电机控制实训总结范文

时间:2023-04-02 14:23:14

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电机控制实训总结

篇1

关键词 顶岗实习 “DL”教学模式 PLC课程标准化、模块化

中图分类号:G642 文献标识码:A

Research and Implementation of PLC Courses to Meet the Needs of Internships

WANG Miao

(Changchun Automobile Industry Institute, Changchun, Jilin 130013)

Abstract This paper is the study of vocational students at the insistence of internships, how to complete the "PLC and motor control technology" lesson plans and curriculum standards, professional training programs re-enacted by school-enterprise cooperation projects. The course covers the principles of programmable controllers, communications applications and WinCC configuration software and profibus fieldbus. Innovative proposed "DL (Doing by Learning)" is the "work-based learning" mode. Teaching design and production of integrated automobile production training table make the curriculum standardization, modularity. Achieve professional and industrial docking, docking curriculum and professional standards, the teaching process and the production process of education and teaching methods butt. Achieve the service for working running school-enterprise cooperation mechanisms.

Key words internship; "DL" teaching mode; PLC curriculum standardization, modularity

1 高职高专院校办学特色的分析

企业急需培养掌握PLC电气控制技术理论和知识和技能的电气自动化专业的人才,为了使学生尽早接触到实际工作岗位的设备,更快地进步,高职高专学校始终坚持“校企融合,工学结合”的办学体制,以“不能满足企业人才培养的需要,就没有我们存在的必要”的办学理念为核心指导思想,以“应用型”人才培养目标为基础,不断深化课程体系改革,优化教学内容,强化内涵建设,实现对人才的“知识、能力、素质”全方面培养。学校利用学校与企业多年合作的契机,现在安排学生学习理论和实习的比例为1:1。使他们每天工作的同时回到学校学习自动化专业课程PLC与电机控制技术,再到实际生产线上不断应用,再不断学习、不断提高。

目前90%的学生在第三第四学期与企业签订了就业协议并且深入生产一线顶岗实习,要完成企业安排的正常八小时工作,还有的学生在外地实习。PLC与电机控制技术课程就是在第三、第四学期上课,让学生实习好、学习好,就是本文研究的重点,高职高专办学特色促成了课题组成员通过从理论和实践两方面对PLC与电机控制技术课程的教学研究,使顶岗实习的学生无论在理论上还是实践上都取得了优异的成绩,全面提升学生的就业竞争力。

2 校企合作,研发PLC校内实训

2.1 PLC课程教学现状分析

以往PLC与电机控制技术课程分为理论教学和实践教学两部分,两者在教学上自成体系互不干涉。专业技术理论教学和实习教学分段实施,理论教师和实训指导教师各负其责在教学内容和教学方法等方面难以形成有机结合。教学过程中往往出现“各自为政” 和“相互推诿” 的现象。往往是重理论轻实践,理论教师往往是“一支粉笔一本书。”内容的讲解常常是“空” 而“虚”,给学生留大量作业,学生用大量的时间背程序,应付考试。实训内容更多的是简单验证理论结果,如一台PLC可编程控制器带一台三相交流异步电动机。或几个指示灯学生可以通过PC机进行编程,控制电动机正反转,或指示灯循环亮灭。所做的实训项目较少,学生印象不深。但现在学生下厂顶岗实习了,他接触到的是能生产出世界一流汽车的生产线,我们的教学方式和实训室的设备都远远满足不了顶岗实习学生对知识的渴望。

2.2 研发PLC校内实训台

任课教师走访学生实习单位,如一汽大众公司,针对汽车行业进行了调研,教师根据在生产第一线设备的研究,如焊装车间、总装车间的汽车输送线。调研结果是汽车制造行业每个工位之间是流水线生产,在生产线上各个环节都采用了PLC作为主控单元,同时用上位机WinCC监控和Profibus现场总线技术进行通讯。

通过对各个环节的电气设备硬件结构和软件编程进行了研究。结合在不同工厂、不同车间顶岗实习学生共同接触的自动化设备,就是汽车生产输送线。结合学生知识的循序渐进规律及全面性、课题组教师研制了来源于企业,又适合学校教学的PLC与电机控制技术实训台――汽车自动生产线实训工作台,本实训装置贴近工业现场要求,是典型的汽车自动生产线,设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发,考虑工学结合要求,有机融合了机械、电气、气动知识,整个实训台就是学生工作、控制的生产设备。

通过该实训系统的工作任务训练,能较好地锻炼操作者程序编写设计能力、自动线设计开发能力、自动线连接与调试能力、工程实施能力和安全意识。突出强调技术的综合运用。实验室设备水平上了一个新的台阶,避免了过去教学与实际操作相脱节的教学局面。现在实验室是一周4天,8小时开放。满足了顶岗实习学生三班倒的工作、学习的需要。对在外地的同学以网络为载体,及时发送教学课件、实训台影像。教师制作、发送和批改和项目相对应的学习页,使外地学生也能同步学习。

3 课题研究的主要内容

PLC课程的项目与任务的设计即是教学内容的设计,它是课程设计思路和教学目标的具体体现。它即要符合企业和岗位技能需求,具有针对性,又要保持PLC知识的系统性与完整性。任课老师精选设计的每个实例项目要有一定的科学性、连贯性。由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务,并且这些实例课题既能方便学生的学习,提高学习效率又要包含工作现场,本课程预计设置10项目。

项目一,硬件系统安装及软件系统的使用。该项目来源于工厂的主控单元PLC,要求学生了解它的硬件结构,硬件组态、硬件调试。同时工厂大量使用STEP7软件,要求学生可以熟练使用该软件的位指令。

项目二,输送滚床转台控制系统,通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制,使滚床输送线实现直线运输,旋转运输。

项目三,PLC软件程序控制伺服电机和步进电机驱动行车运行。

项目四,指示灯控制系统。工厂中还有很多指示灯,它们可显示不同的工作状态,因此对它们的控制也是学生必须掌握的。该项目来源于激光焊指示灯系统,有红黄绿三种指示灯,亮和灭各有不同的意义,闪烁的频率代表不同的工作状态。

项目五,PLC软件程序控制变频器、编码器使升降台变速运行。学生学会用PLC控制交流电机就掌握了工厂的大多数设备的控制原理。

前五个项目完成基本可以设计了一个完整PLC和电机的控制系统。以上项目为第一学期的学习内容。在此基础之上进行第二学期的学习内容。

项目六,机械手的设计,运用气动控制技术由PLC控制电磁阀使机械手按要求进行快速移动夹紧、松开动作。

项目七,堆垛解垛控制系统,用PLC的结构化程序处理复杂的控制任务,使学生学会在主循环组织块中多次调用功能块和功能。

项目八,PROFIBUS现场总线的应用。

学会应用通信模块选择调试好的任意两个系统模块,实现两个CPU315-2DP之间主从通信。

项目九,自动线加工系统模块上位机程序编写、调试。

熟练应用WinCC组态软件图形编辑器;掌握画面切换、显示画面窗口、动态设计等方法和步骤。

项目十,WinCC组态软件与Profibus现场总线的通信。

利用图形编辑器组态加工模块的画面,显示加工工位的计划值、实际值时间信息;完成加工模块的组态功能。能够进行上位机的控制及显示。

4 情景教学案例

现以输送滚床转台控制系统为例进行情景教学的案例进行说明:

4.1 转台站控制要求

输送滚床转台控制系统,通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制,使滚床输送线实现直线运输,旋转运输。

4.2 教学方法比较

没有建造汽车自动生产线实训台之前输送辊床转台控制系统项目我们只能通过PC机用应用位逻辑指令编写一台电动机正反转程序。因为没有传感器的输入信号,转台站工作情景根本无从谈起。只能用仿真软件验证程序编写的正确与否。学生学习过程变成背诵程序过程。理论与实践严重脱节。现在课题组老师研制了与工作岗位控制系统一致的汽车自动生产输送线实训台,顶岗实习学生他们在工厂只是使用,但自己没有编过能直接控制减速交流电动机的程序,现在他们可以自己拆装转台站,这样对机械设备结构了解更深刻。可以对控制系统的硬件和软件按控制要求进行设计编程调试。同样是应用位逻辑指令可以编写多台电动机的顺序控制程序,所以学习兴趣大增。

4.3 本项目的知识点和技能点

(1) 掌握单相交流电动机的工作原理及继电器控制电动机原理。(2) 掌握S7-300PLC位逻辑指令。能够利用位逻辑指令构建转台站控制系统。(3) 具有转台站控制系统的构建、接线、编程、下载、调试的技能。(4) 学会操作汽车自动线设备的转台站。

4.4 转台站组成及功能

转台站由转速1300r/min、减速比1:50交流减速电机、电压DC24V、四路的继电器、额定电压DC10~30V、额定电流200mA、检测距离10mm的电感传感器1及检测距离4mm的电感传感器2、滚轮导轨、输送辊床、钣金结构件、机械零部件组成。主要部件功能如下:(1)交流减速电机1:用来通过同步带/轮传动机构驱动滚筒转动。(2)交流减速电机2:用来通过驱动滚轮在导轨运行,达到转台旋转的功能。(3)继电器:用来控制辊床交流减速电机、转台旋转交流减速电机的启动/停止、正转/反转,当PLC输出信号给继电器线圈时电机运行。(4)电感传感器1:用来检测输送滚床出入口滑撬的位置,实现传输定位,当检测到滑撬物料时给PLC提供输入信号。(5)电感传感器2:用来转台旋转到位检测,当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。

4.5 软件设计(图1)

4.6 项目实施

4.7 评价过程

为了全面客观地评价每个同学项目完成的质量和总结成果,我们制作的自评、互评和师评表。每完成一个项目,就需要填写自评表、互评表。其中包括知识考评、软件编程、实际操作、项目验收、联系实际工作的创新点五大方面的考核。

5 总结

通过针对满足顶岗实习需求的PLC课程的研究与实施,使PLC与电机控制技术的课程设计、教学实施、教学管理贴近工厂实际上了一个新的台阶。使高职高专学生在坚持顶岗实习的情况下,理论联系实际,在很短的时间里很好地掌握PLC技术、WinCC监控软件、Profibus现场总线技术的知识。使学生具备了PLC常用指令的分析应用能力、PLC控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。分析问题和解决问题的能力及沟通协作的能力。也充分满足了企业对顶岗实习学生实力的要求。在实践中使高职高专学生实践能力强的优势突显。目前学业完成的学生已在一汽大众、大连发动机、大连变速器、一汽解放公司、一汽技术中心、米其林轮胎、一汽丰越等多家国内外知名企业工作,成为企业电气设计维修的技术骨干。教学内容科学优化,进而为实习的岗位更好地服务。

吉林省高等教育教学研究课题:吉教高字【2012】45号

参考文献

[1] 胡健.西门子S7-300/400PLC工程应用(第2版).北京航空航天大学出版社,2011.9.

篇2

《电工技术》课程是中等职业学校机电类专业必修的一门专业课,通过对该课程的学习,不仅要使学生学会运用各种仪器仪表、电钳工工具对一些机电设备进行检查与维护,还要能理解一般电路的基本原理,更重要的是掌握典型控制电路的基本接线操作技能,以解决机电设备中的实际控制问题。因此,对于机电类专业的学生来说,对本课程学习的好坏将直接影响将来从事本专业的实际工作能力。

一、制定符合教学需求、适应培养目标的教学大纲

由于现在的中职学生自主学习能力和基础都较差,又懒于思维,缺乏自控力,如果完全按照现行教材进行教学,势必出现一部分学生不能完全理解或掌握。因此可以根据国家对职业教育教学提出的要求,即以教学大纲为依据,贯彻理论联系实际的原则,坚持“实际、实用、实效、必需、够用”的原则,并结合“规范性”与“灵活性”相统一的原则,从培养合格劳动者的目标出发,制订既适应市场需求又考虑学生现状的新的教学大纲,对知识和技能的深度、广度进行调整,选取合适的教学内容进行教学。

二.、加强实践教学环节,强化职业技能训练

要确立以“就业为导向,以技能培养为核心”的办学宗旨,把培养学生的实际操作能力放在教学的首位,加强实践教学环节,强化职业技能训练,兼具培养学生的创新精神和吃苦耐劳的意志品质。

在教学中,除了正常使用的电工仪器仪表、电子元器件辅助教学以外,还要在实验室锻炼学生使用各种诸如电流表、电压表、数字万用表、钳形电流表等仪表,使其学会用这些仪表测量电流、电压等数值。

为了锻炼学生的动手能力,在讲完电机的原理之后,可通过让学生反复拆装电机,以达到熟悉电机的组成结构、理解电机的工作原理和比较出同步电机与异步电机的异同。

以电机拖动为例:电机拖动是《电工技术》的核心部分,也是维修电工职业技能鉴定的必考内容,学好电机拖动对将来从事工厂电气控制工作至关重要,而电路图则是接线操作的理论基础。

1、识记电路图是职业技能训练的基础和前提

为了强化实践教学,理论知识是基础,看图、识图是必备的职业能力,也就是在保证电路图识读准确、记忆准确的前提下才能连接正确。为此,在理论课上,在讲完图形符号和每一个电路图的组成、原理、特点、应用之外,还要安排时间对职能符号和电路图进行强化记忆。先让学生反复识读符号和电路图,讲清符号的含义和典型电路图的构成与作用;再按照书上的图画几遍,并严格按规范和标准要求画出;最后再要求学生合上书后,默画电路图和符号,将学生默画的电路图分发下去,让学生互换批阅,并要求不仅要圈红错误之处,还要加注错误原因。对于电路图中存在的短路、断路要多扣分值,以示意其记住;而且要把学生在小考试和作业中存在的问题在黑板上一一展现,先让学生自己找出错误,并指明原因,教师最后作以讲评。依此方法,反复几次,学生就把电路图和符号记忆深刻了。 转贴于

2、切实加强实践教学环节

在记忆电路图的基础上,要切实加强实践能力的培养。每次课都要让学生熟悉各种低压电器,不仅是它的外型、内部的构造,更是它的工作原理、特点,包括应用场合。

首先要区分每种低压电器的主触点、辅助触点及常开、常闭触点,然后进行电器元气件的固定和接线演示,对于重点和容易出现的问题要进行强调。比如:要先接主电路,再接控制电路,不要主、辅电路一起接,以避免出错。电路是回路,每个电器元件都有进、出接点(触点),不能只接进端、不接出端。再要求学生严格按照操作规范进行接线,不得出现反圈、漏铜和不牢固等现象。布线要整齐、美观、紧压板面,如果存在多条线并行,则将其捋成一股固定在板面上,且依照电路图顺序进行接线。要教会学生如何使用数字万用表或电笔检查自己的电路。教师要始终跟踪指导,最后对普遍存在的问题进行总结指导。经过3-4次课的实操训练,每个学生都会有一定的提高。对于技能较差的学生,可采取一带一的传帮带的方法,最终同样按统一标准要求他们达到目标。

三、在教学中加强安全意识教育

安全是教学顺利进行的保证。

由于电机拖动和生产实际紧密相连,又能体现学生的操作技能,所以,需要学生亲自动手接线。电机拖动部分尽管是低压电路,但电压也达到了380V,而人体所能承受的安全电压是36V,因此,安全问题就显得至关重要。一个班级拥有四五十人,作为教师,责任重大。

为此,在教学中,尤其是实践教学中,要不断强化安全意识教育,让人人都能遵守安全操作规程,时时都有安全意识,并互相监督、提醒。

实训时要先关掉总电闸,再统一关掉实训台总电源。学生接线完成,由教师先行用电笔或万用表检查无误,方可接通电源,确保实践教学的安全。

四、运用现代化的教学手段进行教学

运用多媒体技术辅助教学,可将教学的理论部分做成课件,并穿插一些工厂的电气控制录像,将实训部分用投影投向大屏幕,各种电路图、电器元气件、教师对电路图的分析和实际接线过程以及最后的电机运转都在大屏幕上清晰可见、一目了然。对于相近的电路图,可采用不同颜色加以区分,用以比较异同点,这样教学会更加透彻,思路会更加明晰。

这样理论与实际紧密结合,加以直观的演示、放大的投影,使学生理解起来更加容易。在同一教室,上完投影课,即可动手操作,实现理论与实训课的无缝对接。

五、建立仿真的实训教学基地

教学设备是否先进、完善,不仅是对学生实践能力培养的保障,也是一个学校教学水平的体现。在教学中体现“以就业为导向、以能力为核心”的教学理念,就必须建立仿真的教学实训基地。只有教学设备与生产实际相一致,才能培养出能直接上岗的技术工人。

学校购置的教学仪器设备要符合教学大纲的要求,并且要求教学实训台同时具备实训和考核一体化的综合功能。只有一流的教学设备,才有可能具有一流的教学。

篇3

[关键词]理论教学 实训教学 CA6140车床电气故障分析

“常用机床的电气控制线路”是中等职业技术学校机电类专业课程《工厂电气控制设备》中的重要的一章内容,知识点主要是普通车床、平面磨床、摇臂钻床、万能铣床、卧式镗床等常见机床的电气控制原理,以及各类机床常见的故障分析及排除。

为了帮助学生更直观地了解各类机床的电气工作过程,我校引入了亚龙YL-ZKT智能实训考核系统,学生可以在这种教学设备上进行各种电气故障的排除、训练和演示,以达到熟悉各种故障现象和熟练排除各种电气故障的训练目的。

我校亚龙YL-ZKT智能实训考核系统共有36台各种类型的机床智能实训考核台、多媒体计算机及智能实训考核系统软件组成。其中,YL-ZC型CA6140车床电路智能考核台共有6台,该机床智能实训台是由多种电气元器件组成各种电气控制线路,并配有89C52型单片机、LED、键盘等组成的智能答题器,学生根据故障现象找到故障点,在电气原理图上找到故障点两端的编号后,只需在答题器上输入这两个编号,再按“确认”键即可,操作简单方便。

在《工厂电气控制设备》的教学中,各类机床故障的分析与排除是学生学习上的一个难点。要帮助学生突破难点,就要在教学方法上多下功夫。笔者在多年的教学实践中,通过采用多媒体课件辅助教学以及理论实训相结合的一体化教学模式,在理论教学中采取讲解法、演示法、设疑法,在实训环节中采取小组讨论、合作学习、自主学习等授导型教学方式,取得了较好的教学效果。下面,笔者就以《工厂电气控制设备》课程中“CA6140车床电

气故障分析”的教学设计为例,谈谈自己的教学实践。

一、理论教学

笔者在教学过程中,根据教学内容制作相关的多媒体课件,利用多媒体课件直观形象的特点进行理论教学。教学过程设计如下:

1.讲解工作原理。根据教学内容制作好多媒体课件,利用投影仪进行多媒体教学。首先,通过课件播放CA6140车床的电气原理图,教师对照原理图详细分析电路的工作过程,原理图如下。

在讲解和分析整个电路的工作过程中采取化整为零的方法,将整个电路图分为三部分,第一部分是主电路,第二部分是控制电路,第三部分是照明电路。先要分析主电路的组成,主电路由主轴电动机M1、冷却泵电动机M2、刀架快速移动电动机M3组成,这三台电动机分别由三个接触器KM1、KM2、KM3的主触头来控制;然后分析控制电路的工作过程,按钮SB2是主轴电动机M1的启动按钮,SB1是M1的停止按钮,开关QS2是冷却泵电机的控制开关。另外,控制主轴电动机M1的接触器KM1的常开辅助触头串联在冷却泵电机的控制电路中,目的是实现顺序控制,即主轴电动机启动后,冷却泵电机才能启动,SB3是刀架快速移动电机的控制按钮,是个点动按钮;最后对照明电路中四盏指示灯点亮及熄灭过程做简单分析。

2.讲授故障分析的一般步骤和检测方法。首先,了解故障现象,其次根据故障现象,从原理图上分析产生故障的原因。最后,根据故障分析,找出可能产生故障的电气部位,并加以排除。电气线路故障检修的常用方法有测量电压法和测量电阻法,重点给学生讲解测量电阻法,强调一定要断电测量,而测量电压法因为要通电测量,较危险,不要求学生掌握。

3.多媒体课件动画演示。将整个电路的工作过程以动态的形式呈现给学生,进一步加深学生对电路工作过程的了解和认识,并通过对两个典型故障的分析和讲解,有效引导学生举一反三。

故障现象1:合上电源总开关QS1,通电指示灯HL不亮。

可能的故障原因:

(1)变压器一次侧无电压,即32~86~87~33之间的电路中有断路点。

故障现象2:合上QS1,HL亮,按下SB2,HL1亮,但主轴电动机不转,并发出嗡嗡声。可能的故障原因:主电路中电动机缺相,即三相电源中有一相断路。

排除故障:断开QS1,用万用表欧姆档分别测量42~45、47~50、52~55两点之间的电路,找出断路的故障点。

4.设置疑问,学生解答。教师分析完两个典型故障后,总结CA6140车床电气故障检测的方法及思路,并设置问题,让学生思考,并由学生来解答,以培养学生举一反三的能力,真正理解所学内容。

二、实训教学

理论教学结束后,进入实训教学,在YL-ZC型CA6140车床电路智能考核台上进行模拟故障检测。在实训教学中的主要做法是:

1.学生分组。由于我校只有6台可供实训的CA6140车床考核台,故把所任教的班级学生(一般在40人左右)分成两批实训,每批又分成6小组,每小组3人左右,让成绩较好的学生和成绩较差的学生合理搭配,每组指定一名小组长,负责本组人员的各项管理。

2.合作学习。学生分组后成立各学习小组,各组成员在故障检测实训中,可以互相讨论、交流,对疑难问题可以共同探讨。利用学生争强好胜的心理,鼓励各小组学生竞赛,对每台智能考核台设置相同数量的故障点,看哪一组能最快最准地找出故障部位并加以排除,对表现出色的小组进行加分奖励,以此激励各小组学生积极思考,通力合作,解决问题。

3.自主学习。经过1~2周时间的实训后,学生排除故障的水平高低很快就能见分晓,对于水平较高的学生可以安排另外的学习任务,让他们在难度较大的磨床或铣床上进行排故训练,而磨床和铣床的工作原理事先并没有给学生分析讲解过,要让学生在完成CA6140车床排故实训的基础上自己看原理图学习,利用自己积累的经验,理解磨床和铣床的电气工作原理,通过自主学习,尝试排除磨床或铣床的电气故障,老师只做点拨性的指导。而那些排故水平较低的学生仍然安排在原车床上继续实训,直到能把问题解决为止。这也是分层教学的一种体现。

总之,通过多年的教学实践,笔者认为,这种形式多样的授导型教学方法是成功的,也是可行的。笔者所带班级学生在车床故障检测的考核中,通过率均达100%,收到了理想的教学效果。

参考文献:

篇4

关键词: 电气与可编程控制器课程 实践积极性 实习训练 应用性

1.引言

服务社会作为世界高等教育的三个职能之一[1],即是强调教育不仅仅是传授理论知识,更重要的是增强学生对知识的应用能力。大部分大学生毕业后都要走向工作岗位,需要实践环境,进行实际操作和从而获得发现、解决问题的能力,于是在实训中掌握、巩固和加强知识的应用显得非常重要。

为适应以上要求,在电气与可编程控制器课程中,我们尝试进行了以下改革:在暑期,首先选拔出十名具有较强实践动手能力,善于思考的学生组成特训小组,直接由老师指导。在集体学习了控制任务的情况下负责电气与可编程控制器系统的元器件选型,电气接线板、电气接线图、电气原理图、元器件位置图的设计,然后招标购买和定制相应器件,自主完成电气控制柜的安装,接线,并结合回火炉控制系统[2]和C460车床控制系统[3]的控制要求编程、下载、调试,完成电气控制柜的整体设计和实验,反思问题和总结经验,撰写相应报告。学期开始后由这十名特训成员直接带领其他学生小组进行实训,重复以上实训内容,取得了很好的实训结果。

2.当前电气与可编程控制器课程中存在的问题

可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC或PC)是专为适应工业环境的应用而设计的一种数字运算操作电子系统[4]。它采用了可编程存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令,并通过数字量,模拟量的输入输出,控制各种类型的机械工业或生产过程。

经过30多年的发展,PLC自身已十分成熟与完善,尤其在顺序控制、开关量逻辑运算和处理这两方面具有显著优势,而模拟量闭环控制也已成熟,并随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展,PLC的结构和速度也得到了飞速发展,所以在工业控制领域中可编程控制器的应用非常广泛,涉及可编程控制器的岗位也是非常丰富的,需要大量能够熟练设计,操作,控制和维护此类工业控制应用设备的人才。对电子类专业而言,电气与可编程控制器是必不可少的课程,然而传统教学存在以下不足:(1)学生实践基础较差,缺乏主动锻炼的乏环境;(2)填鸭式课堂教育对学生吸引力小,常有逃课现象;(3)知识的掌握停留在认识阶段,不能将讲授知识和实际应用客观地联系起来;(4)未能掌握电气常识,导致在传统实验中,停留在“依葫芦画瓢”,老师查线后简单记录数据的被动阶段。这也就削弱了电气与可编程控制器课程的教学效果,不能充分体现其综合性和实用性的教学目的。

3.学生主导、突出工程的一体化实训

这次实训的主体是中山大学南方学院07级电子专业的全体学生,实训的目的是通过以学生为主导,教师为辅的方式,使学生获得从具体控制系统的项目需求分析,设计到电气与可编程控制柜所有元器件的采购、安装、接线,到最后完成控制系统的程序编写、调试和实训报告的全部参与和实践。如图1所示:

3.1控制系统分析

这部分内容的主要目的是让学生了解工业过程中,为适应自动生产、加工而应用广泛的车床、流水线等工艺,并分析它们的控制过程,以掌握其电气原理,完成控制系统的设计。

本次综合实训选择了两个典型控制系统,分别为回火炉控制系统和C460车床控制系统。首先分析了它们的运动结构、电力拖动形式、控制要求、实现原理,不同电机之间的协作关系,然后思考完成相应控制功能需要的数字或模拟输入输出量,对应的驱动形式,以得到所需元器件类型和数量,达到一个定性到定量的分析,最后让学生开始思考其主电路和控制电路原理和组成,所需要的保护、报警、显示等故障保护措施,尝试设计其电气原理图,以达到对系统的全面理解。

3.2电气原理图等的设计

基于对工业控制系统的认识,结合低压电器控制原理和电机控制理论等知识,引导学生进行电气控制系统图的设计。电气控制系统图包括电气原理图、电气元件位置图和电气安装接线图。这也就要求我们首先设计电气原理图,在掌握控制原理的基础上,系统的考虑控制需求、电气安全等从而进行器件选型,然后综合以上知识进行电气接线板的设计,即设计电气元件位置图,并结合所选型号器件的尺寸,获得了电气接线板的制作图纸。步骤如下:

(a)电气原理图的设计:根据控制系统要求,采用标准电气符号和标识,设计符合绘制准则的电气原理图。

(b)器件选型:满足控制系统要求和电气安全的基础上,进行器件选型。首先计算输入输出点数,并考虑适当冗余进行可编程控制器的选型,然后选择交流接触器、电机等器件,并充分考虑功能、尺寸、额定电流、电压等指标。

(c)电气元件位置图和电气接线板的设计:结合电气原理图和所选器件,集中配置电气元件,以求美观,安全和接线方便。

(d)电气安装接线图的设计:针对设计的电气接线板和元件位置图,结合电气原理图,对电源、主电路、控制电路及照明电路等接线进行设计。

(e)电气控制柜的设计:考虑电源的接入、接地等因素,以及移动和学生实验接线的方便等,设计双向可开门,正面为有机玻璃,操作面板直接可视且带滚轮的电气控制柜。

通过以上电气控制系统的设计,学生基本掌握了控制任务和实现方式,对低压电器控制有了很好的了解,同时需要阅读大量可编程控制器的模块资料,以及其他电器的资料,对低压电器目前潮流和实物也有了一定的了解。

3.3器件采购

在选型阶段,我们和学生已经走访了很多次市场,基本了解了低压电器的市场行情,但是为了减少现场采购的压力,我们采用了网上竞标和现场采购两种方式进行,针对像SiemensS7-200PLC这样的标配器件,我们采用了网上竞标方式购买,而螺丝、电线等则采用了现场购买方式,所以这次采购相对比较轻松。

3.4安装和接线

学生以组为单位,每个团队各负责一台电气控制柜的安装和接线。参照电气元件位置图,把大概120台电器或配件安装在电气接线板上,大概是一天时间的工作量。

在进行电气元件接线之前,要求每位同学首先学习电气常识,掌握电气装置的安装注意事项,以及接地与接零的相应知识,然后结合电气元件接线图,进行接线,做到主电路和控制电路尽量避免交叉和平行走线,减少干扰;做好过电压、过电流、漏电保护和接地,等等。

实际动手操作比理论难很多,很多学生都表示,接线是一项非常需要耐心、体力和技巧的劳动,每一个拐角都要折成漂亮的90度角,并且还要掌握每个电器的工作原理和接线方式,以及相互之间的先后顺序和布线技巧。而有些问题一旦没有注意到,很有可能导致短路,轻则烧毁电器,重则危及人身安全,所以需要很强的安全意识。接线的工作量比较大,时间较长,在接线的过程中,同学们可以同时掌握低压电器以及控制工艺。

3.5程序编写与调试

因为实训选用了西门子S7-200CPU和相应模块,所以要求学生利用自己的课余时间进行STEP7编程语法的学习,分别掌握语句表、梯形图和功能块等不同的编程实现方式。考虑到每个小组的具体情况都不尽相同,各有差异,我们首先给学生讲解了四种不同的编程方式:(1)使用起保停电路的编程方式;(2)使用步进梯形指令的编程方式;(3)使用移位寄存器的编程方式;(4)使用置位复位指令的编程方式。然后学生根据自身的知识特点和兴趣爱好,选用不同的编程方式。接着从最简单的一个按钮控制一个灯开始学习编写程序,渐渐地加入自锁、互锁、计时器、计数器、顺序控制等控制功能。当对STEP7编程熟悉之后,开始让学生思考回火炉和C460车床控制系统的地址分配、控制要求及实现逻辑。

由于在校大学生基本不具备继电器控制的设计经验,因此经验设计法不适合,我们提倡学生使用逻辑设计法。而为了增强逻辑性,便于理解和编程实现控制功能,我们引导学生思考如何将一个复杂的控制系统分成几个相对独立的子任务,分别对各子任务进行编程,最后将子任务的程序合理的连接起来,从而能够帮助同学们清晰的认识到各个控制子任务及相互之间的逻辑关系。

同时为了增强安全和可靠性,程序的编写要充分考虑手动和自动方式,遇有紧急故障,可及时手动停止。程序在下载到CPU之前,需要不断的修改和仿真。比如把程序导出后下载到仿真软件S7-200sim2.0中,进行反复仿真和调试,直到不仅能够满足控制要求,而且具备一定的鲁棒性、预防突发故障和紧急停车等性能为止。

3.6联机调试和编写实训总结报告

虽然在仿真软件中已经反复进行过调试,但并不代表程序一定能够满足控制要求,联机调试是必备步骤。在联机调试之前,需要制定周密、详尽的调试计划,充分考虑工业加工环境可能遇到的干扰和突发事件,不能盲目调试而忽略安全隐患。

通过联机调试之后,让程序连续运行一段时间,以确保程序的正常运行。

做到这一步,电气与可编程控制器实训已接近尾声,凝聚了众多的汗水和精力展现给我们的是一整的电气控制柜,内含满足回火炉和C460车床控制系统实现的软硬件。但是为了让学生回顾实训内容、总结实训经验和提升自己的专业知识,要求每个组以实训总结报告的形式编写技术文件,包含实训目的、平台、内容、步骤、结果和心得等六部分。

4.结语

电气与可编程控制器课程的综合性、实用性和应用广泛性,使得它与其他课程不同,仅仅靠理论学习,没有实践锻炼,将使得对知识的掌握缺少直观性、系统性、实践性和综合性。为了系统培养学生对控制系统、低压电器、电气常识、PLC、编程和调试等的认识,开展PLC综合实训课程是十分必要的,同时也能让大学生提前认识到工作所需要的汗水、耐心、责任、创造性思维和团队合作精神,提高综合素质。

参考文献:

[1]傅树京.高等教育学[M].首都师范大学出版社,2007.

[2]李彪.回火炉燃烧控制系统[J].自动化与仪器仪表,2009,(5):113-114.

[3]王兆京.维修电工(高级)[M].机械工业出版社,2007.

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【关键字】 PLC控制技术 说课稿 PLC的特点及应用

一、教材分析

1、教材内容与职业要求的关系。PLC控制技术在现代工业自动化中已经成为必不可少的一部分,它使用简单,稳定性好,功能强大,价格适中,与一般的工业控制系统的成本相比要低的多,并且编程方便。学生学好《电器及PLC控制技术》可以为以后的工作奠定良好的基础。

2、本节课的地位及作用。《PLC的特点及主要应用》是高等教育出版社出版的《电器及PLC控制技术》第二版第三章第一节的内容。《PLC的特点及主要应用》是对PLC应用优势的全面分析,是培养学生对后续内容的学习兴趣的关键,并使学生充分了解其在工业发展中的地位,理解学习掌握PLC控制技术的必要性。

二、学情分析

本节课的授课对象是机电技术专业第四学期的学生,经过三学期的专业学习,他们已经具备了一定的专业理论知识和实践动手能力,对所学专业也已产生了浓厚的兴趣。

三、教学目标及重难点分析

1、教学目标。中职机电技术专业的《电器及PLC控制技术》课程主要还是要培养学生的动手能力,使学生在实践中学习、掌握理论知识,以此为依据,我确立了这堂课的三维教学目标:

知识目标:掌握什么是PLC,熟悉PLC控制技术的特点及应用;能力目标:通过观察电机正反转的控制试验,培养学生利用新知识分析问题、解决问题的能力;德育目标:培养学生养成细心观察、认真分析的良好思维习惯。

2、教学重难点。教学重点:对PLC控制技术特点的理解。教学难点:如何让学生从具体应用中理解什么是"PLC控制"。

四、教法与学法

采用创设情景、激发兴趣;体验感悟;分析探究、项目拓展的教学思路,让学生先产生感性认识,再通过感性认识上升到理性认识来实现教学目标,获得技能与理论知识的双丰收,强调"为了行动而学习"和"通过行动来学习"。培养学生多方面能力,为学生的可持续发展做充分的辅垫。

五、教学过程的设计

教学地点:PLC实验室

1、导入(5分钟)。针对学生已经掌握了由接触器和继电器实现的电机正反转的控制电路。提出问题:还有其他方法可以实现电机正反转的控制吗?引起学生产生好奇心,激发学习兴趣。

2、实训(15分钟)。在这一环节中,我将完成教学的重难点。首先,由教师先对于上一环节提出的问题给出答案:实现电机正反转的控制电路,除了我们现在掌握了的接触器-继电器控制技术以外,目前还有一种应用较为广泛的PLC控制技术也可以实现。现在观察一下,这是摇臂钻床通过摇臂的升、降对工件进行加工,而摇臂的升、降正是由电机的正反转控制实现的,那么,我们来看一下,PLC技术如何来实现电机的正反转控制呢。

这时,进入到教师对实验的讲解、演示环节。第一步是对实验台面板的介绍,注意强调接触器-继电器控制电路采用的是硬接点硬接线技术,而PLC控制技术采用的是这一系列的软接点。第二步,教师讲解、演示外部电路的接线步骤,注意引导学生利用各种颜色的导线为接线服务,以及分回路进行接线,培养学生养成良好的接线习惯。第三步,控制程序的下载,将计算机中已经编写好的控制程序安装到实验用的PLC中,教师讲解、演示具体步骤。第四步,对已安装到PLC中的控制程序进行运行,来完成对外部接线的控制。第五步,通过实验结果,观察电机能否进行正反转运行,来对控制程序、外部接线进行验证。

在教师讲解、演示的基础上,将学生分组,以组为单位动手实践上述实验,教师在实验室巡视,适当时给学生予指导。本环节通过教师演示、学生实践来提高学生的动手能力,培养学生通过细心观察、认真分析解决问题的能力。

3、讲授(20分钟)。本环节分四步进行,第一步,学生以组为单位对上述试验过程进行讨论。第二步,教师引导学生讨论接触器-继电器控制电路与PLC控制电路的不同。接触器-继电器控制电路利用的是硬接点硬接线技术,而PLC则是利用程序来进行控制,引导学生得出讨论结果。第三步,老师针对学生的讨论结果提问并点评:如果答对了给予肯定,答错了给予适当提示,尽量由学生自行纠正。在前三步基础上,由作为教师的我全面总结PLC的特点,引导学生理解PLC的主要应用。

4、小 结(4分钟)。总结PLC技术的定义、PLC控制技术的特点及主要应用。总结此次实验中所采用的分析问题、解决问题的方法,引导学生用正确、科学的方法对待在学习、工作中所遇到的困难。

5、作业(1分钟)。一是根据实验所得,用自己的语言总结什么是PLC技术,以及PLC控制技术的特点。二是查阅相关资料,了解目前PLC在自动控制中的应用情况。

六、教学反思

1、教学效果。本节课采取了循序渐进的教学策略,以问题提出-实例讲解-引发学生思考为流程,使学生更好的掌握理论知识,教学效果良好。

2、教学启示。在实践的过程中掌握理论知识,实现理论与实践的有效整合,重在突显学生的主体地位,激发学生的学习兴趣,培养学生的学习主体意识,提高学生的自主学习能力。

3存在问题。个别学生思想上存在的有懒惰情况,在实训过程中没有独立思考的习惯,需要引起注意。

七、课堂板书

第三章 PLC的基本概况

§3.1 PLC的特点及应用

一、PLC控制系统的特点

1、可靠性高、抗干扰能力强

2、编程方便、易于使用

3、具有各种接口、与外部设备连接方便,适应范围广

4、功能完善

二、PLC控制系统的应用

1、用于开关逻辑控制――PLC最基本的应用,可取代传统继电器接触器控制。

2、用于机械加工的数字控制。

3、用于机器人控制。

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Abstract: The study gave a better way to solve the above problems that how to make the research on the study fields of skills training systematic, standardized and effective, and make the schools and relevant departments can improve the quality and employability of employee from a certain level and depth through the employment training, so as to provide the vocational skills training at the work site to realize the zero distance with work scenes, at the same time play the social service functions of model high vocational student.

关键词: T611镗床PLC改造;实训;社会服务

Key words: T611 Boring Machine PLC reform;training;social services

中图分类号:TM93文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)24-0045-02

0引言

高职学院作为技能培训和技术技能型人才培养的主要基地之一。进入21世纪,高职教育如果仍沿老路前行显然是不可取的,走质量提高型发展道路是高职教育持续发展的惟一选择。综上所述,提高技能培训的质量势在必行,而质量提高型发展的重点应放在实训环境的改善、是实训更贴近具体的工作场景、工厂车间,因此,就技能培训而言,如何通过对实训资源的整合、改造研究,将技能训练引进课堂教学,对核心技能课程的开发,对学校教学实习、厂方企业生产对实习的要求研究等显得尤为重要。

1T611镗床PLC电气柜改造设计的意义

T611镗床PLC改造电气柜主要目标,是基于目前新形势下对技能型人才新的要求,就技能培训对学校传统课堂教学作用的挑战,为就业服务的核心技能培训课程的开发、对学校教学实习与厂方企业生产实习相结合教学的学习领域及其它形式实践活动的结合,了解企业需要什么样的技能型人才,学校应当如何从核心技能课程的设置,如何对传统课堂教学模式进行改革,启用一套新的教学、实训新方法,把企业车间办在课堂,是车间和课堂有机结合起来,真正提高技能培训的质量而开发研制的。使技能培训中各学习领域的研究系统化、规范化、实效化,为学校和相关部门在就业培训时能从一定层次和深度上提高就业者的素质和就业能力,从而为职业技能培训提供一种亲临工作现场和工作场景零距离。

2T611镗床PLC电气柜改造设计成果

根据调查研究结果,运用理论探讨进行成果的综合整理,从而形成课题成果,完成了T611镗床PLC改造电气柜。实现了柜和电脑的连接,有效改变了原来实训凌乱、单一、容量小问题,此研究通过了学院专家评审并获院研究成果奖。研究成果可以为开拓技能培训中提供经验和丰富的资料,更有针对性的进行技能培,改变专业课单一实训设置、提高核心技能课程内容重新调整,学院和企业的技能实习、生产方面的改革提供一个整合平台。通过对成果的组织推广,将会进一步提高高职学生技能教学质量,提高高职学生的社会适应能力和实际操作能力,使今后所培养的高职学生素质得以整体提高,而且可以大大缩短从学生身份置换到高级技术工人的身份的周期,快速为社会、为企业提供大批实用的技术应用型人才。

3T611镗床PLC电气柜改造设计主要内容和服务对象

3.1 主要内容:以技能培训在课堂教学中作用为主题,对现有职业院校电控教学学进行大胆改革,对电控镗床规进行彻底的改造、组合,完全实现了电气镗床柜动作的顺利转换,并经PLC与电脑连接,实现了真正意义的软件空中硬件,彻底改变了以前传统课堂教学模式,引入的新的教学方法进行调查,并将调查结果归纳、总结后进行综合分析,从而较好地偿试一种能适应当前高职类学院新形式技能培训的新型课堂实训教学模式。

3.2 为就业服务的核心技能培训课程的开发。课程设置一般指各级各类学校开设的教学科目和各科的教学时数。课程设置是一项系统工程,它的基本依据是,为学生建立完整的知识结构和能力结构服务。按知识结构设置课程,要体现加强基础理论,突出核心课程,反映出一定的知识覆盖面,为学生的可持续发展服务;按能力结构设置课程,要体现高等职业教育特色,加强专业技术课程,对必要的课程内容进行改革,突出核心技能课程,注重培养学生的自学能力、创新能力、创业能力等,从而接轨企业,真正为就业服务。T611镗床PLC改造电气柜的研制成功解决了上述难题,解决了实训中技能训练不足、镗床柜实训凌乱、成绩。

3.3 对学院教学实习与厂矿企业生产实习相结合教学法及其它形式实践活动搭建了平台。培养学生学习兴趣为动力,充分利用校内现有的实训基地,如实习工场、实验室等给学生实习的空间和舞台,使其在理论学习的基础上,不断加强实践技能的训练,为走出校园打好基础;加强校外实习基地的开发,校外实习基地是实践性教学的载体,以校外实习基地为载体,及时将企业对技能型人才要求等信息反馈给学校,真正做到提高学生实际操作能力和解决问题的能力;同时,如何更好地将学校教学实习与厂方企业生产实习相结合,加强校企联合办学,从我国国情、企业实际出发进行选择,更能贴近现实,形成相对统一的模式。

3.4 扩展了服务对象:服务于①陕工职院和中等职业学校专业技术教师培训和生产实习指导教师培训。②陕工职院和中等职业学校在校学生、实习学生和已毕业的学生重新培训。③相关企业工人的短期培训业务。

参考文献:

[1]黄天明.PLC拨码开关组并联输入的软硬件设计[J].电工技术杂志,2001,(09).

[2]薛庆吉,高有堂.PLC对高压离心风机的控制[J].电工技术杂志,2001,(09).

[3]姚明仁.PLC在电动机控制系统中的应用[J].电工技术杂志,2001,(09).

[4]熊幸明.PLC在电镀专用行车控制中的应用[J].电工技术杂志,2001,(09).

[5]廖常初.设备改造中的PLC梯形图设计方法[J].电工技术杂志,2001,(09).

[6]陈跃勇,吴琰明,赵健东.PLC在加氯机远程控制中的应用[J].电机电器技术,2001,(05).

[7]陈传好.PLC在废水处理控制系统中的应用[J].电机电器技术,2001,(05).

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关键词:中职院校;综掘类专业;煤矿机电一体化;综合实训

【中图分类号】 G718 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)07-0006-02

中职院校的教育主要是为社会经济建设和发展培养高素质的劳动者和高技能的实用型人才,课程的设计就应以就业为导向,突出职业能力培养的重要性。为应对现时社会经济发展需要,大部分学校需根据社会需要及自身情进行相应的调整,选择企业所需人才方向对在校生进行课程的设置和培训,以达到中职院校培养人才的目标。因此,突出实践技能,培养学生的岗位适应能力就成为了教学的重点之一。

一 机电一体化综合实训对于综掘类专业的意义

随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈互相渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。

随着机电一体化设备和技术在煤矿生产中的大量应用,这必然需要大量掌握机电一体化技术的技能型人才从事机电一体化设备的操作、维修、检测和管理工作。为了适应煤矿生产中机电一体化设备和技术的应用和发展,以及相关产业的需求,中职院校在综掘类专业就得开设机电一体化综合实训课程,进行项目实训课程的教学探索。目的是培养学生的职业技能和职业素质,为进入企业顶岗实习做好准备,最大限度的增强对就业岗位的适应性。这样也有利于培养学生的实际动手能力、实践能力、创新能力、敬业精神和责任心,同时,也是学生完成专业知识向专业技能转变、学生角色向员工角色转变的重要过程,并可为学生将来的职业生涯发展奠定坚实的基础。

二 机电一体化专业机电综合实训的重要性

机电一体化专业培养的是具有机电一体化技术基础理论和专业知识,能从事机电一体化设备管理、应用、营销和技术服务工作等一线需要的高素质高技能人才,即毕业生要具备机电一体化技术综合职业技能。

实训是培养学生职业技能的重要手段,但目前部分高职院校的机电一体化专业学生缺乏机电综合实践技能和职业素养的系统性培训。机电一体化技术是一个系统工程,很多学生在毕业后往往只经过机械或电气技术的专项实训,无法满足一些需要机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求;还有一些学生缺乏职业素养,缺乏职业道德和团队合作精神,跳槽频繁。但是如何培养学生的机电一体化综合职业能力,令很多高职院校十分头疼。原因在于部分高职院校的培养模式还不能完全适应行业的职业要求.缺乏良好的行之有效的机电综合实训模式。因此,随着职业技术教育改革的深化,在高职机电一体化专业教学中,有必要创新实训教学模式,强化机电综合实践技能和职业素养的培养,提高实训的效果。

三 实训课程的目标和建设理念

综掘类专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术等于一体的专业技能综合训练课程。课程必须紧扣煤矿机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开,同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则。通过实训,使学生既能掌握煤矿机电一体化专业理论知识,也能从事机电一体化设备的操作、调试、维修、维护等方面的工作,并具有良好的职业素质。良好的职业素质是中职学生踏上工作岗位必不可少的基本要求之一,要想实现学校教育与岗位需求的有效对接,培养学生的职业素质也是中职教育的重要任务之一。我们应该通过素质教育体系中的显性实践环节和隐形实践环节完成,具体的建设理念是:①培养职业兴趣;②强化职业能力。因为要想做好工作,仅有兴趣是不够的,训练时既要强调相关的专业知识,又要强化分析问题和处理问题的能力,注重专业知识的应用;③培养学生的团队合作能力;④引导学生掌握职业情绪。在工作岗位上应当以热情的、积极的态度对待工作;⑤强化现代企业所要求的企业管理。

四 综合实训课程的模式及目标

1.采取类似真实工作氛围的实训教学模式

如本次实训采用机电一体化技能竞赛的方式,让学生分组,在规定的时间内,完成实训项目。这就相当于给一个班组一个工作任务,让其按照安装图纸和工作要求完成产品的安装与调试,实训结果就是一台真实的设备。由于具备一定的工作量,组与组之间有竞争,相当于形成了劳动竞赛。工作的压力要求本组同学进行分工,互相帮助,互相配合,便形成了紧张、进取、互助、团结的工作氛围,让同学们在实训中既锻炼了机电综合职业技能,也切身体会到职业素养的重要性。

2.实训课程的目标

机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程 课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开.同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则。通过实训,使学生既能掌握机电一体化专业理论知识,义能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护以及设计改造等方面的工作,并具有良好的职业素质。

对于我们中职院校的综掘类专业而言,机电一体化综合实训的教学模式特别适合于这个实践性强的专业。在课程教学过程中, 充分发挥学生的主观能动性,提高教学质量,培养知识性、应用型的技能人才能发挥前所未有的作用。今后,随着职业教育改革的进一步深化,我们中职院校应不断总结出适合自身发展需求的教育教学方法,努力提高职业教育的水平和质量,为国家培养高素质的应用型人才。

总之,机电一体化综合实训是一项整体性、长期性、必要性的教学环节,应引起学校以及社会、企业等相关方面的高度重视,更需要我们的师生共同关注、努力和打造,想法设法的提高综掘类专业机电一体化的实训效果,把培养学生的技能落到实处,为我们的煤矿生产企业输送优秀合格的技能型人才,为国家的经济和社会建设出一份力。

参考文献

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[2] 葛雅新.技校生进行专业技能训练的必要性[J].中国教师与教学,2007

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[4] 孙艳莉.中等职业技术教育的教学改革与创新初探[J].科技信息,2008〔32〕:288,343

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《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发(2014)19号)指出:坚持以立德树人为根本,以服务发展为宗旨,以促进就业为导向,适应技术进步和生产方式变革的需要,深化体制机制改革,加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。电力行业本身是国民经济的基础性工业,科学发展观的提出要求发电企业要安全、高效、清洁生产。郑州电力高等专科学校依托电力行业办学,适应新时代的电力发展需要,全力推进专业建设,着力提高教育教学质量,本文以动力工程系热工自动化技术专业的专业建设为例,探讨高职高专热工自动化技术专业职业素养与核心能力培养的实现方式。

一、明确专业定位,确立专业培养目标

电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业。随着科技不断进步,火力发电机组的参数和容量不断提高,机组的自动化水平也越来越高,对机组热控设备的维护、检修工作量越来越大,因此提出了对生产过程自动化专业学生人才培养的需求。电厂热工自动化技术专业主要是为火力发电企业培养热工仪表检修与控制系统维护岗位上的技术应用型人才。培养学生适应能源与动力工程领域生产一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的,从事热工过程自动化仪表和系统的安装、调试、维护、检修和运行管理的高技能专门人才,具备基本的经营与管理、社会、人文和环境保护方面的基本知识的高等工程技术应用型人才。本专业毕业生毕业后可直接从事的主要职业岗位包括发电厂的热工点检及热工维护岗位;热工检修公司的热工仪表检修、热工自动装置检修、热工程控保护、DCS组态及检修维护等岗位;电力安装公司的热工仪表及控制装置安装岗位;电力试验院热工仪表及控制装置试验岗位(包括DCS组态及调试)。毕业生经过2―3年获得一定的工作经验后可以胜任技术员岗位,通过5―10年自主发展后能够适应的岗位主要是热工专责工程师等技术管理岗位。

二、分析专业工作领域,明确专业核心能力,确定专业人才培养规格

高职高专教育作为高等教育的一个类型和职业教育的一个重要组成部分,有着自己独特的培养目标和教育模式。由行业企业专家与学校专业建设负责人组成产教结合委员会。首先,由行业专家分析专业工作领域,将热工自动化专业的工作领域解析为热工控制系统安装与调试、热工控制系统维护保障(炉控、机控及辅控)、控制系统开发等三大工作领域,针对每个工作领域,提炼出具体的工作任务,明确每项工作任务需具备的职业能力;然后由专业建设负责人明确对接职业能力所需的课程支撑,确定基于德育素质、知识结构、能力结构的专业人才培养规格。最后由企业、学校、学生三方共同确定热工自动化技术人才培养方案。(1)知识结构。在知识结构方面,注意通识、专业技术基础以及专业知识的有效组织与协调。通识部分主要有英语及计算机信息方面的工具性知识的运用、人文社科知识、经济管理以及一定的自然科学知识的了解;在熟练掌握锅炉、汽机、发电机及热力发电系统的工作原理基础上,强化自动检测技术、自动控制设备、过程控制系统、顺序控制与热工保护系统等方面的专业知识的习得,突出电厂热工自动化技术专业的专业特长。(2)能力结构。在习得知识的过程中,加强学生获取知识能力的培养,即具有良好的自学能力、语言表达能力、社交能力、计算机及信息技术应用能力;养成运用知识解决专业问题的习惯,应用本专业知识进行自动检测仪表维护与检修、自动控制装置维护与检修、自动控制系统分析与维护、自动控制装置安装、热工热工程控保护系统的维护与分析等方面的能力;具有一定的创造性思维和创新实验能力,能及时了解本行业国内外生产现状,掌握基本的科学研究和创新活动的方法,具有初步的科技开发能力。(3)素质结构。高素质对专业教育、学生今后的健康成长具有重要作用,素质结构从思想道德素质、文化素质、职业素质及身心素质等四个方面进行渗透。一是立德树人为根本,使学生具备正确的世界观、人生观、价值观。二是具有良好的文化素养与文学艺术修养,能够正确认识和了解当今时代优秀文化与科技成果的现代意识,具有良好的人际交往能力。三是具有一定的科学素质,独立思考,勇于创新的科学精神。具有良好的工程素质,有工程环境意识,有综合分析和解决一定的实际工程技术素养。四是接受必要的军事训练,达到国家大学生体育锻炼标准。具有良好的团队意识。做到专业知识和人文素质相互渗透与有机融合,才能达到学生素质的全面发展提高。

三、专业人才培养模式

随着科技进步日新月异,火力发电机组的参数和容量快速提高,机组的自动化水平也越来越高,目前,国家电投等大型发电集团,提出了对专科生的就业需求限制,这无疑对热自专科学生就业产生了极为不利的影响。于此同时,“一带一路”倡议的实施,又急需电力热工安装与维护的一线技能型人才。鉴于此,高职高专电厂热工自动化专业要积极调整人才培养方向,调整专业人才培养模式,急用人单位之所急,积极为火电建设及发电企业培养热工仪表检修与控制系统安装与维护岗位一线上的高技能、上手快的应用型人才。将主体性、实践性、开放性和教、学、做相统一,以?W生为主体,以职业能力培养为主线,以职业素养培养为基础,采用“六项融合”的结构将专业标准和职业标准相融合、理论教学与实践教学相融合、教学内容与工作任务相融合、专业教师与能工巧匠相融合、能力考核与技能鉴定相融合、校园文化与企业文化相融合的方式,以最大限度拓展学生的动手能力、创新能力、创业能力和专业延伸能力,实现受教育者德、智、体、美和职业能力诸方面的全面与和谐发展。在课程实施过程中,根据课程内容和学生特点,灵活运用基于工作任务的六步教学法、案例教学、角色扮演等多种恰当的教学方法开展教学;以“核心技术一体化”作为课程联系纽带,专业核心课程均采用理实一体、基于工作过程导向的教学方式,所有理实一体课程均在实训室内完成课程教学,实现课堂与实习地点一体化。建立相应的教学资源库,有效应用现代信息技术手段进行混合式教学。

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【关键词】电气控制系统安装与调试 技能训练 项目精选

《电气控制系统安装与调试》是一门实践性很强的课程,其知识内容多,技术更新快,并且要求学生能够非常熟练地掌握知识和技能。学习的过程中不能一一训练,为了达到好的教学效果,训练项目的选择、先后顺序的设置、技能层面的衔接、训练方式和手段的采用、训练过程中的步骤实施,都是培养高技能人才的关键环节,让学生在“学中做”“做中学”,老师提供好的实训项目,理清好的训练思路,采用好的教学方法,把教与学有机结合起来,达到很好的教学目的。

一、课程训练项目精选

训练项目的精选是该课程教学的首要环节,课程从实际机床控制电路中抽取了适合教学的10个典型工作任务作为该课程的训练项目,内容涵盖典型机床电气控制系统的装接与调试,典型机床电气控制系统的维修。项目内容包括10个学习项目、课外扩展和顶岗实习。

二、技能训练项目之间的关系

理清训练项目之间的关系,有条理、有秩序地进行技能训练,做到不重复、不颠倒。

(1)各项目任务单元的衔接递进关系

每一个教学项目都是一个完整的工作过程,每个任务单元涵盖着不同的能力目标,各项目任务单元之间呈平行、递进或包容的关系。

(2)技能训练项目的序化

本课程技能训练项目的序化遵循以下规则:载体选取从简单到复杂;技能从单一到综合;学习内容由浅入深,符合职业成长规律。在“理论实践一体化”的课堂教学中通过“接受任务自主学习操作示范同步实践总结提高”五个环节的训练,学生对知识技能的掌握从“会”到“熟”再到“快”“准”不断提升,实现“课内”与“课外”相结合,“学校”与“企业”相结合,“教学”与“考证”相结合。通过反复训练,提高职业能力,达到岗位要求,实现零距离上岗。

三、训练方式、手段及步骤

训练方式:

(1)项目教学,任务驱动(宏观);

(2)视频教学,实际观摩操作法;

(3)小组讨论法,演示法(微观)

训练手段:实操综合采用多种现代化教学手段,包括多媒体课件、仿真教学、现场教学、录像、网络教学、课余活动等。

训练步骤:各个项目的操作是有所不同的,在单项技能训练中,先装再调,而在综合技能训练中,多了机床的功能分析与操作,项目的装调步骤具体分为:(1)分析任务;(2)制订计划;(3)实施计划;(4)通电试车;(5)总结与反思。下面以机床电气故障排除为例介绍其实施的具体步骤。

机床电气系统排故训练内容及步骤:

(1)机床功能基本操作:

根据机床的加工功能进行机床的基本操作。通过机床功能的基本操作,了解正常状态下机床各电器元件的动作过程和动作顺序,发现故障(非正常)状态下的异常现象或电器元件的非正常状态。

(2)故障分析:

根据故障现象或电器元件的非正常状态,通过电路原理图的读图和功能分析初步确定故障范围和可能的故障元件。故障分析涉及的元件和回路可能远多于实际的故障点与故障元件。

(3)制订计划:

根据可能的故障元件和故障回路制订故障排除的工作思路与工作计划。制订计划时,强调排故方法学习的重要性,在排故后需要及时总结方法,切忌凭感觉寻找故障,这样学习效果不理想。

(4)实施计划:

在遵守安全用电的基本规范下,按照排除法实施故障元件或回路的排除。具体操作时,先主回路后控制回路的原则。在排除故障时首先采取无压(不带电)排除方式,这种方式可排除因电路接触不良和触点损坏引起的故障现象,尤其是主回路的常见故障;在采用有压排除方式时,重点检查电路元件功能不良或损坏引起的故障。熟悉故障排除方法后,可以灵活运用两种方法,高效排除故障。

(5)通电试车:

每个故障点排除后需要进行必要的检查与通电试车,如有问题,需要再次重复上边的各个环节。

(6)总结与反思:

为提高机床电气系统故障排除训练的效率,在任务结束后需要进行必要的总结与反思。为此要求学生针对任务实施的过程,描述现象、探究得失,撰写项目报告,交流排故技巧、检查方法。

(说明:读图练习在排故之前进行。)

四、结语

通过对《电气控制系统安装与调试》项目精选与技能训练,学生在学习的过程中有了好的学习平台,在训练中有任务、有目的、有思路、有比较、有结果、有层次,并且通过技能操作训练,知识内容无形中得到掌握和巩固,动手能力逐渐得到提高,分析过程能得到验证,故障现象直观而具体,能让人记忆深刻,实践技能迅速得到提高,为自己以后的工作奠定了坚实的基础。

【参考文献】

[1]许.电机与电气控制技术(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2010.

[2]田淑珍.电机与电气控制技术[M].北京:机械工业出版社,2011.

篇10

关键词 电气工程;教学改革;分层次教学法

中图分类号:G642.0 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2011)36-0049-02

Research and Practice on Teaching Reform of Electrical Engineering Training//Sang Lin, Fu Qiang

Abstract Electrical engineering training course is intended for wide range of professional, working closely with the reality, its practical quality directly affects the effectiveness of application-oriented training in our University. On the basis of summing up the experience in teaching, we further deepen the reforms, changed the traditional teaching model, and proposed the “professional-oriented hierarchical approach”, at the same time, through the active use of heuristic teaching methods, the quality of teaching and training is truly enhanced.

Key words electrical engineering; reform of teaching; hierarchical teaching

Author’s address Heilongjiang Institute of Science and Technology, Harbin, China 150027

1 引言

黑龙江省提出的建设“特色应用型”本科,是伴随着高等教育大众化产生,以本科教育为主体、以应用型人才培养为突出特征的一种新型高校,也是黑龙江科技学院的发展任务与目标。作为本科院校,如何进一步加强应用型人才的培养,切实落实国家提倡的应用型教学、应用型创新的教学培养目标,也是高校工作者不断探索与研究的动力。工程训练与基础实验中心被评为省级实验教学示范中心,同时肩负着学校应用型人才培养的重要职责。结合电气工程实训的具体实际,探索出高效实用的实践教学方法,也更好地体现以人为本的教育理念,紧贴就业实际、提高实训质量。进一步推进省级示范中心建设,提高示范效应。本文对工科非电类专业学生电气工程实训教学的改革进行探索。

2 教学改革策略

目前,很多学校在电气工程训练课程的教学过程中,不管面向的专业是否相同,实训的内容与模块却完全一致,忽略不同专业的特点与就业需求,缺乏专业的训练体系。因此,应切合所教课程特点、学生的专业特点,积极探索有效的教学方法与手段,不断提高教学能力与教学质量。

2.1 提出以专业为导向的“层次教学法”

教学要有的放矢,避免盲目性,使学生各有所得、各尽其才。传统的统一的教学模式,忽视不同专业的背景特点,对所有专业采取一刀切的教学模式已经不适应现在的人才培养模式和国家对人才的需求。尤其对于实训课程而言,实验教学体系的特色建设必须与专业自身特点和本专业人才培养目标紧密结合。由于不同的专业的后续课程不同,将来要面对的实际情况也是不一样的。这就要求教师对各专业的专业特色进行研究,针对不同专业开设的实训内容,进行相应的调整和增补,确定相应的具有特色实训模块[1],使实训模块的内容得到不断充实、完善和创新。比如,对于采矿专业,应针对该专业可能的就业领域与方向,开设一些可以解决实际问题的教学与实训内容,这样不仅拓展学生的知识面,还可以提高学生的学习兴趣,也能让学生更深刻地体会到该课程的重要性。

在实施“以专业为导向的分层次教学法”的过程中,教师除了要求对不同专业背景有很好的了解之外,还要进行分层备课,分层备课是实施分层教学的前提。教师要在透彻理解大纲和教材的基础上,确定不同层次的教学目标,把握住哪些是基本要求,是所有学生应掌握的,针对特定专业的学生,哪些属较高要求,需要完善和充实的。只有围绕不同专业的特色,不断进行创新教学设计,精心设计教学内容,才能对学生进行切实有效的实训技能训练,充分发挥学生的主观能动性,以提高学生解决工程实际问题的能力。

2.2 积极运用启发式教学法

努力把注入式教学转变为以学生为主体、教师为主导的启发式教学[2]。实训教学是培养学生的动手能力、创新能力的重要环节。但由于学生多年来的学习和思维定势,一到实训场地,往往失去创新意识。因此,在实训教学过程中,必须努力给学生创设问题情境,使学生不断发现问题、提出问题、解决问题。

向学生提出需要探究的问题,进行简单的讲解,并指出解决的思路与方向。比如,“自动往返控制线路”是较为复杂的且难以理解的内容,但只要抓住其作用和本质,就可以了解到以上电路是已做过的“点动连续控制电路正反转控制电路”的变形、拓展,在讲解这几种典型的控制线路的过程中,通过提出诸如“如何使电机连续运行?如何操作能使电机实现反转?怎样通过行程开关实现自动往返控制”等问题,使学生在课堂中扮演的角色不再是被动接受,而转变为主动研究问题、解决问题的主人,同时培养学生的创新意识,提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,真正做到的“授之以渔”。

2.3 多媒体与板书合理结合

采用多媒体教学,可以增加教学信息量,丰富教学内容,大大提高教学效率和教学质量,使在传统教学难以观察到的事物能够清晰地呈现在学生面前,使学生可以更细致、全面地了解所学课程。比如,对于非电专业的学生而言,对低压控制电器的构成及电气线路的功能原理较难理解。因此,可采用Flas等技术将交流接触器等较难理解的电器动态表示出来,同样,在电机正反转及自动往返控制线路图中将所有触头、开关做成动态的,学生通过观察触头动作,更好地理解电气线路的控制方法。

但在使用多媒体授课的同时,千万不能忽略与学生的交流和沟通,学生长时间处于被动接受的状态,容易产生疲劳感,从而影响对内容的理解和记忆。要注重板书和多媒体课件合理结合。比如讲授电路分析,教师分析时一步一步地板书,使学生更好地跟上教师的思路逐步领会。所以,不同的内容应以不同的教学手段为主,从而切实提高教学质量。

2.4 将PLC引入到电气控制实践教学中

在实训内容方面,可增加相应的新技术、新知识,这样不仅可以扩大学生的知识面,而且可以增强学生在就业方面的竞争力。

教学中充实PLC及其应用的课题势在必行。将PLC引入电工实训教学是实践教学改革的一个重要趋势。PLC由于具有体积小、功能强等优点,现已广泛应用于自动化的各个领域,也逐渐成为工科学生需要掌握的一种重要的应用技术。将PLC技术应用引入电工实训教学,对于培养学生的工程实践能力和创新精神发挥了重要的作用。引入PLC教学内容后,学生可根据教师要求,在掌握教学内容的同时,还要翻阅有关参考书和资料,才能进行系统实验的设计和编程,这无疑开拓了学生的思路,并使其感受到新技术的优越性。

3 结束语

非电类专业学生掌握电工基础知识,对他们拓宽知识面、培养创新思维、提高动手能力、成长为社会所需要的应用型人才至关重要[3]。现实条件不可能让全部学生到实际生产环境中去接受真实的电工基本认知能力、动手能力、分析和解决问题能力的训练,要不断总结教学经验,改革教学环节的教学模式、教学方法,完善相应的教学内容,结合专业特色,建立教学体系,对不同专业的学生提供不同的具有专业特点的教学模块,并辅之以相应的教学方法,使教学内容、教学方法不断地充实和创新,很好地增强电气工程训练的教学效果。

参考文献

[1]林玲,王瑾.电工实训教学改革初探[J].职业教育研究,2004(6):88.