时间:2022-12-13 21:39:24
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1、汽车电气实验室建设的意义、价值
《汽车电气设备原理与维修》是汽车检测与维修专业的重要专业核心课程,能够提高学生在汽车电气系统维护和检修等方面的能力,对汽车机电维修工职业能力的培养和相关职业素质等方面的提升,起着主要支撑作用。
近年以来,广东科技学院非常重视省级汽车实训基地的建设,已注入大量的资金,不断完善汽车发动机、底盘、电气等模块中硬件和软件方面的教学设施,基本能满足汽车检测与维修专业专科教学要求。但随着学院不断发展壮大,汽车服务工程专业成功升本,以及迫在眉睫的学士学位点评审所需求的软硬件设施,现有设备已经是捉襟见肘―无实验室。因此,汽车电气实验室的建设乃是当前汽车实训基地建设的重中之重,本项目“汽车整车电气线路实验台研发”正是围绕着汽车核心课程《汽车电气设备原理与维修》而研发,与教材中的实验项目同步,工学结合,既能适应汽车检测与维修专业专科教学,又能满足汽车服务工程专业本科教学需要。同时,本项目核心技术申请专利后,可以在高校及汽车教具设备厂推广使用,将产生一定的经济效益。
总而言之,汽车电气实验室的建设对深入研究汽车整车电气线路、提高汽车行业技术服务水平等多领域具有很强的实用价值。
2、国内外研究现状述评
我们的研究是采用实地调查法,深入全面和真实地了解我国高校汽车专业实验室的建设情况,同时采用多种调查方法相结合的手段,更加保证了数据的真实性和资料的完整性,这是我们对该行业其他课题研究思路上的重大突破。经调研我们发现,对于综合教育来说,中国的汽车教育走进高校发展起步较晚,但经过10年的井喷,却一跃成为全球最大的汽车市场,汽车人才的短缺问题非常严重,单就一个“量”来看,尚且还得不到满足,何况“质”的问题。
汽车类人才告急已经成了一个严峻的现实。有数据显示,国内汽车技术人才缺口达80万人,涵盖技术研发、整车设计、项目管理、汽车营销等领域;汽车从业人员在结构上存在严重缺陷,技师以上、高级工、中级工、初级工的比例为4:8:31:57,与发达国家11:23:49:17的比例相去甚远。简言之,数量短缺与比例失衡已经成为中国汽车行业发展的重要掣肘。中国汽车人才目前现实而严峻的问题是数量上的稀缺,但教育的宗旨却并不能只停留在填补缺口上,终究要从人才“量”的积累过渡到“质”的转变。仅仅看到高校就业率相关字眼,就以此肯定教育的成功性,未免有些自圆其说。
美国通用汽车公司前任总裁阿尔弗雷德・斯隆曾有一句名言,“把我的资产拿走吧,但要把我公司的人才留下。5年后,我将使拿走的一切失而复得。”显而易见,人才问题对于汽车产业的整体发展的意义如同一剑封喉。
二、汽车电气实验室建设的主要内容和重点难点
1、汽车电气实验室建设的主要内容
本项目设计研发十二台实验台,每台可供2-3名学生进行同步实验实训。台架共设计十个实验项目:充电系统,起动系统,照明系统,信号系统,仪表系统,雨刮清洗器,玻璃升降器,中控门锁,防盗系统,电动后视镜等。学生对各系统零部件实物进行识别,读懂电路图,利用跨接线根据电路图连接该系统各零部件,经教师检验无误后运行该系统;同组学生相互设置故障,让对方利用汽车专用数字万用表进行故障诊断与排除。
2、汽车电气实验室建设的重点难点
本项目研究重点是实验项目的制定、外观设计、实验台架的布置方案。难点是项目的具体实施,本项目涉及的范围极广,困难重重,为了确保项目有条不紊顺利的进行,需要逐步解决以下问题:①市场调研,实验室建设成本预算,后期维护与维修难易度分析;②实验室场地面积、位置的设置,实验台架的布置方案;③实验项目的制定,实验安全性、可行性分析,每个项目实验课时的设置;④实验外观设计、台架尺寸,框架与面板等等材料的定制,实验车型的确定;⑤制作一台实验台架样板,我们进行试验,试验成功后组织领导、教授等行业专家进行点评,提意见,然后改进;⑥组织汽车专业学生进行实验,总结经验,再次改进;⑦开始量产,安装完成,编写实验实训指导书,建立教学文档。
三、本项目的特色和创新之处
本项目由我院汽车专业专任教师,结合我院的实际情况,自主设计、自主研发,能满足汽车电气多项实验项目,同时配有相应的实验实训指导书,以供我院汽车专业学生学习。
本项目创新之处是最大亮点。由于中国高校汽车教育发展起步慢,汽车实验室的建设更是凤毛麟角,一般情况下都是以建设汽车实训室为主导,教具为辅的模块教学形式,而没有正规的汽车实验室,远远满足不了本科教育的需求。因此,正规的汽车实验室建设是本项目的创新之一;其二,本项目研究的主要内容更是国内外首例,我们实验台架制作完成后,需要500多根导线才能令所有系统正常运行,但我们实验台架中却没有任何一根导线,剩下的留给学生自己根据我们提供的电路图完成连接,然后运行。与传统的汽车教具相比“只能观看不能动手”的弊端得以避免,使学生能够自己动手做实验,通过实验验证理论知识,实现真正意义上的“教、学、做”一体化教学模式。
结论
汽车电气实验室建设是整个汽车实验、实训的重要环节,本项目抛开现有的纯书本理论和现成的实验平台操作方式,让学生真正参与到整个实验、实训的实质环节,不但让他们掌握“这根线为什么要和那根线连在一起”,更重要的是要掌握“为什么这样连”、“连线两端电子器件的功能”等内容。本项目的开发与研究,一方面增强了学生参与实验、实训的兴趣,提高了学习的积极性和主动性,另一方面为学生深层次掌握汽车电气原理提供了平台,对于提高学生的动手能力有积极的意义。
参考文献
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(c)-0179-01
1 “工学结合、任务驱动”的模式实施意义
“工学结合”是将学习与工作结合在一起的教育模式,以职业为导向,以学生为主体,以教师为主导,充分利用校内外的优质教学资源和教学环境,将课程理论内容和生产实际进行有机结合,在课程教学中,结合教学内容,以任务驱动,引导学生通过完成具体的任务逐步掌握所学知识和技能,提升了教学质量和教学效果[1]。
汽车(帕萨特)信号系统的检测与维修是高职汽车类专业《汽车电气系统检修》课程当中的重要知识内容之一,而电喇叭是汽车信号系统中的重要的声响信号装置,对行车安全有重要影响。结合汽车类专业人才培养方案和《汽车电气系统检修课程标准》,以及“汽车修理工”国家职业标准,并针对企业对高职汽车类专业学生的用人需求,在汽车电气教学中实施了基于“工学结合、任务驱动”的模式,收到了较好效果。
2 “工学结合、任务驱动”的模式实施过程
在实际教学中采用为贯彻“工学结合、任务驱动”模式,采用创设情境导入,实施“六步法”教学环节(咨询、计划、决策、实施、检查、评估),最后进行报告和作业的三阶段教学法,本文以电喇叭不响故障为例进行具体教学设计 [2]。
2.1 任务来源,创设情景导入
利用帕萨特全车电气实训装置,事先设置好故障,让学生实际操作,检查出故障现象,引出本次教学内容。
2.2 “六步法”教学环节
教学实施借鉴了德国工作过程导向的教学模式,并结合自身特点,采用了“工学结合、任务驱动”的教学模式实施教学。按照“六步工作程序”(资讯、决策、计划、实施、检查、评估)的思维模式,设计具体工作内容,并以完成所学的工作任务为目标来组织教学,把课堂与实训地点一体化,通过“教、学、做”一体化的教学形式开展教学。
2.2.1 咨询
教师需准备教学课件和教学视频、维修手册电路图,及实训考核装置等教学资料。学生需查阅各种资料,分析喇叭电路图,画出喇叭工作时各条电路流向。考虑维修方法(根据故障现象,分析故障点,说明电压测量、电阻测量的方法步骤)。并进行问题讨论:电喇叭不响的故障原因有哪些?
2.2.2 计划与决策
教师通过观察辅导,检查学生方案;进行实训仿真,结合仿真结果,明确喇叭电路检修流程。学生按照分组结果,在老师指导下指定故障排除和检测的工作计划。
2.2.3 实施与检查
2~3名老师巡回指导,提醒安全操作注意事项,如:断电测量电阻、短接时间要短,严格遵守操作规程等;随时注意观察各组操作表现,发现问题及时提醒并做好记录。学生按照分组情况进行检测;操作过程中注意做好记录和操作安全。
2.2.4 评估
教师首先进行总结评价,对各小组的表现进行比较,并适时进行表扬学生的实训表现。在作业与拓展能力上采取作业理实一体化,即对综合评定好的学生,布置拓展作业,利用实训室开放时间完成。对基础差的同学,帮助其完成规定的作业项目。学生按照分组情况分别对喇叭不响故障进行讨论,简述自己的排故感受和排故方法。按照老师要求完成作业。
2.3 报告与作业
教师根据评价好新分组,利用课余的实训室固定开放时间,优带差,完成作业。作业的理实一体化,满足了优生的深入学习欲望和差生课堂内落后的弥补,达到共同进步的目的。而学生填写诊断报告,根据课外分组情况,到实训室完成作业。
3 “工学结合、任务驱动”的模式总结
通过在河南工业职业技术汽车工程系专业教学中实施“工学结合、任务驱动”的模式,将枯燥的课堂内容与企业生产实际相结合,采用创设情境任务为载体,结合“六步法”教学环节,切实提高了教学质量和教学效果。
中等职业学校是培养高素质专门技术人才的基地,肩负着向特定的行业和岗位培养合格的操作技能型人才的使命。汽车运用与维修专业教学担负着培养从事现代汽车维修任务的技能型人才的重任,因此,专业课程的教学方法必须依托于职业活动,从典型的工作任务中开发教学项目,按照工作过程的逻辑建构教学内容,从“项目活动”的准备、进行、总结到成绩的考核与评定,都有学生参与,这样才可以实现学校培养与企业需求无缝衔接,毕业生可以“零距离”上岗。
《汽车电气设备构造与维修》课程是一门介绍汽车电气设备构造,解释汽车电气作用原理,分析汽车电气工作特性,传授汽车电气使用和维修技能的专业课。如何在汽车电气教学过程中,教授学生一种独立获取知识的方法。通过实践发现,在汽车电气专业课中通过理实一体化教学,能够达到较好的效果。
一、汽车电气理实一体化教学设计及实施过程
1.理实一体化教学设计
由于汽车电气包含了电器构造、工作原理和电路图等专业知识,内容比较枯燥,学习的时候难度较大。在校学生大多数物理基础较弱,许多学生在听课过程中会遇到听不懂的就不想听,课后花在看书的时间太少,造成学习吃力。
一体化教学主要包括项目法、案例分析法、实物教学法等多种教学方法,它是以学生的发展为主体、以培养探索能力和实践能力为目标的教学模式。在教师的指导下,学生按照所学的内容,分项目进行理论和实训相结合的学习活动。学生通过对各个项目理论和实训的学习活动,养成一种积极的、主动的、合作探究的学习态度,弥补课堂教学上的不足。
在《汽车电气设备构造与维修》教学过程中,根据课程的内容,在开学初,结合本课程相关的章节内容,提出一些课本上有的,与实际汽车技术应用广泛,或是表明汽车发展趋势相关的内容作为学习项目;在上课时,用汽车专业视频、多媒体教学课件、实物等现代教学手段,把各种机构的结构、工作原理生动直观地显示出来;在实训时,学生分组进行操作,一个老师现场指导一个小组学生的实践操作。教学过程中,学生可以现场与老师、同学进行讨论,通过这样的方法可以极大地调动学生的学习兴趣,提高学生的学习主动性,从而大大地提高教学效果。
2.教学方法实施过程
(1)教学场所要求
实现理实一体化需要与专业学习相适应的硬件设备和学习环境。所以,在教学过程中,要配备理论教学所需要的多媒体设备及实物;实践教学需要与理论教学相配套的实训设备、工具等。因此,实现汽车电气理论教学需要在教室里安装投影仪,并配备相应的实物;实践教学需要在汽修实训基地里完成,配备电气试验台、实教板、实车以及各种检测和拆装工具。
(2)教学时间安排
把理论教学和实践教学融入到一起是理实一体化教学的最大特点,学生在上课过程中不但可以听老师讲解书本上的理论知识,在理论课上完后,可以马上进行实践操作,这样就可以避免发生学生理论课与实践课脱节的问题。教师在完成大纲要求的基础上,可以合理地支配每节课的时间,合理安排理论知识讲解和实践操作的时间,这样学生就可以把知识当时就理解渗透,并且应用于实践。
(3)教学实例
《起动机控制电路》教学方案:在教授汽车起动机控制电路时,先结合汽车电气课本知识,讲一下起动机控制电路的组成,再画出汽车发动机起动系的电路图,结合起动系的实物以及连接电路实物,让学生在实际动手的同时,知道汽车起动系电路的组成,理解汽车起动系以及起动机的各部分的作用。这样即提高了学生的学习兴趣,又吸引了学生的注意力,让教学工作的开展更加容易,而且也在不知不觉中让学生掌握了汽车起动系的知识。授课安排如下表:
二、成绩的考核与评定
成绩是学生最关心的,也是评价学生学习态度的一个指标,成绩的评定能否做到公平、公开、公正,这也是衡量一个教师职业道德的标准。特别是项目教学法它所追求的是学习过程,而不是学习的结果,其最终的目标是培养学生的专业能力、社会能力、协作能力、公关能力、创新能力及其相关能力。为此,我们的成绩评定主要由以下几方面组成。
1.平时成绩
以作业完成的数量和质量构成,占20%。其目的是督促学生去查资料完成工作页,从而增强学生的理性认识,这项成绩是机械的,它是量和质的结合,学生只要勤劳就能取得,但它是量的突破,质的升华。
2.理论成绩
以学生期中和期末成绩汇总得到,占30%。学生在参加0才诺目际院螅玫降钠谥泻推谀杉ㄊ撬窃谡庋诙宰约核е兜囊桓鲎芙幔虼耍从α搜岳砺壑墩莆盏檬欠窭喂獭?3.实践成绩
以项目完成的过程和结果构成,占50%,这项成绩是核心成绩,它是学生综合能力的体现。如:计划、组织、协调、操作、检测、鉴定、总结等等。成绩可以由学生自评和互评,教师再将其项目完成的过程和结果进行综合成绩评定。这样既尊重了学生的劳动成果,又不失严谨的教学态度,同时也体现了公平、公开、公正的成绩评定。学生对自己的成绩也能心知肚明,心服口服,在下个项目活动时学生就会有新的动力。
三、理实一体化教学带来的变化
1.学习方式的重大变化
在汽车专业课教学中运用理实一体化教学,为学生提供了相对独立的有计划的学习机会,学生们都积极地表现自己的特长和优点。在一些内容学习上, 我们采用竞赛法,例如在拆装一些部件时采用各组分别选取几名同学进行比赛,学生学习兴趣高涨,真正体现了“以教师为主导,以学生为主体”的理念。
2.培养了学生综合运用知识的能力
学生只有书本知识是不够的,如果这些知识得不到应用,长期处于相互分割的状态中,它们往往会被遗忘。在理实一体化学习过程中,学生充分运用了所学到的知识,在实操上每次实训时进行动手操作,分析故障等,展示学生的综合水平。整个一体化学习的开展充分体现了“学以致用”的观点。学习科学研究的方法,发展综合运用知识的能力,这对于汽车电气教学是至关重要的。
3.学会分享和合作
合作的意识和能力,是现代人所应具备的基本素质。现代科技的发展是人们合作探索的结果。在汽车专业课的一体化学习中,采用小组式的学习方式,为学生提供了合作机会,通过组员在与他人共同学习、共享经验的过程中,形成了一种积极的、主动的、合作的学习方式,培养了学生合作与共享的个性品质。
通过一年多的教学经验,我将不断地提高,来适应当今的教学,适应学生的学习,让学生在学校能真正学到有用的东西,不仅仅是成为社会上的一名技术人才,更要成为一名综合素质相当高的人才。
参考文献
高职院校培养具有一定理论基础、动手能力强、创业与创新精神的高技能高素质专门人才,实训基地的建设是关键,因此积极主动融入区域地方经济,创新实训基地建设思路,突出职业能力培养,提升人才培养质量是当前职业教育工作的主要内容之一。重庆科创职业学院依托电气自动化技术专业建设优势,进行广泛调研和详实分析,深入开展校企合作,取得了较好的建设成效。本文就该实训基地建设思路、方案等进行分析,旨在探索实践融日常教学与技能实践,具备教、练、培、鉴、赛等功能,实现校企资源共享、区域资源共享,充满企业文化工作氛围,积极发挥引导、辐射和示范作用的实训基地建设发展模式。
一、实训基地建设必要性分析
重庆科创职业学院电气自动化技术专业作为学校特色专业,不仅沉淀了较好专业基础,多年来紧紧依重庆市及周边区县(特别是永川)区域经济发展,为重庆市和周边区县地区的机械、汽车制造、电子通讯等产业培养了大量的高技能型高素质专门人才,而且与致申科技(重庆)、东聚公司、广数机器人(重庆)、新浦、广达、东风小康、力帆等重庆地区的汽车制造、电子电气等大中型企业建立了深层次的校企合作关系,为实训基地项目启动奠定了良好基础。项目启动前期,对实训基地建设的必要性进行了深入分析。
(一)产业发展的要求,产业发展对自动化技能人才的需求,需要建设功能完备的实训基地。近年来,重庆及周边地区的电子电气、汽车制造、模具数控技术等产业规模的不断扩大,行业和区域的经济发展为电气自动化技术专业建设和发展提供了良好的契机。随着企业自动化程度的不断提高,人才的需求也在不断扩大,职业能力的要求也越来越高。
(二)订单培养的要求,提升“订单式”高端技能人才培养质量,需要建设示范引领的实训基地。重庆科创职业学院与东聚电子电讯制品有限公司、东风小康公司、北汽公司、广达电脑、广数机器人等著名企业签订了联合办学协议,组建了“东聚班”、“伟易达班”、“德昌班”,“斯比泰班”将企业文化、规章制度、生产工艺、检验技术等纳入教学计划中,为确保培养符合企业需求的电气自动化技术专业高水平技能人才,确保学生成为拔尖技能人才,确保学生毕业后能迅速适应工作岗位要求,综合性实训基地建设非常重要。
(三)师资建设的要求,提升教师教科研水平和对外服务能力,需要建设理念新的实训基地。人才培养模式创新、教学改革、专业建设、课程建设、教材建设、多媒体教学资源库建设、职业技能培训服务、职业技能鉴定、科技项目开发等工作正在全面开展,要保证人才培养的可持续发展,深化校企合作,师资队伍的整体教学与科研能力,对外服务能力是关键,需要完善的教学、研发、技术服务平台,需要紧跟技术发展趋势,理念新的实训基地。
因此建设一个理念新、针对性强、满足现代电气自动化技能型人才培养需求、职场化氛围浓厚的自动化综合控制实训基地是非常必要的。
二、实训基地建设内容设计
实训基地以综合控制为目标,包含了自动化的核心控制技术,主要有先进的电气控制实训室、可编程序控制器实训室、电气传动实训室,因此整个实训基地主要由电气控制实训室、可编程序控制器实训室、电气传动实训室三个控制室和综合控制中心组成。
(一)电气控制实训室: 电气控制技术实训室配置了自行研发的可编程控制、变频、调速等电子线路控制模块,以及电梯控制系统、模拟仿真等功能模块。实训室以实物教学和多媒体教学相结合,根据不同等级、不同模块分别着重于不同的操作技能实训,引入计算机自动设置、排除故障等功能;适用于电气类、电梯类职业以及相关专业人员的实训和鉴定。
(二)可编程序控制器实训室:PLC是可编程序控制(Programmable Logical Controller)的简称。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。实验室配备高性能的西门子PLCS7-300和S7-200系统组成的教师机(3台)、学生机(30台),并通过服务器和24口网络路由器组成了完整网络型可编程控制器综合试验平台。同时配备了触摸屏、变频器、伺服电机等。
(三)电气传动实训室:对变配电系统进行操作控制,主要包括变电站的送电与停电操作、断路器就地及远方自动分合闸、倒闸操作等,可完成变配室值班电工技能培训,中、高级维修电工职业技能鉴定。通过监控系统及模拟屏可实时监控操作过程。
(四)综合控制中心:将三个分控制室的监控系统,通过先进网络技术、通信手段等接入控制中心的总监控系统,通过供配电模拟屏、生产线监控屏、生产工艺流程监控屏实现对每个控制室工作的实时监控。
通过自动化综合控制实训基地建设,可实现单独的供配电设计与操作、生产线安装与调试、工艺流程控制与运行调试,而且也可实现从电能配与变、过程控制、流程监控、工件(产品)装配、系统调试与运行维护等一体化功能,集中了电气控制、自动化控制的核心专业知识和技术,将有效提升学生综合专业能力,提升学生的就业竞争力。
三、实训基地建设成效总结
(一)基地投运后,实践教学质量提升。不仅已成为了电气自动化技术专业(群)的理实一体化专业课程教学的主要基地,同时是学生进行“自动化生产线安装与调试”、“维修电工”等职业技能培训的主要基地,是学生获取中、高级维修电工、UG、PLC等职业资格证书的鉴定基地,更是学生进行科技作品设计、开展大学生实践创新项目、毕业设计的重要场所,对学生的职业技能培养有着至关重要的作用。不仅每年可承接电气自动化专业(群)200多人次的技能实训,且可承担本校其它电类、汽车类专业近1000多人次的技能培训;学生就业竞争力显著提升,为行业和重庆区域经济建设培养了一批深受用人单位欢迎的高素质技能型应用人才。
(二)基地投运后,社会服务效果突出。由于系统装置的工业化、职场化氛围浓厚、生产线的真设备与真产品、过程控制的真系统与高仿真装置,完全符合电气、电子、机械、汽车等企业生产的实际情况,已成为企业职工职业技能的培训基地,与企业开展了横向课题合作等,提高了对外服务能力,进一步满足了东聚电子电讯制品有限公司、东风小康公司、北汽映象公司、广达电脑、广数机器人等现代化大型企业生产一线自动化人才的需求,促进了企业的可持续发展。
参考文献:
[1]《电气工程及自动化专业实验室建设与改革的研究与实践》[J].邵阳学院学报:社会科学版,2008(F12).
中图分类号:G642 文献标识码:A
Research and Implementation of PLC Courses to Meet the Needs of Internships
WANG Miao
(Changchun Automobile Industry Institute, Changchun, Jilin 130013)
Abstract This paper is the study of vocational students at the insistence of internships, how to complete the "PLC and motor control technology" lesson plans and curriculum standards, professional training programs re-enacted by school-enterprise cooperation projects. The course covers the principles of programmable controllers, communications applications and WinCC configuration software and profibus fieldbus. Innovative proposed "DL (Doing by Learning)" is the "work-based learning" mode. Teaching design and production of integrated automobile production training table make the curriculum standardization, modularity. Achieve professional and industrial docking, docking curriculum and professional standards, the teaching process and the production process of education and teaching methods butt. Achieve the service for working running school-enterprise cooperation mechanisms.
Key words internship; "DL" teaching mode; PLC curriculum standardization, modularity
1 高职高专院校办学特色的分析
企业急需培养掌握PLC电气控制技术理论和知识和技能的电气自动化专业的人才,为了使学生尽早接触到实际工作岗位的设备,更快地进步,高职高专学校始终坚持“校企融合,工学结合”的办学体制,以“不能满足企业人才培养的需要,就没有我们存在的必要”的办学理念为核心指导思想,以“应用型”人才培养目标为基础,不断深化课程体系改革,优化教学内容,强化内涵建设,实现对人才的“知识、能力、素质”全方面培养。学校利用学校与企业多年合作的契机,现在安排学生学习理论和实习的比例为1:1。使他们每天工作的同时回到学校学习自动化专业课程PLC与电机控制技术,再到实际生产线上不断应用,再不断学习、不断提高。
目前90%的学生在第三第四学期与企业签订了就业协议并且深入生产一线顶岗实习,要完成企业安排的正常八小时工作,还有的学生在外地实习。PLC与电机控制技术课程就是在第三、第四学期上课,让学生实习好、学习好,就是本文研究的重点,高职高专办学特色促成了课题组成员通过从理论和实践两方面对PLC与电机控制技术课程的教学研究,使顶岗实习的学生无论在理论上还是实践上都取得了优异的成绩,全面提升学生的就业竞争力。
2 校企合作,研发PLC校内实训台
2.1 PLC课程教学现状分析
以往PLC与电机控制技术课程分为理论教学和实践教学两部分,两者在教学上自成体系互不干涉。专业技术理论教学和实习教学分段实施,理论教师和实训指导教师各负其责在教学内容和教学方法等方面难以形成有机结合。教学过程中往往出现“各自为政” 和“相互推诿” 的现象。往往是重理论轻实践,理论教师往往是“一支粉笔一本书。”内容的讲解常常是“空” 而“虚”,给学生留大量作业,学生用大量的时间背程序,应付考试。实训内容更多的是简单验证理论结果,如一台PLC可编程控制器带一台三相交流异步电动机。或几个指示灯学生可以通过PC机进行编程,控制电动机正反转,或指示灯循环亮灭。所做的实训项目较少,学生印象不深。但现在学生下厂顶岗实习了,他接触到的是能生产出世界一流汽车的生产线,我们的教学方式和实训室的设备都远远满足不了顶岗实习学生对知识的渴望。
2.2 研发PLC校内实训台
任课教师走访学生实习单位,如一汽大众公司,针对汽车行业进行了调研,教师根据在生产第一线设备的研究,如焊装车间、总装车间的汽车输送线。调研结果是汽车制造行业每个工位之间是流水线生产,在生产线上各个环节都采用了PLC作为主控单元,同时用上位机WinCC监控和Profibus现场总线技术进行通讯。
通过对各个环节的电气设备硬件结构和软件编程进行了研究。结合在不同工厂、不同车间顶岗实习学生共同接触的自动化设备,就是汽车生产输送线。结合学生知识的循序渐进规律及全面性、课题组教师研制了来源于企业,又适合学校教学的PLC与电机控制技术实训台――汽车自动生产线实训工作台,本实训装置贴近工业现场要求,是典型的汽车自动生产线,设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发,考虑工学结合要求,有机融合了机械、电气、气动知识,整个实训台就是学生工作、控制的生产设备。
通过该实训系统的工作任务训练,能较好地锻炼操作者程序编写设计能力、自动线设计开发能力、自动线连接与调试能力、工程实施能力和安全意识。突出强调技术的综合运用。实验室设备水平上了一个新的台阶,避免了过去教学与实际操作相脱节的教学局面。现在实验室是一周4天,8小时开放。满足了顶岗实习学生三班倒的工作、学习的需要。对在外地的同学以网络为载体,及时发送教学课件、实训台影像。教师制作、发送和批改和项目相对应的学习页,使外地学生也能同步学习。
3 课题研究的主要内容
PLC课程的项目与任务的设计即是教学内容的设计,它是课程设计思路和教学目标的具体体现。它即要符合企业和岗位技能需求,具有针对性,又要保持PLC知识的系统性与完整性。任课老师精选设计的每个实例项目要有一定的科学性、连贯性。由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务,并且这些实例课题既能方便学生的学习,提高学习效率又要包含工作现场,本课程预计设置10项目。
项目一,硬件系统安装及软件系统的使用。该项目来源于工厂的主控单元PLC,要求学生了解它的硬件结构,硬件组态、硬件调试。同时工厂大量使用STEP7软件,要求学生可以熟练使用该软件的位指令。
项目二,输送滚床转台控制系统,通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制,使滚床输送线实现直线运输,旋转运输。
项目三,PLC软件程序控制伺服电机和步进电机驱动行车运行。
项目四,指示灯控制系统。工厂中还有很多指示灯,它们可显示不同的工作状态,因此对它们的控制也是学生必须掌握的。该项目来源于激光焊指示灯系统,有红黄绿三种指示灯,亮和灭各有不同的意义,闪烁的频率代表不同的工作状态。
项目五,PLC软件程序控制变频器、编码器使升降台变速运行。学生学会用PLC控制交流电机就掌握了工厂的大多数设备的控制原理。
前五个项目完成基本可以设计了一个完整PLC和电机的控制系统。以上项目为第一学期的学习内容。在此基础之上进行第二学期的学习内容。
项目六,机械手的设计,运用气动控制技术由PLC控制电磁阀使机械手按要求进行快速移动夹紧、松开动作。
项目七,堆垛解垛控制系统,用PLC的结构化程序处理复杂的控制任务,使学生学会在主循环组织块中多次调用功能块和功能。
项目八,PROFIBUS现场总线的应用。
学会应用通信模块选择调试好的任意两个系统模块,实现两个CPU315-2DP之间主从通信。
项目九,自动线加工系统模块上位机程序编写、调试。
熟练应用WinCC组态软件图形编辑器;掌握画面切换、显示画面窗口、动态设计等方法和步骤。
项目十,WinCC组态软件与Profibus现场总线的通信。
利用图形编辑器组态加工模块的画面,显示加工工位的计划值、实际值时间信息;完成加工模块的组态功能。能够进行上位机的控制及显示。
4 情景教学案例
现以输送滚床转台控制系统为例进行情景教学的案例进行说明:
4.1 转台站控制要求
输送滚床转台控制系统,通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制,使滚床输送线实现直线运输,旋转运输。
4.2 教学方法比较
没有建造汽车自动生产线实训台之前输送辊床转台控制系统项目我们只能通过PC机用应用位逻辑指令编写一台电动机正反转程序。因为没有传感器的输入信号,转台站工作情景根本无从谈起。只能用仿真软件验证程序编写的正确与否。学生学习过程变成背诵程序过程。理论与实践严重脱节。现在课题组老师研制了与工作岗位控制系统一致的汽车自动生产输送线实训台,顶岗实习学生他们在工厂只是使用,但自己没有编过能直接控制减速交流电动机的程序,现在他们可以自己拆装转台站,这样对机械设备结构了解更深刻。可以对控制系统的硬件和软件按控制要求进行设计编程调试。同样是应用位逻辑指令可以编写多台电动机的顺序控制程序,所以学习兴趣大增。
4.3 本项目的知识点和技能点
(1) 掌握单相交流电动机的工作原理及继电器控制电动机原理。(2) 掌握S7-300PLC位逻辑指令。能够利用位逻辑指令构建转台站控制系统。(3) 具有转台站控制系统的构建、接线、编程、下载、调试的技能。(4) 学会操作汽车自动线设备的转台站。
4.4 转台站组成及功能
转台站由转速1300r/min、减速比1:50交流减速电机、电压DC24V、四路的继电器、额定电压DC10~30V、额定电流200mA、检测距离10mm的电感传感器1及检测距离4mm的电感传感器2、滚轮导轨、输送辊床、钣金结构件、机械零部件组成。主要部件功能如下:(1)交流减速电机1:用来通过同步带/轮传动机构驱动滚筒转动。(2)交流减速电机2:用来通过驱动滚轮在导轨运行,达到转台旋转的功能。(3)继电器:用来控制辊床交流减速电机、转台旋转交流减速电机的启动/停止、正转/反转,当PLC输出信号给继电器线圈时电机运行。(4)电感传感器1:用来检测输送滚床出入口滑撬的位置,实现传输定位,当检测到滑撬物料时给PLC提供输入信号。(5)电感传感器2:用来转台旋转到位检测,当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。
4.5 软件设计(图1)
4.6 项目实施
4.7 评价过程
为了全面客观地评价每个同学项目完成的质量和总结成果,我们制作的自评、互评和师评表。每完成一个项目,就需要填写自评表、互评表。其中包括知识考评、软件编程、实际操作、项目验收、联系实际工作的创新点五大方面的考核。
5 总结
通过针对满足顶岗实习需求的PLC课程的研究与实施,使PLC与电机控制技术的课程设计、教学实施、教学管理贴近工厂实际上了一个新的台阶。使高职高专学生在坚持顶岗实习的情况下,理论联系实际,在很短的时间里很好地掌握PLC技术、WinCC监控软件、Profibus现场总线技术的知识。使学生具备了PLC常用指令的分析应用能力、PLC控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。分析问题和解决问题的能力及沟通协作的能力。也充分满足了企业对顶岗实习学生实力的要求。在实践中使高职高专学生实践能力强的优势突显。目前学业完成的学生已在一汽大众、大连发动机、大连变速器、一汽解放公司、一汽技术中心、米其林轮胎、一汽丰越等多家国内外知名企业工作,成为企业电气设计维修的技术骨干。教学内容科学优化,进而为实习的岗位更好地服务。
吉林省高等教育教学研究课题:吉教高字【2012】45号
参考文献
一、制冷课程教学中项目教学法的组织实施
项目教学法最显著的特点是以项目为主线,以教师为引导,以学生为主体。项目教学法要依据学生的实际水平为学生设置合适的项目,提出相应的学习任务,并激发学生完成项目的兴趣。
(1)明确课程的目标设计。制冷课程是中职学校的基础课程之一,其以就业为导向,要求针对学生就业岗位进行教学设计,在教学过程中侧重于提高学生的职业技能,关注学生岗位能力的提升。就制冷专业来说,要培养制冷设备维修专员和生产线专员,因此,在课程目标设计中教师必须做到对工作岗位进行详细的描述。
(2)明确课程的项目设计。基于课程内容与实际工作相匹配的教学理念,教师选择制冷课程的项目设计时,可以选择制冷设备现有微电脑控制技术项目设计、制冷设备电气维修中常见故障及应对项目设计。在具体实施过程中,以典型空调、冰箱及汽车空调等为范例,要明确适合教学的学习型工作项目。在选择项目时,应充分考虑中职学生的认知实际,每个项目要设置多个工作任务,要以实训设备为平台,让学生在特定的学习情境中模拟演练。
(3)明确课程教学方法。在制冷课程教学中,要以能力为本位,注重用工作任务驱动教学。要采用理实一体化教学方法,关注学生分析问题及解决问题能力的培养。在实训过程中,教师要按照项目组织教学:教师布置任务学生了解并分析任务学生查阅资料并制定项目实施方案师生分析方案学生完善方案学生开展项目学习项目完成进度分析教师评价与学生自我评价教学总结。这样循序渐进,有条不紊。
(4)项目学习的实施。结合岗位知识、能力及素质的要求,课程分别以冰箱、冷库、中央空调及汽车空调为例,选择其中的控制系统为任务项目,研制训练项目作为项目综合载体,组建成完整的教学体系。具体训练项目涉及冰箱电气与控制系统检修、冷库电气与控制系统检修、中央空调电气与控制系统检修、汽车空调电气与控制系统检修。课程80学时,学分5分。
(5)教学评价与教学总结。在评价环节,教师应该致力于改善应试教育死读书、读死书的现象。考核方法必须得当,这直接关系到学生的未来发展。在项目教学考核中,要关注学生实操能力的培养,将考核重点放在项目的训练上。此外,还要关注学生的职业素质。要综合考虑各项技能得分,确保项目教学考核的全面性与合理性。
(6)项目化教学的信息反?。项目教学结束之后,教师要对项目教学情况进行反思,总结项目教学法的注意事项,明确项目教学法的实施成效。而学生则要在项目教学信息反馈中理解项目教学法的真正含义,在后期的课程学习中主动配合教师的教学工作,更好地完成制冷实训课程的项目化学习与应用。
二、制冷课程教学中项目教学法的分析评价
一.引 言
近年来,随着我国经济的迅速发展,科技水平的不断提高,“科教兴国”的观念已经深入民心;政府对教育的投入不断提高,使得人们受教育权利得到更大的满足,学校的办学条件越来越好,各种类型的专业学校陆续兴建起来。本文结合某教学楼实训中心的电气设计实践过程,对学校建筑电气设计中要考虑的主要问题和解决办法进行了总结,以供同仁参考。
二. 工程概况
该工程位于广东省某职业中学校区内的实训中心,主要提供学生进行职业技能的实践训练和学习。本建筑占地约3770平方米,建筑面积约14000平方米,为地上四层钢筋混凝土框架结构建筑,层高4.5米,建筑总高度18米。首层主要为汽修实训室,(重型机械)数控实训室,家用电器实验室,电力拖动实验室和变配电房;二层主要为钳工实训室,制冷实训室,汽车空调实验室,中央空调实验室,电子电工实训室等;三层主要为金工实训室,模工实训室,机械原理实验室,机械作图室,电工考核室,电工技能室;四层为车工实训室,气焊实训室,变压器实验室,PLC实验室,财务软件实训室,ERP软件制作室,物流软件制作室,ERP沙盘实验室等。
三. 供配电设计
(1)用电负荷和供电电源
本建筑主要的用电设备有:照明、插座、空调以及各种实习用车床和计算机等动力设备。根据学校需要在建筑内部设10KV专用的变配电房,总的设计负荷为739千瓦,由一台800KVA干式变压器运行提供单电源供电。本建筑属多层建筑,消防负荷按照《建筑设计防火规范》GB2006-50014(2006年版)规定设置备用应急电源,其中消防负荷主要为:应急照明、疏散照明以及消防水泵,总负荷约为15千瓦,考虑采用一台常备负荷26千瓦的柴油发电机作为应急电源,其中应急照明和疏散照明应用自带的蓄电池作为其应急备用电源。消防负荷的应急电源切换均在末端设置双电源转换开关作末端切换。
(2)低压配电系统
本配电房内低压侧采用单母线运行,在适当的地方设置应急母线段,方便柴油发电机供电。本系统采用楼层分开和照明动力负荷分开的配电方式,分别设置了独立的配电系统,由此充分实现了按功能和管理方便合理的方式进行供电。各楼层的照明和动力采用放射式系统从配电房直接由电缆供电。
(3)配电间电气设计
尽管本工程为多层建筑,考虑线路的走向和管理维修安全方便,本建筑设置了电气线路专用的垂直电缆井配电间,配电间的设备安装按照《民用建筑电气设计规范》条文规定,如电缆桥架、照明箱、封闭母线槽之间净距应不小于100mm,配电间内高压、低压或应急电源的电气线路相互之间应保持大于300mm的间距,或采取隔离措施,并应有明显的标志,配电箱前应有不小于0.8米操作、维护距离。配电间内预留的洞口应逐曾层用无机防火材料封堵。
四.照明设计
(1)确定照度和选用光源
本工程用途主要是教学用,以实验教室为主,按照《照明设计标准》规定以及现阶段我国对照明水平的要求:普通教室的课桌照度为300lx,黑板垂直面照度500 lx,普通办公室的桌面照度为300lx,应急照明的照度不小于25 lx,走廊等公共休息区域照度在75~100 lx之间。教室照明考虑照度的均匀度和防止眩光的要求,选用带蝙蝠翼式的直管荧光灯具,以保证光输出的扩散性、照度均匀性和有效限制眩光的产生。其中黑板灯要选用具有向黑板方向投光的专用黑板灯具。另外机械制图室以及软件制作室的光源应选用显色性较好的三基色荧光灯管。其他机床数控室有需要的可设置局部照明。
(2)照明灯具安装
本工程实验室灯具的安装高度考虑教室内放置实验用机械的具体尺寸比较大,故暂定吸顶安装;荧光灯与门窗纵向平行布置,并与黑板垂直;黑板灯安装高度3.2米,距离黑板1.1米。应急照明主要安装在走廊、楼梯等公共区域,每间隔20米设置一处,在楼梯及主要出入口设置疏散指示灯,应急照明电源采用分散布置。室内的照明控制主要采用单灯独立控制,各自设置开关按钮,开关靠近门口,方便使用和管理。
插座的布置要考虑室内机械和用电设备的布置来设置,在电焊室和家电维修室预留适当的单/三相插座箱,以备学生实习用;插座回路按照规范规定要求设置漏电保护开关进行保护。考虑到安全性,插座的安装高度控制在1.5米。软件制作室要求预留管路沟槽及出线口,设置地面插座以供桌面计算机使用。教室办公室都设置一定数量的风扇,以满足室内通风要求。在办公室和个别实验室,如对温度要求较高的微机室,设置空调开关,以备空调设备用电。
五.消防设计
(1)消防设备及线路敷设
本工程的主要消防设备是消防水泵和应急照明,前面已经大概说明了其设置的方式和线路供电。根据《建筑设计防火规范》,应急照明连续供电时间不小于30分钟,消防水泵的启动时间在1min内。一般线路的配线采用聚氯乙烯绝缘铜芯电线,消防线路的配线则应采用阻燃型或耐火型聚氯乙烯绝缘铜芯电线电缆;本工程消防线路的备用电源均采用耐火型聚氯乙烯绝缘铜芯电缆。凡消防负荷设备线路穿金属管或金属线槽敷设,且管槽均涂防火涂料。
(2)火灾报警系统
本工程设置消防手动破玻按钮系统,由校内值班室监控,室内各消防栓处设置破玻按钮,发生火警时能及时报警和启动消防设备灭火。
六. 防雷接地
本建筑防雷按二类防雷建筑进行设置,这样设置主要考虑学校是人员密集和容易造成混乱和事故的场所,要特殊照顾。按照《防雷设计规范》要求,屋顶设置明敷避雷带加避雷短针,接地引下线利用结构柱柱内的两根对角钢筋;接地极则利用基础的钢筋网;接地系统为TN-S系统,采用共用接地系统形式,利用土基、桩基及地下钢筋网做联合接地体,接地电阻不大于1欧。另外建筑内的各种金属设施均需要做总等电位联结。在配电房变压器低压进线处、配电间的层配电箱和微机室配电小箱内应分别设置一、二、三级浪涌保护器。对软件制作室等微机教室还要进行防静电处理。
七. 小 结
建筑电气设计,最终是要给使用者一个安全、方便、经济、可靠的用电方案,学校面向的是学生、教师和家长,在设计的过程中始终要遵照国家的有关技术规范和绕着满足他们的需求来进行,从整体出发,深入各个系统,力求设计达到合理和完整。
参考文献
现下多数高职高专院校普遍推行“双证”制——毕业证和职业技能证,如电焊工、家用电子产品维修工、维修电工、汽车维修工等,考证技能培训已成为高职高专实践教学的一个重要环节。目前,我国维修电工人才,主要来源于中高职院校的培养和输送。因此,在职业院校实践教学中,如何更好地对维修电工考证进行实训指导,提升维修电工操作技能,便成为了从事职业教育和人才培养机构值得探究的问题。现以我院现行中级维修电工实训教学为依托,提出一些见解,以便和同行分享经验,共同提高培训质量。
一、完善实训教学的软硬件资源
随着办学规模扩大,电气类及相近专业学生考证需求越来越大,要满足维修电工考证的需求,提升培训质量,组建和开发维修电工专业实训室显得十分重要。08年值迎接教育部评估,院系领导研究决定, 在原有教学条件的基础上, 加建几间满足电气自动化专业模块教学和中级维修电工考点的实训室。实训室的建设以电气自动化专业实训模块为前提,以维修电工上岗证为基础。
在学习我国职业技能鉴定维修电工考纲后,我们对每个知识点进行了分析和研究,到柳职院、广西机电职院、深职院等兄弟院校参观考察,与相关专业教师交流、研讨,从中汲取了宝贵的筹建经验。全系范围内广泛征求教职工意见, 走访制造企业,摸清市场行情,买了板材和器件,订做了铣床和镗床、磨床的综合电气柜,并对机床电路作了大量的改进。由实训老师根据教学具体情况布局实训室电源,安装实训设备。最终确定了维修电工中级考试的三个模块:电子线路模块、三相异步电动机定子绕组接线模块、机床电气线路模块。分别对应3间实训室,实训设备包含有电烙铁、斜口钳、尖嘴钳、镊子及电子元器件等50套,18槽、24槽、36槽三相异步电动机定子及绕组20套,电气控制综合实训柜30套等。
软件资源建设主要有三个方面:(1)师资:高职实训指导教师是具有特殊知识结构和能力结构的复合型专门人才,要求具备较深的理论功底与过硬的实际操作本领。为了提升实训指导教师实力水平,我院积极创造各种考证平台,鼓励实训指导教师参加各个等级、各种资格证书的考试,如维修电工、考评员、高级考评员等。(2)学生组织:三个模块同时进行实训,在进行实训时,分成三个大组,每大组分成五个小组,每组设小组长1名,负责实训工具器材收发及组内协调。(3)教材:以自编教材为主。结合本校的现有设备开发的维修电工中级实训指导书,既结合社会应用的实际,又符合国家职业标准。
二、实训教学的指导
以前,我校中级维修电工实训教学完全照搬中职的教学方法,先上理论,再进行实训。存在三个问题:一是理论与实践脱节,枯燥乏味的理论学习和机械式的实践操作无法培养学生的创新能力。二是与其他课程内容交叉重复,容易引起学生反感,降低了学生的学习兴趣,也造成了重复教学和资源浪费。三是急功近利,为考证而培训,一味追求维修电工考证的通过率。
为了从“一本书,一支笔,一块黑板”的传统教学中走出来,改革实践教学方法,模块化中级维修电工项目驱动式实训教学从2008 年开始在我院电气自动化技术专业考证培训工作中推行。项目教学法,通过激发学生学习兴趣、提炼训练方法、实施分层教学、培养学生良好操作习惯四种方法把专业知识渗透到整个实践教学过程中,对提高实训课技能训练质量有着重要作用。
以电子模块焊接电路为例,面对高职学生普遍存在文化基础薄弱、理论知识缺乏兴趣等问题,指导教师应理论联系实际,有意识加大直观教学内容,充分利用挂图、电器元件等实物,将所需内容展示出来。制作过程中出现线路故障时,教师引导学生分析故障原因,对基本原理进行启发性讲解,以此提高学生故障查找技巧,让学生在实践中体会到成功的喜悦,树立自信心。
再以机床电气线路故障排除为例,首先要对电路图进行分解,把整个电气图分解为主电路和控制电路,让学生先掌握主电路,再理解控制电路,将教学内容化繁为简。提出故障分析“三步走”:第一步,调查研究。先了解故障发生时的情况, 询问操作者或看、听、闻, 观察有无如破裂、杂声、异味、过热等特殊现象。第二步,分析故障,确定故障范围。根据故障现象, 先动脑、后动手, 结合设备原理及控制特点进行分析, 确定故障发生的范围。第三步,分析、检测和判断, 逐步缩小故障范围。
提醒学生排查故障注意总结归纳方法:( l) 电阻法。利用万用表电阻档, 测量线路、触点是否通断。(2) 电压法。利用万用表电压档, 测量电路中电压值。(3) 电流法。通过测量线路中的电流是否符合正常值, 来判定故障原因。(4) 替代法。在怀疑某个器件有故障, 但不能确定, 且有代用件时, 可替换试验, 看故障是否恢复等。
在技能训练中,必须督促学生养成良好的操作习惯。技能训练场地设备多、器件多、易损坏、易出安全事故,针对这些情况,指导教师必须让每名学生明确安全的重要性,对出现违反操作规程的情况要严肃批评。这样,既保证实训场内设备的正常使用,也培养了学生严谨的操作作风,为其将来走上工作岗位奠定基础。
汽车技术的发展,让中职学生学习汽车知识比较吃力,就业前途渺茫.随着信息技术的发展,将之应用到汽车专业课堂教学中,提高知识广度,看到操作细节,清晰拆卸步骤等实效目的,让学生爱上学习,提高课堂教学效率.
1何谓“信息技术”
信息技术是借助以微电子学为基础的计算机技术和电信技术的结合而形成的手段,对声音的、图像的、文字的、数字的和各种传感信号的信息进行获取、加工、处理、储存、传播和使用的能动技术.狭义而言,信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法,对文图声像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和,是指学习、运用信息技术,培养信息素质,实现学与教优化的理论与实践.
2中职汽车专业课堂的现状
中职学校的学生大多是文化理论知识少,思想觉悟水平偏低,缺乏学习兴趣,自主学习能力欠缺,没有求知欲望.学生中有一部分是因为年纪尚小,无法走向社会,在学校只是为了长大.学习汽修专业的学生大多以男生为主,正处于青春期,情绪表现不稳定,因而经常出现一些逆反行为,拉帮结派,上网打架、缺课旷课的现象,很难形成浓厚的学习氛围.中职学校的学生学习汽修专业只是为了能够获得一门养家糊口的技术.由于现代汽车行业发展迅速,新知识、新技术、新车型不断变化,学校的大多数车辆和发动机等教学实物也不能保证每位学生都能用得上,摸得着,学生学习的兴趣自然下降,上课睡觉,玩手机游戏,听音乐,打闹的现象在课堂上一遍遍的重复上演.为了学生不虚度光阴,学有所得,教师应运用信息技术,改善教学方法,提升课堂教学质量.
3信息技术在中职汽车专业课堂教学中的应用
信息技术的发展,为职业教育教学提供了良好的环境,信息技术和课堂教学的融合,才能提升课堂教学效果.下面就信息技术在课堂上的具体应用以实例的方式予以说明,期望能够举一反三,贯穿在整个汽车专业教学中.
3.1多媒体的应用
教学改革的一个最重要的举措就是多媒体技术应用到课堂教学中.教师从一根粉笔一本书已经发展到应用多媒体技术让课堂更丰富、更高效,学生从听,记到了解更多知识,看到更多图片、视频,对知识的掌握更精准,对学习有更多的兴趣.例如汽车电气«蓄电池»,以前讲讲蓄电池的结构,原理,型号,一嘴带过可能有的新型蓄电池,打开蓄电池找到相应部位,这节课就算结束了.现在不同了,我们在之前的基础上,还可以用多媒体找到各种新型蓄电池的图片,应用到现在的哪些车型上,通过视频可以看到蓄电池生产线如何制作蓄电池,蓄电池如何翻新等,让一节2课时的课延长到4课时,更多关于蓄电池的图片、新闻、视频等让学生立体的认识蓄电池.例如汽车电气«起动系统»,起动时间不足5秒,让学生掌握起动系统出现什么故障,如何解决,很难,但是可以通过多媒体,用声音、视频的方式把这个时间延长,现象更明显的突出出来,问题就找到解决了.
3.2网络的应用
现在网络无处不在,Internet、QQ、微信、邮箱,人们所关心的,想知道的,网上全有.这些可以很好的应用到课堂中.例如汽车电气课«汽车前照灯及其控制电路»一节,我们可以通过已建立的QQ群在群空间里上传小视频前照灯结构、前照灯操作,结合书中内容让学生预习这节课,回答问题:汽车灯具有哪些?前照灯的作用是什么?前照灯的结构?前照灯的发展过程是什么?这样既完成任务有成就感,对前照灯的学习也事半功倍.换种留作业的方式,课上让学生看清洗前照灯、前照灯智能转向系统的视频,看过了视频,可以上网搜集更多的前照灯图片、视频,发挥你的想象,设计一款前照灯,画到纸上,照图,发到校交流平台.学生对学习前照灯有兴趣,更喜欢自己去探索和发现,最后能做到创新,动手动脑,其乐无穷.例如«汽车销售»中提到,作为汽车销售员要对卖的车型号、年份、规格、功能、卖点等要了如指掌,还要研究与之同款或同等价位的车的优缺点,我们不可能到各个4S店去实地考察,网络就给了我们最好的解答,学生会经常到汽车之家、易车网等网站逛逛,输入相关信息就会得到很多资料,用查到的这些资料我们可以做个课堂小辩论«我买哪款车?»,学生为了能在辩论赛中获胜,上网查了很多资料并把他们记录下来,尤其是他们追求的优点和击倒对方的缺点,辩论会热烈,会后的分享让学生学会更好的运用网络.
3.3实训仿真软件的应用
实训仿真软件是在电脑上进行汽车操作、拆卸的软件.它能很好的解决学生人数多,实训项目多,技术更新快,设备维护复杂等问题.例如汽车底盘«汽车传动系»中如果想看汽车传动系部件在汽车具体的位置,就需要把车举起来,在举起来的过程中,安全教育必不可少,但是我们无法把车真的让它以不同方式和角度掉下,造成事故,这样很容易造成人员和实物的不必要损失,但如果空讲学生没看到,也不会很明白.所以应用实训仿真软件,真实再现车从举升架上掉落的不当操作和危险,让学生亲眼所见,他们就会更好的记住正确操作,避免事故的发生.例如汽车«发动机结构»中实训项目的拆装,单独的发动机放在那儿如何拆装无从下手,先应用实训仿真软件,用鼠标点击拆卸和安装某个零件到指定位置,先后顺序,扭矩大小,零件模样都可以一目了然,在电脑上能熟练操纵后,就可以对发动机进行实际拆装,不破坏零件,还能更快的进行.
4总结
信息技术是学习活动的认知工具,信息技术可以作为汽车专业课程学习内容和学习资源的获取工具,情境探究和发现学习工具,协作学习和交流讨论的通讯工具,知识建构和创作实践工具.信息技术更充分、恰当的应用到汽车专业的课堂教学中,让教师教不觉得累,学生听不觉得烦,相反会意犹未尽,是我们的更高追求.
参考文献
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.217
《汽车基础电器》课程是高职院校汽车检测与维修技术专业的一门重要基础课,其后续课程包括了汽车电控技术、汽车网络信息系统等课程。由于越来越多的电控技术、网络技术在汽车上的广泛应用和普及,汽车基础电器掌握好坏程度直接决定了是否能够成为合格汽车修理工,现代汽车上的四大部分基本上都离不开电,同时又与机械部分相辅相成,因此在汽车修理时不可避免的要懂得电气基础,这充分体现出本课程的重要性和必要性。
1 《汽车基础电器》课程介绍
《汽车基础电器》课程一般包含了基础电路、电源系统、启动系统、点火系统、照明与信号系统、辅助电器系统等知识章节[1]。通过本课程的教学,学生应达到以下基本要求:掌握蓄电池、充电系统、启动系统、点火系统、灯光仪表系统结构组成和工作原理和 常见故障检修; 常握几种典型汽车电器系统的布线及控制原理;具备阅读分析电路图能力。
2 目前《汽车基础电器》课程教学中存在的主要问题
通过笔者近些年在高职院校中教授该课程的实际探索,以及参观多所高职院系的教学实训场地。结合学生实际掌握专业知识的情况分析,得出教学过程中存在的主要问题[2]。
2.1 实训条件陋
汽修专业实训室在初期建设中,往往存在实训内容不清晰、建设方案不完善、设备采购不合理等诸多问题[3]。多数高职院校没有理实一体化实训室,实训场地小、设备少,甚至个别学校没有实训车辆。直接造成多数学生无法进行实训,严重制约学生实际操作水平。
2.2 过多讲授理论知识
因为教学实训条件的制约性,大部分高职院校的课程教学过多的在讲授理论、缺少实践[2]。许多高职院校使用的《汽车基础电器》教材内容主要是分类、结构、原理等理论性知识,讲授时使得学生觉得课堂乏味,也使得学生缺少职业院校的实践训练。
2.3 教师实际经验少
高职院校部分教师讲课理论性强,实践技能不足[4]。受学校培训条件少、教学任务重以及自身等问题,很多高职院校的汽修教师缺少实际工作经验,使得在课堂上只能讲理论,制约着教学质量和实训效果。
3 《汽车基础电器》课程教学探索
3.1 合理建设实训室
在购置设备时,建议购买3台同一型号实训汽车(例如捷达、桑塔纳),3台与实训汽车型号相同的实训台架;6套以上的汽车电路测试灯、万用表、拆装工具;各种保险丝、继电器、灯泡、开关、火花塞、点火线圈若干;发电机、起动机各6台;以及购买已经损坏电器元器件。以上所有设备都为符合实训车辆使用的电器配件,以便更好的合理使用电器件。
在建设《汽车基础电器》理实一体化实训室时,要合理布局:在角落配置工具房。以中心区域做为教学区,学生课桌可以摆设成6个环形小组桌;靠墙的一侧为讲台和投影布区域。实训台架和实训车辆在教学区的三侧摆放。如图1所示。这样使得教学完马上进行实训,实训完后进行总结提升,教学实训交替进行。
实训室管理人员可以由《汽车基础电器》课程教师来兼任。在平行班级课程安排上,建议一个班级课程进行完后再开始下一个班级课程,同时4节课程连上。这样既可以防止实训室混乱,又可以保证故障未排除完时下节课继续进行。
3.2 理论与实践相结合教学
在编写教材时,每个章节都要安排理论知识和实操训练的任务单;增加基础电器实际案例分析等。学生可分为6个小组,理论和实践教学比例可分配为3:7,理论章节讲授完,教师可通过设置相关基础电器故障要求各组进行排除。例如在电源系统章节设置蓄电池虚接故障,在灯光系统设置大灯不亮、转向灯右边亮左边不亮、起动机无法启动、车窗升降机无法升降等故障案例,充分调动学生兴趣,完成课堂实践任务。鼓励学生利用课余实践充实理论知识。
3.3 提升教师水平
高职院校须支持专业教师多参加相关进修和培训,例如中德诺号师资培训班等。合理安排教学时间,支持专业教师到汽修企业进行挂职锻炼,使得专业教师的得到更多是实践工作经验。
4 结束语
通过改革该课程的教学使学生根据基础电器的基本构造和工作原理对汽车电器系统故障进行诊断、检测和维修。通过更多的实车操作,学习故障排除的方法。
参考文献:
[1]吕丕华.汽车基础电器系统故障诊断与维修[M].北京:团结出版社,2012.
[2]李银英.浅议高职汽修专业汽车电器课程教学[J].长春教育学院学报,2014(04):158-159.
[3]张宪辉.高职院校汽修专业实训设备的合理化配置研究[J].科技资讯,2015(10):181-182.
[4]张冲,赵亮,宋捷.高职院校汽修专业双导师培养青年教师的研究与实践[J].职业教育,2014(08):59-61.
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)18-4407-02
随着我国经济的持续快速发展和人们生活水平的不断提高,汽车尤其是小型家庭汽车已逐步进入千家万户。同时,汽车行业的电控化已成为当代社会的普遍现象,现代汽车的电控化、多媒体化和智能化使得人们对汽车的用途发生了变化,汽车不仅仅是人们的代步工具,同时也具有了娱乐等多种功能。
面对汽车的社会化普及和汽车电控化的出现,部分高校的汽车实训教学不只限于对汽车专业学生开设,同时也延伸到了面向全校各专业的学生开设不同内容的汽车电器实训教学。但目前教学的单一、枯燥等问题制约了汽车电器实训教学的发展。本文结合南昌航空大学自制汽车电器实训台在实践教学中的成功应用,主要探讨汽车电器实训教学模式的改革方向。
1 汽车电器实训课程特点
1.1 汽车电器实训教学的特点
汽车电器实训教学通常是理论教学之后的实践练习部分,汽车电器课程本身理论较抽象、线路繁杂众多,对各系统的总体感性认知和理论分析必须通过实践教学才能掌握。因此学生需要花大量的时间才能熟悉各电器系统、整车电路,并经过反复实践操作,才能领悟其中的原理。但对于非汽车专业学生学校不会安排大量时间让学生去实践,这就需要指导教师将理论有侧重点的浓缩讲解,并通过易于理解的实践形式去快速吸收相应知识。
1.2 汽车电器实训教学现状
目前,大部分汽车电器实训教学都为汽车专业学生开设的,只有少数学校在探索着面向全校各专业的学生开设不同内容的认知型的汽车电器实训教学。并且在汽车电器实训教学中全国相关院校都采用购置或自制实验台、示教板或教学车辆等形式进行,设备昂贵,同时,这种教学专业性太强,不适合普及性教育。
除了教学硬件各院校投入不同外,从事汽车电器实训教学的指导教师水平也参差不齐,这也制约了教学的发展。
2 汽车电器实训教学改革方向
针对汽车电器实训教学现状,南昌航空大学工程训练中心自2006年起结合学生认知性实训需求自行研制了汽车电器实训台,并结合硬件设施进行了一系列改革。
2.1 汽车电器实训教学硬件建设
自行研制的汽车电器实训台是以原理图的形式展示给学生,学生必须了解控制原理和看懂原理图方可进行正确连线。从实习学生掌握知识角度看,此实训台具有较强的实践性。
自制汽车电器实训台是以桑塔纳2000的汽车电器为模型,综合了点火开关、照明、信号、刮水/洗涤、电动后视镜、车门玻璃升降、电喇叭等电路的接线训练。电路的元器件以汽车电器规范的符号形式,展现在实训台的接线面板上,各元器件的引脚都引入到插座。在汽车电路中搭铁线(接地线或31号线)为蓄电池的负极,分布在汽车全身,所以,有些元器件只引出单脚插座,另一脚已经接在车身上。有些引脚的标志,就是根据我国制定的新《汽车电器接线柱标志》。
除实训台外教学中还配备了相应器件的实物,方便教师讲课过程中的示范和增加学生的兴趣。
2.2 汽车电器实训教学模式改革
大多汽车实训练习都是理论教学的补充和实践,但对于非汽车专业学生没有安排相应理论课,在实训中兼顾理论讲解,因此为了提高学生的学习兴趣和积极性,采取了一系列措施:
1) 汽车电器实训模块化教学
根据课程的要求和各专业学生侧重点不同,在实训中采用模块化教学方式,将汽车电器实训课程分为电源系统、起动系统、点火系统、照明系统、信号与仪表系统和辅助系统等六大模块。根据专业不同各模块讲解的侧重点各异,但对于认知性实训教学,该实训以电路连接训练作为主要内容,兼顾系统功能介绍和主要元器件介绍。
2) 采用电教化教学手段
枯燥、生硬的理论讲解后减少学生对实训的兴趣,为了能将理论讲解的更加形象生动和深入浅出,我校制作了多媒体课件并配备了多媒体设施,将难于理解的部分用图表或动画的形式向学生演示,通过视觉和听觉的双重作用提高学生学习兴趣。
3) 理论结合实物讲解
一味的讲解理论知识学生难于理解,因此,在理论讲解中配合实物,能够增加直观性,例如:讲到起动系统时,火花塞的工作原理尽管配合动画仿真讲解但是从工作过程讲解,学生并不了解实物的结构,此时,教师将实物展示给学生让其自己观察总结,加深了学生的印象也调动了学习的主动性。
4) 讲解、示范、总结相辅相成
教师的讲解是教学中老师传授知识的必要途径,但学生处于被动接受状态,通过老师示范讲解强调实习过程和实习内容,增加学生的自信,然后让学生动手操作,并且教师巡回指导、检查,学生操作结束老师对该项目进行总结,给学生更正时间,通过教-练-改-教的方式能提高实训效果,学生掌握的也更好。
5) 实训考核的科学性
实训考核的目的是检验学生的学习效果和对技能的掌握情况,科学合理的实训考核体系可以增加学生的学习兴趣。指导老师在巡回指导过程中观察学生的操作熟练程度、学习态度、纪律性、安全意识、节约意识等,并做相应记录,练习结束后老师规定题目对学生进行实训操作考核,并且分配考核指标准这项目所占比例,最后得出考核总成绩。
6) 加强实训教师队伍建设和实训教材建设
汽车电器实训教学具有很强的专业性,它要求实训指导老师不仅要传授基本的专业知识,还要讲解、示范、指导等操作过程,这就需要对教师实践操作能力的提高,教师不仅要具有相应职称还应具有职业资格证书,因此“双师型”实训教师队伍建设迫在眉睫。
3 结束语
汽车电器实训在非专业院校进行教学,是目前少数学校正在进行的改革,也是学生与时俱进更新实训内容的必要过程,本文结合南昌航空大学自制汽车电器实训台在学生实训中的改革进行探索,并取得一定的效果,但还有很多方面仍需进一步加强,比如在实训课之前面向全校学生开设相应理论选修课等,因此汽车电器实训教学的模式改革还需大家不断探索和实践。
参考文献:
[1] 徐长英,杨作文.汽车电器实训室建设的探索与实践[J].黑龙江科技信息,2009(27):35.
中图分类号:G712?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)03-0231-03
《汽车电气设备》作为汽车专业类学生的一门专业课程,主要讲述汽车各电气系统的作用、构造、原理、使用与维修,教学内容在汽车维修岗位需求中起着重要的基础作用。我校以往的教学主要采用理论教学与实验课程相结合的方式:即针对某一部分内容先进行理论教学,理论教学结束后安排实验课;课程所有教学项目都结束后再集中进行教学实训,进行故障检修的学习。此教序模式理论与实践分开来教学,实践课程在理论教学全部结束后才进行,学生学习知识的连贯性不够,没有将理论与实践紧密结合起来。
为了提高教学效率,汽车教研室以《汽车电气设备》课程牵头对汽车基础类课程进行理实一体化教学改革,充分利用学校现有实验资源,结合自身条件进行教学改革。经过改革,该课程不仅课堂效率大大提高,一学期后评价学生的学习效果,也明显高于改革前。
一、改革前课程状况
《汽车电气设备》课程主要分为以下七个模块,教学计划安排52课时,教学50课时,系统复习2课时,传统教学课时对每模块的教学安排如下:
教学安排上采用理论教学两个班级合班上课,实验课单班上课,合班教学效果差强人意;出于课时的安排,并不是每个教学模块都能安排相应的实验课程,学生进行实操的联系课时不足;对于电气设备与电气系统故障检修没能安排课时进行,需后续其他课程中集中训练。
二、一体化教学课程改革
一体化教学改革克服了理论加实践教学方式的缺点,对课程设计、教学实施、考核方式均进行了教学改革:
1.课程设计。取消每个模块的实验课,将理论课程与实验课程统一为一体化教学模式,将实物、实验、设备搬到课堂上;在每个模块中增加对本系统的故障检修单元,深化本课程的教学效果,可以让学生能够对相应系统的故障进行检修,提升学习目标;不再单独设立汽车电气设备线路模块,将此模块的教学贯穿于整个课程中。每模块的系统故障检修单元均对此模块的电气线路进行分析诊断,汽车电气原理图、线路图在教学中逐步深入掌握。具体教学模块安排如下:
2.教学实施。由于课程的课时安排有限,每个模块的教学时间都比较紧凑,对于每个模块都制定预习提纲,要求学生在教学之前完成,教师进行课堂提问检查;实行单班分组教学,每组5位同学,在教学过程中既可使每位同学有机会动手锻炼,又足以相互配合;采用多媒体与传统板书教学相结合的方式,板书列出提纲,让学生对具体内容进行补充,充分调动学生的主动性,多媒体播放动画辅助教学,充分利用各教学方式的优点。以10课时起动系统模块教学为例:
教学目标:学生通过此模块的学习能够完成以下项目检修:(1)对起动机进行检修;(2)对起动系统常见故障能够进行诊断、维修。
教学实施:针对以上两部分技能要求,将本模块的知识分成三部分:起动机与起动系基础知识、起动机检修与试验、起动系统故障诊断,此项目的学时分配及教室安排如下:
该教学班级有40位同学,教学中5位同学为一组,每张课桌分配起动机一台、拆装检测工具一套;万能电器实验台进行起动机的空载和负荷试验;发动机台架可以设置起动系统故障,方便学生进行起动系统故障诊断与排除。
在起动系统项目授课之前,制定如下预习项目,让学生对起动机及起动系统有理论上的了解:起动机安装位置与作用、起动机结构及各部件作用、起动系统控制控制电路控制过程分析。(1)起动机、起动系基础知识。学生观察起动机在发动机台架上的安装位置,配合多媒体动画演示,慢镜头回放发动机起动过程,学生总结起动机作用、对起动机的要求、工作特性。各组学生合作拆卸起动机,观察起动机三大组成部分,学生在预习的基础上自行分析起动机内部工作过程,用文字描述出该过程,教师检查各组的完成情况,在黑板绘图集中讲解起动机各部分零件及起动过程,多媒体动画播放起动机起动工作过程,各小组完善自己的文字描述。教师指导学生安装起动机。(2)起动机的检修与试验。此部分要求学生能够独立对起动机进行检修,教师演示起动机检修项目及分析为何要检测该项目、该检测结果是否合格。各小组跟教师一起操作,记录各组检测结果,并对结果进行判断。每位同学轮流进行检测,如有疑问同学间互间帮助解决,具有代表性及统一性的问题教师补充说明。各组检测、安装完成后,教师运用万能电器实验台进行起动机空载和满载性能试验的分组指导。由于教学课时的限制,此试验不再使用各组学生的起动机,使用一台在课前已固定在台架上的起动机进行。(3)起动系统故障诊断。此部分内容主要培养学生的故障分析与诊断能力,每4组同学使用一个发动机台架。学生课前预习此帕萨特起动系统控制电路,教师通过控制图引导学生分析起动机不起动、起动无力、起动机空转三种故障现象可能存在的故障原因,确定查找故障点的思路。学生熟悉台架上起动控制电路即可进行故障诊断分组练习,教师设置故障,各组起动发动机描述故障现象,给出此故障检测流程图,按其流程图完成顺序与质量在台架上进行排故,排故过程中对学生的一些操作进行规范。此种板书、多媒体动画与实践相结合的教学方式,理论教学部分通过动画来辅助完成,提高了动手实践的时间比例,同时各小组间存在比较,可以大幅度提高课堂学生的积极性。通过10课时的学习,大部分同学能够完成既定的学习目标,
3.课程考核。本课程理实一体化教学的考核方式采用实操与理论相结合的方式,学生的课程成绩由期末理论考试与实操按照各占50%的比例确定。实操部分针对本课程所学,设计蓄电池检测、发电机检修、充电系统故障诊断、起动机检修、起动系统故障诊断、灯光系统故障诊断、空调控制系统故障检修七个考核项目,学生抽签选择其中两个考核题目,如此可以保证学生在复习过程中做到全面复习,避免了只针对考试题目进行复习的弊端。
三、改革效果与存在问题
《汽车电气设备》课程通过理实一体化教学改革,学生学习的连贯性的增加使学生在加强理论学习的同时也强化了实操技能,同时能够将理论与实践进行融会贯通,提高学生分析问题、解决问题的能力,在教学过程中显示出比以往教学方式明显的教学效果优势,为其他课程的教学改革实施奠定了基础。由于受到总体教学计划安排的限制,本课程的课时有限,无法进行反复的强化练习,学生无法积累检修经验,还需在后续教学中进行强化;由于教学场所和实验设备的限制,有的项目只能以小组为单位实施,无法保证每位同学都能完整动手操作。针对以上问题教研室在拟将教学计划中理论课程与实训课程进行整合,增加一体化的教学时数,同时逐步增加实验设备台套数改善实验条件。在改善教学条件的同时,充分利用已有的设备、条件,创新教学方法,提高教学质量也是一名合格的教师必备的品质。
参考文献:
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