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【关键词】实训基地 校企合作 人才培养 工学结合 职业能力
基金项目:中央财政支持的职业教育实训基地“自动化综合控制实训基地”建设项目(苏教财〔2012〕177号)
高职院校培养具有扎实理论基础、动手能力强、创业与创新精神的高端技能型专门人才,实训基地的建设是关键,因此积极主动融入区域地方经济,创新实训基地建设思路,突出职业能力培养,提升人才培养质量是当前职业教育工作的主要内容之一。扬州工业职业技术学院依托电气自动化技术专业建设优势,进行广泛调研和详实分析,深入开展校企合作,在中央财政支持的自动化综合控制职业教育实训基地建设过程中创新思路、大胆尝试,取得了较好的建设成效。本文就该实训基地建设思路、方案等进行分析,旨在探索实践融日常教学与技能实践、技能培训与技能大赛训练、社会培训与技能鉴定、创新教育与创业实践、系统仿真与生产实践、技术开发与技术服务“六位一体”,具备教、练、培、鉴、研、赛等功能,实现校企资源共享、区域资源共享、高校资源共享,充满企业文化工作氛围,积极发挥引导、辐射和示范作用的实训基地建设发展模式。
一、实训基地建设必要性分析
扬州工业职业技术学院电气自动化技术专业作为省级重点建设专业、省级示范院校建设重点专业、省级人才培养模式创新实验基地实践专业和学院第一批教学改革试点专业,不仅沉淀了较好专业基础,多年来紧紧依托扬州及长三角区域经济发展,为扬州市和周边地区的石油化工、汽车船舶、机械装备及“三新一网一书”等产业培养了大量的高端技能型专门人才,而且与中石化下属多个公司、上海大众汽车有限公司、扬州嘉华电气有限公司、可瑞尔科技(扬州)有限公司等长三角地区的石油化工、汽车制造、电子电气等大中型企业建立了深层次的校企合作关系,为实训基地项目启动奠定了良好基础。项目启动前期,对实训基地建设的必要性进行了深入分析。
(一)产业发展的要求,产业发展对自动化技能人才的需求,需要建设功能完备的实训基地。近年来,扬州及周边地区的现代装备制造业、石油化工、建筑工程三大主导产业规模的不断扩大,行业和区域的经济发展为电气自动化技术专业建设和发展提供了良好的契机。随着企业自动化程度的不断提高,人才的需求也在不断扩大,职业能力的要求也越来越高,因此现有实践性教学任务开出率和教学效果也迫切需要得到提升。
(二)订单培养的要求,提升“订单式”高端技能人才培养质量,需要建设示范引领的实训基地。扬州工业职业技术学院与中国石油化工总公司、上海大众汽车公司、南京工程公司等国内著名企业签订了联合办学协议,组建了“中石化班”、“大众班”、“扬农班”,将企业文化、规章制度、生产工艺、检验技术等纳入教学计划中,为确保培养符合企业需求的电气自动化技术专业高水平技能人才,确保学生成为拔尖技能人才,确保学生毕业后能迅速适应工作岗位要求,综合性实训基地建设非常重要。
(三)师资建设的要求,提升教师教科研水平和对外服务能力,需要建设理念新的实训基地。随着学院创建省级示范院校工作的启动,人才培养模式创新、教学改革、专业建设、课程建设、教材建设、多媒体教学资源库建设、职业技能培训服务、职业技能鉴定、科技项目开发等工作正在全面开展,要保证人才培养的可持续发展,深化校企合作,师资队伍的整体教学与科研能力,对外服务能力是关键,需要完善的教学、研发、技术服务平台,需要紧跟技术发展趋势,理念新的实训基地。
因此建设一个理念新、针对性强、满足现代电气自动化技能型人才培养需求、职场化氛围浓厚的自动化综合控制实训基地是非常必要的。
二、实训基地建设思路创新
以高端技能型专门人才培养为目标,基于“校企合作,工学结合”,按照“职场化、情境化、生产性”的理念,围绕“一个核心”,遵循“四个原则”,突出“五类技能”培养,打造“六位一体”示范性综合实训基地是自动化综合控制实训基地建设思路。
(一)一个核心:开展校企合作,实训基地建设以“突出重点、满足需要、资源共享、提高效益”为核心,围绕电气自动化技术、机电一体化技术等专业的职业能力培养,依据企业职业岗位要求,突出供配电技术、PLC控制技术、DCS控制技术等实训设备建设重点,满足教学与科研需要,实现校企资源共享,提升人才培养质量,提高企业生产效率。
(二)四个原则:实施“1+1+1专业导师制”人才培养模式,促进学生个性发展,基地建设要遵循统一规划、分步实施,协调一致、全面建设,面向岗位、改建结合,不断创新、形成特色的四个基本原则,以确保基地建设质量及成效。
(三)五类技能:突出关键岗位职业技能培养,通过三种典型控制技术形成的综合实训基地,培养学生在工厂供配电、生产过程控制、工艺流程监测、工件加工装配、系统运行维护操作技能,形成完整的专业知识与技能体系。
(四)六位一体:完善基地功能,按照“生产型、职场化”的理念建成集日常教学与技能实践、技能培训与技能大赛训练、社会培训与技能鉴定、创新教育与创业实践、系统仿真与生产实践、技术开发与技术服务等六位一体的自动化综合控制实训基地。
三、实训基地建设内容设计
实训基地以综合控制为目标,包含了自动化的核心控制技术,主要有供配电控制技术、可编程控制技术(PLC)、集散控制技术(DCS),因此整个实训基地主要由供配电控制、生产线控制、生产工艺控制三个控制室和综合中心组成。其框架结构图设计如图1所示。
图1 自动化综合控制实训基地建设框图
(一)供配电控制室:对变配电系统进行操作控制,主要包括变电站的送电与停电操作、断路器就地及远方自动分合闸、倒闸操作等,可完成变配室值班电工技能培训,中、高级维修电工职业技能鉴定。通过监控系统及模拟屏可实时监控操作过程。
(二)生产线控制室:以典型生产线的安装与调试为技能点,完成供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元等的安装,通过可编程控制技术进行系统控制功能设计、调试与维护,可进行“自动化生产线安装与调试”技能大赛培训等,监控生产线全过程。
(三)生产工艺控制室:以典型的工艺流程为控制对象,根据不同的工艺要求,通过先进的DCS技术实现工程项目组态,调试与运行维护,可进行化工仪表自动化技能大赛培训,职工技能培训与化工仪表维修工职业技能鉴定,可实时监控生产工艺全过程。
(四)综合控制中心:将三个分控制室的监控系统,通过先进网络技术、通信手段等接入控制中心的总监控系统,通过供配电模拟屏、生产线监控屏、生产工艺流程监控屏实现对每个控制室工作的实时监控。
通过自动化综合控制实训基地建设,对工业生产工艺(过程)即可实现单独的供配电设计与操作、生产线安装与调试、工艺流程控制与运行调试,而且也可实现从电能配与变、过程控制、流程监控、工件(产品)装配、系统调试与运行维护等一体化功能,集中了电气控制、自动化控制的核心专业知识和技术,将有效提升学生综合专业能力,提升学生的就业竞争力。
四、实训基地建设成效总结
(一)基地投运后,实践教学质量提升。不仅已成为了电气自动化技术专业(群)的理实一体化专业课程教学的主要基地,同时是学生进行“化工仪表自动化”、“自动化生产线安装与调试”、“维修电工”等职业技能培训的主要基地,是学生获取中、高级维修电工,仪表维修工等职业资格证书的鉴定基地,更是学生进行科技作品设计、开展大学生实践创新项目、毕业设计的重要场所,对学生的职业技能培养有着至关重要的作用,不仅每年可承接电气自动化专业(群)300多人次的技能实训,且可承担本校其它电类、化工类专业近600多人次的技能培训;学生荣获2013年全国职业院校化工仪表自动化技能大赛团体一等奖,主持建设多项省级大学生实践创新项目等成绩,就业竞争力显著提升,为行业和区域经济建设培养了一批深受用人单位欢迎的高素质技能型应用人才。
(二)基地投运后,社会服务效果突出。由于系统装置的工业化、职场化氛围浓厚、生产线的真设备与真产品、过程控制的真系统与高仿真装置,完全符合化工、电气、电子等企业生产的实际情况,已成为企业职工职业技能的培训基地,投运使用以来,DCS系统先后完成了DCS应用技术工程师培训、江苏扬农化工集团有限公司和江苏泰兴中等职业学校全国化工仪表自动化技能大赛培训等工作,与企业开展横向课题合作和申请专利多项等,提高了对外服务能力,促进了企业的可持续发展。今后基于师资队伍及先进设备,将为更多专业的学生、更广泛的制造业行业的企业提供更多的职业技能培训。
(三)基地投运后,示范引领作用增强。本实训基地运行以来,学校电气类相关专业的实践教学条件得到了很大改善,电气自动化技术、生产过程自动化技术等专业的人才培养质量向校企无缝化对接的步伐更加深入迈进,进一步满足了上海大众、中石化金陵石化公司、江苏曙光光电有限责任公司、南京工程公司等现代化大型企业生产一线自动化人才的需求,不仅为专业建设和教学改革提供了值得借鉴的成功经验,更是一个立足扬州,辐射全省的特色化的高职教育实训基地,其社会和经济效益非常显著,为全省电气自动化及相关专业培养高端技能型专门人才开创了有效路径,起到了示范和引领作用。
参考文献:
[1]王利平.高职院校校内实训基地建设路径探析[J].教育理论与实践,2013(06):19-21
[2]梁燕.我国高职院校校内生产性实训基地建设研究[J].职教论坛,2013(07):48-52
[3]魏林.以教学产品为纽带的校内生产性实训基地建设研究[J].中国职业技术教育,2013(02):61-62
[4]周兰菊,顾青.高职实训基地建设模式的探索与研究[J].中国职业技术教育,20139(14):40-42
1.培养模式目前轨道交通的人才培养模式有三种,定向培养、订单培养、岗前培训式三种,其各自特点如表1。在国内,大中专院校中还没有正式设置地铁供用电专业,地铁供用电的专业人才大多来自电气化铁道供电,电气工程等相关专业,而随着地铁项目陆续开工及投运,轨道交通人才呈现需求量大,专业性强的特点。苏州轨交1号线首批一线专业人才的培养,采用了“订单式”培养模式,介于当时苏州本身不具备学生现场学习与实践条件,采用了外送至北京、上海、广州、南京等城市的地铁公司现场培训3到6个月的实践培训方式。截至目前,苏州已有两条运营轨道交通线路。在与院校原有的合作培养经验及本身现有的运营经验基础下,具备了逐步完善和深化人才培养的条件,在人才培养的周期和专业知识技能等方面可以更具针对性和合理性。
2.培养课程计划结合苏州轨道交通运营公司供电中心对人才专业能力需求及校企合作的框架内容,经过校企双方专业负责人的交流及协商,确定了供电专业人才培养的内容。该专业的课程体系框图如图1,主要分为四大模块。(1)基础素质模块。该模块体现了高职教育对大学生基础知识及基本应用能力的要求,使其掌握基本的语言文字、外语、计算机应用知识与技能。(2)核心岗位能力模块。分为专业基本技术、专业核心技术、专业方向技能三部分内容。1)专业基本技术,要求具备机械基础、工程力学、工程制图、机械零件等机械类和电工电子、电机、电气控制等电类专业基础知识,属于专业基础平台课程。2)专业核心技术,体现城市轨道交通供电专业特点,通过各课程使学生掌握城市轨道交通供电系统的结构、高压电器设备原理、变配电综合自动化系统、电力监控系统的原理以及相关电气设备的运行维护。3)专业方向技能,体现了城市轨道交通供电两大专业岗位,高电压和接触网的专业技能。高电压方向体现了城轨供电系统高压设备及继电保护专业知识的应用,并要求熟悉城轨牵引供电系统专业的安全规则。利用院校高电压、供配电、及继电保护实训室内开展的实训来训练学生的基本技能,通过赴轨道交通运营公司供电中心进行高电压的认识实习,增加对现场设备的作感性认识,该实习一般可安排在学生定岗实习前的一个学期,而到了顶岗实习期间,再到公司参加专业岗位的培训和实践来提升岗位工作能力。接触网方向体现了接触网(柔性接触网、刚性接触网和第三轨)的结构组成、作用,要求掌握接触网的受力力学分析和计算,掌握接触网结构中各种负载的分析计算方法、接触网平面设计的基本内容及一般技术原则,能够读懂接触网平面布置图、电气分段示意图和各种装配图,掌握接触网运营、检修和施工的标准及工艺。通过学校接触网实训室的实训来掌握常用接触网零件、设备与工具。通过接触网支柱的登杆训练适应将来现场作业中的登高作业。通过赴轨道公司参观、跟现场运营班作业进行接触网现场实习。(3)综合应用模块,要求学生在校期间完成高压进网作业许可证的培训及考核,该证是供电类专业进行高压作业的许可证,是城轨供电岗位的必备证书。同时需要完成毕业设计。(4)拓展模块,通过选修课及专业讲座的形式,使得学生了解轨道交通公司的运营管理、公司内涵以及轨道交通供电应用的新技术。该课程可以通过轨道交通公司的人教部门和供电专业人员授课完成,这样利于学生提前了解企业,缩短学生入职适应时间。
二、校企合作资源共享及实训基地的建立
教学资源共享。共享图书、教材、网络数据库教学资源,校企合作开发城轨供电类教材。共建专业教师团队。院校的专业教师可以到企业授课,苏州轨交公司具有丰富经验的工程师到校授课或开专业讲座。院校供电专业教师团队和轨交公司供电专业工程师组成优势互补的专兼职教师团队。共建校内外实训基地。教学仪器市场上还没有专门针对城轨供电专业的实训仪器和设备,学校可以通过在传统变电站综合自动化等实训设备上进行模块化改造,比如在供配电实训装置中,增加城轨牵引供电模块,再加以改造,使其成为地铁中典型的牵引降压混合变电所装置。同时与当地轨道交通企业共建现场性强的接触网和高电压实训基地。给学生及在职人员提供实践与训练的场所,开展职业资格认定合作。城轨供电类所需实训实习场所及适用项目课程等如表2。学校专业教师下企业实践。利用假期下轨道交通公司运营一线,了解和掌握最新的轨道交通供电技术,跟踪最新的运营动态。
三、就业服务与保障
就业服务的对象是学生,而根本上是学生、学校、企业三者的关系。协调好三者关系,学生的就业服务就能做好。首先在学生在校学习过程中,创造与轨道交通公司互动的条件,通过邀请城轨公司的工程师给已组成的“地铁班”定期进行企业文化和专业技术讲座,通过学生实习前纳入教学计划的认识参观实习,以及在学生下城轨公司顶岗实习期间组织专业教师的定期巡视,来完成过程性监督和保障。完善学生预就业实习阶段的意外保险与医疗。现有轨道交通公司对于实习的每个学生提供一定的住宿和生活补助,使其无后顾之忧。而对于城轨公司不予录取的学生,学校积极组织再推荐就业等都是作为该专业所必须的就业服务保障。
四、总结
【关键词】实训基地;校企合作;工学结合;职业能力
高职院校培养具有一定理论基础、动手能力强、创业与创新精神的高技能高素质专门人才,实训基地的建设是关键,因此积极主动融入区域地方经济,创新实训基地建设思路,突出职业能力培养,提升人才培养质量是当前职业教育工作的主要内容之一。重庆科创职业学院依托电气自动化技术专业建设优势,进行广泛调研和详实分析,深入开展校企合作,取得了较好的建设成效。本文就该实训基地建设思路、方案等进行分析,旨在探索实践融日常教学与技能实践,具备教、练、培、鉴、赛等功能,实现校企资源共享、区域资源共享,充满企业文化工作氛围,积极发挥引导、辐射和示范作用的实训基地建设发展模式。
一、实训基地建设必要性分析
重庆科创职业学院电气自动化技术专业作为学校特色专业,不仅沉淀了较好专业基础,多年来紧紧依重庆市及周边区县(特别是永川)区域经济发展,为重庆市和周边区县地区的机械、汽车制造、电子通讯等产业培养了大量的高技能型高素质专门人才,而且与致申科技(重庆)、东聚公司、广数机器人(重庆)、新浦、广达、东风小康、力帆等重庆地区的汽车制造、电子电气等大中型企业建立了深层次的校企合作关系,为实训基地项目启动奠定了良好基础。项目启动前期,对实训基地建设的必要性进行了深入分析。
(一)产业发展的要求,产业发展对自动化技能人才的需求,需要建设功能完备的实训基地。近年来,重庆及周边地区的电子电气、汽车制造、模具数控技术等产业规模的不断扩大,行业和区域的经济发展为电气自动化技术专业建设和发展提供了良好的契机。随着企业自动化程度的不断提高,人才的需求也在不断扩大,职业能力的要求也越来越高。
(二)订单培养的要求,提升“订单式”高端技能人才培养质量,需要建设示范引领的实训基地。重庆科创职业学院与东聚电子电讯制品有限公司、东风小康公司、北汽公司、广达电脑、广数机器人等著名企业签订了联合办学协议,组建了“东聚班”、“伟易达班”、“德昌班”,“斯比泰班”将企业文化、规章制度、生产工艺、检验技术等纳入教学计划中,为确保培养符合企业需求的电气自动化技术专业高水平技能人才,确保学生成为拔尖技能人才,确保学生毕业后能迅速适应工作岗位要求,综合性实训基地建设非常重要。
(三)师资建设的要求,提升教师教科研水平和对外服务能力,需要建设理念新的实训基地。人才培养模式创新、教学改革、专业建设、课程建设、教材建设、多媒体教学资源库建设、职业技能培训服务、职业技能鉴定、科技项目开发等工作正在全面开展,要保证人才培养的可持续发展,深化校企合作,师资队伍的整体教学与科研能力,对外服务能力是关键,需要完善的教学、研发、技术服务平台,需要紧跟技术发展趋势,理念新的实训基地。
因此建设一个理念新、针对性强、满足现代电气自动化技能型人才培养需求、职场化氛围浓厚的自动化综合控制实训基地是非常必要的。
二、实训基地建设内容设计
实训基地以综合控制为目标,包含了自动化的核心控制技术,主要有先进的电气控制实训室、可编程序控制器实训室、电气传动实训室,因此整个实训基地主要由电气控制实训室、可编程序控制器实训室、电气传动实训室三个控制室和综合控制中心组成。
(一)电气控制实训室: 电气控制技术实训室配置了自行研发的可编程控制、变频、调速等电子线路控制模块,以及电梯控制系统、模拟仿真等功能模块。实训室以实物教学和多媒体教学相结合,根据不同等级、不同模块分别着重于不同的操作技能实训,引入计算机自动设置、排除故障等功能;适用于电气类、电梯类职业以及相关专业人员的实训和鉴定。
(二)可编程序控制器实训室:PLC是可编程序控制(Programmable Logical Controller)的简称。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。实验室配备高性能的西门子PLCS7-300和S7-200系统组成的教师机(3台)、学生机(30台),并通过服务器和24口网络路由器组成了完整网络型可编程控制器综合试验平台。同时配备了触摸屏、变频器、伺服电机等。
(三)电气传动实训室:对变配电系统进行操作控制,主要包括变电站的送电与停电操作、断路器就地及远方自动分合闸、倒闸操作等,可完成变配室值班电工技能培训,中、高级维修电工职业技能鉴定。通过监控系统及模拟屏可实时监控操作过程。
(四)综合控制中心:将三个分控制室的监控系统,通过先进网络技术、通信手段等接入控制中心的总监控系统,通过供配电模拟屏、生产线监控屏、生产工艺流程监控屏实现对每个控制室工作的实时监控。
通过自动化综合控制实训基地建设,可实现单独的供配电设计与操作、生产线安装与调试、工艺流程控制与运行调试,而且也可实现从电能配与变、过程控制、流程监控、工件(产品)装配、系统调试与运行维护等一体化功能,集中了电气控制、自动化控制的核心专业知识和技术,将有效提升学生综合专业能力,提升学生的就业竞争力。
三、实训基地建设成效总结
(一)基地投运后,实践教学质量提升。不仅已成为了电气自动化技术专业(群)的理实一体化专业课程教学的主要基地,同时是学生进行“自动化生产线安装与调试”、“维修电工”等职业技能培训的主要基地,是学生获取中、高级维修电工、UG、PLC等职业资格证书的鉴定基地,更是学生进行科技作品设计、开展大学生实践创新项目、毕业设计的重要场所,对学生的职业技能培养有着至关重要的作用。不仅每年可承接电气自动化专业(群)200多人次的技能实训,且可承担本校其它电类、汽车类专业近1000多人次的技能培训;学生就业竞争力显著提升,为行业和重庆区域经济建设培养了一批深受用人单位欢迎的高素质技能型应用人才。
(二)基地投运后,社会服务效果突出。由于系统装置的工业化、职场化氛围浓厚、生产线的真设备与真产品、过程控制的真系统与高仿真装置,完全符合电气、电子、机械、汽车等企业生产的实际情况,已成为企业职工职业技能的培训基地,与企业开展了横向课题合作等,提高了对外服务能力,进一步满足了东聚电子电讯制品有限公司、东风小康公司、北汽映象公司、广达电脑、广数机器人等现代化大型企业生产一线自动化人才的需求,促进了企业的可持续发展。
参考文献:
[1]《电气工程及自动化专业实验室建设与改革的研究与实践》[J].邵阳学院学报:社会科学版,2008(F12).
[2]周兰菊,顾青.高职实训基地建设模式的探索与研究[J].中国职业技术教育,20139(14)
关键词:证课融合;维修电工实训;教学设计
作者简介:刘丽萍(1979-),女,吉林长春人,长春职业技术学院,讲师。(吉林 长春 130033)
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0145-02
随着国家高等职业院校教学改革大幕的拉开,教学设计这个词出现的频率越来越高,什么是教学设计?教学设计是针对教学系统解决实际教学问题的一种特殊的设计。它采用系统的方法,将学习理论、教学理论的原理变换成对课程的教学目标、教学内容、教学方法、教学策略以及教学评价等环节进行具体的计划,创设出有效的教与学的“过程”或“步骤”,它的根本目的是促进学习者的学习。
一门课程教学质量的高低直接受教学设计质量优良的影响。为此,在授课之前课程教学团队要进行科学、客观、详细的教学设计。笔者从事“维修电工实训”教学多年,并指导中级维修电工考证实训,多次进行企业维修电工工作人员岗前培训。本文根据笔者所在学校实际教学情况,从课程定位、课程教学目标、课程教学内容、教学方法以及考核评价几方面阐述“维修电工实训”课程教学设计。
一、准确进行课程定位
电气自动化技术专业主要培养能够在企业及相关领域中从事电气自动化设备及自动生产线的安装、调试、维修及技术改造,从事供配电设备管理、维修及机电产品的营销工作,具有良好的职业道德意识、精湛的专业技能、较强的竞争能力和可持续发展的学习与适应能力的高素质技能型专门人才。
本专业学生的职业领域主要涉及电力行业、装备制造行业等电力设备及机电设备生产、维修等企业,主要从事安装电工、维修电工、值班电工、电气设备操作员、电气技术员等工作岗位。从事这些岗位都需要具有中、高级维修电工资格证,而“维修电工实训”课程正是针对这些岗位的维修电工资格证书而开设的。该课程实践性强、应用面广,为学生考取维修电工中、高级资格证书及毕业就业夯实基础。
二、明确课程教学目标
通过对专业培养目标的详尽分析,归纳总结出本课程的教学目标:通过本课程的学习使学生熟练掌握维修电工常用仪器仪表及专用工具的选用、维护的基本知识和操作规程;熟悉照明配线、动力配线、电子装配等操作工艺要求;熟练掌握国家职业标准《维修电工》中、高级所规定的车床、铣床、磨床、钻床以及交、直流电机的基本结构、工作原理、电气配线、安装调试、检修工艺编制、故障检测技术以及PIC、变频器技术。
三、合理选取教学内容
本课程以《维修电工》国家职业资格标准中所规定的工作内容、技能要求及相关知识为主线,以操作规程、施工工艺、验收规范为依据,以提高学生实践能力为本位,以项目教学为主导,结合学校现有实训设备,通过企业专家论证会,确定选取电工基本操作、常用电工仪表的使用与测量、常用室内线路的安装与维修、三相异步电动机拆装与检修、三相异步电动机典型控制电路的安装与维修、亚龙维修电工高级考核装置应用、典型机床电气控制电路的安装、调试与维修、PLC及变频器的应用等典型项目作为本课程教学内容,涵盖了维修电工岗位所需的理论知识与实践技能。
在教学内容编排上实现“学校教学、企业实践、国家考级”的三统一,确保教师教得好、学生学得快、考得过、用得上。具体教学内容及学时安排如表1所示。
四、科学设计教学过程
通过分析学生的生源情况、知识技能基础、学习能力以及学习态度情感价值观,基于工作过程六步骤进行项目化教学过程设计。
资讯阶段:教师布置任务,教师介绍相关理论知识,学生查找相关资料。
计划、决策阶段:学生分组讨论并制定工作计划,学生与教师交流工作计划。
实施阶段:学生在教师指导下或自主完成任务。
检查、评价阶段:检查结果(自检、互检),学生自我评价,教师评价、总结,在此阶段发现问题,查遗补漏。
五、恰当选用教学方法与手段
根据课程性质、教学内容以及学生特点,灵活运用操作演示法、案例分析法、实践法、巡回指导法等方法,同时辅助使用计算机、多媒体等现代教学手段进行教学。注重对学生综合职业能力的培养,加强对学生创新能力、开拓精神的培养。引导学生积极思考、乐于实践,充分调动学生学习兴趣,提高教学效果。
六、开放式设置考核方式
以学习项目为考核单元,注重对学生完整工作过程的评价,根据学生完成工作过程的态度、工作质量、操作规范、相关测试(口试)等内容综合评定,采取学生互评、学生自评、指导教师评价等形式进行评定。考核的重点在于评测学生是否具备了维修电工职业能力,是否具备了工作积极、主动、热情等良好的职业素质。
每一个学习项目的成绩评定明细如表2所示。
表2 每一个学习项目的成绩评定
评价项目 小组互评 学生自评 教师评价
比例(%) 5 5 90
根据课程总学时及每一个项目的学时,确定每一个项目成绩在课程总成绩中所占的比例,详细如表3所示。
表3 课程总成绩
评价项目 项目一 项目二 项目三 项目四 项目五 项目六 项目七 项目八
比例(%) 5 5 5 5 25 10 30 15
七、总结
课程教学设计的实质是为了提高教学质量和教学效率,使学生在有限时间内能够学习到更多的理论知识,最大幅度地提高学生实践能力,更多层面锻炼学生的职业素质能力,从而为学生获得长足的发展奠定良好基础。
教学设计以遵循教学设计的系统性、理论性与创造性、计划性与灵活性、具体性,遵循教学基本规律为前提进行。
教学设计要按照“为什么学”、学什么”以及“如何学”的顺序进行设计。“为什么学”是指要确定教学的目的以及学生的学习需要;“学什么”则是指根据教学目的,进一步确定课程教学内容;“如何学”是要明确授课过程中采取什么策略来实现具体的教学目标,使学生掌握需要的教学内容。另外,教学设计还要评价方法,即对教学的效果进行客观、准确而又全面的评价。教师根据评价的结果对以上教学环节逐步进行修改完善,以确保今后教学时能够更进一步促进学生的学习,获得更高的教学质量。
参考文献:
[1]刘丽萍.《电工技能实训》说课竞赛的思考[J].科技创新与应用,
2012,(26).
关键词:电气控制及PLC;项目教学;教学效果
作者简介:孔德彭(1976-),男,河南唐河人,浙江工业大学教育科学与技术学院,讲师。(浙江?杭州?310014)孔德辉(1978-),女,河南唐河人,河南省唐河县祁仪乡第一初级中学,中二。(河南?唐河?473413)
中图分类号:G642.4?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)24-0050-02电气控制及PLC应用课程是电气控制及自动化专业的主干课程,其内容与工程应用紧密结合,在工业自动化控制、智能仪器仪表、精密加工、数控机床以及机电一体化技术等领域中得到日益广泛的应用。本课程是浙江工业大学(我校)电气工程及自动化教育专业和机械工程及自动化教育的专业必修课。通过本课程的学习,除了让学生学习电气控制和可编程控制器应用技术基本知识外,还以提高学生的素质和全面能力为宗旨。具体教学要求是熟悉常用低压电器的结构、工作原理、特性及应用,掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力,掌握典型电气控制电路的分析和设计方法,掌握可编程控制器的工作原理及结构特点,熟练掌握基本逻辑指令的应用,掌握步进顺控指令编程方法及应用,了解PLC网络及通讯基本知识,继电接触器控制系统基本分析能力,特别是掌握典型电气控制电路的分析能力,重点是S7-224/S7-300可编程序控制器的编程技术、通信模式及调试技巧。
项目教学是以项目实施为主线有效组织理论和实践知识,师生共同实施并完成一个“项目”为主要学习方式的教学活动,[1]是建立在建构主义[2]和情景学习理论基础上体现行动导向教育理念的教学方法,将传授知识为主的传统教学转变为以完成项目、职业体验和解决问题为主的多维互动式的教学模式,在职业教育的专业课程教学中得到越来越广泛的应用。[3]通过项目实施过程,让学生学习必要的理论知识及掌握必备的专业技能,突出知识的学习服务于职业能力的建构。[4]
一、电气控制及PLC应用项目教学模块
实施项目教学,项目的选取要具有典型性、代表性和全面性,[5]以往的教学选取的项目经常基于小项目来教学,仅能说明一个知识点或某个问题,综合知识无法体现,这样各知识点之间彼此孤立,章节的联系比较匮乏,彼此的知识点无法连贯,逻辑关系无法得到梳理,不能对学生的综合能力进行锻炼。然而学生毕业后往往面对的是比较综合的工程项目,而他们的知识结构是孤立的,面对综合设计一个项目不知道从何处下手,尤其是既需要分析、设计又要安装调试的复杂的项目无从下手了。学生不能立即投入到生产实践中,无奈还要从头学起。
基于以上的问题,在展开项目教学法实施过程中,选取一个比较综合典型的真实项目——节能环保中水回用水处理厂智能控制系统来进行教学设计。参照教学大纲和紧扣教材内容,根据项目组成设计以下主要教学模块:(1)项目教学实施前准备工作及模拟招投标介绍;(2)中水回用水厂供配电介绍及用电安全;(3)中水回用水厂的用到的低压电器设备教学及知识点学习;(4)提升泵房、反冲滤池、加矾加氯、送水泵房仪器仪表的电气控制原理图、元器件布置图及施工图纸设计;(5)提升泵、鼓风机、反冲泵、送水泵的不同启动形式设计;(6)S7-200(含7个从站)和S7-300(含2个主站)PLC设计及编程;(7)主站PLC与各从站的Proface-Bus及中控制室的通信实现;(8)主站PLC触摸屏编程及中控室的主机系统组态;(9)整个中水回用系统与Intenet通信;(10)项目的竣工及验收—课程总结。随着自动化生产的发展,该课程涉及到许多新知识、新技术领域。我们以加强实践教学为突破口,以创新为契机,构建以项目为载体的理论实践一体化教学模式,符合技术师范本科专业的培养特点和定位,既要具备工程性,又要具备师范性,通过课程和专业训练使学生成为具有“讲师”、“工程师”等知识和能力结构的“双师型”人才。
二、项目教学设计
1.项目教学设计
(1)选择合适的配套教材。我们将电气工程及自动化教育和机械工程及自动化教育的专业岗位对电气方面的知识和技能需求为目标,以就业单位人才需要为基准,结合技术师范培养标准选择教材。以现行主流PLC为参考,以必需、实用知识为主,加强学生电气控制技能的培养,教材的内容包括常用低压控制电器、电气控制线路的基本原则和基本环节、可编程控制器基础、S7-200PLC的系统配置及质量系统、SETP7-Micro/WIN32编程软件、S7-300和S7-400PLC系统配置与编程及通信及网络等;[5-6]被选取的项目与教材结合紧密,涵盖的知识比较吻合,也是现在自动化行业及大学竞赛的主流技术。[7-8]
(2)项目实施前,先完成模拟投标及中标过程,让学生明白项目实施过程中必经的流程和步骤,体会真实项目的投标中标和方案实施的过程。标书设计就是按项目模块来分类,每进行一个模块就是完成标书方案中的一部分。
关键词:高职;顶岗实习;课程化;管理模式
作者简介:贺令辉(1964-),女,湖南益阳人,长沙电力职业技术学院,教授;龚敏(1963-),男,湖南汉寿人,长沙电力职业技术学院,副教授。(湖南 长沙 410131)
基金项目:本文系湖南省教育科学规划课题“高职院校高危职业人才培养中全面质量管理的应用研究”(课题编号:XJK08BZC022)部分成果。
中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0185-02
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高〔2006〕16号)规定高职学生顶岗实习时间不应少于半年。可见,顶岗实习是高等职业院校培养面向生产、建设、服务和管理第一线的技术技能人才的关键教学环节,是落实校企合作、工学结合人才培养模式的具体体现,是学生形成职业能力、走入社会的必经阶段。但是,由于种种原因,有相当一部分学生顶岗实习的单位、内容与专业培养目标还有一定的差距,甚至在个别学校出现了学生“被实习”的现象。由于缺少过程管理,教师对学生的实习过程缺少督导,导致一些学生不能按要求完成顶岗实习任务;也因为缺少沟通,教师对学生的实习情况不了解,导致评分的随意性,严重影响了顶岗实习的质量与效果。改革顶岗实习管理模式势在必行。
一、顶岗实习课程化管理模式的内涵
为了进一步加强顶岗实习管理力度,规范顶岗实现管理流程,完善顶岗实习的规章制度,解决顶岗实习过程中存在的问题,长沙电力职业技术学院供用电技术专业根据专业人才培养目标,提出了顶岗实习课程化的管理模式。顶岗实习课程化,就是把课程管理的模式运用到顶岗实习的各个环节,将教室延伸到工作现场,实现理论学习与实践学习相融合、校内学习与校外企业工作岗位锻炼相结合、顶岗实习与就业相结合的一种管理模式。顶岗实习课程化,提高了顶岗实习的质量,对于帮助学生掌握理论知识、提高操作技能、培养和提高职业综合能力、增强就业能力等均起到了积极作用。
二、顶岗实习课程化管理的改革与实践
1.创新专业人才培养模式
供用电技术专业充分利用行业办学的独特优势,及时掌握市场需求变化,主动适应市场和高职教育发展形势,创新“双主体、三对接、四阶段”工学结合的人才培养模式,充分发挥学校和企业在人才培养过程中的作用,实现工作任务与课程体系对接、生产过程与教学过程对接、工作环境与教学场地对接,通过职业基本技能、岗位基本能力、岗位专项能力、职业综合能力四个阶段,培养具备供用电生产与管理所需的知识、能力和素质,能从配电设备安装、供配电系统运行维护及电力营销等工作的德、智、体、美全面发展的技术技能人才。供用电技术专业根据专业人才培养模式,围绕专业人才培养目标,对学生的顶岗实习进行了改革与实践。
2.制定管理制度
建立和完善学生顶岗实习管理制度,从制度上保证顶岗实习顺利、有序进行。如院系两级教学管理制度、学院教师与现场专家定期沟通制度、教师实习指导管理办法、学生撰写实习日志制度、学生定期汇报制度以及顶岗实习成绩评定办法等,并严格执行,确保指导教师、实习单位和学生都明确顶岗实习的任务、时间和具体要求,及时掌握学生实习情况,发现问题及时处理。
3.成立院系二级领导小组
针对顶岗实习可能出现的一些问题,建立院级二级领导小组,进一步明确院系管理职责,加强顶岗实习教学过程的质量监控。学院(教务处)主要负责审核顶岗实习的计划、检查和督导专业系部落实学生顶岗实习的情况;专业系部主要负责制定顶岗实习的计划,安排校内实习指导教师,联系校外(企业)实习指导老师(现场专家),落实顶岗实习的单位、内容、时间,检查和督导实习教师对学生顶岗实习的指导及成绩评定等情况。
4.实行双导师制
学生顶岗实行双导师制,除选择实践教学经验丰富、对现场比较熟悉的校内教师担任指导教师外,还聘请实习单位的技术人员担任指导老师。实习单位的指导教师具体负责学生顶岗实习期间的日常管理、安全教育、技能训练及实习鉴定等工作。校内指导教师的主要任务是根据顶岗实纲与实习单位一起拟订实习计划,定期到实习单位巡回检查、指导顶岗实习,处理实习中出现的有关问题,指导学生填写实习日记、撰写实习报告;负责学生实习考核、成绩评定及资料归档等工作。
5.建立课程标准
为了规范学生顶岗实习管理工作,学院或系部应与企业双向沟通,根据学生实习岗位需要的知识、技能和态度要求,按照课程的管理制度、教学模式等制定顶岗实习课程标准,督促学生自觉学习、自愿学习,使学生在做中学、学中做,实现工与学的有机结合。长沙电力职业技术学院供用电技术专业根据专业课程体系的总体设计要求,基于职业能力分析,以企业岗位典型工作任务为载体,对顶岗实习进行课程化设计,形成了包括课程性质、课程设计思路、课程描述、课程教学设计、课程考核与评价、课程教学资源使用等内容的顶岗实习课程标准,并用于学生顶岗实习。
6.设计课程内容
设计课程内容是顶岗实现课程化的关键之一。供用电技术专业在分析岗位职业能力的基础上,围绕职业岗位需要的专业能力、方法能力和社会能力,融合行业标准和职业资格标准,确定顶岗实习的课程目标及课程内容,打破传统的理论与实践分离的课程模式,依据工作情境建构学习情境,实施“学习情境与工作情景、学习任务与工作任务相融合”的“教、学、做”一体化教学模式,让学生在完成具体任务的过程中构建相关理论知识,提高职业能力。
根据专业人才培养目标,供用电技术专业面向的核心岗位(群)是变配电值班、变配电设备安装以及农网营销,所以,在顶岗实习课程中,创设了供电企业用电业务管理、变电所的运行维护及操作、变配电设备安装与调试三个学习情景,每个学习情景中,通过完成多个学习任务来实现学习目标,具体如表1所示。
7.加强过程管理
为了加强对学生顶岗实习工作的过程管理,应由专业系部和企业对学生进行日常管理,企业指导教师和学院指导教师共同完成对学生的考核与评价。学生到实习单位后,要遵守企业规章制度,按照实习计划、任务和要求,认真完成实习任务。作为学院,要根据岗位需求和专业人才培养方案,选择与专业核心能力相关的实习单位,制定实习任务书与实习指南,建立学生实习信息通报制度和学生定期汇报制度,并且要求指导教师定期到实习单位了解学生实习情况,指导学生顶岗实习,以加强顶岗实习的过程管理。
8.改革课程评价方式
采用过程考核和成果考核相结合、专业技能考核与职业素质考核相结合、实习单位和校内指导老师评价相结合的评价方式,对学生进行多重考核。实习单位指导老师根据学生在顶岗实习期间的专业技能、工作态度、创新意识等方面的表现评定实习成绩。校内指导教师根据学生在企业每一个岗位的表现及实习报告等完成情况对学生进行考核。评价内容、评价标准及各部分所占的权重如下表2所示。
9.建设校外实习基地
建立足够数量的、稳定的校外实习基地,是校企合作、工学结合的基础,是专业学生顶岗实习的基本保障。本专业与电力行业20多家企业签订校企合作协议,不断完善校企共建共管的校外实习基地运行机制,提升实习实训管理水平,将实训基地建成融教学、培训、生产、职业技能鉴定和技术服务功能于一体的实习实训基地,满足了专业学生顶岗实习的要求。
三、总结
总之,顶岗实习课程化管理,对于规范顶岗实习管理工作、培养学生的认知能力和职业技能具有重要意义,是落实校企合作、工学结合人才培养模式的需要,是学院、企业、教师与学生实现共赢的需要。
参考文献:
[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见(教高〈2006〉16号)[Z].
[2]姚和芳.探寻顶岗实习管理模式构建开放教育体系[J].中国高等教育,2009,(6).
关键词:实训基地 管理 实践
0 引言
随着社会对专业人才的需求,各高职院校的教育呈现日益增长的发展,尤其是各高职院校的实训基地的建设也迅速发展起来。实训基地各方面也得到较大提高,如设备数量、师资结构、专业布局,还有功能布局上都有所提高。但是如何改革完善高职院校的实训基地,是目前急需解决的一个问题,探索先进的高职实训基地管理模式已经成为改善基地建设管理方法的一个重要课题,所以只有完善实施方案,才能实现实训基地的最大功效的发挥。
1 实训基地的建设任务
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》文件中明确指出:加强实训、实习基地建设是高等职业院校改善办学条件、彰显办学特色、提高教学质量的重点。高等职业院校要紧密联系行业企业,厂校合作,不断改善实训、实习基地条件;要充分利用现代信息技术,开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验,形成一批教育改革力度大、装备水平高、优质资源共享的高水平高等职业教育校内生产性实训基地。
1.1 实训室建设 近年来,随着高职院校示范性建设的推进,新建和扩建了一批实训(实验)室,形成了较大规模的基地培训,为了培养出国家急需的技能型人才,就要更好的建设高职院校实训基地,特别是现代制造业、现代服务业等紧缺的高素质和高技能专门人才培养的根本保障,因此就需要高校把此项工作作为学校专业建设的重要内容来抓,加大专项建设经费的投入,购买好各门类的设备以此来进行培训。实训室建设包括实训室新建、现有实训室设施维护与完善以及实训室软环境建设。实训室新建包括自主研发新建实训室、校企共建实训室和企业捐赠实训室。以我院为例,电控技术实训室由实践经验丰富的教学团队自主设计研发,购买元器件,最终完成了25面铣床电控柜的安装调试,应用于教学,整个过程老师和学生共同参与,既提高了学生的实践动手能力,也为我院教师提供了展示自我能力的平台,更为学院节省了成本,该实训室被评为省级重点实训室。我院欧姆龙自动化实训室由我校与欧姆龙公司合建,企业提供设备,我校提供场所、实验台,建成了我院独具特色的、配置精良的一流实训室。我院还与咸阳市供电局合作,将企业闲置的设备,以捐赠的形式用于我院供用电专业的教学,建成了我院供配电实训室。我院基础实训(实验)室已基本建成,目前正在筹建机器人实训室等专业实训室。新建与扩建实训基地是实训基地管理任务的重要内容。
1.2 实训师资队伍建设 实训师资队伍建设是不容忽视的。高层次的实训基地离不开高素质、高水平的教学团队,学院实训基地是学院对外的窗口,常有兄弟院校参观学习,领导调研视察,企业职工培训、比武,高水平的师资队伍代表了学院的层次与高度,对提高学院的知名度和社会舆论有着重要的意义。现如今我国的教育都呈现的是注重理论而不重视实践的授课方式,所以很多同学走出学校后,并不能很快的掌握实际动手能力。所以在社会上的评价不高,因此就需要理论结合实践来授课的新模式,这样能把基地的优势发挥出来。
2 实训基地管理
2.1 设备管理 设备管理包括设备的日常维护与检修、设备的使用与报修和设备外借等管理。我院实训基地每个实训(实验)室安排有专职或兼职管理员,负责实训(实验)室的日常维护和卫生工作。管理好实训基地设备是实训基地管理的首要任务。我院的实训基地分为基础实验室和专业实训室,由教研室和实训中心双重管理,教研室负责课程安排,实训中心负责对设备维护进行管理,实训中心人员具有教师和管理员双重身份,这样就避免了教师只管上课,而设备无人维护的现象。见图1。
2.2 人员管理 企业管理人员,无论是安全生产还是工艺规程和劳动纪律等监督方面都是要实行制度化管理模式,这是企业管理员工的一个重要手段的制度化,这样既能完善管理制度又能提高生产能力。企业为了加强实训制度的建设,在实训基地的建设中,引进企业文化,营造职业氛围。在岗位设置上通过建章立制,规范管理各方面的制度建设力度。让学生在真实的工作场景中参与实训,以此提高综合素质和职业素养的培训。同时实训基地也重视了在教学、生产、管理、规章制度、品牌意识等方面的内涵建设,尽量做到实习教学、仪器设备等各项管理科学化、人性化。我院实训基地人员由兼职实验员和专职实验员组成。专职实验员教学任务重点是实践课程,而兼职实验员既承担实践教学任务,也承担理论教学,兼职人员考核由实训基地管理中心和教研室主任共同完成。这样安排更加灵活,随着实训基地的发展可及时调整人员。我院为了调动员工的积极性,就把管理员的薪酬收入和管理业绩挂钩,多劳多得,以此拉开收入的档次。还可以带动社会上有专业知识和有实践经验的专家和工程技术人员到基地参与管理,这样既能提高管理实训基地的水平又能有计划地选派教师到企业参与实践锻炼,实现互惠互利原则。为了能让一些家庭贫困的学生有勤工俭学的途径,还能让学生参与到基地管理中来,这样也能带动学生的积极性。
2.3 实训教学管理 广义实训教学管理包括学生日常实训教学、学生技能鉴定考证和中职教师培训以及企业职工培训等。实训基地管理中心进行监控、督导,开学初配合教学办督促各任课教师完成实训课程教学计划的制定工作,并在学期中期抽查教案、考勤册、成绩册等教学资料并存档。实训基地管理中心统一了考勤册、实训报告封面等教学资料的格式,制定了实训基地管理制度,规范了实训教学管理,构建了高职实训基地标准化管理体系。为了实训基地在培养高科技人才中的优势和作用能更好的发挥,就需要考虑建立开放式制度,将原有的封闭式管理变为开放式管理模式。这也是实训中心将来发展的一大趋势,所以就需要经过各方的讨论和审核。还可根据校内教学安排情况,利用教学空档时间向社会开放,统一组织对外有偿服务,增加实体收入,积累资金,以更新改造实验、实训基地设备。实现资源优化配置与共享,促进产教研结合,提高设备利用率。
2.4 引入ISO9000 质量管理体系 为了更好的构建高职实训基地标准化管理体系,就要引入ISO9000 质量管理体系,这样才能更好地对实训基地进行有效地管理。质量管理体系分为16个实训管理要素,如实训中心人员管理、实践教学过程管理、固定资产管理、设备采购、设备维修、实训基地建设与规划、实训基地开放与合作、环境与安全、文件资料管理、职业技能鉴定、内部审核、纠正与预防措施等。
3 总结
为了完善实训中心标准化管理体系的构建,就要提高实训中心在学院各部门的服务质量和实践教学模式,这样彼此才能建立信誉度,而且基地实训工作的规章制度才能得到进一步的完善,以此为学院最高决策者提供决策依据,实现学院基地教学质量管理活动,达到提高实训工作的效率,以此节约成本和开支。为了营造学院良好的管理环境,加强院校实训基地的建设和管理,就要确保提高基地的教育质量和如何解决诸多问题的管理机制,这样才能够确保培养社会所需要的高科技人才。
参考文献:
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[2]周天沛,代洪.高职院校实训基地管理机制创新的研究[J].实验技术与管理,2011(1):162-163.
[3]靳宇,刘京华,吴栩.基于工业文化概念的实训基地可视化管理建设[J].实验技术与管理,2013(4):101-104.
[4]徐淑芝.高职院校校内实验实训基地管理机制研究[J].西安航空技术高等专科学校学报,2007,25(3):59-61.
关键词:建筑设备自动化;暖通空调系统;课程建设
中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0112-02
“建筑设备自动化”(BAS)是郑州轻工业学院建筑电气与智能化、建筑环境等专业的专业课程,课程涵盖建筑安装工程的水、电、暖通空调、消防安防、照明控制、智能化系统等大部分专业设备的检测、控制、连锁保护等自动化监控技术和方法。课程内容范围广,信息量大,设备种类多、控制方式复杂。通过课程学习,学生可以了解掌握上述系统的基本概念与自动化监测、控制及安装施工方法,熟悉建筑设备的智能化控制技术和控制策略,了解或熟悉BAS系统中传感器的选型、设备安装技术与安装方法、控制器的组成和智能控制技术的应用、控制策略和调节方法,执行机构的类型、作用和控制原理,为学生从事建筑安装工程控制系统的研究、设计、安装施工及监理打下基础。笔者从事多年该课程教学和科研工作,下面对该课程建设进行探讨。
一、教学体系建设
1.抓好与前序课程的衔接
“建筑设备自动化”中讲述的主要内容是对建筑内安装的各种设备进行监测控制,课程涉及传感器技术、控制理论与控制技术、电子技术、暖通空调技术、热力学、现场总线技术、DDC(直接数字控制)、PLC(可编程控制)和单片机控制技术、工程安装工程施工技术以及金属材料、机械加工知识。在课程讲授过程中,前序课程知识会贯穿到教学始终,因此,学生学好前序课程十分重要。比如:传感器技术要学好传感器的种类、测量范围和安装方法;控制技术要使用PID等调节控制技术、串级控制方法等;电气系统的监测控制就要具有供配电系统的继电保护及各电量的测量、控制、保护知识,暖通空调和给排水系统的监控要用到热力学、流体力学等。此外,电子技术、总线技术、建筑设备安装施工技术(含传感器、控制器、执行器等)、编程技术等专业知识也是课程中要涉及应用的。因此,在学生进行入校专业介绍时,要对学生灌输相关的知识信息,使学生重视课程体系的连续性。
2.与学生就业的衔接
本课程讲解了水电暖通和各类智能化(弱电)系统的监测、控制、连锁及控制系统的组成、控制策略及施工组织与技术,实验室购买和自制了相应的实验设备,学生的认识实习和专业见习,也参观观摩了实际设备的运行和监控情况,使学生对建筑设备控制系统的设计、编程、施工、运行管理不再陌生,对建筑设备节能、智能控制方法及相关实际控制模块和组态软件有一定了解。在以后工作中,不论采用何种控制技术厂家的控制模块,其课程中学习的基本控制思想、控制方法都可以应用到其系统中去,从而很快地融入实质性工作,对学生毕业后得到社会的认可有很大帮助。
3.与先进控制技术的衔接
暖通空调、电气控制、弱电控制与组网技术等都随着时代的进步而不断发展,特别是控制技术、控制策略和控制设备,发展速度更是居于各学科的发展前沿,有很多新技术和设备可以应用到控制系统中去,如现场总线技术、网络技术、视频技术、无线传感和控制技术、模块化控制单元、组态软件、直接数字控制技术等,在建筑设备控制中发挥越来越大的作用。课程通过对这些技术在建筑设备中的应用情况的介绍和部分技术在实际实验过程中的应用,使学生熟悉了解较为前沿的应用技术。
二、教学方法实施
1.实物、图纸(片)、参观、演示相结合
“建筑设备自动化”课程实践性强,涉及的大型设备种类多、系统复杂,比如HVAC系统的冷热源(制冷机组和锅炉、换热器等)、冷冻水、冷却水及其补水、新风机组、全空气空调系统的末端装置;电力系统的设备工作状态、开关的状态、电流电压值、功率因数及照明的时间控制方法;消防的检测与联动、安防设备监视系统;电梯工作状态监测,以及其他弱电系统监控。对小型设备的测量控制可以购买或自制实验装置;对于大型设备,由于教学条件和实际实验室条件的限制,一般难以建立与实际相符合的大型实验中心来容纳大量的系统设备。因此,对系统整体上的理解就必须通过参观实际现场并在课件中加入图纸、图片、动画或者通过设备的实物展示进行演示与观摩。在教学组织过程中,需要查阅各种设备资料,在多媒体教学课件中引用大量图纸、图片说明设备的外形、型号、规格、使用情况,以及在实际工程中的应用,并通过案例说明其系统组成和测试、使用方法。
郑州轻工业学院建筑电气与智能化专业设立以来购置了多台套HVAC系统监控系统、电力设备与照明监测控制系统、消防、安防系统的监测等实验实训设备,通过这些系统的模拟运行使学生对实际的BAS控制设备有比较深入的了解,配合校外实际场地中的认识实习,使得BAS讲述的知识和实际设备建立认识上的联系,并且通过观摩设备及控制系统的运行情况深入了解和剖析现场控制系统的实际运行情况及各控制系统存在的优缺点。
比如:在课件中加入了各专业的实际施工图纸,对系统的设备布局、管道配置、线路走向、线路选型与智能化控制方法、施工方法、工程预算进行实物讲解,提高了学生的学习兴趣,使学生从感性上充分了解实际系统的组成和图纸中设备、设施的设计方法。
2.对典型的BAS总线系统和典型的控制厂商的控制模块及组态软件进行介绍
建筑设备自动化与现场总线技术结合紧密,目前主要的建筑方面的现场总线技术包括BACNET、Lonworks等,实验设备中采用了部分总线技术,也应用了一些厂家如力控的组态软件。
BAS的控制设备可以是DDC控制、PLC控制或单片机控制。在BAS中一般以DDC控制为主进行介绍,但是,在一般实际控制场合,PLC和单片机系统应用却更加广泛。因此,在讲授课程和进行实验实训的过程中,要求学生复习前序的PLC控制,以及在实验实训过程中对常用的DDC和PLC器件进行适度介绍,并购置单独的DDC实验装置进行模拟试验,以便和实际控制系统接轨。
几本比较典型的教材中对设备的程序控制涉及较少,而这又是对设备自动化有深入理解的关键,因此,需要加入一些程序设计方面的知识介绍。
三、实验体系建设
1.HVAC(暖通空调)系统实验设备的设置
暖通空调系统的实验设备比较多,国内很多厂商都推出了自己的实验设备,比如杭州、北京、华中、东北等一些学校和企业。这些实验设备通过对暖通空调系统的模拟,让学生对暖通空调的控制方法有一定了解。但是,实验设备规格型号较小,不能模拟实际空调的实际运行情况,实际工程中的一些设备不能安装,比如大多数的设备安装有模拟蝶阀(新风、回风、排风用)、过滤器、盘管(冷冻水)、风机等,但这些模拟设备与实际设备差别很大,运行效果和实际设备基本不吻合,只能给学生提供概念上的感性认识。其他空调常用设备,如静压箱、消音器、实际的弯头、三通、四通等无法在系统中体现出来,验证不了空调系统的实际运行效果,达不到空调系统对气流组织、温度场分布等要求的技术效果,控制系统也显得简陋。因此,如果利用实验室的场地条件安装比较成套的实际空调系统,对学生了解实际工程情况、开展建筑节能技术研究和验证是很有用处的。
我专业已经将在实验室安装实际空调系统提出方案并进行了预算。将相邻的几个实验室组成一个小型空调系统,安装实际工程使用的空调设备,组成和工程实际相符合的实际通风、供冷供热冷热水系统(模拟两管制、三管制、四管制系统),安装与工程实际一样的检测控制设备,让学生通过检测实际的空调运行参数,根据参数选择监控方式,以期锻炼学生处理实际工程能力,为其就业打下基础。
我们在现有的电力配电、弱电(消防、安防、综合布线)、暖通空调实验室之间安装小型空调系统,在三个实验室分别布置风机盘管、空调机组、VAV变风量末端系统,通过风道、水管连接形成比较符合实际的空调系统。冷源采用小型冷水机组,热源采用热水器和小型板换,通过转换开关构成两管制系统。冷冻水、冷却水系统也有相关的小型设备,既可以让学生对系统有直观了解,也可以结合课程讲授的内容进行控制策略的验证,还可以为教师和学生的科研提供实际的系统支持。
2.水循环模拟系统的设置及验证
我们将消防给水系统和生活给水系统结合起来,模拟实际的高位水箱给水系统、压力给水系统和二级泵给水系统。通过测量流量、压力、温度等参数,让学生利用实际控制模块制定控制策略模拟系统的运行,达到理论联系实际的效果。
四、智能化算法与技术的应用研究
本专业名称为建筑电气与智能化。智能化是重要的教学环节。因此,在教学过程中和课后学生自习时,让其阅读相关课外知识,以期提高其就业竞争力。
比如,我们通过组织学生参加全国大学生节能减排大赛,在做系统方案时适当介绍AHP算法、shaply值法、topsis方法、粒子群算法等在控制方面的应用,将参数对实际控制结果的情况进行分析,综合考虑各方面权重对控制效果的影响,在制订HVAC和水系统控制策略时综合考虑温度、流量、压力、风速、管道附件对系统的影响权重,达到系统优化控制的目的。
关键词:职业教育;电气自动化;一体化教学
近几年中,技工教育的主要教学方法之一是一体化教学,几乎所有技工院校所开设的专业教学都在向一体化教学靠拢,并且在一些技工院校的部分专业教学中,一体化教学已经取得了很好的效果,下面是笔者对电气自动化一体化教学的一点认识。
一、电气自动化一体化教学的内容
从概念上讲,一体化教学是将传统的知识教授、技能的实际运用以及学生的职业道德情操等教学目标结合在一起,通过数个课题的组合,让学生能学到知识、掌握技术,并且有效培养学生正确的职业道德观。从电气自动化这门学科来讲,是以综合性课题为导向,以教师引导为辅助,以学生为主体的教学过程。其课程的设置,要与学生今后的就业方向息息相关,就专业本身的就业前景来看,现在有两个方向:一个是工厂自动化控制,另一个是小区物业管理。工厂自动化控制,主要以自动化生产线为主,所以在课程设置上要与工厂中的实际环境相结合,比如以电力拖动,工厂供配电等相关课程内容为导向,结合学校自身条件设计出如工厂照明线路的安装与检修、普通车床CS1640的维修、数控车床的维修等课题。小区物业管理涉及中央空调的设计与检修、楼宇监控设备安装与维修、电梯的设计与维修等课题。
二、电气自动化一体化教学注意的事项
第一,如何能够设计一个成功的一体化教学课题是现在每个教师都在思考的问题,课题设计的重点在于学生通过完成课题能学到知识、提高分析问题解决问题的能力。所选课题要有趣味性以调动学生的学习积极性,还要有一定的实际意义,最好是能和就业前景相关的课题,这样学生在日后的工作中上手十分快,能迅速完成学生和职业工作者之间的转换;课题的选择还要有先进性,因为现代科技发展相当快,比如现在三菱PLC应用多采用GXdeveloper,而在有些教科书还在应用SWOPC-FXGP/WIM-Cp,所以在知识的选择上也必须与时俱进,否则会让学生所学的知识没有时效性。第二,在一体化教学当中,教师扮演的是一个引导者的角色,要把握好分寸不能喧宾夺主,教学的内容一定要设计好,既不能让学生觉得无从下手,也不能让学生觉得毫无难度。不能只在知识的引导上下工夫,授人以鱼不如授人以渔,要让学生在探索中学会探索的方法,解决问题中获得分析解决问题的能力。例如在认识传感器的课程中,笔者会让学生先思考人是怎么接收外界信息这个题目,然后再将课题导入到机器如何和外界交流上,进而提出传感器的概念,这时要提出问题:以中央空调和电梯为模版,提出机器要获得什么样的外界感知才能使机器正常运行的问题,让学生讨论后得出结论,加大对传感器的作用和存在必要性的理解,并且让学生自己去想解决问题的方法,体会探索的过程,以达到教学的目标:认识并掌握传感器的有关知识和提高学生分析解决问题的能力。第三,对学生的评价在一体化课程中有举足轻重的地位,教师要对学生的所作所为有一个客观真实的评价,每一项的评价也都要有事实依据让学生信服。而且要开展互评和自评,互评制度有利于团队的合作,能让学生清楚地知道自己在团队中的定位及在团队中的表现情况,自评更像是自我总结,总结在任务中能否做得更好,更快,或者将方案修改到最优。将三项评定结合在一起给学生的表现做出一个评价,评价不能只写分数,要写出每个人存在的问题和值得表扬的地方,并且在最后一节课表扬方案最优团队,表现最好的个人,增加学生们的职业荣誉感,让学生们对学习更有积极性。
三、电气自动化一体化教学需要解决的问题
1.设备的问题受学校硬件设备的限制,导致一些课题需要重复性进行才能达到让每个学生都练习一遍的目的,设备重复利用率高,导致设备耗损严重,增加学校投入,拖长课程的周期,造成教学任务完成时间长效率低。解决这一问题需要学校有计划地投入资金增加实习设备,并且制订科学可行的实训计划。2.学生问题中职院校的学生普遍属于学习能力较差,没有主动学习意识,习惯老师说一步做一步,不去思考解决问题的方法。一体化教学模式下,任务多采用小组团队的形式,在小组中,有的学生能力强,有的学生能力弱,强的学生往往会承担小组中的更多的事情,弱的学生做的都是简单且不多的任务。长时间下去强的学生会越来越强,且个人荣誉得到满足,会对课程越来越感兴趣;弱的学生会对课程感到越来越吃力,且对强的学生会产生依赖感,久而久之会对课程产生机械感,失去兴趣。课堂效果变为精英教学,造成学生的两极分化,这对于一体化教学是一个新的问题。面对这样的挑战,需要教师掌握好全局节奏,关爱到每一个学生,将分组情况及时了解,对弱的学生多给予帮助,尽量使每个学生都得到提高,达到教学目的。3.教师的问题一体化教学对于教师来说也是一个巨大的挑战。在传统教学模式下理论教师和实习教师分工明确,也就是说理论老师可能不会实际操作,而实习教师可能对原理一知半解。对于一体化教学而言,需要教师有综合的素质,理论知识要扎实,对实习课题的操作也要非常熟练,并且还必须具有良好的创造能力,敏锐的观察力。对于新的教学方式,教师还在摸索之中,难免会带入传统教学的思维模式,最直观的问题就是在一体化教学中参与过多,学生不经过自己思考,一味求助教师,教师对于学生的问题知无不言,直接给出答案,久而久之学生丧失自我思考能力,学校又变成模版加工厂,教学效果就和传统教学一模一样,丧失了一体化教学的最初目的。计算机是一门动手能力要求较高并以实训为主的课程,由于职专生的基础理论知识薄弱,过多理论讲解会让学生感到理解困难。为解决这一难题,教师通过有效的教学模式、创新教材模式等手段来丰富教学内容,培养学生学习的兴趣,并开展技能竞赛激发学生学习的自信心。学生的动手能力较强,怎样利用学生的这种优势引导他们对计算机的学习呢?经过多年的教学实践,笔者对计算机实训课有如下几点探究。一、从实训课程的设计上来激发学生的学习兴趣爱因斯坦曾说过“兴趣是学生最好的老师”,对于职专生来说,职业兴趣还没有定型,老师可以根据学生的专业特征进行行之有效的引导,激发对专业学习的兴趣。怎样激发学生的兴趣,关键是看教师课前是否精心准备,有了有效的课前准备,教学效果就会事半功倍。教学是师生的共同活动,为了在有限的课堂时间内让学生获得更多的知识,教师与学生都必须做4.校企合作模式的开发必要性只在学校的一体化课堂中学习和实践是远远不够的,实际工作的情况才是检验学生的唯一标准。从学生角度来讲,在实习车间的工作氛围和在实际的工作岗位是不同的,他们也需要适应工作岗位,岗位职责和工作中的人际关系处理等方面的学习,必须在实际当中进行。从社会对中职院校学生的需求来看,社会需要能快速能走上岗位的人才,合作单位需要能迅速产生效益的人才,所以校企合作一方面能解决学生的就业问题,而且还能让学生在企业中得到锻炼,对提高学生的职业素养有十分重要的作用。一体化教学表面看上去减少了教师的工作量,实际上只是对教师在课堂上的工作量减少,要想上好一堂一体化教学课,必须在课外做更多的工作,课堂上也要注意观察每个学生的状态,对课堂纪律的掌握也是一大难点,课后的评价也要多下工夫,才能使一堂课取得良好的教学效果。
参考文献:
[1]王国海.可编程序控制器及其应用(第二版)[M],北京:中国劳动社会保障出版社,2007.