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关键词:PLC;实训屏;系统设计
作者简介:罗宇(1969-),女,重庆人,重庆电力高等专科学校实训部,讲师,工程师。(重庆 400053)
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0113-02
PLC作为先进的、应用最广的工业控制器已风靡全球,而三相异步电动机广泛应用于现代工业生产和民用生活中。PLC在三相异步电动机控制中的应用与传统的继电器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、功能完善等优点,PLC能够为自动化控制应用提供安全、可靠和比较完善的解决方案,适合工业生产对自动化控制的需求。因此,PLC在现代工控领域扮演了举足轻重的角色。
《低压配电屏电机控制安装实训》是重庆电力高等专科学校电气、热动主干专业的专业基础实践课程“电工工艺实训”的核心模块。它体现了电工技术的综合性、现代性和现场性,对高职学生专业电工知识的学习和电工、维修电工基本技能的提升具有极其重要的意义。基于PLC的电机控制在工控领域的广泛应用,有必要对现有的低压配电实训屏进行二次设计和改进,在电工基本技能模块中引入PLC技术,采用PLC少量开关量逻辑控制指令来替代继电器电机控制功能。实现了模块化设计,单元式组合,可视性强,为学生搭建了一个实用的开放式的电工工艺实训平台,构筑了一座从学校(基础理论)走向社会(工程实践)的桥梁。
一、PLC工作运行及其系统设计要点
1.PLC工作运行
PLC主要由主机、输入/输出接口、电源、编程器扩展器接口和外部设备接口组成。因其类型的不同,其功能指令语句也大同小异。PLC工作运行是按“顺序扫描,不断循环”的方式进行。即CPU依据用户控制要求编制的程序,沿程序语句指令的序号进行周期性循环扫描,若无跳转语句则从第一条开始,逐条顺序执行程序直至程序结束。随即又循环重返第一条语句,开始下一轮顺序扫描。PLC每顺序扫描一次,必经过输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。这三个阶段即为一个周期。
2.PLC控制系统设计要点
(1)提出系统控制要求。依据生产工艺过程,了解并细化被控对象工作特征(如需完成的动作顺序、动作条件、必备的保护和连锁,操作方式要求自动、连续、单周期、单步等),分析被控对象机械与电气间的配合,提出被控对象对PLC控制系统的控制要求。
(2)明确输入/输出设备。参照系统控制要求,明确系统所需的输入设备(如转换开关、按钮等)和输出设备(如指示灯),进而确定PLC的I/O分配对应表和I/O接线图。
(3)设计软件及硬件。进行PLC软件设计,完成控制柜(台)等硬件设计及现场施工。
(4)联机调试及整理技术文件。
二、基于PLC的触点互锁电机正反转控制系统设计实例
1.触点互锁电机正反转控制系统的控制要求
按启动按钮SB1,电动机作星形连接启动,电机正转;按启动按钮SB2,电动机作星形连接启动,电机反转。在电机正转时,反转按钮SB2被锁定;在电机反转时,正转按钮SB1被锁定。如需正反转切换,应首先按下停止按钮SB3,使电机处于停止工作状态,方可对其做旋转方向切换。
2.控制系统I/O分配表(见表1)及输入/输出接线图(见图1)
3.控制系统软件设计(见图2)
PLC连上编程器并接通电源后,其电源指示灯亮,编程器开关置于“PROGRAM”,即PLC处于编程状态。编程器显示PASSWORD!此时按住“Cltr”键并按下“Montr”键,待屏幕显示地址号0000,即可输入程序。
注意:输入程序前,需将存储器内容清零,再将控制程序写入PLC。程序输入到PLC指令如表2所示。
4.控制系统硬件设计
依据PLC控制系统的设计步骤,完成PLC系统程序设计后,便进入控制柜(低压配电屏)等硬件设计阶段。基于PLC特点,控制系统程序设计与硬件设计也能并行实施。
(1)PLC硬件组成。PLC选用三菱FX系列,PLC控制单元包括CPU模块、数字量I/O模块、模拟量I/O模块、通信模块和继电器;系统的各控制信号或输入信号均是“开关量”或“模拟量”。如开关量输入的控制按钮部分以及模拟量输入的外部传感器接口单元。PLC(FX系列)将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O点集成在一个紧凑的封装中,从而形成了一个功能强大的微型PLC。
(2)电源配置。输入AC 220V;输出AC 0V~250V ;交流可调电源及DC 5V/DC 12V/DC 24V各1路(由模块电源组建);另配置1台直流稳压电源(0V~50V可调),电源还需配置漏电及过流、过载等保护装置。
(3)控制系统故障预设。实训屏控制系统故障预设,若采用计算机模拟程序控制,改造成本高,而利用开关控制,不仅能达到同样效果,而且成本较低。因此在实训屏上另加置一故障预设模板,模板上由多个开关组成,各开关串联在电路中即可完成对电机各种控制线路的故障设置,且具有多种故障组合。
技能考核前,考评员只需操作开关即可设置故障,考核中考生先通电观察故障现象,随后断电,用表计判断故障并排除故障,然后通电验收,最后断电,拆线完成考核。结束后,考评员只需很短时间操作开关就可复位设置故障,又能进行下一轮考核。
控制系统故障预设模板灵活、方便、快捷,避免了故障现象过于直观,保证了电工与维修电工考核的公平、公正和高效。
(4)控制系统实训屏模块间辅助设施。设计与控制系统实训屏配套的设施是各式不同的机架和模板箱,要求统一标准规格和设计尺寸,以保证与实训屏布局合理、方便、实用。
实训元器件采用导轨和机架固定,开放式安装于屏柜。既便于组装和拆卸,又便于学生识别和测试元件及其参数;一个机架与不同的模板箱搭配可完成不同的实训项目。
每一单元都有各自的输入和输出接口,均采用接线端子排,以便于接线;为规避相互干扰,输入、输出信号与电源均要求分开。这样才能保证控制系统实训屏良好的扩展性,紧跟自控领域的发展需求;实训内容充实且选择灵活,使学生实训的选择更有针对性;开放式设计,便于学生认识、掌握。
三、设计改进后的预期效果
充实和丰富电工工艺实训内容,将基本电工元件(接触器、开关、按钮等)与工控自控模块(PLC控制模块)以及基本电工测量仪表(电压表、电流表等)恰当组合,实现模块化设计,实施单元式组合。学生根据自己的设计,把抽象的图形符号与具体器件有机结合,去控制或操作器件,实现其设计功能。这有助于激发学生的实训和创新热情;有助于他们将电工实训知识、技能融入到以后的工程实践中,使学生真正能够学有所用。
四、结论
基于PLC的电工实训屏的改进设计,为学生构筑了一个有实际意义的开放式电工实训操作平台,构建了一座从基础理论走向工程实践的桥梁,为初次接触工程实践项目的学子使用计算机从事工业自动控制打开了便捷之门。
参考文献:
[1]郝俊青,等.PLC在电工实习中的应用[J].科技情报开发与经济,
2009,(4).
[2]王正锋.电工技能训练[M].南京:江苏科学技术出版社,2006.
[3]周四六.可编程控制器应用基础[M].北京:人民邮电出版社,
关键词:传统教学 现代化教学 一体化教学模式
电工实训是职业学校电工、机电专业的一门专业实训课,它大致包括电工工艺实训、电力拖动实训和可编程程序控制器(PLC)实训三大实训,其应用性和实践性均很强,且新知识的不断增加、教学时间的相对减少,传统的先理论后实训的教学方法已难以适用新形式的需要。所以现代教学方法需要对课程安排和教学方法进行改革,笔者认为实行模块化、一体化教学模式,让理论和实践有机结合是最佳方法,下面就传统教学法和现代教学法进行比较。[1]
一、传统教学法
1.存在的问题
职业学校学生的素质参差不齐,多数学生自身习惯差,没有良好的学习习惯,理论教学和实作教学对他们这些学生来说,那简直是痛苦不堪,很多学校电工、机电教学搞了几十年,始终延续传统的教学模式,那就是先理论后实训。此种教学模式出现不少问题:
1.理论学习比较抽象,不利于与生产实践相结合。在平时教学时常用书本现有的模型教学,教师在讲台费尽心血向学生讲述,学生往往却听得一塌糊涂。
2.学习内容较枯燥,难以激发学生的学习兴趣。学生对理论知识只是死记硬背、机械记忆,很难达到灵活应用的目的,难以提高学生的学习积极性。
3.学生做理论作业不能达到提高技能的目的。学生做作业没有实践操作的机会,缺乏感性认识,很难提高思维能力和实践能力。
4.理论学习具有盲目性,缺乏针对性。学生在学理论课时,不知道重点与非重点,只是盲目进行接收,所学内容和目的不够清楚。
5.实训教学滞后,加重了理论与实践的脱节。传统教学方法让理论学习不扎实的学生无法正常实训,从而也达不到理论指导实操教学的效果。
2.导致的后果
传统的教学方法最终导致的后果是让理论和实操分开,使得学生想到电工、机电相关的理论课就头痛,看到实训课心里就害怕。这种情形在很多技工学校是普遍存在的。而在这种情况下,加上教师不进取,沿用老的教学模式,教师的业务素质和执教的能力只能越来越低,到最后对教学就应付了事,这样学生的教学又怎么能保证,学生的能力如何提高,学校的品牌又如何能提升。[2]
二、现代教学法
1.因材施教
笔者觉得书本上的课程不是有什么就教什么,难的课程要教,简单的课程也要教。都知道中专、技校学生的综合素质较差,生源一般都是各个中学的普通学生。传统的教学对这些学生来说,是达不到实际的教学效果的。整合优点,吸取好的成果。经过几年的教学认为实行:模块化教学,因材施教,理论教学融入到实训中的教学模式是符合这种学校的学生。且根据学生的情况制定教学目标,根据目标制定教学计划和内容。
2.课程安排
2.1专业理论课
专业的理论课程分为两部分:一是:理论课上基础内容。二是:难点内容和需要实际操作的内容在实习课中融会贯通。
2.2实训课
实训课主要是分课题教学比较合适,根据笔者的教学目标和电工、机电课程安排,将学生的初期电工实训分为以下部分:
第一部分:电工工艺实训;
第二部分:电力拖动实训;
第三部分:PLC实训。
2.3教材选用
由于各个学校的设施、条件不同,最好根据实习目标和内容编写自己的模块教学讲义。编写的讲义以教材为基础,突出学习的重点。其作用是很明显的。学生不用拿着厚厚的书本来实训。这既减轻了学生的压力,也让学生能明确本次实习的具体内容。学生看见薄薄的讲义,心理也不那么害怕了。学习的积极性也增加很多。知识的集中,内容的突出,课题与课题之间的内容紧密相连。使教师在教学的过程中目的更加明确。学生也比较容易掌握,这样就能让教学达到比较好的效果。
三、现代教学技巧
1.激发兴趣
“兴趣是最好的老师”,采用各种有效方法激发学生的学习兴趣,调动学习的积极性,变被动为主动,方能达到最佳效果。作为一个电工实习指导老师,设法让学生对电工实习产生兴趣,是搞好技能教学的前提条件。
由于多种困素,职业学校的学生综合素质不高,学习基础普遍较差,“重文轻技”思想严重,对专业知识了解甚少缺乏感性认识,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、机电专业,因为学生本来对电就有害怕心理,不敢轻易动手,而对学习电工专、机电业的职高学生来说,如果对电没有感情,没有兴趣,就会直接影响实习训练的效果。
2.讲求有效教法
在技能教学中,一般都是将实验、实习安排在新课后进行,作为对课本有关内容的验证、实习。这样不但浪费了时间,也不利于学生对知识的理解、掌握,不利于学生智力的开发和能力的培养。为此,我们打破传统教学方法,采取两个结合:将实验、实训与讲授相结合,实施一体化教学。
3.分层次分阶段实施教学目标
从学生接受知识的过程看,知识来源于实践,在实践中得到感性认识,经过反复实践才能上升到理性认识,并回到实践中去。由于学生认识水平的局限,实训教学不可能一步到位,这就要求老师根据学生的认知规律、分层次、分阶段实施。
对电工工艺实训课,提出的三个阶段目标:初期目标为工具的使用、常用线路电路的应用与安装;中期目标为三相动力线路和电动机的故障排除和维修;最终目标是综合提高。
对电力拖动实训课,提出的三个阶段目标:初期是基本动力线路的安装;中期是复杂线路安装和检修;最终是铣床、镗床故障排除。
对PLC实训课,提出的三个阶段目标:初期是基本指令的掌握和熟悉;中期是步进指令和功能的指令的了解;最终是综合练习。
4.严格考核
通过操作练习和反复练习相结合、操作练习和创造性练习相结合熟练灵活运用所掌握的知识和技能的练习培养学生的技能创新意识,要求学生用工具做出合格的工艺,不到要求就重来,同时人人过关,严格考核。
四、结束语
基于比较两种教学方法,为适用当今学生的学习,“现代教学法”能够充分满足要求,教学方式灵活,对学生的思维启发都有很大的帮助价值。
参考文献:
[1]张达明等编著 《电力拖动自动控制系统》 北京:机械工业出版社
[2]陈宇 段鑫主编《可编程控制器基础及编程技巧》(第二版)
关键词 兴趣和动力 演示 情趣 探究
教学的成功与否在很大程度上取决学生的学习主动性,而学习的主动性的高低则主要来自学生对学习的兴趣。所谓的学习兴趣是指学生对学习知识所产生的发自内心的“爱好和追求”的倾向。一旦学生对学习产生兴趣,就会自主调动自己的积极性和主动性;浓厚的兴趣会促使学生形成良好的学习态度,也是学生刻苦钻研、勇于创新的强大动力。学生高高兴兴的学和愁眉苦脸的学习相比较,效果迥然不同。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。尤其是对于高职学生,本来他们的学习习惯就不是很主动,如果教师采取传统的强迫、压制式的“死记硬背”或“照本宣科”,只能造成师生关系冷淡、僵化,甚至对立,这样对于职业教育是“百害而无一益”。所以要提高学生的学习积极性,只有对《电工内线工艺》这门课感兴趣,才能使学生变“要我学”为“我要学”,并且便于进一步提高教师的教学质量。
一、 重视“首次”课教学
因为“良好的开端是成功的一半”,所以说,在《电工内线工艺》的前几堂课的教学中,教师必须能够在教学方式和内容上充分调动学生“参与的积极性”和他们对于“电工工艺”的“认知的兴趣”。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会自觉地、兴致勃勃地学习这门课。因此,激发学生学习《电工内线工艺》的兴趣和动力就成为“绪论课”的一个首要任务。于是,在首次课上设计了一些问题:照明电路为什么有时候忽明忽暗?电力系统中和自然界的雷击现象是怎么一回事?而短路跳闸时电力系统中又会产生哪些异常现象?电费的高低与哪些因素有关?这些都是学生身边所发生的事情,与每个人的生活息息相关,从而使学生形成“先入为主”的求知欲望。
二、加强直观教学,重视实验
《电工内线工艺》是一门以动手实践为基础的学科。根据《电工内线工艺》的教学大纲,我在教学进度中安排了“课堂实训”环节,即“多说不如多做”,因为单纯学习基本的“电工工艺知识”是枯燥乏味的,不如让他们自己动手、自己思考,以便提高学习积极性和兴趣。在刚开始安排几个有趣的实训,如:电工常用工具和仪表的使用,简单的常用照明线路的设计和计量等项目。通过学生自己动手亲自反复实践不仅可以激发学生的浓厚学习兴趣,并且根据本学科的特点,尽量采用直观教具、演示等方法来激发学生的学习兴趣。
1、发挥直观教具的作用。《电工内线工艺》主要是学习(高低压电气的人员所必需具备的)电工工艺和安全知识,是一门侧重于应用的实践实训课程。在《电工内线工艺》教学中要加强直观和实训教学,采用电器实物、电气模型等教学手段,充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等各种器官的互相配合作用。例如,在学习“电线和电缆”等绝缘线时,通过教师对常用规格的线缆进行详细的描述后,然后在多媒体演示屏上展现出某供电系统电线和电缆的放大镜头,依次让学生按照各型线缆的特点,寻找出该供电网络所采用的电线和电缆,并对号入座,然后分析这些线缆的使用环境和敷设方式。这样,不但可以使学生初步认识电线和电缆的基本外观、型号,了解电线和电缆的区别,以及各型电缆的使用场所和应用情况,这样学生学得非常轻松愉快。再如,学习变压器的构造及工作原理时,在学生自述已知的变压器工作原理和用途的基础上,通过模拟的实物模型和零部件分解图例,引导学生了解变压器的内部结构、推导“变压”的机理,促使学生积极思维,掌握和理解,从而调动学习兴趣。
2、注重演示教学。演示教学是展示电工教学魅力的有效手段,它化枯燥为生动,化抽象为具体,化平谈为神奇,为理解和掌握好新知识创造条件进行演示教学。这样在教学中往往能很好地激发学生的学习兴趣,吸引学生的注意力。在演示实验中,就可以不拘泥于教材或教参的安排,由学生自己动手,比如可以让学生自己选择和使用仪表、设计常用导线连接方法,在自我的实践中发现问题,并积极地寻找解决问题的方法等等。这样让学生充分地动脑、动手、动口,自主地发挥学生学习的主动性,从而激发学生浓厚的学习乐趣。鼓励学生大胆地猜想、实践和独立地思考,并通过事实来否定错误的假设或修正不完善的猜想,强调正确的操作过程,从而培养学生勇于创新和实践的信心。
比如:在讲授交(直流)流钳形电流表的使用方法时,首先让学生自己说出常用交直流电流表的测量方法是:必须将仪表串接到被测电路中。在此基础上,强调钳形电流表是检测运行中“电路电流”的最常用且最直接的仪表,优点是测量电流时不需要断开被测电路,进行串接,就可以直接获取运行中线路或设备的电流,为监测设备的运行状况提供了第一手的资料。然后讲解:交流钳形电流表主要由一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成,利用互感器原理完成测量要求。叙述测量过程:测量电流时,打开钳口,将被测载流导线置于穿心式电流互感器的中间,当被测导线中有交变电流通过时,交流电流的磁通在互感器副边绕组中感应出电流,该电流通过电磁式电流表的线圈,使指针发生偏转指示电流值。然后要求学生利用钳形电流表,设计准确测量“5A以下小电流”的实验如下:
将钳形电流表由大到小逐渐更换量程来做实验,重复读数,并逐一记录,反复比较,从中找出精确测量的方法。很多学生经过亲自动手测试,利用互感器工作原理展开讨论和分析,大家各抒己见,师生共同商讨,最后同学们兴奋地得出:可以简单地用增加匝数的方法来精确测得单根导线电流。老师此时要给予肯定。
三、利用多媒体,制作形象的课件
提高学生学习兴趣。《电工内线工艺》主要是研究电气应用技术的基础实践课程,如果不配合适当的课程实训是极其抽象枯燥的。在教学中,往往有许多工艺操作的图景难以被学生想象,实验又无法进行,而这对于学生的理解学习,就比较困难了。
利用多媒体制作逼真的模拟电工工艺操作过程,可以帮助学生摆脱这些工艺过程的认识障碍。例如:高压电缆敷设方式、线缆接头的制作工艺过程等。用课件简单模拟制作过程,将整个电缆接头(中间接头和终接头)复杂的操作过程通过模拟分解操作予以完成,这样不仅将抽象的东西形象化、直观化了,学生也易于接受,更重要的是提高了学生对“电工工艺”学习参与的主动性、积极性。
四、营造富有情趣、探究性的课堂
托尔斯泰说过:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的欲望”。如果教师不想方设法使学生情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传播知识,那么这种知识只能使人产生冷漠的态度,学习就会成为学生的负担。为此,教学中我们要努力营造良好的情趣和探究性氛围,以激发学生的学习欲望。课堂上如果有情趣、针对性的提问,也可以使学生进一步增加对学习《电工内线工艺》的兴趣和注意力,并产生强烈的求知欲。
1、采取悬念激趣法。在“电工工艺”教学中有相当一部分内容缺乏趣味性,学起来枯燥,教起来干瘪。对这些内容就要求教师有意识地创设悬念,使学生产生一种探求问题奥妙所在的神秘感,从而激发起学生的学习兴趣。例如:在学习“电磁感应现象及其应用”时,我先结合磁极间相互作用的原理,向大家介绍 “磁悬浮列车”的构造,并把它的快速性、安全性向学生作了简单的介绍。 当学生听完介绍后对磁悬浮列车很感兴趣,他们还不断向我提出问题。用这种设置悬念的方法可以有效地引导学生主动投入到教学活动中去,进行更深层次的挖掘。把教学内容由抽象的书本知识向社会延伸,并把教学活动由外在兴趣转化为学生的学习内动力。这样引入新课,使枯燥的知识变得趣味横生了。
2、鼓励学生“善于质疑、敢于想象”。“疑是思之始,学之端”。教师在教学中要引导学生提出疑问,即使是无疑也要寻疑,将自身置于特定实际情境之中,给自己提出问题。宋朝思想家张载说:“于不疑处读书,定能发现问题、分析问题、解决问题,就有新的发现、新的收获、新的喜悦”。激发学习电工工艺的兴趣,产生强烈的求知欲。
3、注意反思,提高自主探究能力。学生在任何科目的学习过程中,不可能一下子获得整个系统知识,也不可能在学习知识过程中采用的方法每次都是科学的,为此,要帮助学生们在课堂学习结束后养成:善于反思自己学习的行为所获取的知识。在每节课结束后,都要问一问:刚才学习到了哪些知识?最理想的结果应该包括:通过反思,让学生把思维过程上升到一定的高度,找到科学、有效的认知方法,探究学习规律,提高自主思考的能力。就教师的教学而言,通过学生的及时反馈,思索本节课的“探究教学”是否对提升学生的兴趣和自主学习有帮助。在“以人为本”的今天,总结经验比检讨过失更加重要,所以在反思的过程中,我们应首先指出自己的独特之处、得意之处、成功之处、感动自我之处,然后才是我怎样做得更好。最后把“探究教学”反思成果及时应用于教育教学实践,以提高教育教学质量;开发学生的思维和智力,发展学生的创造性学习,促使他们自己去获取知识、发展能力,做到发现问题、提出问题、分析问题、解决问题;与此同时,教师还要为学生的学习设置“探究性”的课堂情境,建立“探究”的氛围,促进“探究”的开展,把握“探究”的成败。学生作为探究式课堂教学的主体,应该根据教师提供的条件,明确探究的目标,思考探究的问题,掌握探究的方法,敞开探究的思路,交流探究的内容,总结探究的结果。
总之,教师应在教学过程中灵活的创设问题情境和活动情境,积极尝试应用“探究式课堂教学”,开放课堂,发掘自主探究潜能,激发学生学习知识的兴趣。并在教学过程中注意优化教学活动的策略、方法,把握好教学活动过程中的理论教学和实践环节的有机统一,灵活地选择教学方法,从而提高教学质量。
参考文献
1.内外线电工工艺学.中国劳动社会保障出版社
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:新实践模式 创新意识 创新能力
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2011)01-091-01
近来全国高校都在提倡教育要创新,不仅在理论教学方法和教学内容上创新,而且在实践教学中也加强了设备投入、人员投入。虽然取得了一些突破和成绩,但是涉及到学生和教师还是少数,而要让高校所有大学生具有创新意识,这些还远远不够,因为纵观全国理工类高校,电工电子实习方式大多还是以老的实践模式,规定一个指定项目,然后按照教师指导完成(如交大、上海理工大学做收音机作品),而创新活动只局限在电类专业等少数专业中出类拔萃的学生进行,比如每年大学生电子设计竞赛活动。但没有让所有来电工电子实习的理工类大学生都有创新机会,当然难度可以分别提高。对不同专业、不同需求、不同层次、培养给出不同创新内容要求,这样大学生创新意识和创新能力不适局限少数比较优秀的人,而是覆盖所有理工类大学生中。
一、 改革电工电子实习教学内容和模式
1.实习教学的改革是一件复杂的系统工程,包括实习教学内容、实习教学手段、实习教学管理、实习教材、教学计划和实习设施等方方面面的改革。在实习内容上,对电工电子技术实习内容进行了优化组合, 按照验证性、设计性、综合性、实训性和研究性实习, 以实验室教师为主并征求任课教师建议, 组织编写了《电工电子实习指导书》,并投入使用; 在实验实习室建设方面, 增加了大学生课外电子工艺活动室, 配备了必要的仪器仪表及常用电子元器件;在实习教学管理方面,针对原有的实习管理制度进行了重新修订,如印制了学生实习签名记录簿、实习记录簿等;在与理论教学的配合方面,实训室邀请了任课教师进行带教,对每个开设的实习内容、实习方法、实习形式与实习要求统一了认识。通过上述的一系列举措, 初步组织并实施了创新型电工电子实验实习教学体系。
2.我校工程实训中心自1999年创办以来,历经11个年头,但在电工电子实习模式和内容一直沿袭到现在,但是对于一个国家级工程训练中心中的一部分,应改变现有工程实训电工电子实习实训内容和模式。从这一点上讲电工实习内容已在改革,以前在原有的柜上安装电器元件,然后学生在上面按照规定线路(如,正-反、Y-Δ起动)做,教师最后检查打分。这虽然培养学生动手能力,但是内容是死的,不灵活,不能增添新内容,而现在企业都运用自动化控制来解决各种问题。因此这种控制电机模式太落后,应该让学生接触电工电气中涉及的自动化控制方式,使学生学会用PLC、触摸屏、变频器、组态技术、智能传感器等技术应用,学习内容更丰富。部分学生根据教师提出题目在运用在装置实现;部分学生也可以根据自己设计电气控制图在装置上运行。这样不仅培养学生动手能力,而且培养学生设计能力、创新能力,并且在实践中得以验证。
而相对于电子实习,目前主要训练学生焊接技术及简单线路(稳压电路)的安装、调试,我本人觉得也比较落后,应采用现代化电子工艺流程让学生实践,除了基本焊接技术训练外,让学生学会使用protel软件画印刷线路图制版,这需要购置设备,要求制版速度快,然后安装元件,焊接元件,最后调试,打破了现有用导线连接线路方式,而且根据学生情况,部分学生电子线路图可由老师提供,部分学生自身设计简单电子线路,当然前提是原理图是在理论上是成立的,接着焊接和调试,老师加以辅导,这样实训部需要购置各种型号、类别电子元器件供学生选用。以后根据学校和工程实训中心发展,可以购买电子工艺生产流水线让学生亲自体验,工厂PCB板是如何制作全过程,真正让学生体会到产、学、研一体化,为学生将来进入生产企业和搞科研打下基础。同时教师也可以去企业进修,得以提高自身水平,真正实现打造工程师摇篮。
二、 组建电工电子创新实验室
以上所说实习实训是为学校低年级(一、二级)大学生创建电工电子实习,但还不足以激发学生创新意识和创新能力培养。必须在前面阶段电工电子实习基础上,学生可以在教师辅导下,自己搞创新活动、设计的电子线路或自控方面线路。在电工电子创新实验室可以使用到最新、最高端仪器仪表,拓展学生视野和使用高新技术产品能力,这样阶梯式培养,我相信工程实训中心会出现一批既有丰富理论知识、实践能力又有创新能力的大学生,为打造我校作为现代化特色大学打下坚实的基础。
参考文献:
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关键词:维修电工 实训教学 改革
一、改革的必要性
中等职业院校根据技术领域以及职业岗位的相关任职要求、参照职业资格标准改革课程体系及内容,进而建立能够突出培养职业能力的课程方案。以机电一体化专业为例,这是一个实践性较强的专业,因此,在制定专业人才培养目标和教学计划时,应确定通过三年的理论学习以及实践训练,学生可以取得毕业证和中级维修电工资格证。
以前,多数中级维修电工实训教学方式完全照搬技校的方法:先上理论,再进行实训;这一做法,一是实训时间长,二是实训项目重复交叉;例如,星三降压起动项目需要进行3~4 天的训练;在电工操作证实训中做过的起保停、正反转、星三等有关项目,在中级电工实训时又需要做一遍。这种教学方法虽然有效,但也存在严重缺陷:(1)理论与实践脱节;枯燥乏味的理论学习、机械式的实践操作,这都无法培养学生的创新能力。(2)与其他课程内容交叉重复;这不但容易引起学生反感,更是极大地降低了学生的兴趣,也导致了重复教学和资源浪费。(3)实训时间长,影响其他课程的安排。自从机电一体化专业增加中级电工实训项目后,学时数不足这一问题尤为严峻,其中,中级电工实训时间由原来的8 周缩短为4 周,这很不利于技能养成。(4)实训项目内容仍停留在老版教材上,而且还在使用工厂已经淘汰了的老式继电器、接触器,教学内容的针对性和实用性缺乏与时俱进。因此,改革势在必行。
二、提升维修电工教学有效性的措施
1.改革教学内容
(1)课程安排。结合市场调查,同时考虑光电技术的发展需求,课程安排要坚持因材施教、循序渐进。光电技术因设有相应的电子技能课程,维修电工也就删除了电子技能部分,教学内容安排了钳工、照明线路、焊接技术、电动机结构等,突出电力拖动内容,同时增加机电一体化内容,安排PLC课程,安排更多的时间开展技能训练。
(2)增加钳焊知识和技能实训。通过与钳焊车间实习指导老师进行沟通,由钳焊老师传授理论课,然后再让具备一定钳焊技能的学生一对一的指导学生进行相关钳焊实训,训练钳工基本掌握锯削、锉削以及测量方法并理解精度要求,同时了解焊接安全操作要求、基本材料、焊接工艺、和现场焊接操作,尤其是焊接作业安全。不同专业学生间进行同场技能交流,使双方知识与技能得到提升。
(3)补充机电一体化知识。例如,以西门子S7-200为基础,介绍PLC在电气控制系统中的应用、完成以PLC为核心的电力拖动的自动控制实训、了解系统集成知识;通过PLC编程与电力拖动的对比,可以深化知识结构、有助于学生拓展知识面。
2.转变教学模式
基于提高学生专业素养和教师执教能力的目的,要严格课堂秩序、开展有效教学、手把手传授技能,这是技能训练取得成果的保障。教学相长,教与学互动,才能获得知识、技能的提升。
(1)把握课堂秩序、营造积极的学习气氛。教学中首先要强调参与技能训练及其与考技能证之间的关系。维修电工是一门专业技能课程,学生必须学习并参与训练。而考技能证是自己对自己提出的更高要求。这就杜绝了同学以不考证为理由而不去参加技能训练。做好课后与学生之间的交流、了解学生家庭背景和成长经历,进一步对学生在学习过程中存在的问题实行有效引导、严格课堂纪律要求、让同学知道老师的严肃性。本人做过大量的电工作业以及电器维修工作,对专业应用有着较为深入的理解。对于每个实训项目,我都是自己先做一遍;对实训中出现的各个环节、可能出现的问题以及涉及的细节均能清楚把握学生思路,并且有效解决问题。课堂上老师不是坐在一边监督,而是在每个工位间不停走动、及时主动与同学交流、指导同学分析训练思路、练习技巧、指导安装工艺,集中
讲解实际应用与技能实训的的联系。
(2)设立技能成就卡、营造交流竞争平台。把教学内容设计成不同的模块,每个模块都设立技能训练成就卡,同时根据训练内容撰写材料清单、工作报告以及工艺文件。对于照明、电力拖动和机电一体化实训项目,则要求同学合理选择电器、布置整齐有序、设计导线走向,安装好后进行线路检查、分析工作过程、通电运,若电路设置故障,分析故障原因、测量参数变化、判断故障位置,进而解决问题。所有模块完成后,在技能卡上自己给自己打分。每位同学均能清楚了解自己的成绩,由于成绩明确,这就有利于同学间形成良性竞争。专业技能实训中,我发现个别同学有“这个课程没用、就业时又不从事这行业”的想法;这时,就要从专业课程设置要求上与他们取得沟通。并从拓展知识面、完善知识结构、在专业技能训练中找到学习方法以及工作思路这些方面入手去引导。
(3)组织兴趣小组、塑造技能训练好助手。开学初即在学生组织兴趣小组、进行技能深化训练。通过布置书面作业、检查钳焊和电力拖动技能训练中发现技能能力;课后与同学进行沟通等诸多渠道来选拔爱学习、肯动脑、悟性高的学生组建兴趣小组。与其他同学相比较,兴趣小组的学生学习时间多而且辛苦,必须具有主动性。老师带领他们参观实训中心机床设备、研究机床电动控制过程、及其保护原理、导线布线工艺、配线大小、人机工程等内容。通过布置拓展、提升知识的应用,兴趣小组的学习主动、积极,而且成效明显。上课期间兴趣小组同学与其他同学一起,他们就可以指导同学,成为是老师的助手。同班同学不明白的地方,他们可以帮助解答;而且,同班同学出现的各种问题能促进他们认知的提升,发现自己没想到的地方,这样就形成了良性循环,课堂互教互学气氛浓厚。
(4)7S管理养成职业素养。配合7S管理,上课前同学需把与课堂无关的物品放到指定位置,不允许带到工位上,这就保证工位整洁有序、与训练工作无关的事不在工位上进行。实施课堂整理时,要求同学把手机放到课桌左上方位置,有利于大家共同监督、减小课堂上玩手机的可能性。实训时要求工具和材料排列整齐、导线整理成直线并且一端对齐、捆扎成束;安装时按需要选取合适的导线,较长的导线不要剪断,走线要整齐美观。同时,根据安全操作规定来实行带电作业监护,以保证实训安全。待实训结束、器件拆除导线后,螺钉等用旋具要回旋紧固,以防止松开掉落;设备要轻拿轻放,学生应爱惜设备、参与设备整修等;下课前要列队讲评,肯定本节课表现较为突出的同学,指出需要加强改进的方面;课后及时进行清扫、物品归位、排列有序。
3.信息化教学
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》规定要“加快教育信息化进程”,信息建设也是示范学校建设的战略部署的重要组成部分,在多媒体信息化时代,口头讲解这一形式,已不足以吸引学生注意力、引起他们的学习兴趣。只有信息技术与维修电工课程相结合、营造出技能实训最重要的现场感,这将有利于开展有效教学;通过设备工作过程录像,来分析每个实训课题的工作原理,以学生为模特,把实训内容拍成视频,把操作姿势拍成相片,把相关工作任务、教学要求、实训要领以及安全注意事项等做成课件,这样就能以图像、视频直观的激发学生的学习兴趣,增强模仿性,使学生表现出更为有效的学习行为。
参考文献
[1]韩立福.有效备课——知识建构型视野下的备课问题与对策[M].长春:东北师范大学出版社,2009.
关键词:教学设计;教学活动;教学方法
电子产品生产工艺与管理是一门实践性很强的课程,为了使学生进一步掌握电子产品生产工艺与管理方面的基本理论、基本知识和基本技能。笔者基于行动导向教学法设计了本教学方案。本教学方案包括:教学目的与对象、教学内容的安排、教学时间的分配、教学活动的组织与调控、教学方法的选择与应用、教学评价方式与手段的应用等。
一、单元教学设计流程
课程的单元教学设计是所有课程教学的基础,具体流程包括教学目标的确定、学习者分析、教学内容的安排、教学方法与策略、教学媒体与手段、教学环境与情境及教学评价与反思。
二、教学案例的设计
1.教案
(1)设计思想。电子产品生产工艺与管理是电子技术应用专业学生从事电子行业必须掌握的基本技能。在课程设计理念上,要充分体现职业性、开放性和实践性。为此,在课程教学思路设计上,部分内容通过案例分析讨论、现场教学和情境教学法帮助学生解决共性的理论认知问题,更多的则是通过在校内的电工电子综合实训中心和校外建立的实训基地进行强化实践教学学习,着力培养学生的职业能力。实训体系由单元化实训任务和综合性实训项目构成。
(2)教学内容分析。通过学习电子元器件引线加工成型与插装技术,掌握电阻、电容、晶体管、导线、开关、接插件等元器件的引线成型工艺,掌握电子元器件的插装工艺。
(3)教学内容处理。学生需要在教学活动中充分发挥自主参与的主动性。所有任务实施计划、人员分配、材料配置都将由学生独立完成,在教学过程中,教师起指导、咨询作用,让学生有充分的机会自行处理任务实施中出现的各种问题。教学目标为:①知识与技能目标:初步具有查阅电子元器件手册并合理选用元器件的能力,会使用常用电工工具,初步具有制作元器件引线的加工成形的能力,初步具有进行元器件插装的能力。②过程与方法目标:了解电子产品生产工艺的认知方法,培养学习兴趣,形成正确的学习方法,有一定的自主学习能力;具有一定的交流、分析、解决问题的能力。③情感态度与价值观目标:树立辩证唯物主义观点,养成实事求是的科学态度和良好的职业道德;具有创新精神和团队精神。
(4)学情分析。本课程主要针对电子技术应用专业一年级学生。学生在学习该课程之前要熟悉常用电工工具的使用,基本电子元器件的识别与检测,基本电工电子知识与技能等。
(5)重点和难点分析。重点:掌握电子元器件的加工工艺和插装要求。难点:电路的整体安装、安装时人员的配合、工具的使用、异常情况的排除等。
(6)教学策略选择与设计。学生进行自由分组组合,原则上每组人员在3~5人。学生分工角色有组长、检验员、物料员、作业员等。
(7)教学环境及资源准备。教学环境:具有多媒体教学条件的实训场地。实训工具:尖嘴钳、镊子、电子元器件若干。
2.教学设计
(1)情境创设。职业岗位角色:技术工人;行动虚拟情境:模拟电子产品生产线;设备与工具:尖嘴钳、斜口钳、镊子等。
【关键词】电工实习 技能实训 教学方法
近几年,技校学生素质普遍越来越差,基础知识储备也越来越少,而电工对基础知识的要求比较多,这就更提高了我们的教学难度。有什么办法能提高我们的技能实习教学效果呢?结合笔者几年的电工实习教学,我总结了以下几点共同探讨。
第一:明确电工技能实习教学的重要性,理论教学与技能实训要互补。
现在社会所需要的电工专业技术人才应该是既有理论知识又有很强的实际动手能力,可技校学生在理论上无法和高校毕业生相比,我们只能在实践技能方面进行强化,使其在一定理论基础上掌握相应的技能,这样学生一毕业就能从学生身份置换为企业员工,缩短了培训的时间也为企业节省了开支。鉴于这种情况,我们技工学校更应明确电工技能实习教学的重要性,让学生有更多机会参加电工技能实践,为毕业后的就业打下坚实的基础。
不同的学校实习设施不同,教学计划就会有出入。笔者认为理论要在实践中证明,理论教学与技能实训要互补。电工学生的学习应分三部分:(1)理论教学:包括课堂和实验,实验很重要,学生可通过实验验证已有的、经过理论证明的定理、定律,比如戴维南定理,加深对理论知识的进一步理解;(2)技能实训:学校提供专门的实训室,在连续几周的时间内给予学生实际动手的机会,包括焊接所学过原理电路,配制电力拖动中的控制线路等;让学生在实训过程中会发现问题,通过分析原因,寻找解决问题的方法,复习理论知识,从而完成一件成功的“作品”;(3)生产实习,指的是学生经过在校两到三年系统的理论学习和技能实训后,学校有目的的将学生送往工厂或企业让学生继续技能的锻炼,这样学生会在实习中将所学知识很快应用到生产中,更重要的是让其提前适应企业文化及要求,完成身份置换,促进毕业后能尽快就业,生产实习期一般为一至两个学期。
这样电工实训与理论教学之间的比例至少达到1:1,自认为我们学校的这种时间分配比例是可取的。
第二,实习教师的高素质同样决定了实习教学效果
作为一名实习指导教师,知识面要广。电工生产实习指导教师,除了本工种的《电子技术》、《电力拖动》、《电机与变压器》、《电工仪表》课程外,还要掌握钳工、制图、机械等相关知识。要做到给学生一杯水,自己得有一桶水。 实习指导教师重在指导实习,那么我们实习指导教师就要具备:
1、具有扎实的理论基础,电工实习与理论知识结合紧密,教师的基础知识同样影响着学生分析电路的能力。
2、具有丰富的实际操作经验,较高的电工操作水平。要指导学生,首先自己必须得心应手,体会实习过程中的重点、难点,重点在什么地方,难点在哪,怎么解决。对每一位学生出现的实习问题,能做到心中有数。
3、实习指导教师还应具备应对突发事件的能力。电工班以男生居多,在平淡的实习中难免会出现一些“问题”,要求实习教师能及时妥善解决,不留后患。
第三,采用合理的教学方法,引起学生兴趣,力求实习效果更好。
1、通过示范教学法进行教学
古人说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”学生在每学完九周理论知识后,要到电工实训室实习相同的时间。我们应该把握住此时学生的心理:对一切都感到新鲜,陌生、好奇、都想动手摸一摸、做一做、试一试。这时,在教学中采用示范教学法引导可收到事半功倍的效果,如榔头的使用方法,电工刀剖导线的角度等。在讲“电烙铁打磨”课时进行实物教学,并用锉刀做打磨电烙铁的演示。实习指导老师讲解时,力求对每一样工具的使用做出正确的示范演示,让学生开始就养成良好的操作习惯。
2、通过多媒体手段演示教学
电工实训室由于种种原因,不可能有教材上给出的各种机床电气设备,由于没有实物,讲解时学生往往难以理解,这时,可采用多媒体手段进行教学。如讲M7140磨床、X62W万能铣床、Z3050钻床等就可以利用Flas来生动直观地讲解。虽然学生没有接触到实际机床,但对机床电气控制与机械部分的配合运动有了相对的了解,所以适时的采用多媒体教学可提高实习教学效果。
3、通过设故障加深学生对电路原理的理解
在电工实习过程中,学生往往会遇到各种问题完不成规定的课题,此时就通过带学生联系基础理论知识,分析原因,来排除故障,倡导学生能学以致用,所以,在实习教学中,只有做到教、练结合,特别是电工实习教学中的电机修理、机床电器维修、电子线路的调试等课题时要多提问、多设故障,使理论教学与技能训练互相渗透,相互协调,使学生在丰富的感性认识基础上发展到理性认识,才能获得最佳的教学效果。在这个过程中,既复习了基础理论知识,又解决在实际问题,让他们感受到成功的喜悦。
第四,严格要求,技能训练与理论知识相结合,提高工艺水平。
在电工实习过程中,线路板上安装元器件多、工艺要求多、标准高。针对这一情况应做到对学生“作品”严格要求,设立恰当的评分标准,以达到规范化的目的。以电力拖动控制线路的安装为例,线路较多,我先要求学生复习其工作原理,使用软线连接线路后进一步加深对动作过程的理解,然后按照线路图画出其布线图,最后,按图配盘,安装过程严格要求。当试车出现控制功能不能实现的情况时,可鼓励学生共同分析,直至找出故障点,让学生体味成功,有利于树立自信心。
【关键词】电工技术技能 实训 教学改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889(2015)05C-0174-02
在高校,电工电子技术是许多工科专业的专业基础课。该课程的重要特点是实践性强,一般在理论教学的同时,需开设电工技术技能实训。通过实训,培养学生的专业技能,提高学生的实际动手能力和学习兴趣。新形势、新技术、新产品(如触摸屏、楼宇工程技术等)对应用型人才提出更高要求。为了提高学生的应用技术能力,使他们更好掌握新技术、新技能,适应市场、就业的需要,更好地开展电工电子技术课程实训教学就显得非常重要。以下结合南宁学院电工技术技能实训教学的改革情况,对电工技术技能实训教学模式进行探讨。
一、电工技术技能实训教学的基本情况
一是南宁学院开设电工电子技术课程实训的专业有十几个,上课的班级多,上课的老师也多。该课程实训内容包括:电工电子类相关的专业基础课、专业课的课内实验,电工电子集中实践环节,校外参观实训以及顶岗实习等。
二是每个老师开设的实训项目、实训内容与申请使用的实验室各不相同;指导老师熟悉哪个实验室的设备,就用哪个实验室上课,随意性很大,致使有的实验室利用率很高,有的实验室利用率低,设备得不到充分利用,也影响实训效果。
三是对于不同班级同一门课程,由于没有统一的实训教学大纲、实训考核要求,随着实训内容与要求的不同,有的实训内容很容易就完成了,有的项目由于时间不够或其它原因就走过场、不了了之。
四是实训场所与教学师资不足。以项目化教学为主线,采用一体化教学会收到较好的教学效果,但实验室又不够用;而大部分课程理论教学与实验实训都是同一教师,有的教师教学任务比较重,很难抽出充足的时间做实验准备,所以在实训过程中有时出现问题较多,或者实训方案比较简单。
五是仿真设备不够。在实训中比较缺乏楼宇工程实际使用的设备,影响着学生的学习兴趣与技术技能提高。
二、电工技术技能实训教学改革的探索
(一)采用集中实训方式,提高学生的电工技术技能
为了进一步提高学生的技术技能,激发他们的学习积极性,我校13机械班学生在完成了电工电子技术课程教学任务后,安排了两周电工电子集中实训。针对他们的专业特点,电工部分以机床常见控制线路为主线,电子部分以制作实际使用的功放器电路板作为检验,开展从电工常用仪表的使用,到提交成品等过程的综合实训,实训的流程如图1所示。
通过实训,让学生了解并熟悉实际线路安装调试与运行维护的操作技能,产品制作的流程及验收的具体要求等。
(二)增加仿真设备、开展仿真实训教学
增加(如楼宇工程等使用的)仿真设备,通过开展仿真实训教学,使学生在学校实训就能了解并熟悉部分楼宇工程的真实情况。电气自动化技术专业的学生进行配电线路安装实训时,从工程应用的实际出发,采用了施工现场使用的开关设备,按实际要求进行照明线路、低压配电屏、低压配电箱等项目的综合实训。通过实训,使学生能体验到施工现场的实际情况,并掌握一定的工艺技术要求。例如在照明线路实训时采取如图2所示的流程方式。
经过实训,学生基本掌握照明线路的布线、灯具开关的安装连接、在施工中要注意哪些事项等技术技能。开始许多同学都说不会,眼看手不动,但在老师指导和个别动手能力强的同学带领下,井然有序动起来,并按要求顺利地完成实训任务。
(三)加强实验教学管理,重视教师队伍的建设
1.加强实验设备的整合,使现有的实验室可承担更多的实训教学任务,这样不仅提高实验室的利用率,也为学生提供更多的实训场所。例如数字电子实验室增加模电实验箱后,可承担数电、模电与相应电工基础的实验,在同一时间又增加一个场所为学生开设模电、电工基础的实验,有效缓解基础实验室使用紧张的情况,为实训教学的开展提供保证。
2.为搞好实验教学管理,南宁学院机电实训中心正在逐步按现有条件整合实验时间、合理安排实验、落实在实训中分批分组、实训考核的具体要求等。同一门课程根据教学计划及教学大纲,结合生产实践情况,设置和安排实验实训的项目内容,统一安排实训及考核。例如开设的电工电子技术课程实训,统一了实训项目、实训内容及具体的考核要求等,在实训中内容充实、学有所获,学生参与的积极性较高,实训效果得到学生和教学督导的好评。
3.为提高教师的综合能力,南宁学院从2014年暑假开始,要求老师每年参加不少于1个月顶岗实习的社会实践。学校出台系列政策支持教师进修培训、提高学历学位;采用多种方式联系企事业单位、寻找项目,为教师开展科研实践活动提供方便。如学校组织教师到邕宁经济开发区进行考察调研,为科研和实验实训教学提供更广的空间。
(四)理论联系实际,精心设计实验实训内容
在进行电工常用仪表的使用和基本测量实训时,根据工作现场的具体情况,不仅要学会电工“三表”的使用与测量,同时还要求掌握电工常用工具(如验电笔、剥线钳等)的使用等。在进行万用表实训时,指针式和数字式万用表都要学会使用,因为这两种表各有优点,考职业资格证是使用指针式万用表,而现场使用的是数字万用表。在进行基本测量时,除了检测基本物理量电阻、电流、电压外,还要检测一些常用物理量、低压电器与电子元器件,如电容、电感、电位器、接触器、继电器等。
三、电工技术技能实训教学改革的思考
(一)加强技术技能与创新能力的培养
培养应用技术人才,创新能力的培养非常重要,那么在电工技术技能实训教学中,怎么培养学生的创新能力呢?南宁学院尝试从以下三个方面努力:一是全方位开放由学生管理的实验室,如创新实验室、仪器维修室和仿真实验室,利用这些实验室学生可以进行小产品制作、仪器的维修和仿真实验等。其它实验室也采取预约式开放,如数电、模电实验室,通过预约申请、审批同意后可进入实验室做实验。二是设立实验室助理岗位。实验室助理除了帮助老师做好实验室的日常管理工作外,还协助老师完成实验准备工作、实验仪器的安装调试、维修维护等。三是鼓励和指导学生参加职业竞赛、义务维修等。如每年都组织指导学生参加全国电子设计大赛和职业竞赛,在校内、校外开展义务维修活动等。
(二)重视技术技能与学习兴趣的培养
兴趣是学习的最好老师,为提高实践动手能力和实训效果,就必须重视对学生学习兴趣的培养。学生普遍对基础验证性实验兴趣不高,针对这种情况在实训中注意培养学生对实验数据的分析判断,指导学生对实验线路进行检查与排故,掌握在操作中的技术技巧等。如首先通过理论分析计算,再考虑实训产生的误差因素,便可判断出实验数据的正确与否。在做“比例运算放大电路”实验时,碰到示波器波形显示不正常等异常情况,这时就要指导学生对可能产生故障的原因逐一分析检查,直到找出并排除故障。在验证基尔霍夫定律时,注意向学生介绍节点连接、支路电流测量及独立电源选择等技巧,掌握了这些技巧,实验就做得比较顺利。
在专业实训时,注意把原理图与实训线路对照结合起来,如做继电保护实验时,把继保测试仪与继电保护装置的连接与原理图对应起来,使学生在连接线路时思路清晰,接线不容易出错。
在综合实训时,强调目标要求,介绍工艺流程,指导交流制作技巧等。如制作功放电路时,首先准备并检测好所需元器件,安装线路时,指导学生怎么固定、焊接元器件,最后怎么进行线路的检测与调试,亲自制作成品,感受成功的喜悦,学生参与积极性很高。
(三)注重社会实践与技术技能的提高
为提高学生的技术技能和综合素质,南宁学院积极组织学生参与社会实践工作,并通过学校联系、老师推荐等多种方式为学生搭建这个平台,把社会实践与技术技能的提高联系在一起。
总之,开展电工技术技能实训对培养高技能应用技术人才非常重要。为了提高电工技术技能实训教学效果,我们必须理论联系实际,精心设计实验实训的教学内容;采用集中实训方式,进一步提高实训效果;增加仿真设备,开展仿真实训教学,提高学生的学习兴趣和动手能力;加强和规范实验教学管理,重视师资队伍的建设;注意培养学生的学习兴趣和创新能力,积极开展社会实践工作,从而更好地培养应用技术人才。
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【基金项目】南宁学院2015年教学质量与教学改革项目(2015XJJG13)