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中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)05-0042-02
《机床电气控制技术》是电气自动化和机电一体化专业的一门专业核心课程,在以往教学中一般是以理论为主、实践为辅,按照重理论、轻实践的教学模式设计课程的教学内容,教学质量不高,学生不能较好地解决实际问题,学习积极性难以调动,课程培养目标难以实现,未能达到技能培养的要求。因此,加强实践教学改革,是迫切需要解决的问题。
明确课程培养目标,重构课程实践教学体系
要按照本课程专业能力培养目标,结合国家职业资格鉴定中、高级维修电工职业标准中岗位职业能力的要求,构建“一条主线、两个模块、四个层次”的实践教学体系。一条主线是指全部教学过程贯穿与生产实际相结合。两个模块是指按照渐进性、先进性原则将实践教学分为两个模块,一是基础模块,用于训练基本操作技能,形成基本专业实践能力;二是创新模块,主要根据素质教育的要求,培养学生一定的创新精神和创新能力。两个模块的内容要统一规划,相互补充,形成一个有机的整体。四个层次是指按实训任务确定每一模块的教学内容。第一层次是基本实验(培养基本技能),在课内边讲边练,主要包括电器元件的认识、选型、检测、安装和机床控制线路基本环节等实验内容的训练,在实验教学中,既要严格按照“6S”管理训练学生完成从理论知识到实践知识的转化,又要在实践中反复训练学生使用工具、仪器、接线等方面的职业素质与操作规范性,形成良好的实践操作能力,为维修电工的实践考核奠定基础。第二层次是专业实训周教学(培养专项技能),以典型机床电气技能实训考核鉴定装置作为实训工具,内容包括典型机床控制电路原理分析、模拟故障现象分析、故障检测与排除、调试与维护等,通过实训,要求学生能正确对机床故障现象进行调查研究,在电气控制线路图上分析产生故障的原因,编写简明故障检修计划,能熟练运用仪器仪表找出故障点并排除故障,经试车使机床各项功能恢复,并撰写实训报告与总结,从而具备机床电气控制线路故障检修、调试与维护的能力。第三层次是课程设计教学(培养综合技能),要求学生按照教师提出的原则性要求对普通机床电气控制系统进行PLC改造,在教师指导下拟定改造计划,进行初步设计,将设计后的方案在PLC实训室进行设计验证,对方案进行修订,最后根据方案列出选购元器件清单,然后进行硬件连接、软硬件调试。第四层次是到企业进行顶岗实习、毕业实训等(培养综合应用能力),以进一步提高学生对机床电气控制系统的综合应用能力。通过系统性、渐进性的训练,使学生既能掌握必要的技能,又能在此基础上,运用所学专业知识,综合解决生产实际问题,对培养学生的专业技术能力、创新精神有较好的效果。
严格按照课程标准制定科学
合理的教学计划和实践教学大纲
根据教育部高等教育司《高等学校教学管理要点》文件的精神,“各种实践教学环节都要制定教学大纲和计划,严格考核”。依据课程标准,应从课程的实际及教学规律出发,以培养学生学会典型机床控制系统功能原理分析、故障检修、设备维护,掌握电气设备控制系统运行与维护的基本技能和相关理论知识,能完成本专业相关岗位的工作任务,具备从事企业电气设备控制系统的安装、调试、运行、维护、技术改造等基本职业能力为目标,科学合理地制定教学计划,完善实践教学大纲,丰富实践教学内容,保证实践教学有目的、有计划、有步骤地实施,让学生实践技能训练不断线,确实提高学生的实践技能。
整合优化实训内容,强化技能训练
要引入职业技能鉴定,推行职业资格证书制度,将实践教学内容与中、高级维修电工职业技能鉴定相结合,整合优化技能训练项目内容,培养出既有学历证书,又有职业资格证书的高素质、高技能人才。技能训练项目内容如下页表1所示。
按照基本技能训练内容对学生进行技能强化训练,要求学生根据提供的线路图,按照安全规范要求,正确利用工具和仪表,熟练完成电气元件安装、线路安装、通电调试,而且对调试或运行中出现的故障应能独立分析处理。经过强化训练后,及时安排学生进行维修电工考证,严格按照维修电工职业技能鉴定标准与要求进行考核,经真刀真枪的实践操作,教师可以及时了解学生对该项目的掌握情况,学生通过考证也可检验自己哪些基本技能还没掌握好,以便及时补上。
实训教学方法改革
突出实践技能的培养 专业动手能力的培养是多方面,要根据不同的项目,确定不同的要求。对机电一体化技术专业的学生,可着重进行以下几个方面能力的培养:(1)基本操作技能。要求掌握常用电工仪器仪表和工具以及安全用电与操作知识;会识读电气原理图、电气安装图、低压配电线路图;会根据负载合理选用常用低压控制电气和导线;能熟练掌握机床控制电路基本环节的安装配线及调试,符合GB3797-2005和DL/T5161-2002规范要求。(2)专项技能。要求掌握普通机床电气控制线路安装、调试、故障检修、安全检查与维护知识,具备典型机床电气控制线路故障检修、调试与设备维护的能力。(3)综合技能。要求学生能根据所学专业知识对普通机床电气控制系统进行PLC技术改造,掌握硬件连接和硬软件调试的方法与技巧。在实训过程中要求人人动手,独立完成,培养学生的独立自主性和创造性。
挖掘潜力 提高兴趣 可将每班学生分成几个组,分别指导他们查找有关资料和手册,在完成给定课题任务的基础上,鼓励学生开拓思路,充分挖掘潜力,各组自行设计控制电路,或有意在安装电机时设置故障(需教师把关),然后各组交换进行安装和故障检查,这样不仅可提高学生的学习兴趣,还可增强他们分析问题、解决问题的能力。
互帮互助 共同提高 由于班级学生的个人实践操作能力和综合技能有强有弱,在分组时可有意将他们搭配开,以强带弱,在教师的指导下,通过学生之间的交流,取长补短,共同提高。实训室全天开放,指导教师、班干部和实训组长各负其责,个别能力较低的学生可利用课余时间进行补课,进一步巩固和消化。
改革实训考核方式
本课程注重培养学生解决实际问题的能力,因此应以考核学生的综合运用能力为宜。以完成实训任务的质量为考核标准,采用学生、教师共同参与评价,过程考核与结果考核相结合的方法。针对每个实训任务的评价,采用过程考核方式,实训结束后进行理论实践一体化的结果考核,考核采用实践与理论相结合的方式,实训总成绩由出勤及实训报告、技能考核、理论考核三部分组成。分数比例按106030分配。技能分数宜以 36 分为合格,理论分数宜以18 分为合格,如果有一项达不到要求,视为成绩不合格。
理论考核 理论考核占30%,可与技能考核同时进行,考核内容为提出实训中出现的实际问题,让学生自己结合理论分析解答。例如,操作X62W万能铣床,在进行主轴电机变速冲动时,按下变速冲动按钮如时间过长,松开按钮后主轴电机由点动变为常动,对此故障原因进行分析;通过控制电路的故障排查,最快、最准确地分析出故障点的位置;通过给出的课题尽快地设计出合格的电气控制电路等。
技能考核 技能考核占60%,考核的主要内容是将实训中的全部内容分成若干个单元,每个学生以抽签的形式,在规定的时间内独立完成自己的任务。教师可根据每个学生不同的任务,制定评分标准,着重从操作技能的完成情况、职业素质与操作规范执行情况、现场的布置情况、工作态度、团队协作精神等方面当场打分,这样可使学生在心理素质、分析问题解决问题能力、安全文明规程执行等几个方面得到进一步的提高。
出勤及实训报告 出勤及实训报告占10%,出勤由班组长负责,每天认真记录,最后汇总。实训报告由每个学生根据实训中出现的一些实际问题进行分析、讨论,最后得出总结和体会。
实训考核每一单元都应有成绩评定,根据“各单元成绩×权值”进行综合,作为操作技能过程考核成绩。
教学实践表明,新的实践教学体系、内容、实训方法和实践考核方式是成功的,它激发了学生学习的积极性和主动性,学生的实践能力和职业能力得到了明显提高。
参考文献:
[1]黄娟花.《机床电气控制技术》项目教学环境下的学生差异性[J].中国科教创新导刊,2011(35).
[2]吴浪武,邹时华.浅谈《机床电气控制技术》课程教学方法[J].南昌高专学报,2011(2).
[3]彭丽.浅谈《机床电气控制技术》课程教学新模式[J].当代教育论坛(教学研究),2010(9).
[4]廖申学.浅谈任务驱动教学法在《机床电气控制技术》教学中的应用[J].时代教育,2010(7).
1.引言
服务社会作为世界高等教育的三个职能之一[1],即是强调教育不仅仅是传授理论知识,更重要的是增强学生对知识的应用能力。大部分大学生毕业后都要走向工作岗位,需要实践环境,进行实际操作和从而获得发现、解决问题的能力,于是在实训中掌握、巩固和加强知识的应用显得非常重要。
为适应以上要求,在电气与可编程控制器课程中,我们尝试进行了以下改革:在暑期,首先选拔出十名具有较强实践动手能力,善于思考的学生组成特训小组,直接由老师指导。在集体学习了控制任务的情况下负责电气与可编程控制器系统的元器件选型,电气接线板、电气接线图、电气原理图、元器件位置图的设计,然后招标购买和定制相应器件,自主完成电气控制柜的安装,接线,并结合回火炉控制系统[2]和C460车床控制系统[3]的控制要求编程、下载、调试,完成电气控制柜的整体设计和实验,反思问题和总结经验,撰写相应报告。学期开始后由这十名特训成员直接带领其他学生小组进行实训,重复以上实训内容,取得了很好的实训结果。
2.当前电气与可编程控制器课程中存在的问题
可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC或PC)是专为适应工业环境的应用而设计的一种数字运算操作电子系统[4]。它采用了可编程存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令,并通过数字量,模拟量的输入输出,控制各种类型的机械工业或生产过程。
经过30多年的发展,PLC自身已十分成熟与完善,尤其在顺序控制、开关量逻辑运算和处理这两方面具有显著优势,而模拟量闭环控制也已成熟,并随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展,PLC的结构和速度也得到了飞速发展,所以在工业控制领域中可编程控制器的应用非常广泛,涉及可编程控制器的岗位也是非常丰富的,需要大量能够熟练设计,操作,控制和维护此类工业控制应用设备的人才。对电子类专业而言,电气与可编程控制器是必不可少的课程,然而传统教学存在以下不足:(1)学生实践基础较差,缺乏主动锻炼的乏环境;(2)填鸭式课堂教育对学生吸引力小,常有逃课现象;(3)知识的掌握停留在认识阶段,不能将讲授知识和实际应用客观地联系起来;(4)未能掌握电气常识,导致在传统实验中,停留在“依葫芦画瓢”,老师查线后简单记录数据的被动阶段。这也就削弱了电气与可编程控制器课程的教学效果,不能充分体现其综合性和实用性的教学目的。
3.学生主导、突出工程的一体化实训
这次实训的主体是中山大学南方学院07级电子专业的全体学生,实训的目的是通过以学生为主导,教师为辅的方式,使学生获得从具体控制系统的项目需求分析,设计到电气与可编程控制柜所有元器件的采购、安装、接线,到最后完成控制系统的程序编写、调试和实训报告的全部参与和实践。如图1所示:
3.1控制系统分析
这部分内容的主要目的是让学生了解工业过程中,为适应自动生产、加工而应用广泛的车床、流水线等工艺,并分析它们的控制过程,以掌握其电气原理,完成控制系统的设计。
本次综合实训选择了两个典型控制系统,分别为回火炉控制系统和C460车床控制系统。首先分析了它们的运动结构、电力拖动形式、控制要求、实现原理,不同电机之间的协作关系,然后思考完成相应控制功能需要的数字或模拟输入输出量,对应的驱动形式,以得到所需元器件类型和数量,达到一个定性到定量的分析,最后让学生开始思考其主电路和控制电路原理和组成,所需要的保护、报警、显示等故障保护措施,尝试设计其电气原理图,以达到对系统的全面理解。
3.2电气原理图等的设计
基于对工业控制系统的认识,结合低压电器控制原理和电机控制理论等知识,引导学生进行电气控制系统图的设计。电气控制系统图包括电气原理图、电气元件位置图和电气安装接线图。这也就要求我们首先设计电气原理图,在掌握控制原理的基础上,系统的考虑控制需求、电气安全等从而进行器件选型,然后综合以上知识进行电气接线板的设计,即设计电气元件位置图,并结合所选型号器件的尺寸,获得了电气接线板的制作图纸。步骤如下:
(a)电气原理图的设计:根据控制系统要求,采用标准电气符号和标识,设计符合绘制准则的电气原理图。
(b)器件选型:满足控制系统要求和电气安全的基础上,进行器件选型。首先计算输入输出点数,并考虑适当冗余进行可编程控制器的选型,然后选择交流接触器、电机等器件,并充分考虑功能、尺寸、额定电流、电压等指标。
(c)电气元件位置图和电气接线板的设计:结合电气原理图和所选器件,集中配置电气元件,以求美观,安全和接线方便。
(d)电气安装接线图的设计:针对设计的电气接线板和元件位置图,结合电气原理图,对电源、主电路、控制电路及照明电路等接线进行设计。
(e)电气控制柜的设计:考虑电源的接入、接地等因素,以及移动和学生实验接线的方便等,设计双向可开门,正面为有机玻璃,操作面板直接可视且带滚轮的电气控制柜。
通过以上电气控制系统的设计,学生基本掌握了控制任务和实现方式,对低压电器控制有了很好的了解,同时需要阅读大量可编程控制器的模块资料,以及其他电器的资料,对低压电器目前潮流和实物也有了一定的了解。
3.3器件采购
在选型阶段,我们和学生已经走访了很多次市场,基本了解了低压电器的市场行情,但是为了减少现场采购的压力,我们采用了网上竞标和现场采购两种方式进行,针对像SiemensS7-200PLC这样的标配器件,我们采用了网上竞标方式购买,而螺丝、电线等则采用了现场购买方式,所以这次采购相对比较轻松。
3.4安装和接线
学生以组为单位,每个团队各负责一台电气控制柜的安装和接线。参照电气元件位置图,把大概120台电器或配件安装在电气接线板上,大概是一天时间的工作量。
在进行电气元件接线之前,要求每位同学首先学习电气常识,掌握电气装置的安装注意事项,以及接地与接零的相应知识,然后结合电气元件接线图,进行接线,做到主电路和控制电路尽量避免交叉和平行走线,减少干扰;做好过电压、过电流、漏电保护和接地,等等。
实际动手操作比理论难很多,很多学生都表示,接线是一项非常需要耐心、体力和技巧的劳动,每一个拐角都要折成漂亮的90度角,并且还要掌握每个电器的工作原理和接线方式,以及相互之间的先后顺序和布线技巧。而有些问题一旦没有注意到,很有可能导致短路,轻则烧毁电器,重则危及人身安全,所以需要很强的安全意识。接线的工作量比较大,时间较长,在接线的过程中,同学们可以同时掌握低压电器以及控制工艺。
3.5程序编写与调试
因为实训选用了西门子S7-200CPU和相应模块,所以要求学生利用自己的课余时间进行STEP7编程语法的学习,分别掌握语句表、梯形图和功能块等不同的编程实现方式。考虑到每个小组的具体情况都不尽相同,各有差异,我们首先给学生讲解了四种不同的编程方式:(1)使用起保停电路的编程方式;(2)使用步进梯形指令的编程方式;(3)使用移位寄存器的编程方式;(4)使用置位复位指令的编程方式。然后学生根据自身的知识特点和兴趣爱好,选用不同的编程方式。接着从最简单的一个按钮控制一个灯开始学习编写程序,渐渐地加入自锁、互锁、计时器、计数器、顺序控制等控制功能。当对STEP7编程熟悉之后,开始让学生思考回火炉和C460车床控制系统的地址分配、控制要求及实现逻辑。
由于在校大学生基本不具备继电器控制的设计经验,因此经验设计法不适合,我们提倡学生使用逻辑设计法。而为了增强逻辑性,便于理解和编程实现控制功能,我们引导学生思考如何将一个复杂的控制系统分成几个相对独立的子任务,分别对各子任务进行编程,最后将子任务的程序合理的连接起来,从而能够帮助同学们清晰的认识到各个控制子任务及相互之间的逻辑关系。
同时为了增强安全和可靠性,程序的编写要充分考虑手动和自动方式,遇有紧急故障,可及时手动停止。程序在下载到CPU之前,需要不断的修改和仿真。比如把程序导出后下载到仿真软件S7-200sim2.0中,进行反复仿真和调试,直到不仅能够满足控制要求,而且具备一定的鲁棒性、预防突发故障和紧急停车等性能为止。
3.6联机调试和编写实训总结报告
虽然在仿真软件中已经反复进行过调试,但并不代表程序一定能够满足控制要求,联机调试是必备步骤。在联机调试之前,需要制定周密、详尽的调试计划,充分考虑工业加工环境可能遇到的干扰和突发事件,不能盲目调试而忽略安全隐患。
通过联机调试之后,让程序连续运行一段时间,以确保程序的正常运行。
做到这一步,电气与可编程控制器实训已接近尾声,凝聚了众多的汗水和精力展现给我们的是一整的电气控制柜,内含满足回火炉和C460车床控制系统实现的软硬件。但是为了让学生回顾实训内容、总结实训经验和提升自己的专业知识,要求每个组以实训总结报告的形式编写技术文件,包含实训目的、平台、内容、步骤、结果和心得等六部分。
4.结语
电气与可编程控制器课程的综合性、实用性和应用广泛性,使得它与其他课程不同,仅仅靠理论学习,没有实践锻炼,将使得对知识的掌握缺少直观性、系统性、实践性和综合性。为了系统培养学生对控制系统、低压电器、电气常识、PLC、编程和调试等的认识,开展PLC综合实训课程是十分必要的,同时也能让大学生提前认识到工作所需要的汗水、耐心、责任、创造性思维和团队合作精神,提高综合素质。
参考文献:
[1]傅树京.高等教育学[M].首都师范大学出版社,2007.
[2]李彪.回火炉燃烧控制系统[J].自动化与仪器仪表,2009,(5):113-114.
《电机与电气控制技术》课程是我院机电一体化、数控技术及相关专业的一门重要的专业基础课,在三个核心能力培养中处于重要地位。该门课程具有很强的实践性,与企业生产实际联系密切,在专业课程体系中具有承上启下的作用。传统教学方法实践环节滞后于理论教学,理论与实践脱节,无法调动学生的学习积极性和主动性,无法满足职业教育岗位群的要求。根据该课程的学科特点,笔者就项目教学法在《电机与电气控制技术》教学中的应用进行了初步的尝试,取得了一定的效果。
1 项目教学法的特点
项目教学法是通过实施一个完整的工作项目而进行学习的教学方法。学生在教师指导下以小组分工合作的形式完成项目任务,它将实践项目贯穿于教学的始终。在教师的引导下,学生按照实际工作过程以小组为单位进行收集信息、制定计划、设计方案,通过分析讨论、决策实施、总结评价,最后形成项目报告。通过项目的实施,培养学生的动手能力,分析问题和解决问题的能力及团队协作精神和创新意识。
2 项目教学实施过程
2.1 项目的选取与制定
依据专业培养目标及维修电工职业资格要求,以必需够用为原则。(1)项目选取难度要适中,有一定的弹性和梯度,由浅入深逐步递进。为此在每个项目中安排了三到四个具有一定梯度的学习任务,根据学生实际情况选取2-3个实施。(2) 项目的设计要切实可行。要充分考虑学院现有教学设施设备及学生实际情况,在内容选取上尽量采用同学们感兴趣的工程实例,同时要考虑项目教学的成本,使教学实施切实可行。(3)项目内容紧密联系工程实际,尽量从企业生产实际中选取项目内容,力求反映新技术在项目中的具体应用。
2.2 项目的引导
在每个项目实施前,教师通过任务书和引导文向学生布置项目任务,使学生明确项目任务应知应会的知识目标、技能目标、素质目标和要求。然后通过PPT、动画、视频、实物等讲解本项目相关理论知识,引导学生自主学习,最后提出技能训练的要求和目标、内容及评分标准,让学生有目的地去学习、实践和自我评价。
2.3 项目的实施
各小组领取任务后查阅项目相关的资料,分析制定项目实施计划,经过教师审核后以分工合作的形式进行项目的实施。教师对项目的实施过程进行动态管理并发挥指导作用, 及时了解各小组项目实施进展情况和存在的问题, 有针对性的给学生加以指导和帮助,引导学生寻找解决问题的方法,培养他们独立工作的能力。例:CA6140车床项目教学实施过程
(1)、教师提出引导问题,下发工作任务单,安排教学流程。
了解CA6140车床的结构、运动形式、控制要求、动作过程,能正确分析CA6140车床主电路和控制电路电气控制原理;列写CA6140车床电气控制元器件;能正确安装调试CA6140车床控制电路;掌握机床检修常用的方法和步骤,并能正确排除常见故障。
(2)、学生查阅相关教学资料、电工手册、阅读电气说明书及图书资料等,绘出控制电路图,编制操作说明书,列写元器件清单并对元器件进行检测。教师审核并提出修改意见。
(3)、学生按小组在实训室亚龙电工操作台及CA6140车床电气控制挂板上进行机床电气控制电路的安装调试及维修实训操作,小组成员之间分工合作共同完成项目任务。安装完毕后学生自查、小组互查、经老师检查无误后方可通电试车。小组讨论问题。学生当老师,小组之间相互PK。各小组选一名能力强的同学进行讲解,小组之间互相提问,你问我答。
(4)、教师总结讲评。一是学生对车床知识点掌握情况的讲评。点评各小组对CA6140车床的电气原理图掌握及理解情况;二是学生操作技能表现讲评。根据各小组在安装调试及通电试车反映出的问题进行点评;三是学生创新思维能力讲评;四是学生团结协作能力讲评。
2.4 项目的总结与评价
项目任务完成后,学生进行成果展示并填写工作任务单,撰写总结报告。项目评价采用学生自评、小组互评和老师评价三级评价方式。老师评价根据现场操作、回答问题、项目完成情况及提交总结报告等。学生掌握基本知识点及项目总结报告占30%,项目完成情况及在实施项目过程中动手能力、分析解决问题的能力占50%。学习态度、团队协作精神及创新意识等基本素质占20%,汇总为项目得分。教师对项目完成情况进行总评。
3 实施项目教学法的体会
项目教学实现了三个中心的转变:(1)将以课本为中心转变为以“项目任务”为中心,学生个个参与,人人动手,变要我学为我要学,调动了学生的学习积极性和主动性,有利于培养学生分析和解决问题的能力、动手能力及团队合作精神,养成一种积极、主动、合作探究的学习习惯;(2)将以教师为中心转变为以学生为中心,突出了学生的主体地位。(3)将以教室为中心转变为以实训车间和实际经验为中心,以传授知识为主转变为以培养能力形成技能为主。项目教学实现“教、学、做一体化”,让学生记忆深刻,知识和技能掌握得更加牢固,有利于学生职业能力的培养,也有利于教师向“双师型”教师的转化。
4 项目教学中存在的问题与不足
一是没有合适的项目教材,项目课程开发难度大。二是缺少具有企业实践经验和工程经历的“双师型”教师队伍。三是实训场地及实训设备投入大,经费不足,有些设备价格较贵。四是项目教学成本较高,只适合于小班教学,耗材消耗大,对教学资源的占用率较高。五是教学组织难度大,对教师的教学能力和素质要求较高。这些问题会直接影响项目教学的顺利实施,有待于今后教学中进一步的探讨。
参考文献
关键词:自锁控制线路;正反转控制线路;顺序控制线路
Key words: self-locking control line;positive and negative rotation control line;sequence control line
中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)28-0048-01
0 引言
各种生产机械的电气控制设备有着各种各样的电气控制线路。这些控制线路不管是简单的还是复杂的,一般都是由一些基本的控制环节组成的,在分析控制线路的原理和判断其故障时,一般都是从这些基本环节着手。因此,掌握电气控制线路的基本环节,对生产机械整个电气控制线路的工作原理分析及维修有着很大的帮助。
1 基本电气控制线路实验
在电气控制线路的基本环节中,自锁、正反转和顺序等是比较常见的控制线路,也是电气控制线路实验的基本内容,笔者从事电气控制线路教学多年,现将这三种线路在学生实验过程中常见的故障总结如下:
1.1 自锁控制线路实验 自锁控制线路主要作用是可以使电动机连续运行。
正常现象:按下启动按钮SB2,电动机启动;松开SB2,电动机继续运行;按下停止按钮SB1,电动机停止。
故障现象:按下启动按钮SB2,电动机启动;松开SB2,电动机继续运行;按下停止按钮SB1,电动机不会停止,只有切断电源,电动机才会停止。
故障分析:停止按钮SB1没有起作用。故障原因:如图1。
KM常开自锁触点本应该接在线号3-4之间,即接在SB1的出线侧(3)和SB2的出线侧(4)之间,但是学生在接线过程中将KM的常开自锁触点接在了线号2-4之间,把SB1的进、出线侧(2)和(3)接反了,造成了停止按钮SB1失去了作用。
1.2 正反转控制线路实验 正反转控制线路作用是可以实现三相异步电动机双方向旋转运行。它实际是在自锁控制线路的基础上分别多串了另外一个接触器的常闭触点即互锁触点(目的是为了避免电源短路)。
正常现象:按下启动按钮SB2,电动机正转;按下停止按钮SB1,电动机停止;按下启动按钮SB3,电动机反转。均不会启动,没有任何现象。
故障分析:电源不通电或者线路接错。
故障原因:在排除电源、接触器、熔断器、热继电器等低压电器自身故障后,查看线路。如图2。
KM2的互锁触点应该接在线号4-5之间,KM1的互锁触点应该接在线号7-8之间,这样可以保证KM1和KM2两个接触器不能同时得电,从而不会出现电源短路的故障。学生在接线时,将KM1和KM2的互锁触点位置接反了,KM1接在4-5之间,KM2接在7-8之间,用自己的互锁触点来控制自己的线圈,结果只能是两个接触器都不会得电。
1.3 顺序控制线路实验 在装有多台电动机的生产机械上,各电动机所起的作用不同,有时需要按一定的顺序启动才能保证操作过程的合理和工作的安全可靠,这些顺序关系反映在控制线路上,就是顺序控制。
正常现象:先按下启动按钮SB2,电动机M1先启动,再按下启动按钮SB3,电动机M2后启动,按下停止按钮SB1,M1、M2同时停止。如果先按下SB3,没有任何现象。
故障现象:按下SB2,M1、M2同时启动;按下SB3,M1、M2同时停止。
故障分析:接在线号1-6之间的KM1常开触点没有起到顺序控制的作用。
故障原因:如图3。
KM1常开触点本应接在1-6之间,学生接线时,将接在1的一侧接在了7上,使得KM1常开触点并在了启动按钮SB3两端,从而造成了两台电动机同时启动的现象。
2 结束语
学生在实验、实训过程中,经常会混淆低压电器的进线、出线侧,造成这种情况的原因,第一是对线路不熟悉;第二是遇到比较复杂的线路、使用导线较多时,思路不清晰。针对以上问题,首先学生应该能顺利的画出线路原理图,在图上标出线号;其次在实验、实训过程中同一相要使用同一颜色的导线,在导线两端需注明线号,以便于实验、实训教学任务的顺利完成。
中图分类号:G42文献标识码: A
一台电冰箱整机的电气控制电路图,它的位置贴在冰箱后的背面或者是贴在冷藏箱门的里面,打开箱门就能看见,能看见电路元件的连接,连接导线的颜色,其电路图看起来比较简单、粗略,具体详细的电路就没有了,只能再查找其它的资料。单从表面上看其实际电路往往是看不到的,在改装或维修电气控制系统时往往都比较困难,但作为一名制冷维修工又必须要掌握的基本识图技能才能根据故障现象进行电气电路的维修,因此针对制冷维修工技术的要求,进行电气控制实训教学是个难点。
目前家用电冰箱的规格、种类繁多,不同类型的家用电冰箱所用的电气控制形式也不一样,学生要想在学校课堂内有限的时间内把各种形式电冰箱的电气控制系统都熟识是不可能的,也是不现实的。
一般的中等职业学校的实训条件也很难具备如此繁多的规格和种类,因此,学生首先懂得把电冰箱最基本的控制线路进行分析与检修,再弄清几种代表性整机电气控制系统来龙去脉,其次弄懂基本电气控制的原理和故障现象的分析与检修,在此基础上再进一步加深认识就基本上达到了实训教学的目的。
电气控制实训教学的各个环节直接影响到教学效果和实训质量,现就家用电冰箱整机电气控制系统实训的教学,谈谈具体实训教学环节的几点做法:
一、合理分组,提高实训效果
冰箱电气控制系统的实训要求知识性和实践性都很强,实训教学与理论课教学不同,它不仅需要有场地,还需要有实训设备,才能完成实训教学所要求的操作任务。如果每人用一套设备,对个人来说,实际操作时间虽多,但受个人智慧和能力的限制,实训教学的效率和质量却不一定好;进行分组教学,每组使用一套设备,就能发挥小组集体智慧和能力优势,同时还能保证实训的效率和质量。在分组时,教师应根据学生平时的学习成绩、动手操作能力、性格诸方面的差异,以4-6人为一组进行平均搭配,尽可能使每个小组处于同一个水平、具有同样的竞争力,将同一班级的学生分成若干个最优化的合作学习小组,每个小组内设立组长、记录员、资料员、发言人等各一名,采用轮班制,确定每个成员的职责,明确每个成员的任务。如组长负责组织、开展小组合作学习活动,资料员负责搜集学习资料,记录员负责记录本组的意见和观点,合作学习活动发言人负责代表小组汇报小组合作学习成果。
二、激发学生学习识图、读图的兴趣,提高学生动手操作的积极性
在实训本课题前,首先要让学生通过多种渠道去了解家用电冰箱的实际电路究竟是怎样的,通过观察、寻找、拆卸等方式,根据需要也可以指导学生到商场去收集一些相关资料。经过本人多年带电冰箱实训教学的经验,感到要培养学生的学习兴趣、动手能力要一步一个脚印,从基本的基本技能开始,要让他们感受到从易到难、从简到繁、从直观到隐藏来安排实训内容,甚至哪怕是一扎线的接头、导线的连接开始,千万不能让学生过快接触到比较难于完成实训效果的实习,同时也练习了识图、读图能力,为电气控制系统出现故障进行维修做好准备。如果直接就给一台电冰箱让学生进行电气控制的实习,学生根本无从下手。所以我会先让学生进行电冰箱基本电气控制系统接线的模拟接线,从一个个基本单元电路(具体部件电路)开始,让学生在比较直观的、看得见的条件下让学生去识图、读图再到接线、检测、检修等实际操作,边说边操作,眼到手到思想到,这个电路都学会了再进行下一个电路,按部就班的完成整机电气控制电路的实训,这样就很容易使学生获得成功感。如果直接给学生一台整机电冰箱进行实训,无论老师怎样去描述实习步骤,他们也将不知道要从那里入手,反而学生的成功感、学习的兴趣、动手的积极性就不能得到提高。
三、加强操作过程,紧扣实训环节
经过直观的、反复多次的模拟练习熟识后,就可以让学生由浅入深地接触电冰箱实际电路的接线和检测、维修。
首先从外面可以看得见的冰箱启动保护装置开始实习。指导学生参照模拟练习的情况认真观察启动保护装置各元器件的接线情况;实际测量各元器件的参数,要求学生对所看到的情况、测量的数据进行记录、比较、分析;自己再动手操作一遍,进行检查核准。
其次是冰箱内部的温度控制和照明电路。这两部分电路虽然元器件比较少,温度控制电路只有一个温控器,照明电路有一盏灯和一个门开关,但是,线路的连接就由能看得见变为看不见了。这时教师不好好引导的话,学生很容易被困难吓倒,以后的环节就比较困难了,因此,教师必须引导学生怎样从辨别导线颜色开始,区分导线的进出连接的点(器件);然后再用万用表去测量进、出线的连接情况等,由表及里,循序渐进。
最为关键的一步,定时化霜控制和风扇控制电路。这两部分用到的元器件相对比较多,线路连接也比较复杂,甚至有部分的零部件放在冰箱外部(部分机型)。如果学生没有进行过模拟电路接线训练的话,一接触就是实际电路,他们真是不知从何处入手,学生就很容易被一条条的连接线弄得晕头转向,什么的兴趣都没有了,掌握这方面的技能是最为关键的。要耐心地指导,教会学生凡事都要遵从规律、看清楚、做好记录、慢慢理顺,把具体电路进行分解,如:定时化霜电路可以分解为定时器部分、化霜温控部分和加热熔霜部分;风扇控制电路是由风扇电机和双联门开关电路组成。最为关键的是定时化霜电路的理解,如果把化霜定时器的接线弄清弄楚,其他元器件的接线就迎韧而解,主要电路部分弄清楚了,一些其它的加热防冻电路就变得简单多了。这些电路要么单独直接并接到主电路上,或几路并接在一起后再连接到主电路上,通过对各个部分逐渐弄通弄懂,学生就非常容易掌握电冰箱电气控制系统的接线和维修了。
四、加强巡回指导,适时示范讲解
巡回指导是实训教学的保障环节,也是实训教学中比较重要的环节之一,要求教师在学生训练中要针对器件的安装方法、接线的正确性、规范性、故障排除的思路、方法和通电试运转的安全性,有计划、有目的、有准备地到每个学生的实训工位进行检查指导,纠正不规范的操作,对存在的问题和异常情况及时处理解决。在巡回指导中要正确对待个别差异,注意因材施教、有的放矢,采用集中指导和个别指导相结合的方法,使学生的操作技能得到进一步的提高,达到统一的实训要求。
适时的讲解示范要注意时机(问题比较集中的),同时注意讲解示范不用教师亲自动手去做,最好是找个平时接受能力较强学生做示范,学生之间的传授更容易接受,也亦达到教学目的。讲解力求做到目的明确、内容适当、语言精练、条理清楚、逻辑性强,注重突出重点,多用启发式教学化解难点,使传授的知识生动形象通俗易懂。比如整机电气性能测试,一台正常运转的电冰箱用万用表的电阻档测量电源插头上的L-N-E三个插脚的直流电阻值,测L-N的直流电阻值是多少(应等于压缩机主绕组阻值)?L–E、N-E又是多少(∞)?把温控器开关断开,冰箱门关上,测L-N又是多少(应等于灯泡阻止)?恢复温控器开关到接通位置、把化霜定时器拧到化霜状态(化霜温控器处于接通和不接通两种情况)、冰箱门打开测L-N又是多少(接通约等于化霜发热器的阻值,不接通时约等于定时器电机阻值加上化霜发热器的阻值)?还有测量风扇电机等等……这样可使学生心里知道得一清二楚,手上干得明明白白,在操作中得心应手。
最后还要注意每次实训结束后,教师要结合当天训练的完成情况,出现的问题进行小结,肯定成绩、指出不足,分析原因,指出解决办法,同时也要要求学生回去认真总结当天的训练课题中存在有什么问题,不断积累经验。整个课题实习完后进行考核,让每个学生都知道自己对本课题实习技能掌握的程度。
参考文献
[1] 黄良辅编著,《电冰箱空调零部件实用手册》,人民邮电出版社.北京.1995
中图分类号:G712 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)24-0081-03
工作过程为导向的职业教育理论核心是从职业需要的角度出发,以职业岗位典型工作任务为内容,开发出工作过程系统化的学习领域课程体系。课程体系以职业能力培养为主要目标,以典型工作任务为载体,将学习过程、工作过程与学习能力有机结合起来,在逼真的企业环境中边学边做,充分体现工学结合的高职教育特征,有效解决企业所需与学生所学之间的矛盾,提高学生“零距离”上岗的就业竞争力[1]。
数控机床电气控制系统安装与调试课程是数控设备应用与维护专业的核心课程。借着国家示范院校建设改革的精神,2009年,包头职业技术学院数控设备应用与维护教研室对该课程进行全方位的教学改革,取得良好的教学效果。现在该课程已建设为自治区级精品课程。
1 课程定位
确定了专业人才培养目标后建立课程体系。数控机床电气控制系统安装与调试是为电气装调与维修岗位开设的一门课程,该课程实践性强,与生产实际联系紧密,知识覆盖面广,是强电与弱电的结合,对于培养学生的工程实践能力、综合素质及创新能力具有重要的作用,要求通过该课程及前续课程的学习,学生能独立进行整台数控机床电气控制元件的布置、连接、调试及电气故障排除、维修。
数控机床电气控制系统安装与调试课程开设在第三学期,共88学时,在电气工程基础1与2、机械技术应用基础及相关实训课程完成的基础上,以数控机床装调维修工国家职业技能鉴定要求为依据,选择数控机床为载体,通过基于工作过程项目训练,使学生根据数控机床电气原理图计划、决策电器元件布置图及接线图,以决策结果实施元器件的布置、接线、电气调试、机电联调,掌握数控机床电气装调知识、技能,具有数控机床电气安装、调试、维修及设计的综合能力,为后续课程数控机床PMC控制与调试、数控机床故障诊断与维修、数控机床装调维修工中级工、毕业顶岗实习等奠定坚实的基础。
2 课程开发思路
根据高职数控设备应用与维护专业职业岗位(群)中的数控机床电气装调与维修的任职要求,参考数控机床装调维修工中级工考核模块之一——数控机床电气装调与维修的考核要求,并且结合包头职业技术学院该专业人才培养方案的培养目标,经过多次走访数控机床制造及应用企业,对其工作岗位的实际任职要求、典型工作任务及职业相关技能、知识、素质、能力需求进行分析、归纳、整合,进行数控机床电气控制系统安装与调试课程基于工作过程的完整工作任务的开发,设计教学过程,通过情境显现、模拟仿真等方式组织教学,建设典型工作任务为主体的理实一体化教材及相关教学资源。课程开发思路设计如图1所示。
3 工作过程系统化的课程教学内容设计
工作过程系统化的课程体系强调工作过程的整体性,强调方法能力、社会能力与专业能力的培养融为一体,在分析、整理典型职业活动工作过程的前提下,按照由简单到复杂的工作任务进行重构。
3.1 岗位职业行为能力分析
在深入理解工作过程系统化后,本专业教师经过对包头及周边地区数控机床制造及应用企业的电气装调工岗位的职业能力进行分析与总结,确定数控机床电气装调岗位的岗位职业行为能力如表1所示。
数控机床电气控制系统安装与调试课程在进行岗位职业行为能力分析的基础上进行教学内容的整合,原则是凡是与工作任务有关的知识都纳入教学中,无关的知识尽量不讲,针对其预设能力目标进行学习情境的设计。
3.2 学习情境设计
根据数控机床电气装调岗位职业行为能力拟定该课程教学目标,包括应知知识、应会技能和应具备素质三大项教学目标,其中归纳出如数控机床电气原理图识读与分析等15项应知知识,能够独立完成数控机床电气控制系统的安装与调试等9项应会技能,强化安全生产意识,具备发现、分析和解决问题等5项应具备素质。
以课程教学目标进行学习载体的选择,载体选择的原则是强调工作过程的完整性,以数控车床、数控铣床、加工中心等3种典型数控机床为载体,为了保证教学内容的循序渐进,划分5个学习情境,每个学习情境又分为3项任务,共计15项任务。
情境1 简易数控机床电气控制系统安装与调试,实现1开环进给轴、1主轴及刀架换刀控制功能运行,计划学时18学时;
情境2 简易数控车床电气控制系统安装与调试,实现2开环进给轴、1变频主轴及刀架换刀功能运行,计划学时14学时;
情境3 数控车床电气控制系统安装与调试,实现2半闭环进给轴、1变频主轴及刀架换刀控制功能运行,计划学时16学时;
情境4 数控铣床电气控制系统安装与调试,实现3半闭环进给轴、1伺服主轴功能运行,计划学时24学时;
情境5 加工中心电气控制系统安装与调试,实现4进给轴,其中3直线轴、有1直线轴是全闭环控制、1旋转轴、1主轴、1刀库换刀功能运行控制,计划学生16学时。
4 课程实施过程
教学内容的组织遵循六步法原则:教师下发任务并提出相关问题;引导学生分析电气原理图;学生咨询,提出问题、查阅资料,进行自主学习;学生分组讨论,进行计划与决策,主要是绘制电器元件布置图和接线图;教师给予指导、答疑、评价;根据下发的元器件清单和工具清单进行准备,依据计划和决策的内容进行任务实施,即将数控机床电气系统安装调试好,实现该任务的功能运行。在计划、决策、实施过程中贯穿小组及教师的检查与评价。
4.1 教学方法及手段改革
在教学方法与手段上改变传统的“一言堂、一张黑板”教学,坚持“教师为引导,学生为主体”的思想,采用行之有效的多样化教学方法及手段,使教、学、做融为一体,提高学生的学习兴趣,增强学生操作技能,达到理实合一、交互渗透、逐渐递进的教学效果。下面以情境1的任务1“刀架控制电路”为例,来说明使用的教学方法及手段。
教师用任务驱动法引出任务1“刀架电路连接与调试”,用引导文法引出任务1需掌握的知识点和能力,可为学生自主学习提供方便;在进行刀架控制相关知识点传授时用主讲教学法;用演示法向学生演示刀架动作过程,可直观形象地说明刀架动作过程;采用教师示范、学生实练法可以提高学生动手能力,消除学生心理害怕的顾虑。同时采用多种教学手段,在知识点传授时采用经典板书、PPT课件相结合;用数控机床调试维修教学软件进行模拟、仿真,可增强学生对元器件的布置和接线的感性认识;实物真做法可以提高学生实施的可操作性;学生可通过学院该课程精品课网站及其他相关资料进行自主学习。
从情境1至情境5的学习中,学生的主体性逐渐增多,教师的主导性逐渐减少。
4.2 考核方式改革
在课程教学中改变了传统的“一卷定成绩”的考核方式,考核方式分为过程考核和终结考核,并且过程考核占最终考核结果的70%。过程考核强调学生素质和能力,每一学习情境对学生每个工作过程进行评价,如表2所示。
5 教学质量保障
为了更好地达到改革后预想的教学效果,用学校现有的条件完成企业真实工作岗位的任职要求,需要有相应的教学保障,分别是师资队伍、实训中心及教学资源。
5.1 具有“双师”素质的师资队伍
首先,教师要具有强烈的敬业、团队和开拓创新精神,不断研究和运用先进的职业教育理念和方法服务于课程开发与实施;其次,把握角色的转变,强调学生学习的主体性,引导学生学会学习,成为学生困难的解决者、学生学习的协助者;最后,能运用各种教学方法与手段,了解学生的现状,因材施教,把握所授知识的重点和深度,引导学生运用电脑、网络等新型学习工具进行小组合作学习、自主学习。
5.2 具有企业真实环境的理实一体化实训中心
需要有与企业合作,共同设计建设的具有企业电气装调工真实工作环境和职业氛围的实训中心,为学生提高实践技能及资格证书考核建立一个良好的学习和实训平台,能够创造良好的工学结合、教学做一体的理论、实践教学环境和职业氛围。除此之外,还应该充分利用校外实训基地的有利资源,建设稳定的校外实训基地,充分保证该课程及电气装调工岗位实训、毕业综合技能训练和顶岗实习等。
5.3 丰富可利用的教学资源
为了保证该课程顺利进行,需配套相应教学资源以满足教师的教学和学生的自主学习。现在该课程已为省级精品课程,配套资源有自编讲义、项目任务书、引导文、考核评价标准、习题库、PPT课件、配套说明书、精品课程网站、多媒体教室、网络平台等。
6 改革前后比较
“数控机床电气控制系统安装与调试”课程基于工作过程系统化教学改革后,与改革前的情况比较,主要有3个方面的不同,如表3所示。
7 结论
基于工作过程系统化的数控机床电气控制系统安装与调试课程教学内容、教学方法与手段、考核方式等的改革,经过笔者教学实践证明,通过在教学内容上创设工作过程的完整性、应用性,教学方法与手段上强化工程能力的培养,考核方式中注重过程考核,是体现以能力为本位的学生的主体性逐渐增多、教师的主导性逐渐减少的诠释,在整个教学过程中激发了学生的学习兴趣,提高了学生的操作技能,达到了良好的教学效果。
参考文献
[1]夏燕栏.基于工作过程的《数控机床控制系统的装调》课程开发与实践[J].职教论坛,2010(6).
一、电工实训课的现状
在目前的技校电工实训教学过程中,我们发现,学生实训能力不强的现状仍没有得到根本解决。总结原因,可以归纳为以下几点:
一是学生在义务段教育中,由于偏向重视学生的文化课学习,一定程度上忽视了学生的动手操作能力。传统的填鸭式、灌输式的教学方式在一定程度要减弱了学生的创新能力和主动性。
二是实训课教学上仍以老师为中心,老师从方法、步骤、注意事项甚至到实训过程中可能出现的问题都要无所不包地进行讲解。学生在实际操作中只是完全机械、被动地按照教师的讲解进行操作,这样的实训教学不仅不能发挥学生的主观能动性,而且还束缚了学生思维能力的发展,不利于培养学生的实践能力。
三是实训课成绩考核以实训时间、安全、质量为主,造成有的学生不注重实训的过程而只注重实训结果。实训过程中学生很少在过程中钻研问题,没有带着问题去学、去做实践;在实验中出现的各种故障学生也不会认真分析,想办法排除故障。
二、问题教学法在电工实训课中的运用
案例:笔者所在学校利用人才和技术优势,积极为小微企业提供技术推广和技术服务,力争走出一条“产教结合、以教促产、以产养教”良性循环的校企合作新路子。2011年6月,象山百斯特机械制造有限公司某电工突然离职,而企业恰巧想要提升一下企业电气控制箱中的接线档次,于是企业负责人找到学校寻求帮助。学校电气专业教师听完立即组织学生针对企业的这个难题进行了分析论证,在分析论证之后师生联合着手图样的设计工作,并布置学生分组完成了生产和调试环节。经过5天紧张工作,师生第一次合作完成了7个接线高标准、高档次的电气控制箱。
1.创设情境,提出问题
技校教育的情境创设一般建议来源于企业的实际难题。而问题情景的创设,应联系学生的实际,如知识基础、思维水平等。否则,无法使教学顺利进行,也无法达到教学目标。以上案例中涉及到的电气控制箱是师生接触到的第一个企业实际难题。
早期学校电子电工专业教师把百斯特公司原生产电气控制箱的设计图样呈现在实训课堂上,引导学生去发现问题。经过学生的小组讨论之后,发现以下几个问题:一是电气控制箱的生产没有设计图样,主要靠电工师傅死记硬背、经验性地连接;二是线号标记较乱,没有规律性;三是元件布置不合理,电气控制箱在工作时有一定的干扰影响。发现了这些问题之后,教师引导学生带着问题去学习、去探究。
这种问题情境的创设很重要,能够引导学生在学习进程中经常处于积极思考的状态,做到“学”“疑”“思”有机结合,逐渐形成问题意识。在具体的教学活动中,教师应根据学生的认知水平、思维特点精心设计提问,提问要有启发性,避免“是这样”,多用“为什么”“怎么办”等有利于学生思维发散的提问。
2.鼓励质疑,解决问题
学生在发现问题、提出疑问之后,教师要求学生带着问题回顾教材相关内容并进行学法指导,可通过基础理论教学内容与复习学过的知识,用设疑的方式激发学生探究知识的激情,引导学生积极思考。
针对上述三个问题,学生们也找到了相应解决问题的方法:①主电路和控制电路尽量分离,以防主电路对控制电路产生干扰;②接线路径尽量缩短,这样的话,能达到“走线好走、不占位置”的效果;③线号标识清楚,便于以后的检查维修。学生们在此基础上论证并设计了电气控制箱的线路图样,并按照图样首次成功地完成了7个电气控制箱的制作,产品合格率为100%。
当然,教师在教导过程中要以问题为主线,让学生多提出问题,并带着问题去学习、思考、实践,才能在较短的时间内获取较多的信息。在教学过程中,教师要精心设计教学程序,学习规律应让学生自主发现,学习方法应让学生自主寻找,答题思路应让学生自主探究,出现问题应让学生自主解决,鼓励学生努力做到多角度地去思考。
3.评价点拨,强化训练
在整个学生自我探究过程中,教师要根据学习目标适时引导点拨,做到引导得法、点拨有方,抓住问题的实质;重点讲实、难点讲透、疑点讲清,但要给学生留有思考的余地。
对于学生实训课的评价,应注重过程与结果的有机结合,要制定一套切实可行的评价方案。对于学生整个实训过程应采用积极正强化的方式,比如鼓励、赞赏、肯定等;在实训过程中还要用引导、点拨、启发的方法去教育,使学生受到激励,从而以更大的热情投入学习,取得良好的学习效果。
三、问题教学法在电工实训课中的运用体会
第一,关注全体学生,尤其要关注平时理论学习困难大、实训操作能力差的学生,发现他们身上的优势,鼓励他们大胆地把学习中碰到的问题讲出来。在分组的过程中,引导学习基础比较好的学生主动地帮助学习困难同学找到克服困难的办法。
第二,实施分层教育,尊重个性和差异,不要强求一致。要引导学生互相启发,允许有差别,不必强求问题一致、答案一致。可以让优秀学生提的问题更深入一些、更复杂一些,鼓励他们进一步研究和发展也要鼓励基础薄弱的学生向优秀学生学习,从中得到启发和提高。
1.引言
《电气控制技术》课程是高职电气自动化技术专业及相关专业的专业必修课程,该课程在整个专业的课程体系中起着承上启下的作用。传统的教学方法,已经不能适应市场对新型技术人才的需求。这种教学方法所讲授的知识与技能和实际有一定的距离,教学环境和用人单位对人才所要求的培养环境也存在较大差异。因此本文就高职《电气控制技术》课程探索了项目教学法。
项目教学的指导思想是让学生独立完成一个项目,从项目资料的收集、方案的设计以及项目的实施,到完成后的评价,都由学生来负责。教师在教学实施过程中起指导与解答疑难的作用。通过每个项目的实施,使学生能够了解和把握项目的每一环节的基本要求与整个过程的重点及难点。教学中选择的项目主要是从典型的工作任务中开发出来的,并以项目为核心,按照工作过程的逻辑关系整合于课程内。这种以职业工作任务为依托设定学习内容的教学模式,有效地解决了传统教学中理论与实践相脱离,使理论教学内容与实践教学内容通过项目或者是工作任务紧密地结合在一起。
2.项目教学法的内涵
项目教学法,就是指以实际的工程项目作为有效实行实践教学的载体,学生在教师或工厂企业技术人员的指导下,通过解决实际维修项目进行技能的实习。在教学过程中通过项目驱动,使学生学会查询资料,使学生在做中学习知识并进行展现和评价项目的实践过程。项目教学法的精髓在于学习过程。学生在这个过程中锻炼分析问题、解决问题、团队协作、自我展现等各种能力。教师已经不是教学中的主导地位,而成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者,在整个教学过程中学生具有绝对的主动性。从这个意义上讲,教师其实是项目指导人。项目教学可以使学生在教学中较好地掌握、运用新技术,离开学校就可以顶岗工作,实现学校与用人单位的无缝对接,保持就业的持续性。
3.项目任务的设置
项目任务的设置是“项目教学法”成功的关键。项目任务的设置应以场地、设备、人员等教学硬件为基础,综合考虑教学目标与要求、知识结构的纵横关系等教学软件,通过软件与硬件的结合来统筹规划项目的内容和层次。项目的设置既要密切联系书本的基础知识,又要具有一定的思考空间和难度,还得能够充分发挥学生的自主意识和创新能力。而且整个过程同学们都是自主完成,教师主要是营造学习氛围、创设学习情景,组织和引导教学过程,当学生在完成任务的过程中碰到困难时,给予具体的帮助。
4.项目教学法在电气控制技术课程中的实施
本项目主要在学院实训中心进行,实训室共有10台机床电气控制柜,因此将班级学生分成10组,每组选出一位组长,负责组织组员进行项目活动。本项目实施分三个阶段,第一阶段掌握基础知识,同学们要掌握机床电气的基本知识,掌握元器件的结构和工作原理,了解元件的型号规格和种类,这个阶段主要是到图书馆和网上查阅搜集资料。第二阶段就是对电路图的理解和认识,同学们要理解机床电气的基本控制环节,看懂典型机床电气控制系统电路图。第三阶段是故障诊断与排除,电气控制柜的控制线路与实际机床的电气控制线路完全相同,执行机构也是模拟实际机床的动作,因此故障现象和诊断排除方法基本与实际一致。
5.项目的评估总结
评估总结是项目教学法的重要环节。《电气控制技术》课程采用项目教学以来,学生们的反响强烈,学习热情很高,这在类似的课程教学中是不多见的。该课程极大地提高了学生动手操作能力,该教学模式理论联系实际,极大地激发了学生学习的积极性和主动性。学生们普遍反映该教学模式新颖,能真正提高自己的能力。
组织学生进行项目的评估总结,由学生自己及小组成员总结所完成项目的优点和不足,这样可以使学生从多层次、多方面了解自己的工作效果和不足,根据自己的实际情况进行下一个项目的调整和设计。教师的评价,要注重于理论设计、动手操作、工作态度、创新能力等方面,让学生在各个层面和各个角度都有所收获。
通过评估,选出优劣,可以鞭策学生做好下一个项目,激发广大同学积极参与实践,勇于实践的兴趣。所以,实训的评估总结过程是学生一个再学习的过程,提高的过程。
6.结论
项目教学法的实施环境为学生提供了学习、工作情景,这更符合用人单位工作的实际,从而缩短了学校与企业的差距,使我们的学生毕业后能尽快地顶岗工作。以课程为中心转变为以实际经验为中心,有助于教师理论与实践能力的提高。项目教学法能更早地让学生接触到工作中遇到的问题并运用已有的知识共同解决它,对高职学生来说很有针对性,与社会实践紧密结合。
参考文献
[Abstract] The evaluation practice of the work achievement of educating and training persons in higher vocational colleges and polytechnics,professional analysis is an important part.This article according to Siping Professional College electricity automation technology specialized analysis the successful experience, Introduced the specialized analysis obtains result and Shortcomings.
[Keywords] electricity automation;Specialized analysis ;Vocatial And Technical Collage;evaluation practice of the work achievement of educating and training persons
引言
高职高专院校人才培养工作水平评估有力地促进了高职院校的建设和发展,对提高教育教学质量等方面发挥了重要作用。专业剖析是评估工作的一项重要内容,是学校以评促建的基础性工作。
2009年12月23日至25日,吉林省教育厅评估专家组对我校进行了实地考察并作了评价总结。我校人才培养评估工作得到专家高度肯定,特别是电气自动化技术专业剖析工作得到了专家组的高度赞扬。我作为电气自动化技术专业负责人,将本次专业剖析的组织及工作方法、本次专业剖析对我专业的建设的促进作用情况进行总结。
一、我校电气自动化技术专业概况
我校电气自动化技术专业是学校重点建设专业之一,并在2008年12月被遴选为吉林省第三批高等职业教育专业教学改革试点专业。本专业拥有一支专兼结合、以校内专任教师为主、企业技术人员为辅的“双师结构”合理的教学团队。建有设备先进、能满足实践教学需要的实验、实训室7个,校内实训基地2个,校外实训基地16个。近三年平均就业率达到97%以上。
二、电气自动化技术专业剖析的组织及工作方法
2009年3月成立了电气自动化技术专业剖析领导小组。为了赢得评建时间,2009年暑假,我专业全体教师放弃了假期休息时间进行重点整改。由于暑假没有教学工作和行政工作的干扰,精力集中,效果显著。对照“专业剖析的内容和要求”各条目的内涵要求,分析专业现状,肯定专业的优势,找出专业差距;确定了“促建、促改、促管”的重点,制订了整改方案;撰写专业剖析报告并组织讨论修改,收集整理佐证信息资料;校内专家组对专业剖析报告进行多次的评议,检查佐证材料,分析存在的问题,确定进一步整改措施并实施整改。使电气自动化专业剖析工作经过了严格的把关。
三、电气自动化技术专业建设成效
通过专业剖析,使电气自动化技术专业在专业办学思路、师资队伍建设、办学特色等都得到提高。取得了如下成效:
(一)依据行业需求,探索形成了合理的专业建设目标。我们深入四平地区重点企业做了深入细致的调查研究,跟踪相关专业的毕业生在岗情况,不断调整和充实本专业的职业岗位群。根据职业岗位群确定了专业培养人才的知识能力结构。按知识能力结构,确定了专业培养目标,构建了具有鲜明特色的高职课程体系。打造了贴近企业实际的特色专业课和核心课。编写了具有本专业特色的系列教材和讲义。开辟了工学结合、校企结合,三阶段“工学交替”的符合高职高专学生技能培养规律的实践教学体系。充分体现专业“立足地方,以人为本,注重实效,办出特色”的建设目标。
(二)根据专业建设目标,修订了人才培养方案,创新人才培养模式。根据人才市场需求,构建了具有鲜明特征的“一个专业平台,两个专业方向”的人才培养模式。由“职业素质课”、“职业基础课”和“职业技能课”模块一起构建了电气自动化专业的基础平台,由“智能控制技术”模块和“换热器机组”模块构建了两个动态的专业方向。
(三)依据人才培养模式,构建了基于工作过程的课程体系。新的课程体系由理论教学体系、实践教学体系、基本素质教育体系组成。
1.理论教学体系由职业素质课、职业基础课、职业技能课和职业方向课四个模块构成。
2.实践教学体系形成“三横二纵”模式。
(1)“三横”是指“三阶段工学交替”。第一阶段,入校后第1学期,学生进入企业进行为期1周的专业认识实习。第二阶段,在第2至第4学期及暑假期间,集中安排学生在校内和校外企业进行与专业相关的至少9周的技能训练。第三阶段,在第5至6学期安排学生进行26周的专业顶岗实习和就业顶岗实习。
(2)“二纵”是指贯穿于教学全过程的二条实践能力培养体系。校内“教学做”一体的专业技能训练教学体系。校内学习以专业技能培养为目标,着力培养学生的电气技术应用能力、控制技术应用能力和供配电系统安装维护能力。学生进入校内可编程控制等实训室,完成自动化专业的职业技能训练,了解和感受本专业的职业特点、工作内容及能力要求。校外“教学训”一体的岗位能力实践教学体系。校外实训以岗位能力培养为目标,主要培养学生适应企业工作岗位的实践能力、专业技能及综合职业素质。
3.基本素质教育体系由课堂教学和校内外活动组成。
从入学的专业教育到“一个专业平台”的搭建,从参加认知实习到毕业顶岗实习,我们始终把职业素质教育贯穿于教学活动的全过程。
(1)职业资格证书教育有计划有落实,取证率高。我专业已经将职业资格证书教育融入了人才培养方案中,通过双证融通保证了职业资格证书教育的实施与落实。
(2)通过开展第二课堂活动实施职业素质教育。我专业已把电子技能大赛作为进行职业素质教育的重要课堂,坚持每年举办一次。通过技能大赛,不仅提高了本专业学生的电子工艺技能,而且在培养良好职业素质方面起到积极作用。
(3)聘请业内资深专家、毕业校友等举办学术讲座,召开座谈会。使学生了解社会对从业人员的需求和要求,树立学生职业意识,使学生在学习期间就对职业概念有一个正确认识。
(四)依据专业人才培养需要,改善了教学基本条件
1.打造了一支具有职业特征的“双师”结构教师队伍,形成一批探索性的教育教学成果。一方面坚持“走出去”的原则,鼓励教师到企业顶岗实践、挂职锻炼;有6位教师参加过国家教育部人事司举办的全国青年骨干教师高级研修班的培训;已有12人考取了国家职业技能鉴定中、高级考评员。另一方面坚持“请进来”的原则,聘请企业技术能手来专业担当授课任务及指导实践。专业教师完成省级课题8项;编写《数字电子技术》等16部高职高专教材;建成4门省级优秀课和1门省级精品课程。
2.校内实训室和实训基地已经初具规模。学校投资了400多万元建立了具有真实职业氛围、设备先进的电气实训中心。包括自动化综合实训室、传感器实训室等多个实验实训室。建立了机加实训中心和数控技术中心两处校内实训基地。我校电气自动化实训基地成功入选2009年中央财政支持的职业教育实训基地项目,本项目建有西门子PLC网络实验室、组态软件实验室等11个实验或实训室。
(五)优化课程结构,整合课程体系,改革教学方法,强化学生职业能力培养
按照突出应用性、实践性的原则,我们对部分主干课程的教学内容进行了整合,体现了“精学湛练”的校训思想内涵。在《工厂电气控制技术》课程教学中实现了理实一体化教学,该课程在原有一周校内实训的基础上,增加了校外企业实训和校企合作制作电气控制柜的培训项目,实现了“教中学”、“学中做”、“做中学”。《PLC可编程控制》教学中,我们借助校企合作的平台,采用工学结合、工学交替的方式,以项目为导向,将典型的PLC可编程控制项目引入课堂,合理设置和序化教学内容;同时将课堂延伸到校外实习基地,延伸到工程现场,让学生在真实的编程控制岗位顶岗实习,使学生综合素质和能力得到全面提高。
(六)突出从业能力培养,建立了产学紧密结合的职业人才培养长效机制
1.学用结合,实现“两个对接”,使能力培养贯穿于教育教学全过程。即开设课程与预期职业岗位能力需求的对接、开设课程与相应国家职业标准的对接。做到学用结合,学到的有用,需要的能学到。为此,我们对所有课程重新制定了课程标准,并在课程标准中对职业岗位能力进行了重点审核。
2.校企共建,互惠双赢,构建了产学紧密结合的职业人才培养长效机制。本专业已经和四平高斯达纳米、四平巨元换热器等十余家企业签定了合作协议,共建校外实训基地。并把《检测与转换技术》实训和《组态控制》实训分别安排在慧宇仪表厂和红嘴钢铁自动控制室进行,把实训室建在企业,充分发挥企业的资源优势。
(七)我专业始终坚持以特色求生存、创新谋发展。我们通过调研得知,四平市现在每年为换热器行业配套制作的电气控制柜数量达近万台,而从事此类工作的专业人才缺口较大。尽管这个行业只是换热器行业的一个“副业”,可我们抓住这个机遇,把电气控制柜的岗位培训做“主业”来抓,提出把“副业”做“主业”的创举。将与之相关的《电气控制技术》、《可编程控制技术》等课程做了相应的整合;并且通过电气自动化技术平台,将电气控制柜制作引到学校来进行,学生由全程参与发展到目前完全以学生为主进行制作。目前四平市从事电气控制柜及相关产品的制作、调试工作的人员中,我专业毕业生占50%以上。
四、存在问题及整改措施
主要体现在教学设施方面,虽有一批专业实践设备,但专业设施的现代化程度还不够高。完成典型任务所需要的“教、学、做”一体化实践场所需要进一步完善。
在今后的办学实践中,要继续争取学校和企业的经费投入,进一步扩充和完善校内实训基地建设;进一步采取措施,提高本专业“双师型”师资队伍的质量;在专业建设上,要将传统的控制技术向工控网络技术方向转变。适度在电气自动化技术专业的学生中普及机电一体化的观念,特别是针对换热器行业的机电一体化内容建设。
五、结语
通过专业剖析,对照专业剖析指标体系和评估标准,我们不仅看到本专业的不足,同时也发现了本专业的优势和特色,使本专业的办学特色系统化,进一步提高和升华。使我专业的教学质量显著增强,毕业生职业能力明显提高,毕业生就业质量大幅提升,校企合作,互惠共赢机制得到进一步加强,为我专业的长远发展打下了一个坚实的基础。
参考文献:
[1]雷世平.对高职高专院校人才培养工作水平评估的思考[J].河南职业技术师范学院学报(职业教育版),2006(1):20.
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)11-0205-03
0 引言
电气自动化是一门操作性较强的学科,对学生的动手实践能力要求较高,因此实践教学部分非常关键。本文将结合电气自动化专业课程特点及教学要求,针对电气课程实训教学内容进行项目教学法的研究和尝试。
1 基于工作过程的项目式教学法的内涵
1.1 定义
基于工作过程的项目式教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。该教学方法最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,具体表现在:目标指向的多重性;培训周期短,见效快;可控性好;注重理论与实践相结合。项目教学法是师生共同完成项目,共同取得进步的教学方法。
1.2 基于工作过程的项目式教学法在电气实训教学中的重要作用
在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法。以电气专业电气控制课程教学为例,可以通过一定的项目让学生完成控制线路设计、线路的安装调试、电路故障查找及排除等生产流程,从中学习和掌握电气原理、材料处理、安装工艺以及各种控制电路的操作。还可以进一步组织不同专业与工种,甚至不同职业领域的学生参加项目教学小组,通过实际操作,训练其在实际工作中与不同专业、不同部门的同事协调、合作的能力。
2 基于工作过程的项目式教学法在电气实训教学中的应用
2.1 课程设计思路
本文以电气自动化专业《PLC应用技术》课程为例,在以项目驱动为主的实训教学中进行积极大胆的尝试。
“PLC应用技术”是一门职业性、实用性强的技术课程,它以电工基础、电子技术、机电设备控制技术等为基础,结合液压与气动、单片机、传感器等技术,通过基本指令、应用指令、基本单元、扩展单元及外围电路等可编程序控制器软、硬件知识的学习,在教学过程中以工作过程为导向,通过项目案例,采用“理论、实践”一体化,“教、学、做”一体化项目教学方法,实现培养学生具备可编程序控制器应用系统的制造、维修和设计等技能型人才所必需的职业能力和职业素养,将学生职业素养与职业道德的培养落实在每一个教学环节中。
“强化实践,重在应用”,针对PLC课程,结合图1所示实训理念,在同企业实际应用密切相结合的基础上,对基于工作工程的课程实训内容进行设计,在典型设备控制线路、职业道德、技术文件编制、环境保护以及安全生产等为重点的基础上将实际项目作为工作开展的载体,通过任务训练方式的应用对岗位职业能力进行提升。同时,积极将学生作为工作开展中心,对实践性、开放性以及职业性的要求进行充分体现:
第一,在任务思想、项目驱动的前提下,在充分结合学生岗位职业行动能力的基础上安排专门的教师同学生一起实现对课程的开发,并在工作现场对电气控制设计、调试以及安装等过程进行再现。在整个过程中,将学生作为实训过程的重要主体,通过对操作环境的良好模拟使学生能够在学校中就能够为具有良好职业化特征的培训进行接受,积极强调学生在学习能力、专业能力以及知识能力方面的提升,以此实现学生高技能以及高素质的良好统一;
第二,在课程建设中,按照企业车间管理以及理论结合实践的理念进行建立,在对多类型教学手段进行应用的基础上对多种教学方式进行应用,在对人才培养质量要求进行参照的基础上安排专门教师对课程考核评价标准以及课程质量标准进行制定,以此对教学质量进行有效的提升;
第三,以双师方式进行授课,并由专兼教师以分段的方式对课程的考核以及教学工作进行承担,定期做好总结,以此实现教学水平的提升以及完善。(图1)
2.2 实训教学流程
在本课程中,在教学内容方面的安排以及组织都是按照学生职业能力培养为规律,在联系岗位职业标准的基础上以人才培养质量中所规定的技能以及知识点为依据,在经过前期准备、电气设备安装调试、电气设备维修等过程后按照真实的工作过程以及工作任务对教学内容进行序化以及整合。在课程中,根据难度的不同对5个不同难度的项目单元进行了设计,在入厂培训、电气线路测绘、典型设备维修调试以及线路设计等内容为主体,将该课程设计到的技能以及知识进行了涵盖,包括有生产车间管理规范、安全用电要求、复杂电气线路安装调试、企业文化、线路维修以及电气控制系统设计等方面。可以说,通过该种学、教以及做几者之间的积极融合,则能够对实践训练以及理论学习进行良好的贯穿以及融合。该课程项目教学法的实训教学流程详见图2。
2.2.1 教学内容
在课程开展中,教学内容的选择是非常重要的内容。在本课程中,在对内容进行选取时是根据电气控制线路安装、设计以及典型工作内容要求,结合人才培养质量标准技能以及知识,通过科学分类方式的应用对不同项目中教学活动开展的具体内容进行确定,具有着较强的实用性。在单元教学内容中,其根据不同项目内容的设置也对教师的角色提出了不同的要求,以电路以及电力拖动基础知识为例:
第一阶段,项目内容主要是按照图2所示顶岗实习流程,对学生进行模拟入厂培训。此时,教师的角色即是企业的培训主管,主要负责对学生进行企业文化以及情况的介绍,对安装用电、电力工具以及电工技能的应用进行讲解,包括有室内照明线路、导线连接工艺等等,通过同学生的沟通以及总结进行知识的获取以及提升;
第二阶段,内容为C616普车电气控制线路的装调。此时,教师的角色即是企业的师傅,主要负责对学生进行常用低压电器的讲解以及识别、车床控制线路检查方式等进行讲解,内容包括有电气元件的检测及电动机装置制作、C616控制线路装调、交叉点评以及班组总结分析等;
第三阶段,内容为CW6132车床电气控制线路的装调。此时,教师的角色即是企业的班组长,主要负责对学生进行规范分析典型环节以及调试记录编写相关内容的讲解,内容包括有控制电气线路分析、阅读电气原理图、电气元件布置图、电气安装接线图等线路装调、电路故障检修以及交叉点评等等,在对学生进行适当分组的基础上使学生能够以班组的形式对上述知识内容进行分析以及总结;
第四阶段,XA6132铣床电气控制线路的设计与调试。此时,教师的角色即是企业的车间主任,主要负责对学生进行项目流程原理、电气纸质绘图方式原理以及线路故障排除相关知识的讲解,内容包括有铣床原理图、位置图、项目进度表以及接线图的绘制,铣床安装调试、电路故障检修等等,在该内容中,同样需要将学生分成不同的小组,在知识内容学习完毕之后由班组进行总结分析,并在不同的小组之间进行交叉点评;
第五阶段,为用户制做低压配电柜。此时,教师的角色即是项目的甲方代表,主要负责对学生的项目运作流程、相关标准制作、交工文件制作以及技术协议书制定等进行讲解,包括有协议书的编写。项目进度设置、原理图绘制、位置图以及接线图的安装等,并由学生以班组的方式进行总结。在整个教学内容中,不仅学生的知识获取具有着科学的循序渐进过程,且教师在整个过程中的教学也一再发生转变,在同企业实际项目密切结合的基础上使学生在真实的实训中获得综合能力的提升。
2.2.2 教学组织安排
同以往较为传统的案例方式教学不同,在该教学方式中,其中的不同项目单元都是具有较强真实性、且较为完整的工作任务,在对工厂管理模式进行应用的基础上实现工段、班组以及车间的三级管理,以此在对学生团结协作能力进行培养的同时对学生严格执行工作规范、安全操作规程、工作程序以及工作规范的能力进行训练,并在此基础上对学生的工作责任心进行培养。学生在面对任务时,首先需要完成任务的接受,在接收到任务之后,则在对任务目标、任务要求进行积极联系把握的基础上对完成本次任务的要求以及需要开展的工作进行全面的消化,并做好相应的准备;其次,要做好方案的制定,并做好电气图以及不同类型元件清单的绘制;再次,则需要按照任务要求对其进行安装以及调试工作,在完成调试之后,则对工作的开展情况做好验收以及评审,并对交工文件做好准备;最后,在相关文件准备完毕后,则可以将其进行上交,并联系整个任务完成的整个过程进行自我总结。上述流程可以说是项目单元教学中较为基本的工作流程,在进行技能培训以及知识的学习时,需要严格按照该系列任务进行获取以及完成,并在对任务进行实现的过程中对学习以及工作间的融合进行了体现。
对于学生而言,其在对该课程进行学习时,其目的不仅需要对低压电器技术进行掌握,还需要在任务操作的过程中在维护、安装、改造以及维修等工作开展中对自身掌握的电器控制技术进行合理的运用,以此对学生控制系统安装、维修以及维护工作的职业能力进行培养,进而在不断地学习以及验证过程中对该类工作的程序、要领以及方式进行掌握。在这里,我们在电气自动化岗位职业标准的基础上对整个工作过程进行分析,并对一系列具有真实性、实用性特征的工作任务进行设计,即学生首先接受任务,在对任务要求以及目的进行消化理解的基础上做好准备工作,完成方案的制定。之后,则完成列元件以及电气图清单的绘制,根据其中要求做好安装以及调试工作。在完成设备的调试之后,则可以对其质量以及效果进行验收以及评审,并做好交工文件的准备,最终进行该文件的交付以及总结,保证学生在面对任务时都能够严格按照该流程对任务进行完成以及实现,并在此过程中获得学生自身职业能力的提升。可以说,通过该种教学方式的应用,则能够对学生的职业能力进行良好的提升以及培养,对学生综合全面能力进行积极的提升以及发展。
2.3 实训考核
在该改革考核方式中,对学生的技能、知识进行了重点的考核,且非常重视学生面对任务时的能力以及素质。考核内容方面,其根据类型的不同可以分为技能考核、电工技能鉴定以及理论考核这几个部分,在实际考核过程中,如果学生在上述内容中有一个项目没有考核通过,那么该门课程的成绩则不合格,需要进行补考。补考时,学生仅仅对考核过程中没有通过的项目进行考核即可。而当学生以上三个考核项目完全通过之后,课程则评定为合格。成绩比例方面,技能考核占课程总比重的30%,技能鉴定占课程总比重的40%,理论知识考核占课程总比重的30%。其中,在课程考核中,其又可以分为三个小类,即基础理论、操作技能以及装配工艺,其中,基础理论占据课程考核项目的60%-70%,装配工艺以及操作技能占据30%-40%。操作考核中,其又可以分为三个小类,即工艺功能、安全文明以及技术文件,其中,工艺功能占操作考核项目的50%-60%,安全文明占20%-30%,技术文件占20%-30%。技能鉴定方面,则主要是教师对学生的相关技能掌握情况进行鉴定,如果没有通过,将不对其该部分的成绩进行计算。
中图分类号:G718.5 文献标识码:B 文章编号:1674-9324(2012)06-0043-02
项目教学法已成为职业教育的一种热门教学方法,但此法的应用不是将整门课程的所有内容都按项目教学法教学。将项目教学法泛化,误解了项目教学法的实质。应该将课程内容通过项目化整合,打破传统的教材编制方法和授课方式,通过将项目场景模拟化、项目目标难度分解化以及示范项目演示等方式将理论与实践紧密结合起来,以达到良好的教学效果。
一、项目教学法
1.项目教学法的内涵。项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,其目的是在课堂教学中把理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学法的主体是学生,每个环节都尽可能让学生独立完成,教师的作用只是组织、协调和指导,而不是代替学生去做。一个完整的项目教学,内容包括项目名称(包括项目任务)、制订计划、项目实施、项目检查和项目总结五个环节(有的项目完成后还要对项目归档),除项目名称主要由教师确定外,其余各个环节都是以小组合作形式,由学生独立完成。
2.项目教学法的优点。项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲、学生听”的被动教学模式,创造学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式,在实验实训课程中应用其特点尤为突出。教学中所选的项目一般为生产、生活中的真实项目,要完成一个项目必须调动完成项目所需的综合知识和综合技能,根据项目中需要的角色来安排学生各自的任务,在项目实施过程中,可以通过调换角色让学生熟练操作各个任务内容,因此项目教学法具有综合性。
二、高职院校《建筑电气控制技术》授课分析
1.从教学内容上分析。首先,《建筑电气控制技术》这门课程的教材选择性较小,几乎所有教材的编写都是按照低压电器元器件的介绍电气控制电路的基本环节的分析应用环节举例说明(消防、空调制冷、锅炉设备、电梯和机械设备等方面)三个模块,这样从基础到典型再到应用的顺序,符合我们传统的教学模式,这样的教育教学方法适用于基础学科的学习,对于专业课程虽然可以达到教学目的,但对于学生而言缺少学习兴趣。其次是课程安排是否合理,实验是否仅仅作为理论教学的补充内容。目前高校教育里普遍存在的一个现象就是把实验作为对理论内容的一个验证,各校编制非常详细的实验指导书,学生只需要按照指导书的实验步骤去操作验证其结果是否相符,这样无疑淡化了实验的作用。
2.从学生的学习状况分析。通过对连续三届电气专业学生197名学生进行问卷调查,调查内容涉及学生的学习动机(态度)、学习目标、学习效果以及遇到的问题多个方面。调查结果如下:①学生的学习目标明确,但不能执行到底,导致最终学习效果未能达到预期。由于该课程在电气专业占有重要的地位,专业教师曾多次强调该课程的重要性以及对后续课程的影响,有60.91%的学生希望通过该课程提高自身的专业知识水平和综合应用能力,有30.46%的学生仅仅是为了考试及格,还有8.63%的学生对此不屑一顾。②学生质量参差不齐。高职院校由于近几年扩招,生源质量下降,文科生学理科的比例不断上升,学习基础相对较差,基本上都是被动上课,课后也以完成作业为主,基本上不涉及预习、学习、复习的基本过程。有63.86%的学生感到学习困难,有36.14%的学生可以适应。③学生对实验实训内容兴趣浓厚。实验实训课中通过自己动手接线、调试,通电试车成功,增强了学生的自信心,同时也激励了他们的学习兴趣。
三、项目教学法在《建筑电气控制技术》教学中的应用研究
上述提到的高职院校学生在学习《建筑电气控制技术》课程中的三个现象,可以归纳为学生由于过于强调技能培养,片面地理解为学习只为技能,忽略理论,导致学习追求实用,在理论课上学习情绪低迷,而在操作中虽然兴趣很高,但是遇到理论问题又感到难以扩展和提高自己。所以采用一种合适的教学方法以激励学生的学习兴趣显得尤为重要,在此提出项目教学法在本课程中的应用实例。首先,要选择一本合适的教材,教材应以实例为主线、以项目为单元编写内容,将低压电器元件和典型电气控制环节分别分布在各个项目中交叉学习并即时操作练习。目前在教材领域存在这样的空白,分析现状后认为有以下几点原因:一是该课程本身是一门综合叉学科,内容既是基础必备知识,又是多个领域的复杂综合体,涉及内容较广,教与学的过程都受课时的制约而不能达到良好效果;二是建筑电气行业需求虽多,但按照我国目前的建筑业发展水平,电气控制方面并未真正达到普及,所以对该系列设备的生产研究以及更新相对缓慢。此内容现已列为校研究课题正在进行中。其次,合理设置项目内容亦能达到事半功倍的教学效果。下面以三层电梯的基本控制项目为例列出各项目内容:①项目名称:三层电梯的基本控制。②项目计划:教师对项目内容进行前期引导分析,然后针对项目内容的不同需求对各组别提出项目要求,并监督其实施,随时检查,总结分析。③项目实施:教师先让学生熟悉项目内容,通过对前期项目的回顾分析该项目的控制要求,可以将该项目中的具体要求细化,学生划分小组(每组至少三人)分组领取任务,小组各成员各自列出该控制系统所用设备清单及其控制方法,组内进行讨论并加以说明讲解,选择最优方案;编制控制系统安装说明书;实物接线及其调试;通电试车。④项目检查:在实施过程中根据内容跟踪检查。⑤项目总结:总结心得。⑥扩展项目:在对项目掌握良好的基础上适当增加难度,通过增加控制要求完善系统控制需求。上面列出的六个内容中,项目内容的选择及其组织需要教师做大量的准备工作,同时项目实施和项目检查是教学过程中的关键环节,实施过程的重要性无需强调,但项目教学法的使用不能忽略项目检查部分的作用,不同于传统的教学方法的考试,项目教学法应该建立完善的考核机制,如果没有严格的要求和健全的考核手段,分组教学过程中将会有部分学生浑水摸鱼,所以应该将考核标准与项目内容和项目实现目标结合起来确定,同时也是希望学生可以在严格的要求下能持之以恒以达到最佳教学效果。
四、建立良好的校内、校外项目研发实验实训基地