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二、教学师资力量的制约
传统的教学模式下,理论、实验、实训分别是由三个不同的教师,分阶段完成各自不同的教学任务与教学内容,理论教师具有扎实的理论教学功底,但是缺乏相应的操作技能和实践能力,而实验和实训教师只是针对课题内容进行学生的实验实习教学,缺乏对所有相关理论教学内容的熟悉和掌握,缺乏对课程深度和广度的理解和掌握。一体化教学对教师提出了新的更高的要求,要求教师不仅有丰富的专业知识讲授专业理论课,而且有熟练的操作技能指导实验实训的“双师型”教师。既要了解本专业及相关行业的发展趋势,又要具有运用新知识、新技术、新工艺、新方法开展有效教学及教研的能力。
三、教学场地与设备的制约
传统教学模式的教学场地,是按照理论教学课堂、实验室、生产实习教室三个不同地点、不同的教学设备进行布置的。理论课教室只有黑板(个别教室配有多媒体教学设备),无法满足一体化教学的要求。实验、实习教室是按照各个电气专业课程的实验实习内容进行设备配置的,一个实验、实习场地集中摆放着同一门课程的教学设备,虽然可以满足个别班级一体化教学的需要,但是电气专业下设学科较多,每个学科中平行班级较多,无法全面普及一体化场地的应用。
四、课程设置、教学计划、教材等的制约
传统教学模式下理论、实验、实习都是按照各自的教学计划、教材进行编制与授课,往往造成理论学习抽象难懂,学生没有理解掌握,实验实习课又要重新补充讲解,甚至出现理论课学的知识与实验实训课内容彼此脱离,讲非所练的情况,理实之间缺乏良好的链接、相互贯穿与促进。一体化课程的构建必须以职业活动为导向,以校企合作为基础,以综合职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。以上诸多因素注定了由传统教学模式向理实一体化教学模式的变革必然经历一个由浅入深、循序渐进的过程,要针对地区经济发展和企业发展的需要,学习和吸取成功学校的成功经验,根据学校当前的资源与师资状况,进行具体分析与设计,量力而行,科学而又合理的制定出改革的方法和措施,采取灵活多样的方法完成过渡与发展。本人根据多年从事电气专业理论课程的教学和实践教学的经历与经验,提出个人浅显的设想,仅供参考与借鉴。
五、培养一支高素质的一体化教师队伍
(一)利用现有师资队伍,采用优势互补法在实现一体化教学的初期,可采取理论教师与实训教师互补的教学模式,一个一体化教室配备两名教师,一名理论教师,一名实验实习指导教师,两名教师根据教学内容和技能要求交流探讨,合理制定一体化教学内容,理论与实践有机结合,共同参与一体化教学的全过程,利用各自的优势在不同的课程阶段发挥最优的作用,通过一段时间的相互学习后取长补短,理论老师的实践动手能力有了提高,实习指导教师的理论水平也得到了提升,在实践中自动自发地成为理实一体化教学的骨干力量,就可以一个人独立承担一体化教学任务了。
(二)利用优秀一体化教师的榜样示范作用在本校中树立优秀一体化教师的榜样,起到示范作用,为其他教师提供可直接借鉴的范例。一名优秀一体化教师带领一个或两个学习教师或辅助指导教师,通过日常教学的言传身教,起到良好的传、帮、带作用,使一体化教师队伍迅速成长壮大起来。
(三)开辟多元化师资渠道采取“请进来、送出去”的多渠道培养模式。可以通过从社会聘用或与大企业联合办学等形式,广泛吸引企业技术骨干等各方面人才来学校任教,壮大一体化教师队伍,优化教师结构。也可以选派一些教师送出去,轮流到各名校、企业进行专业技术、技能、生产和管理等方面的培训与学习,让教师真正掌握工作过程及其专业技术,营造有利于一体化人才脱颖而出的学习条件。
六、探索开发、建设一体化课程教学场地
(一)直接利用理论课教室使其成为一体化教学场地比如电气专业《数字电子技术基础》等课程,可以安排和基础课程在同一个学期进行学习,在理论课堂上就可以实现理实一体化教学,原因是该门课程所用实验设备仅需要一个数字电路实验箱(个别实验需配备万用表进行测量)就能满足理实一体化教学了,实验设备单一,体积小,重量轻,随用随取。只要在理论教学教室布置上实验电源,或利用拖线板便可以在学生的课桌上实现一体化教学。简单易行,安全可靠,再充分利用教室中配置的多媒体,网络等现代化教学资源,能够使学生更全面、更便捷地掌握知识。
(二)变实验室、实习工厂为“理实一体化”教学场地在实验室、实习工厂设置讲台,理论教学、实验教学与生产实习三位一体同步完成,避免了学生在理论、实验、实习三处的异地奔波,克服了重复教学、衔接的不连贯、所学非所练的弊端。针对电气专业中电工基础、电机技术、拖动技术、变流技术等课程,由于这些课程理论与实践结合性强,所学内容具有连续性和系统性,实践操作需要有试验台的支撑,适合以模块化的形式组织一体化教学。将这几门电气专业课程安排在同一个学期集中在某一个教学地点,实现一师一岗一室的一体化教学,学生按照课表分别进入实验(实习)场地的不同课程的教室进行一体化教学,各班级各门课程轮流滚动化学习。这种教学模式中一个课题由一个专业一体化教师担任,能够使每一课题都能讲授、演示、练习同步进行,使学生能够用理论指导实践,在实践中消化理论,让他们对知识产生亲切感,对设备产生熟悉感,从而提高了学生的学习兴趣,调动了学生学习的主动性和积极性,增强了学生学习的灵活性和创造性,同时也便于实验设备的管理、维护与使用。
(三)增加投资,新建、扩建一体化教学场所为了满足一体化教学的要求,学校可增加投资,按照教学大纲中每个模块的应知和应会要求,新建或扩建符合一体化教学要求的场所。让学生在具有现代化的一体化教学场所集中学习,实践教学质量和学生的综合素质得到显著提高,缩短了学生在校外实习的适应期,有利于实现学校学习与职业工作的无缝对接。
七、开发制定一体化课程教学标准,编写一体化课程大纲和教材
根据社会经济与企业发展的需要,以培养高素质、高技能型人才为目标,走校企合作、工学结合之路,着力构建以能力为重点,以职业实践为主线,实现教、学、做一体化的原则,对照国家职业标准,制定出完善的一体化教学计划,编制合理的一体化教学大纲和教材,将学生所学专业的相关知识和技能分成若干个学习单元或模块,每个学习单元或模块都须有具体的理论和技能要求。充分体现“学以致用、能力为本”的职业教育思想,切实做到教、学、做三合一的有效整合与链接。
2传感器技术在机电一体化中的应用价值
机电一体化技术包含机械制造技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术以及人工智能技术等多方面内容,在发展过程中直接导致了自动化技术的产生。而从某种程度上说,传感器技术是机电一体化发展过程中不可缺少的关键技术,影响着机电一体化系统的自动化程度,具有非常重要的应用价值。
2.1传感器技术在机械加工过程中的应用
众所周知,在机械加工的过程中,需要检测的地方有很多,下面将从两个个方面进行简要介绍:第一,将传感器技术应用于机械的切削过程和机床运行过程。现阶段,在切削方面,传感器技术主要是对切削过程中的机械设备切削力的变化状态进行控制,通过分析这个过程当中的相关数据,从而实现对设备运行状态的了解,保证切削过程的顺利进行,提高切削过程的生产效率,以及降低材料的消耗量。将传感器技术应用到机床的运行当中,主要是为了对机床的驱动系统、温度进行检测,从而保证机床运行的安全性,通过分析得到的相应参数,从而不断提高机床的运行效率和精度。第二,将传感器技术应用到工件的生产过程。与切削和机床的运行过程相比,工件的生产过程监视是非常重要,而且研究和应用也是最早、最多的。首先,在加工之前需要对所用的加工设备和坯件进行自动检查,从而保证加工过程的正常进行,比如说自动判断和调整坯件的夹持方位等;其次,在加工过程中,也有严格的要求,对切削的剫、力度、扭矩等参数都需要进行自动检测,以保证加工条件处于最佳状态,除此之外,对于在这个过程中加入传感技术的其他目的还在于提高切削过程的生产效率;最后,在加工完成之后还需要对工件的合格与否进行测量,例如工件的尺寸、粗糙程度、形状等,由于检查的过程比较繁琐和复杂,所以这些检测需要能够自动的进行,并且可以将检测结果直接输入到下一道程序,从而选用合格的产品。
2.2传感器技术在汽车行业中的应用
近年来,随着传感器技术在汽车行业中的广泛应用,现代汽车不断朝着智能化、小型化和电子化发展,进入了全新时期。目前,在汽车的制造过程中,为了实现汽车的机电一体化,需要用自动控制系统来代替传统的机械式控制装置,将先进的监测和控制技术扩大到汽车的全身,从而全面改善汽车的功能,不断增加汽车的人性化服务、减少排气污染和汽油损耗、提高汽车的安全驾驶和舒适性。比如说,在实现汽车的一体化过程中,凡是和电子控制有关的系统或是装置都离不开传感器的应用,尤其是在安全报警装置、信息装置和自动变速器等装置当中,所以这也要求传感器能够适应恶劣的环境,无论是尘土弥漫还是风雨交加的时候,都能够保证具有很好的密封性,与此同时还应该具备一定的抗干扰能力,尤其是安装在汽车发动机内的传感器,需要能够承受得住发动机在工作时的高温和高压环境。
客户反映:TG202G-C1镀镍几百个小零件在使用过程中(受热后)有镍屑掉落,引起电子仪器发生故障,向电镀厂投诉,要退货,还要求索赔。
2 镍屑产生原因分析
民营企业老总要我过问此事,并要拿出具体措施出来。当时,我为该厂的技术顾问。
质量部门反映:TG202G-C1镀镍件过去一直没有质量问题,每批送货出去时,都要经过外观检验和抽样厚度检测;目前,送货也不存在质量问题,怎能有一小批小零件会出现问题呢?
质量部门进而提出:会不会是另一家电镀厂加工产品出了这个质量问题,客户弄错了加工厂就按在我们头上?
客户反映:TG202G-C1滚镀镀镍小零件,没有另外一家电镀厂加工。出了上述问题,不找你们电镀厂去找谁?
我在客户库房中任意取十几个TG202G-C1镀镍小零件进行弯曲试验,所有小零件上的镍层不起皮,也没有镍屑掉落现象;而在有问题的镀镍小零件(上次一批中仅剩留下来的几个小零件)做弯曲试验时,镍层不脱皮,但有镍屑掉落下来。
经认真分析,双方一致认为:镀镍工艺、镀液都没有什么问题,一定是偶然因素所引起的,要求把这个外来因素找出来,并加以防范,使类似的质量问题不再发生。客户还说了一句狠话:“否则,将送到另一家电镀厂去加工。”
回电镀厂后,我先后分批组织技术员和生产工人开座谈会。有一次一位生产工人说:在他当班时,曾停电一会儿,来电后就继续滚镀。当时,滚出来几百件产品质量没有发生什么问题。他提供的情况引起大家关注。
经认真讨论,一致认为:由于高温季节缺电,供电局在突然用电高峰时来不及通知就拉闸,导致局部地区停电,也导致正在镀镍的生产工序被迫停顿下来。一来电,就继续电镀。过去,我们从末遇到过这样情况,也无经验,继续在已镀好老镍层上再镀上一层新镍层(因为第一层镍层厚度还没有达到标准)中国知网论文数据库。这等于镍上再镀一层镍,简称为镍上镀镍。停电后的镀镍零件浸在镀液中机电一体化论文,虽没有取出暴露在空气中,但其表面仍容易发生钝化,来电后再镀一层新的镍层时,新老镍层之间的结合力就会下降。新镍层受热或受力,也就容易在第一层镍层上以镍屑形态掉落下来。
3 对策措施
(1)电镀厂立即购买一台柴油发动机,保证一停电就马上发电继续电镀,使停镀时间尽量压缩到最短。
(2)如发生停电,镀件仍浸泡在镀液里,不可暴露在空气中;来电时把已镀上镍层的工件取出来,清洗后再在150ml/LH2SO4溶液中活化30~60s,约去掉0.5~1.0μm镍层,紧接着在清水中清洗后立即下槽滚镀。其目的:使第一层镍层经充分活化后,其表面不再处在钝化状态,而是活性的镍表面。从而,保证了第二层镍与第一层镍之间的结合力。
(3)零件基体酸洗时,采用氢脆小、酸雾少的新工艺,以此减少氢脆。
(4)滚镀镍时,采用优质的滚镀镍的光亮剂和柔软剂,并且少加勤加,以此降低镀层的脆性。
(5)每滚镀好一桶,在滚桶5个部位各取出1个小镀件,不仅目测外观、检测镍层厚度,还要增加一个弯曲试验的检测项目。如有脱皮或镍屑掉落现象,立即追查原因,并提出排除办法。与此同时,对不合格品,立即退镀返镀,坚决不让不合格品流到客户处。
4 小结
(1)当该厂采取以上措施后,得到了原客户的谅解,业务没有丢失。
(2)在以后长期生产过程中,再也没有镍屑掉落,得到了原客户的好评。
(3)由于该厂重视质量,镀件质量又很稳定,不仅保持了老客户的业务,而且还扩大了很多新客户。
一、从意识形态性到反本质主义:新时期中国文学理论教材发展变化的过程
改革开放后,社会现状要求重建文化秩序,加上西方文学思潮纷纷涌入,文学理论教材也逐渐开始发生变化。开这一先河的当属以群主编的《文学的基本原理》(以下简称以本)和蔡仪主编的《文学概论》(以下简称蔡本)。与前期文学理论教材相比,以本和蔡本超越了文学工具论模式,把文学当做一种意识形态进行阐释。但是它们仅仅只强调政治经济作为文学的反映对象,而没有关注文学自身的内部规律。而随后童庆炳主编的《文学理论教程》(以下简称童本)最大的突破就在于它开始关注文学自身的内部规律,把文学本质界定为一种审美意识形态,认为文学是“显现在话语蕴藉中的审美意识形态”。但童本仍没有摆脱意识形态的束缚,即没有跳出本质主义的圈子。新世纪,随着后现代主义的兴起,人们的生活和思维方式发生极大转变。南帆主编的《文学理论[新读本]》(以下简称南本)、陶东风主编的《文学理论基本问题(第三版)》(以下简称陶本)和王一川著的《文学理论》(以下简称王本)等教材应时而生。这三本教材都把反本质主义作为基本思维方式,“标示了现代性语境与后现代性语境之间深刻的分歧与追求目标的断裂”[1]。南本强调文学与文化的联系,以此来对本质主义思维进行反思与质疑。陶本最大的特点是将中西文论史上反复涉及的文学理论问题依次展开,最后不给出形而上的定义,培养学生开放的文学观念。王本则是让文学回到文学本身文学艺术论文,提出“感兴修辞诗学”,认为文学的主导属性是感性修辞性。
二、主体意识逐渐觉醒:中国文学理论教材发展变化的根本原因
众所周知,新时期中国文学理论教材的发展深受中西文化因素的双重影响,而在这双重因素中,人的主体意识逐渐觉醒才是关键。中国学界一直不乏反抗之人,“五四”自不用说,到新时期,文学思潮风起云涌,寻根、反思、先锋、朦胧等等,无不显示着强大个体的存在。马原、格非等人的小说,不只是追求叙事方法的转变,更多的是要“摆脱社会与历史文化对人的必然性支配,转而对作为个体的人的‘本真’存在状态的感知与书写”[2]。当文学创作日渐突出主体时,文学理论自然也会相应发生变化。当然,国内文学理论很大一部分是受西方文艺思潮的影响。西方文学思潮,从早期卢梭、佛洛依德、尼采等人的反理性主义到海德格尔的存在主义,直至如今的后现代主义与文化研究,无不对中国文学造成巨大冲击。
因此,综上所述,可以说主体意识的觉醒是文学发展的关键,也是文学理论发展变化的关键。主体意识不强大,文学及文学理论亦不会有质的突破。
三、尊重个体、突显主体本真存在——文学理论教材未来发展的必由之路
法国学者埃德加·莫兰认为“理论是一种方法的选择和观念的变化,……理论是随着客体的变化来深入对象与现实的过程,甚至一个开放的理论是一个接受自身死亡的观点的理论”[3]。因此,就现有理论来说,它还能在多大程度上阐释当代人的文化经验?我们到底该怎么阐释未来人类文学理论之路?面对这些疑问,我们必须做出自己的回答。
从九十年代年代身体写作、私人化写作的崛起,到现在大众文化、网络文化的兴盛,“显然,‘主义’写作时代的‘圣像’已经颠覆,‘主义’塑造的文学‘神话’已经破灭,一个随着人的自觉和文化的自觉而来的文学自觉时代已经来临”[4]。文学理论必须随着“人的自觉和文化的自觉”来发展改变自己,这是当今也是将来文学理论发展的必由之路。“记住文学是‘人学’文学艺术论文,那么,我们在文艺方面所犯的许多错误,所招致的许多不健康的现象,或者就可以都避免了”[5]。如果把文学当成种种意识形态,那么文学为某种意识形态服务就会被当做很正当的道理,而当文学不再以人的主体存在给人以精神享受时,我们又怎能要求这样的文学有超越现实的表现?
因此,关于文学理论问题,我们并不需要寻求一个权威的定义,更不需要凭这个定义去解释别人的定义和其它文学现象。我们需要的只是发挥主观能动性,探讨每一种定义背后的动机和目的,特别是作为教材,目的就是教导学生,而不是束缚学生。“虽然传统逻辑的‘定义方法’可以在一定限度内规定存在者,但这种方法不适用于存在”[6]。无论是继承传统还是借鉴西方,关键都在于中国现代文学家的主体创造性。文学创作如此,文学理论亦如此。只有站在“人”的制高点上,只有人的主体意识得到整体性解决,中国文学理论教材的发展才会“少走弯路亦或避免错误”。
参考文献:
[1]方克强.后现代语境中的新世纪文学理论教材[J].文艺理论研究.2004(5):81.
[2]汤奇云.解码“先锋小说”[J].广东工程职业技术学院学报.2010.10,8(4):45.
[3](法)埃德加·莫兰.方法:思想观念[M].北京大学出版社,2002:142.
[4]汤奇云.从“主义”写作到后“主义”写作——当代文学发展轨迹一瞥[J].天津文学.2010(8):108.
[5]钱谷融.论“文学是人学”.钱谷融论文学[M].华东师范大学出版社,2008:82.
【论文摘要】汽车电气设备构造与维修课程是汽车专业的一门主干课程。随着汽车机电一体化程度的不断加深,推行实践教学成为该课程关键。如何培养优秀人才,促进汽车专业特色建设,培养学生实战能力,成为教师专业素质的重要衡量标准。教师要在课程的实践教学中注重学生实战能力的培养。
汽车电气设备构造与维修课程是汽车运用与维修专业的一门重要课程,是从事汽车修理行业,特别是现代汽车修理的必备知识。其课程主要包括汽车电气设备的构造、原理、特性、使用、维修、故障检测判断与排除等内容,需要电工学、电子学、物理及电工学等知识,兼具理论性和实践性。
一、汽车电气设备构造与维修课程实践教学存在的问题
实验设备不足。实践教学主要方式为以班级为整体的演示性教学。演示性教学不仅要求教师正确讲解,更重视学生的动手操作。实验室设备台套数不足,学生很难有操作机会,不能实际操作,教师也不能预计学生操作过程中可能出现的状况,无法进行针对性讲解,完全不能发挥学生的能动性和教师的指导作用。
学生主导地位不突出。教学过程中,教师通常根据生产实际设置故障,然后带领学生进行分析、诊断和排除,不能培养学生的独立判断能力。
实践指导教师队伍教学脱节。实践指导队伍有理论课和实践课。理论课教师不注重实践训练,实践课老师不注重理论学习,造成理论和实践的脱节,重复教学但是效果不佳。教学队伍的“断层”不利于高素质应用型人才的培养,尤其是汽车这种实践性较强的学科。
反馈信息无法测评。教师的教学效果,学生是否在实践过程中掌握了理论知识,并能独立操作,都无法进行测评。学生的反馈信息无法传达到教师那里,造成单向教学,教学效果势必受影响。
二、汽车电气设备构造与维修课程实践的教学方向
设计教学模块,明确目标。
鉴于汽修专业学生的就业岗位主要集中在汽修、售后或相关部门,该专业学生首先必须掌握构造原理特性等基础知识;其次必须具有独立的故障判断、排除等修理技能。此外,还应了解汽车电气设备的型号、性能特点以及相关设备使用等技能。根据以上情况,可以将教学工作分为如下几个模块:第一模块:种类型号模块。该模块主要就汽车电气的种类、型号、型号特性等进行分析讲授。第二模块:原理特性模块。该模块为基础模块,通过原理和特性掌握,为下一步学习故障判断和排除打下基础。第三模块:构造、拆装、检修模块。第三模块和第二模块结合,理论和实践相结合,通过实物演示和操作,便于进一步理解和掌握理论。第四模块:识图、接线、故障判断和排除模块。该模块是教学工作的关键,是汽修专业必备的专业技能。第五模块:仪器设备使用模块。该模块要求学生认识使用仪器设备,学会用才能会修。以上模块的划分,是为了使教学知识点更为集中,方便教学工作开展和学生学习。
一体化教学。
所谓一体化教学,就是指课堂教学为主线,辅助教学设备为载体,理论和实践相结合,视觉、听觉和行动为一体,听课、提问、实践操作相贯通,全方位教学。一体化教学的出发点,是使学生的能力得到最大化的培养,不仅要注意理论与实践的相互结合,更要注意各个模块的相互渗透,以能力为主线,全方位实施。严格遵循教学规律,结合学生实习,充分利用课堂和校外场所等教学资源,逐步深入、循序渐进;注重师生互动,以教师为主导,以学生为主体,使学生获得实实在在的能力。
需要注意的是,实行一体化教学,需要把握以下几个环节:合理设计教学模块,教学模块是一体化教学的依据,教学模块的设计,但一定要考虑本专业就业岗位的需要,在遵循课程教学体系的基础上进行设计;以循序渐进为原则,注意模块之间的相互关系,由浅到深,从基础到专业,避免“断层”;处理好理论教学和实践教学的比例关系,不能过分注重理论学习,更不能盲目增加实践学习时间,造成理论和实践比例失当,可以将理论学习放在实践教学中;突出学生的主体地位,切忌“满堂灌”,加强师生互动,活跃课堂氛围。
三、汽车电气设备构造与维修课程实践教学的具体措施
实行“三位一体”的教学方法。即汽车电气设备构造与维修课程的现场教学、技能训练、模拟故障三者结合,以学生为主体,以教师为主导,教学工作围绕学生实际操作技能开展。通过现场教学进行实践,通过学生实际操作进行理论学习,提高学生学习积极性。
实行“协作学习”的组织模式。协作教学的组织模式是基于汽车电气设备构造与维修课程自身的特点而定。该课程的教学计划中,包括蓄电池的结构与工作原理的认知、充电系统和故障诊断、汽车空调系统的故障判断和排除等,都有大量实践环节,加上教学设备、实践导师缺乏和学生自身兴趣等原因,引入“协作学习”模式很有必要。协作学习指以学生为中心、培养学生与学生之间的团结协作能力精神为宗旨,根据学生成绩、技能水平和学生兴趣,随机分成不同档次,组成协作小组。协作学习不仅培养了学生之间的团结协作精神,对促进学习效果,提高学生学习积极性,提高教学质量都有很大的作业。
实行“理论加实践”的考核模式。传统考核模式侧重于理论(理论成绩70%,实践成绩20%,平时成绩10%),忽视实践成绩,不利于学生综合能力的提高和教学质量的总体上升。“理论加实践”的考核模式,就是给予理论成绩和实践成绩对等的地位,提高实践所占比重,促使学生加强实践能力的训练,加强理论和实践的结合,提高自身的综合能力。同时增加实践成绩的比重,也避免了学生在考核过程中滥竽充数、相互抄袭的现象,保证了考核的真实性。
结语:
汽车电气设备构造与维修课程实践教学本身就是理论教学和实践教学相结合,突出实践教学的地位,将理论教学融入实践教学,避免脱节。本文从汽车电气设备构造与维修课程实践教学存在的问题出发,从教学方法和具体实施方面进行分析,提出一体化教学,三位一体和协作学习等模式。笔者希望以上模式能对汽车电气设备构造与维修课程实践教学提供参考价值,促进教学质量的提高,为汽修行业培养更多专业化人才。
参考文献:
[1]冯崇毅.汽车电子控制技术[M]北京:机械工业出版社,2004.
“2012年全国技工教育和职业培训教学研究成果”评选活动近日落幕,此次教育教学研究成果评选活动共收到各类参评教研成果10806篇。浙江科技工程学校6位教师的参赛作品在本次评选活动中均获佳绩。杜国标撰写的《学案导学在计算机网络应用专业课程教学中的实践与研究》及周霞、杜国标共同撰写的论文《计算机网络应用专业“三个导向”教学模式探究》荣获论文类二等奖;郑少俐撰写的《有效的课教学过程》荣获论文类三等奖;任晓静的《一位数码管显示原理及应用》和王娣的《掌握精湛的职业技术》分别荣获课件类二等奖、三等奖;石笑寒的《会计单项模拟实习——销售业务的账务处理》荣获教案类三等奖。
盐城技师学院
获“高技能人才摇篮”奖牌
近日,江苏省人民政府授予江苏省盐城技师学院“高技能人才摇篮”奖牌。近几年来,江苏省盐城技师学院积极发挥盐城职教品牌的示范引领作用,紧紧抓住首批全国示范校建设和盐城沿海大开发的重要机遇,全面加强理论、实践“一体化”教学改革,不断推进专业内涵提升,突出高学历、高技能人才的培养,教学质量和毕业生综合素质持续提高,培养了一大批全国、全省技能大赛冠军,仅今年已获第42届世界技能大赛江苏省选拔赛6个第一名、第42届世界技能大赛电气装置专业全国选拔赛第一名,已有6人参加世界技能大赛中国集训队,成为名副其实的“冠军摇篮”。
济南铁路高级技校
组织召开订单班教学计划研讨会
近日,济南铁路高级技校组织召开订单班专业教学计划研讨会。参加研讨会的有学校教务科、招生就业办、轨道工程系和机电工程系部门负责人以及两系的部分骨干教师。会议首先对机电工程系根据《关于2010-2011级青岛地铁委培班机电一体化专业教学的指导意见》制定的教学计划进行研讨,与会人员就教学计划中涉及到的课程设置与安排、实训设备、教材选用、师资配备、形态礼仪和普通话教育等方面进行了讨论,提出了完善教学内容和教学过程的合理化建议。会议还通过了唐盛国际机械有限公司订单班教学计划。
安徽马鞍山技师学院
学生在全省第五届技工院校职业技能竞赛中获得好成绩
安徽省第五届职业技能大赛系列赛事之一——技工院校职业技能竞赛日前在六安技师学院举行,来自全省的13支代表队共97人参加比赛。竞赛设置车工、无线电调试工、数控机床装调维修工、机电一体化四个竞赛项目。在无线电调试工比赛中,安徽马鞍山技师学院自动化系10电气自动化班的童鑫、谢芮分别获得第一和第三名,机电一体化比赛中08电气自动化班的夏冰和09电气自动化的孙成亮小组获得了第二名,10电气自动化班的王健、丁旭伟小组获得第四名。竞赛成绩的取得,显示了学院学生在实践动手能力、创新意识和团队协作能力上已具备较强的实力,也表明学院在专业教学改革、学生基础知识教育与综合能力培养、理论与实践有机结合等方面取得了成效。
杭州市高级技工学校(杭州市第一技师学院)
入选国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划项目学校
2012年度中央财政拟立项支持的国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划项目学校名单日前公示,杭州市高级技工学校被列为2012年度国家中等职业教育改革发展示范学校建设计划拟立项支持的项目学校,这对学校进一步提高教育质量、形成品牌特色优势、增强办学吸引力等都有十分积极的作用。
电气自动化设备安装与维修专业根据《一体化课程教学资源包开发指导手册》开发出本专业三个层级(中、高、技师)的一体化课程。其中,有三门电控系统维修类课程:高级课程,即简单电子线路维修,课程中学习任务包括DS--2042型数码电子钟无法显示故障维修、DSC-32型直流调速柜开环控制系统无法调速故障维修;高级课程,即继电控制线路维修,课程中学习任务包括20/5t桥式起重机继电控制线路维修、B2012A龙门刨床继电控制线路维修;技师课程,即《复杂设备电气控制系统维修》,课程中学习任务包括DSC-32卷扬设备停止运转电气控制系统维修(直流调速)、TVT-LMB-01仿真型龙门刨床正向运行无法调速故障电气控制系统维修(交流调速)、企业课题(XX型地面设备电控系统故障维修)、课程拓展(撰写TVT-LMB-01型龙门刨床电气控制系统维修技术手册)。
本文以电气专业技师层级电控系统维修类学习任务――TVT-LMB-01仿真型龙门刨床正向运行无法调速故障电气控制系统维修(交流调速)为例,研究以下两个问题:为什么绘制故障树,绘制故障树的教学设计。
一、为什么绘制故障树
绘制故障树是电气专业电控系统维修类一体化课程的专业核心技能。学生学会了绘制故障树,就学会了电控系统维修类工作的核心技能(维修工作方法),为能够胜任企业中电气自动化设备的电控系统维修类工作奠定了基础。
1.绘制故障树是后续维修工作的前提
利用鱼骨图技术,分析TVT-LMB-01仿真型龙门刨床正向运行无法调速故障电气控制系统维修(交流调速)案例,得出以下各个工作环节的技能点。
(1)工作环节1:明确任务。工作目标:明确案例任务的工作内容、验收标准。输出结果:故障树。技能点:绘制电气原理框图,绘制故障树。
(2)工作环节2:制定维修方案。工作目标:制定案例任务的维修流程及元器件、工具、仪表清单。输出结果:维修方案。技能点:依照故障树制定维修流程,依照故障树制定工具、仪表清单。
(3)工作环节3:维修。工作目标:确定故障点,排除故障,自检试车。输出结果:维修记录。技能点:依照维修流程,利用诊断工具(万用表、上位机监控软件、变频器OP、示波器等),采用检查方法(电压法、替换法、调整参数法等),确定故障点;采用维修工具(热风枪、电工通用工具等)修复故障元件或替换故障元件。
(4)工作环节4:验收交付。工作目标:验收设备,完成产品的交付。输出结果:验收单。技能点:核算维修成本。
(5)工作环节5:总结与拓展。工作目标:总结经验、提高效率,强化技能。输出结果:技术论文,T101恒压供水压力波动电气控制系统维修方案。技能点:撰写技术论文,绘制故障树。
通过上述5个工作环节技能点的分析得出,只有绘制完成故障树,才能确定维修流程及所需的工具、仪表,制定维修方案,实施维修等。
2.绘制故障树是电控系统维修类工作的核心内涵
利用鱼骨图技术,分析电控系统维修类课程所有学习任务,梳理每个学习任务的技能点,可提炼出电控系统维修类工作的以下内涵。
(1)工作环节1:明确任务。内涵:复杂问题简单化。
(2)工作环节2:制定维修方案。内涵:经验法,即查询维修记录,对同类故障,利用经验直接排除;缩小故障范围法,即绘制故障树。
(3)工作环节3:维修。内涵:依照维修方案,利用诊断工具(验电器、万用表、上位机监控软件、变频器OP、示波器等),采用检查方法(电阻法、电压法、电流法、短接法、逐步排除法、替换法、调整参数法等),确定故障点。
(4)工作环节4:验收交付。内涵:采用维修工具(电工通用工具、电烙铁、热风枪等)修复故障元件或替换故障元件,自检试车。
(5)工作环节5:总结与拓展。内涵:核算维修成本、总结经验、提高效率。
通过对上述5个工作环节内涵的分析得出,绘制故障树能够缩小故障维修范围、简化维修步骤、确定维修流程、提高维修效率,对诊断故障点、排除故障起到了指导作用,是电控系统维修类工作的核心内涵。
二、绘制故障树的教学设计
本文以绘制TVT-LMB-01仿真型龙门刨床正向运行无法调速故障电气控制系统维修(交流调速)故障树为例,介绍利用鱼骨图技术分析“明确工作任务”工作环节中,绘制故障树所对应的知识与技能。
1.需要具备或学习的技能点、知识点
(1)技能点。包括:会分析电控系统的控制电路(梳理输入、输出信号);会分析电控系统的主电路(梳理驱动器、执行器);会绘制电控系统电气原理框图(梳理电控系统的单元模块);会确定故障范围(依据正向运行无法调速故障现象对照电气原理框图,在电控系统原理图上圈出故障所涉及的元件及接线);会绘制故障树。
(2)知识点。包括:P1C数字量、模拟量输入接口DI\AI、P1C模拟量输出接151AI\AQ,变频器模拟量控制信号输入端,创台主拖电机电气控制方式、横梁电机电气控制方式,侧刀架电机电气控制方式、垂直刀架电机控制方式、三类电机四种控制方法的特点,PLC输入侧单元模块、PLC输出侧单元模块,主电路执行单元模块(创台主拖电机模块、横梁升降电机模块、侧刀架电机模块、垂直刀架电机模块、抬刀电磁铁模块)。
通过针对案例的分析,在梳理完成绘制故障树所需要具备或学习的知识和技能点后,可以得出绘制故障树教学的重点和难点是“学会绘制故障树的方法”。
2.绘制故障树的六步法
绘制故障树教学设计思路是学生通过自主学习,归纳提炼出绘制故障树的六步法,具体教学设计如下所示:
(1)工步1
教学目标:梳理电控系统的控制电路――s7-200PLC输入信号。
设置引导问题:在TVT-LMB-01仿真型龙门刨床电气原理图上,圈画出S7-200PLC输入端子及外接元器件。
教学组织:组织学生在工作页的原理图上圈出s7-200PLC输入端子及外接元器件;组织学生轮流说出一个s7-200PLC输入端子及外接元器件,课代表在白板上记录;师生进行头脑风暴,探讨有无遗漏,并研讨AT为何种信号输入。
(2)工步2
教学目标:梳理电控系统的控制电路――s7-200PLC输出信号。
设置引导问题:在TVT-LMB-01仿真型龙门刨床电气原理图上,圈画出S7-200PLC输出端子及外接元器件。
教学组织:组织学生在工作页的原理图上圈出画出s7-200PLC输出端子及外接元器件;组织学生轮流说出一个s7-200PLC输入端子及外接元器件,课代表在白板上记录;师生进行头脑风暴,探讨有无遗漏,并研讨AQ为何种信号输入及变频器模拟量控制信号输入端。
(3)工步3
教学目标:梳理电控系统的主电路――驱动器、执行器。
设置引导问题:在TVT-LMB-01仿真型龙门刨床电气原理图上,圈画出驱动器、执行器。
教学组织:组织小组学生研讨,该刨床采用了几类电机,分别采用哪些控制方式,分别驱动哪些负载;组织学生展示,研讨成果,课代表在白板上记录;师生进行头脑风暴,探讨有无遗漏,教师点评三类电机四种控制方法的特点。
(4)工步4
教学目标:梳理电控系统――单元模块。
设置引导问题:在TVT-LMB-01型龙门刨床电气控制系统框图上,填空补画完整。
教学组织:组织学生查找变频器手册,展示M430变频器3、4、5、6、9接线端子的含义,教师小总结;组织学生以小组为单位在网上查找类似龙门刨床的电气原理框图,在工作页上补写完整电气原理框图;组织利用实物投影小组展示成果,后续小组点评;师生进行头脑风暴,探讨是否有误导项,如有在工作页上打“×”符号。
(5)工步5
教学目标:确定正向运行无法调速故障的范围。
设置引导问题:在TVT-LMB-01仿真型龙门刨床电气原理图中,圈出故障在电控系统中所涉及的元件及接线。
教学组织:利用实物投影展示电气控制系统框图,组织全体学生风暴PLC输入侧单元模块,确定创台调速电位器模块,研讨所涉及的元件及接线;组织全体学生风暴PLC输出侧单元模块,确定变频器启停、运行方向控制模块,研讨所涉及的元件及接线;提问电控系统主电路是否需要绘制故障树;总结排故的宗旨及缩小故障范围的方法。
(6)工步6
教学目标:绘制故障树。
设置引导问题:绘制故障树。
目前,我国正在进行产业结构调整和技术升级换代,企业对用工提出了更高的要求。拥有高技能、良好的社交能力的高素质人才,越来越受到企业和社会欢迎。技工院校作为培养高素质技能人才的主体,必须以能力为本位,切实提高学生的综合职业能力。当前,相当多的技工院校在课程设置方面,没有充分体现这一要求,还存在重理论与知识传授、轻实践与综合能力培养的倾向,制约了学生的能力培养与发展。一体化校本课程开发作为技工院校一体化教学改革的重要组成部分,越来越受到业界的重视。笔者就电力拖动控制线路与技能训练一体化校本课程的开发,谈谈自己的看法。
一、开发思路
电力拖动控制线路与技能训练作为专业技能课,在电子电工类各专业,如电子技术、自动化电气安装与维修等专业中,是一门十分重要的课程,具有针对性强、可操作性强的特点,开发该校本课程也是一体化教学改革的需要。
该一体化课程的开发以国家职业标准为依据,以维修电工的综合职业能力为培养目标,以电力拖动的典型工作任务为载体,以学生为中心,并根据典型工作任务和工作过程制定一体化课程体系和内容。要从对工作岗位的分析出发,进行工作任务分析,确定工作领域要求,并转化为电力拖动控制线路与技能训练一体化校本课程的目标,再根据课程目标确定课程结构与内容及其评价方式。因此,课程的开发就要以电力拖动的典型工作任务为载体,对中、高级维修电工的相关工作领域及工作要求进行分析,确定其对知识结构、技能操作水平、工作态度等方面的要求,整合为课程的目标,从而构建课程结构,组织课程内容,确定课程评价体系。
一体化课程的开发是一个系统工程,需要各方面通力支持和协助。学院领导主要在办学方向、政策、课程开发的条件等方面提供保证,专业教师是校本课程开发的参与者、实施者。为保证课程的方向,真正做到“理实融合”“知行合一”,还应该搞好校企合作。如笔者所在学院与上海爱登堡电梯有限公司建立了长期的校企合作关系,并根据其岗位需求,定向培养电梯维修工,取得了良好效果。该校本课程的开发还应建立在教师、学生、图书资料、实验实训设备、校企合作等教学资源的基础之上。
二、开发步骤
1.课程目标
紧紧围绕现代企业对技能人才的岗位要求,结合电力拖动控制线路一体化课程的专业概况、职业能力、培养方案、教学资源和评价体系的规范性要求,制定课程目标。课程目标要在工作岗位分析的基础上,进行转换和整合,使其适应岗位需求,符合学生身心发展的规律,考虑学生职业发展的需求。
据此,电力拖动控制线路与技能训练校本课程的目标可确立为:
(1)知识目标:熟悉常用低压电器的功能、结构及工作原理,了解电气控制线路电路图、接线图、布置图的特点,掌握绘制、识读的原则,了解常用生产机械的主要结构及运动形式,熟悉其工作原理,熟悉变频器基本结构、功能、工作原理以及常用电力电子器件,了解常用电气设备的工作原理及使用方法。
(2)技能目标:能正确使用、识别和检测常用低压电器,会读识和分析电气控制线路、接线图、电路方框图,掌握实现异步电机的启动、正反转、制动和调速控制线路、位置往返控制、顺序控制、多地控制线路的构成工作原理及其安装、调试与维修方法,掌握常用生产机械电气控制线路的分析方法及其安装、调试与维修,熟悉变频器的选用、安装方法及常见故障的排除方法,掌握变频调速系统的调试步骤和方法。
(3)情感态度目标:具有良好的工作方法、作风和职业精神与素养,具有安全生产、产品质量意识、良好的团队精神和与人沟通的协作意识,具有认真、踏实的学风和创新意识。
2.课程内容
内容的确定是校本课程开发中十分重要的环节。既要符合典型工作任务的要求,理论与实践融合,适应学生综合能力提高的需求和职业资格的要求,又要考虑学生原有的知识背景、技能水平、认知特点,以及学校、社会的教学资源,有利于激发学生学习知识、钻研技能的积极性,有利于提高学习效率。
因此,该一体化课程的内容应以符合典型工作任务、行业岗位特征的教学项目的形式出现,并将其拆分为具体的多个任务,进而在任务中揉入知识探究、方法介绍、技能训练、总结评价等环节,使同学在做中学、学中做,达到知行合一、态度养成、综合职业能力提高的良好效果。
该课程拟分安全用电、交流电源、低压电器、电动机,电气控制线路原理、安装、调试与维修方法,以及变频器知识及其日常维护、故障的排除六个项目,内容覆盖电力拖动控制线路与技能训练的理论知识和基本技能。
3.实施要求
电力拖动控制线路与技能训练一体化课程,是把企业岗位的工作过程设计为学生的学习过程,并且在模拟工作情景中实施、展开。因此,与传统学科式教学相比,对教师、教学环境、教学方式、方法、评价方式等方面都提出了较高的要求。
在该一体化课程教学过程中,教师扮演作多种角色,既应该是拥有“双师型”能力的教师,又是生产、学习的组织者与管理者。教学环境既是学生学习的场所,又是学生实践的场所,教室即实训车间,书桌即工作台 ,讲台即演示台,因此相应场所、设备应具备实训车间的功效。教学方法在一体化课程中至关重要,方法得当才能效果良好、事半功倍,包含项目设计、项目实施、项目评价等环节的项目教学法是被实践证明了的切实可行、效果良好的方法。
作为一体化教学的一个重要组成部分,该课程评价体系的确定十分重要。它应该客观地反映知识、技能和情感态度目标与教学方法的创新,既有对学生学习具有甄别、导向、激励的作用,也要有促进其自我学习、增强与人沟通、培养团队精神等的功效。因此,教学中宜采取分组实施的学习方式,项目任务完成后又通过自评、互评、师评,填写考核评价表的方式,作为该一体化教学效果的评价与反馈。
表1 考核评价表
班级 时间 场地
项目:
考核评分 学生自评 学生互评 老师评价
知识、技能 熟悉原理(10)
工艺要求(10)
装接线正确(30)
过程、方法 步骤合理(10)
规范操作(10)
情感态度 职业态度(10)
与人沟通(10)
团队协作(10)
总评分
学生(签名): 组别 工位号码 老师(签字):
《焊接生产检验》是陕西国防工业职业技术学院焊接技术及自动化专业的一门专业技能课程,也是主干课程,主要内容包括:焊接结构生产所涉及到的常规检验的内容、焊接试验和检验的方法与步骤、焊接工艺评定和焊接质量管理方面的内容,目的是使学生掌握焊接检验与焊接质量管理的理论知识、操作水平和综合运用能力等方面达到焊工技师国家职业标准的相应要求。在以往的教学中,由于教学模式和场地的限制,学校一直采用分段教学法,即上一个阶段的理论课后,再上一个阶段的实习课。这种传统教学方法在实际教学中暴露了许多弊端,由于理论课和实习课相隔一段时间,学生实习时,前面所讲的理论知识已经忘记,需要教师重新讲解,这样累时费力,效果还不好。
针对这一情况,笔者尝试对《焊接生产检验》实施一体化教学,按照教学大纲要求,将理论和实操教学结合起来,重点培养学生的动手能力。这样学生既可以用理论知识指导实训,同时又可以通过实训来验证理论,既激发了学生的学习兴趣,又提高了教学效率和教学质量。
1一体化教学的可行性
在“一体化”教学过程中实践,学习目标是围绕技能训练的需求,它打破了原有学科的界限,理论教学的摘要求。因此,该课程完全具备一体化教学的条件。
2教学内容的一体化
以往的教材往往偏重于焊接质量管理,这些纯理论性的知识内容比较陈旧,繁琐,学生往往缺乏兴趣,课堂互动性很小,经过我们的努力,终于找到了中国机械工业教育协会编写的一本教材,该教材突出理论与实践相结合,理论与操作技能一体化,非常便于我们进行一体化教学的改革。因此,我们首先以该教材为蓝本,对课程内容进行了项目化改革,完成了课程一体化教学的第一步。
3教学过程的一体化
编制授课计划是实施一体化教学的第一步,开展一体化教学必须对原教学授课计划、原课程大纲、原教材、原教学模式和习惯进行改革,以教会学生实际操作技能为宗旨,提倡创新务实的教风、勤学苦练的学风。大纲编写力求合理安排理论和实习课时的比例,突出技能训练。最后授课计划中确定的总课时为160,理论和实习课时基本按照1:2进行论文开题报告范文。教学过程中根据“理论教学时间化,实习教学课堂化”的原则,以实践为主,理论与实践相结合;以练为主,讲练结合。让学生先观察后听课、先动手再分析、先了解操作的方法步骤再讲基本理论和原理,教学过程由浅入深、由表及里、循序渐进。一般将学生学习状态较好的一、二节课作为理论教学时间,三、四、五、六节课进行实操训练。教学过程一体化课型的交叉、学习场所的变换,能够激发学生的学习兴趣,使学生保持一种积极的状态。这样,既调动了学生学习的积极性,提高了学习效率,又使理论和实习紧密结合,循序渐进,学生能够真正做到学以致用。
《焊接生产检验》一体化教学具体的授课计划安排如下:
项目一焊接缺欠识别―――――理论教学4课时,实习教学6课时;
项目二外观检验―――――理论教学6课时(包括焊接检验概述),实习教学14课时;
项目三无损检测―――――理论教学20课时,实习教学36课时;
项目四破环检验―――――理论教学8课时,实习教学20课时;
项目五焊接工艺评定―――――理论教学4课时,实习教学8课时;
项目六焊接性试验―――――理论教学4课时,实习教学8课时;
项目七焊接质量管理―――――理论教学4课时,实习教学2课时;
考试―――――8课时;
机动―――――8课时;
4一体化教学考核
本课程的任务、特点决定了评价的主体、方法的多元化,要注重过程评价。所谓评价方法的多元化,是指通过上课表现、练习过程、实验报告完成情况、检测等多个方面进行评价。考核方法上采用理论和实训教学相结合的方法实践,同时还要参考学生的学习态度。理论教学考核采用课堂提问、平时作业、阶段性笔试等方式,考核学生掌握基本理论知识以及应用所学知识,分析问题和解决问题的能力。实践性教学环节考核,通过实验、实训报告、现场操作,考核学生实际动手能力和解决生产中常规检验的能力,最后再根据学习态度综合评定出总成绩。通过多样化及过程化的评价方法,是学生在学习过程中的每一阶段都能有明确的学习目标与学习成果,即在“学中做”又在“做中学”。
5一体化教学改革结果分析
教学改革是否成功,只有通过具体实施,并进行比较研究总结,才能真正得出结论,一体化教学改革后,我们和学生一起进行了教学改革座谈,座谈会结果显示,一体化教学激发了学生学习的积极性,以学生为主体的教学思路得到了进一步的体现,很受学生欢迎;一体化教学具有教学效果好、教学质量高、特别适合像《焊接生产检验》这种以实践性为主的学科,本次教学改革取得了较为满意的结果,我们将继续努力,把改革进行下去,教育工作者所要做的就是在教学实践中开拓创新,为学生营造一个良好的教学环境,激发他们提高自己的综合能力,使我们的职业教学在社会中发挥更大的作用。
参考文献:
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中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(b)-0127-02
1 工学一体化的发展
我国在1991年由国务院颁布了《关于大力发展职业技术教育的决定》,提出“提倡产教结合、工学结合”的教学理念。随后前教育部长周济提出“坚持工学结合……”工学结合的教育模式在各职业院校推广。工学一体化是工学结合的延生与发展,工学一体化是指专业理论教育与技能教学融为一体,工作与学习一体化,理论与实践一体化,让学生能以职业活动为导向,尽早掌握相关的技术与理论知识,具备较强动手能力。教师、课程、实习是工学一体化教育的几个关键,教师承担着课程教育和工作实习教育的双重任务,课程与实习的结合,相辅相成,互为一体,才能将工学一体化的作用发挥出来。工学一体化教育模式以逐渐被各职业教育学校接受,也将更大范围地推广至各职业技术学校。
2 技工学校教学模式定位
从本世纪初,我国沿海地区就出现技工供不应求的现象,高级技工更是稀资源。特别是近几年,技术工人不足的现象以及越来越严重,高级技工的工资更是比一般的白领还要高得多,说明社会上对技工工人的需求处于极度旺盛的阶段。相对普通中高等院校,高职院校,技工学校有属于自己的优势,比如学生可塑性强,工作踏实,用人单位满意度高。技工学校应充分抓住这点,定位属于技工教育的教学模式。技工学校要以职业活动为向导,以素质教育为基础,突出能力培养为目标;以学生为主体,以项目为载体,以实训为手段,设计出知识、理论、实践一体化的课程。加强学校与企业的衔接,在教学的过程中充分调动学生动手的积极性,把课堂与工作结合起来,使得学生在正式参加工作,走上技工道路的时候,就进行实际操作。同时,学校要把培养学生的“自我学习能力”摆在重要为位置,为学生今后职业生涯的长期可持续发展奠定良好基础。技工学校还要为学生培养正确的就业观念和科学的职业规划,使得技工学校毕业生更加明确自己的定位。
3 工学一体化教学模式分析―― 以电气专业为例
推进工学一体化首先要明确教学的原则,主要为:职业活动为导向,突出能力目标和能力实训;以学生为主体,项目为载体,将理论实践结合一体化。首先,以职业活动为导向,突出能力目标和能力实训。只有满足社会实际需求的技能才能被接受,学校针对产业中需要的技术设立专业、课程、师资力量。将符合社会要求的职业活动引入课堂,重点培养学生的职业能力,坚持能力实训。其次,明确学生为主体,项目为载体,将理论与实践一体化。学生是工学一体化教学的核心,一切围绕学生为中心,以培养学生的综合职业能力为目标,包括培养学生的动手能力,学习能力,社会能力等。同时,工学结合学习要以项目的形式进行,要提高学生的动手能力,就需要让学生在实际操作中学习,在学习中反思并提高。
4 电气专业技术人才应具备的条件
电气已经广泛应用于当今社会的各个角落,包括机械、冶金、电力、化工、材料、环保等行业。根据调查发现,企业最需要的电气技术人才应该具有高超的专业能力,优秀的学习能力,良好的社会基本能力。高超的专业能力体现在对各项电子、电气、机械等都有较好地理解。优秀的学习能力包括善于理解各种工作方法与指示;对新技术、新设备、新电气、新系统的学习领悟能力高;能够发现工作中存在的一些问题并提出解决思路与方法等。良好的社会能力包括思想品德端正,有较高的团队意识,对公司、工作认同度高、敬业;能妥善处理好各种人际管理;拥有正确的人生价值观、有较强的进取心。
5 通过工学一体化培养人才的课程方案
针对社会需求而确定培养人才的方向是科学、合理的,只有这样才能培养出复合社会要求的专业性人才。通过实习工作与教学的结合可以培养学生的专业能力和学习能力,而课堂教学是培养学生社会能力的途径之一。
按照国家规定,技工学校的一体化课程是以国家职业标准为依据,以综合能力培养为目标的工学一体化课程。按照此要求,设置工学一体化课程时需要在高层次的企业技术专家、管理人员、实践专家的指导下,将工作任务转化为一体化课程。本文通过结合电气专业的实际情况,试着给出一定的建议。
课程设置:
前期以培养学生的基础为中心,该阶段以奠定学生的基本职业能力为主,以简单的电子、电工典型工作任务为载体,要求学生在完成典型工作任务的同时掌握包括专业能力、社会能力和方法能力等基本的职业能力,是实现工学一体化教学的关键。通过行为的引导,让学生从一开始就接触照明、电子等基本线路的安装与检修,使学生在工作活动中提高学习兴趣、同时培养创新思维、形成关键能力,奠定良好基础。在前期初级阶段,可通过老师指导,学生独立完成任务的形式,脑、心、手共同参与学习,培养学生的学习方法、团队精神、沟通能力等,将学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展联系起来。
中期以提高学生专业能力为核心,工学结合在该阶段表现得最为突出,按照工作过程知识和认知及职业成长规律性,由简单到复杂,并按照工作过程业务环节的时间先后顺序,运用行动导向的教学方法,完成渐次复杂的工作任务,逐步提高学生独立“获取与利用信息、决策与计划、实施、检查与评价”的能力,不仅强化了专业能力,而且学生的团队合作、沟通等社会能力不断增强,分析能力、获取信息能力、解决问题的策略等方法能力得以提升。老师指导的成分在渐趋减少,学生独立完成任务的能力在逐步加强。老师即是课程专业老师,又是熟悉电气、机械的专业工程师(或熟练技工),“双师制”也是工学一体化的重要组成部分。在中期,以项目为载体,在项目任务中,增加综合能力考评,对综合能力不足的学生给予专门教学,以增强学生综合能力。
后期课程则以学生自我发展为主,学校要为学生提供“顶岗实习”的条件,让学生能真正进入工厂、企业中去,了解企业、工厂的实际运作,成为企业的一部分,感受真实的工作状态,也可以警醒学生还存在哪些不足之处需要进一步学习,提升学生的紧迫感。学校同时也给予学生一定的辅导,树立学生的自信心,培养正确的价值观、就业观,提高学生的社会能力。后期高级阶段,学生的综合能力要体现在“顶岗实习”中,通过企业去影响学生的各项能力,既要给予压力、又要正确引导。在后期,体现了学校专业与企业的岗位、教育过程与生产工作工程,学习要求与工作要求,职业教育与终生学习对接。
6 建立合理的评价体系
技术人才不同于普通中高院校培养的知识型人才,不能简单地通过考试、毕业论文或毕业设计来衡量学生的成绩。需要建立一套复合技术人才的评价体系,为工学一体化教学设立评价依据。评价需综合考察学生的社会能力、学习能力和专业能力,以专业能力为重点考察对象,社会能力和学习能力为必须通过项。(见表1)
注:本表只简单对学生三大能力(学习、社会、专业)为目标进行考核,实际中学校要因地制宜,按照不同年级,不同专业进行有针对地修改。
该体系以学生职业技术能力、动手能力为导向,学生的创造性、动手性、实际工作能力占据较重比例的,符合“以专业能力为重点考察对象”的要求,同时不能忽略学生的基本素质培养,设计四个必须通过项,旨在培训学生的社会能力,为其树立正确的观念。
7 推进工学一体化的建议
7.1 加强技工学校“双师型”教师队伍建设
老师作为技工学校的核心资源,是学校能否达成教书育人,为社会培养人才的关键。在工学一体化的模式下,教师不仅仅是传递知识的桥梁,更是为技术人才指明方向的明灯。“双师型”教师是指老师同时兼任专职教课老师与中高级技师,只有“双师型”教师队伍壮大,才能为学生提供更好的教学软条件。技工学校可以通过与企业联合培养教师的方式,来使得“双师型”教师队伍更加深厚。
7.2 加强校企合作,深化顶岗实习方式
顶岗实习是推进工学一体化的一种重要表现形式,其主要标准是岗位技能要求能顶岗、企业实行准员工管理、学生在技能训练中得到一定的工作报酬、校企共同评价学生顶岗实习的效果等。在本文所建立的评价体系中,实习评价占据25%的份额,同时要求学校与企业共同给予评价,就是为了要深化顶岗实习方式。学校不断拓展更多的合作企业,为学生提供更多顶岗实习的机会,让学生体验真实的工作,是实现工学一体化的良好途径。
电气火灾高发的严峻形势,使得电气防火的教学工作任重道远随着经济的发展,生产和生活用电量大幅度增加。据《国际能源展望2006》判断,“十一五”期间,中国用电量年均增长约8.0%。至2015年,将达到4.5万亿千瓦时。按此发展计算,至2020年,将达到5.6万亿千瓦时。在用电量快速增长的同时,电气火灾近年来也频繁发生[1]。据消防部门统计,20世纪90年代以来,电气火灾在全国总火灾数中所占的比例一直居高不下。1997年~2007年的十年间,我国共发生重特大电气火灾1324起,直接经济损失156526.2万元,造成1936人死亡、1116人受伤,年均占有比例为31.56%、44.3%、28.3%、28.6%,表明重特大恶性火灾多数为电气火灾[2,3]。由于电气火灾的形势严峻,为了预防电气火灾频发,有必要在消防工程专业开设电气防火类课程,在该类课程中,讲授电气火灾形成机理、从电源供配电、电气设备与线路选择、应急照明与疏散、防爆电气以及防雷防静电等设计源头加强电气防火措施。
火灾监控技术是火灾处置的最佳手段之一,其核心内容必然纳入消防工程专业教学范围火灾监控实际上是火灾探测报警和消防设备联动控制的总称,它是依据主动防火对策,以被监测的各类建筑物、油库等为警戒对象,通过自动化手段实现早期火灾探测、火灾报警和消防设备联动控制。所以,火灾监控主要包括了火灾探测、火灾自动报警系统、自动灭火控制系统等。火灾监控技术的先进性和可靠性一直是消防行业探讨的热门课题。作为火灾处置的最佳手段之一,有关火灾监控技术的核心内容必然纳入消防工程专业教学范围。而火灾监控技术是基于弱电技术,在建筑设计中,归属于电气设置范围,因此,火灾监控技术的内容被纳入电气防火课程群。
开设电气防火类课程已成为全国消防工程专业的共识由于电气火灾高发的形势及火灾监控技术的重要性,大部分地方高校消防工程专业均开设了电气防火类课程[4]-[6]。7所地方高校均开设了电气防火类课程。只是不同学校有不同侧重,如中南大学和中国矿业大学侧重于火灾监控技术,西南林学院注重电气防火技术,而沈阳航空工业学院、华北水利水电学院、南京工业大学对电气防火和火灾监控均开设了相关课程。这从一定程度上反映了电气防火类课程的重要性。
消防工程专业电气防火课程群体系设置及相互关系
与地方大学人才培养目标有所不同,武警学院消防工程专业毕业学员从事的是消防监督管理业务。电气消防审核和电气防火监督检查是消防监督业务的重点和难点。因此,构建以《电气防火及火灾监控》课程为核心的电气防火课程群体系在2010版人才培养方案中得到了充分的重视。电气防火课程群体系如图1所示。在图1所列的课程中,《电气防火及火灾监控》、《消防电气控制技术》为必修课程,其他课程为选修课程。从图1可以看出《电气防火及火灾监控》课程的核心地位,并且该门课程由多门课程支撑,保证了课程间的相互联系和融合,紧密衔接和渐次深化。《电气防火及火灾监控》作为河北省精品课程,其课程体系相对成熟,课程内容完整,课程实践丰富。各门课程围绕该门课程来建设这是由它的主要内容决定的。该门课程的主要内容包括两部分,一部分是电气防火部分,在这部分内容中包括电气火灾原因分析、消防供配电系统、变配电所防火、电气设备及线路防火、防爆电气、防雷及防静电等。围绕其核心内容,必然需要《建筑供配电技术基础》作为第一部分的知识补充。同时,对于电气火灾高发的现状,可以运用先进的电气防火检测技术加以预防,因此,及时补充《建筑电气防火检测技术》选修课作为新技术的介绍。第二部分是火灾监控部分,在部分内容中包括火灾探测与信息处理概述、火灾监控系统组成、火灾监控系统的工程设计等。这部分火灾监控技术知识相对完整,但是,对于不断发展的、新的火灾探测与信息处理技术可以由选修课《火灾探测与信息处理》来完成补充。而对于消防设施的联动控制需要加强专业基础的学习,因此,开设了《消防电气控制技术》必修课程讲授技术的实现,而在《电气防火及火灾监控》课程中的联动控制部分只讲授联动控制要求。同时,作为消防工程专业的学员,有必要加强对建筑消防设施的监管,因此,开设了《建筑消防设施维护与管理》选修课作为有益的必要补充。
电气防火课程群改革的具体内容
近年来,电气防火课程群一直在不断改革。从课程内容、实践环节、教学方式及手段、考核改革等方面作了大量工作。改革始终围绕武警学院人才培养方案进行,按照公安部党委构建“大教育”、“大培训”格局的总要求,遵循高等教育基本规律,突出公安现役教育特色,以改革人才模式为切入点,以优化课程体系、深化教学内容改革为重点,着力培养学员的实践能力和创新精神,积极构建课程教学、实验教学、实战训练、日常练兵有机结合的教、学、练、战一体化教学训练体系,更好地满足公安消防部队对人才培养的新要求、新期待。因此,电气防火课程群的改革目标是培养基础理论扎实,专业知识深厚,实践能力强,富有创新精神,能在公安消防部队从事消防监督检查、建设工程消防设计审核和竣工验收等方面工作的应用型高级专门人才。围绕这一改革目标,电气防火课程群的改革核心是改革教学内容、完善实践教学体系、更新教学方式及手段、改革考核方式等。
贴近消防实际,追踪消防科技前沿,改革教学内容随着经济和科技的发展,新材料、新工艺不断出现,不断有新的标准和规范出台或更新。教学内容必须要紧跟消防形势加以调整。因此,在核心课程《电气防火及火灾监控》课程中,对电气绝缘材料等级,依据最新的规范《电气绝缘耐热等级》进行了重新划分;按2008版《民用建筑电气设计规范》,对消防设备供配电、供配电系统防火等进行了教学内容更新;按防爆电气设备的系列标准GB3836-2010,及时更新了防爆电气设备的选择;依据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》,及时增加了电气火灾监控技术的相关内容,并且结合工程实例讲解火灾监控系统的工程应用。在选修课程《建筑消防设施维护与管理》、《建筑电气防火检测技术》和《火灾探测与信息处理》课程中,更是强调了与消防科技前沿的结合,根据最新发展科技及时更新讲义,始终带给学员最新的消防前沿知识。课程建设小组2009年完成的学院教学改革项目“《电气防火及火灾监控》课程教学内容改革与实践”获得了专家组的好评。#p#分页标题#e#
突出能力,强化实践,完善实践教学体系在保证学员专业素质的同时,更加突出能力培养,强化实践教学,按照武警学院教、学、练、战一体化思想,将实验、实训、实习、模拟演练和综合演练贯穿于教学活动的全过程。因此,核心课程《电气防火及火灾监控》课程中,开设了电气火灾模拟实验,电气火灾隐患检测实验、火灾监控实训等模块,突出考核学员的动手能力和创新能力,由课程组设计完成的“电气火灾隐患模拟实验台开发与应用研究”获学院教学成果三等奖。在《消防电气防控制技术》课程中,提出了理论与实践一体化的教学模式,搭建了实训平台,强调了学员动手实践能力和解决实际问题的能力。因此,电气防火课程群从基础到专业,均有相关的实验和实训平台,强化学员理论与实践的结合。此外,在毕业前的综合演练中,电气防火消防监督检查和电气防火审核贯穿于整个专业综合演练的全过程,将所学的理论知识运用于消防实践环节,实现了教、练、用的完美统一。
侧重创新,“教”“导”结合,促进能力提高课堂教学应以培养学生创造性思维能力、动手能力等综合能力为出发点。开展教学方法改革,实现教学方法的“四个转变”[7]。即课堂教学从传统灌输向探索性教学转变,实验教学从验证性实验向综合性、设计性实验转变,考试从知识考核向能力考核转变,毕业设计从模拟训练向工程实践转变。
探索性教学的实现。教学方法的改革方向应把传统的重演绎按部就班的教学方法与侧重归纳、分析、渗透、综合有机结合。如在《电气防火及火灾监控》专业课程中的应用“研讨型”教学。讲课重心从“授”转变为“导”,包括引导、指导、诱导、教导等,使学生由传统教学所形成的被动的思维方式向积极主动的思维方式转变。首先紧扣课程重点内容,精心设计每一个教学单元的研讨主题。主题的设计还要能够充分调动学生的能动性,培养其知识的应用能力。提前布置研讨主题,给学生留出查找资料的时间。在课堂上对学生进行分组,设计问题引导学生进行分析和讨论,教师只提供分析的思路,学生自主完成对问题的分析和解答。最后,教师对于整个过程进行讲评和总结,纠正研讨过程中的问题。因此,在消防供配电系统设计、火灾探测器设计和火灾自动报警系统联动设计这几个研讨式教学环节中,针对教学内容所对应的消防部队业务,设置教案和教学方法,增加互动式教学,利用开发的辅助教学软件,调用相关CAD图纸,模拟场景,让学员参与审核。此外,在变配电所防火和爆炸危险环境电气设备选择这两个研讨式教学环节中,将研讨式教学与教学参观相结合,选择变配电所、加油加气站等场所作为实践教学地点,让学生结合实际单位做设计、做审核、做检查。
综合性、设计性实验的实现。在《电气防火及火灾监控》实验与实训环节,设置了电气火灾模拟、电气火灾隐患检测和火灾监控实训。学员不仅能进行验证性实验,更能设计综合性、设计性实验。如有的同学对不同型号的插座进行过载实验,得出与电气线路过载实验不一样的结论;有的同学在对电气线路过载进行测温实验的基础上,对发烟量进行了测定,得出不同过载倍数的电流发烟量不同规律;还有的同学对人体静电在不同情况下的带电量进行测量,得出相应的规律;特别是有同学利用红外成像仪对电气线路进行实地火灾隐患检测,发表了学术论文。在《消防电气控制技术》课程,设置了综合实训平台,教师只讲授基础理论部分,在“教”的同时,更加注重“导”,引导学员在实验室完成对于消防设施的联动控制,这样既加深了学员对专业理论知识的理解,又强化了实践能力的培养。并且,通过实训,变换不同的接线方式,得出不同的控制关系。
能力考核的实现。高等教学要按照知识、能力、素质全面发展的人才培养总体要求,更新课程考核理念,改革课程考核方式。因此,《电气防火及火灾监控》课程考核改革作为专门的教学改革项目进行了立项研究,在全院作为首批示范考核改革课程。在该门课程的考核环节设置了实验实训考核、研讨式教学环节考核、课程设计考核、平时表现考核及课终考核。在《消防电气控制技术》课程考核中,设置了实训考核,强调创新性实验和综合性实验环节。通过过程考核与课终考核、理论考核与实践实训考核的有机结合,促进知识考核向能力考核的转变。
工程实践的毕业设计。近三年,消防工程专业的毕业论文和设计进行了大改革。强调学员的选题必须符合人才培养方案、符合消防部队的需求,满足第一任职需要。再加之电气防火课程群的设置深化了课程内容,为学员进行工程实践的毕业设计奠定了较好的理论基础。学员的毕业设计紧密围绕工程实践这一主题进行毕业论文的撰写,如撰写建筑消防供配电系统设计、电气火灾监控系统设计、火灾自动报警系统设计等论文,本科毕业论文的水平均有所提高。
中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)02-0027-02
高职机电一体化专业课程设置的培养目标是:面向工业企业生产现场,电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司,培养适应社会需要,全面发展,适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才,主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等,本专业有五个主干学科:电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程,都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。
1自动化生产线的课程设置
机电一体化专业人才培养能力有:识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制,后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到:机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程;能力目标有:对已安装的机械手机械部件进行测量;对机械手的气路进行基本调试;根据故障现象判断故障部位;检查分析、找到故障点并分析解决故障;遵守安全操作规程;素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。
此核心课程以项目驱动教学开展课程教学,提升学生的职业能力,以具体自动化生产线为载体,融合认知、安装、调试和检测等内容,实现教、学、做、评一体化教学,突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体,采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程,涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域,设置六个学习情境:零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试,分成20个任务。
项目一:供料站的安装,有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务;项目二:加工站的安装,设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务;项目三:装配站的安装,设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务;项目四 :分拣站的安装,设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务;项目五:输送站的安装,设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务;项目六:整体运行调试,有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。
2自动化生产线的教学方法与评价设计
2.1教学方法。
(1)讲授法:讲解项目任务,传授项目任务相关的知识点,针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。
(2)现场教学法:在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践,提高职业氛围,在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。
(3)任务驱动法:将教学过程融入项目任务中,让学生自主讨论分析实施,学生在工作过程中得到知识。
(4)小组讨论法:学生每六~八人为一个小组,小组讨论分析,讨论解决,分工协作完成项目任务。
六步教学实施:明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标,注意观察和记录小组对现象分析情况,解答学生提出的问题,对跟主题分析偏离太远的小组予以引导,让学生自行摸索,在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正,最后老师组织小组进行故障排除工作汇报,互评,并对每组进行考核评价,再引导学生自行总结。
2.2评价设计。
课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式,利于理论联系实际,有利于学生的学习创新和思考,更督促他们到实际中去发现和改进,去寻找合适自己的项目和课题。
课程考核为:校内项目,企业,综合实训三大类。当堂课的考核有:教师考核、小组互评、小组自评;教师考核内容为五项:任务分析情况,实施方案制定,任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。
和很多专业课一样,多种教学方法和全面的评价方案,有效保证了教学效果。
3相关课教学
3.1电机与电气控制的教学。
本课程以发电机为主题,以工作任务为导向,以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程,用实物进行直观性教学,使学生感性认识强,理性认识够。
典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制(或三相异步电动机Y-降压启动)、机械手控制等。
课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号;了解个元器件的工作原理和使用方法;把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求:两台电动机都存在重载启动的可能,任何一级传送带停止工作时,其他传送带都必须停止工作,控制线路有必要的保护环节,有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。
3.2PLC教学。
PLC是可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)的简称,早期是一种开关逻辑控制装置,随着计算机技术和通信技术的发展,其控制核心采用微处理器,功能有了极大扩展,除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外,还有过程控制,数据处理,通信联网与显示打印,PLC接口采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰。
PLC有5种编程语言:
(1)顺序功能图(SFC)。
顺序功能图常用来编制顺序控制类程序,包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态,这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。
(2)梯形图(LD)。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式,是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的,形象、直观、实用,电气技术人员容易接受,要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号,是目前用得最多的一种PLC编程语言。
(3)功能块图(FBD)。
功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言,与数字电路中的逻辑图一样,极易表现条件与结果之间的逻辑功能。
(4)指令表(IL)。
采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表,使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读,其中的逻辑关系很难一眼看出,所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器,必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC,在用户程序存储器中,指令按步序号顺序排列。
(5)结构文本(ST)是文字语言。
编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容,中间加以不同的应用实例:顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理,使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计,LED数码管显示设计,还经常根据继电器电路图设计梯形图。
增加的学习情境还常有如下任务:洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制;寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。
3.3单片机。
单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面,在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域也都有广泛应用。
数据大都在单片机内部传送,运行速度快,抗干扰能力强,可靠性高,微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句,以实例应用为线索:单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。
教学采用ISP-4单片机实验开发板,可以完成大量的单片机学习、开发实验,对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机,有程序下载功能,可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。
3.4变频器技术及应用。
变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术;掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围;掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术;了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统,掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等,是强电应用和现代技术推广的有力体现。
3.5传感器与自动检测技术。
传感器技术代替人的感观,在各种环境下应用,检测技术是一套有效的反应体系,包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能,并能正确选用,了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成,对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案,能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。
教学过程进行小论文制作,让学生提高计算机应用水平,使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。
4毕业论文指导分析
毕业论文专业联系实际,通常小型自动化系统以单片机为主,大型自动化生产线以PLC为主,系统运行动力离不开电机,观察离不开传感器,调速可用变频器,综合所学,学生的论文涉及广泛,有效教学可对应从如下方面侧重指导。
4.1立意选题。
根据实际和研究方向做好侧重和体现,如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性,“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。
4.2材料整合。
在任务要求明确的基础上,首先确定相关技术指标,对应查找并列出论文结构,一份毕业论文至少含有三到五门课的内容,对应于研究方向进行相应编排和取舍。
4.3技术处理。
所搜集图片的背景往往有水印,要去掉,图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五,注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。
多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生,系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生,专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。
参考文献
[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》,中国铁道出版社,2010年7月
[2]马玉春.《电机与电气控制》,北京交通大学出版社,2011年1月