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关键词:热回收焦炉土建工程;焦炉基础;质量控制要点
Abstract: The coke oven is the heart of the entire coking project, while the coke oven based on carrying load and iron installation with close key parts. Coke oven foundation construction quality control is particularly important, this paper describes some of the quality control points in the coke oven basic civil engineering construction.
Key words: heat recovery coke oven civil engineering; coke oven basis; quality control points
中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1. 工程概述
泰国俊安热回收焦炉土建工程位于泰国罗勇府。项目一期土建工程主要包括焦化系统和电厂两部分,土建施工的单体构筑物主要包括焦炉基础、受煤坑、备煤通廊、转运站、破碎机房、煤塔、熄焦塔、晾焦台、烟囱、电厂主厂房、主控楼以及配套的其它建筑物,厂区占地面积25万平方米。
我公司承建该项目焦化系统的土建施工任务,主要包括焦炉基础、轨道基础、备煤系统等构筑物。焦炉是整个焦化项目的核心,而焦炉基础更是承载荷载与铁件安装配合紧密的关键部位,因此,焦炉基础施工质量控制尤为重要,本文主要介绍焦炉基础土建施工质量控制要点。
本项目的焦炉基础设计要求座落在密实粉砂层上,±0.000m标高相对于绝对标高为59.100m。焦炉基础结构主要由基础底板、抵抗墙以及预埋铁件等组成。每座焦炉基础长56.904m,有12个炭化室,基础底板上包括26组横拉条和炉柱支座。每座焦炉基础底板分成两部分浇筑,中间设置有一宽1.0m后浇带,后浇带的施工须在两侧基础底板混凝土浇筑完成后28天后进行。每座焦炉基础两端各有一抵抗墙,抵抗墙包括柱DZ-1(5940mm×500mm×1200mm)5根,梁DL-1(1200mm×550mm)、DL-2(1200mm×500mm)、DL-3(1200mm×500mm)、DL-4(1200mm×550mm)各1根,柱、梁之间通过墙板连接,墙板厚150mm,墙高5940mm。焦炉基础平面图见下图1。
2.工程特点及质量控制要点
2.1 工程特点
该项目为泰国首个焦化项目,并且施工图纸由国内设计院设计,施工标准采用国内标准,泰国当地建筑习惯及施工工艺方法与国内有差异,实施质量控制方面有一定难度。
2.2质量控制要点
焦炉基础土建施工质量控制要点主要包括以下几个方面:(1)耐热混凝土。(2)基础承载力。(3)纵横轴线控制。(4)基础底板标高及几何尺寸控制。(5)预埋件位置控制。(6)抵抗墙垂直度控制。
3.质量控制要点实施措施
3.1耐热混凝土
焦炉基础混凝土要求采用耐火混凝土,当温度为300℃ 时,混凝土强度不低于常温下的0.85倍。根据本项目耐热混凝土的指标要求,重点控制好混凝土拌和物的原材料性能指标,水泥选用硅酸盐水泥,粗骨料选用花岗岩石料,细骨料选用河砂。将原材料及混凝土试件送到当地的实验室按照国内耐热混凝土检测程序进行原材料耐热性能检测和混凝土强度耐热性能检测。混凝土耐热性能检测主要包括烘干耐压强度检验、烧后抗压强度、残余抗压强度检验等。
3.2基础承载力
焦炉为焦化项目的生产核心,除焦炉基础本身大体积混凝土的自重荷载外,焦炉炉体砌筑的耐火砖重量、护炉铁件重量、集气管重量以及生产中的煤饼重量均作用在基础上。本项目焦炉设计基础承载力要求为30t/m2,基槽开挖完成后进行基槽验收,基槽验收采用土体静载试验和钎探相结合方式进行,确保焦炉基础承载力满足设计要求。
3.3轴线控制
焦炉基础各部位轴线控制均以纵横中轴线为基准线,并且机焦侧轨道中心线也以焦炉基础中心线为基准。本项目每个焦炉基础有1条纵轴线和13条炉座中心轴线,这14条轴线是焦炉基础控制关键线。每排4座焦炉纵轴线须在一条直线上,轴线偏差超标,将会对后续设备安装及投产后的设备运行产生影响,甚至影响产量。
在施工过程中,需严格精确测量控制好纵横中轴线,所有测量基准线都以中轴线向外一次测量到位,避免出现累计误差。垫层混凝土施工完成后,要将轴线全部放样到垫层混凝土上,作为钢筋绑扎和模板支护的控制线。在底板施工完成后将轴线放样到底板混凝土上,作为抵抗墙和边梁通风孔施工控制线。同时在焦炉基础周边设置控制桩,通过控制桩进行轴线校核,以确保各构件尺寸符合要求。
3.4焦炉基础底板标高及几何尺寸控制
焦炉基础为炉体耐火材料砌筑的底板,耐火材料在砌筑过程中因考虑后续炉体膨胀及推熄焦车运行要求,对于平整度要求较高。因此,底板混凝土标高要求也非常高,底板标高控制在0~-10mm之间,且每1.0m范围内高差不能超过5mm。在混凝土收面过程中需全程进行测量高程控制,随时调整。因为混凝土收缩等不可控因素,底板标高控制非常的困难,尽可能不出现正误差。
焦炉基础后续需进行炉体砌筑和护炉铁件的安装,因此其施工的几何尺寸要求较高,具体主要有以下几个部位:(1)通风口边梁高程不允许正公差;(2)横拉条基础不允许正公差;(3)两抵抗墙之间距离不允许负公差。(4)边梁到焦炉基础中心线距离宜为负公差。
3.5预埋件位置控制
预埋件精度控制在施工中也是极其重要的一环,它将直接影响设备安装精度。本项目每个焦炉有12个炭化室,焦炉基础下部两侧共有26组横拉条和炉柱支座螺栓,每侧对称各13组。预埋件安装的轴线控制是通过已经确定的焦炉基础中轴线,首先确定整个焦炉基础中心的两组横拉条和炉柱支座中心线,然后通过中轴线往两侧进行测量,测量时为减少累计误差,需用一尺测量,同时在端点部位用仪器校核。高程用水准仪测量控制,考虑混凝土纵向收缩,螺栓标高比设计标高高5~10mm控制。待其位置满足设计要求后,预埋件加固采用附加钢筋焊牢固,在混凝土浇筑过程中专人负责以防止移位。
3.6抵抗墙垂直度控制
焦炉抵抗墙顶标高为6.30m,高度为5.94m,长度为13.70m。抵抗墙垂直度要求为0~-10mm之间,并且不能出现正误差。为保证墙体垂直度要求,首先要保证柱、梁、墙预留插筋和钢筋绑扎的垂直度,另外模板要选用平整度高的模板,并且在拼装过程中要控制好模板的垂直度,同时模板支撑体系必须稳固,避免混凝土浇筑过程中出现涨模、跑模。
4.结语
关键词:电工实验;教材建设;虚拟仿真
“电工实验”课程是电类专业和非电类专业学生从事工程技术的基础,电工实验教学担负着技能型、创新型应用人才的前期培养任务,随着信息技术的飞速发展,将计算机技术与实验结合起来必将成为现代实验教学的必然要求;目前我校的电工实验设备使用率高,损坏率高,集成度高维修周期长,致使开课中可能仪器设备不够,利用现代科技条件并充分挖掘现有仪器设备的潜力,在本教材中引入了计算机仿真辅助实验教学,教材中既有实际实验部分又有虚拟仿真实验部分;虚拟仿真实验的引入有效改进实验教学,弥补传统仪器的不足,可以成为现有实验教学的有力补充,使电工实验课程能更好地服务于创新人才培养的目标。
一、电工实验教材建设的基础情况
编写的电工实验教材拟命名为《电路实验与仿真教程》,参与教材编写的教师包括有十多年的一线电工实验教学工作和从事多年的电工理论教学工作的人员,主要承担过《电路》、《电工学》、《电工测量技术》、《电测及电路实验》及《仪表与测量》等相关课程的教学。教材的撰写者具有10多年的实践教学经验,对课程有了一定程度的了解,对学生的基本情况和接受能力有一定的了解,阅读收集大量参考资料,如《电工仪表与测量》、《电工实验及计算机仿真》、《电路基础实验》、《电工学实验教程》等相关书籍,为教材的编写奠定了一定的基础。教材主要的应用对象是我校电力学院电气工程及其自动化专业和农业电气自动化专业与自动化学院的自动化专业和电子信息工程的普通本科学生,以2014年招生为例,一年大约19个班型学生640人左右。教材对应的授课的主要课程名称为“电工测量技术”、“电路实验”和“电路分析基础”等,课程类别为专业基础课,性质为必修。
二、电工实验教材建设的思路
电工实验课程教材与我校电工实验室的“电工智能网络化试验台”建设配套使用,拟编写一定比例的设计性、综合性、创新性实验项目,适合本科层次学生人才培养目标。教材以电路原理为理论指导,结合人才培养方案的要求,依托现有的电工实验设备,兼顾相关课程的协同关系,以学生能力培养为主线,注重基本技能的训练,利用现代计算机技术,可以在教材中引入虚拟仿真实验培养学生的创新精神和创新能力为目标出发,力求达到能够成为发挥电工实验课培养学生实践能力的指导教程。该教材编写的出发点:
1.目前我校的电工实验设备使用率高(2014年实验室学时达1000学时左右),损坏率高,集成度高设备维修周期长且成本高,致使开课中可能仪器设备不够,因此利用现代科技条件并充分挖掘现有仪器设备的潜力,在本教材中引入了计算机仿真辅助实验教学,教材中既有实际实验部分又有虚拟仿真实验部分;虚拟仿真实验的引入有效改进实验教学,弥补传统仪器的不足,可以成为现有实验教学的有力补充,使电工实验课程能更好地服务于创新人才培养的目标。
2.原选用的《电工测量技术》教材,本专科都在用,没有区分学生层次,不能完全反映出我校人才培养特色。涉及仿真的电路实验教材也有现成的,但是与我校的现有设备不能匹配,故不能选用。因此,要编写一本与我校电工实验室相匹配,且适合我校的发展规划及我校学生水平的电工实验教材。
三、电工实验教材建设的特色
教材编写主要分为实验基本知识、实际电路实验、虚拟仿真实验和附录四大部分,其主要特色如下:
1.实验项目丰富,注重工程实践能力培养。教材既设计了基本技能培养的基础实验,又考虑了综合能力运用的综合性实验,也设计了培养创新能力的设计性实验。
2.实验项目分为实际实验和虚拟仿真实验两部分。实验内容将虚拟实验与实物实验有机结合,可以提高电工实验课程的教学质量和水平,培养学生的综合实践能力和创新能力。
3.灵活性强,适应培养方案的调整。16学时及24学时的少学时班级可以课前完成对应实际实验的仿真实验,课上能在有效时间内顺利完成教学计划,且能够增强学生的自主学习能力;32学时或者更多学时的班级可以在课上用仿真完成难度比较大的设计性实验,既可以避免设备的损坏,又可以让学生将所学知识的运用情况得到充分发挥,真正做到理论应用于实践。
4.激发学习兴趣,增强学生学习的主动性。虚拟实验的引入可以给学生充分的空间和时间进行有效的课前预习,熟练虚拟设备后上课更能顺利正确完成实际实验,增强学生的信心,激发学生的实验热情,极大地提高学生的学习效率。
四、结语
建设合理的教材可以使学生在学习中少走弯路,也可以减轻教师的教学工作量。尤其是实验教材一般应与实验设备配套才能使学生顺利完成实验,建设合理有效的电工实验课程教材是必要的,能够激发学习兴趣,提高学习兴趣,从而提高电工实验教学质量。
参考文献:
[1]俞俊民,于文波.电工测量技术[M].北京:中国电力出版社,2007.
[2]于文波.基于虚拟仪器的“电工实验”课程考试方法改革研究与实践[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2014,10(2):241-244.
[3]李小珉,许炎义.合训专业《电子技术基础》教材编写的思考[J].大学教育,2015(2):63-64.
职业教育是社会的必然需要,教学的过程需要更加科学、更加专业、更重要的是能吸引学生的学习热情,使理论与实践结合,让学生能够“学以致用”,把职业教育专业技能与网络教学相结合,有针对性的教学手段可以让学生在家里完成全部的学习过程。
该论文将网络教学和职业技能学习有机的结合,针对机电专业电工电子技术学科进行系统的、科学的网上教育,更重要的是以学生“学”为主的出发点,使网络教育不再是教师一厢情愿的摆设,趣味性、实用性成为整个网络教程设计的重点。
关键词:电工电子技术;网络教学;技能训练;以学为主
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)33-0138-02
电工、电子技术基础是中职机电大类必修的两门专业基础课程。通过本课程的学习,使学生掌握电工电子技术各种基本电路的组成、基本工作原理、性能特点、熟悉各种电子仪器和电工工具的正确使用方法,初步具备使用元器件、读识电路图和测试常用电路功能及排除线路故障的能力。为以后的其他专业课做好充分的知识储备。
本课程的教学内容中既有电工和电子技术的基本概念、定律和电路等理论知识的教学,又是一门具有很强实践性的教学课程,因此实训技能的训练也是学习好本课程的重要组成部分。这就要求学生要将所学的理论知识与动手实践很好的结合才能真正学好这门课程。由于电工电子课程理论与实践并重的这个特点,使得在课堂上的时间很难满足使每个学生充分学习和练习,课后要想复习又不具备学习条件,所以我认为能够搭建一个基于电工电子基础的学习平台,让学生在课后也能对所学的理论知识更深入的M行学习和认识,并且同时能对实训技能进行模拟练习,为本课程的学习起到辅助学习和熟练运用的作用,这也正是网络教学之所长。
电工、电子技术网络课程由电工技术基础和电子技术基础两个大部分组成。一、电工技术基础的网络课程,学习目标是使学生全面掌握电路的基本知识,例如混联电路和复杂电路的分析方法、几种求解复杂电路的基本计算方法、三项交流电的形成和连接,然后在此基础上,熟练掌握三项异步电动机的构造和电气控制的四个基本控制电路,最后学会电工的测量和常用工具的使用等实训技能。二、电子技术基础的网络课程,又由模拟电子技术和数字电子技术两个部分组成,学习目标是全面掌握电子电路中基本电子元器件的原理及其应用,在此基础上能够掌握集成运算放大器、基本放大电路和直流稳压电源等电路的原理及其应用,同时能够要学会辨别、测量电子元件,完成两个中级考工要求的简单电路板制作技能训练。学习这门课程都应该是高职二年级的学生,已经学过高等数学、普通物理等基础课程,具备了一定的基础知识和专业知识,但是高职的学生没有很强烈的求知欲,原来的基础知识和数学能力都不足,他们并没有独立学习这门课程的能力。所以要实现以上课程的学习目标,就不能简单的设计教学过程,使用以前一贯的教学模式和思路则行不通。
要将网络课程作为课堂教学的有力补充,助力学生主动的进行学习还要注意做到以下几点:第一、网络课程对教师的要求不是降低了,而是更多的要求教师创设更富有个性化的网络化学习环境,教学方法更加多样化。根据教学目标合理创设学习情景,运用信息技术使得课程更加真实、生动、直观而又富于启发性,把提高学习效率作为当前高职教育教学的第一要素。第二、根据“因课而异”原则选择合适的课程整合教学结构。第三、避免单向的“填鸭式”教育,所学内容必须得到及时的反馈、互动和答疑,学生学习的结果要反过来影响下一步教学的进程和方式。
因此本课题一改以往教学网络课程以教师“教”为主的教学模式,从以学生“学”为主的角度入手,如何调动学生学习的积极性,提高学生在学习中的乐趣作为第一要素。这就要求:一、在课程界面上必须新颖、“非主流”,迎合学生的审美喜好。初步设想界面采用个人空间装饰风格,动态的界面布局;菜单采用游戏菜单样式,每一章节测试有难易度的选择,以闯关的形式解锁下一级测试题,以此来引发学生的学习兴趣。二、课程设计的多样化,突出学生为主的学习模式,学习的过程中要有学生的操作选择或者完成答题穿插其中,引发学生的思考。所以即使是播放的教学视频,也需要用微课的各种形式提高学生的学习兴趣。三、课程内容采用模块化的组织方法,基本以知识点或教学单元为依据。主要分为课程学习、测试练习、仿真模拟、学习交流四个模块,其中在线交流学习也将作为本课题的一个着重创新点,在交流平台中,可以采用一人提出问题,其他同学解答问题,管理员对答案较为完整的同学进行加分的形式;同时还应有在线客服形式的教师对疑难问题进行解答。四、整个网络课程其实是一个大型的教学平台,它作为一个大的框架式结构,允许对于试题、PPT以及视频文件进行上传并编辑。五、网络课程应该有后台的信息采集,利用大数据的统计结果,针对多数人学习的难点进行教学策略的改善,对于教学设计的不合理部分进行调整,实现教与学的互相促进。
交流电路包含正弦交流电路、三相异步电动机常用低压电器电机控制基本电路、常用机床电路电工测量、安全用电电路和部分电工测量。在具体教学内容的安排上,本文以电工技术基础课程为例,将教学内容分解为相对独立的知识结构,即电工测量、电路部分和电气与控制,然后,明确不同教学内容之间的结构关系,即首先掌握电路的基本概念、基本定律和电路的基本分析方法,以及电机与控制部分,最后学习电工测量技术,电工技术基础课程的教学内容如图1所示:
在学习活动中,我们利用网络的优势,按照教学设计的原理,设计了丰富多彩的学习活动。电工、电子技术基础课程由课程学习、测试练习、仿真模拟、学习交流四个模块组成,如图2所示。
这四大模块构成一个系统,相互依存、相辅相成、密不可分。任何系统只有通过相互联系形成整体结构,才能发挥整体功能。针对于此,我们对本网络课程的四大模块进行了精心的设计。
课程学习模块是网络课程设计主要内容。它是慕课、微课等方法多样,内容丰富的上课形式进行课程内容的传授。课程内容共分十二章,包括简单直流电路、复杂直流电路、正弦交流电路、三项正弦交流电路、电工测量、常用低压电器、三相异步电动机、电机控制基本电路、常用机床控制线路和安全用电。把每一章的内容量化为几个相关的学习任务,每一个学习任务进一步具体量化为多个问题,问题的提出按照学生的认知规律进行排序,让学生在具体的问题解决过程中认识问题的本质,从而达到认知的目的。例如电机控制基本电路中的电动机单向启动电路的学习可以分为三个递进的控制电路逐步完成学习任务,如图3所示:
仿真模拟模块包含了所有电工技术基础相关的模拟实验,分别是电工基本常识与操作、常用电工仪表的使用、低压电器、照明路安装、电机与变压器、电动机控制、电工识图。在学生掌握理论知识同时,利用仿真软件演示并可以操作电路的连接和利用仪器进行测量,这样把课堂理论和实验实训都搬到网络课程中来,使学生可以即可“学以致用”,取得阶段的学习成就感。仿真软件如图4所示:
电工实验是应用电工学的基本理论进行基本实验技能训练的主要环节,除了介绍必要的实验理论和实验方法外,主要通过学生自己的实践,学习基本的电量和非电量的电工测试技术,学习各种常用的电工仪器、仪表、电机、低压电器的使用法,培养学生进行科学实验的基本技能,树立工程实际观点和严谨的科学作风,使他们能独立地进行实验,为下学期的维修电工中级考工打下坚实的基础。
这里所介绍的电工电子教程是针对职业类学校机电专业的学生“量身定做”的,创新的意义在于首要任务提高学生的学习兴趣,使网络教学不再是教师一厢情愿的“摆设”;同时将理论知识和实验实训相结合,在同一时间、同一框架内完成学习,让学生能全方位有目的地进行学习,并为考工做充分的准备。若要实现还有许多技术难题需要解决,如能建立一个教学平台,任何专业课都可以放入此框架内进行学习,比如机电专业的“机械加工工艺”,这样就可以起到一劳永逸的作用了。
参考文献:
[1] 刘志平.电工技术基础[M].北京:高等教育出版社,2007.
[2] 康华光 .电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2011.
关键词:非电类专业;电子类课程;教学需求分析
作者简介:彭翠云(1979-),女,湖北荆门人,常州大学信息科学与工程学院,讲师;戎海龙(1980-),男,河北正定人,常州大学信息科学与工程学院,讲师。(江苏 常州 213164)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)01-0102-02
几乎所有理工科院校都会开设电子类课程,该类课程主要是为了满足广大理工科学生专业性的需要。[1]该课程主要设在信息科学及相关部门院系,由于其内容涉及到电学最基本的原理及应用,故为广大理工科学生所接受。其中所涉及的领域除电子类专业学生外,还包括非电类专业学生,如农林、材料、机械、汽车、化工、建筑等专业方向。与电子类专业相比,非电类专业领域广泛,电子类课程的教学具有自己的特点。本文根据目前非电类专业电子学课程教学中存在的问题,结合教学实践,分析了非电类专业学生对电子教学的几种需求。
一、非电类专业学生对电子类课程的四种需求
1.专业需求性研究
“因人而异,因材施教”。由于学生所学专业与今后要从事的工作性质有必然的联系,所以对于电子类课程的需求也不一样,有些专业只是需要大致了解就可以,不需要深入掌握,有些专业在以后的实践中可能会经常涉及到电子方面的知识,需要牢固掌握。故对于非电类专业本科学生的电子类课程的教学要“因人而异,因材施教”。现阶段针对电子教学类的教材种类繁多,如《电工技术》、《电子技术》、《电工与电子技术》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等。针对不同的专业选择不同的教材实施教学是关键,这样既可以节省学时,又深浅适度,重点突出。
在众多非电类专业当中,电子类课程的教学内容直接与该学科的培养目标息息相关。文科类专业如艺术、文法等专业很少选择电子类课程,而理工科专业大部分则会接触电子类课程,但对于电子类课程的选择则有所区分。农林专业在以后从事的行业中基本不涉足电子类领域,所以这类学生对于电子课程的学习属于“扫盲”性质,他们具有扩展知识面的需求,但必须浅尝辄止,《电工学简明教程》[2]比较适合这类学生。化工、建筑等专业的学生就业从事的大部分行业与电子专业关系不是很紧密,只是偶尔用到电子知识,因此这类专业通常将电子教学作为基础教学,该类学生可以选择《电工技术》、《电子技术》作为教材。现有学科中与电子专业关系最为密切的专业是机械专业,这就是为什么很多学校在机械学院专门开设机电专业的原因。机电结合如此紧密但是又不能把机械与电子混为一谈,在现阶段机电专业仍然侧重于机械方面的学习和研究,但电子技术方面的学习占有很重要的地位,很多学校已经将电子类教学如:“电工与电子技术”、“电工技术”、“电子技术”作为该专业低年级学生的必修课,在高年级的学生中将“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“EDA”等课程设为选修课,并且占有较重的学时和学分,同时增加较多的实践环节,如电工实训和电子实训。这里尤其要指出的是,汽车专业这类专业学生对电子技术的学习不亚于机械专业的学生。[3,4]汽车专业有不同的教学及研究方向,其中汽车电子方向是该专业的一个主要方向,该方向的学生对于电子知识的学习不亚于电子专业的学生,甚至在某些程度上,汽车电子专业的学生对汽车电路知识的学习时间多过对汽车机械结构方面的学习时间。汽车电子方向目前开设的与电子有关的专业必修课程有“汽车电子”、“汽车电器”、“汽车电子线路”等。对于这类对电子知识需求性较强的专业则需要开设“电工学”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等电子类课程。
2.学时需求性研究
“学时适当,突出成效。”现在高校开设的课程繁多,学生总的学时有限,某一课程占用太多的学时,就会减少课程的种类,不利于学科的发展,权衡之下只能通过削减学时来达到学时数和科目数的相对平衡,使很多课程的学习不能处于一种理想的学时分配状态。笔者通过多年的实践教学发现,为了达到各类专业的此类平衡,对于非电类学生可以选择的课程学时有很多种。例如对电工课的教学而言,现在开设的电工课中有多学时的和少学时之分。多学时的最多能够达到56个学时,少学时的可能不到30学时,其中还有48学时的、40学时的、32学时的等等,在这些学时中至少还会包含一定比例的实验学时。在以往的教学中,通常机械、汽车专业等对电子知识需求较密切的专业会选择48学时的课程来学习,这是一个基本能够满足该类教学需求的时长。对于化工、建筑等专业会选择40学时的课程来学习,对于农林专业会选择32学时的课程来学习。就以往的教学经验来看,有些专业选择学时太短,学习效果比较差,可能刚刚开始学习没多久就要结束,太少的学时无异于没有学习。笔者建议既然有必要开设电子类课程,就一定要增加学时数量以达到合理的效果。
3.实验环节需求性研究
“升华理论,付诸实践。”由于非电类学生的专业基础薄弱,许多非电类学生对于电子类课程的学习有一定的困难,例如对于电工学的学习,很多同学被书本上的公式、符号、定理弄得晕头转向,很难理解它们,学习效果并不是很好。其中一个主要的原因是学生学习主要停留在理论上,并没有从根本上去理解,对于知识的学习并没有达到融会贯通的地步,这就需要学校开设一定的实验或实践教学环节,来增强学生对于理论知识的理解能力。例如48学时的电工课程,至多安排4学时的实验,大致能安排3个左右的实验,学生也只能对课程少数内容进行实验的验证。而且现在实验室的实验仪器大都是实验台架和实验箱的形式,通过试验台架和试验箱的形式来进行实验有利有弊,有利的方面是:提高了效率,增加了学生实验的安全性,特别是电工类强电的实验;不利的方面是:减少了学生动手的机会,因为很多实验台架已经将很多的连线固化到台架里面,学生在实验时主要是连接很少的线路,学生在实验时操作的机会大大减少。因此笔者建议有条件的学校能够增加开放性实验,保证学生除了教学要求的实验学时外,能够有充足的课外实验的机会,同时合理选择使用台架式实验设备,增加学生动手的环节。
4.电子类课外实践活动需求性分析
“多多参与,全面培养”。通过了解,有很多非电类专业学生对于最基本的电子元器件如电阻、电容、二极管、三极管一无所知,更不用说此类元件在现实中如何使用,这类知识并非在理论教学中没有传授,而是缘于没有参加电子类的实践活动。有些院校非电类专业虽然开设了电子类的课程和实验,但学生在理论学习和实验中可能很少有机会去亲自使用这些元器件,如果非电类专业学生没有开始此类的教学实践课程,这就需要学生参加课外的电子类实践活动去补充。许多没有参加电子类课外实践活动的学生当然没有机会了解更多的相关知识。这里所指的课外实践活动主要是学生参加电子类大赛的情况,这类比赛往往针对的是全体学生,并非只是电子类学生。在全国范围内开展的规模比较大的电子类比赛有:飞思卡尔全国大学生智能车竞赛、全国大学生电子设计大赛等。有很多学校成立各种团队专门应对此类比赛,当然由于学科优势,这类团队中大多是本专业的学生,现在有越来越多的非电类专业的学生也参与进来,如机械等专业,其在此类比赛中也取得了很好的成绩,他们参加的基础也是源于他们有一定的电学类基础,因此应该鼓励非电类学生多参与此类竞赛,激发他们的兴趣,培养多方面的人才。电子类学生和非电类学生对于电子类课外实践活动的需求是一样的,作为对电子类课程的教学补充,学校应该增加更多的平台让学生参与进来。
二、结语
本文从非电类专业学生对电子类课程的需求性出发进行研究,从实际出发归纳出几点建议,同时也是对电子类课程教学模式和方法的一点探索。这方面的研究和探索还需要进一步深入,以求能够不断丰富高校电子类教学模式,更好地将理论与实践融合,不断满足现代高等教育对电子类课程的教学需求。
参考文献:
[1]周奖.非电类专业电工学课程教学的实践与思考[J].广西大学学报(自然科学版),2007,(S1):388-390.
[2]秦曾煌.电工学简明教程[M].第二版.北京:高等教育出版社,
2007.
关键词:五年制高职 课程设置 能力培养
经济全球化趋势的增强,科学技术的迅猛发展,对社会技术人才体系提出了新的要求,也对高职人才培养模式、规格和要求、教学内容和课程体系等带来了一系列的冲击,提出了前所未有的挑战。目前我国高等职业技术教育中采用比较多的课程体系,该体系由公共课、专业基础课、专业课三部分组成。这种课程体系的特点是学术性强,理论性课程比例较重,实质的职业技术内容(技术、实践教学内容)不足,仅满足于课堂教学,课程体系灵活性较差。二十一世纪的高职教育明确提出了“以市场为导向”、“以就业为导向”、“多证书”的教学思路和“以能力为本”新的高职课程观,因此对五年制高职教学改革势在必行。
一、五年制高职电工电子专业培养目标与就业方向
1. 培养目标
本专业学生面向制造业,要求培养热爱祖国,拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,身心健康,具有与本专业相适应的文化水平和良好职业道德,掌握本专业的基础知识和相关技能,具备较强的实际工作能力,了解专业生产的相关管理,取得维修电工或无线电装接工高级职业资格证书,掌握本专业的理论体系,能更快地掌握新技能和新知识,有创新意识、创新精神和创造能力的高素质技能型人才。
本专业人才培养的主要特色在于突出以下知识、技能、态度的培养:
(1)掌握相关电气基础知识,具备识读一般电气图样的能力;
(2)熟练掌握安全用电的相关知识,具备触电急救及电气(线路、设备)故障应急处理的能力;
(3)掌握常用电气材料与元件的相关知识,具备选用和检测常用电气材料与元件质量的能力;
(4)掌握企业常用电机的相关知识,具备选用电机的能力;
(5)掌握电气测量及常用仪表仪器的相关知识,具备正确使用测量工具及选择测量方法的能力;
(6)掌握电气控制技术的一般知识,具备按图制作电气控制设备的能力;
(7)掌握电气设备维护保养和维修的一般工艺知识,具备维护、维修电气设备的能力;
(8)掌握维修电工中、高级或无线电装接工高级操作技能,通过考核取得一个工种的高级工技能等级(职业资格)证书;
(9)了解电气控制的前沿技术,具备自主学习的能力;
(10)了解相关企业质量管理和质量控制的相关知识;
(11)具备一定的实际工作经验,具有较强的安全生产、环境保护、节约资源和创新的意识;
(12)具有良好的职业道德、团队合作精神和人际交流能力;
(13)具有获取、分析和处理信息的能力;
(14)具备合理规划职业生涯,适应职业变化的能力。
2. 就业方向
本专业毕业生主要从事制造类企业电类产品生产一线的操作,低压电气维修,电子产品的装调等工作;也可从事电类产品生产一线的相关管理、班组长等工作;经过企业的再培养,还可从事电类产品的工艺设计及营销、用户服务等工作。
二、五年制高职电工电子专业课程设置
在高职教育中,如果不能建立与之相适应的新型课程体系,实现高职教育目标是一句空话。新型课程构架应打破原来的公共课、基础课、专业课的特点,重新规划,整合课程。就课程类别上讲,应分类为公共文化类课程、专业核心教学与训练项目类课程和选修课类课程等。公共文化类课程、专业核心教学与训练项目类课程和选修课类课程的课时比例应控制在0.4∶0.5∶0.1,甚至可以达0.3∶0.6∶0.1,以强化实践环节。
1. 公共文化类课程设置
首先高职公共文化类课程应体现功能化特点,要以职业岗位对劳动者的实际要求来安排文化基础课程,改革过去以加大文化课比重来“夯实基础”的做法,使文化课为职业能力服务。文化课为专业课教学服务,既要“必需”又要“够用”。因此电工电子专业的公共文化类课程应包括德育类的职业生活与政治经济、职业生活与哲学、法律基础知识、职业道德与职业指导、社会主义经济学、马列、哲学和语文、数学、外语、物理、计算机基础理论、体育与健康等,在内容上应进行精简,并辅以讲座、报告、调研等方法完成教学要求。
2. 专业核心教学与训练项目类课程设置
专业课应体现复合化、实用化的特点,在原来的课程构架内,按照凝练主线、有机复合进行整合形成新的课程体系。电工电子专业,专业核心教学把电工技术基础知识、电工工具、材料、元器件的选用与检测技术、电工仪表与测量技术整合为电工技术基础,并安排电工工艺与操作实训;把电子技术基础知识、电子仪表与测量技术、电子元件的选用与检测整合为电子技术基础,并安排电子装置工艺与操作训练;把电机控制与调速技术基础、电力拖动技术整合为电机控制与调速技术,并安排直流电机控制与调速技术训练和步进电机、伺服电机控制与调速技术训练;安排传感器与PLC应用技术理论和实践教学;把电器设备维修技术基础、钳工技术、典型机床电器维修、典型电子产品维修技术整合为电气设备故障处理与维修技术并安排1∶3的技术训练;安排企业供电系统与安全用电技术的理论与实践教学;专业中级、高级技能训练;质量管理与控制技术基础实训课程等。
3. 选修课程设置
选修课是高职教学的重要组成部分,可根据学生兴趣、特长和用人单位的特殊需求,自主决定选修课的课目与教学要求,以增加教学的灵活性,选修课的成绩评定以学习过程的评价为主。
(a)人文素养类
中国历史概论、中国地理概论、新闻采访、中国革命史概论、中国名著欣赏、外国名著欣赏、创新与创业、职业生涯、公共关系理论与技巧、音乐欣赏、礼仪规范教程、应用文写作、普通话口语交际、书法、环境保护、心理健康教育。
(b)知识拓展类
电气自动化技术概论、电机调速系统、单片机接口技术、电子CAD软件应用、计算机工业控制、数控技术基础、现代物流技术、企业管理与营销、管理心理学、多媒体与图形处理、办公自动化软件应用。
(c)操作技能类
计算机中级应用教程、印制电路板制作技术、电动机维修技术、电冰箱维修技术、电视机维修技术、小家电维修技术、照明电路的敷设安装技术。
(d)健身强体类
篮球、排球、足球、羽毛球、乒乓球、少林武术、太极拳、健美操、体育舞蹈、跳绳、踢毽子、健美训练、形体训练、中国象棋、围棋、国际象棋。
三、五年制高职电工电子专业课程内容调整
课程构架确定后,课程内容的筛选、确定是保证新课程体系能否顺利执行的关键。课程内容的确立应具有以下特性:
1. 针对性。即课程内容与职业岗位需求相适应。课程内容是否适应职业岗位需求是教改成败的关键,严格在职业岗位分析的基础上进行内容筛选是提高针对性的关键。应使学生学所用,所用即所学。
2. 实用性。即专业课程与实训课程按照生产实际需求流程、情景及职业特点进行整合。体现职业教育“生活即教育,教育即生活”的理念,体现学校教育与企业生产的互动和密切联系。使学生一毕业就能上岗,缩短适应期,提高适应能力。
3. 时代性。即课程内容要紧跟职业的发展需求和技术的进步,也就是要体现学生未来职业发展潜力。课程内容的设置既要包含传统的专业知识、技能,同时也要更多地融入现代专业知识技能,课程内容不能再几十年一贯制,而应不断调整更新。
关键词:电工技术;教学改革;实验教学;考核方式
《电工技术》是工科非电类专业所需的电类基础内容,所谓基础性就是为非电类专业学生学习后续课程和专业知识及将来所从事的工作打下基础,同时也为将来自学、深造、拓宽和创新打下基础。目前该课程主要面向机械设计制造及其自动化、材料科学与控制工程、能源与动力工程等非电类专业,学习内容多,课时不充裕,历来是学生学习的重点和难点。根据近几年的教学经验以及对学生的反馈,为使学生更好的学好该门课程,为今后的学习深造及专业需求,提高学生对社会的适应能力,须对《电工技术》课程进行教学改革。
1.电工技g课程现存在的问题[1]
1.1课程内容多,学时少,课程教学内容不够完善。《电工技术》课程包括电路、磁路、电机拖动、可编程控制器、工业企业供电、安全用电及电工测量这几大块内容,理论课时仅有44课时,实验课时为8课时。对所有非电类专业授课内容没有差异处理,并不完全适合专业发展需求,且与后续专业课内容有重叠。例如机械专业后续专业课中有《机械传动控制》这门课程,该课程中有电机拖动及可编程控制器的内容与《电工技术》中重叠,造成任课教师讲授时不好把握内容的主次。
1.2实验项目不贴合专业,学生动手能力差。该课程的实验项目开设未同电类专业区分开来,没有考虑到专业需求的差异;其次学生做实验时总是依赖实验指导老师,老师先给学生示范,学生跟着做就行,而不是独立完成实验内容,动手能力差。
1.3考核方式单一,无法全面评估学生。以往考试以期末考试成绩分高低,不管学生平时表现如何,这样造成的后果是无法全面考核评估学生的学习能力,无法监督学生平时的学习,无法激发学生平时的学习兴趣,同时这样的考核方式也无法提供有效教学反馈信息给任课老师。
2.电工技术课程改革措施
2.1优化教学内容,建立更为完善的、合适的课程体系。在课时不足的情况下[2]考虑到机械专业在后续专业课《机械传动控制》这门课的内容有重叠,可以优化《电工技术》当中交流电动机、继电接触器控制系统和可编程逻辑控制系统等重叠的部分,在《机械传动控制》当中作为一个完整体系来介绍。像材料科学与控制工程这类非电类专业也应考虑到后续专业课程的需求来调整教学内容,他们今后在专业课当中对电工技术的要求没有像自动化等电类专业那么深入,那么对直流电路分析、交流电路分析和安全用电等基础性内容应该花更多时间给学生讲透,今后遇到这些基础性问题能够熟练分析处理。因此《电工技术》课程内容可将它分解成电路、电机拖动、可编程控制器及工企业供电、安全用电四大部分内容,像机械专业应结合后续专业完成这四部分内容的学习,材控专业应完成电路、交流异步电动机及第四部分内容的教学,能动专业主要完成第一和第四部分教学,而且教学过程针对不同专业有不同侧重点,这样所完成的教学内容才能满足学生的专业需求,让学生觉得所学这么课程的必要性和重要性,才能最大程度激发学生的学习兴趣,让《电工技术》这门课程能够解决他们专业当中碰到的电类问题。
2.2改革实验教学内容及模式,强化学生创新能力。改革旧的实验教学模式,可采用必修和选修实验模式来提高学生的学习兴趣,满足专业今后的需求。首先必修实验让学生了解电工技术实验室的相关资源,然后根据学生自己的学习兴趣及专业需求去选择选修实验,例如照明电路的安装、三相异步电动机的顺序控制和降压启动控制实验等等,让学生感觉到所学该门课程和生活生产机密相连的,以提高学生的学习兴趣。另外可结合当下热门的MOOC教程[3],让学生先做好线上预习,实际操作时就可以自己动手连线,排查问题,并请老师当场检验实验结果予以打分,而不是像现在出了任何问题找老师,这样实验成功率和效率都会大大提高。实验任课老师应该起到理论课内容到实际操作的过渡引导,让学生明白他所学的东西在实际当中如何应用、怎么应用,从而能激发学生的学习兴趣。
2.3改进考试制度,废除一卷分上下。采用期末考试一卷分高低出现的情况许多同学临近考试抱佛脚,考前突击复习这样的学习方式和态度将会导致学生没有真正掌握专业知识,而且由于该门课程学习内容多,学生往往抓不住复习的重点,出现考试及格率低的问题。针对出现的这些问题根据教学内容增加3次小考[4],分别是直流部分、交流部分和交流电动机及其他部分。这些小考一方面可以监督学生平时的学习,让老师发现学生的问题并及时调整教学内容和方式方法,另一方面小考可以指导学生学习的重点和难点,以便他们今后的复习。因此改革后的考试方案为总评成绩=期末成绩*50%+小考成绩*20%+实验成绩*15%+平时成绩*15%,这样的考核方式全方位对学生进行考核,可以激发学生的学习积极性。该考核方案在材控专业的14级中试用,结果表明学生学习积极性大大提高,综合成绩更能全面反映学生的学习情况,因此将继续在后续年级和多个专业中推行此方案。
综上所述,电工技术课程的教学改革只有在不断探索、不断改革和不断实践的过程中才能逐步完善,使学生系统掌握《电工技术》的基本理论和技能,具备应用所学理论来分析解决实际问题的能力,使之培养出来的学生综合素质更强、更能适应社会的发展。
参考文献:
[1] 孟樱,许钢,张明艳,周鹏.电工技术课程教学与实验改革[J].中国现代教育装备,2014,11(195):75~77.
[2]顾雯雯.基于专业导向模式的少学时《电工技术》教学改革[J].西南师范大学学报(自然科学版),2015,40(2):150~152.
一、注重专业知识的传授,培养学习兴趣
中职学校的学生综合素质普遍不高,学生对专业理论、专业技能的学习感到困难很大。尤其是电工专业,学生对电的畏惧心理也使他们在学习时不敢动手。针对以上情况我们不妨从几个方面入手:
(一)通过生活中的实例激发他们的学习兴趣,比如制作简单的电路(如电子狗、对讲机、报警器和LED电路等),采用各种有效方法调动学生的积极性。制作内容应从简单实用入手。同时可以将这些小制作组织成竞赛的形式,形成一个良好的竞争机,对学生产生激励。
(二)指导学生查阅一些与专业内容相关的报刊、杂志,也可鼓励学生到网上对相关资料进行收集和学习,通过各种途径了解专业的发展现状及发展方向,也可以了解到一些专业上面的新技术,这些新技术也对学生有一定的吸引力。这样使学生既对本专业有了一定的了解,也学习到了很多新知识。
(三)在正常的教学实训中,除了课内的电路学习及实践,也可以鼓励学生鼓起勇气维修自己身边的小电器,比如手机、P3、P4等等,通过实践经验的积累一点点掌握维修技巧。积累了一定的维修经验以后,可鼓励学生到校外进行实习,进一步提高他们的维修技能和增强社会经验。
(四)教师也应当时该充实自己,使自己的业务水平不断的提升,多参加社会实践,与社会企业保持沟通,了解就业形势,并根据实际情况及时的调整自己的教学计划和教学方法,使培养的学生真正适应社会。
二、要有合理的教学计划,提高教学效果
我们可把整个电工实训教学目标分为四个阶段。在不同的学习阶段安排不同内容的实习。采取融理论与实践为一体,循序渐进的教学步骤。
第一阶段,对电工的认知阶段。此阶段把对器件的识别和熟悉作为重点,主要要求学生熟悉器件各部分的作用,在此基础上可让学生对器件进行维修和保养,进一步熟悉各器件作用。本阶段安排在专业基础课开课之前,时间不必过长,一周即可。目的让学生对所学专业有些感性认识,为专业基础课和专业课的学习做好铺垫。
第二阶段,基本技能操作阶段。此阶段的目标定位在对线路原理、布线图及电路的实际连接的学习。学生在学习的过程中培养一定的动手操作能力。本阶段安排在与专业课同步,侧重于电工基本操作训练,将所学的专业基础知识和专业知识应用到实践中;
第三阶段,综合运用阶段。此阶段的目标定位在工艺上。在学生基本掌握电路的连接方法后,侧重工艺的要求,教师先对接线的工艺要求进行讲解,学生按工艺要求进行装接,逐步提高接线质量和工艺水平。本阶段设在专业课结束后,时间相对长些,是学生提高操作技能的重要阶段,学生在此阶段一方面熟练基本操作技能,一方面运用所学的知识进行综合训练,解决实际问题,达到一定的操作技能。
第四阶段,实践应用阶段。此阶段的目标是反复的训练和提高,对所学知识的应用上有一个质的飞跃。本阶段设在所有课程结束之后,通过安排学生到工厂实习,提高学生的就业能力,与用人单位岗位进行对接,为他们将来走向工作岗位打下坚实的基础。综上所述,学生在实习前明确各阶段目标,实习中分解了实习难度,既能树立学生自信,又能促使学生有效地掌握技能,有利于提高电工实训教学效果。
三、注意技能的考核,强化工艺水平
电工实训过程中器件多,电路复杂,所以对工艺要求比较高。因此,应当设立严格的评分标准,评分标准的制定有利于培养学生独立思考、独立操作的能力及严谨踏实的学习态度。每个课题在学生实训完毕后,都要按照等级标准进行量化考核,这样在电工考核前的实习中,学生会对考核的达标形成欲望,实训的能动性和主动性会显著提高。学生每做一步都有明确的学习目标,在学习过程中遇到困难尽量自己解决,在个人无法解决问题时,可让几个学生共同分析,直至找出故障点,这样学到的知识会更扎实,也有利于学生树立自信心,正确对待下一次实习。在学生按标准能正确完成的前提下,可以适当提高要求,缩短其所用的时间,逐步提高其熟练程度。对每次实训工艺突出、用时少的学生,可以将其作品作为示范,在学生中树立榜样,增强学生学习的信心。经过对学生严格的考核,一方面可使学生的操作技能得到提升;另一方面教师也能通过考核总结出实习过程中存在的经验和教训,为进一步改进教学、提高实训效果提供依据。
四、培养良好的行为习惯,实现安全生产
电工实习中存在器件多、易损坏、易出安全事故等情况,可以先安排简单易行的基本技能训练,如对各种电工工具的正确使用。讲解时,力求对每一样工具的使用做出正确的直观演示,对工具正确的操作方法可使学生养成良好的操作习惯。安全意识的树立,培养和提高,是一个始终持续的过程。我们除了要严格规定,加大宣传,更重要的是培养学生树立牢固的安全意识。安全意识的强或弱,对安全的操作有直接的影响。在实训的过程中,应该坚持“安全第一”的原则,这不仅是对学生负责,也是对我们自己负责。
参考文献:
[关键词]电工技术 实验与实训 一体化教学
[作者简介]伍琼芬(1964- ),女,壮族,广西河池人,广西南宁地区教育学院理工系,实验师,研究方向为物理教学与实验。(广西 南宁 530001)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)26-0168-02
随着我国高等教育改革的不断深入,高等职业教育已被社会所认识和重视,并正在健康地向前发展。一体化教学是职业教育正在探索和实践的教学模式,主要是为解决专业理论与实践课脱节的问题,使学生动手学习与动脑学习更好地结合,提高学生学习兴趣和积极性。电工技术是实践性很强的基础课程,为培养高素质的专业技术人才,在理论教学的同时必须重视和加强实践性教学环节。因此,在教学实践过程中,只有推进电工实验与实训一体化教学,才能不断地培养和提高学生实验能力、实际操作能力、独立分析与解决问题的能力、创新思维能力和理论联系实际的能力。
一、高职高专电工实验与实训的辩证关系
(一)电工实验与实训的区别
电工实验是学习电工理论知识的重要辅助手段,电工实验能验证理论的正确性,加深理论知识的理解和掌握,通过实验可以观察到电的现象与电路中物理过程,从而能分析这些现象和过程,即电工实验主要是验证性的测量与计算来达到与理论相一致的结论。电工实训是从一根导线、一颗螺钉开始,完全通过学生的双手亲自操作,来完成实训的项目,如使电灯亮起来或是电动机转起来。通过实训可培养学生对实训项目的图纸具有读图能力,按图纸接线安装与调试能力,对实训项目中出现的问题具有分析与排除故障的能力。
(二)高职高专电工实验与实训的联系
高职高专以培养应用型人才为主,需要掌握的理论知识不要求很深奥,主要加强实践训练和实际动手能力的培养,且具有实际操作能力及解决实际工程问题的能力。高职高专电工实验主要是电工学里的一些电路基本定律、定理的验证,学会使用常用的仪器仪表,并对一些常用电路电流、电压进行测量,掌握常用的控制电路的原理接法。它体现的是对实验的认知性、验证性,注重对实验的观察和分析。高职高专的电工实训主要是对一些具体的实训项目进行训练,从而达到具有实际运用电工技术的能力。注重学生的操作性,强调的是学生动手能力、解决实际问题的能力。然而,电工实验和实训并不是孤立的,而是相辅相成的,实验是实训的前提条件,是基础,通过电工实验更好地进行电工实训,实训过程需要实验基础知识,电工实训后更能理解电工实验的必要性。高职高专院校的电工实验是基础,电工实训是核心。
二、高职高专电工实验与实训一体化教学的要求
(一)电工实验与实训一体化教学对学生的要求
学生是实验和实训的主体,让学生认识电工实验与实训的重要性。在实验中,学生将理论知识运用其中,验证理论的正确性,学会观察问题、分析问题;在实训中,学生将理论知识和实验基础知识运用其中,提高了动手能力和解决问题的能力。在实验与实训一体化教学过程中,学生要实现从理论—分析—解决问题的学习过程,必须克服两种倾向:一是偏重理论和实验,忽视实训操作;二是注重实训操作,轻视理论和实验。
(二)电工实验与实训一体化教学对教师的要求
对于高职高专的学生,教师讲授的理论知识必须通俗易懂,对学生实验和实训起到引导作用;教师的实际操作技能准确、娴熟;教学方法需因学生、实验实训内容而采用不同的教学方法。为适应社会的发展需要,现在各高职高专院校都在重视培养双师型教师。在教学过程中,教师除加强对学生的指导和训练外,还应加强对学生的安全用电教育,避免发生意外事故。
(三)电工实验与实训一体化对教学的要求
实验与实训教学改革就是坚持以人为本,树立以学生为本、知识培养与能力培养,实验实训教学与理论教学并重的现代实验实训教学理念,并落实到培养学生创新能力和实践能力的教学改革实践中。实验的内容应在现有的基本实验的基础上,多增加综合性、设计性、应用性实验和研究创新性实验,注重学生综合技能的培养,使学生能够全面深入地掌握实验测量方法。实训的项目在原有基本实训项目的基础上,根据不同学生的需求、社会行业的需求,增加一些对学生就业有帮助的实训项目。在教学过程中,针对高职高专学生特点,做到直观、启发教学并用,因材施教、综合评定并举,提倡实验与实训一体化教学,在课时有限的情况下,有利于学生系统、快速地掌握实验与实训的技能技巧,实现学习效率最大化。对于电工实验与实训教材,各学校应针对本校学生学习的特点选择适合的教材。要适合高职高专的特点,具有通用性、针对性、实用性,理论知识的介绍应以简明、扼要为特点。在各类技能训练内容的安排上,应按照层次性、递进性、系统性、先进性为原则,通过科学的、深入浅出的,由单一到综合的系列化训练,合理地选择教材,对教师的教学、学生的学习起主导作用。
三、高职高专电工实验与实训一体化教学的方法和途径
(一)学习电工技术基本理论及基本技能
对于高职高专的学生,不要求掌握高深的电工理论知识,现在提倡理论知识“够用”即可,但对于必需的基本知识要求掌握,了解实验实训内容,学习相关的知识才能做好实验和实训。
1.掌握基本的实验与实训误差知识。电工实验和实训需要处理的数据不是很复杂,对于高职高专的学生,误差理论知识相对要求不高,但在实际的实验与实训测量中,存在各种各样的误差。如仪器误差、内部噪声引起的误差、人为误差、方法误差、影响误差等。应该掌握减少各种因素带来实验和实训测量误差的技巧、方法。在实验和实训时,每一步都可能产生误差,首先必须会正确地使用仪器。 如真空管毫伏表工作时应该直立使用,示波器应该提前预热,各种测量仪器使用前的调零、量程的合理选择等。电工实验、实训室用电系统不是孤立的,在实际的测量中都会受整个用电系统的影响,测量数据会有波动,电流、电压的测量就是如此,让学生了解理论数据与实际测量数据的关系,更好地把理论知识应用到实践中去。减小和消除误差的方法是严格按技术规程操作,提高实验技巧以及对各种现象的分析能力,这正是学生们所需要学习和注意的。
2.掌握常用电工工具及其仪器仪表的使用方法。无论是电工实验还是实训,都要使用电工工具及其仪器仪表,了解它们的功能及使用方法,对于常用的工具及仪器仪表,在进行试验和实训前应学会使用,安排专门的课时来学习。有些工具在日常生活中不常用,学生学习有些困难。如工具中的剥线钳,上课中常碰到学生容易把线剥断或切伤,特别是软线,学生没有掌握要领,是没有把线放入相应的切口或用力不当造成的,多给学生做演示操作,再让学生练,学生容易入手。再如,仪表中的兆欧表,学生想当然地把它与一般的测量电阻仪表等同使用,兆欧表是专门用于测量绝缘电阻的仪表,它的使用要复杂些。首先要放置平稳牢固,再要正确接线,由慢到快匀速摇动手柄,测量完兆欧表停止转动和被测物接地放电后方能拆除连接导线,特别提醒学生注意安全,因兆欧表本身工作时会产生高压电。
3.分类训练电工实训基本技能。电工实训的每个项目在实训过程中,各种电工元器件的使用、安装、调试以及对电路图的识图能力,其电工技能实训的要求要比实验全面、细致,分类实训电工技能,收到较好的效果。如工具分通用、专用、量具,让学生知道在什么场合使用何种工具最方便、快捷。仪表的功能和使用方法、适用范围在实训中逐渐掌握。在电工识图技能教学中,学生掌握电工识图基本知识后,按先识原理图―施工图―绘制电路图循序渐进,使学生识图能力逐渐提升,为复杂项目实训打好基础。
(二)在理论基础上实现电工实验实训一体化
电工实验与实训都需要理论知识作基础,实验与实训不是孤立的实践活动,它们相辅相成,其目的都是培养学生的实际应用能力。
1.由浅入深指导实验。实验都有简单的和复杂的,同一类实验也是由易到难。在指导三相异步电动机运转实验时,也是由点动—单向运转—正反转顺序进行的,先让学生按原理图接线,学生接线,五花八门。主线路一般不会接错,控制电路中点动、单向运转还比较简单,有部分学生会有些小问题,正反转控制电路大部分学生的接线像蜘蛛网,根本无从检查线路。我们的指导方法是:接好主线路,确定两只交流接触器输入输出端,原理图由简到繁按回路接控制电路,注意线路中它们的公共端在哪,如何连接,还要注意自锁和联锁控制的接法,做到导线就近接入,使整个布线有序美观,提高教学效果。
2.在实验基础上完成实训项目。实验是实训课程教学的重要环节,学生可以通过对实验现象及实验结果的分析,更深层地了解事物的本质。实验可以检验学生对基本概念、基本定理 、基本算法的认知程度。实验是理论联系实际的关键,离开实验,学生所学的基本概念、基本定理、基本算法等都是纸上谈兵。要从思想上高度重视实验教学,加大对实验设备的投入,注重提高教师的实践教学能力。实验教学要改变那种“教师布置学生做”的状况,转到师生互动的方向上来,实验课要划分层次,可以采用模块化教学。另外,应加强开放式实验室的建设,以拓宽学生的知识面,增强学生的综合能力。电工实验课一般安排在实训课之前,有些是实验、实训同时进行,相互渗透。电工实验多为验证试验,学生兴趣不大,电工实训课学生会有成就感,无论是简单的项目还是复杂的项目,学生都是从头到尾自己亲手操作,而且实训项目大多与我们日常生活有关,学生感兴趣,还可以把相关的实训项目一起实训。
(三)在实训中深化实验内容
在电工实验过程中,学生通过实验验证事实,可以增加感性认识,加深理解理论知识 ;但是,验证性实验也有一定弊端,不能激发学生的学习热情和主动性,在实验过程中养成照搬现成电路、套用公式的习惯,不利于培养学生分析、解决问题的能力。通过实验实训课的有效开展 ,使学生对理论知识的掌握不再是“纸上谈兵”,更接近“实战”的需要。在实训过程中,教师大胆放手,学生自主实训,学生需要转变角色,多方位考虑问题,很多实训项目需要同学协作完成,教师只是组织者和指导者。因为工作烦琐和复杂,学生在实训中会碰到各种问题,这就需要他们创造性地分析问题、解决问题。实训课注重的不是结果,而是完成实训项目的过程。电工实训是注重学生的操作性,强调的是动手能力和解决问题的能力,学生在实训过程中渗透着实验的的基本知识,同时加深对实验基本知识的理解。
电工实验与实训一体化教学,有利于学生对知识的系统学习,掌握电工理论知识、电工技术技能与技巧。我们在这几年组织学生参加中级电工证的考试中,通过率为100%,其他综合评定学生的成绩也都不错。
[参考文献]
[1]吕同斌.关于高职教育实训教学的思考[J].中国科技信息,2005(24).
[2]徐建俊.电工考工实训教程[M].北京:清华大学出版社,2005.
【关键词】PLC 教学方法 课程建设
【中图分类号】G632.3 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(b)-0027-01
随着社会经济的快速发展,电气自动化设备的广泛应用,企业对自动化专业毕业生的开拓创新能力的要求越来越高。《电器与PLC控制技术》是自动化专业实用性很强的一门专业课,课程的体系、课程的内容、实验室建设和教学方法是提高学生学习兴趣培养开拓创新思维能力的前提和保障,在充分调研的基础上,以市场经济对人才的能力需求为导向,对《电器与PLC控制技术》课程建设做了细致的研究和有益的尝试。
1 《电器与PLC控制技术》为核心建立PLC课程体系
2003年新增自动化专业招生以来我校开设的PLC技术的课程有《电器与PLC控制技术》《PLC技术与应用》和《可编程控制器》,《电器与PLC控制技术》是自动化专业专业课,《PLC技术与应用》和《可编程控制器》是面向电子工程、机械制造自动化和轮机管理等不同专业的专业课,三门课程对自动化的授课内容虽然有所不同,但还存在必然的联系。《电工学》作为面向全院的专业基础课,为普及非电专业的PLC应用技术,《电工学》(秦煌主编)教材中安排了一章内容重点介绍PLC的原理与应用,PLC技术在ASEA(Automation System Engineer Accreditation)中占有很重的份量。如何引入ASEA理念,将最前沿的PLC技术传授给不同专业不同需求的对象,实现学有所获,学有所用,切合实际的办法是以主干课《电器与PLC控制技术》为核心建立课程体系,通过核心课程的建设来促进系列课程的建设。
2 以PLC市场现状及未来发展为依据确定课程内容
由于近十年来知名的PLC生产厂家不断兼并和重组,2003年全球PLC市场为60亿美元,2004年为65亿美元。预计2008年将达到75亿美元,呈上升趋势,主要生产企业有美国的AB、MODICON、GE公司,德国的SIMENS公司,日本的欧姆龙和三菱电机公司,约占全球市场销售额的67%,目前国内市场的PLC产品几乎被国外生产企业占领。近年来SIMENS公司的小型PLC在国内市场的占有率迅速上升,有超过并代替日本公司产品的势头。SIMATIC的产品中S7系列的可编程控制器根据控制系统的规模分为:S7-200、S7-300和S7-400分别对应小型、中型和大型PLC,而S7-200的许多功能达到了大中型PLC的水平具有较高的性价比,在中国的应用日趋广泛,通过对PLC市场现状的分析,市场经济对PLC人才的需求必然会面向市场销售额高,应用范围广的产品,以S7-200、S7-300和S7-400为《电器与PLC控制技术》课程的教学内容,不仅适应了社会生产发展的需要而且对技能型人才和开拓创新型人才的培养具有特殊的意义。
3 高标准PLC实验室的建设
3.1 实践教学现状及存在的问题
2003年用于PLC教学的只有一套松下电工FP1系列的实验箱和手持编程器,教师只能在理论教学的课堂上演示简单的实验,学生没有动手连接设计硬件电路和设计调试梯形图的机会,在演示实验中被动接受;这样很难培养学生的设计能力和创新精神。自动化新专业建成后,为保证《电器与PLC控制技术》专业课的实践教学环节开始筹建PLC实验室,购置了浙江天煌教仪公司设计生产的THSMS-B型实验装置,该实验装置能开设18项实验,保证了PLC课程实验教学的需求,但是所开设的实验项目都是以指示灯代表控制对象的模拟实验,对于课程设计和实验室开放来说过于简单,限制了学生探索问题和解决问题的方法和能力。
3.2 利用现有的实践教学资源开设设计型和研究型实验
在现代化控制中,例如某大型机床,必须先将油泵起动为主轴提供循环油,然后才能起动主轴电动机,模拟实验不能给学生留下深刻的印象。采用实际电工器件及电工设备,如选小型接触器、微型电动机、热敏器件、电压源、电流源等设计控制电路,通过编程实现某些实际控制环节,这样不仅能将理论知识用于实际控制上,而且能大大调动学生开拓创新的积极性,为此利用现有的实践教学资源增加设计型和研究型实验项目六项分别为:(1)两台电机的连锁控制;(2)电机的点动控制和连续运转控制;(3)电机的异地控制;(4)电机的正反转定时控制;(5)两台电机自动连锁控制(M1启动5秒后M2启动再过5秒全部停止;6.3台电动机单按钮控制启停(最后一次保持2S以上,则次数与电机号码相同的电机运行,再按下按钮时,电机停止),两年的PLC课程设计结果证明:利用现有的实践教学资源开设设计型和研究型实验给学生提供了亲自动手操作的机会收到非常好的教学效果。
3.3 对非电专业学生开放PLC实验室
在非电专业电工技术课程教学中,可编程控制作为新技术应用的内容在近几年引入电工教学中,学时少任务重是电工学课程特点由于总学时的限制,只能安排2个学时的PLC实验,学生完成系统的使用方法及基本指令的操作练习后不能进行简单控制环节的设计和练习更谈不上综合实验程序的设计和调试。如果将PLC实验室面向非电专业学生开放,理论教师与实验室教师共同辅导学生,设计完成设计性和综合性实验,有效利用PLC实验室软、硬件设施,达到进一步提高实践教学质量的目的。
4 改进教学方法,侧重应用能力的培养
4.1 科学编排教学次序将理论教学融入实验实训中
PLC控制系统的程序设计和PLC应用技能的培养应该贯穿于每个教学环节中,教学日历的填写非常关键,只有将指令的功能和在一些典型程序中的应用与实验训练内容安排恰当合理,学生才能在实验装置上及时练习并掌握指令的编程方法,从而仿照老师所给的典型例题,进行相似程序的设计。
4.2 建立多样化教学方法和手段
传统的教学方法能引导学生从不同侧面分析问题并陈述自己的观点是课堂教学不可忽略的重要方法和手段。随着科技水平的发展及教学设施的完善,多媒体教学已成为高校重要的教学手段。多媒体技术在某些方面提高了学生的学习兴趣,并将抽象的难以解释的内容形象化、直观化,有利于开发学生的思维创新能力,《电器与PLC控制技术》是一门实用性很强的专业课,课堂授课信息量大,原理图和梯形图多,单一传统的教学方法不能完成授课内容,在教学中采用多样化的教学手段能获得行之有效的教学效果。
5 结语
通过《电器与PLC控制技术》课程的建设使PLC系列课在教学内容上更加先进,教学方法更加完善,实践教学条件得到进一步的改善,为培养有创新精神高素质人才创建了软件和硬件条件。
参考文献
[1] ASEA培训与考试指定参考丛书,中国自动化学会ASEA办公室主编.2006年4月.