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[關鍵詞]電子電工 技能訓練 教學方法
現代工業生產日新月異,電子電工技術應用越來越廣泛,這就要求職業學校的學生不僅要具有扎實的理論基礎,而且要熟練地掌握操作技能。技能訓練是職業教育的重要組成部分,突出專業技能訓練是職業技術學校的辦學特色。但由于受傳統教學管理模式的影響,技能訓練在部分學校中仍沒有得到應有的重視。一方面職業學校應加大其教學設施、設備以及訓練所需的大量實驗器材的經費投入,另一方面教學管理形式已不適應職業教育發展的需要,技能訓練面臨著改革與發展的諸多問題。筆者從事職業教育多年,主要擔任電子電工專業的理論和技能操作教學,工作中,對職業技能訓練的感觸頗多,故而,談談幾點看法。
一、充分認識技能訓練的重要性
通過技能訓練,可以鍛煉學生的動手能力,掌握本專業工種的操作技能、技巧,因此說技能訓練是為社會培養技能型、應用型人才的重要途徑。必須充分認識這一點,重視技能訓練,采用科學的教學管理形式,提高教學質量,為社會培養合格的初、中級技能人才;同時職業學校也需要大批的雙師型教師隊伍,教師不但要有較高的文化知識,而且還要有扎實的專業技能,具有輔導學生技能訓練的能力。
(一)技能訓練的目的是培養新型勞動者
由于科學技術的迅猛發展,新技術、新工藝、新設備、新材料不斷涌現,要求勞動者不斷地更新科學知識和提高技術水平,以適應社會經濟發展的需要。因此,勞動者需要不斷地進行技能培訓。教師也要不斷地進修學習,努力提高自己的專業技能水平。
(二)技能的獲得,必須通過實際訓練
技能訓練為生產服務的特定性質決定了它必須著重于操作技能的訓練。勞動者具備必要的文化技術理論知識和專業技術理論知識,有利于實際操作技能訓練。但從“知”到“會”有個轉化過程,關鍵是實際訓練,通過實際訓練,才能由不會操作到會操作,再到熟練操作,直到形成技能技巧。
(三)善于發現,巧妙利用, 提供成功體驗
教學中,成功意味著學生在學習上獲得進步和好評。因此,教師的表揚與肯定顯得格外重要,尤其是對那些學習有困難的學生,一次好成績的取得,教師的一句表揚和贊賞,或是一種信任的目光,都會給他們以無窮的力量,使他們興奮不已。筆者在《電子技能》課教學時,對電子元件如電阻器、電容器、電感、二極管、三極管等其作用及參數作了重點地分析和講解后,然后列舉了音響功放電路的應用,并對電路作了分析說明,許多學生聽了之后無所事事,也許是真的理解不了,還是根本就不感興趣。于是我就布置了一個課外練習,讓愿意去嘗試的同學自己到市場購買(學校無實驗條件)元件組裝電路。不出兩天,竟然有四位同學做好了功放電路,我及時為他們提供了一只音箱進行實驗,可學生告訴我沒有信號源,我又建議他們想想,我們身邊有沒有可利用的資源,于是又有學生很快想到了手機,利用手機的播放器作為輸入信號對電路實驗,沒想到還真的成功了。音箱里傳出了動聽的歌曲,學生們高興極了,他們的辛苦沒有白費,他們成功了!這件事在班里影響很大,同時,也激發了更多同學的學習興趣。
二、采用靈活多樣的教學方法
教師單一的教學方法容易使學生出現聽覺,視覺和感覺的疲勞,降低教學的效果,靈活多樣的教學方法如給學生注入新鮮的血液,適合于年輕人的感知特點,易于被學生接受,對培養學生的感覺技能具有不可忽視的作用。
(一)充分利用多媒體教學,提高技能訓練效果
多媒體教學具有直觀真實的教學效果,充分利用這種教學手段,能把抽象變具體,使教學內容變得更加直觀。如安全用電、操作規程、電機和變壓器的制作工藝流程等內容,通過屏幕展示,只需用幾分鐘或幾十分鐘的時間就可以系統地、科學地把原來需要幾十個小時才能完成的內容展示完畢,并收到更好的效果。我們經過認真研究討論,針對專業的特點購買了一批適合電子電工技能訓練的器材,加上現有的一批多媒體課件,約30個學時,就能完成內容涉及安全用電、操作規程、操作工藝、電氣照明、低壓電器、變壓器、電動機等電工實作課的教學;利用EMB(電子工作臺)電路仿真對電子元件、電工儀表、電子電路實施教學,還可以充分應用交流接觸器、按鈕開關、時間繼電器、熱保護器等實物進行電力拖動的電路連接,使學生能較快地對電子電工技能訓練內容有一個全面的了解,這種教學方法增強了學生的感性認識,提高了教學效果,可謂一舉多得。
(二)實行模塊化教學,講練兩相結合
技能訓練是針對本專業技術知識的實踐性教學,其操作技能的正確性、科學性一般都有其理論依據。傳統的教學方式,是將專業技術知識、工藝知識與技能訓練分開上課的相對獨立的教學方式,實踐證明,實行模塊化、一體化教學,是適合電子電工技能訓練的教學方法。所謂模塊教學,是指把操作技能與工藝課合并在一起,按知識結構分為幾個模塊,在進行操作技能練習時,講授相關的工藝知識,或者是講完某一工藝技術知識后,緊接著進行相關課題操作練習的教學方式。
在電子電工教學過程中,應時刻注意講練結合。電工設備和電路煩瑣、復雜,只講不練,學生學習興趣上不來,會導致紙上談兵,收效甚微。為此,在講解理論時,筆者讓學生提前準備好實物或用實物簡圖代替實物,進行模擬技能訓練。讓每一個學生都動手練習,然后互相討論和分析,找出不正確的地方,并通過個別指導和集體講評,找出解決問題的方法。
例如:在給學生上電動機正反轉控制電路時,邊講邊讓學生進行電路安裝,并在教師指導下通電試驗。當學生看到交流接觸器動作情況及電動機轉動方向后,其電路工作原理便一目了然。這樣,既有利于技能訓練操作與理論的相互銜接,又有利于學生較好地掌握理論知識和操作技能、技巧。同時,學生學起來有興趣,能夠積極主動地學習理論知識和操作技能。
(三)強化直觀教學,變抽象為具體
抽象的東西容易使人產生多種聯想,不利于理解電子電工技能訓練的內容,因為電子電工要求準備無誤,不得有半點馬虎,錯誤的聯想或者想象如果用在操作中,將會造成不良的后果。因此,變抽象為直觀,有利于電工技能訓練的教學。如《維修電工》中有許多如變壓器、電動機及控制電器等實用電工的內容,了解這些設備的結構,掌握其各部分的功能,是操作和使用的前提。在各種設備的結構與功能教學中,應認真貫徹直觀性的原則。首先,注意充分運用實物教學。將實物發到學生手中,讓學生通過觸摸、觀察、介紹結構名稱,形成表象。利用一些廢舊設備、電器讓學生進行拆卸、安裝,接觸其內部結構,并介紹其功能,講解其工作原理。其次,重視多媒體教學手段的應用。利用投影儀投影自制的結構示意圖,并介紹其功能。將設備或電器在工作中有代表性的狀態制成幻燈片,正確運用多媒體將各個狀態演示投影到屏幕上,加強工作原理的理解。如在講解旋轉磁場的產生時,可將整個過程分為五個狀態,將每一個狀態分析講解后,可將五個狀態的幻燈片按工作順序連續演示,給學生一個完整、系統、形象的認識,從而理解旋轉磁場的原理。在教學中,還特別注意發揮微機輔助教學的優勢,將理論部分的教學內容直接安排到微機室內進行現場教學,讓學生直接在計算機上邊聽講邊演示。
(四)充分運用啟發式教學,增強學生可持續發展能力
只教給學生動手的方法,不教給學生動腦的方法,有如對學生“授之以魚而非授之以漁”,這樣培養出來的學生缺乏靈活變通的能力,不利于學生的可持續發展。因此,在電子電工這一門實踐性較強的技術基礎課程中,學生在獲得電工技術技能的同時,還得考慮學生今后繼續深入學習電子技術課程、從事工程技術工作和進一步鉆研新技術打下基礎。所以,在教學過程中,應注意引導學生改進學習方法,通過加強啟發式教學,將一些只能意會不能言傳的技能技巧,讓學生自主地在動手操作訓練中慢慢體會。當發現學生做題的思路和操作錯誤時,教師不急于馬上否定,更不急于給出正確答案,應抓住時機,引導學生展開討論,進行思路上或做法上的辨析,引導他們作進一步的思考,必要的時候讓他們查找資料,找到問題的癥結所在。通過這樣反復的訓練,學生養成了動手和動腦的習慣,為日后的發展打下了堅實的基礎。在《電力拖動》技能訓練中,好多學生看不懂裝配圖,我就讓他們先按照原理圖連線,做好之后再由老師檢查通電,實驗成功了再讓學生畫出自己的配線圖。根據這樣一個原則:先接線,再畫圖;畫好圖,再反復練習接線。如果讓學生真正理解了電路,再來實際操作,這對于職中生來說,那是一大難點,不如讓我們的教師先輔導學生動手練習,掌握了一定操作方法,再來體會電路的工作原理,效果會好得多。
實踐證明,經過這樣培養出來的學生,在日后的工作中是深受用人單位的厚愛的。
三、正確處理技能訓練與生產的關系
技能訓練是培養學生成為具有一定操作技能的適應現代企業生產設備的操作者,因此,技能訓練要結合部分生產進行。沒有條件的學校可以采取參觀、觀摩,觀看DVD影片,多讓學生了解相關產品生產過程,更能激發他們的學習興趣,逐步認識到操作技能的重要性,并在一些實際操作現場中提高自己的操作技能,從而盡快適應現代企業生產制度的要求。但不能片面地認為技能訓練就是從事產品生產,就是帶領學生干活,為生產產品而教學,這樣不但不利于指導教師實施教學任務,也不利于產品質量的提高。正確處理技能訓練與生產的關系,應該以“教學促生產,以生產促教學”為指導思想,使兩者有機結合起來,相互促進,相互發展,相互提高。畢竟學校的條件是有限的,學生的技能水平還需要在生產生活中實踐提高。
以上,筆者就認識技能訓練的重要性、通過靈活多樣的教學方法以及處理好技能訓練與生產的關系三個方面,粗淺地談了提高電子電工技能訓練效果的一些看法。
[參考文獻]
[1]瞿.電工實習教學過程的研究與實踐[J].電氣電子教學學報,2001.6:63-64.
關鍵詞:中職電工 技能訓練 教學
中職學校是技能人才培養的搖籃,加強對學生技能的培養十分重要。實訓課教學是中職學校培養學生操作技能的一個重要環節,學生技能的形成則是通過觀察、模仿、實踐來重復教師所演示的動作和反復練習來實現的。同樣《電工技能與訓練》課程要在三年內要掌握的安全用電常識、電工基本操作工藝、電氣照明與內線工廠、常用電工儀表、常用電壓電器、三相籠型異步電動機、單相交流異步電動機等技能和達到中級工應知應會標準。針對中職學生的實際情況,筆者在教學方式上應凸顯以下幾個方面特色。
一、加強學習樂趣培養,幫助學生樹立學好技能課的信心
興趣是最好的老師,技能訓練必須先讓學生覺得有趣而樂意去做。有趣是樂趣和志趣形成的起點,而樂趣是有趣的升華,只要對自己的學習和訓練產生了濃厚的樂趣,就會樂此不疲地學習和參加訓練。有一次,在練習日光燈電路的安裝的過程中,一名學生進行通電試驗時,出現燈管兩頭發紅,中間不亮的情況。于是,筆者把學生們組織起來,問他們在家是否也遇到過這種現象。學生都說有,可誰也不知道為什么。就此,筆者把啟輝器中的小電容去掉,日光燈又亮起來了,學生們高興極了。從此之后,學生學習技能課熱情高漲,有些還主動要求參加電工興趣小組。
二、充分利用多媒體教學,提高技能訓練效果
多媒體教學具有直觀真實的教學效果,充分利用這種教學手段,能把抽象變具體,使教學內容變得更加直觀。如安全用電、操作規程、電機和變壓器的制作工藝流程等內容,通過屏幕展示,只需用幾分鐘或幾十分鐘的時間就可以系統地、科學地把原來需要幾十個小時才能完成的內容展示完畢,并收到更好的效果。我們經過認真研究討論,針對專業的特點選定了一批適合《電工技能與訓練》內容的多媒體課件,加上教師動手制作的一批多媒體課件,總共約20個學時,就能完成內容涉及安全用電、操作規程、操作工藝、電氣照明、電工儀表、低壓電器、變壓器、電動機、電力拖動與機床電路等課題,使學生能較快地對《電工技能與訓練》的內容有一個全面的了解,這種教學方法增強了學生的感性認識,提高了教學效果,可謂一舉多得。
三、模塊化教學,講練兩相結合,理論知識和操作技能相結合
技能訓練是針對本專業技術知識的實踐性教學,其操作技能的正確性、科學性一般都有其理論依據。傳統的教學方式,是將專業技術知識、工藝知識與技能訓練分開上課的相對獨立的教學方式,實踐證明,實行模塊化、一體化教學,是適合電工技能訓練的教學方法。所謂模塊教學,是指把操作技能與工藝課合并在一起,按知識結構分為幾個模塊,在進行操作技能練習時,講授相關的工藝知識,或者是講完某一工藝技術知識后,緊接著進行相關課題操作練習的教學方式。在《電工技能與訓練》教學過程中,應時刻注意講練結合。電工設備和電工電路煩瑣、復雜,只講不練,會導致紙上談兵,收效甚微。為此,在講解理論時,筆者讓學生提前準備好實物或用實物簡圖代替實物,進行模擬技能訓練。讓每一個學生都動手練習,然后互相討論和分析,找出不正確的地方,并通過個別指導和集體講評,找出解決問題的方法。
四、強化直觀教學,變抽象為具體,使學生容易掌握元器件的結構及原理
抽象的東西容易使人產生多種聯想,不利于理解《電工技能與訓練》的內容,因為維修電工要求準確無誤,不得有半點馬虎,錯誤的聯想或者想象如果用在操作中,將會造成不良的后果。因此,變抽象為直觀,有利于電工技能訓練的教學。如《電工技能與訓練》中有許多如變壓器、電動機及控制電器等實用電工的內容,了解這些設備的結構,掌握其各部分的功能,是操作和使用的前提。在各種設備的結構與功能教學中,應認真貫徹直觀性的原則。注意充分運用實物教學。將實物發到學生手中,讓學生通過觸摸、觀察、介紹結構名稱,形成表象。利用一些廢舊設備、電器讓學生進行拆卸、安裝,接觸其內部結構,并介紹其功能,講解其工作原理。
五、充分運用啟發式教學,增強學生可持續發展能力
一、技能訓練過程中應注重“三個結合”
“三個結合”是指在電工技能訓練中要注重講解示范與示范練習相結合、循序漸進與啟發引導相結合、正確評價與反饋整改相結合。
1、講解示范與規范練習相結合
講解和示范在技能訓練過程中是不可缺少的,準確講解與標準示范有利于學習者不斷的調整頭腦中的動作表象,形成準確的定向映象,進而在實際操作中可以調節動作的執行。示范操作必須按照正確的姿勢去準確地操作,教師的肢體移動,一招一式,乃至指向解說必須標準、規范,不能有任何的多余動作、不良動作,更不能有錯誤動作,以免造成學生錯誤模仿。練習是技能形成的基本途徑,是有目的的、有步驟、有指導的活動。教師的準確講解結合操作示范,可以使學生具體、直觀的感受到所學操作技能的形成過程,加深對技能訓練內容的理解。
在汽車電工技能訓練過程中,教師對每一種電工工具、儀表儀器的使用方法要講解清楚。例如:關于萬用表的使用,教師要講清以下幾個方面:①萬用表要水平放置;②使用前應先檢查指針是否指在零點;若不指在零點,應先進行機械調零;③萬用表面板上有兩個插孔,分別標注“+”、“-”兩種符號。測量時,應把紅色表棒插入“+”插孔,黑色表棒插入“-”插孔;④根據測量的種類和量程調準轉換開關的位置;⑤選擇合適的量程。測量電壓和電流時,如事先不知道被測量的大小,應把轉換開關撥到最大量程試測,然后根據指針偏轉情況逐步變換為合適的量程,再進行測量;萬用表的指針偏轉到滿刻度的三分之二位置以上時,表明量程合適,測量結果比較準確。測量電阻時,萬用表的指針偏移到歐姆中心值時,測量結果最準確。⑥萬用表使用完畢后,務必將轉換開關置于交流電壓的最高量程檔,以防他人誤用,造成損壞。
在準確講解的基礎上,結合動作示范,指導學生進行規范練習,做到講練一體化。因為實習教學就是以專業理論的系統性和工藝過程的連貫性為內在聯系的技術技能的有效傳授方式,所以在給學生作操作示范的過程中,應輔以必要的“解說詞”,交待動作的順序和要領,講清操作的關鍵和理由。講解的語言應當注意邏輯性和專業術語化。例如:使用萬用表測量電阻,第一步,把萬用表轉換開關放在電阻檔上,選擇適當量程(測量前根據被測電阻值用表的轉換開關選擇適當量程,一般以電阻刻度的中間位置接近被測電阻值為好)。第二步,量程選定后,測量前將兩個表筆短路,調節調零旋鈕,使指針在電阻刻度的零位上。第三步,將兩個表筆分別與電阻兩端相連接,讀出電阻的讀數。傳授給學生正確的操作方法之后,讓學生自主練習。這些看似簡單的操作,如果學生不能使用正確的方法進行規范練習,很難達到預期的訓練效果,甚至發生儀表損壞等故障。特別是對于一些學生容易出錯的操作規程,一開始就應該讓學生進行規范練習。
2、循序漸進與啟發引導相結合
技能訓練是一個循序漸進的過程,操作技能的形成,一般都要經過掌握局部動作階段、動作交替階段、動作協調階段和動作完善階段。在教學過程中,必須遵循課題的邏輯順序,由淺入深、由易到難、由簡到繁由局部到整體、由慢速到快速地進行,使學生易于理解和記憶、便于掌握和鞏固所學的基本操作技能。不可貪多求快,否則會欲速則不達。筆者認為整個汽車電工技能訓練過程可分為四個階段:第一階段,安全用電常識及常用工具、儀器、儀表的正確使用。教師對學生進行必要的安全用電常識教育,使其了解電的性能,熟悉電工操作規程,學會正確使用常用儀器儀表,為安全、有序、正確、規范的汽車電工技能訓練打下良好的基礎。第二階段,用常用儀器、儀表檢測汽車電器各總成件。要求學生了解汽車電器各總成件的結構與作用,熟悉它們的技術性能和主要參數,掌握各總成件質量的判斷方法。第三階段,綜合性技能訓練。著重培養學生綜合知識的應用能力及實踐能力,要求學生將所學過的知識進行綜合,通常一個技能訓練課題中用到幾部分內容,當同學以學過全車線路的有關基礎知識,例如:電源系、啟動系、點火系等概念后,讓學生綜合運用這些知識對車輛電路故障進行檢測。教師對技能訓練的內容進行簡單的講解,然后引導同學按步驟進行檢測。第四階段,熟悉協調和操做水平的提高。在學生掌握如何診斷與排除汽車電路故障以后,應著重強調工藝要求,并讓學生運用中間斷路法進行故障的診斷與排除。上述四個階段是一個由淺到深、由易到難的過程,教師在技能訓練過程中應按照循序漸進的原則進行講解,同時對重點、難點問題,堅持循序漸進和啟發引導相結合。例如:在前照燈光線路連接時,采用把實驗分成兩部分:先讓學生自己動手進行燈光線路的連接,當學生看到自己連接的前照燈線路接上電源后即正常發光時,欣喜之情溢于言表,學生對實習產生濃厚的興趣;此時再讓學生把變光線路燈光繼電器線路接上進行實驗,從而達到化繁為簡的效果。另外,對學生技能訓練中出現的問題和錯誤加以啟發性的分析,如學生在不解體檢測硅整流發電機時,測出的數據有時是錯誤的,但不知道如何檢查和判斷數據的正確與否,這就需要老師給予啟發和指導,引導學生分析產生測量數據不符的原因及檢查方法,一步步給予指導,通過教師由淺入深的逐步引導和分析,學生對檢測方法有了整體上的認識,并將逐漸提高如何發現問題和解決問題的能力。 3、正確評價與反饋整改相結合
正確評價技能訓練成績是激發學生熱情、調動學生積極性的重要手段。通過考評發現問題,并及時反饋給學生進行整改,做到正確評價和反饋整改相結合,逐漸提高學生的操作技能。在技能訓練過程中,筆者采取多元化的評價方式評價學生的成績,具體做法是:①將技能訓練成績分為應知和應會兩部分,既考核理論知識,又考核實際操作。②采取教師與學生評價相結合的方式,除了教師根據學生操作情況進行評定成績外,設定一定比例的學生的自評分。學生的自評分,又分為學生本人自我評價和小組評價。③讓一位學生操作,其余學生觀看,通過評議得出分數。④每進行一次技能訓練評定一次成績。對那些不滿意自己目前成績的同學允許他們通過一段時間練習改進后重新評定成績,引導并鼓勵學生對自己不斷提出新要求,從而達到不斷提高、不斷創新的目的。多元化的考核方式有教師考核、學生自我考核、師生間、學生間能相互學習相互促進,極大調動了學生技能訓練的積極性,效果很好。教師在正確評價的基礎上及時將信息反饋給學生,對出現的問題,提出整改措施,達到糾正錯誤提高技能的目的。另外,筆者還通過舉辦一年一度的學生技能比賽,考核學生獨立完成實際操作任務的能力,檢測學生的技訓水平。例如:2007年11月份筆者組織的汽車電子工程專業學生技能比賽,考題是《硅整流發電機故障的檢修》,要求學生在規定時間內,完成檢測與維修,并有一定的工藝要求。通過嚴格的考評,不僅能比較公平地評定技能訓練的成績,而切可以督促學生認真、規范地完成技能訓練的每一個環節,增強學生的競爭意識,提高技能訓練的實效性。教師要培養學生善于從自己的體驗中獲得內部反饋信息,發現自己操作中存在的問題,確定改正方法,并主動地嘗試、糾正與自我完善。
二、技能訓練過程中應把握“三個環節”
在技能訓練過程中,教師應把握好以下三個環節:第一個環節:教師引導學生參與;第二個環節:教師輔導學生操作;第三個環節:教師指導學生應用。教師活動主要表現為引導-輔導-指導,學生活動主要表現為參與-操作-應用。筆者認為學生的技能訓練既要適合專業的崗位需求,又要注重中職學生動手能力的培養,提高學生的職業技能。
1、教師引導學生參與
教師引導指技能訓練起步上的引導。中職學生文化基礎比較薄弱,學習興趣不濃厚。由于汽車電子工程專業課程理論較深,專業性、實踐性強,許多學生學習存在一定的困難,上課聽不懂而學不好,由于學不好而不愿學,因此學習動力不足,容易失去信心,產生厭學情緒。教師要善于正確巧妙地引動學生,激發學生的學習興趣,做好知識儲備,保證技能訓練的順利進行。初次接觸技能訓練,部分學生存在對“電”的恐懼心理而縮手所腳,教師應加強引導,對學生進行必要的安全用電常識教育使其了解電的性能,鼓勵學生多動手、多實踐。同時教師還應對安全文明操作規范和如何防止操作中易出現的問題做出必要的說明,列舉錯誤操作可能帶來得危害。例如:按裝起動機往接線柱上連接電源線時,首先要注意,工具不能與鐵接觸否則會出現打火現象,同時指出螺母緊固要適當,如果過緊,不僅費事費力,而且還會將起動機電磁開關絕緣墊損壞。小的失誤可能造成嚴重的后果,這樣非常簡單的細節如不按規范去做,可能存在重大安全隱患(老師可以演示一遍)。
2、教師輔導學生操作
教師對學生操作練習要給予全面輔導,教師應面對不同基礎,不同潛質的學生,要把學習時間作為變數,以“學會”為質量基礎,因人而異,彈性操作,做到“上不封頂”,支持每一位學習進度快的學生,達到更高的目標;“下能保底”根據不同的學習目標,保證最基本的質量標準。既要注重共性問題,又要注意個別差異。共性問題采用集中輔導,個性問題作個別輔導,使學生的操作技能不斷形成和提高。例如:硅整流發電機技術性能的檢測。首先讓學生利用萬用表對發電機勵磁繞組、定子三相繞組的短路、段路及搭鐵進行檢測,學生動手測試時,教師發現個別問題及時糾正,必要時還要手把手的輔導。個別輔導針對性強,易發現操作中的不規范動作,利用個別輔導解決個別問題是非常有效的。另外,對汽車起動機、分電器、繼電器等,老師輔導學生自己動手拆裝,直觀了解其內部結構特征及工作原理,熟悉他們的技術性能與作用。
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[3]綜合布線技術與工程課程標準[EB/OL].
[4]淺析綜合布線市場的發展現狀與未來趨勢[EB/OL].
http:///special/cabling-system/cs_2013023/
(一)依據典型職業活動調研分析,確立課程目標
根據調研分析,明確電氣運行與控制專業畢業生就業崗位范圍有三個專門化方向,分別是工業電氣控制技術專門化、工業企業變配電技術專門化和電梯電氣技術專門化。通過開展企業專題調研,確定這三個專門化方向對應的典型職業活動。針對典型職業活動的職業特征,工作過程、工作崗位、工作對象、工具、工作方法、勞動組織、工作要求及職業資格標準等八個方面對職業活動進行系統分析和描述。依據典型職業活動分析和描述,將職業必備知識和技能進行整合,確立《電工技術基礎與技能訓練》課程的目標要求:理解電路的基本概念、基本定律和定理,了解其在生產生活中的應用;能識讀簡單電路圖和電氣裝配圖;會正確使用常用電工工具與儀器儀表;能識別和檢測常用電路元器件;能處理電路中的簡單故障;掌握電工技能實訓的安全操作規范;具有資料查閱和信息處理能力,具有一定的交流和分析解決問題的能力;培養良好的職業道德,具有創新精神與團隊合作精神;培養節能環保、產品質量等意識。
(二)依據課程目標,規劃課程內容
根據課程目標規劃課程內容,包括:電工實訓室的認識與安全用電;直流電路的基礎知識與技能訓練;單相交流電路的基礎知識與技能訓練;三相交流電路的基礎知識與技能訓練。上述四部分中的每項訓練都是由若干個學習任務組成。
(三)依據課程目標和內容,確定考核標準
根據《電工技術基礎與技能訓練》的課程目標和課程內容,依據典型職業活動的要求和職業標準確定課程的考核標準:正確識讀簡單電路圖和電氣裝配圖;正確計算電路的基本物理量;正確使用常用電工工具和儀表,正確調試常用電工實驗實訓儀器設備;會依據電路圖正確接線和檢查線路,能正確分析和排除線路中的簡單故障;會調試測量電路,正確測量電壓、電流和元件參數;按要求獨立寫出實驗實訓報告,正確處理數據,分析實驗實訓結果,得出結論;遵守安全操作規程,愛護實驗實訓設備;工作現場達到5S標準。
二、《電工技術基礎與技能訓練》課程教學設計
(一)以工作過程為導向設計與編排學習單元
1.設計思路
遵循學生的成長規律和教育規律,依據學生就業崗位所需的知識、技能以及課程性質,選擇實現課程目標的載體,將課程目標、課程內容分解為若干個學習單元,以工作過程為導向重新構建課程結構和知識序列。
2.載體的選擇
載體的選擇應該能承載該工作過程所需要的全部知識、技能和情感態度價值觀。對《電工技術基礎與技能訓練》課程進行學習單元設計時,選擇實現課程目標的三個載體,即MF-47型萬用表、熒光燈電路和三相異步電動機,將課程目標、課程內容分解為三個學習單元:MF-47型萬用表的組裝,熒光燈電路的裝配,三相異步電動機的連接、檢測與運行。每個學習單元都包含一個完整的工作過程,具有可見的工作成果。各學習單元的內容編排與課程內容的對應關系。
3.各個學習單元之間的關系
從知識層面來講,學習單元1、2、3之間是從易到難,由簡單到復雜的遞進關系。從知識的關聯性來講,學習單元1是整個課程的基礎,要為學習單元2、3作鋪墊,而單元3又涵蓋單元1、2的內容,單元2也涵蓋了單元1的內容,因此三個學習單元之間具有包容關系。從三個學習單元完成的學習任務來講,三個任務相互獨立,沒有明顯的關聯性,因此三個學習單元又具有并列關系。在進行學習單元設計的同時,還要依據課程目標制定各學習單元的教學目標。學習單元的教學目標是對課程目標的分解和細化,通過各學習單元的教學,實現課程整體目標。
(二)以工作過程為導向設計工作項目與任務
在進行教學實施前要將每個學習單元的教學內容按照“理實一體化”的課程理念進行設計。如MF-47型萬用表的組裝學習單元教學設計,首先按照萬用表的生產工藝流程設計工作項目,再將每個工作項目按照由淺入深、由易到難的學習規律分解成若干個工作任務,并將知識和技能融入每項任務之中,使學生通過具體項目或任務的學習,獲得相關知識、技能、情感和態度等。按照萬用表的生產工藝流程設計的工作項目流程為:參觀電工實訓室安全用電操作識讀萬用表的原理電路材料的領取、清點與檢測繪制裝配接線圖焊接、裝配檢測、調試,具體內容見表4所示。
(三)以工作過程為導向開發教學資源
教學資源是根據學習單元教學需求提出的教師教學和學生學習的支撐性材料,包括硬件資源和軟件資源。硬件資源主要是電工實訓室的實訓設備和相關配置,這些資源大部分是教師和學生共同擁有。軟件資源分為教師使用資源和學生使用資源,教師使用資源又稱教學項目實施方案,主要內容包括教學項目實施方案首頁、專業技術基礎知識及實施、工作實踐內容及實施和評價內容及要求。學生使用資源又稱學習集,包括專業技術基礎知識、學習頁、工作頁和評價表。《電工技術基礎與技能訓練》課程采用小班授課,每班24人左右。電工實訓室配置14個實訓臺,每個實訓臺兩個工位,每個學生一個工位。為確保安全,每個實訓臺臺面及周圍地面上都鋪有絕緣橡膠。除此之外,實訓室還配備有儀表柜、設備柜、工具柜、材料柜和工裝柜。在教學環境的設計上,結合學習單元的內容,注重引進企業文化。在實訓室的墻面上,分別有實訓室規則、實驗實訓須知、學習單元一覽表、學習單元考核表、5S概念掛板,真正做到教學環境及實訓設備的配置與企業的工作場景、工作崗位要求相一致,創建理論實踐一體化的職業情境。
(四)以工作過程為導向實施行動導向教學法
采用以學生為主體的行動導向教學法,教學過程由體現生產或工作過程特征的“明確任務收集信息制訂計劃進行決策組織實施過程檢查結果評價”7個環節組成。7個環節的主要任務:第一,明確任務。教師布置學習任務,明確學習目標與要求;學生理解任務,把握任務完成的滿意度指標和學習目標。第二,收集信息。教師提供相關的學習資料,對完成學習任務所涉及的知識、技能做必要的補充;學生查閱相關資料,了解企業工作任務的現場實施與管理,補充必要的知識和技能。第三,制訂計劃。學生之間交流對工作任務的認識,討論任務及分析相關知識、技能和態度,初步制訂工作計劃。第四,進行決策。教師參與、指導學生對工作計劃進行修訂,及時并作出相應的調整。第五,組織實施。學生按照工作計劃完成任務;教師負責組織、監督、咨詢、指導等。第六,過程檢查。學生按照工作計劃階段擬定的檢查項目逐一進行檢查。第七,結果評價。學生匯報總結,上交任務實施報告,進行匯報等;教師對學生、團隊進行評價,學生自評與互評,指出任務實施過程中存在的問題與改進措施。
關鍵詞:中職學校 電工實訓 教學效果
中圖分類號:TU99 文獻標識碼: A
實習課教學是職業中學培養學生操作技能的一個重要環節,而技能的形成則是學生通過觀察、模仿、實踐來重復教師所演示的動作和反復練習來實現的。作為一名實習教師不僅要有扎實的專業技能,還要認真研究教材、研究學生心理,做到有的放矢、胸有成竹,從而使教學統一,教學相長,收到較好的教學效果。
一、電工實訓技能訓練的特點
從學生接受知識的過程看,知識來源于實踐,在實踐中得到感性認識,經過反復實踐才能上升到理性認識,并回到實踐中去。電工實訓技能訓練具有如下特點:1、復雜性。電工技能訓練的內容豐富、繁雜,集安裝、維護、運行、檢修于一體。2、危險性。電工技能訓練必需接觸電,而且以強電為主,預防措施疏漏易發生觸電事故。3、技巧性。電工技能訓練目標是培養學生操作技能形成熟練的技巧,但決非熟能生巧般的純體力訓練。4、獨立性。由于訓練的目的是為了讓每個學生掌握熟練操作技能,故很少采用分組的形式,許多時候必須獨自面對困難。
二、學生的心理特點
由于多種原因,職業學校的學生綜合素質不高,學習基礎普遍較差,對專業知識了解甚少缺乏感性認識,學生對專業理論、專業技能的學習感到困難很大。要想提高電工實訓技能,就要了解學生的心理特點。 1、好奇心理。剛進入實訓車間的學生,看什么都好奇。此時,教師要不失良機地對學生進行安全教育,引導學生了解訓練室布局及各種儀器儀表、規章制度等。2、畏懼心理。許多學生在安裝設備后不愿動手試電,對電有畏懼感,尤其是女同學,表現更甚。3、焦慮心理。由于電工專業深奧難懂,技能訓練的理論水平和操作技能水平較高,而好多學生的心理承受能力比較脆弱,于是表現出不安、憂慮、緊張的情緒狀態。4、浮躁心理。剛開始,學生好奇心強,訓練興趣也高,對老師的布置的任務都能圓滿完成。但時間一長,學生們就容易厭倦,產生浮躁心理,對老師布置的任務,草率行事,操作不規范。
三、教學訓練方法對策
根據電工專業的特點、不同的內容、設備和訓練目標總結出技能課堂訓練的教學方法對策。
1、針對好奇心理,激發學生技能訓練的熱情。
好奇心是一種積極的心理狀態,能激發學生的學習熱情。針對這一心理,教師必須作好課前準備,精心設計好堂課內容,保證每堂課都有新意,每堂課都能使學生好奇,從而在好奇中學到新知識。
2、針對畏懼心理,加強安全知識教育。
記得有位學生在參加技能鑒定考核故障排除時,誤用電阻擋測電壓造成線路短路導致萬用表燒毀,結果傻呆呆的站了四十分鐘,一個故障也未排除。由此可見學生的畏懼心理對技術水平的發揮影響之大。首先,教師應該讓學生相信科學。其次,安全教育應當常抓不懈。電雖然看不見摸不著,只要掌握科學的方法卻很容易駕御,在實踐中做到安全用電。
3、針對焦慮心理,培養自信心。
自信心理是一種精神能源,是人發展創新思維的內在動力。實施“成功教育”,使他們真的認識到自己潛在的創造力,在享受成功的喜悅中,克服自卑,樹立自信,使學生個性品質得到充分發展。例如在電力拖動線路明敷安裝,學生根據自己的思維理解敷設出多種實驗線路,也可能會遇到多種線路故障,能否順利完成線路安裝實驗,取決于學生的實際操作能力和分析能力。當遇到線路故障時,教師要抓住契機,讓學生充當主角,引導他們根據故障現象,解決分析進而排除故障。
4、針對浮躁心理,采取多種教學方法,促進學生發展。
目前,各種職校都是針對國家職業標準進行模塊式技能訓練,內容繁多、枯燥,學生產生浮燥心理在所難免,關鍵在于如何對待。
(1)揚長避短,發展特長。著名教育家蘇霍姆林斯基說過“每個學生都有獨一無二的個性”因此我們要看到每個學生的不足,也要看到他們的長處和優勢。揚其長,避其短,因人施教,發展培養學生的個性。有位學生文化課成績很差,但自小動手能力強,有些訓練項目一遍就已掌握,隨后在那夸夸其談,影響其他同學。為此我對他做出特殊處理,給予肯定的同時增加訓練難度,上課時讓他充當小老師。誰知他竟在技能考核中脫穎而出。畢業后他被推薦到道橋處,當年就當上了班組長。這個學生的成長值得我們深思,試想如果當時用常規來要求他,說不定會抹殺他的個性,影響他的發展。
(2 )統一技術標準,靈活訓練方法,循序漸進,培養學生的創新能力。電工技能訓練有特定的技術標準,比如拖動線路中的橫平豎直、不露銅、不反圈;電子焊接中的焊點“光、亮、圓、滑”等。這些技術操作是件苦差事,不是一天兩天就能掌握的,關鍵是如何讓學生能夠持久訓練,在不知不覺中達到要求,最好的方法莫過于培養創新能力,試問每一天都有新發現誰肯停下來。最常見的是設計拖動控制線路圖,不同的學生會敷設出不同的線路連接方式,這里就隱藏著不可忽視的有待發掘的創新萌芽,需要教師因勢利導把萌芽提升為意識、能力。
(3)運用本學科特點,培養學生學習興趣。電工訓練內容是有難度的,訓練過程也很乏味,特別是電子線路的安裝和維修訓練更是如此。我們根據學生學習興趣的不穩定性和身心發展不成熟原因,制定并設計一系列有趣的小制作,如電子門鈴、音樂彩燈控制器、聲控燈或光控燈等。這些電子小產品結構簡單,制作容易,特別是其實用性,易引起學生廣泛的興趣。
(4)開展學習競賽,創造良好的學習氛圍
中職學生熱情洋溢,對未來充滿美好憧憬和幻想。教師正好可以利用學生的好勝心理,開展學習競賽,并可在技能訓練過程中開展比學兼幫,激發學生的信心和斗志,進一步提高實訓技能。
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。
關鍵詞:中職教育;電子電工;教學問題;效率措施;技能人才
電子電工是電氣自動化專業的重要基礎學科,此課程概念理論繁多且內容抽象,要求學生有一定的數學基礎。這門課程的學習過程是枯燥無味的,學生往往會因為抽象的概念問題而對課程的學習產生厭煩心理。這就要求中職教師在課程的教學過程中,把抽象的理論知識變為學生易于理解的知識,激發學生學習的興趣,為以后進一步的專業學習奠定基礎。
一、教學過程中的問題
(1)教學方法缺乏新意。現在,大多數的中職院校的教學方法還是沿襲傳統的教學方法,教師把書本的知識點灌輸給學生,但是學生是否能理解吸收,教師是不能及時掌握的。據統計調查得知,中職學生的學習積極性欠缺,基礎知識薄弱,缺乏自我約束能力。這就要求中職教師在進行電子電工教學時需要采取多樣化的教學方式,避免學生產生厭學心理。傳統的教學方式,不能充分發揮學生的主觀能動性,學生也不能積極參與到課堂的活動中來,教學內容沒有得到充分體現,這樣就達不到學生及時掌握電子電工理論的效果。
(2)教材內容復雜。電子電工教材編寫者,可能有時對中職教育的定位不準確。中職教育的目的是重點培養學生熟練的操作技能,輔以理論知識的學習,即理論知識夠用就行,不用把大量的時間浪費在理論知識的學習上。而現在中職電子電工教材中,包含大量的概念、理論推導過程、不常用的復雜的公式定理等等,沒有引進大量的本學科的先進技術、新的技術成果和具體理論知識的實際應用事例,不能激發學生的學習熱情,不利于專業技能的培養。
(3)教學考核方式單一。電氣類的專業人才十分了解電子電工課程的特點,要求學生有非常強的動手實踐能力,只會書本上的知識是遠遠不能滿足社會需求的。所以,學生通過學科的學習,不僅要熟悉基礎理論知識,最重要的是掌握學科的專業技術。現在中職教育學校對此課程的考核制度是:筆試成績占百分制的70%,平時成績占百分制的30%,筆試成績的比例是非常大的。所以,一般學生都重點關注書本理論,而不注重平時的動手實踐過程。這種考核方式,嚴重阻礙了學生動手實踐能力的培養,不利于學生今后的技能發展。
二、提高教學效率的措施
(1)教學方法創新。近年來,國家制定了發展創新型國家的戰略,創新教育的重要性也逐漸被人們認識到。在電子電工教學的過程中,教師要對教學方法進行調整創新,進一步提高學生的創新能力。電子電工課程與人們的日常生活有著密切的關系,涉及生活中的各個方面。所以,教師在進行電子電工教學時不能只局限于課堂知識的講解,要指導學生多進行實踐操作以解決生活中的實際問題。比如在教學過程中,學習如何設計照明電路時,教師要鼓勵學生積極思考,主動研究電路中的各項問題,以達到節能的目的。在開關設計時可以選擇閘刀雙擲開關,也可以選擇雙觸開關,開關的選擇對照明電路是非常重要的。在設計電路時不僅要考慮如何選擇開關,更要結合生活理念,設計出符合生活實際的照明電路。通過這種教師與學生互相探討的教學方式,既可以提高學生的學習熱情,又能培養其創新精神。
(2)允許學生出錯。每個人在學習過程中都會出現不同程度的錯誤,學生在學習過程中出現錯誤是正常現象。學生上實驗課的目的就是通過動手實踐學到專業知識和技能,加深對知識的理解。教師在實驗教學時,應該允許學生有錯誤的行為,只要此行為不違反學校規范及對實驗室的安全不造成影響。教師對學生不能給予嚴厲批評,要主動幫助學生找到問題本質所在,盡量避免此類問題的再次出現,這樣可以培養學生自我解決問題的能力。在實際教學過程中,大多數的教師都不允許學生出現錯誤,甚至對操作錯誤的學生給予嚴厲批評,導致學生對實驗教學產生恐懼心理,不利于學生才能的發揮。
(3)教學內容調整。在現有的電子電工教材中,多數的教材都只是對課程的理論知識加以介紹,并沒有涉及電子電工新技術、新成果、新材料、新設備及新理論的應用,與中職學生的人才培養特點不相符合。在教材選取時,應盡量選取以電子電工技術為重點,輔以理論知識介紹的教科書,更好地適應學生的要求。電子電工學科內容豐富、理論知識繁多,但是學生學習的時間有限,這就要求教師要根據實際需要及培養目標對教學內容進行調整,有所重點地講解,讓學生學到應用廣泛的知識。
(4)提高學生技能水平。中職教育的主要目的是培養學生的專業技能,在電子電工教學過程中,教師應多給學生提供一些專業技能訓練的機會。盡可能拉長專業技能訓練的時間,最好是半天或一天,也可以是階段性的訓練,形成一個電子電工專業技能訓練體系。在訓練時,每個學生的小細節老師都要重點關注,并及時糾正學生的不當之處。通過學生自己實際操作,能輕而易舉地掌握專業技能,也能提高學生的學習興趣。教師在安排訓練任務時,盡量使訓練內容具體合理,形式多樣,激發學生參與的熱情。學校也可以給學生安排專業技能的實習,比如到電子工廠或是儀器工廠,在工廠工作人員的指導下完成一些與學科相關的任務,親自體驗電子電工技術的實際應用,從而提高學生的學習興趣。學校可以舉行一年一度的電子電工技能比賽,設立豐厚的獎勵制度,要求最好每個學生都參加,讓他們在比賽中學到更多的專業技能和專業技巧。教師應該定期參加電子電工技能培訓,學習與時俱進的新理論新技術,在教學過程中傳授給學生,避免枯燥無味的純理論學習,拓寬學生的技能視野。
參考文獻:
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教育技術裝備,2012(6).
關鍵詞: 高職機電一體化 專業機器人 課程體系
一、引言
隨著裝備制造業自動化水平的提高,越來越多的生產廠家使用工業機器人進行產品加工。以數控設備為核心的制造業正在轉型,機器人逐步成為行業應用的熱點。工業機器人是一種專門為工業領域設計的多關節機械手,能在程序的控制下完成各種復雜運動和操作。目前,工業機器人被廣泛應用于自動焊接、搬運物料、部件噴漆、表面拋光等多道工序,完成高精度的定位,適合汽車流水線、金屬制品加工、倉儲搬運等工業領域。自2005年開始,我國的工業機器人用量以每年25%以上的速度增長。到2013年,中國已成為全球最大的工業機器人消費市場之一。
工業機器人在各行各業的廣泛應用,催生了相關崗位的人才需求。工業機器人制造廠家需要大量人才從事機器人生產、安裝、調試、營銷和技術服務。工業機器人的應用企業需要大量人才從事機器人的維護保養和編程操作。為滿足機器人相關市場的技能型人才需求,部分高職高專院校在機電一體化專業的核心課程中加入“工業機器人應用”課程,開設機器人的專業方向。但是很多學校局限于原專業的體系結構,課程改革力度不大,學生不能緊密圍繞機器人的應用編程和維護保養進行學習和訓練,造成所學的知識與機器人應用維護崗位脫節的現象。因此,優化高職院校機電一體化專業機器人方向的課程體系成為人們開展高職教學研究的熱點,有效地結合江蘇無錫地區的機器人應用現狀,根據學生的崗位需求建立合理的課程體系,旨在為學生快速適應機器人相關工作崗位奠定良好的基礎。
二、專業建設總體思路
作為無錫地方高職院校的工科專業之一,機電一體化專業秉承“地方高校地方辦,辦好高校為地方”的建設理念,為無錫地區企業培養機器人應用方向的高素質技能型人才。在建設思路上,把機電一體化專業與無錫地區裝備制造業對接、專業課程體系與機器人崗位需求對接、課程內容與工作崗位的任務對接、教學的過程與崗位活動過程對接。在專業建設過程中,緊密圍繞企業的用人需求和崗位技能需求,按需求設置專業課程,重視學生在知識、技能、素質全方面提高,培養從事機器人生產、調試、安裝、維護、保養和營銷的技能型人才。在理論教學和技能培養上,建立“以電控為主、以機械為輔”、“以機器人應用為核心”的課程體系。
三、課程體系
在教學過程中,我們以機器人為專業課程載體開展“教、學、做”一體化的教學工作,在崗位基礎知識學習和訓練之上,建立“機械技術學習鏈”、“嵌入式系統學習鏈”、“自動化學習鏈”、以“機器人編程示教集訓”為核心的專業技能訓練鏈,構建“三學習一訓練”的鏈式課程體系。
1.基礎知識學習與訓練
該模塊旨在強化基礎知識的學習,培養學生機電一體化崗位的基本素質。模塊的主要課程包括:思政課、心理素質培養課、職業生涯規劃課、體育課、高等數學、英語及專業英語課、信息技術基礎課。思政課進行學生愛國主義教育,幫助學生建立正確的世界觀和方法論,培養學生遵紀守法的思想意識。心理素質培養課側重學生健康心理素質的培養,有助于形成正常的職業心理素質,以適應工作崗位需求。職業生涯規劃課程幫助學生規劃人生,開展專業相關的職業規劃教育。學校每個學期都開設體育課,鼓勵學生積極鍛煉身體,擁有健康合格的身體素質。高等數學和信息技術課程培養學生的數學基礎和計算機基礎技能,為后續專業課程的學習奠定基礎。通過英語及專業英語課程的學習,學生獲得大學英語通用能力三級證書,掌握熟練閱讀機電英語專業文獻、機電設備英文資料的能力,更好地適應合資、外資企業機電工作崗位的需求。
2.機械技術學習鏈
機械技術學習鏈旨在傳授機械原理、液壓與氣動、機制工藝方面的相關知識,培養學生機械方面的基本技能和職業素質。學生以小型智能機器人為載體,分解與裝配,學習工程圖紙的讀與繪,掌握公差與配合的基礎知識,了解機器人基本機械結構和原理。在此基礎上,以工業機器人為載體,學習機器人液壓與氣動系統的基本組成和原理,了解復雜結構與運動方式,學習機械零件與典型機構,掌握機械加工工藝的編制方法。通過理論教學與實踐教學的緊密配合,開展以“液壓與氣動”、“機械零件與典型機構”為核心的機械技術學習鏈的教學,讓學生打下扎實的機械基礎。機械技術學習鏈中主要課程的開設情況如表1所示。
3.嵌入式系統學習鏈
機器人控制器采用CPU完成各類復雜的運動控制,屬于嵌入式系統的典型應用。因此,培養機電一體化專業學生的嵌入式系統應用能力,有助于他們更好地適應機器人裝調與維護崗位。嵌入式系統學習鏈主要包含電子技術基礎、電子測量、C語言、傳感與檢測、FPGA應用、單片機應用等課程,情況如表2所述。
嵌入式系統學習鏈以機器人為載體開展教學活動。首先,學生動手裝配調試小型智能機器人(比如智能車)的電路單元,學習嵌入式系統的硬件電路原理和調試方法。在此基礎上,學生使用C語言完成智能機器人的軟件開發和升級調試,掌握嵌入式軟件開發的一般過程和規范。在教學過程中,始終圍繞機器人載體進行,融合機械基礎、電工電子、傳感器、C語言、單片機、FPGA應用等多門課程的知識和技能。在教師的引導下,學生完成基于多傳感器的智能循線機器人的裝調任務,提交制作的作品,完成以電路控制為核心的嵌入式系統學習鏈的教學過程。教學實踐表明:以小型智能機器人為項目載體開展教學,知識涉及范圍廣,動手實踐機會多,寓教于樂,有效地提高學生的學習興趣,激發他們的學習熱情,有良好的教學效果。
4.自動化學習鏈
工業機器人應用涉及電工技術、工廠電氣控制、PLC技術及應用、交流伺服、步進驅動、觸摸屏應用與組態開發等多門自動化類課程的知識和技能。所以以工業機器人為載體,進行合適的模塊分解,開展“邊講邊練,理實一體”教學,完成以電氣控制為核心的自動化學習鏈是專業課程體系的重點部分。在自動化學習鏈的課程中,工廠電氣控制、PLC技術及應用和電工電子裝配是維修電工(中級)考證的相關課程。這些課程的任課教師都具有五年以上的自動化實踐經驗,實訓環節聘請企業的能工巧匠擔任實踐教學指導。自動化學習鏈的主要課程情況如表3所述。
5.專業技能訓練鏈
在機電一體化專業的課程體系中,技能訓練部分超過總課時的50%,構成專業技能訓練鏈。這些技能訓練項目主要包括:工程制圖實訓、零件拆裝與測繪、電工技能實訓、電子裝配實訓、電氣繪圖訓練、維修電工實訓、小型智能產品裝調實訓、自動線裝調實訓和機器人編程示教集訓。在上述實訓環節中,機器人編程示教集訓培養工業機器人崗位核心技能,安排在第四學期,時間長達一個月。該實訓項目以機器人工業搬運、工業弧焊為例,采用仿真操作與實物操作相結合的方式,培養學生工業機器人的操作技能和二次開發技能。
四、結語
高職院校機電一體化專業要建立機器人方向的課程體系,必須緊密聯系機器人應用的崗位需求。在教學過程中以機器人為項目載體,在教學環節建立“機械技術”、“嵌入式系統”和“自動化”三條學習鏈,在實訓環節建立以“機器人編程示教集訓”為核心的專業技能訓練鏈。教學實踐表明,這種“三學習一訓練”的鏈式課程體系,提高了學生的崗位適應能力。
參考文獻:
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