电气自动化学习总结范文
时间:2024-01-09 17:47:39
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【关键词】职业素质 专业课教学 电气自动化技术
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)06C-0031-03
职业素质是指从业者为了达到从事某种职业的要求所应具备的个人素养,是从业者对社会职业了解与适应能力的一种综合体现,具体内容为职业技能、职业道德、职业意识、职业心理等几个方面。在高职教育体系中,职业素质教育占有很重要的地位,高职生职业素质的高低直接影响他们的就业竞争力,影响学校的可持续发展。但在实际教学尤其是在专业课程教学中,学生职业素质的培养常常不被重视而被忽略,很多专业课教师认为这是德育课教师、辅导员、心理咨询员等的职责。本文以柳州职业技术学院电气自动化技术专业“订单班”的专业课教学为例,探讨将职业素质培养融入专业课教学的一些做法。
一、电气自动化技术人员的职业素质要求
随着我国装备制造业和现代服务业的蓬勃发展、自动化技术的广泛应用,社会对电气自动化技术专业人才需求量大为增加,如何培养和造就出适应时展、用人单位满意的高素质技术技能型电气自动化技术人才已成为高职院校的当务之急。
通过对行业、企业,以及德国、新加坡等技术发达国家和地区的先进职业院校进行广泛调研,得出电气自动化技术专业对应的就业岗位有:初次就业岗位(维修电工、设备管理员、电器装配工、配电工、值班电工等)、发展岗位(设备主管、生产主管、电气技术员、工程项目主管等)、拓展岗位(电气设备销售员、电气设备质检员、售后服务主管、中专技校电工培训教师等)。这些岗位除具有一定的专业技能外,最重要的是要具备良好的职业道德(爱岗敬业、诚实守信、服务社会等)、工作态度(积极主动、责任心强、勤奋学习、敢于创新等)、行为规范(遵纪守法、团结协作)等。
(一)高度的责任心和进取心。电气自动化技术专业主要培养能够从事供用电、各类电气设备、电气控制及自动化系统的安装、调试、维护等高级技术技能型人才,职业方向为强电和弱电,专业人员必须严格按电工安全规程、电气作业规范等行业规范进行安全操作。因此,高度的责任心和极强的进取心是电气自动化技术人员职业素质的重要要求。没有高度的责任心就不可能有严谨的工作作风,没有极强的进取心就不可能有强烈的敬业精神。
(二)较强的心理承受能力。心理承受能力是指个体对逆境引起的心理压力和负性情绪的承受与调节的能力。一定的心理承受能力是个体良好的心理素质的重要组成部分。电气自动化技术人员的心理承受能力主要是指当电气设备、电气控制及自动化系统等出现故障或突发事件急需处置时必须具有的承担风险的能力,这种素质的高低主要取决于专业人员是否具备丰富的工作经验和熟练的操作技能,同时专业人员在日常的工作生活中也需要注意锻炼良好的意志品质,培养自己处乱不惊的优良心理素质。
(三)良好的团队协作能力和服从意识。团队协作能力是指建立在团队的基础之上,发挥团队精神、互补互助以达到团队最大工作效率的能力。电气自动化技术人员一般在汽车制造、钢铁冶金、机械加工等行业企业中从事机电设备和自动化系统的安装、调试、维护、维修等工作。由于专业工作繁琐复杂,特别是出现各种突发事件时的处置、联络、汇报等工作纵横交错,遗漏一个细小环节都将会造成严重后果,这就需要专业人员具有强烈的团队合作精神,在工作中服从安排、相互交流、取长补短,确保工作完成顺畅,工作效率得以提高。
(四)严谨踏实的工作作风。电气自动化技术工作牵涉到用电安全,特别是出现各种故障需要人工干预设备作业时,专业技术人员必须要有严谨踏实的工作作风,按照复杂的工作程序人工操作设备作业。以保证安全的技术措施为例,在全部停电或部分停电的电气设备上工作,必须完成停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏后,才能开始工作。如此高强度的工作要求专业人员必须具备一丝不苟和踏实严谨的工作作风,绝不允许出现半点闪失。
(五)良好的沟通能力和执行能力。良好的沟通能力是指具有良好的表达能力、倾听能力和设计能力等。电气自动化技术专业人员在工作中除了与团队成员、同行间的相互联系外,还必须与各种类型客户、其他部门的工作人员保持良好的沟通,这就对专业人员人际交往能力和执行能力的培养提出了更高的要求。
二、高职学生职业素质培养中存在的问题
《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》强调:“坚持育人为本,德育为先。高等职业学校要把社会主义核心价值体系、现代企业优秀文化理念融入人才培养全过程,强化学生职业道德和职业精神培养,加强实践育人,提高思想政治教育工作的针对性和实效性。重视学生全面发展,推进素质教育,增强学生自信心,满足学生成长需要,促进学生人人成才。”由此可见,学生的职业素质教育已被提升到了相当重要的地位,我国各职业院校对此也给予了高度的重视,采取了一系列的针对性措施,如开设职业素质教育活动,提升学生就业与发展的核心竞争力;引进职业文化,开展企业文化理念实践活动,提高学生综合素质教育;开展企业管理行业专家讲座,指导学生职业生涯规划等。虽然取得了一定的成效,但总体来说与用人单位的需求还有一定的差距,许多企业不愿意招聘应届毕业生。
造成这种后果的原因是多方面的,但最主要的原因在于学校的教育。目前,高职院校在培养学生职业素质过程中存在不少的问题,例如,轻职业素质培养、重专业素质教育,认为职业教育主要是搞专业技能教育等。另外,一些院校在培养学生职业素质中还存在思想教育力度不够、学生管理人员缺乏专业知识、素质教育的衡量考核标准流于形式,实际操作性不强、学校没有形成全员参与职业素质教育的局面,很多专业课老师认为职业素质培养是学生管理人员的事,与自己无关等。
三、将职业素质培养融入专业课教学的具体措施
柳州职业技术学院为了培养高素质专业技术人员,在电气自动化技术专业“订单班”的专业课教学中突破传统授课模式,大胆进行教学改革,要求每个专业课教师必须精心设计教学,将职业素质教育融入到各自专业课的教学活动中,并严格考核实施效果,取得了良好的效果和积累了一些经验。新教学改革具体概括为要求学生学会自主管理、自主学习、自我评价的三个教学模式。
(一)设立小组长负责制,培养学生学会自主管理。陶行知说:“最好的教育是教育学生自己做好自己的先生”。小组长负责制具体做法为:在“订单班”设立六个小组,实行小组长负责制,制定了“小组管理”制度,明确了小组长的具体职责。各小组通过每周轮流安排一名同学担任小组长,培养尽可能多的同学的沟通协调能力、组织管理能力、为他人服务的意识等。
通过“小组管理”制度的设立,学生参与班级民主管理的积极性得以极大调动,培养了学生自主管理、合作交流、关心集体荣誉等良好习惯。
(二)按小组形式组织教学,促使学生自主学习。电气自动化技术工作需要学习并掌握大量的行业规范、设备操作规程、应急处理程序等技术文件,若仅依靠有限的课堂教学,难以完成繁重的学习任务。这无疑对学生的自学能力提出了更高的要求。为了提高学生自主学习的能力,我们在“订单班”教学中,以小组共同完成的学习任务作为学习成果。
以自动化生产线安装与调试核心课程为例,教师在教学中给学生设计了由各小组同学共同完成的教学任务:气动系统安装与调试;电气元器件安装与调试;YL-335B机电一体化自动生产线设计、安装与调试等。在理论教学中,教师首先结合相关理论进行典型案例分析,其次给各小组提供各教学任务的文字要求和相关示意图,要求学生完成相应的文字说明、绘制电气控制工艺流程系统图、制订合理的安装与调试工作计划表、列出材料清单、制作调试运行记录表等,同时要求学生制作PPT,以图文并茂的形式将小组案例分析结果演示给全班同学,并详细解答教师或同学的质疑。
在实践教学中进行现场实际操作,由各小组学生分别担任项目工作计划图纸设计员、机械装备员、硬件测试员、PLC程序设计员等角色,按照相应的工作方案进行实践操作。这种完全模拟机电一体化生产设备现场实际情况的实践操作,使学生认识机电一体化设备的组成结构、运动、驱动、传感、通信及控制方式,从而使学生掌握机电一体化自动生产线的安装、调试、操作和维护技能,这样的教学安排能够大大提高学生在专业知识的运用、实践操作、人际沟通、团队协作、可持续发展等方面的能力,学生小组通过团队合作的形式来解决各种现场实际问题,极大地调动了学生自主学习的积极性,提高专业技能,同时也培养了学生诚实守信、爱岗敬业等职业道德和职业素养。
(三)改革考核机制,突出学生自我评价。对“订单班”学生除根据职业素质的要求对教学安排进行改革探索外,我们也大胆地对考核评价机制进行改革,重点突出学生自我评价,以学生为主教师为辅的评价模式取代传统教学中以教师为主的评价模式。例如,在自动化生产线安装与调试课程案例教学过程中,每组学生首先针对案例分析通过资料查询、咨询、讨论、总结等形式进行详细的探讨,其次再以PPT多媒体课件的形式在课堂上向教师和同学汇报学习成果,教师和学生根据案例分析评价表(见表1)对该组学生的表现进行评价。在实践操作(见表2)过程中,通过多次的案例分析、动手操作、课件制作、成果汇报等实践环节的训练,学生的分析能力、语言表达能力、操作能力等都有了很大的提高。更重要的是,许多学生在给别人“挑毛病”的同时,也提高了自我评价的能力。
四、教改成果的分析与评价
为了了解将职业素质培养融入专业课教学改革效果,我们通过问卷调查和访谈的形式,对三类学生即电气自动化技术专业普通班学生、电气自动化技术专业“订单班”学生、其他专业学生进行了调查,调查内容为:对行业的了解、专业学习的兴趣、强化职业素质培养效果。共发放调查问卷570份,回收有效问卷553份,有效率97%。
(一)对行业的了解。从图1可以看出,“订单班”的学生经常有机会到广西柳州钢铁(集团)公司、广西柳工机(下转第43页)(上接第32页)械股份有限公司、东风柳州汽车有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、柳州卷烟厂等校外合作办学企业参观学习,接触到较多的企业规章制度以及企业文化,68%的“订单班”学生表示对电气自动化技术行业较为了解,对将来所从事的职业充满信心,这主要取决于学生学习目标明确以及很强的学习主动性和自觉性。
(二)专业学习的兴趣。在专业学习兴趣方面,“订单班”学生有86%对本专业感兴趣(图2),这与我们在“订单班”实行教学改革有很大关系,专业课教学与职业素质培养相结合,极大地调动了学生的积极性,培养了学生自主学习的能力。
(三)强化职业素质培养的效果。见图3所示,“订单班”的效果明显高于其他班的效果,这种结果表明,学生已深刻感受到学校在专业课改革中,强化职业素质培养的改革,有利于培养自己良好的职业素养、职业技能和文明习惯,有利于增强自己的可持续发展能力。
总之,教师不仅是专业知识的传播者,更是职业素质培养的示范者、学生良好人格形成的影响者。实践证明,学校强化职业素质培养、教师精心设计专业课教学、学生积极配合,三者紧密结合是保证职业素质培养融入专业课教学改革取得良好效果的关键。
【参考文献】
[1]李宇辉.将职业素质培养融入专业课教学的探索与实践[J].中国职业技术教育,2012(14)
[2]何玲霞,曹正明.大学生职业素质培养问题的思考[J].黄冈职业技术学院学报,2011(6)
[3]魏海波,张君薇,赵继忠,等.《自动化生产线安装与调试》课程改革的研究与实践[J].鞍山师范学院学报,2011(2)
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关键词:课证结合 项目化教学 改革
课 题:本文系东莞职业技术学院院级基金课题――“课证结合”的项目化教学探索与实践――以《电机与电气控制技术》为例(项目编号:2014c17)研究成果。
高职院校电气自动化技术专业培养的是服务于自动化设备制造与应用行业生产和管理第一线的高素质技术技能型人才。对于该专业的学生,取得中级维修电工职业资格证书是毕业标准之一,加上毕业证书,实现双证书毕业,才能为走向工作岗位打下基础。将考证内容融入到课程教学中,即“课证结合”也是目前教学改革的一个方向。维修电工考证具体内容是以电工电子技术、电机与电气控制技术和PLC技术及应用三门课程为依托,电机与电气控制技术在整个知识体系中起着承上启下的作用,也是维修电工(中级)考证知识体系结构的主要内容。因此实施电机与电气控制技术项目化教学改革恰恰契合了维修电工考证的教学要求。
一、维修电工知识体系结构的分析
维修电工是从事机械设备和电气系统线路及器件等的安装、调试与维护、修理的人员,从初级工到高级技师共分为五个职业等级。高职学生的起点是中级维修电工。技能鉴定中理论知识考试采用闭卷笔试方式,技能操作考核采用现场实际操作方式。通过对维修电工中级工的国家职业标准的分析,结合东莞人社局鉴定标准和《电机与电气控制技术》课程知识体系,得到在该门课程中涉及的维修电工四级(中级)理论知识部分和操作技能部分见表1和表2。
二、“课证结合”的项目化课程体系的建立
根据维修电工工作岗位的能力要求、电机与电气控制技术课程标准和中级维修电工考证的技能要求,以项目行动体系构建电机与电气控制技术的知识体系,形成以就业为导向、岗位技术为导入的课程项目模块。从应用的角度出发,依据由易到难、由单项到综合的原则,以典型工作任务为主线,设立教学项目,对接中级维修电工实操考题,为维修电工(中级)职业技能鉴定打下坚实基础。对应电气自动化技术专业人才培养方案,该课程共设计3大模块10个项目27个学习任务,每一个项目都根据要求掌握的知识和技能设计相应的实践环节。总共64学时,理论和实践各为32学时(见表3)。
三、项目化教学的组织与实施
项目化课程体系设置是实施项目化教学的关键,而项目化教学的组织和实施关系到教学目标能否实现。在项目化教学的组织与实施中,强调“以学生为主体,以教师为主导”的思想,改变了以往“教师教,学生听和看”的被动学习模式,使整个教学过程变成了一个人人参与的实践活动。现以“项目九:M7120型平面磨床控制线路的分析与检修”为例说明项目化教学的具体组织和实施过程。
1.项目的选取
项目九既是电机与电气控制技术经典教学内容,也是维修电工(中级)操作技能部分考点内容之一。笔者学校拥有东莞维修电工鉴定站。学生学习的实训设备同时就是操作技能鉴定设备,完成此项目将为学生日后参加鉴定考试打下坚实基础。教学中采用“车间教学”的组织形式,分大班为若干个“小组”,有效挖掘学生的潜力,实现学生自我管理。向学生下发该项目的《实践任务书》,向学生说明项目的目标,提供教学需要的各种资源,同时通过引导和适当讲解,使学生能主动获取完成项目任务的相关
资讯。
2.项目计划的制订
学生完成项目选取和相关知识资料后,根据项目应该做什么制订切实可行的工作计划,包括确定完成任务所需的资料、工具、工作步骤等。项目是M7120型平面磨床的若干故障点的排除,主要涉及两个方面,一个是线路的分析,另一个就是线路故障的检修排除。以小组方式工作时,每个成员参与制订计划并讨论计划的可行性,而老师可以采取询问等方式使学生明白计划的可行性,对于学生考虑不全的地方,老师应进行相应的引导与补充。
3.项目实施
项目实施就是学生以小组为单位动手操作,完成任务,而老师对学生的整个实施过程进行监控。通过实施完成项目的《故障分析与排除》表格,实施过程强调学生的自主化,设置反思和检查环节,以便在小组内及时交换工作中的经验和修正实施中的错误。实施过程别注重学生维修电工技能的培养和素质的培养,如职业素养、合作能力、专注力等。
4.项目总结和评价
项目总结要为每一位学生提供展示的平台,选择合适的展示方式进行评价。评价通过《项目考核评价表》来实现,考核的内容以项目完成的情况作为能力、知识和素质目标的主题内容,在评价中考虑到学生在各个阶段的表现,强调过程考核和能力评价。评价的目标不是给予学生一个分数,而是促进学生能力的提升。
四、小结
为期一年的项目化教学改革与实践,初步探索了“课证结合”的途径和方法;通过结合中级维修电工的知识体系结构,建立“课证结合”的项目化课程体系,教学内容对接中级维修电工考证知识点,同时保证了良好的项目化教学组织与实施,从而缩短学生考证培训时间和提高学生考证合格率。通过对比,笔者所在系电气自动化专业学生的维修电工四级(中级)初次获证率由2012级学生的81.6%提高到2013级学生的86.3%。
参考文献:
[1]戴茂良,顾玉娥,张伟.职业技能考证与课程教学相融通的探索与实践[J].职业教育研究,2013(10).
[2]李忠文,米集锦,李庆华.维修电工(中)[M].北京:化学工业出版社,2012.
[3]周奎.基于“双证”模式的《电机与电气控制》课程建设与改革[J].机械职业教育,2009(1).
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关键词:人工智能自动化
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。随着电气的设计的发展,传统的方法有时很难适应。在此背景下,人工智能技术被引入电气设备的优化设计过程中,并取得了一些成功经验。本文在总结人工智能在电气设备领域取得成果的基础上,对具体应用提出一些看法与策略。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展,也有利于提高电气设备运行的智能化水平,对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性,加快生产效率都有重大意义。
1人工智能控制器的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解,也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势,这些优势如下:
(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。
(2)通过适当调整(根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如:模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍,下降时间快3.5倍,过冲更小。
(3)它们比古典控制器的调节容易。
(4)在没有必须专家知识时,通过响应数据也能设计它们。
(5)运用语言和响应信息可能设计它们。
(6)它们有相当好的一致性(当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计),与驱动器的特性无关。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果十分好,但对其他控制对象效果就不会一致性地好,因此对具体对象必须具体设计。
(7)它们对新数据或新信息具有很好的适应性。
(8)它们能解决常规方法不能解决的问题。
(9)它们具有很好的抗噪声干扰能力。
(10)它们的实现十分便宜,特别是使用最小配置时。
(11)它们很容易扩展和修改。
总而言之,当采用自适应模糊神经控制器,规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置,自学习迅速,收敛快速。
2 人工智能的应用现状
随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计、故障预测及诊断、控制与保护等领域。
2.1 优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作,它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的,因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进,使传统的CAD技术如虎添翼,产品设计的效率及质量得到全面提高。
用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
2.2 故障诊断
电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性,用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。
变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析,从而判断变压器的故障程度。
人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。
2.3 智能控制
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开,但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法,因而它的应用实例最多。
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关键词:传感器技术;教学模式;课程改革;专业能力培养
中图分类号:G712.3 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0200-01
一、引言
《传感器技术》课程涉及机械、物理、化学,光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科领域,属于交叉学科,是一门理论性强、与工程实践紧密结合的课程。它在本专业的职业能力培养中起着承前启后的重要作用。在教学过程中,一方面要求学生具有扎实的基础理论和专业知识,另一方面也要求教师引导学生从各种繁多的被测量和测量仪器中归纳出检测技术的一些基本原理和特性,以便举一反三、灵活应用,培养学生的综合运用能力。
目前传感器技术课程的教学主要有两种方式:一为传统的按测量原理分类介绍传感器知识并基于理论假设项目教学,这种分类方法侧重于传感器的原理性知识掌握和传感器改革,这跟学生走上工作岗位后对传感器技术的应用需求不一致,且跟当前传感器的集成化、智能化等发展趋势相矛盾;二为以项目为载体进行教学,但是传感器本身种类繁多,单纯的以项目为载体进行教学涉及到的传感器太少,不足以涵盖传感器的整体状况,缺乏知识的系统性,不利于学生从整体上理解和掌握传感器技术知识。因此,结合职业院校以行业为先导、以能力为本位以及工学结合等特点,本课程改革结合以上两种方式的优点和当前传感器技术发展趋势来调整课程体系架构和教学方式。
二、课程改革理念
以教育部2006年16号文件精神为基准,根据我院自动化系电气自动化专业职业岗位的能力要求来改革课程,突出电气自动化专业学生的传感器选型与应用的职业能力培养。本课程的课程目标为培养学生传感器选型能力、典型测量转换电路设计制作能力、常见传感器安装、检测和维护能力;根据传感器技术的特点和发展趋势调整课程知识体系架构;根据该专业职业岗位的工作内容改革课程内容和能力达成项目;根据该专业职业岗位的典型工作项目来改革课程教学方法和手段。
三、课程改革思路
根据我院自动化系《电气自动化专业人才培养方案》确定的职业岗位群,面向西部电气电子电器产业,本课程改革采用工学结合的方式,注重学生素质培养,主要作了以下几方面的思考与改变:
(一)课程目标的改变。从传统的着重讲解传感器结构、原理与应用向培养选型、改革和制作具体传感检测电路的能力上转变。
(二)课程体系的改变。从传统的通过按测量原理分类介绍传感器以及前些年的纯粹以项目为导向学习传感器转变为按被测量(即功能)来实施传感器的教学,以使学生在了解传感器工作原理、特性的基础上,容易根据测量对象来选择传感器;引入典型的实际工程应用项目,指导学生应用选择的传感器进行信号处理电路改革和应用。
四、教学模式的设计
采用系统性知识教学与模块化教学相结合的方式,真实产品作引导、任务驱动组织教学工作,以学生为中心,小组合作为基础,在真实的环境下完成传感器技术的学习性工作任务,培养学生适应职业岗位的工作能力,实现与工作岗位零距离接触。
五、多种教学方法的运用
在典型传感器工程应用学习项目中,每个都是一个完整的工作过程,学生都会经历“资讯(信息收集)决策(拟定方案)计划(制定实施细则)实施检查评估总结分析提高)”六个阶段,老师带着学生完成六个阶段的工作任务,手把手教学生怎样做,让学生体会每一阶段具体工作任务,为走向工作岗位、参加工作积累经验。
在具体的理论、实训教学中,引入多媒体教学手段,讨论法、演讲法和反思法等微观教学法的交替使用,使教学过程丰富多彩,并且充分运用引导文等行动导向教学法,使得学生学习主动性、进取心大大增强。
六、结论
本课程改革秉承“以行业为先导、以能力为本位、以学生为中心、根据实际工作所需确定教学内容”的理念,以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合发展道路,融“教、学、做”为一体,强化学生职业岗位能力的培养开发。整个课程以传感器的典型技术、典型应用为主线,建立了按被测量(即功能)介绍传感器技术知识和以具体工程应用项目为单元、以典型控制项目为载体的课程内容相结合的结构。理论教学方法与实训锻炼相结合激发了学生学习的兴趣,提高了教学效果,使学生掌握了传感器技术的基本理论同时,学习锻炼了根据要求实施传感器选型、典型测量转换电路设计制作、常见传感器安装、检测和维护等能力。
参考文献:
[1]苑惠娟,秦勇,王洋,吴海滨,周真.检测技术课程的教学改革研究[C].Proceedings of 2010 Third International Conference on Education Technology and Training,2010(4):91-92
[2]冯成龙.试论高职院校《传感器技术及应用》课程的教学改革[J].职业教育研究,2007,12
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关键词:工业机器人 机电一体化 课程体系
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0221-02
工业机器人是机器人的一种,它由操作机,控制器,伺服驱动系统和检测传感器装置构成,可反复编程,完成各种操作自动化,也可以生产生活中所需的机械设备。这种产品可以解放人的劳动力,也大大提高了生产业的效率,对于产品的质量也很高,所以说工业机器人对生产行业起到了相当大的作用。工业机器人是一种机器装置,可以自动执行一些难度较高的生产,而且机器人自身的动力系统和控制系统是比较方便我们运用的,因为它能代替人类做一些不可能或者很难完成的事情,或者遵循事先的编程来运行,新型的工业机器人还会依据人工智能技术制定的原则需求行动。装备制造业自动化水平的不断提高,更多的生产厂家使用工业机器人进行产品加工制造。工业机器人是一种专门为工业领域设计的多关节机械手,在程序的控制下实现各种复杂运动和高难操作。工业机器人被广泛应用于搬运物料、自动焊接、部件喷漆、表面抛光等工业领域。
1 专业人才培养目标的定位
近年来,工业机器人不断普及在企业生产中,所以企业迫切需要相关的技术人才。高校培养的是研发型人才、高职高专培养的是具备一定理论的技能型人才,相比之下技校则主要是培养实际应用、熟悉基本操作与保养维护的技术工人及操作人员。技校以培养应用技术型人才为主,学生的知识水平、技能实力、就业导向应与高校、高职有所不同,因此必须探索适合技校的工业机器人课程教学方案。企业要求相应的专业人才需具备全面的职业能力,从而要求技校走工学结合的人才培养模式道路,其中校企合作有利于工学结合的人才培养模式顺利推进。工业机器人课程应定位于为企业培养能够完成工业机器人编程、操作维护的技术型人才。工业机器人最先应用于汽车制造工业,主要用于焊接,喷漆,上、下物料和搬运。如今工业机器人深化和提高了人的手、足和大脑功能,替代人完成繁重、单调的重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量。工业机器人生产企业需要大批人才氖禄器人生产、安装、调试、营销和售后技术服务,工业机器人的应用企业则需要大量人才从事机器人的维护保养和编程操作。为满足机器人关联市场对技能型人才的需求,技校在机电一体化专业的主要课程中加入“工业机器人应用”课程,开设机器人的专业方向。
2 专业课程开设的方向
在课程开设的思路上,机电一体化专业紧贴机器人岗位需求、课程内容和教学的过程适应工作岗位要求。按需求开设专业课程,依据企业的用人标准和岗位技术要求,培养从事机器人生产、调试、安装、维护、保养和营销等多方面应用技能型人才。在理论教学和技能培养上,全方位提高学生的知识、技能、素养,建立“以工业机器人应用为核心”的课程体系结构。在教学过程中,除了基础知识学习和综合训练,再通过“机械基础知识模块、电气自动化专业知识模块、嵌入式系统知识模块”、以及“机器人编程训练模块”为重心的专业技能训练模式。
2.1 基础知识学习与综合训练
该模块侧重强化基础知识的学习,培养学生机电专业岗位的基本素质。引导学生形成遵纪守法的思想观念和健康的心理素质,形成积极向上的人生价值观和乐观的职业心态,从而适应以后的工作。开展相关的职业规划教育,引导学生规划职业生涯。鼓励学生提高数学能力、英语水平和计算机基础技能,为以后的专业课程学习做好铺垫和适应各类企业的机电技术工作岗位。
2.2 机械技术知识的学习
机械技术知识的学习重点在传授机械原理、机械制图、液压与气动、AUTOCAD、机制工艺方面的相关知识,培养学生机械方面的基本技能和职业素质。从机械手臂开始学习,从而了解机器人的基本机械结构和组成原理,并进一步分解与装配。与此同时学习机械图纸的阅读与绘制,掌握公差与配合的基础原理知识。最后学习机器人液压与气动系统的基本组成和原理,了解其复杂结构与运动方式,剖析各机械零件与其典型机构,掌握机械加工工艺的流程与编制方法。通过理论与实践教学的协作,为学生打下扎实的机械基础知识。
2.3 电气自动化知识的学习
工业机器人应用牵涉到电工技术、PLC、电气自动化控制、变频器应用、交流伺服、步进驱动、触摸屏应用与组态开发等多门自动化类课程的知识和技能。根据工业机器人的组成,分解成多个模块结构,进行理论与实训一体教学,掌握以电气控制为核心的自动化知识。为了保证学生的知识水平和操作技能紧贴企业的要求,学生需要考取维修电工中级证书、电工上岗证书等相关专业证书。
2.4 嵌入式系统的学习
嵌入式系统的学习以工业机器人为方向进行教学,包括电子技术基础、电子测量、C语言、传感器应用、FPGA应用、单片机应用等课程。教学过程可以先让学生动手装配调试机器人的电路,学习嵌入式系统的硬件电路结构原理和调试方法。同时使用C语言完成机器人的软件开发和升级调试,从而掌握嵌入式软件系统开发的过程和规范。在教学活动过程中,紧密围绕机器人,融合机械基础、电工电子、传感器、C语言、单片机、FPGA应用等课程的知识和技能,完成以电路控制为核心的嵌入式系统学习。通过教学实践表明培养学生的嵌入式系统应用能力,更利于他们适应机器人装调与维护工作岗位。
2.5 专业技术能力的训练
工业机器人专业作为机电一体化学科的拓展,涉及知识范围广、内容全新抽象,在实施教学过程中我们要采取与之相适应的教学模式和方法。在教学实践中适当增加理论与实践一体化的教学的比例,要把总课时至少一半的时间分配给技能实战训练,并且建立足够的训练机构,能专业的指导技能训练。这些具体的技能训练内容包含:工程制图测绘实训、零部件拆装、电工基本技能实训、电子装配实训、电气绘图训练、维修电工实训、小型智能产品装调实训和机器人编程集训。培养工业机器人是很重要的环节,应该以培养学员对机器人编程的技能为主,因为这个岗位的操作技能要求很重要。其实训内容以机器人工业搬运、工业弧焊为操作实例,采用多媒体仿真操作与实物操作相组成,培养学生工业机器人的操作维护技能和开发应用技术。
3 专业教学的具体措施
(1)针对工业机器人专业的特点,我们要不断深入了解行业发展的趋势,密切关注企业需求。师资力量是培养人才的重要部分,教师的能力高教学的能力相对就高,培养的学生也会比普通教师要高一些,所以加强师资力量是非常重要的。同时,加强人才引进的力度,引进高层次型、实践型人才,聘请企业专家作为学校的专、兼职教师,不断提高教师团队的整体实力。
(2)在教学过程中,教师要做到言传身教,为了提高学生的安全意识,创建分组活动,相互交流促进学生之间的互动热情,这样能更好的加强学生操作能力,提高安全意识。改革以往通过用试卷来简单的考核学生,考核就是检查学生们对任务的完成情况,个人的变现以及团队的表现都能决定最后的评比,而且可以通过小组之间的评比,来进行公正合理的考察,以及完成该任务的个人和团队表现来综合考核学生。
(3)根据工业机器人专业人才培养目标的要求,以突出培养学生职业能力和职业综合素质为目标,遵循学生认知规律和技能成长规律,构建以“生产性实训”为特征的“基本技能训练、专项技能训练、综合技能训练”的实践教学条件体系,满足本专业课程教学的需要。从生产实际出发,对学生进行真刀实枪训练。加强对学生技能的训练,让学生更能胜任一个岗位,而且还要培养学生的职业道德以及素养,这两个因素决定着学生工作水平的高低,让学生们在用人单位竞争时更有优势。
(4)课后要引导学生自主创新与相互合作。在课堂上,老师要主动鼓励学生,因为机器人的学习和设计有不同的方法,所以学生之间最重要的就是交流,老师加入到学生之中,鼓励带动学生,相互讨论自己的设计方法,最后可以进行意见总结。这样的学习过程,可以锻炼学生自主解决问题的能力,学生提出问题的同时也在思考问题,这也大大提高了学生们的思考能力。在实践中,学生不仅掌握了相关知识技能,又锻炼了个人的实践与创新能力。除了课堂常规教学外,老师可以适当布置一些课外的机器人设计任务,提高学生的学习兴趣,激发他们的学习热情,老师们也应当加入学生的学习过程中,给予学生更多交流的机会,这样更容易了解学生在学习设计过程中会遇到的各种各样的问题。
4 结语
工业机器人是一个有深度发展潜力的学科,并且衍生出许多与之相对应各行业,因而技校学生在其中有巨大的发展空间。技校机电一体化专业要开设工业机器人方向的课程w系,必须紧密联系机器人应用的岗位需求。我们采用培养学生就职能力方面为主的教学方式,让学生更能适应技能职业岗位的技术应用水平,能在以后的工作中面对各种挑战,提高了学生的岗位适应能力,开拓不同领域资源为他们创造更多优质的就业机会。
参考文献
[1] 陈伟华.独立学院《机器人技术及其应用》教学探讨[J].中国科技信息,2012(7):196.
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在社会经济高速发展的环境下,用人单位对劳动者的职业素养提出了越来越高的要求。职业素养可以分为专业素养和非专业素养两个方面,其中专业素养是指对专业的一种感知能力,它主要包含专业理论知识、专业技能以及由此而形成的专业创新能力等,非专业素养包括职业道德意识、社会适应能力、团队协作精神等内容。对于高职学生来说,他们身上具备的良好的专业素养是将他们与生产一线的其他劳动者区别开来的地方,只有这样,他们才能更好体现自身价值,适应社会发展的需要。
然而,目前多数高职学生对所学专业以及相关的职业知之较少,专业视野狭窄,遇到问题不知如何下手解决,专业意识淡薄,专业发展方向模糊,从而造成职业目标不明确,专业素养严重不足。如何提高高职学生的专业素养,是关系到高职教育成功与否的一个关键,笔者认为,除了合理进行专业设置,精心设计课程体系之外,应该从新生入学教育着手,兼顾第一课堂和第二课堂,强化专业实践教学,把大学生专业素养的培养贯穿于高职教育的整个过程,下面对具体的方法和途径进行阐述。
二?p方法和途径
(一)将专业教育纳入新生入学教育中
新生刚入学,各个学校都会安排一次入学教育。在入学教育中,学校要请校内的专业课教师向新生介绍本专业学习的有关情况,包括本专业的人才培养目标、课程设置、就业方向等,还要请校外的专业人士介绍企业对本专业岗位的要求、本专业技术的发展前景等,帮助学生了解所学专业,培养学生对未来职业的认同感,使学生从入学开始,就萌发专业的意识,树立专业的观念。
(二)课堂是提升学生专业素养的主渠道
在高职人才培养的过程中,课堂成为提升学生专业素养的主渠道。工学结合的高职人才培养模式,要求在专业课程体系设计上将专业理论知识和专业技能相结合,突出学生实践能力的培养,从专业领域的角度帮助学生树立专业的概念,遇到问题能从专业角度进行分析并加以解决,进而使学生的专业素养得到逐步地培养。
课堂教学需要通过教师来实施,而专业课教师在学生专业素养的培养过程中所起的作用尤为重要。作为专业课教师首先应努力提高自身的专业素养,同时应具有本专业丰富的实践经验,教师结构应以双师型队伍为主。
其次专业课教师应充分利用课堂教学的机会,通过模拟一个真实的工作环境,给学生以身临其境的真实感受,从而营造出一个具有浓厚专业氛围的教学环境。在教学内容上可以通过设置创新任务,引导学生进行自主学习,创造性地发挥,拓展学生知识和能力的空间,促进学生创新精神和创新能力的培养。
(三)第二课堂是提高学生专业素养的有效途径
随着社会对高职人才培养质量要求的不断提高,各个学校都开展了形式多样的第二课堂活动,包括专业性社团活动、开放性实验、各种技能大赛、培训考证等实践性环节,笔者作为一名08级的班主任,还在班级中成立了多个专业兴趣小组,本人兼作指导教师。
第二课堂为学生提供了锻炼专业素养、展示自身能力的平台。在第二课堂中,形式多样的教学方式对激发学生的学习潜能大有帮助,自主学习能力可以得到提高,第二课堂已成为提高学生专业技能和创新能力的有效途径。
以我院电气自动化专业为例,成立了自动线安装与调试、电子创新实践等专业性社团,通过有组织的社团活动,强化学生的专业知识和技能,培养学生的创新意识和创新能力。社团指导教师平时会要求学生利用课外时间到电子市场、机电市场去了解各种电子产品、机电产品的型号和价格,并采购元器件完成一些小制作,每年组织社团学生参加全国大学生职业技能大赛、国家级省级电子设计大赛,并多次获得一等奖。本人指导的班级兴趣小组,也取得了显著的成绩,不但向各种大赛输送人才,刚刚毕业,就有多位学生被企业看中开始独立承担设计开发工作。电子电气工程系每学期举办一次“建军杯”学生技能大赛,由于参赛人数较多,有效地促进了整个系的学风建设。训练和大赛使学生的专业素养得到了极大的提高,以赛促教,以赛促学,成为我院新的办学特色。
为了推动第二课堂的开展,学校应制订相应的激励制度。例如对参加第二课堂活动的学生给予适当的学分,并作为国家级、省级奖学金的评选参考条件等等,由此来营造一个良好的校园氛围,为优质专业人才的培养打下基础。
(四)加强专业实践教学
专业实践教学属纯实践教学环节,在提升学生的专业素养方面效果显著。专业实践分校内和校外两个部分。校内专业实践课主要包括专业课程实训、专业综合实践和毕业设计。校外专业实践主要包括生产实习和毕业实习。
以我院电气自动化专业为例,学生的就业岗位主要有电气设备安装操作、电气设备调试维护、自动化技术管理和电气产品销售。不同岗位有各自的能力要求,对电气设备安装操作岗位来说,要求熟练掌握设备图纸的识读与绘制,常用电工仪表与工具的使用,各种电气设备的接线以及各种机床的操作。在专业实践教学中,就要加强学生这些方面的训练。
首先要教育学生现场作业要规范化。每次上实训课,要求工具准备齐全并提前检查是否完好,例如电笔使用前要进行验电测试,设备接线练习结束后要拆线,并将螺丝恢复拧紧状态,下课前要求学生整理好工具,将设备摆放整齐,现场整理好,才能离开教室。
学生的电气识图制图能力的训练,教师应该用规范的工程图纸进行授课,介绍包括电气原理图、接线图、施工图和端子图在内的各种工程图纸的识读与绘制,课堂上强化识图训练,课后强化绘图作业,并要求学生将图纸进行打印,使学生更加方便查找问题,并形成直观印象。
为了训练学生常用电工仪表与工具的使用,电气设备的接线以及机床的操作,教师应做操作示范,严格要求学生规范操作,并加强安全教育,培养学生良好的安全意识和心理素质,遇到紧急情况要沉着冷静,临危不乱。实践课如果没有企业现场教学的条件,可以将教师下企业现场教学制作成视频在课堂上进行播放。
在毕业设计的课题选择上,要注重专业知识的综合性及实用性,内容上应要求学生完成一个完整的自动化系统的软硬件设计,如果能加上系统制作与调试的过程最好,设计方案应重视系统的可靠性,同时还要考虑元材料的价格、系统的性价比,例如一个简单电动机Y-启动采用PLC控制会造成大大的浪费,由此培养学生的工程价值观。
(五)引导大学生树立自我提高专业素养的意识
专业素养是将来高职学生在工作岗位上进行实践创新的基础,只有具备了扎实的专业技能才能不断实现工作水平和工作能力上的突破,因此专业课教师和班主任应当通过各种方法进行引导,例如指导学生到专业网站搜集专业资料,要求学生学习常用专业软件的安装与使用方法,同时建议学生学习一些跨专业技能,例如自动化专业学生学习机械设计软件Solid works的使用,今后可帮助自己进行电柜的钣金设计,可以开拓专业视野,拓展就业空间。
学生只有树立自我提高的意识,将专业素养的各种要求内化为自身的动力,发挥主观能动性,才能明确自己的职业发展目标,才能更有效地去培养和提高自己的专业素养。
三?p总结
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关键词:电气控制;PLC技术;教学改革
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)50-0020-02
《电气控制与PLC技术》课程,是电气自动化技术、开设的一门实践性很强的技术应用型主干专业技术课程,集传统继电控制技术与现代PLC控制及工业网络技术为一体。在培养高级工程技术人才的过程中,对增强学生在电气控制的设计、安装及调试检测技术工作的适应能力和技术开发创新能力中具有重要作用。本文针对教学中存在的问题提出一些对策,可以完全克服传统教学的缺点,还极大地提升了现代新技术在本课程中应用的含量。
一、本课程在自动化技术应用中的地位和作用
1.课程中的电气控制是工业自动化最底层的传统继电控制技术。课程中的电气控制主要指继电器——接触器控制,它是上世纪30年展的工控技术领域最先进的控制技术,可实现顺序逻辑、多点、远距离、大容量、以小控大、以弱控强等复杂控制。在现代工控技术领域中,它仍是最基础、最底层的控制电器和控制技术。
2.课程中的PLC控制技术是现代工控业界主流技术之一。本课程的教学内容和应用技术代表着工控技术领域的一个方向,切实提高课程教学质量,对于培养适应行业技术应用的高级技术人才有重要作用。
二、实施课程改革的几项措施
1.进一步研究和完善课程内容,融新技术于教学过程中。首先在“电气控制线路的基本控制”中,增加“软起动”、“变频调速”等新电气技术内容。其次在“电气控制系统分析”中,增加“工厂典型电气设备控制”、“电气工程图阅图练习”,把一些可参观到的周边企业设计水平高的电气控制系统图作为范例供学生学习使用。最后在“PLC控制系统设计与仿真实验”中,增加“PLC网络与CC-Link现场总线技术”。
2.应用现代组态控制技术开发本课程“基于Web的《电气控制与PLC技术》网络动感课堂教学系统软件”。我们选择国内较有影响的组态软件“组态王6.52”作为开发软件,对《电气控制与PLC技术》中的控制系统和控制电路进行动态仿真的二次开发。一是形成系统完整的动感系列“工程库”,使之成为动感课件和“网络动感课堂”,为本课程实现远程网络化教学提供软件支持,可实现基于“工程库”的远程教学及操控实验,探索了开发虚拟实验系统的可行性。二是将现代工控业界的又一主流技术——“组态控制技术”应用于本课程中,形成我校《电气控制与PLC技术》课程更为专业化的风格和特点。
3.强化设计和应用技术的创新开发能力。“电气控制”和“PLC技术”两大块教学内容的核心技术都是针对控制要求和问题,完成工程设计实现控制要求的。教学中尤为重要的是促进专业理论教学与实践教学过程形成一个完整的有机体,着力强调和重视工程概念和专业思想的灌输。(1)改进教学方法。提出目标——向学生提出控制要求和问题,说明实现目标的重要性和约束条件。说明原理——向学生介绍实现目标的基本原理和相关应用技术。讲授实现目标相关的课程教学内容,使学生更充分了解目标,并具备实现目标应有的基础知识、基本技能和方法,启发学生应用知识解决问题积极的思考与探索。实现目标——完成理论到实践的转换,由学生充分发挥各自的创造性,应用所学专业理论知识探索并完成对目标要求的具体方案设计,在理论上确认无误后进行实验设备的模拟安装、程序录入与系统调试,直至实现目标要求。总结完善——修正补充,对每一个设计课题,学生往往设计出多种控制实施方案,把这些方案加以比较,总结设计编程的技巧,并从满足工程目标要求的合理性、安全性、可靠性和经济性等方面点评还可进一步改进和完善的环节,并作修改补充完善。专业理论与工程应用能力的提升——按照设计要求,写出说明书。应用上述五个环节进行多个课题的教学过程,可强化工程概念,学生对工程设计的全过程可得到初步训练,基本掌握较为完整的工程设计体系和方法。同时加强安装接线与调试的实训环节,强化技艺能力;此外再通过PLC扩展模块的应用、PLC工控网、PLC与现代变频技术的综合应用等技术的应用模拟,使学生专业理论和技能技艺同步发展,并为毕业设计、今后工作中技术开发和应用的能力打下了坚实的基础。(2)改进教学手段。全程使用PPT课件和应用组态软件开发软件的“基于Web的《电气控制与PLC技术》网络动感课堂教学系统软件”等多媒体教学,使教学中讲授的生产工艺和控制过程直观、信息量大、效率高。我们应充分应用校园网络,把“课程简介、教学大纲、PPT教学课件、实验项目与指导、课程设计与指导、实验室介绍、习题精选和试卷样例、动感课堂”等教学资源放在校园网上,方便学生课后学习使用,向学生开放实验室,学生可通过预约的方式进入实验室,完成作业、要求的实验项目、个人的兴趣设计或自主实验、课程设计和毕业设计等内容,并按相关考核要求进行考核,提高安装、程序录入与系统调试的能力,增强分析解决问题的能力。
改进考试方法。采取命题、笔试编程、上机运行调试的综合考核办法。笔试部分的基本概念和原理、控制电路及程序指令设计等部分占总成绩的60%,程序写入、安装接线和运行调试占总成绩的40%。
三、改革的成效
1.推动了教师的科研,并将科研成果应用于课程教学中取得成效。除应用组态软件开发了“基于Web的《电气控制与PLC技术》网络动感课堂教学系统软件”外,还主持并完成了省教育厅项目“基于PLC技术的控制系统仿真及应用研究”,且获得学院教学成果二等奖。
2.有效提高了学生应用技术的能力和水平。通过课程改革把抽象的控制理论与具体的工程实践联系起来,逐步形成“课程实践——综合技能训练——课外科技活动——课程设计——毕业生设计”循序渐进的技能训练体系。
近年来,基于《电气控制与PLC技术》应用的毕业设计已有20多个课题。此外,有近200名毕业生参加了国家高级职业技能鉴定考核(电气控制与PLC技能约占考核内容70%),合格率87%。
3.收到了“以点带面”的效果,全面推动我校电气工程专业及其它工程技术类课程的改革和建设工作。
4.体现了《电气控制与PLC技术》以“弱电控制强电,软件控制硬件,虚拟仿真与实际控制相结合”的新理念和特色,体现了电气工程行业技术背景和技术发展趋势。
教学改革是一个无止境的话题,要从自身实际出发,立足于提高教学质量。工程类的技术型课程,要关注行业的技术特点和新技术的发展应用趋势,把有效提高学生的工程能力和技术开发应用能力作为教学改革的立足之本,使培养的人才符合行业技术的发展和应用方向,教学改革才有生命力,也才能培养具有可持续发展的高级工程应用型人才。
参考文献:
[1]张万忠.可编程控制器应用技术[M].北京:化学工业出版社,2005:1-6.
篇8
对于专门课中的主干课程适当综合化就是把原来两门或两门以上的课程重新调整内容和框架,构成一门新的课程。如将电气自动化技术专业原大专的《晶闸管交流技术》、《自动控制原理》、《自动控制系统》三门课程进行一定的调整、删节、补充后,综合为一门课程,即《直流调速技术》。
一、为什么要实行课程综合化
高等职业教育是针对职业岗位群,培养生产、服务、管理第一线的高级实用型人才。毕业生要具有一定的岗位针对性和适应性,“主要从事成熟技术的应用和运作”,也就是说能将常规的成熟技术转化为生产力,并具有一定的运用高新技术的能力和一定的横向扩展能力,为此必须加强实践性教学环节,要求专业实践课和专业理论课的比例达1摘要:1左右。实践课的加强,会使专门课的课堂教学时数相应减少。将相关的两门或两课程综合为《轧钢工艺及设备》后,在不降低原有理论深度且引进了部分新内容的前提下,对课程结构进行了调整,节约了48课时;钢铁冶金专业将《钢铁冶金原理》和《物理化学》综合为《钢铁冶炼技术》,节约了62课时;有色金属冶炼专业将《重金属冶炼》、《轻金属冶炼》、《稀有金属冶炼》、《有色冶金原理》四门课程内容按工艺流程进行重组,综合为《火法冶金》、《湿法冶金》、《电冶金》三门课程,使之更利于专业实践能力的
培养。
二、课程综合化应遵循的原则
课程综合化不是学科型教材简单地加加减减,通过课程综合化,将相关知识材料有机地重新组合,并引进一定的新材料、新工艺、新设备等新知识。课程综合化应遵循的基本原则是摘要:以教学计划为依据,以培养目标为主线,按职业能力结构调整课程内容,突出重点适度地多设接口。
三、如何实施综合课的教学
实施综合课教学,要做好以下几方面的工作。
1.编制一个能满足课程要求的教学大纲
在编写专门课教学大纲的过程中,应将重点放在综合课大纲上。每门综合课教学大纲应组织三到五人的编写小组,由担任该课程的任课教师负责执笔,其他则为相关课程的任课教师。编写小组在收集信息、阅读资料的基础上,经集体讨论确定该课程的功能和框架,由执笔者写出课程基本要求,并据此写出课程教学大纲初稿。每次审稿,必须由审稿者签署书面意见,作为执笔者修改的依据。我校的综合课教学大纲巳经由湘钢、株冶、601厂、23冶等企业的专家组成的专家顾问委员会审稿,并已修改定稿。
2.按教学大纲的要求选编教材或讲义
目前综合课教材还是以“选”为主,逐步向“编”过渡。有些课程难以选到合适的教材,须由任课教师写出讲义,并打印给学生作为教材,如钢铁冶金专业、金属压力加工技术专业、冶金机械专业都编写了部分综合课讲义。大部分选用的教材,难以达到综合课教学大纲的要求,要求教研室组织人员写出补充讲义。从试行情况看,写补充讲义以完善现有教材的不足,是一个较好的办法。
3.对任课教师必须提出更高更新的要求
综合课内容面广、量大,突出了对学生专业实践能力的培养,这一方面要求教师具有更丰富而全面的知识,另一方面又要求教师本身必须有较强的专业实践能力,也就是说综合课的教学质量要由“双师型”教师队伍来保证。因此,任课教应多下实验室、实训室锻炼自己。我校已采取了有关办法,鼓励教师下实践教学现场,对缺乏实践经验的教师,则要派到生产现场进行锻炼。此外,还应聘请有关生产单位的技术人员担任兼职教师,定期或不定期地到学校来介绍新技术、新工艺、新设备。
4.必须开发新的教学方法
课程综合化属于课程内容的改革,内容改变了必须有新方法和之适应,包括教的方法和考核的方法。对于专门课要改变一张试卷定优劣的做法,要探索新的考核方法,要加强实践能力的考核,在能力培养上要强调过程控制和目标控制相结合的方法,可实行厂校联合,工厂、企业除提供现场教学的场地、设备外,还可派出有关技术人员和专家参和教学指导,并对学生进行考核考查。
5.应成立学生助教小组
综合课是主干专业理论课,具有较强的实践性。如电气自动化技术专业的《直流调速技术》涉及到SCR电路原理、自动控制理论、系统理论以及SCR元件的使用调试和控制系统的接线、测试、波形分析、故障检修等操作技术。为提高学生的学习喜好,减轻教师负担,切实保证课程要求的职业能力准确到位,充分发挥学生的个性特长,根据自愿原则,每门综合课均可在班级内挑选几名成绩优秀、热情高的学生组成课外助教小组。教师利用课外时间对助教小组的学生进行强化练习,使之成为课内外教学活动的辅导力量,参和理论和实践教学活动的辅导。学生助教小组成员的表现记入学生成绩单的特长栏内。如实用电工技术课外实践活动小组,经教师强化练习后,既可参和理论教学课外辅导,又可帮助实验室、实训室检修仪表、预备实验等,还可让他们在实验课或实训课中协助老师参和指导。
篇9
关键词:教学改革;电气工程专业;实践创新;产学研
作者简介:张晓花(1981-),女,山西五台人,常州大学信息科学与工程学院,讲师。(江苏 常州 213164)谢俊(1979-),男,安徽安庆人,南京邮电大学自动化学院,副教授。(江苏 南京 210046)
基金项目:本文系常州大学2013年教育教学研究课题“电气专业卓越教学与学生实践创新培养模式探索”(项目编号:GJY2013059)、常州大学2012年教育教学研究课题“电气自动化专业学生实践创新培养模式探索”(课题编号:GJY2012017)、常州大学重点课程项目(项目编号:GJY2012027)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0114-02
实践创新是理论联系实践的体现,是培养大学生动手能力、分析与解决问题的能力、创新能力的一项具有重要意义的教学活动。电气工程专业与实际联系密切,综合性和实践性要求较高,其实践教学对于学生动手能力、创新能力的培养非常重要,它既能启迪学生的创新思维,又能提高学生的工程实践能力。[1-6]
随着社会主义市场经济体制的不断完善,社会对人才需求进一步加大。在信息化的今天,生产单位要求学生有较强的分析问题、解决问题的能力,这对高校实践教学环节提出了更高的要求。而目前工科院校的多数学生毕业后到工矿企业工作后实践能力较差,要经过各用人单位的长时间培训才能逐步成长为应用型的高级工程人员。究其原因在于受教学设备资源、实验和科学条件等多方面因素限制,大部分高校比较注重理论知识的教育,对学生的考核多以书本知识为重,偏向以试卷成绩的多少来衡量学生的优秀,而对培养社会所需要的动手能力以及主观能力的实践创新教学环节缺少足够重视;实践环节的师资配备和学时安排所占比重相对较轻,实践内容大多都是象征性的完成。其后果是学生的实践动手能力缺乏,以致于出现了应届毕业生眼高手低、动手能力不强的被动局面。这种矛盾在强调以动手能力为主的电气专业尤为突出。
针对传统教学模式难以培养出实践创新能力较强的工程应用型人才的现状,笔者在大量的调查、论证的基础上,结合综合型人才培养的要求,进行了一系列的探索和改革,在产学研实践环节、实验和毕业设计等环节开拓出一条具有本校特色、培养学生实践动手能力的新道路。
一、建立有效而固定的校外合作实习基地
实习基地建设直接关系到实习教学的质量,对于高素质人才的实践能力和创新、创业能力培养有着十分重要的作用。针对低年级学生的学习基本上以理论为主,对所学知识的实践应用没有理性认识的现状,组织低年级学生到电力系统相关单位实地考察和培训,加深其对课堂上理论知识的理解并培养学生的动手能力、创新能力。
一方面组织低年级的大学生到变电站、电网公司等电力系统相关单位实地参观考察,加深学生对理论知识的认识,深刻理解电力生产、传输、分配等过程中的问题以及相应的解决办法等。这种模式可以开阔学生的视野,扩展其知识面,使其了解更多与实践相关的知识,并在一定程度上解决了纸上得来终觉浅、教学效果不佳的问题。并在此基础上组织高年级的学生到电力部门进行再生产实习,将所学的知识应用于实践,加深理解,使理论与实践得到良好的结合。[7]
另一方面进一步规范实习内容、编写实习指导书,形成标准的考核制度。认识实习以参观为主,根据专业合理制定要参观的内容以及去参观的路线。专业实训以动手为主,合理制定实训内容以及实训时间。生产实习应合理安排实习单位和实习内容,实习以小组跟班为主,不仅要掌握理论知识,还要跟随师傅巡检以及现场操作。学生在实习结束前,要根据自己实习的实际情况写实习报告,回顾总结自己所学到的知识并提交相关的材料。
二、建立创新型的产学研合作教学模式
《面向21世纪教育振兴行动计划》中指出:“产学研合作狭义的概念是指企业、高校和科研机构三方面本着优势互补、互利互惠、共同发展的原则进行的合作与交流;广义的概念是指教育与生产劳动、科学研究在人才培养、科技开发和生产活动中的有机结合。”产学研合作教育是现代社会的新型教育模式,也是今后高校实践教学的发展方向,即充分利用学校、企业、科研单位等多种不同的教学环境和教学资源在人才培养方面的各自优势,形成以书本知识和实践能力为主的生产、实际经验和科研实践相结合的教育模式。
传统的电气实践教学大多局限在校内实验室,实践内容大多由几个常规验证型实验和简单的认知实习组成,学生的工程实践能力难以得到实质的提高,教学效果并不理想。产学研合作教学的新模式,不仅可以充分发挥高校、导师、学生、科研单位和企业各方面的长处,实现共赢,还可以给学生提供较多的参与项目的实践机会,全面提高电气实践教学的质量。具体合作关系见图1。
在产学研合作模式中,学生通过参与项目,不仅提高了工程实践能力,还进一步拓宽了知识面和眼界,为后续参加各类科技竞赛和今后的就业打下良好的基础;科研机构可以将研究成果应用到企业中,转化为科技生产力,企业反过来可以为科研机构提供研究经费;学校要加强与科研单位和企业的合作,将实验室成果应用于社会的最新需求,真正做到“研以致用”,而企业和科研机构则可以为高校学生提供实践机会与就业岗位。产学研合作教学新模式极大地发挥了高校、企业和科研机构的积极作用,调动了各方的积极主动性,也为学生创造了良好的实践、实习、就业环境,对学生工程实践能力和创新能力的提高具有重要意义。
三、有效利用各种电力系统仿真软件
电力系统是复杂的动力学系统,由多种不同功能和运动特性的子系统构成。电力系统仿真就是建立合适的数学模型来模拟实际电路的一种研究方法。因此对其进行仿真时,其复杂的动力学系统一部分由实际电路组成,另一部分由数学模型组成,并通过在计算机上建立实时数值仿真模型来实现。由于电力系统仿真不受原有系统规模和结构复杂性的限制,已成为分析和研究电力系统必不可少的常用工具之一。[8-10]
电力系统的仿真工具包括离线仿真和实时仿真两种。离线仿真是指在数字计算机上为电力系统的物理过程而建立数学模型并通过数学方法求解进行仿真研究的过程,其仿真速度与实际系统的动态过程有所不同。目前比较流行的仿真软件有电力系统电磁暂态计算程序(EMTP)、PSS/E、中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序等。PSASP是一套历史悠久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序,它具有我国自主知识产权,是资源共享、使用方便、高度集成和开放的大型软件包。[11]主要应用功能有暂态稳定、短路电流、电压稳定、小干扰稳定、静态安全分析、网损分析、最优潮流和无功优化、继电保护整定与仿真等。在实践教学中运用PSASP仿真软件,可以将学生从低级重复枯燥的数据计算中解脱出来,从而将主要精力用在方案设计上。通过计算机仿真,提高了学生对相关软件的应用能力和动手操作能力,为以后实际工作打下了良好的基础。
实践教学也对教师提出了较高要求,如自行编制各种软件指导书等。在构建教学体系的过程中,为了使学生能够接受更加科学系统的理论指导,学校应组织有实践教学经验的教师,针对实验与工程实践编写相配套的教材,教材既要立足本科综合性人才培养的目标、遵循社会发展对人才的需要,还要与本校学生的实际情况相符合、突出应用性和针对性,着重加强工程实践能力、工程设计能力的培养。
四、强化实践教学环节
1.加强实验的综合创新性
实验是实践教学环节的主要内容,但传统模式下实验内容大多是较为单一和固定的验证型实验,照葫芦画瓢的教学模式难以激发学生的热情和兴趣,学生在整个实践教学环节中难以接触真实的项目,更不了解电力工业的最新发展和需求情况,难以培养学生的创新和动手实践能力,导致工作之后不能迅速适应行业的发展。
新形势下,应采取引导和启发的方式培养学生的操作能力与创新思维,鼓励学生多方位、多角度思考,而不要局限在某一范围内。此外,还应避免统一实验教学模式,要认识到学生水平有高有低,因此要根据实际情况有针对性的组织教学工作。在具体教学方法上,可以尝试在实验前通过播放视频资料或计算机辅助教学材料,使学生对实验台的总体结构、实验器件,以及实验设备的外观、性能、位置做到心中有数,对所做实验的物理过程和实验结果有一个整体概念,这样可以使学生对实验教学内容和过程一目了然,增强了学生的感性认识,有助于学生对所做实验的理解,提高了学生的动手动脑能力。另外,还能形成以学生为主体、教师为主导的符合现代化教育要求的实验教学模式。
指导教师给定一个或多个综合性的实验题目,在课程设计阶段,要求学生完成实验的方案设计并写出正确的实验方法和步骤,并要求学生完成相应的数字仿真计算;在实验阶段,学生要按照设计的实验方案进行实验。指导教师应允许和鼓励学生相互讨论,要耐心细致地引导学生,帮助学生完成正确的方案设计。学生只有通过复习理论课上所学的知识,并且查阅相关资料才能完成实验方案的设计。这样既可以开拓学生的视野、调动学生的主动性、巩固学生的理论知识,又可以提高学生的科研设计能力,发挥学生的创新能力,从而进一步提高实践教学环节的质量。
2.加强毕业设计环节
作为毕业生在校参与的最后一个实践环节,同时也是最重要的教学环节,毕业设计对于即将毕业的大四学生和指导教师来说都具有重要的实践意义。加大毕业设计的改革力度,着重毕业设计的创新性,缓解因毕业生数量不断增加而造成的毕业设计指导教师数量相对不足的困境显得尤为重要。编写适合常州大学电气工程及其自动化专业毕业设计的指南,规范毕业设计选题和设计指导,强化质量考评体系建设;鼓励学生和指导教师协商课题、探讨新颖课题,充分发挥学生的自主创新精神。支持学生到校外就业并且进行校外毕业设计,由校内和校外导师共同指导学生,从而提高学生的实践能力。另外,常州大学毕业设计分两批进行,鼓励有能力的学生在大四上学期开始毕业设计,学期末完成毕业设计;大四下学期开始剩余的学生进行毕业设计。同时实行二次答辩制度,一次答辩不过关的学生要进行二次答辩。这样可以提高毕业设计的质量,也可以从一定程度上解决毕业设计指导教师数量相对不足的问题,缓解教师因毕业设计学生数量众多、时间太集中的压力。
五、结束语
高校实践创新教学的目标是培养学生严谨的科学态度和创新意识,提高解决工程实际问题的能力。只有不断总结实践教学经验,探索实践教学新方法、新模式,把“教学与工业实践紧密结合,为电力工业服务”的理念贯穿到整个实践教学环节,并从实习基地、产学研模式、系统仿真软件、实验和毕业设计等环节做起,才能培养出满足社会需求的高素质人才。实行实践教学三年来,学生们在工程实践能力方面有了质的飞跃,提高了整个电气工程专业的教学效果,也为电气工程专业今后更广阔的发展奠定了坚实的基础。
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篇10
关键词:微课 多元化教学 机电一体化 教学模式
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)10(c)-0144-02
教学工作中理想的模式是学习者能自主、灵活对重难点知识、要点知识进行有效学习和应用,花费的时间还不多,高职高专这个层次的学生,自身基础不是很牢,在利用学习材料方面缺少主动性,但动手能力较强,又喜闻乐见,给老师教学提出了一定难度。当今社会信息技术飞速发展,媒体、影视效果日益增强,“微”时代的现实影响广泛而深入,微博改变了人们的生活方式,微电影、微小说、微生活等微型文化形式也形成了一种新的潮流,被社会接受和认可。
F代教学中也普遍引进了“微课”这种灵活的微形式。“微课”就是按照新课程标准及教学实践要求,以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而展开的精彩教与学的活动全过程。在课堂听讲情景中的微课通常是指微视频,包括视频、动画等多种微型资源,而在非课堂听讲情景中的微课指的是微课程,是基于学科知识点而构建、生成的新型网络课程资源。因而说一个微课就是一个知识点,根据学习情境设计、开发微课,能使所用的教学媒体恰当、实用、高效。
美国在教学上有教学设计师,在推广普及上有学院在线服务,2008年服务经理戴维・彭罗斯最先提出了“微课程”概念,2011年佛山市教育局胡铁生教授开始倡导微课教学。微课的高效、短小、精悍在实践性、动手能力要求高的专科这个教学范围上的应用尤有价值。
1 微课在机电一体化专业教学中的作用
在互联网+时代,信息技术使教育教学内容、教学手段现代化。生活中手机小巧、实用、多样、全面,具有信息性、及时性、高效性的特点。课堂上微课可以很好整合教材内容,使知识点重组,碎片化、情景化,有效提高教学质量。
高职机电一体化专业的学习定位是机电设备的安装、使用、维护和维修,学习的主要课程有电工与电子技术、电机与电气控制、PLC应用技术、自动化生产线安装与调试等,学习中注重对机械、电子技术的紧密结合,专业技术性强,学习的材料相对深奥些,学生学习难度较大,如果充分利用“微课”,使这种在传统教学课例、课件、设计、反思等基础上发展起来的新型教学资源,能具体形象,以小见大地显示,效益是很多的。
(1)成功导入新课,课前放一段与教材内容有关的合适视频,往往能使学生迅速安静下来,而且能让学生很快进入到新课的学习氛围中。
课前让学生有兴趣和期待,课中让学生有收获和满足,课后让学生有留恋和回味,才是一堂好课。
(2)高效示范作用,把重难点内容做成微课,用微课作以放大或强调,学生能看清要点、过程、说明,可以高效培养学生一丝不苛、求真务实的科学精神,思考和操作都有信心。
(3)改革传授方法,“微课”是一种直观、视觉、动态的教学形式,应用和互动使教师的电子备课的有效性、课堂教学的高效性和课后反思的促进性使教学、教研、测评的方式大有改变。
(4)突破教材解读。
高职高专的专业课教材以教学情境编排居多,各章节内容都有一个中心线索,把一个个知识点做成一个个的微课,让学生学习、领会、应用。学生悟透了,应用操作起来就会得心应手,掌握能力加快。
2 微课的多元化教学研究
具体、形象、充分调动学生运用各种感官去感知和掌握学习对象,使学生对新观点、新知识领悟快,动手的器械和设备应用得快。“微课”5~8分钟的精华内容,核心要素是教学视频,还包含相关的课件、反思、练习及点评等教学设计,以一定的逻辑形式“营造”了一个主题式的资源应用环境,在播放过程中可随时暂停。微课在教学中切实、可行,其高效性和实效性可从如下角度来分析和考核。
2.1 教学模式的多元化
以一定的教育思想、相关的教学理论、稳定的学习理论建立的教学模式,是教学活动进行的方法体系,在教学活动中具有稳定的框架和程序。模式的选择依赖于语言环境,如概念性强的可以用“感知-记忆-理解-判断”四段模式,拓展性的可以用“预备-提示-联合-总结-应用”五步模式,实践性强的可以用“创设情境-确定问题-占有资料-提出假设-检验假设”的“做中学模式”以及翻转课堂、讲听式、先导后学――问题评价式、先教后学、当堂训练等。
2.2 评价方式的多元化
信息技术下评价体系是多层面的,从形式上讲评价教学效果可以有课堂作业、课堂测验、课堂打分表、作品打分表、课堂观察记录、档案袋评价等。
2.3 评价主体的多元化
课堂教学可以从如下几个方面进行评价:教师评价――这是一种最经常、最普遍的评价方式,用适度有效的表扬进行评价,可以让课堂充满热烈;自评――是学生的反思与赏识,运用自评可以建立自信;学生互评――可以促进学生间合作,共同发展;顶岗实习阶段的学习还可加上社会企业的评价。
2.4 教学手段的多元化
教学手段是在教学过程中所运用的教具,有现代教学手段和传统教学手段之分,教学方式是教学手段的运用形式,用得较多的是多媒体教学和网络教学,还有录相教学、计算机作图、现场测绘指导、现场读图与应用指导等。充分利用“互联网+”时代的条件,依托互联网平台实现职业教育的信息化发展,使课堂教学与现场教学融为一体,实现教与学的“零距离”互动,提高学生学习的主观能动性,使学生易巩固,掌握程度好,从“知识本位”走向“综合素质本位”。
2.5 教学方法的多元化
教学目标的实现,教学任务的完成,要有合适的教学方法,教学方法是教师和学生在教学过程中运用的方式与手段,在机电一体化专业在校企融合,工学结合的人才培养方案中要求的专业能力有阅读一般性英语技术资料,计算机操作与应用,工程计算能力,机械、电气识图与计算机绘图能力,机械加工、测量和机械拆装能力,电工电子技术技能应用能力,单片机、PLC技术应用能力,仪表应用与检测技术能力,机电一体化控制系统的调试、机电一体化设备故障诊断与维修能力等,社会能力有良好的职业道德和敬业精神,公共关系处理能力和团队协作精神,自我管理、自我约束能力,集体意识和社会责任心,环保、质量、安全意识,一定的劳动组织能力等;方法能力包括职业生涯规划能力、自主学习和自我发展能力、信息收集和处理能力、任务安排与运用所学知识能力、解决现场问题能力等。
项目导向教学、任务驱动教学在机电类专业大有应用,还常用的有过程导向教学、模拟教学法、多媒体组合应用教学、实例解析法、启发式教学、练习指导法等诸多方法使职业素质训练贯穿于实训教学各环节,强化学生职业能力培养。
3 微课的开发
微课开发很多基于系统化的PPT课件,各门课程基本上都有比较完整的PPT辅导课件,根据课堂知识点的表现需要,进行截取和加工。知识的深入和企业现实的发展使得录制软件Camtasia Studio也大量使用。声音录制软件GoldWave V5.57、视频音频处理软件会声会影X5的学习和应用也不断增多。微课在教学范围上有广泛应用空间。
参考文献
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