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以往在高級維修電工考證培訓中,一般采用基礎課程聯合專業課程教學,這種教學方法有利于學生打好良好的理論基礎。但因其理論知識過于系統化,致使學生學到的知識缺乏針對性,扎實的理論基礎不足以讓學生真正理解該行業的特征。因此,在理論知識的基礎上,加大實訓教學力度,有利于學生對電工行業有全面的了解。學生能夠通過實訓,得到論證,使理論知識得到鞏固與加深。因此,在高級維修電工考證培訓中,加強實訓教學,是提高學生實踐能力的有效途徑。
一、國家高級維修電工職業資格考證實訓要求
根據國家職業技能鑒定規范,確定高級維修電工技能要求考核的主要有電路、磁路與儀器儀表等基本知識、電子電路知識、電機及拖動基礎知識、自動控制知識、控制技術以及相關高效生產與機械知識等。
其中電路與磁路需考核鑒定的內容有復雜直流電路分析與計算方法,自感、互感的物理概念等。儀器儀表主要考核晶體管測試儀以及各類示波器從應用元件與操作方法等。電子電路包括模擬電路,如電路放大、正弦波振蕩、基層運算放大等基礎理論及其應用知識;數字電路,如分立元件電路、觸發器、計數器等基礎理論及其應用;晶閘管電路,如三相橋式及帶平衡電抗器三相反星形可控整流電路、斬波器及逆變電路等基礎理論及其應用;還有電力半導體器件,如電力場效應管、電力晶體管等特點與在逆變器與斬波器中的應用;電子設備防干擾基本知識等。電機及拖動基礎主要包含變壓器、修理工藝的基礎知識等,如換向器的制造工藝及其安裝方法、改接方法、處理方法以及修理與修理后的試驗方法等;電機工作原理與電機制動原理,如電機基本工作原理、換向原理、外特性、電流、轉速等的關系與過載能力以及電磁轉矩計算等;繞線轉子異步電動機串級調速、變頻調速、三相交流換向器電機及無換向器電動機的調速等。自動控制主要考核內容有自動控制原理理論、位置移動數字顯示系統、各類電梯原理及其使用或調整、根據工藝與安裝要求針對復雜機械確定電氣控制線路圖繪制方法等。控制技術方面以微機原理在工業生產自動控制中的應用、電力晶體管電壓型逆變壓器基本原理等為主要考核對象。相關高效生產技術與機械知識,主要考核考生對基本時間與輔助時間的縮短措施分析,以及機械傳功與液壓傳動的基礎知識。另外,國家高級維修電工技能要求主要有,如安裝、改裝、調試等實際操作技能;故障分析、檢修及其工藝編寫;以及儀器儀表使用技能及其維護、工具的使用與維護等。
二、高級修電工技能考證實訓方法
(一)將以往競賽內容有機融入實訓教學中
高級維修電工理論課程設置包括基礎理論、專業理論、專業應用與新技術應用四大模塊。尤其是專業應用與新技術應用課程的設置,標志著我國高級維修電工理論教學得到了進一步發展。然而,在實際教學中,教學教材仍舊處于滯后狀態,教材內容缺乏針對性與實用性,與現代電工行業發展水平形成極大的落差,學生無法對新技術、新工藝等具有良好的理解。學生在培訓中缺乏適應現代化企業的專業技能與綜合素質,無法適應高級維修電工考核要求。因此,在進行高級維修電工技能考證培訓時,實施教學內容改革為首要工作,所選教材應納入新技術、新工藝等內容。針對不同教材,進行對比分析,并大膽改進,使教學內容更接近教學實際,適應行業現代化發展需求。
每年高級維修電工都會舉辦各種各樣的競賽,競賽內容也是圍繞行業最新發展進行的,是學生了解電工行業最新發展動向的捷徑。在實訓教學過程中,教師可收集整理一些近年來的競賽內容,并有機整合,利用到實訓教學中。此外,教師還應根據不同學生間的差異,結合對高級維修電工技能考核試題類型、模式地考慮,有針對性地進行實訓教學。
(二)建設模塊化實驗室
設備完善、功能齊全的實訓室是鍛煉學生實踐能力的基本保障。廣東三向教學儀器制造有限公司根據國家最新《職業標準》及勞動部頒發的“電工技術等級證”等實訓考核內容要求。研發了SX-608C高級維修電工實訓考核設備,整套設備包括了單片機技術、供配電技術、變頻器技術、數字應用電路技術,可編程控制器技術,直流調速技術等,基本涵蓋了高級電工國家職業標準,滿足教、培、考的需要。保證學生能夠有將理論知識應用于實踐操作中的條件,從而使理論知識與實踐操作更好地融合在一起,滿足學生動手能力的需求。切實提高了實際操作能力,更好地理解并掌握高級電工技能考核中的理論考核知識,獲取相應的資格證書。
(三)一體化教學方法
以往的高級維修電工技能考證實訓教學中,教學方式多以灌輸式方法為主,學生模范教師演示步驟動手操作。這種方法更適合中級維修電工教學,由于高級維修電工所涉知識面較為廣泛旦復雜,相關實訓步驟也相對繁多,很容易出現錯誤。如采用教師演示,學生模仿的教學方式,經常出現學生遺漏操作步驟的問題,或因忘記關鍵步驟的注意事項,造成實訓的失敗。通常情況下,由于學生對首次實踐動手操作印象較深,第一次出錯,可能造成后面重復犯錯。這樣一來,不僅使學生在求知道路上遇到問題,還給實訓設備帶來不利影響,可能造成破壞,導致教學成本的升高。
因此,在高級維修電工技能考證實訓中,教師不僅要注重實訓室及設備的建設,還需對教學方法進行更改。在教學過程中,教師可以采取邊演示邊指導的方式進行教學,實現一體化教學。此外,在學生動手過程中,教師可挨個檢查每個步驟學生的動手成果,一旦發現錯誤應及時予以糾正,在學生完全掌握的基礎上,再教授下一個步驟。使學生真正掌握實訓操作的每一個步驟,進而掌握全部實訓操作過程,提高實訓教學的整體效益。
(四)模塊化教學
依照國家高級維修電工職業資格要求,將維修電工競賽內容與實訓教學內容進行有機整合。分別針對電子電路的繪制、電氣線路設計以及機床電氣線路故障檢修等考核內容進行系統地教學與訓練,實現高級維修電工系統化教學,增強教學內容的針對性,使學生在相關基礎知識與操作技能等多方面水平均得到有效提升。在高級維修電工考證實訓過程中獲得一技之長,旦使學生能夠成功考得高級維修電工資格證書,成為社會與用人單位需要的優秀人才。
三、堅持理論與實際運用相結合
關鍵詞:PLC;實訓屏;系統設計
作者簡介:羅宇(1969-),女,重慶人,重慶電力高等專科學校實訓部,講師,工程師。(重慶 400053)
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0113-02
PLC作為先進的、應用最廣的工業控制器已風靡全球,而三相異步電動機廣泛應用于現代工業生產和民用生活中。PLC在三相異步電動機控制中的應用與傳統的繼電器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、靈活性強、功能完善等優點,PLC能夠為自動化控制應用提供安全、可靠和比較完善的解決方案,適合工業生產對自動化控制的需求。因此,PLC在現代工控領域扮演了舉足輕重的角色。
《低壓配電屏電機控制安裝實訓》是重慶電力高等專科學校電氣、熱動主干專業的專業基礎實踐課程“電工工藝實訓”的核心模塊。它體現了電工技術的綜合性、現代性和現場性,對高職學生專業電工知識的學習和電工、維修電工基本技能的提升具有極其重要的意義。基于PLC的電機控制在工控領域的廣泛應用,有必要對現有的低壓配電實訓屏進行二次設計和改進,在電工基本技能模塊中引入PLC技術,采用PLC少量開關量邏輯控制指令來替代繼電器電機控制功能。實現了模塊化設計,單元式組合,可視性強,為學生搭建了一個實用的開放式的電工工藝實訓平臺,構筑了一座從學校(基礎理論)走向社會(工程實踐)的橋梁。
一、PLC工作運行及其系統設計要點
1.PLC工作運行
PLC主要由主機、輸入/輸出接口、電源、編程器擴展器接口和外部設備接口組成。因其類型的不同,其功能指令語句也大同小異。PLC工作運行是按“順序掃描,不斷循環”的方式進行。即CPU依據用戶控制要求編制的程序,沿程序語句指令的序號進行周期性循環掃描,若無跳轉語句則從第一條開始,逐條順序執行程序直至程序結束。隨即又循環重返第一條語句,開始下一輪順序掃描。PLC每順序掃描一次,必經過輸入采樣、程序執行和輸出刷新三個階段。這三個階段即為一個周期。
2.PLC控制系統設計要點
(1)提出系統控制要求。依據生產工藝過程,了解并細化被控對象工作特征(如需完成的動作順序、動作條件、必備的保護和連鎖,操作方式要求自動、連續、單周期、單步等),分析被控對象機械與電氣間的配合,提出被控對象對PLC控制系統的控制要求。
(2)明確輸入/輸出設備。參照系統控制要求,明確系統所需的輸入設備(如轉換開關、按鈕等)和輸出設備(如指示燈),進而確定PLC的I/O分配對應表和I/O接線圖。
(3)設計軟件及硬件。進行PLC軟件設計,完成控制柜(臺)等硬件設計及現場施工。
(4)聯機調試及整理技術文件。
二、基于PLC的觸點互鎖電機正反轉控制系統設計實例
1.觸點互鎖電機正反轉控制系統的控制要求
按啟動按鈕SB1,電動機作星形連接啟動,電機正轉;按啟動按鈕SB2,電動機作星形連接啟動,電機反轉。在電機正轉時,反轉按鈕SB2被鎖定;在電機反轉時,正轉按鈕SB1被鎖定。如需正反轉切換,應首先按下停止按鈕SB3,使電機處于停止工作狀態,方可對其做旋轉方向切換。
2.控制系統I/O分配表(見表1)及輸入/輸出接線圖(見圖1)
3.控制系統軟件設計(見圖2)
PLC連上編程器并接通電源后,其電源指示燈亮,編程器開關置于“PROGRAM”,即PLC處于編程狀態。編程器顯示PASSWORD!此時按住“Cltr”鍵并按下“Montr”鍵,待屏幕顯示地址號0000,即可輸入程序。
注意:輸入程序前,需將存儲器內容清零,再將控制程序寫入PLC。程序輸入到PLC指令如表2所示。
4.控制系統硬件設計
依據PLC控制系統的設計步驟,完成PLC系統程序設計后,便進入控制柜(低壓配電屏)等硬件設計階段。基于PLC特點,控制系統程序設計與硬件設計也能并行實施。
(1)PLC硬件組成。PLC選用三菱FX系列,PLC控制單元包括CPU模塊、數字量I/O模塊、模擬量I/O模塊、通信模塊和繼電器;系統的各控制信號或輸入信號均是“開關量”或“模擬量”。如開關量輸入的控制按鈕部分以及模擬量輸入的外部傳感器接口單元。PLC(FX系列)將一個微處理器、一個集成電源和數字量I/O點集成在一個緊湊的封裝中,從而形成了一個功能強大的微型PLC。
(2)電源配置。輸入AC 220V;輸出AC 0V~250V ;交流可調電源及DC 5V/DC 12V/DC 24V各1路(由模塊電源組建);另配置1臺直流穩壓電源(0V~50V可調),電源還需配置漏電及過流、過載等保護裝置。
(3)控制系統故障預設。實訓屏控制系統故障預設,若采用計算機模擬程序控制,改造成本高,而利用開關控制,不僅能達到同樣效果,而且成本較低。因此在實訓屏上另加置一故障預設模板,模板上由多個開關組成,各開關串聯在電路中即可完成對電機各種控制線路的故障設置,且具有多種故障組合。
技能考核前,考評員只需操作開關即可設置故障,考核中考生先通電觀察故障現象,隨后斷電,用表計判斷故障并排除故障,然后通電驗收,最后斷電,拆線完成考核。結束后,考評員只需很短時間操作開關就可復位設置故障,又能進行下一輪考核。
控制系統故障預設模板靈活、方便、快捷,避免了故障現象過于直觀,保證了電工與維修電工考核的公平、公正和高效。
(4)控制系統實訓屏模塊間輔助設施。設計與控制系統實訓屏配套的設施是各式不同的機架和模板箱,要求統一標準規格和設計尺寸,以保證與實訓屏布局合理、方便、實用。
實訓元器件采用導軌和機架固定,開放式安裝于屏柜。既便于組裝和拆卸,又便于學生識別和測試元件及其參數;一個機架與不同的模板箱搭配可完成不同的實訓項目。
每一單元都有各自的輸入和輸出接口,均采用接線端子排,以便于接線;為規避相互干擾,輸入、輸出信號與電源均要求分開。這樣才能保證控制系統實訓屏良好的擴展性,緊跟自控領域的發展需求;實訓內容充實且選擇靈活,使學生實訓的選擇更有針對性;開放式設計,便于學生認識、掌握。
三、設計改進后的預期效果
充實和豐富電工工藝實訓內容,將基本電工元件(接觸器、開關、按鈕等)與工控自控模塊(PLC控制模塊)以及基本電工測量儀表(電壓表、電流表等)恰當組合,實現模塊化設計,實施單元式組合。學生根據自己的設計,把抽象的圖形符號與具體器件有機結合,去控制或操作器件,實現其設計功能。這有助于激發學生的實訓和創新熱情;有助于他們將電工實訓知識、技能融入到以后的工程實踐中,使學生真正能夠學有所用。
四、結論
基于PLC的電工實訓屏的改進設計,為學生構筑了一個有實際意義的開放式電工實訓操作平臺,構建了一座從基礎理論走向工程實踐的橋梁,為初次接觸工程實踐項目的學子使用計算機從事工業自動控制打開了便捷之門。
參考文獻:
[1]郝俊青,等.PLC在電工實習中的應用[J].科技情報開發與經濟,
2009,(4).
[2]王正鋒.電工技能訓練[M].南京:江蘇科學技術出版社,2006.
[3]周四六.可編程控制器應用基礎[M].北京:人民郵電出版社,
一、傳統專業教學模式特征
1.理論教學和實訓教學分別進行
傳統的教學模式是理論教學和實訓教學分別進行。兩者存在不同的教學目標、教學任務和教學內容,容易造成理論和實際脫節。大部分理論教師,只會講理論課程不會教實訓課程,理論教學比較抽象、不實用、原理太多,而職業學校的學生又不需要去設計和制造各種電氣設備和元件。理論課教材內容與實訓課教材不同,理論教師只注重理論知識的講解,實習教師只關心實際操作訓練,理論教學與實習教學嚴重脫節。而且教學場地也有不同,傳統教學法把理論教學和實訓教學分為兩個教室。在教學時間上教學安排分段實施,理論教師和實訓指導老師各自為政,教材間的聯系不緊密,教學內容不能循序漸進地進行。
2.理論與實際分離,實踐環節薄弱
傳統電工課程教材的難度較深,內容落后,教學方法單一,理論與實際分離,實踐環節薄弱,嚴重影響學生實踐能力的提高。若電工理論與實踐教學能采取一體化教學,則既突出學生動手能力的培養,又使學生學到與專業技能有關的操作知識,培養了學生的綜合能力和創新能力。
二、電工一體化教學模式
1.一體化教學的概念
一體化教學,是我國職業教育正在積極探索的一種新的教學模式。它是充分利用現代教育技術,將理論、實驗、生產實習、計算機、多媒體、網絡等技術融合于教學過程,講授、聽課與實驗、操作等教學形式一體化實施,教室、實驗室與實訓場地等教學條件一體化配置,知識、技能與素質等職業要求一體化訓練,而形成的融知識傳授、能力培養、素質教育于一體的一種新型教學方法,并可對教學效果進行科學、合理和規范化評價。
2.一體化教學的形式
一體化教學是由一位專業課教師同時承擔專業理論與專業技能的教學。這種教學模式解決了專業理論與專業實訓重復教學的問題,將應知的專業理論和應會的技能緊密結合在一起,以技能訓練為主線,強化專業理論的指導作用,突出學生實際動手能力的培養。教師可根據教學計劃要求,拆分教學課題;對課題中理論與實踐的比例、教學手法、教學形式等內容,根據學生及教學條件加以調整,以期達到最佳的教學效果。這種教學使學生在實際技能訓練和生產實習過程中理解專業理論知識,掌握操作技能和實際工藝過程,從而增強學習和動手的興趣,提高分析問題、解決問題的能力,提高學習效率。同時在一體化教學過程中注重了對相關專業理論及技能知識進行拓展和訓練,使學生具備一定的復合技能。
3.一體化教學需要具備的基本條件
(1)建設一體化教學中心。實施一體化教學,必須具有既能滿足理論教學又能滿足實訓教學的場地。應根據歷年來本專業學生的數量,及未來專業發展的方向,也就是擴展課題的情況,設計有足夠工位和一定的面積的實訓場地。教學場地應建立適合理論教學的設施,例如多媒體演示和電工專業操作訓練崗位所需要的多功能電工電子綜合教室。教學器材方面應配備有各種實習用電氣元件,包括本專業的電阻、三極管、集成塊、電容、電動機、變壓器、電工儀表、計算機、PLC、變頻器等實驗實訓所需要的儀器、設備、工具等。
一體化中心使師生實現了教、學、做一體化,并且循環交替進行。在教學中體現了理論與實際相結合的效果,真正實現了空間和時間的統一。在軟件設施方面,應具有PowerPoint和Flash等多媒體演示軟件、EMA等電路仿真軟件、PLC編程軟件,設備齊全才能確保一體化教學活動的正常進行。
(2)需要高素質的一體化教師隊伍。一體化教學要求教師不僅要有豐富的專業技術知識,來講授理論課程,還要有熟練的操作技能,能指導生產實習,即既是講師又是技師的復合型教師。同時還要求教師應明確專業課題的要求、重點、難點、工藝及實習設備情況,并根據技能特點,編寫教案。在獨立操作項目的演示和實訓中,教師應緊密聯系實際,簡明扼要地講解相關理論知識,拓展學生的認知能力,做到共性問題集中講解、個別問題個別指導。教師還應在電工專業發展的前沿,了解本專業發展方向,掌握本專業的新工藝、新材料,并及時充實到教學中。要求教師參加職業技能鑒定,取得相應工種的職業資格證書,督促其參加本專業各類技能競賽和教研活動來提高教學水平,只有這樣才能圓滿完成一體化的教學任務。
三、電工一體化教學研究與實施
1.一體化課程開發
為改革電工理論與實踐教學,首先應對理論與實踐教學課程資源進行開發。職業和技工學校電工類一體化教材的目標涉及面廣、知識新、實用性和技能性強。
(1)教學內容綜合開發。刪去難度較深和較落后的內容,加強基礎和實用的內容,注意知識間相互結合。教材的編寫思路打破傳統的教學模式,要較好地體現以學生為主體、以崗位為目標,以必需、夠用為原則。例如,電力拖動控制線路與技能訓練課程將較難、較復雜的萬能銑床安裝刪去,放入高級工考核培訓,保留并加強基礎的線路安裝練習。
(2)實訓課程開發。為培養學生理論聯系實踐,提高動手操作能力,應大膽開發實訓課程新內容。例如電工基礎訓練課程增加各種最新型號和款式的鎮流器、燈管、開關的室內照明線路的安裝訓練,解決了學生只會安裝傳統舊式元件,遇到新型號外表不同的元件就不知所措、無從下手的問題。
(3)新技術課程開發。根據現代化企業發展需要,針對當前應用軟件的發展,開發頻技術、可編程序控制器及其應用等課程,讓學生了解、體驗、運用新技術、新方法。
1課程的特點
《水利水電工程施工》課程不同于其他一些理論性較強的基礎課,具有如下特點:
(1)實踐性強。課程涉及大量具體工程的特殊施工機械、復雜施工方法等,學生普遍缺乏工程實踐經驗,對講授的內容不容易理解。
(2)知識面廣。本課程的學課本內容之外,還涉及到工程測量、建筑材料、工程力學、建筑結構、工程地質與土力學、水力學、水工建筑物、水電站等課程相關內容的運用。
(3)政策性強。本課程的學習涉及到大量國家、地方和行業有關工程規范、規程、標準、法規的運用。
(4)靈活性高。對應一個具體施工過程可以采用不同的施工機械、施工方法,同時一個時期常用的施工機械、方法是與當時的科學技術發展水平和經濟水平相適應的,因此本課程的內容必然是靈活的。
2課程結構和教學內容建設
《水利水電工程施工》是我院水利工程類專業的重點建設課程之一,我們無論是在課程內容、授課方式還是在課程體系上都做了一些改革。本課程的內容是非常繁多和雜亂的,章節之間沒有嚴格的邏輯關系。要把所有的內容都講完,課時即使增大一倍也是不夠的,同時也是沒有必要的。這就需要對所講授的內容進行重新組織和安排,做到重點突出、主次分明、邏輯清晰,有針對性地做到一部分內容精講、一部分內容略講、一部分內容不講。如鋼筋混凝土工程這幾章,由于其在水利工程中的應用范圍最廣、牽涉的施工工序比較復雜、影響質量因素非常多等特點,是授課的重點和難點,需要精講;砌體工程這一章節,雖然其應用范圍也較廣,但其施工工藝相對較為簡單,故而對其略講即可;吊裝工程,因其應用范圍相對較少,可留給學生自學。從課程內容上繼續強化常見工種的學習,要求掌握常見工種的施工工藝、施工機械、質量安全要求,通過這些學習結合施工實習,學生可以取得中級鋼筋工或混凝土工職業資格證書;建筑物施工將原來的各單項建筑物施工按類型合并為土石建筑物、混凝土建筑物、地下工程等,將原有各類型建筑物共有的內容合并,重點學習各種類型水工建筑物的施工方法、施工質量安全保證措施等。實踐教學內容包括課內施工機械設備演示、施工工種技能訓練、施工方案擬定綜合練習等,學習施工操作技能及制定施工方案的能力,進一步加強學生對工程施工的理解。
3師資隊伍建設
《水利水電工程施工》課程的特點之一是實踐性強。可以想象,如果一個教師沒有參與過具體的施工過程,而要求其生動地講出來,那么他所講的內容必然不豐富、不實用,缺乏吸引力和說服力。我院非常重視這門課程的教師培養,授課教師由三類人員構成,一是大學本科或研究生畢業后直接從教的;二是從施工單位引進中級職稱以上的工程技術人員;三是有針對性地聘請施工單位工程技術人員。對前者,我院安排他們在施工單位頂崗實習1~2年,從事工程實踐鍛煉,并在我院的企業———水源建設監理公司兼職,這樣不僅有教學經驗,而且有實踐經驗;對從施工單位引進的中高級工程技術人員,我們著重進行教學方法、教學理念的培訓,引導他們如何將具體工程實踐與教學工作結合起來,更好地開展教學工作;此外,我們還有針對性地聘請一些工程技術專家給學生作專題報告,激發學生學習的熱情。通過這三種方式,我們培養了一批教學經驗豐富、能進行具體工程實踐的“雙師型”骨干教師隊伍。他們既熟悉工程實際,又了解畢業生的職業要求與崗位群;既能進行理論教學講解,又能從事實踐教學工作,還能承擔一些實際工程的設計與工程監理,產學研緊密結合,有力地促進了教學目標的實現。
4教學方法與手段建設
對于《水利水電工程施工》這樣實踐性較強的課程,完全依靠課堂的講授是不夠的,還要補充以直觀性的教學手段來增強教學效果,提高學生的感性認識。在實踐中我們采用了多種教學方法和手段。
4.1采用實物、圖片教學
在授課過程中輔助以真實的施工機械、設備、工具、過程的圖片以及部分實物或模型,可以增強學生的感性認識。我院建有施工實訓中心,有水利水電工程常用施工機械設備。在講到某一工種的施工時,我們將學生帶到施工實訓中心進行教學。同時在網上收集資料,給學生展示教師利用各種機會拍攝的施工機械設備、施工現場照片,如爆破鉆孔、裝藥、起爆、鋼筋綁扎、組合鋼模板拼裝、混凝土攪拌、運輸、混凝土澆筑、截流施工、隧洞爆破開挖等照片,增強學生對施工過程的認識。
4.2現場參觀實習
俗話說:“百聞不如一見。”有關資料表明,現場參觀所獲得的信息量比在課堂上單純聽講要大得多,且印象更加深刻,同時現場參觀又是一個理論和實踐相結合的重要手段。于是我們在授課過程中,注意針對不同的教學內容,結合附近可供參觀的建筑工地進行介紹。在專門的施工實習期間,安排學生去在建的水利水電工程施工現場實習,參與各種工種施工,從中熟悉工程的施工方案、施工現場布置、工程施工進度安排等知識,加深學生對水利水電工程施工的認識。
4.3采用多媒體教學
水利水電工程施工是一個相對較長的時間過程,一般短的可能1~2年,長的可能5~8年,更長的甚至十幾年都是有可能的。短暫的現場參觀不太可能對一個建筑物的施工有一個全面的了解,同時還有一些特殊的施工工藝、施工機械、施工事故案例等平時不容易看到,多媒體教學恰恰可以起到此方面的彌補作用。我們水工教研室結合《水利水電工程施工》精品課程建設,進行了多媒體課件的制作。通過兩年多的建設,收集了大量施工圖片,制作了施工導流動畫,錄制了300余分鐘的視頻。在課堂教學中,通過形象直觀的多媒體教學,學生能很好地理解各工種、各種建筑物的施工方法及所采用的施工機械設備;課后學生還可利用網絡課程進行復習鞏固,擴大了知識面,提高了學習效率。
5考試考核方法建設
根據高職教育的目標定位和課程特點,考試形式應該是靈活多樣的。然而,我們以往基本偏重的是卷面考試這一形式。最終的成績評定則以期末和期中成績的一定比例綜合而成,不注重平時的形成性教學測評。這種考察評價機制,實際上僅僅反映了學生的記憶能力,綜合利用所學知識解決工程實際問題的能力無法體現。而且,這種考試形式會造成學生產生“重學輕用”的觀念。考試改革的的基本思路是:
(1)考試考核成績組成
總成績=基本操作技能40%+基本知識、基本理論、基本施工工藝閉卷考核40%+施工組織、施工方案的討論及分析10%+網絡資源利用、施工新技術的認知報告10%。
(2)實施方案
①模擬實際操作考核結合《水利工程施工》操作性強的特點,在校內施工實訓場所模擬實際工程,進行鋼筋、模板工種的實際操作,考察學生的知識運用能力和操作技巧。
②閉卷考核結合施工工程,以閉卷的形式考核基本知識、基本理論、基本施工工藝,要求學生在規定的時間內完成。③施工組織、施工方案的階段性討論及分析在某些相關章節內容后,模擬工程的施工組織、施工方案進行討論,針對學生的分析、現場答辯進行綜合評定。④對施工新技術的認識學生利用網絡資源,熟悉國內外施工新技術,并寫出心得體會,根據“報告”的內容評定成績。
Abstract: According to the trend that the PLC new technology is widely and deeply applied into modern industrial production, combining students' electrician, maintenance electrician basic skill training needs, the paper makes the secondary design and transformation based on PLC technology of low-voltage distribution screen motor control system in the electrician practice, analyzes and discusses PLC introduction steps, specific design examples and expected effect.
關鍵詞: PLC;實訓屏;電機控制系統;設計
Key words: PLC;training screen;motor control system;design
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)36-0205-02
0 引言
PLC作為先進的、應用最廣的工業控制器已風靡全球,而三相異步電動機廣泛應用于現代的工業生產和民用生活中。PLC在三相異步電動機控制中的應用,與傳統的繼電器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、靈活性強、功能完善等優點,PLC能夠為自動化控制應用提供安全可靠和比較完善的解決方案,適合當前工業對自動化控制的需求。因此在現代工控領域扮演著舉足輕重的角色。
《低壓配電屏電機控制安裝實訓》是我校電氣、熱動主干專業的專業基礎實踐課程《電工工藝實訓》的核心模塊。它體現了電工技術的綜合性、現代性和現場性,對高職學生的專業電工知識學習和電工、維修電工基本技能的提升有極其重要的意義。基于PLC的電機控制在工控領域廣泛應用,有必要對現有的低壓配電電機控制實訓屏進行二次設計和改進,在電工技能模塊基礎上,引入PLC模塊,采用PLC少量開關量邏輯控制指令方便實現繼電器電機控制功能。實現模塊化設計,單元式組合,可視性強,為學生搭建一個實用的、開放式電工工藝實訓平臺,構筑一座從學校(基礎理論)走向社會(工程實踐)的橋梁。
1 可編程控制器PLC結構與工作原理
1.1 PLC的結構 PLC的種類有很多種,每一種PLC在功能和指令系統上都不一樣,但是,每一種PLC的結構和工作的原理都是一樣的。PLC通常都是由主機、輸入/輸出接口、電源、編程器擴展器接口和外部設備接口這幾部分構成的。
1.2 PLC的工作原理 “順序掃描,不斷循環”是PLC的主要的工作方式,而每一項工作的周期,都會經歷三個階段,這三個階段就是:輸入采樣、程序執行和輸出刷新。
首先,在輸入采樣的階段,PLC會通過掃描,并且按照順序讀入全部的暫時存在于輸入鎖存器內的輸入端子的通斷狀態或者輸入的數據,然后在對應的輸入狀態寄存器中寫入。其次,是程序的執行,要掃描執行每一條指令,掃描的順序要按照用戶程序指令存放的先后順序進行,程序執行的結果同樣也要寫入輸出狀態寄存器,它的內容隨著程序的執行也會發生改變。最后,是輸出的刷新,在全部的指令都執行完之后,輸出狀態寄存器的通斷狀態會送到輸出鎖存器中,然后經過繼電器和晶閘管輸出,并將相應的輸出設備驅動起來,進入工作狀態。
1.3 PLC控制系統的設計步驟 ①分析被控對象。分析被控對象的內容主要是針對工藝的過程和工作特點,要對被控對象的機、電之間的配合進行詳細的了解,并要明確出PLC控制系統在工作中需要達到的要求。②確定輸入/輸出設備。系統的輸入設備,比如按鈕、位置開關、轉換開關等,以及系統輸出設備,比如接觸器、電磁閥、信號指示燈等,在系統中具有重要的作用,要根據系統控制的需求,合理確定需要的輸入和輸出設備。據此確定PLC的I/O點數。③選擇PLC。包括PLC的機型、容量、I/O模塊、電源的選擇。④分配I/O點。分配PLC的I/O點,畫出PLC的I/O端子與輸入/輸出設備的連接圖或對應表。⑤設計軟件及硬件。進行PLC軟件設計,完成控制柜(臺)等硬件設計及現場施工。⑥聯機調試及整理技術文件。
2 基于PLC的觸點互鎖電機正反轉控制系統設計實例
2.1 觸點互鎖電機正反轉控制系統控制要求 按啟動按鈕SB1,電動機作星形連接啟動,電機正轉;按啟動按鈕SB2,電動機作星形連接啟動,電機反轉;在電機正轉時,反轉按鈕SB2被屏蔽,在電機反轉時,反轉按鈕SB1被屏蔽;如需正反轉切換,應首先按下停止按鈕SB3,使電機處于停止工作狀態,方可對其做旋轉方向切換。
2.2 PLC及電源的選擇
2.2.1 PLC選用三菱FX系列 PLC 其中包括CPU 模塊、數字量I/O 模塊、模擬量I/O 模塊、通信模塊)和繼電器組成PLC 控制單元;包括按鈕控制部分(開關量輸入)和外部傳感器等(模擬量輸入)接口單元。可見,系統的各控制信號或輸入信號均是“開關量”或“模擬量”。
2.2.2 配置電源控制單元(輸入AC 220 V;輸出AC 0 V~250 V ;交流可調電源及DC 5 V/DC 12 V/DC 24 V 各1 路(由模塊電源組建);另配置1 臺直流穩壓電源(0 V~50 V 可調),電源控制單元要有漏電及過流、過載等保護裝置。
2.3 控制系統I/O分配表及I/O接線圖(表1及圖1)。
2.4 控制系統軟件設計 將PLC連上編程器并接通電源后,PLC電源指示燈亮,將編程器開關打至“PROGRAM”位置,這時PLC處于編程狀態。編程器顯示PASSWORD!這時依次按Ctrl鍵和Montr鍵,直至屏幕顯示地址號0000,這時即可輸入程序。
但在輸入程序前,還需清除存儲器中內容,按照以上控制的梯形圖或程序指令將控制程序寫入PLC。程序輸入到PLC指令如表2。
2.5 控制系統硬件設計 依據PLC控制系統的設計步驟,完成PLC系統程序設計后,便進入以控制柜(低壓配電屏)等硬件設計階段。基于PLC的特點,控制系統程序設計與硬件設計也可并行實施。
2.5.1 電機正反轉控制低壓配電實訓屏PLC硬件組成 PLC(FX系列)將一個微處理器、一個集成電源和數字量I/O點集成在一個緊湊的封裝中,從而形成了一個功能強大的微型PLC。CPU負責執行程序和存儲數據,以便對控制系統或過程進行控制。輸入和輸出時系統的控制點:輸入部分從現場設備中(傳感器或開關)采集信號,輸出部分則控制電機、指示燈以及控制過程中的其他設備。電源向CPU及所連接的任何模塊提供電力支持。通信端口用于連接CPU與上位機或其他設備。狀態信號燈顯示了CPU工作模式,本機I/O的當前狀態,以及檢查出的系統錯誤。
2.5.2 控制系統故障預設 實訓屏控制系統故障預設,若采用計算機模擬程序控制,改造成本高,而利用開關控制,能達到同樣效果,且成本較低。因此,在實訓屏上另加置一故障預設模板,模板上由多個開關組成,各開關串聯在電路中即可完成對電機各種控制線路的故障設置,且具有多種故障組合。技能考核前,考評員只需操作開關即可設置故障,考核中考生先通電觀察故障現象,隨后斷電,用表計判斷故障并排除故障,然后通電驗收,最后斷電,拆線完成考核。結束后,考評員只需很短時間操作開關就可復位設置故障。于是又能進行下一輪考核。控制系統故障預設模板靈活、方便、快捷,又避免了故障現象過于直觀,保證電工、維修電工考核的公平、公正和高效。
2.5.3 控制系統實訓屏模塊間輔助配置 設計與控制系統實訓屏配套的機架和模板,要求統一規格和尺寸,合理布局,便于統一標準和方便實用。實訓元器件采用導軌和機架固定(開放式安裝于屏柜),既便于組裝和拆卸,又便于學生識別和測試元件及其參數;一個機架與不同的模板搭配可以完成不同的實訓項目。每一單元都有各自的輸入和輸出接口單元,均采用接線端子排,便于接線方便互連;輸入與輸出、信號與電源都要分開,避免相互干擾。惟有如此,才能保證控制系統實訓屏具有良好的擴展性,緊跟工控領域的發展進行各實訓單元的更改或擴展;實訓內容豐富,選擇靈活,這樣對于學生實訓就有很大的選擇性和針對性;開放式設計,使學生對元器件看得見、摸得著,既方便認識實物又便于參數測試和功能觀測。
3 設計改進后的預期效果
充實和豐富了電工工藝實訓內容,將電工最基本器件(繼電器、接觸器、斷路器、變壓器、開關、按鈕等)與工控控制單元(PLC控制模塊、數據傳輸與通信模塊等)以及電工測量工具儀表(電壓表、電流表等)很好地結合,實施模塊化設計,單元式組合,可視性好;學生通過動手,真正把書本中的圖形符號和器件實物結合起來,根據自己的設計去控制或操縱任意器件,激發學生的實訓和創新熱情;在電工實訓中把知識、技能融入到工程實踐中,使學生真正能夠學有所用,用為所學。
4 結論
基于PLC的電工實訓屏的改進設計,為學生構筑了一個有實際意義的開放式電工實訓操作平臺,建起一座從基礎理論走向工程實踐的橋梁。為初次接觸工程實踐項目的學子使用計算機從事工業自動控制打開了方便之門。
參考文獻:
[1]王正鋒.電工技能訓練[M].南京:江蘇科學技術出版社,2006.
摘要:電子技術專業實訓是職業學校技能實踐教學的重要環節之一,電子技術專業實訓教學對培養學生的動手能力和技能操作意識起著重要作用,而且對學生的后續專業基礎課程、拓展課程等都起著先導性的作用。本文從電子技術專業實訓教學中對學生的管理、教師的管理和教學文件制度的管理等幾個方面做了闡述。
關鍵詞:中職校;電子技術專業;實訓教學管理
電子技術專業實訓是職業學校技能實踐教學的重要環節之一,對于剛進入職業學校學習的學生來說,通過電子電工實訓可以提高學生的學習興趣,培養學生在電子電工方面的基本技能,還可以讓其掌握更多的專業基礎知識。電工電子類專業的實訓教學涉及到許多專業基礎課程,包括電工基礎、電子線路、電子測量、電氣控制(包括可編程控制器)、單片機、電子裝配與調試、電子CAD、電子仿真等,實訓教學內容根據具體專業有所選擇和側重。電子技術專業實訓教學對培養學生的動手能力和技能操作意識起著重要作用,而且對學生的后續專業基礎課程、拓展課程等都起著先導性的作用。
本課題的研究是與實訓教學密切相關的教學管理問題。實訓教學是一項非常繁煩、責任重大(如安全問題)的工作,管理工作貫穿于教學過程的始終。從實訓教學的準備、實施直至總結和反思都離不開管理的問題。本文所涉及到的管理問題主要是如何建立一個完善、高效的管理體系,研究方向主要包括電子技術專業實訓教學中對學生的管理、教師的管理和教學文件制度的管理等幾個方面。
一、電子技術專業實訓教學中對學生的管理
注重基本技能的訓練是加強電子技術專業實訓教學中學生管理的一重要環節。電子電工實訓的主要內容包括常用元器件的識別與測試,基本焊接訓練及產品的焊接、調試和組裝。整個實訓實際就是一個電子產品生產的全過程,是生產工藝的濃縮,稍有疏忽就有可能造成電子產品的報廢。所以我們教師要注重學生基本技能的訓練。有的學生急于動手焊接制作電子產品不重視基礎訓練,以至于眼高手低,做出的產品不僅外觀不美,性能參數也不合格,因焊接不仔細而造成的漏焊、虛焊、連焊的現象很多,尤其是排線焊接的錯誤率較高。針對這種現象,首先安排學生利用廢舊印刷電路板進行拆卸、焊接實訓,對此提出具體要求:焊點無虛焊、表面光潔且大小一致。經過焊接練習合格后,再發放實訓產品的配件正式安裝。利用這種循序漸進的方式進行教學,不僅大大提高了電子產品的合格率,而且也使學生的基本焊接技能得到了強化。
在教學過程中,教師要以提高學生動手能力為主,采取精講多練的形式,啟發學生思維。如以手工電焊接線作為基本訓練,讓學生在廢舊電路板上反復練習,然后,帶著問題聽教師講操作要領并作示范和解答問題。再用正式印刷電路板練習,學生自己檢驗質量,小組互檢,小組長寫評議。這樣可以讓學生熟練掌握使用電烙鐵焊接的基本功。為了達到培養應用型技術人才的目的,我們課題組采取的做法是嚴格要求,嚴格考核,認真總結。嚴格要求,是為了確保電子電工實訓的順利進行,要求學生進入電子電工實訓室,必須學習實訓規定的有關規章制度,每人自覺遵守。實行分組、組長負責制,責任落實到人,提高管理的自覺性。強調“必須安全用電”的意識,了解安全用電知識。嚴格考核,要結合電子電工實訓的內容嚴格考核,采取“優、良、中、及格、不及格”等級制評分辦法,由學生根據訓練內容自檢、小組評議和教師驗收實習產品質量綜合評定成績。認真總結,電子電工實訓結束,要求每人寫一份書面總結,總結在實訓中思想政治、理論知識、動手能力等各方面素質有哪些認識、收獲和體會以及對電子電工實訓有哪些意見和好的建議。
二、電子技術專業實訓教學中對教師的管理
電子技術專業實訓教學是電子、機電以及工科類專業的重要教學環節,是培養學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題及加強動手能力的系統工程。面對21 世紀電氣、電子信息技術的快速發展和技能性人才的緊缺局面,對電子技術專業實習指導教師提出了更高的要求。作為電子技術專業實訓教學的指導老師,具備綜合實踐技能是指導學生更好提高實踐技能的關鍵。
作為教師,應從以下幾方面加以強化自己的實踐技能。一是熟練地使用電工、電子儀器檢測元件的能力。電工電子實習指導教師要對常用的電工電子測量儀表熟練應用。如:萬用表、功率表、電壓表、電流表、示波器、穩壓源、晶體管特性儀、掃頻儀等儀表。二是熟練使用常用電工電子工具的能力,如剝線鉗、斜嘴鉗、壓接頭鉗、電工刀、螺絲刀、電筆和電烙鐵等。三是要具有應用現代電工電子設備的能力。現代電工電子設備主要以微電腦控制,如利用變頻原理、PLC 控制器控制各種現代自動化設備。
在教學過程中,教師應根據實訓對象調整實訓教學內容。我們學校是一所中等職業學校,以培養應用型技能人才為主。生源基礎較差,但他們性格活潑、好動,對實訓很感興趣。電子電工實訓課程的安排時間為四到五周。我們根據學生的這一特點,本著因材施教的教學原則,對中專班學生側重基本技能訓練環節,加強動手能力的訓練;對“對口單招班”學生則在理論基礎知識上和基本技能訓練上全面兼顧。在實訓教學中我們以“啟發式”教學為主。讓每一個學生都自己動手制作產品。對于部分懶惰的學生采取賞識教育的方法,鼓勵學生大膽實踐,勇于實踐;對于一些難點、疑點,讓學生們相互研究、相互討論,培養他們團結協作的精神。
三、電子技術專業實訓教學中對相關教學文件的管理
為加強對電子技術專業實訓教學中相關教學文件的管理,我們制定了相關教學培養目標,并對教學基本要求的應用做了要求。
知識教學目標,主要有以下幾點:1.了解電工電子儀表、儀器的基本結構及正確使用與維護;2.掌握常用電子元器件的正確識別與檢測方法;3.理解常用電子電路和簡單電子整機電路的分析、檢測與常見故障排除方法;4.掌握電子電路安裝的工藝知識。
能力培養目標:1.能正確使用常用電工電子儀表、儀器;2.能正確閱讀分析電路原理圖和設備方框圖,并能根據原理圖繪制簡單印刷電路;3.初步學會借助工具書、設備銘牌、產品說明書及產品目錄等資料,查閱電子元器件及產品有關數據、功能和使用方法;4.能按電路圖要求,正確安裝、調試單元電子電路、簡單整機電路;5.處理電子設備的典型故障。
關鍵詞: 機械專業 課程教學 教學做一體化
引言
職業技術教育的宗旨是培養具有基本專業理論知識和熟練操作技能的,適應生產、管理、服務第一線的技能型人才。但傳統教學模式理論教學與實訓教學嚴重脫節,不但給學生的學習造成了很大困難,而且造成了重復教學和資源浪費,更影響了教學質量的提高和對應用型、技能型人才的培養。
1.教學做一體化教學特點
一體化教學是將理論教學與實踐教學相結合,將理論與實踐更好地銜接,打破傳統的教學模式,依據職業技術教育培養目標的要求突出能力本位的特點,以學生為中心、以教學大綱和培養目標為中心和以實驗室、實訓車間為中心。一體化教學的最終目的是培養出素質優良、技術過硬、單項技能拔尖的技術型人才,由此可見,一體化教學的特點是教師一體化,即專業理論教師與實訓指導教師構成一體。教材一體化,即理論課教材與實訓教材構成一體。教室一體化,即理論教室與實訓車間構成一體。這種教學模式能較好地解決理論教學與實訓教學的脫節問題,減少理論課之間及理論課與實訓課之間知識的重復,增強教學的直觀性,充分體現了學生的主體參與作用,必將有助于教學質量的提高和高素質人才的培養。
2.教學做一體化教學的實施
中職教育要保持其自身的特色,必須強化專業方向,充分考慮與地方經濟的緊密結合。與此同時,為妥善解決學生擇業范圍廣與針對性強這一矛盾,設立專門化方向,完成有針對性的就業前培訓。根據各校實際情況并結合企業對本專業的人才需求,我校機械機電專業開設《機械制圖》、《機械基礎》、《機械制造工藝基礎》、《電工基礎》、《電子線路》、《金屬材料》和《液壓與氣壓》等學科。理論知識以“必需、夠用”為度,專業技能則根據職業崗位群有針對性地設置專門化教學模塊,建立一個寬廣、針對性和實用性都很強的知識平臺。對各個教學模塊之間相互重復與交叉的知識,應進行優化組合,加以綜合化改造,強調知識間的相互聯系和銜接,取消重復的教學內容。理論教學與實踐教學相互滲透,理論知識與實踐技能考核相互結合,采用教學做一體化教學,整個課程設置強調針對性和應用性。具體措施如:在《機械制圖》課程教學中,在原機械制圖內容的基礎上,增加計算機輔助繪圖(AutoCAD)內容,融入公差與配合部分,使學生將制圖、尺寸標注和公差標注融為一體;《機械基礎》包含工程力學、機械原理和機械零件、金屬材料與熱處理、互換性與技術測量,培養機械工程方面的初步知識和能力;《機械制造工藝基礎》,包含金屬切削機床、切削原理與刀具、機械制造工藝和機床夾具等內容,將加工工藝和工藝裝備知識有機地組合在一起,培養機械制造工藝與設備初步知識和基本能力;《電工基礎》和《電子線路》包含電工與電子技術、電器控制PLC等內容,《液壓與氣壓》包含液壓與氣壓傳動等內容,將《電工基礎》與《液壓與氣壓》整合教學,使機械中常用的電、液、氣控制有機地組合在一起,培養機械控制方面初步知識和能力。
3.教學做一體化教學的管理
為了使教學做一體化教學模式順利開展,必須對實施的各個環節加以管理,包括:教學文件、教學基地和人員等的管理,以及校內外實踐教學管理的規章制度、管理手段和評價體系等。必須建立以職業能力為核心的課程體系,教學做一體化教學所需要的課程已經基本脫離傳統的學科課程體系。在合理打破學科體系的同時,更重要的是如何聯系企業實際,如何將企業生產工藝轉化為學校課程,目前這在全國范圍內還是一個難以突破的瓶頸。學校要因地制宜編寫適應本校需求的一體化校本教材。必須建立適合課程的完善的教學評價,考核評價必須緊扣培養目標,重點放在對學生核心職業能力和崗位職業技能考核評價上。采用形成性評價、終結性評價和綜合評價相結合的考核方法。廣泛推行過程考核和項目任務綜合考核,盡可能運用多種評價手段,如技能競賽、技能鑒定、模擬測試、項目制作、專題報告、口頭與書面交流、直接觀察、工作質量、工作速度、專業知識、學習態度、文明生產、社會行為、安全生產等方面綜合評定學生成績和能力,減少純理論性試卷考試。
結語
采用教學做一體化教學有助于改變目前學生普遍厭學的現象,對提高學生的學習興趣和職業技能課的教學質量都大有幫助,能大大提高職業技能的考證率,拓寬學生的就業面,促進學校的建設和發展。學院管理者應充分認識到在職業技能課教學中使用一體化教學的益處,從而高度重視一體化教室的建設和管理。
參考文獻:
[1]刁亮琦.談中職機械專業教學中的“校企合作、工學結合”[J].成功(教育),2011,(09).
1完善“產教結合、工學結合”培養模式
我系在制定人才培養過程的構造樣式和運行方式時,充分貫徹了“以就業為向導”的指教方針,緊跟行業發展趨勢,以“產教結合、工學結合”為特征的高技能人才培養模式,實現了理論學習與實踐教學相結合的教學模式,實踐教學必須體現“學做合一”,在“做”中“學”,在“學”中“做”。
2課程體系的形成
高級維修電工的核心是培養學生的職業能力,其技術性、專業性、理論性都較強,是一門“能力型”“復合型”和體化”的綜合性課程,課程始終對接實際崗位,有機的將學生所學過的專業理論知識和實踐操作技能結合起來,融會貫通,比中級維修電工增加了關于PLC編程、調試及排故等知識內容,具體涵蓋了模擬電子、數字電子、電力電子、可編程序控制器(PLC)、電氣控制等多門學科的知識,可以說是電子類專業學生之前所學課程的一次完整的綜合,并且還增加修電工的訓練,將學生所學習的專業知識能夠系統、全面的進行訓練,使同學們真正的做到學有所用,培養了許多書本上沒有介紹的東西,如:安全文明生產操作規程、設備修理工藝及編制方法等。通過維出能夠解決生產企業中實際問題的、具有較強的專業能力和較高操作水平的合格維修電工。立足專業能力的培養,更注重科學的專業學習習慣、工作習慣和思維習慣的養成,讓學生們注重知識的積累的同時,要更注重維修經驗的積累。
3明確目標、改革教學
在維修電工的教學中,進行大膽改革創新,為學生就業和經濟發展、社會進步作出貢獻。過去的“填鴨式”的辦學模式,學生往往被動地接受老師的灌輸,缺乏學習的自覺性,并因缺乏實踐技能鍛煉,不能適應市場的需求。
在理論課程的教學中,因高級維修電工是將學生所學的電子類專業理論知識有機的結合在一起,在大一到大二的教學中,學生已經掌握了的基本知識,我們在維修電工理論課教學中采用啟發式教學,同學們先自己溫習過去內容,老師再以提問的方式,讓學生進行講解,從而進行有計劃、有目的、有準備的指導。
在實操環節的教學中,制定了高級維修電工的培養目標,高級維修電工實操應掌握常用儀器儀表的使用與維護、安全文明生產、電氣線路設計與測繪、安裝與調試以及可編程序控制器(PLC)的電氣故障檢修4個模塊。我們就可把整個高級維修電工實踐教學任務分為四個階段。第一階段,掌握常用的儀器儀表的使用和維護以及在實訓中要注意的事項,在此基礎上可以做一些較為簡單的實訓任務,在實訓環節中要時刻要求學生安全文明生產。第二階段,掌握電氣線路設計與測繪、安裝及調試。首先對學生進行回顧,然后讓學生畫出位置圖和接線圖,在這個過程中要注意引導,讓學生知道線路該怎么接。第三階段,掌握工藝要求,特別是在裝接的工藝過程要進行講解,這樣學生才能按工藝要求進行接線,將工藝水平以及接線質量顯著提高。第四階段,要求學生不斷地訓練,經驗積累,達到一個質的提升。
為了適應市場和企業的用人需求,在維修電工教學改革中,強化對學生的技能訓練,理論課和技能課的設置比例達到1:1;因此,畢業生不僅專業理論扎實,而且實踐能力很強,進入企業后能在最短的時間內迅速成為熟練地技術人員,維修電工培訓為企業節省了巨大的崗前培訓成本,因而,大大提高了企業對維修電工考證通過的畢業生需求的積極性,許多企業將維修電工的證書作為上崗證,甚至成為今后定薪的門檻。
經過我們多年的學生調研,每年參加維修電工培訓及考證的同學曰益增多,同學們也漸漸認識到其重要性,我們將維修電工培訓作為一門課程融入到教學之中,維修電工教學也大大提高了參加培訓學生學習的自覺性和積極性。教學與市場的需求緊密結合,教學目的明確,針對性強,學生個個有數,他們知道,只有能夠熟練掌握所學專業的技能,敬業精神好,才能找到專業對口、工資待遇較好的就業崗位。
4注重強化動手能力的培養、規范化操作
根據企業反饋的信息來看,學生的個人素質在某些方面不符合企業要求,主要有缺乏應有的工作責任心,缺乏安全操作技能,應對這一特點,維修電工這門課程較系統的介紹了維修電工的操作技能、安全用電常識以及進入工作崗位后在車間應注意的事項,突出“新”字。
技工院校教育的目標是培養實用型的技能人才,滿足社會的迫切需要。隨著我國產業結構的升級,經濟的快速發展,對于各類技能型人才的需求都提出了更高的要求。如何在實踐教學方面進行了改革與創新,創立先進的教學理念,改革傳統的教學思路和方法,提高人才培養質量,滿足社會與行業需要。在教學中嘗試引入了CDIO理念,并將CDIO項目教學法應用于電工實訓教學中[1]。
1傳統電工實訓課程教學存在的問題
電工實訓是對電氣類專業學生進行綜合能力培養的實踐教學,傳統的電工實訓教學存在以下問題:
(1)教學內容落后。 電工實訓是一門實踐性很強的課程,這門課程所涉及的知識范圍較為廣泛。傳統實訓項目教學內容的針對性和實用性沒有與時俱進。諸如安全用電、常用電工工具與工藝、室內配線工程及電氣照明器具的安裝、電機的電氣控制等都是傳統內容。舊的內容如何體現新的發展需要進一步挖掘。
(2)實訓教學方式的落后。 很多的教師仍然沿用傳統的教學方式,學生學習的積極性無法被調動起來。除傳統的教學手段外,還應該引入諸如多媒體技術、實物展示、展板介紹等。激發學生的學習積極性與主動性,否則學生很難將注意力集中在實訓課堂中,學習效果必然受到影響。
(3)教學理論落后。傳統的教學理論主要是以知識點為主,按照各個模塊內容,進行實訓項目的安排。諸如電動機的電氣控制或是室內配線工程等,老師講解知識點,操作要點,實施步驟。然后由學生按部就班的執行,然后老師驗收、評分。這種模式實質是還是一種“填鴨式”教學,不利于學生創新能力的培養。
2 CDIO理念及項目教學法
2.1 CDIO的引入
CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它是由麻省理工學院等四所大學通過幾年的研究、探索和實踐建立的一種先進的工程教育模式。它以產品研發到運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習和獲取工程能力。
2.2 CDIO與項目教學法
CDIO的理念是盡可能采用接近工程實際的綜合性設計項目進行教學,項目教學法,通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學活動。在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生,在教師的指導下,以個人或小組協作方式,在特定的時間內,由學生按照實際工作的完整程序,共同或分工完成整個項目。項目教學法由以教師為中心轉變為以學生為中心,以課本為中心轉變為以“項目”為中心,以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心,其實在一定程度上就是CDIO理念所提倡的理論知識、協作能力、個人素質和工程系統能力4個層面上進行綜合培養的教學模式。學生在完成一個個項目的過程中,從發現問題到解決問題,逐步培養克服困難的毅力,提高主動學習、收集信息的能力,培養創新意識。通過對項目進行構思、設計、實現和運作等。實現課程的“做中學”,提高學生的工程能力[2]。CDIO的理念就是通過開展項目教學的模式,使學生從內容各不相同的實踐項目中學到的方法和能力是一樣的,不僅是著眼于掌握所涉及的具體知識而是更要得到綜合能力的提高。
3基于CDIO理念的應用與實踐
將CDIO的理念應用于實訓教學中,以實訓項目的構思、設計、實現和運作的過程培養學生。
3.1培養學生的構思能力
通過給出各個項目任務的需求與目標。讓學生組成團隊進行方案的構思與討論。布置一些實訓項目,諸如三相異步電動機正反轉控制線路的實現。學生根據選擇的實訓項目組成團隊。開課時通過適當的安排和組織,給各團隊充分的自由,不加任何限制,讓團隊成員集思廣益,提出實訓項目的構成想法。如正反轉控制線路有幾種,每種的優缺點。當有人提出想法后,其他人就會受到啟發,也提出一些想法。通過集中討論與發散思維相結合,諸如“頭腦風暴法”等,激發學生的想象力,并根據實際項目需要進行構思,實施。通過互相啟發、互相補充,并根據指導老師的建議共同完善,最后完成實訓項目的最佳構成方案。
3.2培養學生的設計能力
在確定項目方案后,就要進行項目具體設計。對于電工實訓項目的具體設計,主要是工程設計。諸如室內配線安裝項目,在構思好相應的功能與需求后,就要進行相關的設計。例如白熾燈的雙聯開關控制電路,照明配電盤合理分配負載的設計,開關插座的控制線路設計,總體電路設計、布局圖。
3.3培養學生的實現能力
設計經過評審后,就進行實現環節。實現環節就是根據項目的設計,考慮器件的選型、布局,線材的選擇,以及安裝圖紙。對于電氣控制線路要求輸出電氣線路的安裝圖、電氣接線路,并且符合相關的規范與工藝要求。實現能力還包括項目的動手能力,團隊合作力,溝通與協調能力,以及調試與問題處理能力。
3.4培養學生的運作能力
最后項目實現后,要做好項目的展示工作。通過項目團隊推選主講人,團隊共同參與項目演示,對項目的設計思路、關鍵技術、工作原理、工作過程、存在的問題等內容進行公開匯報。通過PPT講解,現場操作。由學生主講,老師點評,不僅可以鞏固學生對相關知識的理解和運用,而且培養學生綜合運用能力、創新能力、舉一反三能力。
3.5 CDIO理念教學應用的效果
(1) 深化了知識的理解。通過CDIO的教學模式實現,在“做中學”,使學生對于知識的理解更加深刻。
(2) 培養了實際操作能力。通過CDIO 的訓練,培養學生的實踐技能、分析和解決問題的能力。
(3) 增強了學生的創新能力與創新意識。使學生明白,我要做什么,我應該怎樣做,如何做得更好。
4 結語