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【關鍵詞】無人飛行器;中繼數據鏈;工作模式;分析
隨著國家電網公司無人機巡檢技術的逐步深化應用,對無人機遠程測控技術提出了更高的要求。架空輸電線路每條饋線動輒20km以上,巡檢無人機在山區崇山峻嶺中穿行,數據鏈被山體遮擋無法通視的情況難以避免,這就要求建立一套性能可靠的無人機中繼數據鏈系統。本文針對福建省電網巡檢無人機的實際應用經驗,提出了幾種無人機中繼數據鏈系統的工作模式。
1 中繼數據鏈系統的直通模式
針對執行巡線任務的任務機距離地面測控車比較近,且沒有障礙物遮擋的情況,任務機可以通過無線鏈路直接與地面車載設備進行數據通信。直通模式工作狀態示意圖如圖1所示。任務機和吊艙拍攝到的兩路視頻信號、任務機遙測數據和吊艙狀態信號經過任務機終端壓縮和調制等處理后,傳輸到地面車載終端。地面車載終端的遙控數據也直接發送到任務機終端,控制任務機的工作狀態。
2 中繼數據鏈系統的地面中繼模式
針對執行巡線任務的任務機距離地面測控車距離超過直視范圍,或任務機與地面測控車之間有障礙物阻隔,任務機無法直接與地面測控車進行數據通信的情況,可以通過地面無線終端進行中繼,輔助完成通信鏈路的數據傳輸功能。地面中繼模式工作狀態示意圖如圖2所示。任務機和吊艙設備采集到的兩路視頻信號、任務機遙測信號和吊艙狀態信號首先通過無線鏈路發送給地面中繼終端,通過地面中繼終端轉發給地面測控車載終端;相反,地面測控車的控制指令也通過地面中繼終端轉發給任務機終端,控制任務機的工作狀態。
地面中繼模式適用于任務機剛飛離地面測控車通視距離的情況,可以通過一次地面中繼完成數據通信。
3 中繼數據鏈系統的地面接入模式
針對采取一次地面中繼方案無法完成數據通信的情況,可以采取地面接入模式實現任務機與地面測控車載終端的數據通信。地面接入模式工作狀態示意圖如圖3所示。任務機和吊艙設備采集到的兩路視頻信號、任務機遙測信號和吊艙狀態信號首先通過無線鏈路發送給地面接入終端,通過接入終端轉變為光纖信號傳輸給地面轉發終端,地面轉發終端最后將信號通過無線鏈路傳送給地面測控車載終端,相反,地面測控車的控制指令也通過地面轉發終端和地面接入終端轉發給任務機終端,控制任務機的工作狀態。主干網絡布點主要依托于輸電線路上配置的光纖電纜,在設有光纖接入裝置地面為主干網布點的支撐平臺。主干網布點主要依據條件有如下三點:地面地面接入終端作用距離;具備光纖接入裝置地面之間的距離;實際地理環境條件。
4 中繼數據鏈系統的地面中繼接入模式
由于山區地形的不確定性,有時需要采用地面中繼接入工作模式。該模式的工作狀態示意圖如圖4所示。任務機和吊艙設備采集到的兩路視頻信號、任務機遙測信號和吊艙狀態信號首先通過地面無線終端中繼、再通過地面接入設備傳輸到地面發射終端,最后通過無線鏈路發送給地面測控車載終端。相反,地面測控車的控制指令也通過地面轉發終端、地面接入終端和地面中繼終端轉發給任務機終端,控制任務機的工作狀態。
5 中繼數據鏈系統的飛機中繼模式
針對僅采用地面中繼或接入的模式無法滿足通信需求的情況,需要在數據傳輸鏈路上增加一臺中繼無人飛機。任務機和吊艙設備采集到的兩路視頻信號、任務機遙測信號和吊艙狀態信號首先通過無線鏈路發送給中繼機,通過中繼機轉發給地面測控車載終端,相反,地面測控車的控制指令也通過中繼機轉發到任務機終端,控制任務機的工作狀態。由于任務機為可移動終端,該通信模式的優點是可以適用于幾乎所有的工作環境,彌補地面中繼無法滿足數據通信的情況。
6 總結
為解決無線通訊由于山峰阻擋、多徑效應、頻率選擇性衰落和輸電線路強電磁干擾等影響,本文設計了一套通訊中繼數據鏈及幾種成熟的應用模式,通過建設地面中繼站,基于空中中繼和光纖相混合的通訊中繼組網方式,能夠有效拓寬無人機巡線的測控距離,滿足超視距復雜環境下無人機電力巡線需求。
參考文獻:
[1] 徐柳華. 無人飛行器影像處理研究及其實現[D].長沙:中南大學信息物理工程學院,2009.
【關鍵詞】職業技能鑒定維修電工
實訓
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2012)10C-0176-02
維修電工實訓是職業院校機電一體化、電氣自動化和數控等專業的一門職業基礎課程,也是社會開展“中高級維修電工”職業資格考證的培訓課程。通過本課程的學習,學生可以掌握電工安全知識與技術,熟練使用常用電3232具及儀器儀表,識別、選擇、調整常用低壓電器,學會電氣設備的安裝、調試與檢修,能達到中級維修電工的技能操作水平,部分高水平學生可以達到高級維修電工的技能操作水平。本課程為專業技能的培養服務,是培養專業技能的基礎。學生掌握該課程的技能后,可以勝任企業里安裝、操作、維修等電工崗位。
然而傳統的維修電工實訓教學模式和社會需求之間還存在著一定的偏差和距離,不能有效提升學生的職業技能,造成實訓教學與職業資格取證間的脫節。為了解決這一問題,做到本課程的實訓教學與相應職業技能鑒定有機結合,必須對現行的維修電工實訓教學進行改革。
一、基于工作過程的課程設計理念
“職業教育教學能力培訓與測評”的理念是以學生的職業能力為中心,以職業活動為導向,突出職業能力目標;以學生為主體,以項目任務作為載體進行能力實訓,實行理論實踐一體化的課程教學。因此,根據本課程的特點,打破傳統以學科體系的完整性為線索的教學模式,而是整合工作任務中涉及的專業知識與技能,以真實的企業崗位任務為載體開展教學與訓練,徹底改變了教與學的行為,在完成工作任務中實施教學,使學生“為完成任務而學習,在完成任務中學習”。同時通過對實際線路的接觸,讓學生感受到什么是實驗,并體驗企業對實際崗位的要求,逐步加強學生的職業意識,提升職業素養。
二、以職業崗位能力要求為依據的課程設計思路
維修電工的工作涉及設備和人身的安全、設備的日常維護和保養、典型電路的安裝與線路的檢測、專業工具與儀器儀表的使用等,是綜合性較強的工作。通過對這一崗位的調研,及行業專家的深入分析,根據這一崗位的實際工作任務,將本課程設計為四大模塊:基礎技能實訓、應用技能實訓、綜合技能實訓、生產技能實訓。以上四個模塊是以完成維修電工這一崗位的實際工作任務為載體,學生在完成工作任務中學習專業知識和職業技能,并通過真實的項目環境培養職業素質。同時教學內容涵蓋了“維修電工初級”的基本應會要求,涵蓋了“維修電工中高級”的應知、應會內容,將職業資格證書的要求融于課程教學中。
三、以培養學生實踐技能為主線的課程實訓內容
針對安裝、操作、維修電工等職業崗位對電工技術應用能力的需求和維修電工的職業資格標準,選取課程教學內容,盡量選擇既能貼近企業生產和日常生活實際,又可實際操作的學習情境,如觸電急救訓練、電工儀表與實測、照明電路的安裝與檢查、電動機控制電路制作與調試等項目。將學習情境分成四種類型,每種類型對應從簡單到復雜的訓練項目,每個項目都有對應的知識點和相應的能力培養目標。因此,教學項目豐富,內容充實,針對性強,適應職業學校學生的特點,從而有效地提高了學生的工程技術應用能力和歸納總結、舉一反三和理論聯系實際的能力。具體的實訓內容見表1:
四、基于行動導向原則的教學模式設計
維修電工實訓是一門實踐課程,主要培養學生的專業基礎實踐,完全在實訓場地和生產車間進行實踐活動。通過講、練、示范結合的形式,充分利用基于工作過程的六步教學法組織教學,強調學生的主體作用,重視對學生動手能力和創新能力的培養,提高學生的職業技能和專業技能,實現教學與實踐工作的一致性。特別是在生產技能訓練中,校企合作實現工學結合的教學方式。堅持以服務為宗旨,以就業為導向,使學生在學校期間接觸實際生產,得到實際技能訓練。在各項實踐教學環節中,都以生產實際中的規程、規范為指導,嚴格執行崗位責任條例,注重職業道德培養和職業素養養成。整個實訓內容占用三周教學周,共計90學時。其中基礎技能實訓占用20學時;應用技能實訓占用22學時;綜合技能實訓占用20學時;生產技能實訓占用28學時。基礎技能實訓分為5項實訓內容,10個單項實訓項目,主要側重于基本儀器儀表的使用、維修與保養。應用技能實訓主要側重于三相異步電動機的運行控制線路安裝與調試實訓,分為6個實訓項目,主要學會控制線路的連接、調試方法。綜合技能實訓以典型機床電氣控制線路分析與故障排除為主要實訓內容,分為3個實訓項目,主要完成機床控制電路的檢修任務。生產技能訓練主要是根據校辦工廠的產品調整實訓內容,目前實訓項目是電動吊籃電氣控制線路的安裝與調試。在應用技能和綜合技能實訓中,將中、高級維修電工實訓融入教學過程。
五、建立促進學生職業能力培養和職業素養養成的考核體系
【關鍵詞】工作過程;維修電工;實訓課程
一課程改革的探索理念
在進行課程改革的過程中,需要將維修電工職業能力的培訓作為主要內容,在此基礎上針對維修電工職業技術要求的典型工作過程來進行學習項目的合理設置,并通過學習情境構建的模式來進行教學。這樣也就能夠打破“本科壓縮型”的學科課程體系,然后構建出一個基于工作過程的課程內容體系。通過在新構建的課程體系和教學內容中融合工作任務、職業能力以及工作過程等多項內容,也就可以使得工作過程的完整性得以充分體現。在進行課程教學內容的選擇過程中,需要遵循由簡單到復雜、由獨立元件到組合元件的原則來進行,在具體的教學過程中還需要嚴格按照真實的工作過程來進行,只有這樣才能夠讓學生在具體的學習過程之中進行知識經驗的有效積累,也能夠滿足學習遷移規律的相關要求。在這一教學模式之下,學生的分析問題能力、解決問題能力、創新能力以及綜合能力均能夠得到較大程度的提升。在基于工作過程的維修電工實訓課程教學體系中,通常將職業能力的實際需求作為依據,在工作任務作為導向的基礎上,來進行學生職業能力的有效培養,從而營造出一個將學習任務作為導向的學習領域,并能夠將理論學習以及實踐學習兩者進行充分的結合,來獲得一個良好的教學效果。
二基于工作過程的課程實踐思路
借助于維修電工實訓課程的教學,需要讓學生對電器安裝以及線路鋪設等基本知識能夠得到有效掌握。因此在基于工作過程的課程實踐思路設置過程中,需要將每一個模塊都劃定為一個工作任務,然后就該工作任務中所需要掌握的基本技能進行教學具體內容的設置,并需要保障各個項目和工作任務之間都能夠保持良好的邏輯關系。而在進行實訓課程的工作任務以及職業能力分析過程中,還需要根據下表來進行實際的分析工作。隨著我國教育體系的不斷改革,要求對現有的維修電工實訓課程的教學環節進行不斷的改革,并需要將學生的職業能力培養作為核心,然后在具體教學過程中讓學生的實踐動手能力以及創新能力均得到提升,從而取得一個良好的維修電工實訓課程實踐教學效果。
參考文獻
[1]王平均,王偉,韓寶如,等.基于工作過程的課程考核評價體系研究——以高職維修電工實訓課程為例[J].遼寧高職學報,2013(5)
[2]王平均,韓寶如,吳恒玉,等.基于工作過程的維修電工實訓課程實踐探索[J].遼寧高職學報,2013(1)
關鍵詞:電工基礎 實訓教學
筆者在多年教學中發現,不少職校生在實訓課程學習中存在這樣的現象:教學初對實訓充滿興趣,但隨著教學難度的不斷加大,慢慢感到“吃力”,從而產生厭學心理,曠課率逐漸提升,實訓教學效果也越來越不盡如人意。這一現象導致許多畢業生在面對生產實際時手足無措,不能在第一時間掌握崗位技能要求。而企業對此也十分不滿,要求學校在實訓教學中有效地解決學生的實操能力不強的問題。為此,筆者學校在電工基礎實訓教學中大膽改革原有的教學模式,引入適合職校生身心發展規律的教學方法,探索出了一條電工基礎實訓教學的新路。
一、明確目的,確定內容
職校生學習是為了將來走上工作崗位后能滿足一線生產操作的需要,因此筆者學校在組織電工基礎實訓教學時,突破性地采用了“項目+任務驅動”的模式。針對職校生學習基礎薄弱的現狀,秉承“由淺入深、由易到難、循序漸進”的教學原則,力圖使學生電工操作技能得到逐步提高。為了強化對學生的能力培養,筆者學校引入理論實踐一體化教學,理論教學以職業技能所依托的理論知識為主線,操作訓練和實訓參照國家職業資格認證標準,以成系列的項目形式展開,真正實現理論與實踐教學有效聯系、銜接與呼應合理,強化了知識性和實踐性的統一。在教學內容的選擇上,充分考慮學生今后的職業需求,將主要內容設置為:安全用電及電工基本操作,電氣線路安裝與試運行,電機及其控制線路的安裝,電機及變壓器的安裝、檢修,變配電所設備的安裝、操作和維護等。
二、項目引領,任務驅動
在以往的實訓教學中,教師往往采用單一的項目教學模式,沒有意識到任何教學模式都是有利有弊的。因此筆者學校在電工實訓中采用項目教學法與任務驅動教學法相結合的方法,充分發揮兩者的優勢,取長補短。
如筆者將教學內容劃分為六大項目,分別是安全用電及電工基本操作、照明電路安裝及電能計量、電動機基本控制線路的安裝與檢修、電動機與變壓器安裝及維護、電子元器件的基本操作實訓及變配電所設備的操作、運行和維護。每個項目根據不同年級、不同層次學生的知識狀況,分別設置不同的任務。如“照明電路安裝及電能計量”項目的任務設置為照明平面圖的識讀、電力平面圖的識讀、室內配線的安裝原則及安裝程序、護套線敷線的安裝、槽板敷線的安裝、常用照明燈具的安裝、進戶裝置及配電盤的安裝、室內線路的竣工驗收。而對于教學難度較大的“電動機與變壓器安裝及維護”項目,則將任務設置為三相異步電動機的結構、三相異步電動機的接線、三相異步電動機定子繞組、三相單層繞組、三相異步電動機定子繞組修理、電動機的運行與維護、三相異步電動機的故障排除、電力變壓器的檢驗與維護。這樣教師就可以在實訓教學中根據學生的現狀有目的、有針對性地布置任務,從而激發學生的學習興趣,變“要我學”為“我要學”。
三、目標適中,掌握步驟
實訓課程學習目標的設立切忌“過高”或“過低”,應使學生“跳一跳,能摘到”,始終讓學生保持較濃厚的學習興趣。
例如在開展“電動機基本控制線路的安裝與檢修”項目的第一個任務“電動機基本控制線路圖的繪制及線路安裝”的實訓時,筆者將學習目標定為掌握電氣控制線路圖的原則、掌握電動機基本控制線路圖的繪制及線路安裝步驟,這樣就使教學理論與教學實踐緊密地結合在一起。特別是在實訓教學中,注重強化安裝步驟的教學。筆者將“電動機基本控制線路”的安裝分解為以下幾個步驟:識讀電路圖,明確線路所用電器元件及其作用,熟悉線路的工作原理,根據電路圖或元件明細表配齊電器元件、進行檢驗,根據電器元件選配安裝工具和控制板,根據電路圖繪制布置圖和線路圖,然后按要求在控制板上固定電器元件、貼上醒目的文字符號,根據電動機容量選配主電路導線的截面,根據接線圖布線,同時將剝去絕緣層的兩端線頭套上標有與電路圖相一致編號的編碼套管,安裝電動機,連接電動機和所有電器元件金屬外殼的保護接地線,連接電源、電動機等控制板外部的導線,自檢,交驗,通電試車。這樣教學就能使學生在最短的時間內學到工作崗位最需要的操作技能,體現“以就業為導向、以能力為本位”的職業教育精神。
總之,職業院校電工基礎實訓教學必須始終堅持以企業崗位群的需要為目標,有“破”有“立”,確保實訓教學真正取得成效。
(一)《電工技術應用》課程教學模式設計理念
《電工技術應用》課程教學模式設計秉持“教師為主導、學生為主體”的素質教育理念,充分發揮教師的主導作用,改變傳統教學中教師的“中心”地位;激發學生的學習興趣,充分發揮學生的學習主體地位;緊扣“崗位為導向”的人才培養目標,“高等職業教育實質上就是‘就業教育’”。[2]課程教學目標設定要緊扣學生的就業崗位特點與崗位需求,以培養學生的應用技能為本位,重在培養學生運用理論知識解決實際問題的能力,以培養學生的綜合職業素養為基本核心,滿足崗位對高職多層次人才的需求,構建理論與實踐為一體的教學模式。
(二)《電工技術應用》課程教學模式設計思路
課程教學模式研究將在設計理念的引導下,改革《電工技術應用》課程體系,重點調整理論教學與實踐教學的比例,打破目前重視理論教學、淡化實訓教學的教學模式;根據“崗位為導向”的目標設計理念,調整與優化《電工技術應用》課程教學內容,使課程教學緊緊圍繞學生的就業需求;改革教學方法,通用校企結合、案例分析、項目推進、任務引領等教學方法,充分體現教師的主導地位與學生的主體地位,構建理論與實踐一體化教學模式。
二、高職院校《電工技術應用》課程教學模式實施
(一)重構《電工技術應用》課程體系
《電工技術應用》課程教學模式實施首先要調整課程體系,根據理論課與實踐課的關系,調整理論教學與實訓教學的比例。“因此如何加強實踐教學便成為高職教育的關鍵,而如何處理理論課與實踐課的關系,則是解決理論先導與觀念更新的前提”。[3]理論教學要夯實基礎理論,著重提升應用理論教學與新理論教學;實訓教學主要突出應用技能培養,突出崗位能力培養目標。目前,高職院校《電工技術應用》課程理論教學主要存在兩個問題,一是理論教學所占課程教學比例過大,嚴重制約了實訓教學;一是理論教學難度過大,嚴重脫離應用實踐,不能有效引導學生的實訓教學。為此我們要調整高職院校《電工技術應用》課程理論教學與實訓教學比例,形成理論與實踐互相促進的課程教學體系。1.調整理論與實訓教學比例。理論教學是開展實訓教學的基礎,是不容忽視的一個教學環節。但每一門課程理論的學習應當以“應用”為最終目的,否則理論教學就成了一句空話。目前高職院校《電工技術應用》課程理論教學過于深入,一味強調理論教學,理論教學過深過難。這種現象使學生對學習失去興趣,學習缺乏主動性,而且高職院校培養出來的人才成為高理論、低能力的“無用人才”,嚴重脫離了市場需要。高職院校要調整《電工技術應用》課程體系,適當地縮減電子技術應用理論教學,提升實訓教學所占比例,尤其要提升實訓教學的實效性。2.以理論支撐實訓教學。目前高職院校電子技術應用理論教學采用單線教學方法,理論教學與實訓教學各自一條線,不能互相融合、互相促進。這種將理論教學與實訓教學相隔離的教學體系,使電子技術理論與實踐教學嚴重脫離,制約了學生利用理論解決實際問題的能力。為此,我們要將理論教學與實踐教學結合起來,構建理論實訓一體化課程體系,激發學生學習興趣,發揮學生的學習主體地位,使學生“在學中做,做中學”。理論教學要密切聯系實訓教學,形成“理論服務實訓教學、實訓教學促進理論提升”的教學體系,使學生既能牢固掌握理論知識,也能靈活地運用理論知識解決實際問題,且在解決實際問題的過程中促進理論的理解與把握。
(二)優化調整課程教學內容
高職院校《電工技術應用》課程實施必須要加強市場調研,了解現階段電子技術應用市場對電工技術應用人才的需求現狀,在充分分析市場需求現狀基礎上進一步加強宏觀分析,把握電工技術應用市場人才需求形勢。根據市場需求調整與優化課程教學目標,使課程教學與學生崗位需求相結合,尤其要根據市場需求調整與優化理論教學與實踐教學內容的權重。理論教學的內容始終要圍繞“實訓”教學展開設計,遵循基礎性與適度性原則。基礎性原則就是在設計理論教學內容時要凸顯“基礎理論”,如基本概念、基本原理等,這些理論教學的內容是學生“必需”要掌握的基礎理論,是開展其他理論教學與實訓教學的基礎與前提。適度性原則。目前高職院校《電工技術應用》課程理論教學不能切合高職院校人才培養的特點,過于追求理論的高度與深度。殊不知高職院校教學直接面向市場,面向企業。因此高職院校人才培養要注重實踐應用型人才培養。理論教學內容設計要適度,理論教學的內容“夠用”就行,能夠滿足學生的實際需求,并且具有一定的前瞻性。實訓教學內容設計要以“崗位”為導向,尋找理論教學內容與實訓教學內容的銜接點、切合點,將理論教學內容與實訓教學內容有機結合起來,兩者相互滲透,相互促進,提升學生運用理論知識解決實際問題的能力,實現理論教學內容與實踐教學內容一體化。
(三)豐富教學方法
目前《電工技術應用》課程教學方法較為單一,理論教學以課堂講授為主,實踐教學主要通過“工學交替”。這種程式化教學嚴重制約了《電工技術應用》課程教學進一步提升。因此高職院校《電工技術應用》課程要不斷創新教學模式,在傳統教學基礎上不斷豐富教學方法,綜合運用校企結合、案例分析、項目推進、任務引領等多種教學方法。1.校企結合。“高職教育中存在信息不暢、教學內容滯后、專業布局不合理、人才定位不準確等問題,這都與校企之間缺乏緊密的聯系和溝通有著直接關系”。[4]目前高職院校與企業的結合主要體現在實訓教學上,沒有實現在理論教學與實訓教學上的全面結合。因此高職院校《電工技術應用》課程教學要嘗試探求校企結合的新路徑,真正實現理論教學與實訓教學的一體化。“校企結合”可以遵循“請進來、走出去”的思路和方法。高職院校可以邀請企業人才到高職院校任兼任教師,發揮他們的輻射作用,改變傳統理論教學現狀,教師站在“實踐”的高度進行理論教學,使理論教學更貼近實踐。也可走出去,包括教師與學生兩個層面。高職院校可以派教師到結合企業參與企業實踐與管理,在實踐中提升教師的理論水平,同時提升教師實訓教學水平。在條件允許的情況下,高職院校可以借助企業真實的工作情境,使學生在真實的工作情境中開展理論與實踐學習。通過校企結合,實現理論與實踐教學一體化。2.案例分析。案例是寶貴的教學資源之一,它包含著豐富的理論教學與實踐教學資源,既有成功的經驗,也有不足的啟示,高職院校《電工技術應用》課程教學要重視案例教學法的運用。案例教學法的關鍵在于案例的選擇與運用,教師要根據教學任務選擇具有典型意義的案例,教學案例要具有豐富的理論要素,同時具有較強的實踐啟發價值。在進行案例分析時,教師要加強目標導向,使案例分析朝著預期推進;案例分析不能停留在分析層面,教師要引導學生做好案例分析報告與策略優化。學生通過撰寫案例分析報告能夠有效整合理論,提升自身理論高度。通過案例策略優化,引導學生針對案例尋找優化的策略,并且進行可行性驗證,推進理論教學與實訓教學的一體化。3.任務引領、項目推進。傳統教學中,教師常常將任務引領與項目推進作為兩種獨立的教學方法,我們可以嘗試將這兩種方法合二為一,將任務滲透在項目中,以項目任務推進作為實施教學的載體,發揮任務的驅動作用,同時將任務物化。該方法以項目為載體,以任務為引領,以項目推進的實踐活動為核心,充分發揮學生的主觀能動性。學生擺脫傳統單純的理論教學與實踐教學模式,將理論教學與實訓教學有機融為一體,“做中學、學中做”,實現理論與實訓教學的一體化。
三、高職院校《電工技術應用》課程教學效果
(一)教師層面:促進教師專業成長
在推進理論與實訓一體化教學模式實踐中,教師的教學改革意識得到進一步增強,許多教師將教學改革作為一種自覺行為。他們拓展教學思路,在教學模式方面展開有益探索。最為重要的是教師改變傳統單線教學模式,將理論教學與實踐教學融為一體,從理論“教書匠”成長為專業技能型教師。教師在做中學,在學中做,在學做中教,建立起較為科學的課程視野。
(二)學生層面:改變學生學習方式
理論與實訓教學一體化模式使《電工技術應用》課程教學發生了重大轉變,不論是學習場所還是學習方式。學習場所從傳統的課堂向更為廣闊的空間拓展,走向實訓室、走向企業等,學生在更為真實或真實的情境中學習;從被動接受學習到積極參與課堂學習,將學做結合起來。這些改變有效提升了學生的學習興趣,也提升了學生的理論積淀與實踐技能。
(三)產學層面:推動了產學研開發
[關鍵詞] 電工工藝實訓 精品課程 工學結合
[Abstract] This paper combines the excellent course construction of 《Electrical Technology Training Course|》, and describes the idea of curriculum reform by fostering skills cultivation; Implementing the training mode of work-study program based on professional superiority; The combination of experimental teaching and professional skill appraisal, through the hierarchy and modularization teaching; Using products manufacturing as media based on work processes, and keeping paces of contents of the practical training with job positions.
[Key Words] Electrical Technology Training Excellent Course Training Mode of Work-Study program
為全面提高高職院校的教育教學質量,適應社會崗位(群)對人才職業能力的要求,教育部把精品課程建設作為高職教育教學改革工程的核心之一。精品課程建設是貫徹落實教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》文件精神,進一步更新教育觀念,提高教學質量和人才培養質量的關鍵,因此,精品課程建設在各高職院校受到普遍的重視。本文針對我校的辦學特色與教學實際,對《電工工藝實訓》精品課程的建設思路及內容進行闡述。
一、課程建設目標與定位
《電工工藝實訓》是我院電力技術類專業的一門主干實踐課程,該課程的教學質量直接關系到學生專業工程實踐能力的培養。近年來,《電工工藝實訓》課程組在課程體系、教學內容、教學方法與手段、實訓基地建設和師資隊伍等方面開展了全方位的研究、改革與實踐,根據專業要求,我們將本課程的教學目標確定為:以突出高職技能培養為核心,重視應用能力的培養,強調工學結合,將校外實習基地作為學生綜合技能訓練的場所,培養學生踏實的工作作風、獨立思維能力和解決實際問題能力。
根據課程教學目標,確立了以強化學生技能培養為主線的改革思路,整合實踐教學內容,通過循序漸進、分層次模塊化的教學形式,將實訓與職業技能取證結合,實施“教、學、做”一體化的教學模式,取得了一定的成果和經驗,不僅使課程教學模式適應了社會經濟發展的需要,同時也為高職院校課程教學改革和提高應用型人才培養質量提供了參考,該課程在2009年被確定為省級精品課程。
二、課程特色與創新
1、循序漸進,合理構造實訓內容 。按照職業成長規律組織構建課程的教學內容,課程組成員深入企業調研,依據電力技術類專業在電力企業典型就業崗位中的工作任務,分析崗位所需的電工工藝技能要求組織該課程內容。該課程的內容構造,按照由淺入深、由易到難、循序漸進的思路,從學習電工基礎知識入手,實訓內容分為電工工藝基礎知識、電工基礎性技能訓練、應用性技能訓練及綜合性技能訓練等四個層次,逐級遞進,課程內容如表1所示。實訓過程層次清晰,注重學生電工工程實踐能力的培養,符合學生職業技能能力的發展規律,教學效果顯著。
2、依托電力行業優勢,推行工學結合的教學模式。要將工學結合落到實處,就要為工學結合創造條件,廣泛爭取行業、企業的支持與參與,為學生提供完善的實訓環境和充足的生產實踐崗位。近年來,學院依托電力行業辦學優勢,與泉州億力電氣公司、泉州七星電氣公司、泉州億興電力公司及福建省電力公司下屬地方電業局等單位合作實施了工學結合教學新模式,并借此與地方電力公司及企業建立了廣泛的密切合作關系,其中的大部分電力企業成為了學校的校外實習基地,它們既是學校的實訓場所,又是學校畢業生的就業單位,也是學校的技術服務對象。根據這些企業的生產安排及時修訂教學計劃,安排學生到電氣設備廠、變電站等校外實習單位實習,將實訓教學搬到企業現場,指導教師結合現場進行教學,實訓內容緊貼工作崗位,實現教學內容與職業需求零距離配合,實現學生能力培養與企業需求的無縫對接。在教學方法與手段的設計上,充分利用電力行業與學校的資源,以真實的項目任務為支撐,實施“工學結合”教學模式,促進了學生職業崗位能力和職業素養的養成,收到了事半功倍的教學效果。
3、基于工作過程,以產品制作為載體,實訓項目設計科學合理。實踐類課程的突出特征就是“學習的內容是工作,通過工作實現學習”。基于工作過程的課程開發就是分析職業崗位的工作過程。即分析完成一項工作的完整工作流程;確定職業行動領域,即確定完成一項工作需要做的事情和相應的技能要求;轉換配置學習領域和設計學習情境。在《電工工藝實訓》課程教學中,以電力行業生產企業實際工作項目為載體設計實踐教學課程體系,注重職業道德和服務生產一線的思想定位,緊密結合企業生產實際,實訓內容緊貼工作崗位。在組織教學的過程中,通過營造真實的職業工作環境,采用以任務為驅動、按項目為導向,以產品制作為載體的教學模式,實施“教、學、做”一體化的教學方法,促進學生職業崗位能力和職業素養的養成,促進了學生工程實踐能力的提高,實現了實踐教學與職業崗位的零距離接軌,收到了良好的教學效果。
4、實訓與職業技能取證結合。電工工藝實訓課程教學為進一步貼近企業崗位能力要求,縮短差距,將進網電工鑒定內容引入電工工藝實訓課程體系中,這樣實訓教學目標明確,學生學習積極性提高,實訓考核標準參照鑒定要求,根據這一要求,其課程評價體系的建構必須突出職業資格標準的導向作用,體現學歷教育與職業資格證書教育的緊密融合,重視職業技能和綜合職業能力的考核。學生取證通過率大幅度提高,學生的崗位能力增強,提高了學生就業率,受到企業及學生的好評。
5、校企合作、專兼結合,推行 “雙元教師”模式。在師資隊伍建設上,鼓勵教師“走出去”,企業工程專業人員“請進來”。每年暑假安排教師到企業調研學習,了解企業生產實際,促進課程教學改革貼近生產企業,同時學院聘請了泉州電業局、永安發電廠、泉州億力電氣公司等具有豐富經驗的工程技術人員在校內任實踐課程指導教師,企業的專家與學院的教師共同研究,并按企業的崗位群能力的要求制定教學和實訓計劃;通過深化校企合作,積極探索共同培養高技能人才之路。
三、結束語
總之,《電工工藝實訓》課程的教學改革是職業教育的需要,通過采用基于工作過程、行動導向的任務驅動式教學模式,深化校企合作,實施工學交替,學生的學習積極性大為提高,教學質量顯著提升。目前,該課程組繼續深化課程改革,優化課程教學內容,加強教學的組織與管理,真正發揮精品課程的示范與引領作用。
參考文獻:
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關鍵詞:技校;電工實訓;主線
電類專業學生的培訓目標是維修電工中級工,學生在三年內掌握的技能要達到中級工應知應會標準,所設置的實訓項目一般包含有電工基本技能、照明線路裝調與維修、電子技能、機床控制線路裝調與維修,到后期增加PLC應用和變頻器應用等新技術,通過實踐讓學生掌握一技之長,提高實際動手能力,培養學生成為應用型技術人才,為學生今后的工作打下堅實的基礎。電工專業實訓作為取證實訓,必須做好安全技術培訓。學生技能的形成是學生通過觀察、模仿、實踐來重復教師所演示的動作和反復練習來實現的,因此指導教師在實訓教學過程中應始終貫徹“安全”二字,使學生在校實訓期間就形成良好的安全操作意識和規范化的操作技能。
一、電工實訓安全問題的表現
電工實訓是職教實訓教學環節的一個重要組成部分,通過實訓教學使學生掌握基本操作技能,由于電工實訓的專業性常常需要處在交流380 V的強電環境中,所以實訓過程中的安全問題尤為突出。具體表現為:(1)實訓過程中的意外事故:電工實訓過程中,學生由于缺乏安全意識不夠謹慎或因操作不規范而發生一些意外危險。例如,單、多股導線剖削過程中,部分學生因手法不正確,造成手指割破;電氣控制線路安裝與調試中,電器元件安裝時,相當一部分學生螺絲刀使用不當,傷手現象屢見不鮮;因線路連接錯誤,通電調試失敗后,未切斷電源就急于查線而造成觸電事故等等。(2)實訓過程中的安全隱患:電工實訓中還存在隱患問題。例如,實訓休息期間,趁指導教師不在現場時,學生私自通電調試線路,在一定程度上容易造成觸電隱患;因指導老師配備不足,在帶電實訓操作時,實訓老師很難全面關注每個學生的操作,有可能形成事故隱患。
二、安全問題現狀
1.基礎硬件條件的不足
由于資金有限,學校實訓場地不能完全滿足實踐教學的需要,部分設備設施亟待修理或更換。部分學校在設備、設施方面考慮不周,例如380 V、220 V的設備未安裝漏電保護開關,當學生操作不當時不能及時斷電容易造成觸電事故;配電房或配電箱未加鎖或無遮欄保護等。
2.學生安全意識淡漠,不重視規范操作
職教學生綜合素質較低,相當多的學生存在厭學情緒,安全意識淡漠,“三級安全教育”效果不明顯。同時,很多學生缺乏對就業崗位技能和工作環境的了解與認識,在實訓課上忽視老師所反復強調的規范操作,操作行為不夠規范和嚴謹,從而導致不同程度的安全事故發生。以照明線路裝調為例,作為指導教師要嚴格要求學生裝調線路時必須戴線手套以起到保護作用;常用工具使用時需注意技巧和用力大小,而這些都是學生容易忽視的細節。
3.規范性操作技術指導不足
電工實訓教學的內容,涉及很多實際生產中的安裝、調試、檢查和維修問題,這要求實訓指導老師不僅要有豐富的教學經驗和指導技能,也需要具有較高的實踐技能。例如,線路檢查中,需要注意導線顏色;切斷電源時先斷相線后斷零線,接線時先接零線后接相線;相應器件、端蓋安裝時擰螺絲應按對角線上緊等等。另外,實訓教師還要擔負安全責任和器件的維護管理任務,責任重大,需要實訓教師用較多的時間去保障設備和器件的正常使用,避免安全事故的發生。但目前多數學校缺少合格的實訓教師,師資配備力量不足,實訓教師進行了實踐項目的操作規范性演示后,因所負責的學生數量過多,往往無法對學生進行全面細致的指導,更無法監督到每一個學生的操作行為規范。
三、如何貫徹“安全”主線
(一)建立完善的實訓環境,為安全實訓提供保障
1.建立完善的安全規程
因電工實訓是取證實訓,其實質是電工崗位的技能培訓,實訓場所及設備的安全標準首先是生產現場的安全標準。為此,學校教務處(或實訓處)應按國家的相應職業與設備的安全要求建立電工專業實訓安全制度和實訓安全操作規程。如,電工實訓室的電氣安全制度,用電設備安全使用要求與電工實訓安全操作規程。另外,在實訓場地內各種涉及安全問題的地方都應標出醒目的安全警示標志和安全操作要求。
2.建立各類實訓設施的安全檢修制度
設備的安全問題是必須重視的因素。建立完善的各類電工實訓設施安全檢修制度,對于保障電工實訓順利進行具有積極效果。實訓設施安全檢查的基本內容包括:通電設施的絕緣電阻是否合格;保護裝置是否符合標準;保護接零和接地是否正確、牢靠;實驗臺部件是否齊全有效、安全電壓是否在范圍內;電氣設備、電器元件是否有損壞等等。對于實訓設施檢查中出現的問題需要及時修理或更換,以保證實訓課的順利實施。例如,調整各實訓室內漏電保護開關的整定值;實訓設備指定專人負責;堅持期中、期末的設備、設施電氣安全檢修等形成制度。規范化的制度實施可以較好地保證學生人身安全。
(二)強化實訓師資,有效地進行實訓指導
“教”和“學”是相互的;在電工實訓過程中指導教師的言傳身教所起的作用不可忽視。目前,在職教實訓教學面臨的情況主要有兩方面:一方面是實訓師資缺乏,另一方面是已有的實訓教師負擔較重,無法對全體學生的實際操作提供全面有效的指導。全面強化實訓師資力量的途徑可以從以下兩方面著手:一方面,積極培養或引進具備資格的電工實訓指導教師;另一方面,對現有的實訓教師采取激勵措施,為實訓教師提供理論、實踐技能學習與提高的培訓或進修機會;減輕電工實訓教師的工作負擔,提高其工作效率,從而為實訓教師對學生規范性操作技能的有效指導和電工實訓課的安全提供保障。
(三)多種方式激勵學生,增強規范操作的安全意識
1.采用多種方式激勵學生,提高操作信心
“興趣是最好的老師”,電工實訓應突出“做中學,學中做”的項目教學方式,有效地培養學生對電工的興趣。我們可以通過競賽方式,以個人、小組競賽形成你追我趕的良好學習氛圍;以課題制作方式,制作萬能充電器、防盜報警器等家用小電器,可以在學校展示柜展示,也可以讓學生帶回家展示其實訓成果。這些方式可以產生較好效果,增強學生對動手操作的自信,提高其實訓規范操作的積極性。
2.引導學生了解崗位工作任務和工作環境
利用多媒體教學、現場參觀實習、工作場景模擬等方式增加學生對電工專業知識與技能的了解,對崗位任務、工作環境以及工作中的安全問題有一個清晰的認識。例如,學生可以在實訓教師設置的工作場景中通過安全員、操作員等角色扮演,明確自身崗位的安全要求。學生明確電工操作“安全第一”,從而在校實訓時強化安全意識,在實訓時以負責的態度進行規范化操作練習,養成良好的安全操作習慣。
3.安全意識的強化
實訓指導教師應堅持對學生的安全意識進行強化,做到入門教育講安全,課前教育講安全,巡回指導抓安全,課后總結評安全,培養學生具有安全規范操作的習慣。例如,每學期實訓前的“三級安全教育”,從班組、車間、學校層面講安全,達到入門教育提高學生對安全操作的重視程度;每次實訓前學生集合時均應強調該實訓項目的安全注意事項,要求進入實訓環節時必須檢查工具的絕緣是否良好、電筆是否完好等;指導教師在演示操作時,必須按照規范操作進行演示并強調安全注意事項;在指導教師巡回指導期間,必須針對學生操作中存在的不安全因素及時指出并要求立即改正,同時讓學生安全員明確該不安全因素可能產生的危害以及及時制止的重要性;在下課前的學生集合講評時間,指導教師必須針對本次實訓環節中學生所涉及的安全問題再次強調,明確危害性,要求學生必須按照規范操作。
總之,在“一切都是為了學生”的前提下,通過學校、教師和學生的共同努力,在電工實訓中“安全”貫穿整個實訓環節,通過硬件和軟件的更新,建立完善實訓環境,促進實訓指導教師對全體學生進行有效指導中貫穿“安全”主線,強化安全操作;通過教學方式、方法的變化,突出學生的主體地位,增加其對電工實訓的興趣,增強其電工操作時的安全意識,養成良好的規范化操作技能,對學生走上工作崗位后迅速適應并勝任工作有很大的作用。
【關鍵詞】電子電工 教學趣味性
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)30-0183-01
中職電子電工專業是較為基礎的專業之一,旨在培養具有電氣安裝調試、電氣維修維護、電子電路安裝測試、電子電路開發等相關方面的人才。雖然各校電子電工專業分門分類的實訓室及設備也多,部分學校還擁有較大規模的校內外合作基地,但探究教學質量,電子電工類專業依舊不夠理想。由于中職類學生受到中考的挫折,學習信心難免不足,而電子電工專業有別于語數外基礎性課程,實踐性較強,學生往往難以快速投入。筆者多年觀察及從與學生訪談中了解到,本專業學生往往厭學情緒重,實訓課組織紀律差,不少學生不愿投入到專業課知識和技能的吸收過程中來,多數以被動學習為主,缺乏發揮學習效能的動機,往往在實訓過程中浪費了時間,技能基本功得不到強化,主動學習和創新能力沒有形成。以后在實訓過程中,學生的畏難情緒也較重,往往認為實訓任務完不成,專業技能考核難度大。教師應積極改變教育教學手段,努力提高教學趣味性,讓學生投入到本專業的實訓學習中來。
一 教學手段的改變
傳統電子電工實訓教學往往以教師“滿堂灌”、學生練習為主,剛接觸電類技能訓練的學生,開始會有很強的好奇心和熱情,但這種心理狀態很快就在傳統實訓中消退,最后變得不耐煩。按照建構主義的觀點,學習應該是一種自我能動建構知識的過程,是一種學生自己去發現的積極的認知過程,教學應強調任務驅動,學生是知識意義的主動構建者。因而在課堂上,我多采用任務法來教學。首先創設情境。如PLC教學,模擬工廠設計流水線工作,編制電機先后控制等實際情境,引導學生帶著真實“任務”進入學習情境,激發學生的設計興趣;然后,按照實際課時,分解成多個小任務,如PLC I/O定義,順序圖的劃分,程序的編制,程序的調試。接下來可設置幾個合作組,讓大家一起探討、交流幾個小任務的實施方法,其中老師可做巡回指導交流,鼓勵學生產生不同的設計思路,補充、修正和加深每個學生對當前問題的解決方案,進一步激發學生完成任務的熱情。最后,完成小組自我評價以及老師對小組評價等環節。通過任務法,我發現學生的課堂注意力大大增高,學生對每個設計任務都能調動思考能力,主動參與進課堂來,加強了教學的趣味性。
二 信息化教學
如今是信息時代,一味地黑板教學已無法激起學生興趣,多媒體將聲、圖、信息形象聚為一體,它應成為我們教師重要的教學輔助手段之一。可采用以下幾個方法:
1.仿真軟件的運用
仿真教學軟件的多媒體教學清楚直觀,讓學生對做好操作訓練很有信心。通常,我在講儀器儀表的使用以及元件測量時,大部分學生很難將老師所講和看到的對應起來,因為他們看不清老師的演示物。當我通過電子專業仿真軟件,將儀器面板和測量過程搬上投影儀顯示屏幕時,學生們就很專注,他們說“很簡單”,學生對所要訓練的技能信心十足。
2.微課教學手段的運用
隨著計算機技術和通信技術的飛速發展,“微博”“微信”“微電影”等一些新名詞不斷出現。在這個微時代下,教育領域新興的“微課”也成為熱點。微課作為多媒體信息技術的一種,具有知識點簡單、講解清晰、設計多樣化等特點,非常適合學生自我學習能力的培養及相關知識的復習。
三 情境化教學
中職院校的學生,學習實踐的最終目標是為了走向企業工作崗位,課堂實訓操作技能水平無論多好,往往陷入教學大綱的束縛中去,難于和時代共同進步,在就業為導向的職業教育今夕,應營造更為真實的實訓環境。如在課堂上,我們往往采購一些時下流行的小制作,如USB小臺燈、數字對講機等,模擬生產操作流水線,學生分別擔任督導、組長、工人并進行分組生產,培養學生的積極性、責任感,進一步使學生從枯燥的課堂中脫離出來,投入到真實的生產環境,極大地提高了學生電子實訓的興趣。
四 提高教師專業素質
當下的教學理念,學生是主體,教師是引導,所以作為老師應對實訓教學有所認識,應首先培養學生的自我效能感,主觀推測的結果將直接影響人的行為動機。
最后,要提高中職學生學習電子的興趣,還是要老師多體驗、多運用,積極參與到每一項教學環節,不斷運用新的理念,新的教學手段,思行結合,行解并重,才能收到好效果。
參考文獻
從專業培養目標和企業人才需求出發,科學、合理地進行實訓項目的設計和開發,將汽車實際應用電路融入到實訓項目中,在實訓中傳授知識,培養職業能力,同時提高教師的教學、科研水平。
關鍵詞:
汽車電工電子技術;實訓項目;職業能力;實訓板
現代汽車的先進技術都離不開電子技術,因此《汽車電工電子技術》課程在汽車技術專業領域的地位進一步提升,已經成為汽車電子技術、汽車檢測與維修、汽車新能源技術等專業的非常重要的專業基礎課程。各高職院校在積極進行教學改革的同時,努力提高課程內實驗實訓水平,以適應新形勢下對汽車技術專業學生的人才培養要求。在中國制造2025和工業4.0的背景下,企業對人才的需求發生了很大的變化。這就需要高職院校的師生改變傳統的教與學的觀念,重新調整教與學的目標。在課程開發與設置上,要更加注重培養學生的職業能力,而非過多強調基礎知識的灌輸。那么,課程的實訓教學就要讓學生在課堂學習中培養職業與工作能力,真正做到理論與實踐相結合。
1實訓板開發思路
《汽車電工電子技術》課程兼具了電工電子技術基礎知識的講授和汽車電路原理的滲透的任務,在實驗實訓設備的配備上,有的高職院校注重打基礎,與汽車電路聯系過少;有的高職院校注重品牌,實驗臺涉及電路功能只針對個別品牌車輛。在新形勢下,課程實訓項目的開發,要滿足企業、學生、教師三方面的需求,做到既符合課程的培養目標,又拓展學生的知識面;既能夠與時俱進,又能夠節約成本。
1.1調研
要對企業、學生和任課教師進行調研,通過調研可以獲得企業對實訓項目內容的建議和對學生各方面能力的需求;可以了解學生對現有實訓條件的滿意度和對實訓內容的需求;可以了解任課教師(包括本課程任課教師和后續課程)對實訓操作的建議與意見。調研可通過企業專家座談、學生問卷調查和教師教研討論的形式進行。
1.2實訓項目設計
實訓項目設計要從課程教學內容出發,聯系實際車輛中電工電子電路的應用。實訓項目是為課程教學服務的,實訓電路要在實現汽車應用電路功能的基礎上,將課程中所涉及的知識點靈活應用于其中。比如汽車玻璃升降器控制電路中應用了555定時器構成的單穩態觸發器、繼電器、直流電動機正反轉控制等知識內容。實訓項目還要留有一定的升級空間,也就是要給學生發揮創新能力的機會。與實訓項目相配套的實訓指導書設計,也是實訓內容開發的一個重要環節。實訓指導書的功能不僅僅是簡單指導學生實訓的步驟,實訓過程和任務安排要體現對學生職業能力的培養,比如語言表達、電路圖的識讀、表格和曲線的分析與繪制、統籌安排時間等。
1.3實訓板制作
實訓電路要先經過軟件調試,選擇合適的電路元件參數;然后再在面包板或簡易電路板上做硬件調試,檢驗電路功能的同時還要檢驗實訓操作的可行性,比如電路元件要實現即插即拔,易于更換;合并掉多余的電源;保險絲便于拆卸等。一切準備就緒后,要制線路板了。由于技術問題,這部分任務可由專業制板人員完成。基本電路元件的焊接,可以讓參加汽車電工電子技術興趣小組的學生參與其中。這不僅可以培養學生負責任的工作態度,還可以調動學生創新的熱情,因為學生會從他們使用實訓板的角度來提出更好的修改和創新的意見。
1.4實訓板試用與反饋
實訓板開發制作完成后,應該在學生中進行小范圍的試用,然后收集學生的反饋信息,在考驗實訓板可操作性的同時,能夠及時地發現實訓板的不足之處。
2開發成果
依據上述實訓板開發思路,確定并制作了10個實訓板,并編寫相對應的實訓指導書。
3總結