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中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)05-0042-02
《機床電氣控制技術》是電氣自動化和機電一體化專業的一門專業核心課程,在以往教學中一般是以理論為主、實踐為輔,按照重理論、輕實踐的教學模式設計課程的教學內容,教學質量不高,學生不能較好地解決實際問題,學習積極性難以調動,課程培養目標難以實現,未能達到技能培養的要求。因此,加強實踐教學改革,是迫切需要解決的問題。
明確課程培養目標,重構課程實踐教學體系
要按照本課程專業能力培養目標,結合國家職業資格鑒定中、高級維修電工職業標準中崗位職業能力的要求,構建“一條主線、兩個模塊、四個層次”的實踐教學體系。一條主線是指全部教學過程貫穿與生產實際相結合。兩個模塊是指按照漸進性、先進性原則將實踐教學分為兩個模塊,一是基礎模塊,用于訓練基本操作技能,形成基本專業實踐能力;二是創新模塊,主要根據素質教育的要求,培養學生一定的創新精神和創新能力。兩個模塊的內容要統一規劃,相互補充,形成一個有機的整體。四個層次是指按實訓任務確定每一模塊的教學內容。第一層次是基本實驗(培養基本技能),在課內邊講邊練,主要包括電器元件的認識、選型、檢測、安裝和機床控制線路基本環節等實驗內容的訓練,在實驗教學中,既要嚴格按照“6S”管理訓練學生完成從理論知識到實踐知識的轉化,又要在實踐中反復訓練學生使用工具、儀器、接線等方面的職業素質與操作規范性,形成良好的實踐操作能力,為維修電工的實踐考核奠定基礎。第二層次是專業實訓周教學(培養專項技能),以典型機床電氣技能實訓考核鑒定裝置作為實訓工具,內容包括典型機床控制電路原理分析、模擬故障現象分析、故障檢測與排除、調試與維護等,通過實訓,要求學生能正確對機床故障現象進行調查研究,在電氣控制線路圖上分析產生故障的原因,編寫簡明故障檢修計劃,能熟練運用儀器儀表找出故障點并排除故障,經試車使機床各項功能恢復,并撰寫實訓報告與總結,從而具備機床電氣控制線路故障檢修、調試與維護的能力。第三層次是課程設計教學(培養綜合技能),要求學生按照教師提出的原則性要求對普通機床電氣控制系統進行PLC改造,在教師指導下擬定改造計劃,進行初步設計,將設計后的方案在PLC實訓室進行設計驗證,對方案進行修訂,最后根據方案列出選購元器件清單,然后進行硬件連接、軟硬件調試。第四層次是到企業進行頂崗實習、畢業實訓等(培養綜合應用能力),以進一步提高學生對機床電氣控制系統的綜合應用能力。通過系統性、漸進性的訓練,使學生既能掌握必要的技能,又能在此基礎上,運用所學專業知識,綜合解決生產實際問題,對培養學生的專業技術能力、創新精神有較好的效果。
嚴格按照課程標準制定科學
合理的教學計劃和實踐教學大綱
根據教育部高等教育司《高等學校教學管理要點》文件的精神,“各種實踐教學環節都要制定教學大綱和計劃,嚴格考核”。依據課程標準,應從課程的實際及教學規律出發,以培養學生學會典型機床控制系統功能原理分析、故障檢修、設備維護,掌握電氣設備控制系統運行與維護的基本技能和相關理論知識,能完成本專業相關崗位的工作任務,具備從事企業電氣設備控制系統的安裝、調試、運行、維護、技術改造等基本職業能力為目標,科學合理地制定教學計劃,完善實踐教學大綱,豐富實踐教學內容,保證實踐教學有目的、有計劃、有步驟地實施,讓學生實踐技能訓練不斷線,確實提高學生的實踐技能。
整合優化實訓內容,強化技能訓練
要引入職業技能鑒定,推行職業資格證書制度,將實踐教學內容與中、高級維修電工職業技能鑒定相結合,整合優化技能訓練項目內容,培養出既有學歷證書,又有職業資格證書的高素質、高技能人才。技能訓練項目內容如下頁表1所示。
按照基本技能訓練內容對學生進行技能強化訓練,要求學生根據提供的線路圖,按照安全規范要求,正確利用工具和儀表,熟練完成電氣元件安裝、線路安裝、通電調試,而且對調試或運行中出現的故障應能獨立分析處理。經過強化訓練后,及時安排學生進行維修電工考證,嚴格按照維修電工職業技能鑒定標準與要求進行考核,經真刀真槍的實踐操作,教師可以及時了解學生對該項目的掌握情況,學生通過考證也可檢驗自己哪些基本技能還沒掌握好,以便及時補上。
實訓教學方法改革
突出實踐技能的培養 專業動手能力的培養是多方面,要根據不同的項目,確定不同的要求。對機電一體化技術專業的學生,可著重進行以下幾個方面能力的培養:(1)基本操作技能。要求掌握常用電工儀器儀表和工具以及安全用電與操作知識;會識讀電氣原理圖、電氣安裝圖、低壓配電線路圖;會根據負載合理選用常用低壓控制電氣和導線;能熟練掌握機床控制電路基本環節的安裝配線及調試,符合GB3797-2005和DL/T5161-2002規范要求。(2)專項技能。要求掌握普通機床電氣控制線路安裝、調試、故障檢修、安全檢查與維護知識,具備典型機床電氣控制線路故障檢修、調試與設備維護的能力。(3)綜合技能。要求學生能根據所學專業知識對普通機床電氣控制系統進行PLC技術改造,掌握硬件連接和硬軟件調試的方法與技巧。在實訓過程中要求人人動手,獨立完成,培養學生的獨立自主性和創造性。
挖掘潛力 提高興趣 可將每班學生分成幾個組,分別指導他們查找有關資料和手冊,在完成給定課題任務的基礎上,鼓勵學生開拓思路,充分挖掘潛力,各組自行設計控制電路,或有意在安裝電機時設置故障(需教師把關),然后各組交換進行安裝和故障檢查,這樣不僅可提高學生的學習興趣,還可增強他們分析問題、解決問題的能力。
互幫互助 共同提高 由于班級學生的個人實踐操作能力和綜合技能有強有弱,在分組時可有意將他們搭配開,以強帶弱,在教師的指導下,通過學生之間的交流,取長補短,共同提高。實訓室全天開放,指導教師、班干部和實訓組長各負其責,個別能力較低的學生可利用課余時間進行補課,進一步鞏固和消化。
改革實訓考核方式
本課程注重培養學生解決實際問題的能力,因此應以考核學生的綜合運用能力為宜。以完成實訓任務的質量為考核標準,采用學生、教師共同參與評價,過程考核與結果考核相結合的方法。針對每個實訓任務的評價,采用過程考核方式,實訓結束后進行理論實踐一體化的結果考核,考核采用實踐與理論相結合的方式,實訓總成績由出勤及實訓報告、技能考核、理論考核三部分組成。分數比例按106030分配。技能分數宜以 36 分為合格,理論分數宜以18 分為合格,如果有一項達不到要求,視為成績不合格。
理論考核 理論考核占30%,可與技能考核同時進行,考核內容為提出實訓中出現的實際問題,讓學生自己結合理論分析解答。例如,操作X62W萬能銑床,在進行主軸電機變速沖動時,按下變速沖動按鈕如時間過長,松開按鈕后主軸電機由點動變為常動,對此故障原因進行分析;通過控制電路的故障排查,最快、最準確地分析出故障點的位置;通過給出的課題盡快地設計出合格的電氣控制電路等。
技能考核 技能考核占60%,考核的主要內容是將實訓中的全部內容分成若干個單元,每個學生以抽簽的形式,在規定的時間內獨立完成自己的任務。教師可根據每個學生不同的任務,制定評分標準,著重從操作技能的完成情況、職業素質與操作規范執行情況、現場的布置情況、工作態度、團隊協作精神等方面當場打分,這樣可使學生在心理素質、分析問題解決問題能力、安全文明規程執行等幾個方面得到進一步的提高。
出勤及實訓報告 出勤及實訓報告占10%,出勤由班組長負責,每天認真記錄,最后匯總。實訓報告由每個學生根據實訓中出現的一些實際問題進行分析、討論,最后得出總結和體會。
實訓考核每一單元都應有成績評定,根據“各單元成績×權值”進行綜合,作為操作技能過程考核成績。
教學實踐表明,新的實踐教學體系、內容、實訓方法和實踐考核方式是成功的,它激發了學生學習的積極性和主動性,學生的實踐能力和職業能力得到了明顯提高。
參考文獻:
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[3]彭麗.淺談《機床電氣控制技術》課程教學新模式[J].當代教育論壇(教學研究),2010(9).
[4]廖申學.淺談任務驅動教學法在《機床電氣控制技術》教學中的應用[J].時代教育,2010(7).
1.引言
服務社會作為世界高等教育的三個職能之一[1],即是強調教育不僅僅是傳授理論知識,更重要的是增強學生對知識的應用能力。大部分大學生畢業后都要走向工作崗位,需要實踐環境,進行實際操作和從而獲得發現、解決問題的能力,于是在實訓中掌握、鞏固和加強知識的應用顯得非常重要。
為適應以上要求,在電氣與可編程控制器課程中,我們嘗試進行了以下改革:在暑期,首先選拔出十名具有較強實踐動手能力,善于思考的學生組成特訓小組,直接由老師指導。在集體學習了控制任務的情況下負責電氣與可編程控制器系統的元器件選型,電氣接線板、電氣接線圖、電氣原理圖、元器件位置圖的設計,然后招標購買和定制相應器件,自主完成電氣控制柜的安裝,接線,并結合回火爐控制系統[2]和C460車床控制系統[3]的控制要求編程、下載、調試,完成電氣控制柜的整體設計和實驗,反思問題和總結經驗,撰寫相應報告。學期開始后由這十名特訓成員直接帶領其他學生小組進行實訓,重復以上實訓內容,取得了很好的實訓結果。
2.當前電氣與可編程控制器課程中存在的問題
可編程控制器(Programmable Logic Controller,簡稱PLC或PC)是專為適應工業環境的應用而設計的一種數字運算操作電子系統[4]。它采用了可編程存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算,順序控制、定時、計算和算術運算等操作的指令,并通過數字量,模擬量的輸入輸出,控制各種類型的機械工業或生產過程。
經過30多年的發展,PLC自身已十分成熟與完善,尤其在順序控制、開關量邏輯運算和處理這兩方面具有顯著優勢,而模擬量閉環控制也已成熟,并隨著半導體技術、計算機技術和通信技術的發展,PLC的結構和速度也得到了飛速發展,所以在工業控制領域中可編程控制器的應用非常廣泛,涉及可編程控制器的崗位也是非常豐富的,需要大量能夠熟練設計,操作,控制和維護此類工業控制應用設備的人才。對電子類專業而言,電氣與可編程控制器是必不可少的課程,然而傳統教學存在以下不足:(1)學生實踐基礎較差,缺乏主動鍛煉的乏環境;(2)填鴨式課堂教育對學生吸引力小,常有逃課現象;(3)知識的掌握停留在認識階段,不能將講授知識和實際應用客觀地聯系起來;(4)未能掌握電氣常識,導致在傳統實驗中,停留在“依葫蘆畫瓢”,老師查線后簡單記錄數據的被動階段。這也就削弱了電氣與可編程控制器課程的教學效果,不能充分體現其綜合性和實用性的教學目的。
3.學生主導、突出工程的一體化實訓
這次實訓的主體是中山大學南方學院07級電子專業的全體學生,實訓的目的是通過以學生為主導,教師為輔的方式,使學生獲得從具體控制系統的項目需求分析,設計到電氣與可編程控制柜所有元器件的采購、安裝、接線,到最后完成控制系統的程序編寫、調試和實訓報告的全部參與和實踐。如圖1所示:
3.1控制系統分析
這部分內容的主要目的是讓學生了解工業過程中,為適應自動生產、加工而應用廣泛的車床、流水線等工藝,并分析它們的控制過程,以掌握其電氣原理,完成控制系統的設計。
本次綜合實訓選擇了兩個典型控制系統,分別為回火爐控制系統和C460車床控制系統。首先分析了它們的運動結構、電力拖動形式、控制要求、實現原理,不同電機之間的協作關系,然后思考完成相應控制功能需要的數字或模擬輸入輸出量,對應的驅動形式,以得到所需元器件類型和數量,達到一個定性到定量的分析,最后讓學生開始思考其主電路和控制電路原理和組成,所需要的保護、報警、顯示等故障保護措施,嘗試設計其電氣原理圖,以達到對系統的全面理解。
3.2電氣原理圖等的設計
基于對工業控制系統的認識,結合低壓電器控制原理和電機控制理論等知識,引導學生進行電氣控制系統圖的設計。電氣控制系統圖包括電氣原理圖、電氣元件位置圖和電氣安裝接線圖。這也就要求我們首先設計電氣原理圖,在掌握控制原理的基礎上,系統的考慮控制需求、電氣安全等從而進行器件選型,然后綜合以上知識進行電氣接線板的設計,即設計電氣元件位置圖,并結合所選型號器件的尺寸,獲得了電氣接線板的制作圖紙。步驟如下:
(a)電氣原理圖的設計:根據控制系統要求,采用標準電氣符號和標識,設計符合繪制準則的電氣原理圖。
(b)器件選型:滿足控制系統要求和電氣安全的基礎上,進行器件選型。首先計算輸入輸出點數,并考慮適當冗余進行可編程控制器的選型,然后選擇交流接觸器、電機等器件,并充分考慮功能、尺寸、額定電流、電壓等指標。
(c)電氣元件位置圖和電氣接線板的設計:結合電氣原理圖和所選器件,集中配置電氣元件,以求美觀,安全和接線方便。
(d)電氣安裝接線圖的設計:針對設計的電氣接線板和元件位置圖,結合電氣原理圖,對電源、主電路、控制電路及照明電路等接線進行設計。
(e)電氣控制柜的設計:考慮電源的接入、接地等因素,以及移動和學生實驗接線的方便等,設計雙向可開門,正面為有機玻璃,操作面板直接可視且帶滾輪的電氣控制柜。
通過以上電氣控制系統的設計,學生基本掌握了控制任務和實現方式,對低壓電器控制有了很好的了解,同時需要閱讀大量可編程控制器的模塊資料,以及其他電器的資料,對低壓電器目前潮流和實物也有了一定的了解。
3.3器件采購
在選型階段,我們和學生已經走訪了很多次市場,基本了解了低壓電器的市場行情,但是為了減少現場采購的壓力,我們采用了網上競標和現場采購兩種方式進行,針對像SiemensS7-200PLC這樣的標配器件,我們采用了網上競標方式購買,而螺絲、電線等則采用了現場購買方式,所以這次采購相對比較輕松。
3.4安裝和接線
學生以組為單位,每個團隊各負責一臺電氣控制柜的安裝和接線。參照電氣元件位置圖,把大概120臺電器或配件安裝在電氣接線板上,大概是一天時間的工作量。
在進行電氣元件接線之前,要求每位同學首先學習電氣常識,掌握電氣裝置的安裝注意事項,以及接地與接零的相應知識,然后結合電氣元件接線圖,進行接線,做到主電路和控制電路盡量避免交叉和平行走線,減少干擾;做好過電壓、過電流、漏電保護和接地,等等。
實際動手操作比理論難很多,很多學生都表示,接線是一項非常需要耐心、體力和技巧的勞動,每一個拐角都要折成漂亮的90度角,并且還要掌握每個電器的工作原理和接線方式,以及相互之間的先后順序和布線技巧。而有些問題一旦沒有注意到,很有可能導致短路,輕則燒毀電器,重則危及人身安全,所以需要很強的安全意識。接線的工作量比較大,時間較長,在接線的過程中,同學們可以同時掌握低壓電器以及控制工藝。
3.5程序編寫與調試
因為實訓選用了西門子S7-200CPU和相應模塊,所以要求學生利用自己的課余時間進行STEP7編程語法的學習,分別掌握語句表、梯形圖和功能塊等不同的編程實現方式??紤]到每個小組的具體情況都不盡相同,各有差異,我們首先給學生講解了四種不同的編程方式:(1)使用起保停電路的編程方式;(2)使用步進梯形指令的編程方式;(3)使用移位寄存器的編程方式;(4)使用置位復位指令的編程方式。然后學生根據自身的知識特點和興趣愛好,選用不同的編程方式。接著從最簡單的一個按鈕控制一個燈開始學習編寫程序,漸漸地加入自鎖、互鎖、計時器、計數器、順序控制等控制功能。當對STEP7編程熟悉之后,開始讓學生思考回火爐和C460車床控制系統的地址分配、控制要求及實現邏輯。
由于在校大學生基本不具備繼電器控制的設計經驗,因此經驗設計法不適合,我們提倡學生使用邏輯設計法。而為了增強邏輯性,便于理解和編程實現控制功能,我們引導學生思考如何將一個復雜的控制系統分成幾個相對獨立的子任務,分別對各子任務進行編程,最后將子任務的程序合理的連接起來,從而能夠幫助同學們清晰的認識到各個控制子任務及相互之間的邏輯關系。
同時為了增強安全和可靠性,程序的編寫要充分考慮手動和自動方式,遇有緊急故障,可及時手動停止。程序在下載到CPU之前,需要不斷的修改和仿真。比如把程序導出后下載到仿真軟件S7-200sim2.0中,進行反復仿真和調試,直到不僅能夠滿足控制要求,而且具備一定的魯棒性、預防突發故障和緊急停車等性能為止。
3.6聯機調試和編寫實訓總結報告
雖然在仿真軟件中已經反復進行過調試,但并不代表程序一定能夠滿足控制要求,聯機調試是必備步驟。在聯機調試之前,需要制定周密、詳盡的調試計劃,充分考慮工業加工環境可能遇到的干擾和突發事件,不能盲目調試而忽略安全隱患。
通過聯機調試之后,讓程序連續運行一段時間,以確保程序的正常運行。
做到這一步,電氣與可編程控制器實訓已接近尾聲,凝聚了眾多的汗水和精力展現給我們的是一整的電氣控制柜,內含滿足回火爐和C460車床控制系統實現的軟硬件。但是為了讓學生回顧實訓內容、總結實訓經驗和提升自己的專業知識,要求每個組以實訓總結報告的形式編寫技術文件,包含實訓目的、平臺、內容、步驟、結果和心得等六部分。
4.結語
電氣與可編程控制器課程的綜合性、實用性和應用廣泛性,使得它與其他課程不同,僅僅靠理論學習,沒有實踐鍛煉,將使得對知識的掌握缺少直觀性、系統性、實踐性和綜合性。為了系統培養學生對控制系統、低壓電器、電氣常識、PLC、編程和調試等的認識,開展PLC綜合實訓課程是十分必要的,同時也能讓大學生提前認識到工作所需要的汗水、耐心、責任、創造性思維和團隊合作精神,提高綜合素質。
參考文獻:
[1]傅樹京.高等教育學[M].首都師范大學出版社,2007.
[2]李彪.回火爐燃燒控制系統[J].自動化與儀器儀表,2009,(5):113-114.
《電機與電氣控制技術》課程是我院機電一體化、數控技術及相關專業的一門重要的專業基礎課,在三個核心能力培養中處于重要地位。該門課程具有很強的實踐性,與企業生產實際聯系密切,在專業課程體系中具有承上啟下的作用。傳統教學方法實踐環節滯后于理論教學,理論與實踐脫節,無法調動學生的學習積極性和主動性,無法滿足職業教育崗位群的要求。根據該課程的學科特點,筆者就項目教學法在《電機與電氣控制技術》教學中的應用進行了初步的嘗試,取得了一定的效果。
1 項目教學法的特點
項目教學法是通過實施一個完整的工作項目而進行學習的教學方法。學生在教師指導下以小組分工合作的形式完成項目任務,它將實踐項目貫穿于教學的始終。在教師的引導下,學生按照實際工作過程以小組為單位進行收集信息、制定計劃、設計方案,通過分析討論、決策實施、總結評價,最后形成項目報告。通過項目的實施,培養學生的動手能力,分析問題和解決問題的能力及團隊協作精神和創新意識。
2 項目教學實施過程
2.1 項目的選取與制定
依據專業培養目標及維修電工職業資格要求,以必需夠用為原則。(1)項目選取難度要適中,有一定的彈性和梯度,由淺入深逐步遞進。為此在每個項目中安排了三到四個具有一定梯度的學習任務,根據學生實際情況選取2-3個實施。(2) 項目的設計要切實可行。要充分考慮學院現有教學設施設備及學生實際情況,在內容選取上盡量采用同學們感興趣的工程實例,同時要考慮項目教學的成本,使教學實施切實可行。(3)項目內容緊密聯系工程實際,盡量從企業生產實際中選取項目內容,力求反映新技術在項目中的具體應用。
2.2 項目的引導
在每個項目實施前,教師通過任務書和引導文向學生布置項目任務,使學生明確項目任務應知應會的知識目標、技能目標、素質目標和要求。然后通過PPT、動畫、視頻、實物等講解本項目相關理論知識,引導學生自主學習,最后提出技能訓練的要求和目標、內容及評分標準,讓學生有目的地去學習、實踐和自我評價。
2.3 項目的實施
各小組領取任務后查閱項目相關的資料,分析制定項目實施計劃,經過教師審核后以分工合作的形式進行項目的實施。教師對項目的實施過程進行動態管理并發揮指導作用, 及時了解各小組項目實施進展情況和存在的問題, 有針對性的給學生加以指導和幫助,引導學生尋找解決問題的方法,培養他們獨立工作的能力。例:CA6140車床項目教學實施過程
(1)、教師提出引導問題,下發工作任務單,安排教學流程。
了解CA6140車床的結構、運動形式、控制要求、動作過程,能正確分析CA6140車床主電路和控制電路電氣控制原理;列寫CA6140車床電氣控制元器件;能正確安裝調試CA6140車床控制電路;掌握機床檢修常用的方法和步驟,并能正確排除常見故障。
(2)、學生查閱相關教學資料、電工手冊、閱讀電氣說明書及圖書資料等,繪出控制電路圖,編制操作說明書,列寫元器件清單并對元器件進行檢測。教師審核并提出修改意見。
(3)、學生按小組在實訓室亞龍電工操作臺及CA6140車床電氣控制掛板上進行機床電氣控制電路的安裝調試及維修實訓操作,小組成員之間分工合作共同完成項目任務。安裝完畢后學生自查、小組互查、經老師檢查無誤后方可通電試車。小組討論問題。學生當老師,小組之間相互PK。各小組選一名能力強的同學進行講解,小組之間互相提問,你問我答。
(4)、教師總結講評。一是學生對車床知識點掌握情況的講評。點評各小組對CA6140車床的電氣原理圖掌握及理解情況;二是學生操作技能表現講評。根據各小組在安裝調試及通電試車反映出的問題進行點評;三是學生創新思維能力講評;四是學生團結協作能力講評。
2.4 項目的總結與評價
項目任務完成后,學生進行成果展示并填寫工作任務單,撰寫總結報告。項目評價采用學生自評、小組互評和老師評價三級評價方式。老師評價根據現場操作、回答問題、項目完成情況及提交總結報告等。學生掌握基本知識點及項目總結報告占30%,項目完成情況及在實施項目過程中動手能力、分析解決問題的能力占50%。學習態度、團隊協作精神及創新意識等基本素質占20%,匯總為項目得分。教師對項目完成情況進行總評。
3 實施項目教學法的體會
項目教學實現了三個中心的轉變:(1)將以課本為中心轉變為以“項目任務”為中心,學生個個參與,人人動手,變要我學為我要學,調動了學生的學習積極性和主動性,有利于培養學生分析和解決問題的能力、動手能力及團隊合作精神,養成一種積極、主動、合作探究的學習習慣;(2)將以教師為中心轉變為以學生為中心,突出了學生的主體地位。(3)將以教室為中心轉變為以實訓車間和實際經驗為中心,以傳授知識為主轉變為以培養能力形成技能為主。項目教學實現“教、學、做一體化”,讓學生記憶深刻,知識和技能掌握得更加牢固,有利于學生職業能力的培養,也有利于教師向“雙師型”教師的轉化。
4 項目教學中存在的問題與不足
一是沒有合適的項目教材,項目課程開發難度大。二是缺少具有企業實踐經驗和工程經歷的“雙師型”教師隊伍。三是實訓場地及實訓設備投入大,經費不足,有些設備價格較貴。四是項目教學成本較高,只適合于小班教學,耗材消耗大,對教學資源的占用率較高。五是教學組織難度大,對教師的教學能力和素質要求較高。這些問題會直接影響項目教學的順利實施,有待于今后教學中進一步的探討。
參考文獻
關鍵詞:自鎖控制線路;正反轉控制線路;順序控制線路
Key words: self-locking control line;positive and negative rotation control line;sequence control line
中圖分類號:TM92 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)28-0048-01
0 引言
各種生產機械的電氣控制設備有著各種各樣的電氣控制線路。這些控制線路不管是簡單的還是復雜的,一般都是由一些基本的控制環節組成的,在分析控制線路的原理和判斷其故障時,一般都是從這些基本環節著手。因此,掌握電氣控制線路的基本環節,對生產機械整個電氣控制線路的工作原理分析及維修有著很大的幫助。
1 基本電氣控制線路實驗
在電氣控制線路的基本環節中,自鎖、正反轉和順序等是比較常見的控制線路,也是電氣控制線路實驗的基本內容,筆者從事電氣控制線路教學多年,現將這三種線路在學生實驗過程中常見的故障總結如下:
1.1 自鎖控制線路實驗 自鎖控制線路主要作用是可以使電動機連續運行。
正?,F象:按下啟動按鈕SB2,電動機啟動;松開SB2,電動機繼續運行;按下停止按鈕SB1,電動機停止。
故障現象:按下啟動按鈕SB2,電動機啟動;松開SB2,電動機繼續運行;按下停止按鈕SB1,電動機不會停止,只有切斷電源,電動機才會停止。
故障分析:停止按鈕SB1沒有起作用。故障原因:如圖1。
KM常開自鎖觸點本應該接在線號3-4之間,即接在SB1的出線側(3)和SB2的出線側(4)之間,但是學生在接線過程中將KM的常開自鎖觸點接在了線號2-4之間,把SB1的進、出線側(2)和(3)接反了,造成了停止按鈕SB1失去了作用。
1.2 正反轉控制線路實驗 正反轉控制線路作用是可以實現三相異步電動機雙方向旋轉運行。它實際是在自鎖控制線路的基礎上分別多串了另外一個接觸器的常閉觸點即互鎖觸點(目的是為了避免電源短路)。
正?,F象:按下啟動按鈕SB2,電動機正轉;按下停止按鈕SB1,電動機停止;按下啟動按鈕SB3,電動機反轉。均不會啟動,沒有任何現象。
故障分析:電源不通電或者線路接錯。
故障原因:在排除電源、接觸器、熔斷器、熱繼電器等低壓電器自身故障后,查看線路。如圖2。
KM2的互鎖觸點應該接在線號4-5之間,KM1的互鎖觸點應該接在線號7-8之間,這樣可以保證KM1和KM2兩個接觸器不能同時得電,從而不會出現電源短路的故障。學生在接線時,將KM1和KM2的互鎖觸點位置接反了,KM1接在4-5之間,KM2接在7-8之間,用自己的互鎖觸點來控制自己的線圈,結果只能是兩個接觸器都不會得電。
1.3 順序控制線路實驗 在裝有多臺電動機的生產機械上,各電動機所起的作用不同,有時需要按一定的順序啟動才能保證操作過程的合理和工作的安全可靠,這些順序關系反映在控制線路上,就是順序控制。
正?,F象:先按下啟動按鈕SB2,電動機M1先啟動,再按下啟動按鈕SB3,電動機M2后啟動,按下停止按鈕SB1,M1、M2同時停止。如果先按下SB3,沒有任何現象。
故障現象:按下SB2,M1、M2同時啟動;按下SB3,M1、M2同時停止。
故障分析:接在線號1-6之間的KM1常開觸點沒有起到順序控制的作用。
故障原因:如圖3。
KM1常開觸點本應接在1-6之間,學生接線時,將接在1的一側接在了7上,使得KM1常開觸點并在了啟動按鈕SB3兩端,從而造成了兩臺電動機同時啟動的現象。
2 結束語
學生在實驗、實訓過程中,經常會混淆低壓電器的進線、出線側,造成這種情況的原因,第一是對線路不熟悉;第二是遇到比較復雜的線路、使用導線較多時,思路不清晰。針對以上問題,首先學生應該能順利的畫出線路原理圖,在圖上標出線號;其次在實驗、實訓過程中同一相要使用同一顏色的導線,在導線兩端需注明線號,以便于實驗、實訓教學任務的順利完成。
中圖分類號:G42文獻標識碼: A
一臺電冰箱整機的電氣控制電路圖,它的位置貼在冰箱后的背面或者是貼在冷藏箱門的里面,打開箱門就能看見,能看見電路元件的連接,連接導線的顏色,其電路圖看起來比較簡單、粗略,具體詳細的電路就沒有了,只能再查找其它的資料。單從表面上看其實際電路往往是看不到的,在改裝或維修電氣控制系統時往往都比較困難,但作為一名制冷維修工又必須要掌握的基本識圖技能才能根據故障現象進行電氣電路的維修,因此針對制冷維修工技術的要求,進行電氣控制實訓教學是個難點。
目前家用電冰箱的規格、種類繁多,不同類型的家用電冰箱所用的電氣控制形式也不一樣,學生要想在學校課堂內有限的時間內把各種形式電冰箱的電氣控制系統都熟識是不可能的,也是不現實的。
一般的中等職業學校的實訓條件也很難具備如此繁多的規格和種類,因此,學生首先懂得把電冰箱最基本的控制線路進行分析與檢修,再弄清幾種代表性整機電氣控制系統來龍去脈,其次弄懂基本電氣控制的原理和故障現象的分析與檢修,在此基礎上再進一步加深認識就基本上達到了實訓教學的目的。
電氣控制實訓教學的各個環節直接影響到教學效果和實訓質量,現就家用電冰箱整機電氣控制系統實訓的教學,談談具體實訓教學環節的幾點做法:
一、合理分組,提高實訓效果
冰箱電氣控制系統的實訓要求知識性和實踐性都很強,實訓教學與理論課教學不同,它不僅需要有場地,還需要有實訓設備,才能完成實訓教學所要求的操作任務。如果每人用一套設備,對個人來說,實際操作時間雖多,但受個人智慧和能力的限制,實訓教學的效率和質量卻不一定好;進行分組教學,每組使用一套設備,就能發揮小組集體智慧和能力優勢,同時還能保證實訓的效率和質量。在分組時,教師應根據學生平時的學習成績、動手操作能力、性格諸方面的差異,以4-6人為一組進行平均搭配,盡可能使每個小組處于同一個水平、具有同樣的競爭力,將同一班級的學生分成若干個最優化的合作學習小組,每個小組內設立組長、記錄員、資料員、發言人等各一名,采用輪班制,確定每個成員的職責,明確每個成員的任務。如組長負責組織、開展小組合作學習活動,資料員負責搜集學習資料,記錄員負責記錄本組的意見和觀點,合作學習活動發言人負責代表小組匯報小組合作學習成果。
二、激發學生學習識圖、讀圖的興趣,提高學生動手操作的積極性
在實訓本課題前,首先要讓學生通過多種渠道去了解家用電冰箱的實際電路究竟是怎樣的,通過觀察、尋找、拆卸等方式,根據需要也可以指導學生到商場去收集一些相關資料。經過本人多年帶電冰箱實訓教學的經驗,感到要培養學生的學習興趣、動手能力要一步一個腳印,從基本的基本技能開始,要讓他們感受到從易到難、從簡到繁、從直觀到隱藏來安排實訓內容,甚至哪怕是一扎線的接頭、導線的連接開始,千萬不能讓學生過快接觸到比較難于完成實訓效果的實習,同時也練習了識圖、讀圖能力,為電氣控制系統出現故障進行維修做好準備。如果直接就給一臺電冰箱讓學生進行電氣控制的實習,學生根本無從下手。所以我會先讓學生進行電冰箱基本電氣控制系統接線的模擬接線,從一個個基本單元電路(具體部件電路)開始,讓學生在比較直觀的、看得見的條件下讓學生去識圖、讀圖再到接線、檢測、檢修等實際操作,邊說邊操作,眼到手到思想到,這個電路都學會了再進行下一個電路,按部就班的完成整機電氣控制電路的實訓,這樣就很容易使學生獲得成功感。如果直接給學生一臺整機電冰箱進行實訓,無論老師怎樣去描述實習步驟,他們也將不知道要從那里入手,反而學生的成功感、學習的興趣、動手的積極性就不能得到提高。
三、加強操作過程,緊扣實訓環節
經過直觀的、反復多次的模擬練習熟識后,就可以讓學生由淺入深地接觸電冰箱實際電路的接線和檢測、維修。
首先從外面可以看得見的冰箱啟動保護裝置開始實習。指導學生參照模擬練習的情況認真觀察啟動保護裝置各元器件的接線情況;實際測量各元器件的參數,要求學生對所看到的情況、測量的數據進行記錄、比較、分析;自己再動手操作一遍,進行檢查核準。
其次是冰箱內部的溫度控制和照明電路。這兩部分電路雖然元器件比較少,溫度控制電路只有一個溫控器,照明電路有一盞燈和一個門開關,但是,線路的連接就由能看得見變為看不見了。這時教師不好好引導的話,學生很容易被困難嚇倒,以后的環節就比較困難了,因此,教師必須引導學生怎樣從辨別導線顏色開始,區分導線的進出連接的點(器件);然后再用萬用表去測量進、出線的連接情況等,由表及里,循序漸進。
最為關鍵的一步,定時化霜控制和風扇控制電路。這兩部分用到的元器件相對比較多,線路連接也比較復雜,甚至有部分的零部件放在冰箱外部(部分機型)。如果學生沒有進行過模擬電路接線訓練的話,一接觸就是實際電路,他們真是不知從何處入手,學生就很容易被一條條的連接線弄得暈頭轉向,什么的興趣都沒有了,掌握這方面的技能是最為關鍵的。要耐心地指導,教會學生凡事都要遵從規律、看清楚、做好記錄、慢慢理順,把具體電路進行分解,如:定時化霜電路可以分解為定時器部分、化霜溫控部分和加熱熔霜部分;風扇控制電路是由風扇電機和雙聯門開關電路組成。最為關鍵的是定時化霜電路的理解,如果把化霜定時器的接線弄清弄楚,其他元器件的接線就迎韌而解,主要電路部分弄清楚了,一些其它的加熱防凍電路就變得簡單多了。這些電路要么單獨直接并接到主電路上,或幾路并接在一起后再連接到主電路上,通過對各個部分逐漸弄通弄懂,學生就非常容易掌握電冰箱電氣控制系統的接線和維修了。
四、加強巡回指導,適時示范講解
巡回指導是實訓教學的保障環節,也是實訓教學中比較重要的環節之一,要求教師在學生訓練中要針對器件的安裝方法、接線的正確性、規范性、故障排除的思路、方法和通電試運轉的安全性,有計劃、有目的、有準備地到每個學生的實訓工位進行檢查指導,糾正不規范的操作,對存在的問題和異常情況及時處理解決。在巡回指導中要正確對待個別差異,注意因材施教、有的放矢,采用集中指導和個別指導相結合的方法,使學生的操作技能得到進一步的提高,達到統一的實訓要求。
適時的講解示范要注意時機(問題比較集中的),同時注意講解示范不用教師親自動手去做,最好是找個平時接受能力較強學生做示范,學生之間的傳授更容易接受,也亦達到教學目的。講解力求做到目的明確、內容適當、語言精練、條理清楚、邏輯性強,注重突出重點,多用啟發式教學化解難點,使傳授的知識生動形象通俗易懂。比如整機電氣性能測試,一臺正常運轉的電冰箱用萬用表的電阻檔測量電源插頭上的L-N-E三個插腳的直流電阻值,測L-N的直流電阻值是多少(應等于壓縮機主繞組阻值)?L–E、N-E又是多少(∞)?把溫控器開關斷開,冰箱門關上,測L-N又是多少(應等于燈泡阻止)?恢復溫控器開關到接通位置、把化霜定時器擰到化霜狀態(化霜溫控器處于接通和不接通兩種情況)、冰箱門打開測L-N又是多少(接通約等于化霜發熱器的阻值,不接通時約等于定時器電機阻值加上化霜發熱器的阻值)?還有測量風扇電機等等……這樣可使學生心里知道得一清二楚,手上干得明明白白,在操作中得心應手。
最后還要注意每次實訓結束后,教師要結合當天訓練的完成情況,出現的問題進行小結,肯定成績、指出不足,分析原因,指出解決辦法,同時也要要求學生回去認真總結當天的訓練課題中存在有什么問題,不斷積累經驗。整個課題實習完后進行考核,讓每個學生都知道自己對本課題實習技能掌握的程度。
參考文獻
[1] 黃良輔編著,《電冰箱空調零部件實用手冊》,人民郵電出版社.北京.1995
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)24-0081-03
工作過程為導向的職業教育理論核心是從職業需要的角度出發,以職業崗位典型工作任務為內容,開發出工作過程系統化的學習領域課程體系。課程體系以職業能力培養為主要目標,以典型工作任務為載體,將學習過程、工作過程與學習能力有機結合起來,在逼真的企業環境中邊學邊做,充分體現工學結合的高職教育特征,有效解決企業所需與學生所學之間的矛盾,提高學生“零距離”上崗的就業競爭力[1]。
數控機床電氣控制系統安裝與調試課程是數控設備應用與維護專業的核心課程。借著國家示范院校建設改革的精神,2009年,包頭職業技術學院數控設備應用與維護教研室對該課程進行全方位的教學改革,取得良好的教學效果?,F在該課程已建設為自治區級精品課程。
1 課程定位
確定了專業人才培養目標后建立課程體系。數控機床電氣控制系統安裝與調試是為電氣裝調與維修崗位開設的一門課程,該課程實踐性強,與生產實際聯系緊密,知識覆蓋面廣,是強電與弱電的結合,對于培養學生的工程實踐能力、綜合素質及創新能力具有重要的作用,要求通過該課程及前續課程的學習,學生能獨立進行整臺數控機床電氣控制元件的布置、連接、調試及電氣故障排除、維修。
數控機床電氣控制系統安裝與調試課程開設在第三學期,共88學時,在電氣工程基礎1與2、機械技術應用基礎及相關實訓課程完成的基礎上,以數控機床裝調維修工國家職業技能鑒定要求為依據,選擇數控機床為載體,通過基于工作過程項目訓練,使學生根據數控機床電氣原理圖計劃、決策電器元件布置圖及接線圖,以決策結果實施元器件的布置、接線、電氣調試、機電聯調,掌握數控機床電氣裝調知識、技能,具有數控機床電氣安裝、調試、維修及設計的綜合能力,為后續課程數控機床PMC控制與調試、數控機床故障診斷與維修、數控機床裝調維修工中級工、畢業頂崗實習等奠定堅實的基礎。
2 課程開發思路
根據高職數控設備應用與維護專業職業崗位(群)中的數控機床電氣裝調與維修的任職要求,參考數控機床裝調維修工中級工考核模塊之一——數控機床電氣裝調與維修的考核要求,并且結合包頭職業技術學院該專業人才培養方案的培養目標,經過多次走訪數控機床制造及應用企業,對其工作崗位的實際任職要求、典型工作任務及職業相關技能、知識、素質、能力需求進行分析、歸納、整合,進行數控機床電氣控制系統安裝與調試課程基于工作過程的完整工作任務的開發,設計教學過程,通過情境顯現、模擬仿真等方式組織教學,建設典型工作任務為主體的理實一體化教材及相關教學資源。課程開發思路設計如圖1所示。
3 工作過程系統化的課程教學內容設計
工作過程系統化的課程體系強調工作過程的整體性,強調方法能力、社會能力與專業能力的培養融為一體,在分析、整理典型職業活動工作過程的前提下,按照由簡單到復雜的工作任務進行重構。
3.1 崗位職業行為能力分析
在深入理解工作過程系統化后,本專業教師經過對包頭及周邊地區數控機床制造及應用企業的電氣裝調工崗位的職業能力進行分析與總結,確定數控機床電氣裝調崗位的崗位職業行為能力如表1所示。
數控機床電氣控制系統安裝與調試課程在進行崗位職業行為能力分析的基礎上進行教學內容的整合,原則是凡是與工作任務有關的知識都納入教學中,無關的知識盡量不講,針對其預設能力目標進行學習情境的設計。
3.2 學習情境設計
根據數控機床電氣裝調崗位職業行為能力擬定該課程教學目標,包括應知知識、應會技能和應具備素質三大項教學目標,其中歸納出如數控機床電氣原理圖識讀與分析等15項應知知識,能夠獨立完成數控機床電氣控制系統的安裝與調試等9項應會技能,強化安全生產意識,具備發現、分析和解決問題等5項應具備素質。
以課程教學目標進行學習載體的選擇,載體選擇的原則是強調工作過程的完整性,以數控車床、數控銑床、加工中心等3種典型數控機床為載體,為了保證教學內容的循序漸進,劃分5個學習情境,每個學習情境又分為3項任務,共計15項任務。
情境1 簡易數控機床電氣控制系統安裝與調試,實現1開環進給軸、1主軸及刀架換刀控制功能運行,計劃學時18學時;
情境2 簡易數控車床電氣控制系統安裝與調試,實現2開環進給軸、1變頻主軸及刀架換刀功能運行,計劃學時14學時;
情境3 數控車床電氣控制系統安裝與調試,實現2半閉環進給軸、1變頻主軸及刀架換刀控制功能運行,計劃學時16學時;
情境4 數控銑床電氣控制系統安裝與調試,實現3半閉環進給軸、1伺服主軸功能運行,計劃學時24學時;
情境5 加工中心電氣控制系統安裝與調試,實現4進給軸,其中3直線軸、有1直線軸是全閉環控制、1旋轉軸、1主軸、1刀庫換刀功能運行控制,計劃學生16學時。
4 課程實施過程
教學內容的組織遵循六步法原則:教師下發任務并提出相關問題;引導學生分析電氣原理圖;學生咨詢,提出問題、查閱資料,進行自主學習;學生分組討論,進行計劃與決策,主要是繪制電器元件布置圖和接線圖;教師給予指導、答疑、評價;根據下發的元器件清單和工具清單進行準備,依據計劃和決策的內容進行任務實施,即將數控機床電氣系統安裝調試好,實現該任務的功能運行。在計劃、決策、實施過程中貫穿小組及教師的檢查與評價。
4.1 教學方法及手段改革
在教學方法與手段上改變傳統的“一言堂、一張黑板”教學,堅持“教師為引導,學生為主體”的思想,采用行之有效的多樣化教學方法及手段,使教、學、做融為一體,提高學生的學習興趣,增強學生操作技能,達到理實合一、交互滲透、逐漸遞進的教學效果。下面以情境1的任務1“刀架控制電路”為例,來說明使用的教學方法及手段。
教師用任務驅動法引出任務1“刀架電路連接與調試”,用引導文法引出任務1需掌握的知識點和能力,可為學生自主學習提供方便;在進行刀架控制相關知識點傳授時用主講教學法;用演示法向學生演示刀架動作過程,可直觀形象地說明刀架動作過程;采用教師示范、學生實練法可以提高學生動手能力,消除學生心理害怕的顧慮。同時采用多種教學手段,在知識點傳授時采用經典板書、PPT課件相結合;用數控機床調試維修教學軟件進行模擬、仿真,可增強學生對元器件的布置和接線的感性認識;實物真做法可以提高學生實施的可操作性;學生可通過學院該課程精品課網站及其他相關資料進行自主學習。
從情境1至情境5的學習中,學生的主體性逐漸增多,教師的主導性逐漸減少。
4.2 考核方式改革
在課程教學中改變了傳統的“一卷定成績”的考核方式,考核方式分為過程考核和終結考核,并且過程考核占最終考核結果的70%。過程考核強調學生素質和能力,每一學習情境對學生每個工作過程進行評價,如表2所示。
5 教學質量保障
為了更好地達到改革后預想的教學效果,用學校現有的條件完成企業真實工作崗位的任職要求,需要有相應的教學保障,分別是師資隊伍、實訓中心及教學資源。
5.1 具有“雙師”素質的師資隊伍
首先,教師要具有強烈的敬業、團隊和開拓創新精神,不斷研究和運用先進的職業教育理念和方法服務于課程開發與實施;其次,把握角色的轉變,強調學生學習的主體性,引導學生學會學習,成為學生困難的解決者、學生學習的協助者;最后,能運用各種教學方法與手段,了解學生的現狀,因材施教,把握所授知識的重點和深度,引導學生運用電腦、網絡等新型學習工具進行小組合作學習、自主學習。
5.2 具有企業真實環境的理實一體化實訓中心
需要有與企業合作,共同設計建設的具有企業電氣裝調工真實工作環境和職業氛圍的實訓中心,為學生提高實踐技能及資格證書考核建立一個良好的學習和實訓平臺,能夠創造良好的工學結合、教學做一體的理論、實踐教學環境和職業氛圍。除此之外,還應該充分利用校外實訓基地的有利資源,建設穩定的校外實訓基地,充分保證該課程及電氣裝調工崗位實訓、畢業綜合技能訓練和頂崗實習等。
5.3 豐富可利用的教學資源
為了保證該課程順利進行,需配套相應教學資源以滿足教師的教學和學生的自主學習?,F在該課程已為省級精品課程,配套資源有自編講義、項目任務書、引導文、考核評價標準、習題庫、PPT課件、配套說明書、精品課程網站、多媒體教室、網絡平臺等。
6 改革前后比較
“數控機床電氣控制系統安裝與調試”課程基于工作過程系統化教學改革后,與改革前的情況比較,主要有3個方面的不同,如表3所示。
7 結論
基于工作過程系統化的數控機床電氣控制系統安裝與調試課程教學內容、教學方法與手段、考核方式等的改革,經過筆者教學實踐證明,通過在教學內容上創設工作過程的完整性、應用性,教學方法與手段上強化工程能力的培養,考核方式中注重過程考核,是體現以能力為本位的學生的主體性逐漸增多、教師的主導性逐漸減少的詮釋,在整個教學過程中激發了學生的學習興趣,提高了學生的操作技能,達到了良好的教學效果。
參考文獻
[1]夏燕欄.基于工作過程的《數控機床控制系統的裝調》課程開發與實踐[J].職教論壇,2010(6).
一、電工實訓課的現狀
在目前的技校電工實訓教學過程中,我們發現,學生實訓能力不強的現狀仍沒有得到根本解決。總結原因,可以歸納為以下幾點:
一是學生在義務段教育中,由于偏向重視學生的文化課學習,一定程度上忽視了學生的動手操作能力。傳統的填鴨式、灌輸式的教學方式在一定程度要減弱了學生的創新能力和主動性。
二是實訓課教學上仍以老師為中心,老師從方法、步驟、注意事項甚至到實訓過程中可能出現的問題都要無所不包地進行講解。學生在實際操作中只是完全機械、被動地按照教師的講解進行操作,這樣的實訓教學不僅不能發揮學生的主觀能動性,而且還束縛了學生思維能力的發展,不利于培養學生的實踐能力。
三是實訓課成績考核以實訓時間、安全、質量為主,造成有的學生不注重實訓的過程而只注重實訓結果。實訓過程中學生很少在過程中鉆研問題,沒有帶著問題去學、去做實踐;在實驗中出現的各種故障學生也不會認真分析,想辦法排除故障。
二、問題教學法在電工實訓課中的運用
案例:筆者所在學校利用人才和技術優勢,積極為小微企業提供技術推廣和技術服務,力爭走出一條“產教結合、以教促產、以產養教”良性循環的校企合作新路子。2011年6月,象山百斯特機械制造有限公司某電工突然離職,而企業恰巧想要提升一下企業電氣控制箱中的接線檔次,于是企業負責人找到學校尋求幫助。學校電氣專業教師聽完立即組織學生針對企業的這個難題進行了分析論證,在分析論證之后師生聯合著手圖樣的設計工作,并布置學生分組完成了生產和調試環節。經過5天緊張工作,師生第一次合作完成了7個接線高標準、高檔次的電氣控制箱。
1.創設情境,提出問題
技校教育的情境創設一般建議來源于企業的實際難題。而問題情景的創設,應聯系學生的實際,如知識基礎、思維水平等。否則,無法使教學順利進行,也無法達到教學目標。以上案例中涉及到的電氣控制箱是師生接觸到的第一個企業實際難題。
早期學校電子電工專業教師把百斯特公司原生產電氣控制箱的設計圖樣呈現在實訓課堂上,引導學生去發現問題。經過學生的小組討論之后,發現以下幾個問題:一是電氣控制箱的生產沒有設計圖樣,主要靠電工師傅死記硬背、經驗性地連接;二是線號標記較亂,沒有規律性;三是元件布置不合理,電氣控制箱在工作時有一定的干擾影響。發現了這些問題之后,教師引導學生帶著問題去學習、去探究。
這種問題情境的創設很重要,能夠引導學生在學習進程中經常處于積極思考的狀態,做到“學”“疑”“思”有機結合,逐漸形成問題意識。在具體的教學活動中,教師應根據學生的認知水平、思維特點精心設計提問,提問要有啟發性,避免“是這樣”,多用“為什么”“怎么辦”等有利于學生思維發散的提問。
2.鼓勵質疑,解決問題
學生在發現問題、提出疑問之后,教師要求學生帶著問題回顧教材相關內容并進行學法指導,可通過基礎理論教學內容與復習學過的知識,用設疑的方式激發學生探究知識的激情,引導學生積極思考。
針對上述三個問題,學生們也找到了相應解決問題的方法:①主電路和控制電路盡量分離,以防主電路對控制電路產生干擾;②接線路徑盡量縮短,這樣的話,能達到“走線好走、不占位置”的效果;③線號標識清楚,便于以后的檢查維修。學生們在此基礎上論證并設計了電氣控制箱的線路圖樣,并按照圖樣首次成功地完成了7個電氣控制箱的制作,產品合格率為100%。
當然,教師在教導過程中要以問題為主線,讓學生多提出問題,并帶著問題去學習、思考、實踐,才能在較短的時間內獲取較多的信息。在教學過程中,教師要精心設計教學程序,學習規律應讓學生自主發現,學習方法應讓學生自主尋找,答題思路應讓學生自主探究,出現問題應讓學生自主解決,鼓勵學生努力做到多角度地去思考。
3.評價點撥,強化訓練
在整個學生自我探究過程中,教師要根據學習目標適時引導點撥,做到引導得法、點撥有方,抓住問題的實質;重點講實、難點講透、疑點講清,但要給學生留有思考的余地。
對于學生實訓課的評價,應注重過程與結果的有機結合,要制定一套切實可行的評價方案。對于學生整個實訓過程應采用積極正強化的方式,比如鼓勵、贊賞、肯定等;在實訓過程中還要用引導、點撥、啟發的方法去教育,使學生受到激勵,從而以更大的熱情投入學習,取得良好的學習效果。
三、問題教學法在電工實訓課中的運用體會
第一,關注全體學生,尤其要關注平時理論學習困難大、實訓操作能力差的學生,發現他們身上的優勢,鼓勵他們大膽地把學習中碰到的問題講出來。在分組的過程中,引導學習基礎比較好的學生主動地幫助學習困難同學找到克服困難的辦法。
第二,實施分層教育,尊重個性和差異,不要強求一致。要引導學生互相啟發,允許有差別,不必強求問題一致、答案一致??梢宰寖炐銓W生提的問題更深入一些、更復雜一些,鼓勵他們進一步研究和發展也要鼓勵基礎薄弱的學生向優秀學生學習,從中得到啟發和提高。
1.引言
《電氣控制技術》課程是高職電氣自動化技術專業及相關專業的專業必修課程,該課程在整個專業的課程體系中起著承上啟下的作用。傳統的教學方法,已經不能適應市場對新型技術人才的需求。這種教學方法所講授的知識與技能和實際有一定的距離,教學環境和用人單位對人才所要求的培養環境也存在較大差異。因此本文就高職《電氣控制技術》課程探索了項目教學法。
項目教學的指導思想是讓學生獨立完成一個項目,從項目資料的收集、方案的設計以及項目的實施,到完成后的評價,都由學生來負責。教師在教學實施過程中起指導與解答疑難的作用。通過每個項目的實施,使學生能夠了解和把握項目的每一環節的基本要求與整個過程的重點及難點。教學中選擇的項目主要是從典型的工作任務中開發出來的,并以項目為核心,按照工作過程的邏輯關系整合于課程內。這種以職業工作任務為依托設定學習內容的教學模式,有效地解決了傳統教學中理論與實踐相脫離,使理論教學內容與實踐教學內容通過項目或者是工作任務緊密地結合在一起。
2.項目教學法的內涵
項目教學法,就是指以實際的工程項目作為有效實行實踐教學的載體,學生在教師或工廠企業技術人員的指導下,通過解決實際維修項目進行技能的實習。在教學過程中通過項目驅動,使學生學會查詢資料,使學生在做中學習知識并進行展現和評價項目的實踐過程。項目教學法的精髓在于學習過程。學生在這個過程中鍛煉分析問題、解決問題、團隊協作、自我展現等各種能力。教師已經不是教學中的主導地位,而成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者,在整個教學過程中學生具有絕對的主動性。從這個意義上講,教師其實是項目指導人。項目教學可以使學生在教學中較好地掌握、運用新技術,離開學校就可以頂崗工作,實現學校與用人單位的無縫對接,保持就業的持續性。
3.項目任務的設置
項目任務的設置是“項目教學法”成功的關鍵。項目任務的設置應以場地、設備、人員等教學硬件為基礎,綜合考慮教學目標與要求、知識結構的縱橫關系等教學軟件,通過軟件與硬件的結合來統籌規劃項目的內容和層次。項目的設置既要密切聯系書本的基礎知識,又要具有一定的思考空間和難度,還得能夠充分發揮學生的自主意識和創新能力。而且整個過程同學們都是自主完成,教師主要是營造學習氛圍、創設學習情景,組織和引導教學過程,當學生在完成任務的過程中碰到困難時,給予具體的幫助。
4.項目教學法在電氣控制技術課程中的實施
本項目主要在學院實訓中心進行,實訓室共有10臺機床電氣控制柜,因此將班級學生分成10組,每組選出一位組長,負責組織組員進行項目活動。本項目實施分三個階段,第一階段掌握基礎知識,同學們要掌握機床電氣的基本知識,掌握元器件的結構和工作原理,了解元件的型號規格和種類,這個階段主要是到圖書館和網上查閱搜集資料。第二階段就是對電路圖的理解和認識,同學們要理解機床電氣的基本控制環節,看懂典型機床電氣控制系統電路圖。第三階段是故障診斷與排除,電氣控制柜的控制線路與實際機床的電氣控制線路完全相同,執行機構也是模擬實際機床的動作,因此故障現象和診斷排除方法基本與實際一致。
5.項目的評估總結
評估總結是項目教學法的重要環節?!峨姎饪刂萍夹g》課程采用項目教學以來,學生們的反響強烈,學習熱情很高,這在類似的課程教學中是不多見的。該課程極大地提高了學生動手操作能力,該教學模式理論聯系實際,極大地激發了學生學習的積極性和主動性。學生們普遍反映該教學模式新穎,能真正提高自己的能力。
組織學生進行項目的評估總結,由學生自己及小組成員總結所完成項目的優點和不足,這樣可以使學生從多層次、多方面了解自己的工作效果和不足,根據自己的實際情況進行下一個項目的調整和設計。教師的評價,要注重于理論設計、動手操作、工作態度、創新能力等方面,讓學生在各個層面和各個角度都有所收獲。
通過評估,選出優劣,可以鞭策學生做好下一個項目,激發廣大同學積極參與實踐,勇于實踐的興趣。所以,實訓的評估總結過程是學生一個再學習的過程,提高的過程。
6.結論
項目教學法的實施環境為學生提供了學習、工作情景,這更符合用人單位工作的實際,從而縮短了學校與企業的差距,使我們的學生畢業后能盡快地頂崗工作。以課程為中心轉變為以實際經驗為中心,有助于教師理論與實踐能力的提高。項目教學法能更早地讓學生接觸到工作中遇到的問題并運用已有的知識共同解決它,對高職學生來說很有針對性,與社會實踐緊密結合。
參考文獻
[Abstract] The evaluation practice of the work achievement of educating and training persons in higher vocational colleges and polytechnics,professional analysis is an important part.This article according to Siping Professional College electricity automation technology specialized analysis the successful experience, Introduced the specialized analysis obtains result and Shortcomings.
[Keywords] electricity automation;Specialized analysis ;Vocatial And Technical Collage;evaluation practice of the work achievement of educating and training persons
引言
高職高專院校人才培養工作水平評估有力地促進了高職院校的建設和發展,對提高教育教學質量等方面發揮了重要作用。專業剖析是評估工作的一項重要內容,是學校以評促建的基礎性工作。
2009年12月23日至25日,吉林省教育廳評估專家組對我校進行了實地考察并作了評價總結。我校人才培養評估工作得到專家高度肯定,特別是電氣自動化技術專業剖析工作得到了專家組的高度贊揚。我作為電氣自動化技術專業負責人,將本次專業剖析的組織及工作方法、本次專業剖析對我專業的建設的促進作用情況進行總結。
一、我校電氣自動化技術專業概況
我校電氣自動化技術專業是學校重點建設專業之一,并在2008年12月被遴選為吉林省第三批高等職業教育專業教學改革試點專業。本專業擁有一支專兼結合、以校內專任教師為主、企業技術人員為輔的“雙師結構”合理的教學團隊。建有設備先進、能滿足實踐教學需要的實驗、實訓室7個,校內實訓基地2個,校外實訓基地16個。近三年平均就業率達到97%以上。
二、電氣自動化技術專業剖析的組織及工作方法
2009年3月成立了電氣自動化技術專業剖析領導小組。為了贏得評建時間,2009年暑假,我專業全體教師放棄了假期休息時間進行重點整改。由于暑假沒有教學工作和行政工作的干擾,精力集中,效果顯著。對照“專業剖析的內容和要求”各條目的內涵要求,分析專業現狀,肯定專業的優勢,找出專業差距;確定了“促建、促改、促管”的重點,制訂了整改方案;撰寫專業剖析報告并組織討論修改,收集整理佐證信息資料;校內專家組對專業剖析報告進行多次的評議,檢查佐證材料,分析存在的問題,確定進一步整改措施并實施整改。使電氣自動化專業剖析工作經過了嚴格的把關。
三、電氣自動化技術專業建設成效
通過專業剖析,使電氣自動化技術專業在專業辦學思路、師資隊伍建設、辦學特色等都得到提高。取得了如下成效:
(一)依據行業需求,探索形成了合理的專業建設目標。我們深入四平地區重點企業做了深入細致的調查研究,跟蹤相關專業的畢業生在崗情況,不斷調整和充實本專業的職業崗位群。根據職業崗位群確定了專業培養人才的知識能力結構。按知識能力結構,確定了專業培養目標,構建了具有鮮明特色的高職課程體系。打造了貼近企業實際的特色專業課和核心課。編寫了具有本專業特色的系列教材和講義。開辟了工學結合、校企結合,三階段“工學交替”的符合高職高專學生技能培養規律的實踐教學體系。充分體現專業“立足地方,以人為本,注重實效,辦出特色”的建設目標。
(二)根據專業建設目標,修訂了人才培養方案,創新人才培養模式。根據人才市場需求,構建了具有鮮明特征的“一個專業平臺,兩個專業方向”的人才培養模式。由“職業素質課”、“職業基礎課”和“職業技能課”模塊一起構建了電氣自動化專業的基礎平臺,由“智能控制技術”模塊和“換熱器機組”模塊構建了兩個動態的專業方向。
(三)依據人才培養模式,構建了基于工作過程的課程體系。新的課程體系由理論教學體系、實踐教學體系、基本素質教育體系組成。
1.理論教學體系由職業素質課、職業基礎課、職業技能課和職業方向課四個模塊構成。
2.實踐教學體系形成“三橫二縱”模式。
(1)“三橫”是指“三階段工學交替”。第一階段,入校后第1學期,學生進入企業進行為期1周的專業認識實習。第二階段,在第2至第4學期及暑假期間,集中安排學生在校內和校外企業進行與專業相關的至少9周的技能訓練。第三階段,在第5至6學期安排學生進行26周的專業頂崗實習和就業頂崗實習。
(2)“二縱”是指貫穿于教學全過程的二條實踐能力培養體系。校內“教學做”一體的專業技能訓練教學體系。校內學習以專業技能培養為目標,著力培養學生的電氣技術應用能力、控制技術應用能力和供配電系統安裝維護能力。學生進入校內可編程控制等實訓室,完成自動化專業的職業技能訓練,了解和感受本專業的職業特點、工作內容及能力要求。校外“教學訓”一體的崗位能力實踐教學體系。校外實訓以崗位能力培養為目標,主要培養學生適應企業工作崗位的實踐能力、專業技能及綜合職業素質。
3.基本素質教育體系由課堂教學和校內外活動組成。
從入學的專業教育到“一個專業平臺”的搭建,從參加認知實習到畢業頂崗實習,我們始終把職業素質教育貫穿于教學活動的全過程。
(1)職業資格證書教育有計劃有落實,取證率高。我專業已經將職業資格證書教育融入了人才培養方案中,通過雙證融通保證了職業資格證書教育的實施與落實。
(2)通過開展第二課堂活動實施職業素質教育。我專業已把電子技能大賽作為進行職業素質教育的重要課堂,堅持每年舉辦一次。通過技能大賽,不僅提高了本專業學生的電子工藝技能,而且在培養良好職業素質方面起到積極作用。
(3)聘請業內資深專家、畢業校友等舉辦學術講座,召開座談會。使學生了解社會對從業人員的需求和要求,樹立學生職業意識,使學生在學習期間就對職業概念有一個正確認識。
(四)依據專業人才培養需要,改善了教學基本條件
1.打造了一支具有職業特征的“雙師”結構教師隊伍,形成一批探索性的教育教學成果。一方面堅持“走出去”的原則,鼓勵教師到企業頂崗實踐、掛職鍛煉;有6位教師參加過國家教育部人事司舉辦的全國青年骨干教師高級研修班的培訓;已有12人考取了國家職業技能鑒定中、高級考評員。另一方面堅持“請進來”的原則,聘請企業技術能手來專業擔當授課任務及指導實踐。專業教師完成省級課題8項;編寫《數字電子技術》等16部高職高專教材;建成4門省級優秀課和1門省級精品課程。
2.校內實訓室和實訓基地已經初具規模。學校投資了400多萬元建立了具有真實職業氛圍、設備先進的電氣實訓中心。包括自動化綜合實訓室、傳感器實訓室等多個實驗實訓室。建立了機加實訓中心和數控技術中心兩處校內實訓基地。我校電氣自動化實訓基地成功入選2009年中央財政支持的職業教育實訓基地項目,本項目建有西門子PLC網絡實驗室、組態軟件實驗室等11個實驗或實訓室。
(五)優化課程結構,整合課程體系,改革教學方法,強化學生職業能力培養
按照突出應用性、實踐性的原則,我們對部分主干課程的教學內容進行了整合,體現了“精學湛練”的校訓思想內涵。在《工廠電氣控制技術》課程教學中實現了理實一體化教學,該課程在原有一周校內實訓的基礎上,增加了校外企業實訓和校企合作制作電氣控制柜的培訓項目,實現了“教中學”、“學中做”、“做中學”。《PLC可編程控制》教學中,我們借助校企合作的平臺,采用工學結合、工學交替的方式,以項目為導向,將典型的PLC可編程控制項目引入課堂,合理設置和序化教學內容;同時將課堂延伸到校外實習基地,延伸到工程現場,讓學生在真實的編程控制崗位頂崗實習,使學生綜合素質和能力得到全面提高。
(六)突出從業能力培養,建立了產學緊密結合的職業人才培養長效機制
1.學用結合,實現“兩個對接”,使能力培養貫穿于教育教學全過程。即開設課程與預期職業崗位能力需求的對接、開設課程與相應國家職業標準的對接。做到學用結合,學到的有用,需要的能學到。為此,我們對所有課程重新制定了課程標準,并在課程標準中對職業崗位能力進行了重點審核。
2.校企共建,互惠雙贏,構建了產學緊密結合的職業人才培養長效機制。本專業已經和四平高斯達納米、四平巨元換熱器等十余家企業簽定了合作協議,共建校外實訓基地。并把《檢測與轉換技術》實訓和《組態控制》實訓分別安排在慧宇儀表廠和紅嘴鋼鐵自動控制室進行,把實訓室建在企業,充分發揮企業的資源優勢。
(七)我專業始終堅持以特色求生存、創新謀發展。我們通過調研得知,四平市現在每年為換熱器行業配套制作的電氣控制柜數量達近萬臺,而從事此類工作的專業人才缺口較大。盡管這個行業只是換熱器行業的一個“副業”,可我們抓住這個機遇,把電氣控制柜的崗位培訓做“主業”來抓,提出把“副業”做“主業”的創舉。將與之相關的《電氣控制技術》、《可編程控制技術》等課程做了相應的整合;并且通過電氣自動化技術平臺,將電氣控制柜制作引到學校來進行,學生由全程參與發展到目前完全以學生為主進行制作。目前四平市從事電氣控制柜及相關產品的制作、調試工作的人員中,我專業畢業生占50%以上。
四、存在問題及整改措施
主要體現在教學設施方面,雖有一批專業實踐設備,但專業設施的現代化程度還不夠高。完成典型任務所需要的“教、學、做”一體化實踐場所需要進一步完善。
在今后的辦學實踐中,要繼續爭取學校和企業的經費投入,進一步擴充和完善校內實訓基地建設;進一步采取措施,提高本專業“雙師型”師資隊伍的質量;在專業建設上,要將傳統的控制技術向工控網絡技術方向轉變。適度在電氣自動化技術專業的學生中普及機電一體化的觀念,特別是針對換熱器行業的機電一體化內容建設。
五、結語
通過專業剖析,對照專業剖析指標體系和評估標準,我們不僅看到本專業的不足,同時也發現了本專業的優勢和特色,使本專業的辦學特色系統化,進一步提高和升華。使我專業的教學質量顯著增強,畢業生職業能力明顯提高,畢業生就業質量大幅提升,校企合作,互惠共贏機制得到進一步加強,為我專業的長遠發展打下了一個堅實的基礎。
參考文獻:
[1]雷世平.對高職高專院校人才培養工作水平評估的思考[J].河南職業技術師范學院學報(職業教育版),2006(1):20.
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)11-0205-03
0 引言
電氣自動化是一門操作性較強的學科,對學生的動手實踐能力要求較高,因此實踐教學部分非常關鍵。本文將結合電氣自動化專業課程特點及教學要求,針對電氣課程實訓教學內容進行項目教學法的研究和嘗試。
1 基于工作過程的項目式教學法的內涵
1.1 定義
基于工作過程的項目式教學法就是在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價,都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。該教學方法最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”,具體表現在:目標指向的多重性;培訓周期短,見效快;可控性好;注重理論與實踐相結合。項目教學法是師生共同完成項目,共同取得進步的教學方法。
1.2 基于工作過程的項目式教學法在電氣實訓教學中的重要作用
在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的思想和方法。以電氣專業電氣控制課程教學為例,可以通過一定的項目讓學生完成控制線路設計、線路的安裝調試、電路故障查找及排除等生產流程,從中學習和掌握電氣原理、材料處理、安裝工藝以及各種控制電路的操作。還可以進一步組織不同專業與工種,甚至不同職業領域的學生參加項目教學小組,通過實際操作,訓練其在實際工作中與不同專業、不同部門的同事協調、合作的能力。
2 基于工作過程的項目式教學法在電氣實訓教學中的應用
2.1 課程設計思路
本文以電氣自動化專業《PLC應用技術》課程為例,在以項目驅動為主的實訓教學中進行積極大膽的嘗試。
“PLC應用技術”是一門職業性、實用性強的技術課程,它以電工基礎、電子技術、機電設備控制技術等為基礎,結合液壓與氣動、單片機、傳感器等技術,通過基本指令、應用指令、基本單元、擴展單元及外圍電路等可編程序控制器軟、硬件知識的學習,在教學過程中以工作過程為導向,通過項目案例,采用“理論、實踐”一體化,“教、學、做”一體化項目教學方法,實現培養學生具備可編程序控制器應用系統的制造、維修和設計等技能型人才所必需的職業能力和職業素養,將學生職業素養與職業道德的培養落實在每一個教學環節中。
“強化實踐,重在應用”,針對PLC課程,結合圖1所示實訓理念,在同企業實際應用密切相結合的基礎上,對基于工作工程的課程實訓內容進行設計,在典型設備控制線路、職業道德、技術文件編制、環境保護以及安全生產等為重點的基礎上將實際項目作為工作開展的載體,通過任務訓練方式的應用對崗位職業能力進行提升。同時,積極將學生作為工作開展中心,對實踐性、開放性以及職業性的要求進行充分體現:
第一,在任務思想、項目驅動的前提下,在充分結合學生崗位職業行動能力的基礎上安排專門的教師同學生一起實現對課程的開發,并在工作現場對電氣控制設計、調試以及安裝等過程進行再現。在整個過程中,將學生作為實訓過程的重要主體,通過對操作環境的良好模擬使學生能夠在學校中就能夠為具有良好職業化特征的培訓進行接受,積極強調學生在學習能力、專業能力以及知識能力方面的提升,以此實現學生高技能以及高素質的良好統一;
第二,在課程建設中,按照企業車間管理以及理論結合實踐的理念進行建立,在對多類型教學手段進行應用的基礎上對多種教學方式進行應用,在對人才培養質量要求進行參照的基礎上安排專門教師對課程考核評價標準以及課程質量標準進行制定,以此對教學質量進行有效的提升;
第三,以雙師方式進行授課,并由專兼教師以分段的方式對課程的考核以及教學工作進行承擔,定期做好總結,以此實現教學水平的提升以及完善。(圖1)
2.2 實訓教學流程
在本課程中,在教學內容方面的安排以及組織都是按照學生職業能力培養為規律,在聯系崗位職業標準的基礎上以人才培養質量中所規定的技能以及知識點為依據,在經過前期準備、電氣設備安裝調試、電氣設備維修等過程后按照真實的工作過程以及工作任務對教學內容進行序化以及整合。在課程中,根據難度的不同對5個不同難度的項目單元進行了設計,在入廠培訓、電氣線路測繪、典型設備維修調試以及線路設計等內容為主體,將該課程設計到的技能以及知識進行了涵蓋,包括有生產車間管理規范、安全用電要求、復雜電氣線路安裝調試、企業文化、線路維修以及電氣控制系統設計等方面。可以說,通過該種學、教以及做幾者之間的積極融合,則能夠對實踐訓練以及理論學習進行良好的貫穿以及融合。該課程項目教學法的實訓教學流程詳見圖2。
2.2.1 教學內容
在課程開展中,教學內容的選擇是非常重要的內容。在本課程中,在對內容進行選取時是根據電氣控制線路安裝、設計以及典型工作內容要求,結合人才培養質量標準技能以及知識,通過科學分類方式的應用對不同項目中教學活動開展的具體內容進行確定,具有著較強的實用性。在單元教學內容中,其根據不同項目內容的設置也對教師的角色提出了不同的要求,以電路以及電力拖動基礎知識為例:
第一階段,項目內容主要是按照圖2所示頂崗實習流程,對學生進行模擬入廠培訓。此時,教師的角色即是企業的培訓主管,主要負責對學生進行企業文化以及情況的介紹,對安裝用電、電力工具以及電工技能的應用進行講解,包括有室內照明線路、導線連接工藝等等,通過同學生的溝通以及總結進行知識的獲取以及提升;
第二階段,內容為C616普車電氣控制線路的裝調。此時,教師的角色即是企業的師傅,主要負責對學生進行常用低壓電器的講解以及識別、車床控制線路檢查方式等進行講解,內容包括有電氣元件的檢測及電動機裝置制作、C616控制線路裝調、交叉點評以及班組總結分析等;
第三階段,內容為CW6132車床電氣控制線路的裝調。此時,教師的角色即是企業的班組長,主要負責對學生進行規范分析典型環節以及調試記錄編寫相關內容的講解,內容包括有控制電氣線路分析、閱讀電氣原理圖、電氣元件布置圖、電氣安裝接線圖等線路裝調、電路故障檢修以及交叉點評等等,在對學生進行適當分組的基礎上使學生能夠以班組的形式對上述知識內容進行分析以及總結;
第四階段,XA6132銑床電氣控制線路的設計與調試。此時,教師的角色即是企業的車間主任,主要負責對學生進行項目流程原理、電氣紙質繪圖方式原理以及線路故障排除相關知識的講解,內容包括有銑床原理圖、位置圖、項目進度表以及接線圖的繪制,銑床安裝調試、電路故障檢修等等,在該內容中,同樣需要將學生分成不同的小組,在知識內容學習完畢之后由班組進行總結分析,并在不同的小組之間進行交叉點評;
第五階段,為用戶制做低壓配電柜。此時,教師的角色即是項目的甲方代表,主要負責對學生的項目運作流程、相關標準制作、交工文件制作以及技術協議書制定等進行講解,包括有協議書的編寫。項目進度設置、原理圖繪制、位置圖以及接線圖的安裝等,并由學生以班組的方式進行總結。在整個教學內容中,不僅學生的知識獲取具有著科學的循序漸進過程,且教師在整個過程中的教學也一再發生轉變,在同企業實際項目密切結合的基礎上使學生在真實的實訓中獲得綜合能力的提升。
2.2.2 教學組織安排
同以往較為傳統的案例方式教學不同,在該教學方式中,其中的不同項目單元都是具有較強真實性、且較為完整的工作任務,在對工廠管理模式進行應用的基礎上實現工段、班組以及車間的三級管理,以此在對學生團結協作能力進行培養的同時對學生嚴格執行工作規范、安全操作規程、工作程序以及工作規范的能力進行訓練,并在此基礎上對學生的工作責任心進行培養。學生在面對任務時,首先需要完成任務的接受,在接收到任務之后,則在對任務目標、任務要求進行積極聯系把握的基礎上對完成本次任務的要求以及需要開展的工作進行全面的消化,并做好相應的準備;其次,要做好方案的制定,并做好電氣圖以及不同類型元件清單的繪制;再次,則需要按照任務要求對其進行安裝以及調試工作,在完成調試之后,則對工作的開展情況做好驗收以及評審,并對交工文件做好準備;最后,在相關文件準備完畢后,則可以將其進行上交,并聯系整個任務完成的整個過程進行自我總結。上述流程可以說是項目單元教學中較為基本的工作流程,在進行技能培訓以及知識的學習時,需要嚴格按照該系列任務進行獲取以及完成,并在對任務進行實現的過程中對學習以及工作間的融合進行了體現。
對于學生而言,其在對該課程進行學習時,其目的不僅需要對低壓電器技術進行掌握,還需要在任務操作的過程中在維護、安裝、改造以及維修等工作開展中對自身掌握的電器控制技術進行合理的運用,以此對學生控制系統安裝、維修以及維護工作的職業能力進行培養,進而在不斷地學習以及驗證過程中對該類工作的程序、要領以及方式進行掌握。在這里,我們在電氣自動化崗位職業標準的基礎上對整個工作過程進行分析,并對一系列具有真實性、實用性特征的工作任務進行設計,即學生首先接受任務,在對任務要求以及目的進行消化理解的基礎上做好準備工作,完成方案的制定。之后,則完成列元件以及電氣圖清單的繪制,根據其中要求做好安裝以及調試工作。在完成設備的調試之后,則可以對其質量以及效果進行驗收以及評審,并做好交工文件的準備,最終進行該文件的交付以及總結,保證學生在面對任務時都能夠嚴格按照該流程對任務進行完成以及實現,并在此過程中獲得學生自身職業能力的提升。可以說,通過該種教學方式的應用,則能夠對學生的職業能力進行良好的提升以及培養,對學生綜合全面能力進行積極的提升以及發展。
2.3 實訓考核
在該改革考核方式中,對學生的技能、知識進行了重點的考核,且非常重視學生面對任務時的能力以及素質。考核內容方面,其根據類型的不同可以分為技能考核、電工技能鑒定以及理論考核這幾個部分,在實際考核過程中,如果學生在上述內容中有一個項目沒有考核通過,那么該門課程的成績則不合格,需要進行補考。補考時,學生僅僅對考核過程中沒有通過的項目進行考核即可。而當學生以上三個考核項目完全通過之后,課程則評定為合格。成績比例方面,技能考核占課程總比重的30%,技能鑒定占課程總比重的40%,理論知識考核占課程總比重的30%。其中,在課程考核中,其又可以分為三個小類,即基礎理論、操作技能以及裝配工藝,其中,基礎理論占據課程考核項目的60%-70%,裝配工藝以及操作技能占據30%-40%。操作考核中,其又可以分為三個小類,即工藝功能、安全文明以及技術文件,其中,工藝功能占操作考核項目的50%-60%,安全文明占20%-30%,技術文件占20%-30%。技能鑒定方面,則主要是教師對學生的相關技能掌握情況進行鑒定,如果沒有通過,將不對其該部分的成績進行計算。
中圖分類號:G718.5 文獻標識碼:B 文章編號:1674-9324(2012)06-0043-02
項目教學法已成為職業教育的一種熱門教學方法,但此法的應用不是將整門課程的所有內容都按項目教學法教學。將項目教學法泛化,誤解了項目教學法的實質。應該將課程內容通過項目化整合,打破傳統的教材編制方法和授課方式,通過將項目場景模擬化、項目目標難度分解化以及示范項目演示等方式將理論與實踐緊密結合起來,以達到良好的教學效果。
一、項目教學法
1.項目教學法的內涵。項目教學法是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動,其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合起來,充分發掘學生的創造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。項目教學法的主體是學生,每個環節都盡可能讓學生獨立完成,教師的作用只是組織、協調和指導,而不是代替學生去做。一個完整的項目教學,內容包括項目名稱(包括項目任務)、制訂計劃、項目實施、項目檢查和項目總結五個環節(有的項目完成后還要對項目歸檔),除項目名稱主要由教師確定外,其余各個環節都是以小組合作形式,由學生獨立完成。
2.項目教學法的優點。項目教學法最顯著的特點是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”,改變了以往“教師講、學生聽”的被動教學模式,創造學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式,在實驗實訓課程中應用其特點尤為突出。教學中所選的項目一般為生產、生活中的真實項目,要完成一個項目必須調動完成項目所需的綜合知識和綜合技能,根據項目中需要的角色來安排學生各自的任務,在項目實施過程中,可以通過調換角色讓學生熟練操作各個任務內容,因此項目教學法具有綜合性。
二、高職院校《建筑電氣控制技術》授課分析
1.從教學內容上分析。首先,《建筑電氣控制技術》這門課程的教材選擇性較小,幾乎所有教材的編寫都是按照低壓電器元器件的介紹電氣控制電路的基本環節的分析應用環節舉例說明(消防、空調制冷、鍋爐設備、電梯和機械設備等方面)三個模塊,這樣從基礎到典型再到應用的順序,符合我們傳統的教學模式,這樣的教育教學方法適用于基礎學科的學習,對于專業課程雖然可以達到教學目的,但對于學生而言缺少學習興趣。其次是課程安排是否合理,實驗是否僅僅作為理論教學的補充內容。目前高校教育里普遍存在的一個現象就是把實驗作為對理論內容的一個驗證,各校編制非常詳細的實驗指導書,學生只需要按照指導書的實驗步驟去操作驗證其結果是否相符,這樣無疑淡化了實驗的作用。
2.從學生的學習狀況分析。通過對連續三屆電氣專業學生197名學生進行問卷調查,調查內容涉及學生的學習動機(態度)、學習目標、學習效果以及遇到的問題多個方面。調查結果如下:①學生的學習目標明確,但不能執行到底,導致最終學習效果未能達到預期。由于該課程在電氣專業占有重要的地位,專業教師曾多次強調該課程的重要性以及對后續課程的影響,有60.91%的學生希望通過該課程提高自身的專業知識水平和綜合應用能力,有30.46%的學生僅僅是為了考試及格,還有8.63%的學生對此不屑一顧。②學生質量參差不齊。高職院校由于近幾年擴招,生源質量下降,文科生學理科的比例不斷上升,學習基礎相對較差,基本上都是被動上課,課后也以完成作業為主,基本上不涉及預習、學習、復習的基本過程。有63.86%的學生感到學習困難,有36.14%的學生可以適應。③學生對實驗實訓內容興趣濃厚。實驗實訓課中通過自己動手接線、調試,通電試車成功,增強了學生的自信心,同時也激勵了他們的學習興趣。
三、項目教學法在《建筑電氣控制技術》教學中的應用研究
上述提到的高職院校學生在學習《建筑電氣控制技術》課程中的三個現象,可以歸納為學生由于過于強調技能培養,片面地理解為學習只為技能,忽略理論,導致學習追求實用,在理論課上學習情緒低迷,而在操作中雖然興趣很高,但是遇到理論問題又感到難以擴展和提高自己。所以采用一種合適的教學方法以激勵學生的學習興趣顯得尤為重要,在此提出項目教學法在本課程中的應用實例。首先,要選擇一本合適的教材,教材應以實例為主線、以項目為單元編寫內容,將低壓電器元件和典型電氣控制環節分別分布在各個項目中交叉學習并即時操作練習。目前在教材領域存在這樣的空白,分析現狀后認為有以下幾點原因:一是該課程本身是一門綜合叉學科,內容既是基礎必備知識,又是多個領域的復雜綜合體,涉及內容較廣,教與學的過程都受課時的制約而不能達到良好效果;二是建筑電氣行業需求雖多,但按照我國目前的建筑業發展水平,電氣控制方面并未真正達到普及,所以對該系列設備的生產研究以及更新相對緩慢。此內容現已列為校研究課題正在進行中。其次,合理設置項目內容亦能達到事半功倍的教學效果。下面以三層電梯的基本控制項目為例列出各項目內容:①項目名稱:三層電梯的基本控制。②項目計劃:教師對項目內容進行前期引導分析,然后針對項目內容的不同需求對各組別提出項目要求,并監督其實施,隨時檢查,總結分析。③項目實施:教師先讓學生熟悉項目內容,通過對前期項目的回顧分析該項目的控制要求,可以將該項目中的具體要求細化,學生劃分小組(每組至少三人)分組領取任務,小組各成員各自列出該控制系統所用設備清單及其控制方法,組內進行討論并加以說明講解,選擇最優方案;編制控制系統安裝說明書;實物接線及其調試;通電試車。④項目檢查:在實施過程中根據內容跟蹤檢查。⑤項目總結:總結心得。⑥擴展項目:在對項目掌握良好的基礎上適當增加難度,通過增加控制要求完善系統控制需求。上面列出的六個內容中,項目內容的選擇及其組織需要教師做大量的準備工作,同時項目實施和項目檢查是教學過程中的關鍵環節,實施過程的重要性無需強調,但項目教學法的使用不能忽略項目檢查部分的作用,不同于傳統的教學方法的考試,項目教學法應該建立完善的考核機制,如果沒有嚴格的要求和健全的考核手段,分組教學過程中將會有部分學生渾水摸魚,所以應該將考核標準與項目內容和項目實現目標結合起來確定,同時也是希望學生可以在嚴格的要求下能持之以恒以達到最佳教學效果。
四、建立良好的校內、校外項目研發實驗實訓基地