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Abstract: Higher vocational education uses the way combining learning with working: training highly skilled personnel in the process of "learning by doing" and "doing by learning". The skills training courses in higher vocational colleges reflect the key characteristics of running school: combining learning with working, so it is particularly important to effectively enhance the effect of skills training and reform the idea of education and teaching.
關鍵詞:技能實訓;高職;數(shù)控技術
Key words: skills training;higher vocational colleges;NC technology
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)11-0031-02
0引言
高職院校的技能實訓是學生實現(xiàn)將理論知識運用于生產(chǎn)實際的關鍵環(huán)節(jié),是學生將來能夠順利走上工作崗位的有力保障,是對學生實施職業(yè)技能訓練和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的必備條件,也是體現(xiàn)高職教育工學相結合辦學特色的有效手段。技能實訓在整個高職教育體系中占有極為重要的地位。對于數(shù)控技術專業(yè)的學生來講,實施技能實訓也是提高就業(yè)競爭力的有效途徑之一。經(jīng)過多年深入數(shù)控技術專業(yè)機床電氣技能實訓的基礎上,探索如何有效提升高職數(shù)控技術專業(yè)學生技能實訓效果。
1教學思想設計
遵循“行在先,知在后,知行相資”的規(guī)律,以“職業(yè)活動為導向”,強調(diào)“以能力為目標、以學生為主題、以素質(zhì)為基礎、以任務為載體、以實訓為手段、理論和實踐一體化”等要素,采用任務驅(qū)動的教學方法,根據(jù)實訓目的,以小組為單位完成機床電氣技能實訓中的“電氣控制柜布局的設計、安裝”;“電路圖的設計、連接和調(diào)試”;根據(jù)電機的正反轉(zhuǎn)、交通燈系統(tǒng)、高鐵軌枕預應力張拉控制系統(tǒng)的等不同項目要求,實現(xiàn)“PLC系統(tǒng)控制的設計及程序編制任務”。最終提交一份技能實訓總結報告,包含實訓進度表、實訓內(nèi)容、小組總結和個人總結等內(nèi)容,培養(yǎng)學生的綜合工程實訓能力。
學生在理論課堂上已經(jīng)學習了與技能實訓相關的各元器件的結構、功能、原理,但并未對其實施拆解,直觀性不強,所以在實訓前,先讓學生進行各元器件的拆解,使學生先直觀了解其結構、功能、原理及工作過程。再采用學生討論與教師分析講解相結合的方式,使學生更深入掌握其工作原理及工作過程。之后根據(jù)其實驗目的讓學生繪制電路圖并實現(xiàn)其硬件連接。最后根據(jù)系統(tǒng)控制要求編制對的應控制程序并上傳到PLC內(nèi),完成系統(tǒng)搭建與調(diào)試,實現(xiàn)系統(tǒng)自動化模擬控制,在完成要求功能基礎上編寫使用說明書與總結報告,最終完成技能實訓。
2確定教學目標與重點難點
根據(jù)企業(yè)對職業(yè)技術人才的需求,以及對設備的安裝、調(diào)試、使用和維護等崗位的職業(yè)技能要求,結合本次技能實訓內(nèi)容及特點,確定以下技能實訓目標:
能力目標:能在實踐中調(diào)查研究、觀察問題、分析問題和解決生產(chǎn)實際問題的能力。
技能目標:能熟練使用斜口鉗、剝皮鉗、壓線鉗、電鉆、鋼鋸、打號機等工具和正確使用可編程控制器,能夠按行業(yè)標準,正確完成電氣控制柜的設計、安裝、調(diào)試。
知識目標:理解機床電氣控制在機床中的作用,了解在技能實訓過程中使用的各元器件及可編程控制器的結構、功能、原理及工作過程。
素質(zhì)目標:加強學生在生產(chǎn)實際中的團結協(xié)作的能力、安全生產(chǎn)的意識,培養(yǎng)認真、嚴謹、細致的工作態(tài)度和吃苦耐勞的精神。
通過此次技能實訓的實施,給學生提供了更多的實踐動手、接觸實際的機會,進而提升了學生的綜合職業(yè)素質(zhì),使學生能夠適應當今社會對畢業(yè)生實際動手能力高的要求。對此我們也確定了技能實訓的重點內(nèi)容為電氣控制柜的設計、安裝、調(diào)試及使用方法。難點為過程控制、PLC系統(tǒng)控制的設計和相關程序的編制。
3教學準備
依據(jù)機床電氣技能實訓的教學任務,做好以下教學準備工作:
教學情境:以加強學生的團隊意識為目的,將學生分組,每組4-5人。同時選定一名組長,再由組長分別指派相應的設計員、接線員、材料管理員及秘書各一名,實現(xiàn)統(tǒng)一部署,協(xié)調(diào)工作。
教學設備:每組分發(fā)電氣控制柜一個、歐姆龍CP1E可編程控制器一臺、交流接觸器2個、熱繼電器一個、時間繼電器2個、空氣開關3個、標準35mm線槽2根、35mm導軌一根、1平方導線紅、黑、黃各一捆、線號管若干、萬能表一個、工具箱一套及所需的各電器元件。如圖1、圖2所示。
教學環(huán)境:本次技能實訓在多媒體機床電氣實驗室展開,實驗室配有機床電氣實驗臺5臺,可同時圍坐5-7人,展開相關討論及操作,同時配有FANUC數(shù)控車床、銑床及相關實驗臺各3臺,如圖3所示。
教學資料:教研室針對本次技能實訓編寫了技能實訓指導書作為教學過程的指導,以機床電氣電路原理圖(如圖4所示)、機床的操作說明書、連接說明書、維修說明書、歐姆龍CP1E、歐姆龍CP1H指令參考手冊、CPU操作手冊、可編程控制器視頻教學錄像等內(nèi)容作為教學過程的參考資料,以數(shù)控車床、數(shù)控銑床綜合實驗臺為依托,結合現(xiàn)有機床電氣控制系統(tǒng)深入學習,深刻體會機床電氣控制在數(shù)控機床的作用。
4教學過程
教學是教師的教與學生的學的統(tǒng)一,這種統(tǒng)一的實質(zhì)就是交往。《基礎教育課程改革綱要(試行)》指出:“教師在教學過程中應與學生積極互動,共同發(fā)展,要處理好傳授知識與培養(yǎng)能力的關系?!睅熒慕煌?,是教學過程的本質(zhì)屬性。沒有師生的交往互動,就不存在真正意義的教學。因此本次教學過程以教師提出問題,學生討論分析問題,解決問題為橫向教學過程;以告知任務、引導任務、分析任務、完成任務、總結分析任務為縱向教學過程。具體流程如圖5所示。
5教學過程分析
5.1 橫向教學過程分析提出問題:提出問題的目的在于告知學生學習的目的,有目的學習往往能夠有效提升學習效率,為此基于本次技能實訓的綜合實驗任務提出以下幾個問題:①機床電氣控制在數(shù)控機床中的作用及怎樣實現(xiàn)與機床系統(tǒng)之間信息傳遞?②機床電氣控制的電路設計準則及注意事項有哪些?③可編程控制器的結構、原理、作用及使用方法有哪些?分析問題:討論分析問題就是自我學習的過程,學生帶著問題去學習能夠很快進入角色,知道自己在學什么,應該怎去學習,能夠顯著提高教學效率。實訓過程中,通過教師的引導使學生能夠針對老師提出的問題積極討論,最終每個人都能在理解的基礎上得到一份自己的答案。這樣一方面使學生對實訓內(nèi)容進行了預習、對教師提出的問題也深入的去理解了,另一方使教師在講授過程中感到輕松。解決問題:解決問題就是一個歸納總結的過程。教師將學生在討論階段所涉及到的方方面面內(nèi)容加以總結、提煉,最終實現(xiàn)問題的解決。教師在學生提交討論結果后,經(jīng)過歸納總結,告知學生在討論過程中哪些知識點討論的比較好,哪些知識點沒有討論到,哪些知識點討論的結果是不科學的,同時幫助學生總結其原因,鼓勵學生再接再厲,養(yǎng)成這種勇于探討分析問題的精神。最終通過教師系統(tǒng)的講解、分析、總結后將標準的答案公布于學生,使學生與之對比,完成教學任務。
5.2 縱向教學過程分析告知任務:說明本次技能實訓的教學任務,提出教學目標。引導任務與分析任務:由數(shù)控機床在實際中的廣泛應用,引入數(shù)控機床電氣控制并說明其作用及重要性,完成任務引導工作。通過對此次技能實訓各任務設計的目的、要點、步驟以及在技能實訓過程中可能遇到的相關問題的分析,完成對任務的分析工作。實現(xiàn)對學生自我學習的引導作用。完成任務:教師提出任務后,說明在完成任務過程中應注意的事項,如操作過程的協(xié)調(diào)性、安全性、分工合理性,并提出機床電氣控制電路的設計準則、繪圖標準等要求,讓學生按要求完成技能實訓任務。在這個環(huán)節(jié),學生通過實際動手操作,能夠深入理解機床電氣各元器件的結構、功能、原理、工作過程及相互之間的連接方式等,實現(xiàn)理論知識與實際操作相結合,有效提高了學習效率和動手能力,為以后工作積累了經(jīng)驗??偨Y分析任務:在這一過程中學生要能夠結合完成好的電氣控制柜實物和電路原理圖,說出三大綜合實驗的原理、目的、意義以及在此過程中的心得體會,并獨立完成一份包含團隊構成及分工、實訓進度計劃表、實訓內(nèi)容、個人總結及小組總結的技能實訓總結報告,要求內(nèi)容詳細、格式統(tǒng)一。同時采用小組內(nèi)自評和組間互評的方式,結合教師對學生在技能實訓過程中的綜合表現(xiàn)等作為評價本次技能實訓學生的綜合成績,實現(xiàn)完成分析總結任務。在這個過程中,教師根據(jù)在技能實訓過程中遇到的問題進行講解和剖析,實現(xiàn)理論指導實踐,同時教師還可以將實訓中的元器件、結構框圖、電路原理圖等有機結合,進行分析講解,實現(xiàn)實踐驗證理論這一過程。這樣通過理論指導實踐、實踐驗證理論這一方法,積極發(fā)揮了學生的主觀能動性,大大提升了學生的學習興趣,進而提高教學質(zhì)量,使學生切身感受到學以致用。
6教學成果
技能實訓任務完成效果如圖6、圖7、圖8所示。機床電氣技能實訓是實現(xiàn)將理論知識運用于生產(chǎn)實際;理論教學與實踐教學相結合這一過程,使學生能夠主動適應社會主義現(xiàn)代化建設需要,體現(xiàn)出高職教育最顯著的的意義。
7結束語
教育部《教育部關于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》提出:“要積極推行與生產(chǎn)勞動和社會實踐相結合的學習模式,把工學結合作為專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的重要切入點,帶動專業(yè)調(diào)整與建設,引導課程設置、教學內(nèi)容和教學方法改革。”因此本文以機床電氣技能實訓為依托,探討了怎樣上好高職院校的技能實訓課程,強調(diào)要在技能實訓過程中采取與生產(chǎn)勞動和社會實踐相結合的學習模式,以工學結合作為專業(yè)人才培養(yǎng)模式的重要切入點,引導課程設置、實現(xiàn)教學內(nèi)容和教學方法的改革。這樣有助于學生掌握基本職業(yè)技能、增強自身職業(yè)綜合素質(zhì)、鞏固所學的知識,實現(xiàn)理論、技能、素質(zhì)三位一體的教學模式,體現(xiàn)高職教育的辦學特色。因此提升高職院校專業(yè)技能實訓是符合社會對人才的需求,是實現(xiàn)學校把學生請得進來,送得出去的有效手段之一。
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[關鍵詞]電機實訓電機課程實訓教學模式
中圖分類號:G71文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110182-02
一、實踐技能培養(yǎng)的重要性
新世紀對專業(yè)人才提出了更高、更新的要求,高職院校也必須在實踐性教學方面進行改革、探索與提高。電氣類專業(yè)學生畢業(yè)后主要擔任的是:電子、電氣產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場的產(chǎn)品測試、設備操作和生產(chǎn)管理;電氣控制設備和機電一體化設備的安裝、運行、調(diào)試與維護;工程項目的技術和維護服務、電子電氣設備施工以及電子電氣類產(chǎn)品的營銷和售后服務;生產(chǎn)一線從事技術、技術管理、操作、質(zhì)檢管理及維護檢修等方面工作。電機專業(yè)要求學生在掌握一定電機與控制理論知識的同時,還要具有較高的實踐技能。而實訓課的開設,增強了學生的基本技能,還能鞏固理論知識,提高分析、解決問題能力,為下一階段專業(yè)課程打下扎實基礎,且畢業(yè)后能較快適應工作崗位要求,因此我們應高度重視。一般實訓課程為一周或兩周,傳統(tǒng)做法是老師指導學生做一些驗證性的實驗、接一些簡單的控制電路或到工廠參觀一些有關電機與控制的設備,這樣實際上是把實訓變成補充課堂的過程,學生的實踐能力得不到提高,不利于人才培養(yǎng)。
二、突出實踐技能培養(yǎng)的實訓教學模式
科學的選擇和合理的安排實訓內(nèi)容,是培養(yǎng)和提高學生實際動手能力的前提和保證。應針對不同專業(yè)如電子技術應用、電氣自動化、機電一體化和數(shù)控、樓宇自動化、檢測等專業(yè)所開課程的需要,去選擇各專業(yè)較適合的課題,如有偏重于電機與控制技術應用等技能訓練的,有偏重于電機設備檢測和維護使用的,也有偏重于控制電路的故障檢查與安全檢查的等。教材可要強化和突出電機與控制技術的技能訓練,不必強求驗證性的實驗,也不必受電機與控制基礎理論體系的制約,而以培養(yǎng)和提高學生實際動手能力及分析和解決問題的能力為目的。
專業(yè)動手能力的培養(yǎng)是多方面,要根據(jù)不同的課題,確定不同的要求。對電氣自動化專業(yè)的同學,我們著重以下幾個方面的培養(yǎng):基本操作技能方面:要求掌握檢測絕緣材料和儀表使用、安全用電與操作以及常用電工工具使用,掌握常用電機、變壓器的性能、規(guī)格、種類、使用及其拆裝程序,還應嫻熟地運用常用電氣控制電路的安裝配線和調(diào)試。操作工藝技能方面:應掌握直、交流電機控制的基本電路工藝和應用,還能控制電路的安全檢查與故障檢查,能熟練運用直、交流電機控制的基本電路電氣元件以及選配。綜合操作技能方面:要能大體上掌握常用電機控制等電器設備、以及電機線路裝置的生產(chǎn)工藝、調(diào)試、安裝和維修,并要獨自調(diào)試和維修常用的電機控制設備。在電機實訓中要求培養(yǎng)學生的自主完成的能力和創(chuàng)新能力。
在具體電機實訓教學中,可將一個班學生分成3-6個組,指導學生查閱相關的手冊和資料,挖掘他們內(nèi)在潛力,讓各組學生自行設計控制電路,也可以特意設置電機故障,老師把關,之后各小組互換進行故障檢查和安裝,如此才能更好地提高了學生興趣,鍛煉學生解決問題、分析問題的能力。
由于學生成績高低不均,在分小組時應有意搭配開,以高帶低,在實訓老師的指導下,通過學生間的交流,取長補短,共同提高。實訓室全天開放,指導教師、班干部和實訓組長各負其責,個別程度低的同學可利用課余時間進行補課,白天的實訓內(nèi)容還可在晚自習中進一步鞏固和消化。
三、實訓考核體系
電機實訓考核是以實踐操作為主要考核目標,是檢查學生在電機實訓中解決和分析問題能力以及動手能力檢測。它是理論與實踐的結合。
理論考核:這一考核占30%,內(nèi)容為:電機實訓過程中出現(xiàn)的實際問題,學生應結合電機理論來分析解答。例如用實訓中測量的一些數(shù)據(jù)來計算電機的一些參數(shù),以控制電路故障排查去分析出故障點的具置,以給出的實訓課題盡快地設計出合格的電氣控制電路來,等等。
技能考核:這一考核占60%,技能考核可和理論考核同時進行。它的主要內(nèi)容是:把實訓的內(nèi)容分成幾個單元,學生用抽簽的方式在一定的時間內(nèi)自主完成任務。指導教師根據(jù)學生不同任務,制定不同的評分標準,著重從準確性、正確性、規(guī)范性和熟練程度等方面來即場評分,如此學生在分析和解決問題能力、心理素質(zhì)、安全文明規(guī)程執(zhí)行等方面都得到很好的鍛煉。
實訓報告及出勤情況:這個占10%,實訓報告根據(jù)學生在實訓中出現(xiàn)的具體實際問題去討論、分析,最后得出體會和總結。出勤情況則由組長負責,做細致記錄和匯總。
四、實訓安全問題
實訓安全問題是實訓過程中的首要問題。應讓學生在思想上高度重視,樹立安全第一意識。在行動上應多加督促。只有不斷地進行安全思想教育,才能盡力避免安全事故的發(fā)生。在實訓過程中對用電設備進行正確的操作,是安全的重要保證。在進行電工電子的實驗實訓時,必須嚴格遵守各項操作規(guī)程,決不允許學生自己動手進行通電試驗。在教師也應戴好絕緣手套,兩腳站在絕緣較好的材料上,盡量用一只手操作,避免兩相觸電。并且保證雙人操作制度。當一個人操作時,一個人在電源開關側,一旦發(fā)生問題,立即斷開電源。在檢修設備時,首先要斷開電源,然后再檢修。檢修完畢后,確認設備無短路、斷路等故障后,再給設備通電。通電時速度要快,防止產(chǎn)生電弧。對所使用的電氣設備要定期進行檢查,發(fā)現(xiàn)外殼有電等故障要及時處理,同時要做好電氣設備的保護接地和保護接零。
但實訓過程中也有一些不可預見幾個方面工作應做好緊急救治工作。應準備好必要的藥品,如有損傷嚴重要及時送往醫(yī)院救治。發(fā)生觸電事故的緊急救治,一旦發(fā)生觸電事故時,不要慌張,應冷靜,絕對不能用手去拉觸電者。首先要想辦法切斷電源,如果有導線搭接在觸電者身上時,附近又沒有電源開關時,要用干燥的木棒或其它絕緣物體將導線從觸電者身上移開,然后對觸電者進行救治工作。當發(fā)現(xiàn)觸電者呼吸停止時,要立即對其進行人工呼吸和心臟擠壓,并向醫(yī)院求救,爭取最佳搶救時間。當發(fā)生電氣火災事故時,首先要切斷電源,然后進行滅火。對暫時無法切斷電源的,要用二氧化碳滅火器、1211滅火器等不導電的滅火器進行滅火,決不允許用水澆注滅火。同時要及時通知消防部門。
五、可行性和效果
實訓中,應早熟悉電機的各種技術數(shù)據(jù)、并據(jù)此計算出實訓中所需要的數(shù)據(jù)、畫出繞組的展開圖,掌握電機的結構、電機的拆卸方法、線圈的繞制、電機的嵌線等電機制作工藝,但實訓的質(zhì)量是衡量學生獲得技能高低的關鍵。若按傳統(tǒng)的方法進行實訓,不僅速度慢、故障點較多,而且若電機嵌線結束后再找故障點相當困難,如果故障點發(fā)生在嵌線問題上,還要拆掉重來,有不少學生就囚為這個問題,實訓結束時任務還沒有完成。這樣,課堂上的難點問題在實訓中也沒有解決,實訓收獲不大。如何提高實訓質(zhì)量呢?在實訓中,對難點、易發(fā)生故障的點教師要及時進行總結,對學生著重強調(diào),并采取相應的措施。
(一)實訓實例分析
實訓中采用的是6極、36槽、功率為1.5KW的小型異步電動機,采用單層、鏈式、短節(jié)矩繞組嵌線。嵌線時發(fā)生的故障,可以通過下而的嵌線方法、嵌線技巧加以避免。首先確定好每相繞組的組數(shù),然后再進行繞線。根據(jù)一路反串規(guī)律,每相繞組的組數(shù)等于磁極個數(shù)。例如:我們學生實習的電動機2P=6,那么每相應有6個繞組。要求學生把繞好的三相繞組按“首首相連,尾尾相連”的方式擺放幾次,這樣做的目的可以加深學生對短節(jié)距繞組的端部連線力一式的印象,從而減少嵌線過程中出錯的機率。
實訓中總結出一種快速嵌線方法。嵌線方法不僅關系到線圈嵌放的位置是否正確,而且關系到嵌線的速度。根據(jù)實訓的經(jīng)驗,對傳統(tǒng)的嵌線方法進行了改進,提出了一種簡單、易懂、既能確保嵌線正確又能提高嵌線速度的嵌線方法,其具體步驟如下:先嵌U相第一個線圈的下層邊、封槽,其上層邊暫不嵌;空一槽,再嵌w相最后一個線圈的下層邊、封槽,其上層邊暫不嵌;空一槽,再嵌V相第一個線圈的下層邊,接著嵌V相第一個線圈的上層邊;V相第一個線圈的下層邊空一槽,嵌U相第二個線圈的下層邊,接著嵌U相第二個線圈的上層邊;U相第二個線圈的下層邊空一槽,嵌w相第一個線圈的下層邊,接著嵌W相第一個線圈的上層邊;W相第一個線圈的下層邊空一槽,嵌V相第二個線圈的下層邊,接著嵌V相第二個線圈的上層邊,后而依次推。最后嵌U相第一個線圈的上層邊,W相最后一個線圈的上層邊。
嵌線過程中,由于銅線被多次利用,短路、斷路故障較多,若嵌線完畢后再查找故障不僅耗費的時間較長,而且故障點也難以查到。因而我們采取在極相組的連線上套上絕緣管,同時,每槽嵌線完畢后,都要用兆歐表測試各種絕緣情況及短路情況。當繞組的絕緣被破壞后,若繞組中的導線與定子鐵心、機座相碰就會造成接地故障、在同一線圈內(nèi)可能會造成匝與匝之間的短路、在極相組間可能會造成極相組間短路和相間短路。對各短路故障根據(jù)相應的測試力一法采用兆歐表進行測試,若測得的電阻為零或很小,說明發(fā)生了接地故障或短路故障,應立刻查找并排除;若測得的絕緣電阻大于0.5兆歐,說明絕緣符合要求。
(二)實訓效果
實訓改革后,既能增強實踐動手能力,又能提高分析和解決問題的能力。學生在校期間,需要通過國家勞動部門組織的職業(yè)技能鑒定電機維修中級或高級考核,這樣才能在就業(yè)應聘時,優(yōu)先被用人單位錄用。我校電機專業(yè)的學生畢業(yè)后具有較強的電子、電工、電氣控制等基本操作技術能力和專業(yè)技術應用能力,能很快地適應用人單位崗位要求,并能順利在用人工作崗位上取得了許多可喜的成績。在我院對用人單位企業(yè)的調(diào)查中,用人單位企業(yè)反映畢業(yè)生的突出長處就是動手實踐能力強,畢業(yè)生普遍反映在我院學習期間,動手實踐能力是他們最大的收獲,這是我院非常注重實踐性教學環(huán)節(jié)的結果。同時,我們還應積極營造工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境,創(chuàng)造工業(yè)現(xiàn)場氣氛,建全貼近實際的電機實訓室,我們將探索更多、更好的方法以適應用人單位企業(yè)和社會的發(fā)展需求。
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合作學習法(cooperative learning)是一種結構化、系統(tǒng)化的教學策略,由2~6名能力各異的學生組成一個小組,經(jīng)合作和互助的方式從事學習活動,共同完成小組的學習目標,在促進每個人的學習水平的前提下,提高整體成績,并獲取小組獎勵。合作學習的目的不僅是培養(yǎng)學生主動求知的能力,而且還能提高學生合作過程中的人際交流能力。這種思想來源于杜威集體活動和集體項目(group projects)的觀點,以及他在“民主和教育”中提出的理論,即學生應當在一起學習公民和社會責任。通過新的教學方法的實施,激發(fā)了學生在主動中學習,在合作中學習,在競爭中學習的意識,收到了良好的教學效果。現(xiàn)將該教學模式總結如下。
一、對象與方法
1.對象
在2009級機電一體化五年制高級班隨機抽取1個班作為實驗對象。該班共有學生46名,全部為男生,年齡在17~19歲。
2.方法
選用中國勞動社會保障出版社出版的《電力拖動控制線路與技能訓練》教材第三單元的課題五“X62W萬能銑床電氣控制線路檢修”進行本教學實驗。經(jīng)過教材內(nèi)容分析,強調(diào)理論與實踐并重,將學時重新分配:教師講授部分所占學時適當刪減,增補實訓實踐學時。通過設置典型故障,由學生分組合作展現(xiàn)本組學習成果,以合作學習法教學,并及時以現(xiàn)場測驗和問卷調(diào)查了解教學效果。
(1)課前準備。①分組。將學生進行異質(zhì)分組,每組6人,每組都由6位能力各異的學生組成,并指定綜合能力最強的同學為小組長,負責組織小組成員討論學習計劃、分解學習任務等。②布置任務。教師在授課前要求各組完成兩個任務:一是充分收集銑床資料,了解銑床的主要結構和運動形式,觀察操作的銑床,記錄操作規(guī)程。可利用網(wǎng)絡、學校圖書館、學校機加工中心、學校數(shù)控協(xié)會等資源獲取以上信息。二是根據(jù)工作任務,繪制銑床各主令電器元件的安裝位置圖和銑床配電盤電器元件的布置圖,觀察操作手柄處于不同位置時,行程開關的工作狀態(tài)及運動部件的工作情況。
(2)實施。①課前檢查。正式上課前,檢查各組課前任務的完成情況,并給予評分。②組間共享與學習目標呈現(xiàn)。將各組收集的材料展示、篩選、點評,對材料收集不全的部分老師給予補充,引導全體同學進一步熟悉機床的結構及運動控制。教師播放事先準備好的有關銑床內(nèi)部結構及銑床操作的視頻,深入學習機床的機械傳動機構、液壓控制回路,分析機械、電氣、液壓聯(lián)合控制部分工作原理。在此基礎上,呈現(xiàn)本課題的學習目標:檢修X62W萬能銑床電氣控制線路。③集中授課。以教師講授為主,重點講解工業(yè)機械電氣設備維修的一般要求及一般方法,并在實訓柜上人為設置故障點,由教師示范檢修,邊分析邊檢查,直至故障排除。④合作學習。由組長在本組實訓柜上設置故障點。故障點公開,由易到難,故障點個數(shù)不斷增加。在各組長組織下,全組成員共同合作,學習如何從故障現(xiàn)象著手進行分析,如何采用正確的檢查步驟和檢修方法進行檢修。⑤學習效果檢驗。由教師在各組實訓柜上一次設置2~3個故障點,要求采用正確的檢查排除方法,在規(guī)定時間內(nèi)查出并排除故障。⑥學習成果匯報及評價。組長代表本組向教師及其他組同學展示檢修記錄,匯報本組故障排除過程及方法。各組員談收獲,講體會,說心得,臺下的同學可提出建議,提出優(yōu)秀建議的同學所在組可獲加分獎勵。匯報完畢后,由老師及其他組組長組成的“評委團”對該組的學習成果進行評價打分。表現(xiàn)優(yōu)秀的小組,組員平時成績給予加分。⑦歸納總結。最后,由教師針對各組學習情況、存在的問題做總結,歸納機床電氣設備檢修的一般要求和常用方法。
二、效果調(diào)查
教學評議以問卷調(diào)查方式在課后進行。給實驗班學生每人發(fā)放一份教學評議表,了解學生對該教學方法的評價。發(fā)放46份,回收46份,有效問卷回收率100%。統(tǒng)計結果見下表。
三、總結與分析
1.教學效果
筆者認為,技工學校教育的成敗不能以就業(yè)率來衡量,而要以就業(yè)質(zhì)量,即以學生就業(yè)后的工作能力、職業(yè)素養(yǎng)、企業(yè)評價、可持續(xù)發(fā)展等來綜合衡量。目前,部分技工學校畢業(yè)生無法在1~3年內(nèi)達到企業(yè)崗位要求,他們主要存在的問題是:適應性差、實際應用能力不強、創(chuàng)新能力弱,這在很大程度上制約了技工學校服務區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的能力。
筆者聯(lián)合我校就業(yè)部門教師和專業(yè)教師走訪近百家企業(yè),經(jīng)調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)企業(yè)對從業(yè)人員要求很高。第一,要求從業(yè)人員能夠吃苦,能做事情,要穩(wěn)定不跳槽。第二,要求能夠勝任工作,企業(yè)不愿意聘用無工作經(jīng)驗的人員。第三,個人素養(yǎng)要高。大型企業(yè)有專門的技術人員,而小型、微型企業(yè)缺少專業(yè)技術人員,有部分企業(yè)沒有專業(yè)電氣技術人員,只聘請一名電工從事生產(chǎn),這些企業(yè)中很多屬于“三無”企業(yè),無設計、無圖紙、無規(guī)范,學生就業(yè)后只能跟著師傅看一步學一步,入職培訓無計劃性,部分學生工作半年后還是一無所知。筆者抓住小型、微型企業(yè)急需高質(zhì)量人才、自己又無法培養(yǎng)的契機,聯(lián)系數(shù)家小型、微型企業(yè),幫企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品、培養(yǎng)人才,真正做到了與企業(yè)無縫對接。
一、電氣專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式界定
所謂生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式,就是學生在實訓課中生產(chǎn)實際產(chǎn)品,要求生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠拿到企業(yè)應用。此模式的優(yōu)點:真正做到與企業(yè)無縫對接。
二、生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式的要求
因為企業(yè)對生產(chǎn)的產(chǎn)品有很高的質(zhì)量要求,所以對學生的能力也有一定的要求,要求學生有相應的基礎(如要求電氣專業(yè)學生能夠識圖、安裝、接線),有一定的調(diào)試能力,有一定的故障排除能力。我校生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式的教學對象是二年級學生,他們在一年級已經(jīng)實訓了12周,能夠簡單識圖,能夠安裝、調(diào)試簡單的接觸器繼電器線路,會排除模擬鉆床Z3040的電氣故障。
生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式對教師的要求更高,教師要能夠?qū)⑵髽I(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)出來,能夠滿足企業(yè)的要求,能夠指導學生,還要能幫助學生解決問題,并能對產(chǎn)品質(zhì)量進行檢驗。我校實訓教師都有豐富的工廠實踐經(jīng)驗,要求在工廠工作至少兩年,帶一名徒弟共同指導學生電氣實訓。
生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式對企業(yè)的要求是產(chǎn)品有一定的代表性,學生能夠做出來,還能夠放手讓學生生產(chǎn),并給予學生適當?shù)闹笇АD壳?,筆者主要從兩方面開展生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓,一是電氣控制箱的生產(chǎn),二是電氣部分的維護。合作的企業(yè)中電氣控制箱是PLC、變頻器、觸摸屏控制,電氣維護部分是我校實訓車間各種機床的電氣部分。
生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式對學校的要求是學生的實訓要有連續(xù)性,通常是周實訓;企業(yè)和教師之間要經(jīng)常溝通;對教師提供支持。我校是以周為時間單位開展實訓的,對實訓教師非常支持,希望教師能走出去,為企業(yè)排憂解難,服務地方經(jīng)濟發(fā)展。
三、生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式的開展
模塊一:電氣控制箱是高速塑料波紋管成型機配套的控制箱,內(nèi)部采用PLC、變頻器、觸摸屏控制,線路復雜,調(diào)試難度高。
教師要對機器有全面的了解,能夠生產(chǎn)出該產(chǎn)品。因為很多企業(yè)是無設計、無圖紙、無規(guī)范的“三無”企業(yè)。設計環(huán)節(jié)對學生而言難度很大,但它又很關鍵,關系到學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由于學生無法到企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,這就要求教師將機器工作的視頻和圖片展示給學生,對機械要求進行說明,讓學生根據(jù)這些要求提出自己的設計思路。在設計環(huán)節(jié),學生5人一組,共8組。如主電機設計,學生通過半小時的討論和查資料,在教師的引領下,提出以下5種方案:改變齒輪傳動比、直流調(diào)速、電磁離合器、變頻器、電風扇調(diào)速,學生寫下該調(diào)速的優(yōu)點。指導教師總結分析各種調(diào)速的優(yōu)點和缺點,并給出實際無級調(diào)速、性價比高、現(xiàn)應用最廣泛的變頻調(diào)速。教師給每組發(fā)變頻器使用說明書,指導學生設計主電機的主電路和控制電路。在工作臺的升降電路中,8組學生都提出采用電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)升降,在控制電路中相差很大,設計出點動、自鎖、延時三種,連鎖方面有單連鎖、雙重連鎖、機械連鎖。在速度顯示上,學生的方案更有新意,利用了很多書本上沒有的知識,如光柵測速、紅外測速、GPS測速等。整個設計過程花了一天多時間,教師給出自己的設計思路(因為要根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的元器件進行生產(chǎn))供學生參考,并對學生提出的思路進行總結,在發(fā)回學生自己設計的圖紙后,讓他們分組討論,最后確定圖紙。
學生最感興趣、積極性最高的是生產(chǎn)。但學生發(fā)現(xiàn)使用的元器件,他們基本不認識,因為學校實訓時采用的是學生易看懂、互換性好、成本低的元器件,不符合工業(yè)產(chǎn)品體積小、性能高的要求。采用的工具也是企業(yè)工人工作中使用的,比學校用的工具的性能好很多。學生通過查資料和聽指導教師講解,對元器件和工具使用情況都掌握得非常好。通過參考本地專業(yè)生產(chǎn)變壓器的大企業(yè)的技術要求及實際安裝與接線,學生掌握了線槽的切割安裝、元器件布置、接線、程序輸入、參數(shù)設置、調(diào)試以及各種工具的使用。控制箱生產(chǎn)平均需要6天時間,最后3天學生用Protel畫圖。通過兩周實訓課的學習,學生感覺學到了很多東西,很有成就感。
模塊二:我校實訓設備包括不同的普車40多臺,各種數(shù)控機床30多臺及其他設備,價值2 000多萬元。這些設備新舊不一,維護保養(yǎng)困難,在采用生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式以前以生產(chǎn)廠商修理為主,但存在速度慢、費用高、質(zhì)量不能保證的問題。
在采用生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式前,我校學生學習故障排除是為了能夠通過電工中級考試中規(guī)定的故障排除這個項目,要求學生40分鐘排除一個主電路、兩個控制電路故障,學生只能學會部分排除故障思路,很難解決現(xiàn)實中碰到的問題。采用生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式后,實訓車間設備維修單會迅速被送到電氣實訓組,電氣實訓組在第一時間安排維修小組,通常由5人組成,通過填寫表格,一步一步開展維修,使整個維修過程程序化,問情況、找圖紙、畫草圖、找故障、分析、討論、判斷、排故障。在教師的指導下,學生通常需要半天時間解決問題,有力地保障了學校相關專業(yè)實訓正常開展。
學校在每學期開學初對實訓設備開展一次半年檢,在實訓教師指導下,學生對要檢查的各項逐一檢查,并填寫相應表格,確保學校的電氣安全。
學生通過真實的電氣維護實訓,能夠掌握維護技能,而不是僅僅去應付中級工考試,使學生走入工作崗位就能對電氣進行維護。
四、生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式的瓶頸
通過采用生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實訓模式,學生眼界打開了,自信提高了,企業(yè)得到了合格的產(chǎn)品,學校也能享受電氣維護的迅捷服務,但也存在瓶頸,筆者認為主要存在以下幾個問題:
(1)企業(yè)產(chǎn)品比較少,不能全面覆蓋。我校正準備與另外幾家典型小型、微型企業(yè)合作,其中一家是生產(chǎn)罐頭流水線的,一家是專門生產(chǎn)配電箱的,一家是電氣服務公司,還有一家專門從事維護的企業(yè),我們力求使企業(yè)產(chǎn)品豐富化。
(2)對教師要求過高。我校以前的實訓內(nèi)容相對來說比較簡單,而企業(yè)的產(chǎn)品要求比較高,并且很多東西超過了教師的知識和能力,這要求實訓教師要不斷自我學習,不斷指導學生。
(3)與企業(yè)銜接問題。產(chǎn)品做好后,電氣控制箱要和機械設備一起調(diào)試,而學校與企業(yè)有一定的距離,所以學生很難到企業(yè)進行調(diào)試。在電氣維護上,學校的設備不可能每天都壞,故障大多是一次性的,很少出現(xiàn)重復的情況,而每小組5個人,這樣就導致大部分學生不能親自排除故障。目前,我們準備將出現(xiàn)的故障拍成視頻,但也很難使大部分學生能有故障排除的親身體會。
關鍵詞:二次回路;基于工作過程;實訓教學;教學改革
作者簡介:董雪峰(1968-),男,河南鹿邑人,鄭州電力高等專科學校電力工程系,工程師;趙衛(wèi)東(1965-),男,河南登封人,鄭州電力高等??茖W校電力工程系電力實訓中心主任,高級實驗師。(河南 鄭州 450004)
中圖分類號:G642.1 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)27-0119-02
“電氣二次回路實訓”是面向“發(fā)電廠及電力系統(tǒng)”、“供用電技術”等專業(yè)開設的一門實踐課程,是一門從專業(yè)崗位分析入手,以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標,基于工作過程的課程。二次回路故障查找是其中的一個學習情境,其教學目標是:使學生能夠看懂電氣二次原理圖和安裝接線圖,能夠熟練使用萬用表和絕緣表,會根據(jù)故障現(xiàn)象分析二次回路故障的原因,并掌握現(xiàn)場二次回路故障查找的方法和技巧,掌握電氣二次回路上工作的安全技能。
一、傳統(tǒng)模式下的電氣二次回路實訓教學
電氣二次回路實訓設置在“發(fā)電廠及電力系統(tǒng)”、“供用電技術”等專業(yè)第四學期進行,主要分成兩個項目:項目一是電氣二次回路安裝,學生按照給出的過電流保護的二次安裝接線圖,采用相對標號法進行接線,鍛煉學生識圖和二次安裝接線工藝的訓練。項目二是二次回路故障查找,給出學生微機保護測控盤的安裝接線圖和原理接線圖,讓學生練習識圖和二次故障的查找。每個項目15學時,共計30學時,一周時間。
分析這兩個項目的實訓內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)和其他實訓環(huán)節(jié)有重復的地方:項目一的二次安裝接線工藝,學生在第二學期低壓電動機控制回路的實訓中已經(jīng)練習掌握;在識圖方面,項目二中也有安排,造成實訓內(nèi)容重復安排,使二次線故障查找的時間較短,訓練力度不夠,不利于學生綜合能力的提升。
在教學方法方面,傳統(tǒng)的教學模式中,老師是教學的主宰者和指揮者,整個教學過程的設計、組織和安排都是圍繞老師教學進行的,學生受制于老師,被動地學習,缺乏主動性。實訓教學內(nèi)容和過程與現(xiàn)場的工作情境有很大的差距,這樣不利于學生專項能力的培養(yǎng),不利于學生綜合能力的提升。
二、基于工作過程的電氣二次回路實訓教學設計理念
基于工作過程的電氣二次回路實訓的開發(fā)與設計,是通過查找二次回路故障來實現(xiàn)教學任務的。在教學過程的情境設計中遵循著以學生為中心的原則,老師提出問題,讓學生思考和查找,老師引導,讓學生在做中學,學中做,主動建構屬于學生自己的理論知識體系和操作實際技能。
在學習情境的設計中,以現(xiàn)場實際工作的二次回路故障查找為導向,讓學生在二次回路故障查找的過程中,加深二次回路原理圖和安裝接線圖的認識,掌握二次回路故障查找的方法和步驟,以及二次回路上工作的安全注意事項,實訓設計內(nèi)容包括二次交流電壓電流回路、二次直流保護控制信號回路等,總共30學時。
基于工作過程的教學安排在典型客戶配電室實訓室里,以“檢修班組”處理運行設備二次回路故障來承載學習活動。典型客戶配電室內(nèi)有10kV高壓配電柜、變壓器、低壓配電柜和直流系統(tǒng),采用這種基于工作過程的教學模式,每個小組以工作班成員身份,根據(jù)老師給定的二次回路故障查找工作任務的要求,通過查閱資料,制訂查找方法,準備工作票和繼電保護安全措施票,在配電室進行帶電和不帶電兩種狀態(tài)下二次故障查找工作。查找過程老師做好安全監(jiān)護,對整個過程引導指導,工作結束后,各工作班成員,填寫工作記錄,進行總結和反思,向指導教師匯報經(jīng)驗與體會,全班同學共同分享。
三、基于工作過程的電氣二次回路實訓教學具體實施方案
1.準備階段
基于工作過程的二次回路故障查找教學之前,要求學生會大致看懂二次安裝接線圖和原理圖,每名學生每人發(fā)一套配電室的二次接線圖,了解圖紙包含哪些內(nèi)容,不必要求很精確地掌握理解,每名學生提前認識二次設備,采用小組自查和老師抽查的方法進行準備作業(yè)的檢查。
2.任務布置,編寫解決方案
學生分成8個工作小組,每組5人,老師布置任務,提出配電室出現(xiàn)的故障,比如:某斷路器不能電動合閘、某斷路器在跳閘位置而綠燈不亮、母線電壓指示不平衡、直流一點接地信號發(fā)生等,讓學生填寫工作票,并分析故障產(chǎn)生的可能原因,確定測量方法,查找故障點方案。此過程學生也可以在課下完成,為老師布置的工作任務編寫解決方案,打好基礎。
3.基于工作過程的實施,下面以某斷路器不能電動合閘為例說明整個教學過程
(1)學生制訂故障查找方案后,各組之間互查,老師抽查并分析。在教學中預先給學生布置實訓任務,留有做方案的時間,小組互查結合老師抽查給小組制訂的方案打分。通過檢查,分析方案的全面性,看能不能查到故障點;分析方案的可行性,比如有些想法在原理圖上是說得過去的,在實際操作測量中是沒法進行的;分析方案的效果,在二次回路的故障中,有些二次設備故障是現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的,有些不常出現(xiàn),如熔斷器熔斷、接點接觸不良等容易出現(xiàn)的故障,現(xiàn)場容易出現(xiàn)這些缺陷的安排先查,不易出現(xiàn)的故障安排后查。
(2)準備工作票和繼電保護安全措施票。工作票和繼電保護安全措施票是保證人身和設備安全的重要組織措施,通過準備和填寫工作票,讓學生了解、掌握現(xiàn)場的工作過程,使學生認識設備,了解一次系統(tǒng),提高安全意識,掌握安全技能。
(3)按照既定方案,先在不停電情況下,帶電查找斷路器不能合閘的原因。二次回路帶電工作,故障點查找方便快捷,但安全系數(shù)不高,現(xiàn)場查找故障點時,一定要有專人監(jiān)護,帶電測量時,要兩人配合,一人測量,一人讀表,表計檔位正確,嚴防直流系統(tǒng)接地和短路。
(4)按照既定方案,在停電情況下,進行二次回路故障查找。該方法是在斷路器操作電源停電的情況下進行的,二次回路的測量要注意電阻和線圈直流電阻對測量結果的影響。測量前牽涉到的二次回路提前在黑板上畫出,以便全班學生都能看清楚。幫助學生了解故障查找者的工作思路,整個故障查找和測量數(shù)據(jù)要在黑板上記錄,老師和同學們一起分析故障查找過程的安全性、可行性、時效性,直至最后查出故障。
(5)在二次回路故障查找的工作過程中,可以設計幾個驚險動作,加深學生對知識和技能的掌握,使其終身難忘。如:例舉低壓人身觸電傷亡遠高于高壓人身傷亡,使學生在工作過程中不能掉以輕心。例舉二次回路工作時,不記錄拆接線,致使二次線沒能完全恢復,造成重大事故,這種人為事故在工作中會受到嚴重處理,甚至丟掉工作。例舉斷路器合閘時,控制開關合閘接點兩端是直流220V,但是合閘時接通并不短路,是什么原因。演習一個從高低登上不小心摔下來的例子,只讓表演者知道,其他同學不知道,驚險的一幕讓學生們懂得工作時注意安全。
(6)故障點找到后,工作結束,恢復故障查找過程中所拆除的二次線,辦理工作票終結手續(xù)。最后同學們和老師一起反思學習過程,吸取教訓,總結經(jīng)驗。各學習小組負責人和指導教師共同對任務的實施過程和效果進行檢查和評估打分。
(7)課后留一些思考題,如二次回路包括哪些設備,電壓互感器和電流互感器二次回路為什么只有一點接地,直流系統(tǒng)為什么不接地,直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地有哪些危害等等,既能幫助學生對一些常識的掌握,又能引起學生對知識的思考和探索的興趣。
四、基于工作過程的電氣二次回路實訓獲取的技能
通過對實訓內(nèi)容和訓練方法的改革,加強了學生的安全意識,提高了識圖能力和故障分析能力,同時也提高了學生的團隊合作能力。
安全技能:通過基于工作過程的二次線故障查找實訓,使學生加強了安全意識,掌握了安全技能。通過整個工作過程,學生理解了工作票和繼電保護安全措施票的作用、履行工作票的手續(xù)。在整個基于工作過程的實訓中,學生們懂得了要遵守現(xiàn)場的規(guī)章制度,學會了如何保護自己、如何保證設備的安全運行。
識圖能力:在二次回路故障查找過程中,不斷在原理圖中分析故障點在什么地方,并在安裝接線圖中找到位置來測量,這樣就深刻理解和掌握原理圖和安裝接線圖的識圖能力。
二次線故障查找的專業(yè)能力:學會了萬用表的使用方法和技巧,學會了拆接線的注意事項,學會了如何根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障點可能在哪里,學會了如何判斷排除可能的故障點,懂得了二次回路哪些部位容易出現(xiàn)故障。
社會能力:增強了學生抗挫折的心理承受能力,讓學生通過不斷努力感受到完成任務后的成就感,提高了自信心,培養(yǎng)了吃苦耐勞、愛崗敬業(yè)的職業(yè)精神;提高了團隊合作能力、溝通能力、語言表達能力;學會了客觀自我評價和評價他人。
基于工作過程的電氣二次回路實訓項目完成后,從以上幾個方面鍛煉了學生的整體綜合能力。
五、基于工作過程的電氣二次回路實訓經(jīng)驗和不足
1.用“任務驅(qū)動法”實施全部教學活動,使學生學習目的明確,態(tài)度積極主動
學生根據(jù)老師布置的學習工作任務單和學習引導文,制訂故障查找方案。教師審核后,學生執(zhí)行施工計劃,完成學習工作任務,教師對學生完成情況進行點評。
2.采用“角色扮演法”進行工作組成員合作完成教學任務,達到學習的目的
在操作實施過程中,按照現(xiàn)場工作票工作成員的組成,使學習小組成員扮演著不同的角色,包括工作負責人、安全員、工作班成員、值班員等,共同完成學習工作任務。在不同的學習工作任務中,學生的角色可以互換。
3.“討論教學法”落實到方案的制訂、方案的討論和實施各環(huán)節(jié),活躍了學習氣氛
基于工作過程的電氣二次回路故障查找的教學,從老師布置任務后,學生以小組為單位,討論故障的可能原因,制訂故障查找方案,到對方案的審核、執(zhí)行,都需小組成員充分討論,采用由小組不同成員作為代表進行發(fā)言,其他小組討論,老師點評的方法。在操作實施過程中,出現(xiàn)的問題由小組自行組織討論解決;在討論中,學生對問題進行較為深入的探討,提出各自不同的觀點和見解,使其更加主動地參與學習過程。
4.“演示教學法”用于指導學生的技能訓練
對電氣二次回路實訓中基本操作,以學生為主,教師進行必要的演示教學,規(guī)范和糾正學生的錯誤操作行為,在實操中,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。演示教學法在二次回路故障查找的應用中,由于場地小,二次設備集中,學生不可能都能看到,為了能夠兼顧40人的班級,每個學生都能看得到,可以采用教學現(xiàn)場配置多媒體教學系統(tǒng),提前拍照片、錄制錄像,操作者測量到某個設備或端子排時,要配以照片說明。
5.整個教學過程充分體現(xiàn)以“學生為主體”的原則
在保證安全的情況下,老師引導整個學習過程,學生來操作,極大地調(diào)動了學生積極性。
6.基于工作過程的教學方法的考核
(1)學生個人評價和小組評價相結合。個人評價主要考核學生個人在完成任務過程中,表現(xiàn)出的個人方法能力、專業(yè)能力、合作能力、情感態(tài)度、語言表達能力;小組評價即考核小組方案制訂、實施、效果及小組的團體意識。
(2)小組自評價與小組之間互相評價相結合。老師引導組織,不同小組派代表介紹并自評價,其他小組觀察思考和打分,同時也了解了各小組的作業(yè)任務完成情況。
(3)學生自評和老師抽查點評相結合。為客觀給學生打分,由于時間關系,老師不可能兼顧到每個小組、每位同學,利用學生相互檢查,使檢查更細致,同時調(diào)動學生積極性。此外,老師一定要抽查督促,使學生及時解決出現(xiàn)的問題。
六、總結
通過對電氣二次回路實訓課程基于工作過程的改革,對采用以行動為導向、以任務為驅(qū)動的教學模式的實踐和探索,證明在這種基于工作過程的情境中學習,能極大調(diào)動學生的學習積極性,使學生有時間獨立思考,自己動手親自操作實踐,較快地掌握實踐經(jīng)驗和職業(yè)技能,加深對專業(yè)理論知識的理解,并提高其他方面的綜合能力,適應可能不斷變動的職業(yè)生涯,適應社會的需求。
參考文獻:
關鍵詞 電氣控制 應用型本科 實踐教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.11.042
0 引言
“電氣控制綜合實訓”課程,作為電氣相關專業(yè)必修的專業(yè)基礎課,教學計劃在大學二年級開始教授,作為初學者,掌握電路的讀圖、電路的連接、電路的設計、結合實際情況改造電路等方面,對以后的學習、實踐及具體的工程應用顯得尤為重要。
我校重視學生實踐能力和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),突出實踐教學,加強實驗實訓基地的建設,努力為地方經(jīng)濟建設和社會發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)的應用型人才。應用型人才的培養(yǎng),就是要以能力為中心,以培養(yǎng)技術應用型專門人才為目標的。
本文首先介紹課程的關聯(lián)引申,在此基礎上介紹課程改革的內(nèi)容,再結合實際課程教學過程中的問題如何解決,最后進行小結。
1 電氣控制綜合實訓關聯(lián)課程引申
在學習“電氣控制綜合實訓”課程之前,學生已經(jīng)開始學習綜合電子技術,電路等基礎專業(yè)課程,這門課程在應用型本科院校中開展,為以后學生考取相關證書做好鋪墊。畢業(yè)生在走上工作崗位前,適當?shù)目既I(yè)相關職業(yè)資格證書,是很有必要的。
1.1 基礎課程安排
“電工實習”課程作為學生在專業(yè)課程開始前的基礎,具體安排如下:首先通過視頻介紹電工學相關應用場合;其次講解日常生活中電路的基本構成;第三介紹基本電路元件,通過各種電阻、電感、電容及電位器等元件的實物,引入元件的測量及基本電路檢修方法;第四介紹烙鐵的焊接工藝,通過實際焊接練習,對基本工藝要求進行考核;第五通過合適的電路連接,驗證單刀雙擲開關控制的兩地及多地燈具控制電路;第六總結前五部分,讓學生在完成以上內(nèi)容后,總結個人實踐后的體會。
1.2 專業(yè)課程安排
在完成基礎課程的教學任務后,“電路”、“綜合電子技術――模擬電子”、“綜合電子技術――數(shù)字電子”等專業(yè)課程的順利開展,“電機學”也同樣作為專業(yè)課的入門級課程,在二年級上展開,這門課程為將來學習“電氣控制”、“運動控制”、“可編程控制器技術”、“變頻控制技術”及“現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)與拖動”等專業(yè)性較強的課程,是很好的鋪墊,特別是在將來的就業(yè)與擇業(yè)過程中,學生對于不同類型的電機,如何根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場條件實施有針對性的控制,這些內(nèi)容可以很好地檢驗學生所掌握的專業(yè)知識及實踐應用能力。
1.3 后續(xù)課程引申
在學完以上專業(yè)課程后,“可編程控制器PLC”、“智能電器及其控制”、“電氣控制與PLC控制技術”“電力電子與電機拖動”、“現(xiàn)代運動控制系統(tǒng)”等專業(yè)性較強的課程,隨之展開,這些課程對前期的知識掌握,提出了更高的要求,在就業(yè)崗位上如沒有掌握相關知識,在結合實際問題解決問題過程當中,很容易出問題。
2 課程教學的改革措施與實踐
本科應用型是本科層次教育,既有普通本科教育的共性,又有區(qū)分于普通本科自身的特點,它更加強調(diào)的是注重實踐、應用和創(chuàng)新,簡單說來就是培養(yǎng)學生的綜合實踐能力。
這門課程,對于其應用型本科教學過程,我們也在不斷探索。如何有效地通過課程教學、實踐操作、知識鞏固、解決問題、實際應用等方式,在有限的時間內(nèi),最大限度的完成課程教學內(nèi)容。
2.1 教學學時問題
在課程教學過程中,結合學生得實際情況,對課程內(nèi)容進行精簡,該課程分48學時(主要上課課時)與32學時(試行調(diào)整課時)兩種教學進度。
在48學時的教學過程當中,后16學時是進行PLC相關內(nèi)容教學,此部分與接下來學期的“可編程控制器”課程內(nèi)容有重復,同時在有限的16學時中,要讓學生掌握基本編程、案例分析、實踐操作及順序功能圖編程等內(nèi)容,顯得非常緊湊,教學效果一般。
在32學時的教學過程當中,有針對性的講解相關低壓電器內(nèi)容,實踐基本電工工藝操作;對正反轉(zhuǎn)及Y―降壓啟動控制電路,詳細講解電路圖組成及原理后,進行實操練習,再結合8至10種常用的電氣控制線路,由簡單到復雜的對4到5種典型電路,進行元件檢測、網(wǎng)孔板安裝、線路連接、檢測調(diào)試、通電測試、考核評分,這種少學時的教學方法,在實踐教學過程中,效果良好。
2.2 教學方法的調(diào)整
在原先48教學學時環(huán)境下,除了進行課程內(nèi)容講解外,安排4次綜合實訓課程,占16課時,緊接著進行PLC方面的課程教學,在所學內(nèi)容上沒有交集,學生在理解上會一時接受不了,什么是可編程控制器,什么是語句表等等,前半段的學習情況才有所成效,又引申出一個不懂的新內(nèi)容,在教學效果上不盡如人意。
在32學時的教學環(huán)境下,盡可能的少講多做,16+16構成基本的學時,講課實踐對半分,但側重點在于實踐能力培養(yǎng),前期講解低壓電器,接著講解基本控制電路,隨后講解基本故障的檢查及排除方法,最后通過幾個實際安裝電路,檢驗前期所學內(nèi)容,進行實踐考核,這樣一來不會出現(xiàn)新的無交集內(nèi)容,對之前所講的內(nèi)容也可以通過自查,得出相應結論,實在解決不了的問題,指導老師也不會直接給出答案,而是通過啟發(fā)式教學方法,指引學生通過看、聽、摸、測、排的方法,獨立解決問題。
2.3 教改后的基本情況
通過近兩年的實際教學,學生普遍感覺這門課程不單單是進行理論教學,在學習理論的同時,對于電路圖的識圖與讀圖、實際控制電路的安裝、安裝完成后的實際測試等問題,都需要花時間進行鞏固,利于提高個人的綜合素質(zhì)。
對于學生個人來說,提高了個人解決實際問題的能力。在學懂低壓電器原理的過程中,穿行控制電路的講解,講完后隨即進行階段實操,自己的電路自己測,最后通電測試,一次通過就有取得優(yōu)秀的可能,再通過平時的考勤、作業(yè)及平時小測試的內(nèi)容,給出綜合評定成績,學生對于這種做法非常認同。
對于教學的老師來說,除了在講課過程中進行基礎理論教學外,實操過程中對于各種問題的解答,也是十分考驗教師教學藝術的。問題的出現(xiàn)各種各樣,指導教師在學生提出問題時,會給出各種引導學生的問題,隨著問題的提出與解答,答案漸漸明了。學生在問題解答的過程中,也逐漸了解了問題如何一一解決,在這個過程中,對于學生能力的提高,很考驗指導教師。
2.4 結合課程教學,提高實踐創(chuàng)新能力
學生綜合創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),除了要加強學生實踐課程的安排,對于動手能力的實踐操作,學校還建立了一套適合于應用型本科的相對完整的實踐教學體系,同時還申報了建成了省級示范實驗中心,作為實踐教學平臺的有力支撐。
電氣信息綜合實驗中心整合了三江學院優(yōu)質(zhì)實驗教學資源,它包含“SIEMENS自動化示范實驗室”、“飛思卡爾MCU/DSP實驗室”、“微電子實驗室”、“網(wǎng)絡實驗室”、“通信技術綜合實驗室”和“電子技術實驗室”六個重點實驗室;其他實驗室如: PLC自動化實驗室、高頻信號實驗室、EDA實訓室、計算機仿真實驗室、電氣實訓基地、ASEA測試中心、西門子示范實驗室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室等,為實踐教學的開展及學生動手能力的培養(yǎng),提供了一個良好的硬件環(huán)境。
學院通過與南京市勞動局的積極聯(lián)系與合作,建立了南京市勞動局三江職業(yè)技能鑒定站,該鑒定站可以對電子、電氣、機械專業(yè)的在校生進行中高級維修電工培訓,近幾年,還與南京市勞動局聯(lián)合舉辦了省市級的技能競賽,與南京地鐵公司、中煙南京卷煙廠等單位合作開展了相關行業(yè)技能競賽,目前具有維修電工的國家職業(yè)技能鑒定考評員、高級考評員12人,組織學生參加職業(yè)資格考試3000多人次,指導學生考取職業(yè)資格證書通過率達96%以上。
學生在校學習過程中,教學計劃會根據(jù)不同學期,適時安排基礎實踐環(huán)節(jié)、綜合實踐環(huán)節(jié)、與簽署生產(chǎn)實習的相關企業(yè),結合產(chǎn)、學、研組織參觀實習、定崗實習等實踐環(huán)節(jié)。
學生在熟練掌握基礎實踐能力的同時,學院適時安排學生參加各種技能競賽,組織學生參加全國三菱自動化競賽,亞龍杯全國大學生智能樓宇競賽,全國大學生電子競賽,全國大學生(飛思卡爾)“恩智浦”競賽等,技能競賽的訓練是提高大學生動手能力的一個有效方式。
學校在每年也會組織學生參加大學生創(chuàng)新訓練項目計劃,創(chuàng)新訓練項目的開展能使參與的學生,在電路設計、電子CAD、機械加工、PLC編程及應用、電氣控制等方面得到較大的提高,它不僅可以培養(yǎng)學生獨立分析與解決實際問題的能力,也可以培養(yǎng)學生在以團隊完成具體的創(chuàng)新訓練項目時,如何在有限時間內(nèi),各自分工完成任務,相互溝通修改完成項目的分歧,最終通過現(xiàn)場測試驗收的方式,完成項目的結題工作。通過創(chuàng)新訓練項目,加強了學生在具體解決實際工程項目的能力,鍛煉其創(chuàng)新思維的養(yǎng)成,為其以后走上相應對口工作崗位積累了必要的經(jīng)驗。
3 結束語
電氣控制綜合實訓課,是電氣信息類專業(yè)及機械電氣自動化專業(yè),非常重要的基礎實踐課程,其所W內(nèi)容應用廣泛,實踐性及應用性強,如何教好對應專業(yè)的學生,是我們每位實踐教師要面臨解決的問題。
我校的電氣控制綜合實訓課程教學,就根據(jù)學校的辦學理念與特色,適時的調(diào)整教學計劃及課時,結合學生在學習課程的實際情況,因材施教分流培養(yǎng),以培養(yǎng)學生能力為主線,采用合適的實踐教學方式,取得了較好的成績。
參考文獻
[1] 葉瑩.淺談電工實訓教學的改革.才智,2013.2.
[關鍵詞] 教學改革 教學設計 創(chuàng)新
高職教育的人才培養(yǎng)質(zhì)量與社會需求之間的矛盾已成為人們關注的重點。產(chǎn)生這一矛盾的主要原因是課程問題。從更深層次看,是由高素質(zhì)應用型人才的培養(yǎng)目標與具有明顯學科化傾向的課程模式不協(xié)調(diào)造成的。當前,高職教育所面臨的核心任務是課程的改革。下面,筆者圍繞礦用電氣設備課程的教學改革,談一下自己做法與體會。
一、課程定位與設計思路
1.課程定位
平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院是一所大型企業(yè)―平煤集團承辦高職院校,《礦用電氣設備》是我院全國示范院校重點專業(yè)電氣自動化技術的三門優(yōu)質(zhì)核心課程之一,其定位是電氣自動化技術專業(yè)職業(yè)基礎應用能力的培養(yǎng)。
2.課程設計思路
教學宗旨圍繞“服務于工礦企業(yè)”。教學設計基于煤礦崗位用人多且基礎應用的電修工作崗位。結合崗位標準要求,將學習分解為若干學習任務,由專職與現(xiàn)場兼教師組成教學團隊,實施學校、校外實訓基地、學?!叭问健苯虒W,將課堂延伸到煤礦電修車間;借助現(xiàn)場實訓設備等教學媒體,采用多種靈活教學方式、方法,激發(fā)學生學習的積極性,充分發(fā)揮學生主體作用。在考核方式上,學生參與考核過程,過程考核與結果考核相結合、整個教學重在培養(yǎng)學生的知識應用、工程實踐、與人交往、團隊協(xié)作等多方位能力。
二、課程總體設計
1.課程教學目標
通過本課程的教學,使學生了解并掌握礦用電氣設備方面的生產(chǎn)知識和操作技能,掌握維修工藝與方法,把課堂所學的基礎理論知識和生產(chǎn)實踐結合起來,并為以后的實際工作打下扎實的基礎。同時,培養(yǎng)學生與人交往、團隊協(xié)作和語言表達等多種能力。
2.學習任務開發(fā)
《礦用電氣設備》課程在知識的選取與結構安排上,注重學生實踐操作能力的培養(yǎng)。依據(jù)課程培養(yǎng)目標和職業(yè)崗位要求,參照《崗位職業(yè)標準》和《煤礦安全規(guī)程》,確定知識點、技能點和學習性工作任務,通過對同類知識點、技能點序化,開發(fā)出8個學習任務。(1)三相異步電動機的拆裝與保養(yǎng);(2)三相異步電動機的故障查詢與排除;(3)三相異步電動機定子繞組的更換;(4)直流電動機的維護與保養(yǎng);(5)直流電動機的故障及檢修;(6)礦用隔爆磁力啟動器的故障查詢與排除;(7)礦用隔爆饋電開關的故障查詢與排除;(8)煤電鉆綜合保護裝置的故障查詢與排除,
3.課程整體教學設計
課程圍繞職業(yè)崗位能力需求,主要從課程總學時、開課學期、學習目標、課程內(nèi)容要求、教學方法及手段考核與評價、教學媒體與工具、學生已有基礎、教師應具備的能力、參考文獻等幾個方面進行課程整體教學設計。
三、教學實施設計
1.教學條件
(1)校內(nèi)實訓基地。充分利用校內(nèi)礦用電器綜合實訓室和電氣設備裝配車間。同時增設多種教學媒體,為“行動導向三段式”教學中的第一和第三階段教學提供條件保障。
(2)校外實習基地。校內(nèi)實訓室與生產(chǎn)現(xiàn)場的工作條件、設備及工作環(huán)境之間仍存在著較大的差異,為了使實踐聯(lián)系實際,將校外實習基地作為校內(nèi)實訓室的補充,縮小學生校內(nèi)所學知識、所見設備與生產(chǎn)現(xiàn)場之間的差距,教學中的第二階段在校外實習基地進行現(xiàn)場教學。
(3)教師團隊。聘請學院校外實訓基地的兼職教師,承擔第二階段的現(xiàn)場教學任務,校內(nèi)的專職教師承擔第一、三階段的校內(nèi)教學任務,形成專兼結合“雙師”結構課程教學團隊。
(4)學生團隊。將學生3~5人組成一個學生團隊,學生以團隊形式在校內(nèi)實訓室和校外實習基地團結協(xié)作,各有分工,共同完成學習任務。
2.教學實施
第一階段:教師將學習任務下達給學生,使學生明確學習(工作)任務要求和注意事項等相關信息,補充相關知識,采用啟發(fā)引導、演示操作、團對協(xié)作、小組討論、角色互換等教學方法,激發(fā)學生學習的積極性,例如講課用到以前講過知識或上次講到問題時間長,采用提問方式;講到設備結構到校內(nèi)實訓室觀察或采用多媒體,講到故障分析采用分組討論,講到檢修進行演示,作業(yè)一般布置開放分析內(nèi)容,教師對學生個人及團隊,針對其出勤、提問、討論、作業(yè)、學習態(tài)度等各方面情況進行考核及評價。并布置下現(xiàn)場工作任務。
第二階段:學生團隊帶著工作任務及對企業(yè)實際崗位的質(zhì)疑到校外實習基地,由兼職教師(師傅)講授崗位安全操作規(guī)程,兼職教師(師傅)進行演示操作,使學生明確操作工藝流程,設備(系統(tǒng))完好標準,設備(系統(tǒng))檢修質(zhì)量標準等。學生分工協(xié)作,進行操作、完成工作任務,實現(xiàn)理論與實際的結合,并且通過拍照、抄錄、向師傅求教等多種方式,學習企業(yè)文化,獲取經(jīng)驗知識。兼職教師(師傅)根據(jù)學生團隊完成任務情況進行考核評價。學生團隊之間進行互評。
第三階段:學生團隊將校內(nèi)所學知識,與校外的實際工作崗位和所學實踐技能、企業(yè)文化進行比較和疏理,并將在現(xiàn)場的見聞和收集的資料歸納整理,實現(xiàn)校內(nèi)外所學理論實踐知識的整合。學生團隊通過自制的PPT文稿匯報形式進行成果展示,
教師對學生個人和學生團隊的工作成果進行總結評價,團隊之間互評,提出不足及其改進建議。
四、教學評價
在教學過程中對學生進行多種考核,學生與教師同時參與評價,并且實施過程考核與結果考核相結合。在學習過程中,對學生基本理論和技能的掌握情況、工作態(tài)度、行為能力和努力程度,采用過程考核,包括團隊互評、教師對學生評價和教師對團隊評價;課程結束后,以答辯和實操等形式,對學生的分析與解決問題的綜合運用能力進行結果考核。
五、教學效果
經(jīng)過06、07、08三屆電氣自動化技術專業(yè)教學實踐,取得較好的教學效果,同學們欣喜的說:礦用電氣設備課程教學極大調(diào)動我們學習的積極性,課程內(nèi)容、課堂靈活教學方式與考核方式,使課堂內(nèi)外都投入極大學習熱情,現(xiàn)場教學使我們既學到理論又掌握技能,同時學到企業(yè)文化。實訓基地企業(yè)領導與師傅感慨說:同學們學習積極性高,理論知識扎實,虛心好問,實踐技能學的又快又好,這樣學生企業(yè)愿留。
通過對礦用電氣設備課程近三年的改革與探索,我們深深地認識到,課程項目化、課程的工學結合、課程教學方式方法改變是促使課程改革走向成功的有效途徑。
參考文獻: