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关键词:课程定位;学习情境;教学方法;课程实施;评价考核
作者简介:耿凡娜(1978-),女,陕西渭南人,陕西工业职业技术学院,讲师。(陕西 咸阳 712000)
基金项目:本文系2011年陕西工业职业技术学院教育教学研究课题“基于工学结合的工厂配电设备安装与调试课程教学改革与设计研究”(课题编号:JY11-09)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0031-02
说课是教师阐述一门课程在专业课程体系中的定位、教学目标、课时分配、课程设计思路、教材内容取舍与序化、教学条件、课程教学方法的选择、课程考核等一系列教学元素的确立及其理论依据的一种教学研究活动。[1]说课可以考查教师教育教学理念和课程设计、开发、实施的能力,近几年在高职院校的人才培养工作评估、教育教学质量工程中得到广泛应用。本文将系统介绍“工厂变配电设备安装与调试”课程说课的主要内容和设计方法。
一、基于专业体系的课程定位
电气自动化技术专业是陕西工业职业技术学院三个国家级示范专业之一,“工厂变配电设备安装与调试”则是电气自动化技术等强电类专业课程体系中的一门专业核心课程,是“一通二专三结合”中专业专项能力学习领域之一,由校企合作共同开发。其前身为“工厂供电”、“供配电技术”,该课程不仅为专业课程体系的前导后续课程涉及的设备提供电力供应与保障,更为陕西工业职业技术学院电气类学生毕业前获取中、高级维修电工职业资格证书提供有利支持。电气自动化专业课程体系如图1所示。
二、基于工作过程的学习情境设计
本课程依据由市场分析及社会需求调研—定位培养目标及就业岗位—确定典型工作任务—归纳行动领域—转化学习领域—设计学习情境的理念和思路,充分考虑高职院校学生逻辑推断能力较弱、实践动手能力较强的特点,由企业人员、教育专家及双师型教师广泛合作参与开发。选择企业供配电系统中实际的电力设备为载体,设计出基于完整工作过程的四个学习情境(如图2所示)。从应知理论、应会技能、职业素养三方面明确课程目标(如表1所示),旨在培养、提高学生的专业能力、社会能力和方法能力。
图2 基于完整工作过程的学习情境设计
表1 课程目标
核心岗位 中高级维修电工、电气安装工
应知理论 掌握供电方面的法律法规、安全规程、操作规程和相关制度与规定;掌握供电系统的组成;掌握用电负荷的基本计算;掌握短路电流的计算;掌握继电保护及自动装置的接线与整定;掌握供电安全技术;掌握变电所高低压电器设备的结构、工作原理及常见故障的分析处理;掌握供配电设备电气安装标准、安装工艺和电缆接线工艺
应会技能 具有安全操作、安全供用电方面的技能;能够熟练进行供电系统的分析与接线;能够正确进行继电保护及自动装置的接线与整定;具有工厂供电系统用电负荷的统计与计算的能力;具有对供电系统的设备、电缆及变电所高低压电气设备的选型、安装、使用、调试、运行维护和常见故障分析处理的能力;设备资料阅读、安装图纸绘制
职业素养 具有良好的人文素质和职业道德,能够与人和睦相处,团队意识强;工作完毕后必须清扫场地,保持工作现场整洁,产品摆放整齐;提高质量意识、环保意识
三、教学方法和教学手段
教师以基于典型的工作过程和典型工作任务的学习领域课程为引领组织实施教学,教学过程中采用小组讨论、汇报、项目演示、答辩等方式进行授课。[2]可根据课程内容灵活应用多种教学方法。辅之多种现代化教学手段及教学用具,提高学生的学习兴趣,加深教学内容理解。
案例:学生学过了高压开关柜的结构和特点后,进入低压配电柜的学习之前,教师使用引导文教学法设置表2中若干个引导性问题。引导学生自行控制学习,通过学生提前自我查找资料、自我探索解答、课后自我反馈提高极大锻炼了学生的能力体系构建,也为课堂教学打下了良好的基础。
四、课程实施配套条件
1.师资队伍
课程组教师现有成员10人,其中教授1人,高级工程师2人,副教授2人,讲师1人,工程师2人,技师1人,助教1人,具有硕士学位6人。团队呈现专兼结合、专业方向优势互补、梯队结构合理的“双师”结构。
2.实训条件
与秦川机床厂、西安鸣士机电、陕西金山电气、西电三菱电机开关设备、西安西玛电机、西安高压电器研究所等企业合作建成6个校外实训基地,形成了“实训室—校内实训基地—校办实习工厂”三级配套并向校外产业基地和实习基地延伸的实践教学与学生能力训练体系。
3.课程资源
已建成的网络课程中配置有视频库、动画库、工程案例、行业标准等贴近生产的素材以及电子教材、习题库、试题库,便于学生自主学习。
五、课程评价与考核
课程改革效果评价可由校内督导、校外专家、行业企业专家、学生共同完成,用学生技能证书一次性通过率、技能大赛获奖率、专业招生及就业率等直观数据来说明。课程考核从专业知识能力、社会能力、工程报告等多方面入手,以学生自评、互评及教师评价等实现考核的过程化和多元化。考核内容如表3所示。
六、课程特色与改革
本课程将教室设在校内实训室,采用理论与实践相融的一体化教学方法,在教学实施的过程中实现了课程的理论与实践教学一体、教室与实训室一体、教师与师傅一体、学员与徒弟一体、教材与职业标准一体。
在本门课程开发和本次说课设计过程中均关注到职业教育课程开发的三个方面(职业发展规律与职教发展规律的关系、教育普遍性与职教特殊性的关系、实践技能与理论知识的关系),[3]实现了教学内容职业化、方法手段灵活化、评价考核多元化。通过自动化0801、0901、1001班三年的试点表明,学生学习兴趣提高了,课堂教学效果显著。
参考文献:
[1]王艳莉,于泓,周凌云.《塑料成型工艺与模具设计》说课设计[J].职业教育研究,2012,(10).
[2]江大源.关于职业教育的课程观[J].中国职业技术教育,2003,
关键词:DCS;控制系统;水泥余热发电
我国是世界水泥生产和消费的大国,近年来新型干法水泥生产发展迅速,技术、设备、管理等方面日渐成熟。目前国内已建成运行了大量 2000t/d 以上熟料生产线,新型干法生产线与其他窑型相比在热耗方面有显著的降低,但新型干法水泥生产对电能的消耗和依赖依然强劲,因此,新型干法水泥总量的增长对水泥工业用电总量的增长起到了推动作用,一定程度上加剧了电能的供应紧张局面。而目前国内运行的新型干法水泥熟料生产线采用余热发电技术来节能降耗的企业极少,再者,国内由于经济潜力增长加剧了电力短缺的矛盾,刺激了煤电项目的增长,一方面煤电的发展会加速煤炭这种有限资源的开采、消耗,另一方面煤电生产产生大量的尔二氧化碳等温室气体,加剧了对大气的环境污染。因此在水泥业发展余热发电项目是行业及国家经济发展的必然。此外,为了提高企业的市场竞争力,扩大产品的盈利空间,国内的许多水泥生产企业在建设熟料生产线的同时,也纷纷规划实施余热发电项目。水泥余热发电项目充分利用熟料煅烧生产时排放的大量废气进行回收发电,既可降低水泥熟料的生产成本,提高企业经济效益,又能保护环境,创造良好的社会效益,成为新的经济增长点。水泥窑纯低温余热发电完全符合国家的相关产业政策,是 21 世纪的新技术产业,推广应用的前景十分广阔;水泥窑纯低温余热发电在我国水泥行业推广应用,对提高我国的能源利用水平,保护环境起到积极的促进作用。电力系统在水泥余热发电有着举足轻重的作用,当前主要采用的是DCS控制系统,本文详细介绍了DCS控制系统在水泥余热发电中的应用。
1 DCS 的基本概念与特点
DCS,即所谓的分布式控制系统,或在有些资料中称之为集散系统,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。DCS的核心结构基本上是一致的,即“三点一线”式结构。其中计算机网络是整个DCS系统的骨架,作为“三点一线”其中的一线,“三点”则是指的操作员站、工程师站、现场I/O 控制站,其中操作员站面对的是操作人员,工程师站面对的是监控管理的人员,现场I/O 控制站是工业现场中面向控制现场的。操作员站、工程师站、现场I/O 控制站通过网络进行传输信息,是DCS系统的不可或缺的重要组成部分。
有以上论述,经过分析,DCS呈现以下趋势:
1) 开放性。集散控制系统中所使用的设备现在都正在通用化, 专一化的产品越来越少,计算机和网络通用化更高。高性能的工控机、工作站等设备大量采用,专用网络产品逐渐被淘汰,通用网络产品正在盛行。网络通信规约逐渐向标准靠拢, 系统集成方式构成的应用系统方法越来越多的瘦到应用。
2) 分散化和智能化。现在被大量采用的主要是智能仪表、智能电子设备及现场总线技术将, DCS的体系逐步的分散,数字控制已经成为其中的重点,DCS逐步朝着智能化的方向发展。
3) 系统的构成的多种多样。目前,集散控制系统已经成了广义的概念,不再单纯的指传统的DCS,新一代的集散控制系统,其构成根据应用领域的不同而不同。
4) 自动化的综合性高。集散控制系统正大阔步的朝着综合的自动化方向发展,系统的相互关联与影响是未来发展的趋势。
2余热发电的工艺流程概述
由于热力系统的的不同,水泥纯低温余热发电在工艺上也将不同。余热发电利用较多的是双压补汽式余热发电热力系统,双压补汽式的汽轮机是由两股蒸汽从不同的部位进入汽轮机做功,参数较高的主蒸汽从汽轮机前端经过主汽门、调节汽阀进入汽轮机做功;参数较低的蒸汽经过补汽阀,从汽轮机补汽口进入渐缩式蜗壳补汽缸,与该处的主蒸汽充分混合后一起做功。从窑头熟料冷却机废气出口出来的废气,温度大约在400℃左右,将从AQC炉的顶部进入AQC炉,同时自下而上的流动的水将于废气进行反向热交换,AQC炉的水吸取热量后会产生两种蒸汽。此时出AQC炉的烟气,烟气温度大约是在90℃左右,然后经过电除尘器,最后排入大气。出窑尾预热器的废气,废气温度大约在350℃左右,将会从SP炉的顶部进入SP炉炉膛,和自下而上流动的水工质进行反向热交换,水工质吸热后产生压力比较大、温度比较高的主蒸汽,该主蒸汽进入汽轮机之前先与AQC产生的主蒸汽在中压集汽缸混合,最后一起进入汽机房的主蒸汽母管。补充蒸汽和主蒸气作为做功介质进入汽轮机做功,做完功的乏汽,然后进入凝汽器进行冷却,被凝结成水,然后凝结水经凝结泵被送入到真空除氧器,经过除氧 并加热的工质由给水泵送入AQC炉省煤器,在省煤器被加热至饱和状态后,分别进入到AQC炉的高、低压汽包和SP炉的高压汽包。
3 DCS 在余热发电中的应用
余热锅炉系统的组成包括烟气、锅炉本体、除氧供水、加药等部分。若仅仅依靠单元组合仪表进行控制,实时数据无法记录,如果长时间处于手动运行状态,锅炉的超温超压缺水满水等异常将状况无从查实,因此锅炉工艺的控制要求将无法满足。一个完善的仪表系统应是集参数检测、自动调节、连锁保护、顺序控制、显示、报警、历史记录、趋势曲线、报表设置、监控管理等为一体的控制系统。锅炉检测仪表的不完善将会对锅炉的安全运行造成威胁。
集散控制系统主要由工程师站、操作员站、通讯站、现场控制站(I/O 站)构成。现场控制站包括主控单元设备和 I/O 单元设备。工程师站和操作员站运行相应的组态管理程序,实现人机通讯,对整个系统进行集中控制和管理。余热发电的 DCS 控制重点是锅炉汽包水位的控制环节、汽轮机保护控制、凝汽器热水井及除氧器水位控制和除氧器温度、压力及阀门控制四个环节。
参考文献:
[1] 俞捷.水泥窑纯低温余热发电系统发电能力之我见[J].水泥工程,2009(5): 83-84.
[2] 倪申举.水泥线纯低温余热发电安装项目市场分析[J].结构与设备安装,2009(12):18.
【关键词】三螺旋;创新;创业;创新创业教育
随着高等教育大众化的发展,高校面临的问题也愈来愈多,其中毕业生的就业压力问题日趋明显,在一定程度上已经影响了高等教育的发展。为此,党的十七大报告已明确提出了“实施扩大就业的发展战略,促进以创业带动就业”的战略思想,这是全面贯彻落实科学发展观、破解大学生就业难题、构建社会主义和谐社会的迫切需求,也是繁荣创业型经济、促进我国经济持续、健康、快速发展的现实需求。与此同时,在市场经济条件下,企业对创新型人才的渴求、对高校科技成果的更多关注使创新创业教育成为社会各界关注的焦点。因此,要贯彻落实这一战略思想,就要积极开展创新创业教育。
一、创新创业教育与三螺旋创新模式
创新创业教育是将理论研究、教育和商业训练结合起来,通过研究、模拟演练,培养学生的创新创业意识、心理品质和能力,为从事商业、企业活动和就业做准备的教育,是一种新的教育理念。创业创新教育的目标,是以培养创新创业型人才的内涵要求为依据,通过创新创业教育,培养大学生艰苦创业、勇于创新的精神,强化创新创业意识,开发、提高学生的创业知识、能力和精神品质,转变大学生的就业观念与择业理念,激发大学生的创业兴趣,形成一定的创业创新能力,从而实现大学生的成才。[1]可以说,创新创业教育是创新教育与创业教育的有机统一,是知识教育与创业训练的有机统一,其中创新教育是前提,创业教育是根本。由此我们可以看出,作为知识经济时代人才培养的必然选择,创新创业教育不仅是高等院校或教育系统的任务,它应该需要社会多个系统的合力。
美国学者亨利・埃茨科威兹创立的大学一政府一产业三螺旋创新模式对创新创业教育有一些重要启示。该理论认为,由于现代社会中知识日益以科学与合作为基础,创新日益以组织或机构范围间的协作与合作为特征,创新活动需要大学、产业和政府三方参与、协同作战。在三螺旋结构中,大学、产业和政府在创新过程中的地位是平等的,一根螺旋线可以代替另一根成为主驱动力,而此时原来起核心螺旋线作用的那个机构就成了支撑机构,大学、产业、政府都可以成为创新的领导性机构,三者相互作用,实现动态平衡。创新创业教育既是培养创新型人才的过程,其本身又一种重要的创新活动,在这个创新活动中,高等院校将作为核心螺旋线发挥着主导性的作用,而产业和政府则是不可或缺的支撑机构。
二、高校是实现创新创业教育的核心螺旋线
作为教育训练的主要场所,知识生产的主要园地,大学无疑在创新创业人才培养的过程中起到核心作用。当然,在此过程中大学并不是孤立无援的,政府和产业应作为支撑机构积极参与,最终形成“大学―产业―政府”的动态三螺旋。“如果某一功能已经由核心机构实现,那么作为次要机构的用处就是为实现这一功能做贡献。” [2]
1.重视综合知识积累,夯实创新创业基础。
一方面,创新不是凭空设想,离不开一定的知识积累,没有积累就没有创新。一项创新活动不仅需要广泛的知识和深厚的理论功底,还需要有一定的人文素养;另外,加强概括能力的培养,掌握创新方法,增强信息获取与处理能力,培养敏锐洞察力等思维知识也是创新中不可缺少的。而创业活动也是以专业知识和技能为基础和依托的,没有扎实的专业知识和技能,创业活动就不可能成功,创业教育只能建立在专业知识积累的基础上。
另一方面,创业又是一个复杂的综合性很强的过程,涉及许多领域的知识,如经济管理、市场营销、财务税收、法律法规等方面的知识。高校应开设完备的相关的创业知识课程,将创业教育纳入学校教学计划,帮助学生完善创业所需的知识结构。
2.培育创新创业意识,改革创业教育课程体系及教学模式
创新创业教育的核心并不在于培养个别精英,而在于培养全体学生的创业意识和创新精神,为其长远发展提供一种开拓性价值取向和素质,营造一种有利于创新人才培养的创新文化氛围。[3]创业教育的方式和方法应该构建以创业教育为龙头,创业教育与思想政治教育、科学文化教育、职业技术教育相互结合、相互渗透的内容体系和以学科课程、活动课程与社会实践课程相互结合、相互渗透的课程形式结构体系。[4]美国的以创业过程为主线的成功教学模式值得我们学习:可以邀请产业、社会及政府部门的善于处理各种创业问题,如法律、税收、知识产权、企业评估以及合同管理等方面的专家加入课堂教学。
3.积极探索多种途径开展创新创业实践
首先,要引导学生进行以问题为导向的创新实践。问题意识是创新意识的基础。认识问题,提高问题意识,确定有价值的真正问题,分析问题和创造性地解决问题是基于问题创新的核心。[5]以“研究课题”为形式组织开展的课外活动就属于基于问题创新的实践形式。学生根据自己的兴趣组成课题组,查阅资料、动手实验、搞社会调研、进行市场分析都由学生自己完成,老师仅做适当的指导。基于问题创新的实践有利于推进“研究性学习”的学习理念,鼓励学生发展求异创新思维,擅于向老师、课本质疑,从而培养学生的创新意识和创新能力。
其次,以大学科技园等孵化器为平台开展社会实践和创业实践。孵化器是为了实现大学的教育使命和促进经济发展使命等应运而生的。大学科技园是以大学或大学群落为依托,通过集成各类创新要素和资源,采用政府资金、企业资金、金融资本与风险资本等多元化的资本运作方式,以实现大学科技成果向企业和社会有效转化为核心功能的科技园区。[6]大学科技园可以为学生提供实习机会和创业课程。纵观国外大学科技园的发展进程,科技园在创新、创业人才培养方面都发挥了积极作用。如,斯坦福大学是“网络亿万富翁农场”,是硅谷创业天才的制造中心。鉴于大学科技园在创新创业人才培养方面的特点,作为大学应该可以做到以下两点:一是充分利用大学科技园“可以为学生提供实习机会”的功能,输送学生进行社会实践;二是可以鼓励有创新成果的学生进行创业实践。
三、产业是推行创新创业教育的重要基地
在创新创业教育的三螺旋中,产业是重要的支撑机构,它通过以下途径发挥着积极作用:
1.与大学合作共建规范的实践基地。这是校企合作共同培养学生的一种途径,我国可以学习借鉴美国“ERC模式”。美国的工程研究中心(ERC)是高等工程教育与企业界成功合作的范例。在ERC的教育过程中,学生与企业是密切联系的。体现在:①学生可以针对实践过程中碰到的问题去请教企业工程师,企业工程师也可以参与学校的理论实践研究和教育计划的制定,辅导学生学习解决有关工程实践中的问题与方法;②大学与企业界共同完成研究项目,而且一起努力将工程科学基础性的成果积极投入到与企业界直接利润相关的技术产出上,以实现科技成果转移;③将大学与企业界合作研究中提炼出的理论和实践成果作为课程教材,让更多学生掌握先进的、成功的技术创新思想和方法。笔者认为,这种模式值得我国学习和借鉴。因此,我国可以提倡企业与大学共建开放型的实验室作为学校的创新创业实践基地,也可作为校企合作的平台。在这个实验室里,大学教师、研究生、本科生和企业的技术人员、管理人员共同参加某一与企业实际紧密结合的研究课题的研究,学生就有机会对企业生产管理实践亲身感受,从而提高创新素质,学习创业知识。
2.提供人力资源支持。一方面,企业应当应大学邀请或定期选派富有经验的技术人员、管理人员到高校作报告、开设学术讲座,或开展专题研究,或兼任教师,参与并指导课程教学改革、创业实践、就业指导等各项工作。另一方面,在校企合作的前提下,企业提供学生到企业实践的机会,并安排专门人员进行指导,使学生能够将自己所学的理论知识与企业生产、管理实践相结合,培养学生在实践中不断锻炼发现问题、解决问题的能力,熟悉企业经营管理流程。
3.提供资金扶持大学生创业。有创业意向的大学生利用自己的科技知识或已有的科技成果创办公司是一条重要的创业途径。但大学生普遍面临资金短缺,管理经验不足的问题,企业可以利用自身在这两方面的优势扶持大学生。大学生和企业可以寻找对双方有利的途径,如学生以高技术成果入股,企业以资金入股等。
四、政府是推进创新创业教育的主要保障
在亨利・埃茨科威兹的三螺旋创新模式中,政府的独特身份是作为契约关系的来源,确保稳定的相互作用与交换。对于创新创业教育来说,它作为支撑机构发挥着关键性的宏观引导作用,这种引导作用主要体现在如下两个方面:
1.制订优惠扶持政策
创新创业有风险,需要鼓励和扶持,尤其需要政府的政策扶持。如,政府有必要在投入、信贷、税收、奖励等方面,最大限度地向创新创业者倾斜。国家在《2003-2007年教育振兴行动计划》中就已经反映出这方面的政策精神:进一步形成各级领导高度重视、中央有关部门通力合作、省级人民政府统筹协调、高等学校和中等职业技术学校目标责任明确的就业工作领导体制和运行机制。完善有利于毕业生就业和创业的政策框架体系,进一步拓宽就业渠道,推进毕业生就业市场与各类人才市场、劳动力市场的联网贯通,进一步发挥市场在毕业生人才配置中的基础性作用。通过切实的政策扶持,使得大学生创新创业活动能够有效开展并取得成功。
2.完善社会服务体系
一个企业的创办和发展离不开良好的社会环境,鉴于政府是契约关系的来源这一独特的身份,因此,良好的社会环境尤其需要靠政府来营造。政府应该通过完善知识产权制度对学生的创新行为进行鼓励和保护,制定鼓励冒险、分散风险的风险投资制度,为自主创新提供金融支持体系等方式来降低创新创业者的风险。同时,要鼓励创新、推动创业,政府还应该规范市场行为,建立统一开放、平等竞争、规则健全、运转有序的市场体系,确保经济环境中每一个市场主体都能够按照市场经济规律去运作。
参考文献
[1]南昌教育学院课题组.对高校开展创新创业教育的思考[J].南昌教育学院学报, 2010(03):47-49.
[2][美]亨利・埃茨科威兹. 周春彦.三螺旋[M].北京:东方出版社,2005:19.
[3]王锋.我国高校推进创新创业教育的实践与思考[J].江西科技师范学院学报,2010(04):101-105.
[4]梁士朋.美国创业教育的研究及启示[J].医学教育探索,2006(6):493-497.
[5]尹成湖,等.创新的理性认识及实践[M].北京:化学工业出版社,2005:2.