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Abstract: Higher vocational education uses the way combining learning with working: training highly skilled personnel in the process of "learning by doing" and "doing by learning". The skills training courses in higher vocational colleges reflect the key characteristics of running school: combining learning with working, so it is particularly important to effectively enhance the effect of skills training and reform the idea of education and teaching.
關鍵詞:技能實訓;高職;數控技術
Key words: skills training;higher vocational colleges;NC technology
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)11-0031-02
0引言
高職院校的技能實訓是學生實現將理論知識運用于生產實際的關鍵環節,是學生將來能夠順利走上工作崗位的有力保障,是對學生實施職業技能訓練和職業素質培養的必備條件,也是體現高職教育工學相結合辦學特色的有效手段。技能實訓在整個高職教育體系中占有極為重要的地位。對于數控技術專業的學生來講,實施技能實訓也是提高就業競爭力的有效途徑之一。經過多年深入數控技術專業機床電氣技能實訓的基礎上,探索如何有效提升高職數控技術專業學生技能實訓效果。
1教學思想設計
遵循“行在先,知在后,知行相資”的規律,以“職業活動為導向”,強調“以能力為目標、以學生為主題、以素質為基礎、以任務為載體、以實訓為手段、理論和實踐一體化”等要素,采用任務驅動的教學方法,根據實訓目的,以小組為單位完成機床電氣技能實訓中的“電氣控制柜布局的設計、安裝”;“電路圖的設計、連接和調試”;根據電機的正反轉、交通燈系統、高鐵軌枕預應力張拉控制系統的等不同項目要求,實現“PLC系統控制的設計及程序編制任務”。最終提交一份技能實訓總結報告,包含實訓進度表、實訓內容、小組總結和個人總結等內容,培養學生的綜合工程實訓能力。
學生在理論課堂上已經學習了與技能實訓相關的各元器件的結構、功能、原理,但并未對其實施拆解,直觀性不強,所以在實訓前,先讓學生進行各元器件的拆解,使學生先直觀了解其結構、功能、原理及工作過程。再采用學生討論與教師分析講解相結合的方式,使學生更深入掌握其工作原理及工作過程。之后根據其實驗目的讓學生繪制電路圖并實現其硬件連接。最后根據系統控制要求編制對的應控制程序并上傳到PLC內,完成系統搭建與調試,實現系統自動化模擬控制,在完成要求功能基礎上編寫使用說明書與總結報告,最終完成技能實訓。
2確定教學目標與重點難點
根據企業對職業技術人才的需求,以及對設備的安裝、調試、使用和維護等崗位的職業技能要求,結合本次技能實訓內容及特點,確定以下技能實訓目標:
能力目標:能在實踐中調查研究、觀察問題、分析問題和解決生產實際問題的能力。
技能目標:能熟練使用斜口鉗、剝皮鉗、壓線鉗、電鉆、鋼鋸、打號機等工具和正確使用可編程控制器,能夠按行業標準,正確完成電氣控制柜的設計、安裝、調試。
知識目標:理解機床電氣控制在機床中的作用,了解在技能實訓過程中使用的各元器件及可編程控制器的結構、功能、原理及工作過程。
素質目標:加強學生在生產實際中的團結協作的能力、安全生產的意識,培養認真、嚴謹、細致的工作態度和吃苦耐勞的精神。
通過此次技能實訓的實施,給學生提供了更多的實踐動手、接觸實際的機會,進而提升了學生的綜合職業素質,使學生能夠適應當今社會對畢業生實際動手能力高的要求。對此我們也確定了技能實訓的重點內容為電氣控制柜的設計、安裝、調試及使用方法。難點為過程控制、PLC系統控制的設計和相關程序的編制。
3教學準備
依據機床電氣技能實訓的教學任務,做好以下教學準備工作:
教學情境:以加強學生的團隊意識為目的,將學生分組,每組4-5人。同時選定一名組長,再由組長分別指派相應的設計員、接線員、材料管理員及秘書各一名,實現統一部署,協調工作。
教學設備:每組分發電氣控制柜一個、歐姆龍CP1E可編程控制器一臺、交流接觸器2個、熱繼電器一個、時間繼電器2個、空氣開關3個、標準35mm線槽2根、35mm導軌一根、1平方導線紅、黑、黃各一捆、線號管若干、萬能表一個、工具箱一套及所需的各電器元件。如圖1、圖2所示。
教學環境:本次技能實訓在多媒體機床電氣實驗室展開,實驗室配有機床電氣實驗臺5臺,可同時圍坐5-7人,展開相關討論及操作,同時配有FANUC數控車床、銑床及相關實驗臺各3臺,如圖3所示。
教學資料:教研室針對本次技能實訓編寫了技能實訓指導書作為教學過程的指導,以機床電氣電路原理圖(如圖4所示)、機床的操作說明書、連接說明書、維修說明書、歐姆龍CP1E、歐姆龍CP1H指令參考手冊、CPU操作手冊、可編程控制器視頻教學錄像等內容作為教學過程的參考資料,以數控車床、數控銑床綜合實驗臺為依托,結合現有機床電氣控制系統深入學習,深刻體會機床電氣控制在數控機床的作用。
4教學過程
教學是教師的教與學生的學的統一,這種統一的實質就是交往。《基礎教育課程改革綱要(試行)》指出:“教師在教學過程中應與學生積極互動,共同發展,要處理好傳授知識與培養能力的關系?!睅熒慕煌?,是教學過程的本質屬性。沒有師生的交往互動,就不存在真正意義的教學。因此本次教學過程以教師提出問題,學生討論分析問題,解決問題為橫向教學過程;以告知任務、引導任務、分析任務、完成任務、總結分析任務為縱向教學過程。具體流程如圖5所示。
5教學過程分析
5.1 橫向教學過程分析提出問題:提出問題的目的在于告知學生學習的目的,有目的學習往往能夠有效提升學習效率,為此基于本次技能實訓的綜合實驗任務提出以下幾個問題:①機床電氣控制在數控機床中的作用及怎樣實現與機床系統之間信息傳遞?②機床電氣控制的電路設計準則及注意事項有哪些?③可編程控制器的結構、原理、作用及使用方法有哪些?分析問題:討論分析問題就是自我學習的過程,學生帶著問題去學習能夠很快進入角色,知道自己在學什么,應該怎去學習,能夠顯著提高教學效率。實訓過程中,通過教師的引導使學生能夠針對老師提出的問題積極討論,最終每個人都能在理解的基礎上得到一份自己的答案。這樣一方面使學生對實訓內容進行了預習、對教師提出的問題也深入的去理解了,另一方使教師在講授過程中感到輕松。解決問題:解決問題就是一個歸納總結的過程。教師將學生在討論階段所涉及到的方方面面內容加以總結、提煉,最終實現問題的解決。教師在學生提交討論結果后,經過歸納總結,告知學生在討論過程中哪些知識點討論的比較好,哪些知識點沒有討論到,哪些知識點討論的結果是不科學的,同時幫助學生總結其原因,鼓勵學生再接再厲,養成這種勇于探討分析問題的精神。最終通過教師系統的講解、分析、總結后將標準的答案公布于學生,使學生與之對比,完成教學任務。
5.2 縱向教學過程分析告知任務:說明本次技能實訓的教學任務,提出教學目標。引導任務與分析任務:由數控機床在實際中的廣泛應用,引入數控機床電氣控制并說明其作用及重要性,完成任務引導工作。通過對此次技能實訓各任務設計的目的、要點、步驟以及在技能實訓過程中可能遇到的相關問題的分析,完成對任務的分析工作。實現對學生自我學習的引導作用。完成任務:教師提出任務后,說明在完成任務過程中應注意的事項,如操作過程的協調性、安全性、分工合理性,并提出機床電氣控制電路的設計準則、繪圖標準等要求,讓學生按要求完成技能實訓任務。在這個環節,學生通過實際動手操作,能夠深入理解機床電氣各元器件的結構、功能、原理、工作過程及相互之間的連接方式等,實現理論知識與實際操作相結合,有效提高了學習效率和動手能力,為以后工作積累了經驗??偨Y分析任務:在這一過程中學生要能夠結合完成好的電氣控制柜實物和電路原理圖,說出三大綜合實驗的原理、目的、意義以及在此過程中的心得體會,并獨立完成一份包含團隊構成及分工、實訓進度計劃表、實訓內容、個人總結及小組總結的技能實訓總結報告,要求內容詳細、格式統一。同時采用小組內自評和組間互評的方式,結合教師對學生在技能實訓過程中的綜合表現等作為評價本次技能實訓學生的綜合成績,實現完成分析總結任務。在這個過程中,教師根據在技能實訓過程中遇到的問題進行講解和剖析,實現理論指導實踐,同時教師還可以將實訓中的元器件、結構框圖、電路原理圖等有機結合,進行分析講解,實現實踐驗證理論這一過程。這樣通過理論指導實踐、實踐驗證理論這一方法,積極發揮了學生的主觀能動性,大大提升了學生的學習興趣,進而提高教學質量,使學生切身感受到學以致用。
6教學成果
技能實訓任務完成效果如圖6、圖7、圖8所示。機床電氣技能實訓是實現將理論知識運用于生產實際;理論教學與實踐教學相結合這一過程,使學生能夠主動適應社會主義現代化建設需要,體現出高職教育最顯著的的意義。
7結束語
教育部《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》提出:“要積極推行與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式,把工學結合作為專業人才培養模式改革的重要切入點,帶動專業調整與建設,引導課程設置、教學內容和教學方法改革。”因此本文以機床電氣技能實訓為依托,探討了怎樣上好高職院校的技能實訓課程,強調要在技能實訓過程中采取與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式,以工學結合作為專業人才培養模式的重要切入點,引導課程設置、實現教學內容和教學方法的改革。這樣有助于學生掌握基本職業技能、增強自身職業綜合素質、鞏固所學的知識,實現理論、技能、素質三位一體的教學模式,體現高職教育的辦學特色。因此提升高職院校專業技能實訓是符合社會對人才的需求,是實現學校把學生請得進來,送得出去的有效手段之一。
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Key words: working process;project teaching method;electrical training
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)11-0205-03
0 引言
電氣自動化是一門操作性較強的學科,對學生的動手實踐能力要求較高,因此實踐教學部分非常關鍵。本文將結合電氣自動化專業課程特點及教學要求,針對電氣課程實訓教學內容進行項目教學法的研究和嘗試。
1 基于工作過程的項目式教學法的內涵
1.1 定義
基于工作過程的項目式教學法就是在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價,都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。該教學方法最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”,具體表現在:目標指向的多重性;培訓周期短,見效快;可控性好;注重理論與實踐相結合。項目教學法是師生共同完成項目,共同取得進步的教學方法。
1.2 基于工作過程的項目式教學法在電氣實訓教學中的重要作用
在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的思想和方法。以電氣專業電氣控制課程教學為例,可以通過一定的項目讓學生完成控制線路設計、線路的安裝調試、電路故障查找及排除等生產流程,從中學習和掌握電氣原理、材料處理、安裝工藝以及各種控制電路的操作。還可以進一步組織不同專業與工種,甚至不同職業領域的學生參加項目教學小組,通過實際操作,訓練其在實際工作中與不同專業、不同部門的同事協調、合作的能力。
2 基于工作過程的項目式教學法在電氣實訓教學中的應用
2.1 課程設計思路
本文以電氣自動化專業《PLC應用技術》課程為例,在以項目驅動為主的實訓教學中進行積極大膽的嘗試。
“PLC應用技術”是一門職業性、實用性強的技術課程,它以電工基礎、電子技術、機電設備控制技術等為基礎,結合液壓與氣動、單片機、傳感器等技術,通過基本指令、應用指令、基本單元、擴展單元及外圍電路等可編程序控制器軟、硬件知識的學習,在教學過程中以工作過程為導向,通過項目案例,采用“理論、實踐”一體化,“教、學、做”一體化項目教學方法,實現培養學生具備可編程序控制器應用系統的制造、維修和設計等技能型人才所必需的職業能力和職業素養,將學生職業素養與職業道德的培養落實在每一個教學環節中。
“強化實踐,重在應用”,針對PLC課程,結合圖1所示實訓理念,在同企業實際應用密切相結合的基礎上,對基于工作工程的課程實訓內容進行設計,在典型設備控制線路、職業道德、技術文件編制、環境保護以及安全生產等為重點的基礎上將實際項目作為工作開展的載體,通過任務訓練方式的應用對崗位職業能力進行提升。同時,積極將學生作為工作開展中心,對實踐性、開放性以及職業性的要求進行充分體現:
第一,在任務思想、項目驅動的前提下,在充分結合學生崗位職業行動能力的基礎上安排專門的教師同學生一起實現對課程的開發,并在工作現場對電氣控制設計、調試以及安裝等過程進行再現。在整個過程中,將學生作為實訓過程的重要主體,通過對操作環境的良好模擬使學生能夠在學校中就能夠為具有良好職業化特征的培訓進行接受,積極強調學生在學習能力、專業能力以及知識能力方面的提升,以此實現學生高技能以及高素質的良好統一;
第二,在課程建設中,按照企業車間管理以及理論結合實踐的理念進行建立,在對多類型教學手段進行應用的基礎上對多種教學方式進行應用,在對人才培養質量要求進行參照的基礎上安排專門教師對課程考核評價標準以及課程質量標準進行制定,以此對教學質量進行有效的提升;
第三,以雙師方式進行授課,并由專兼教師以分段的方式對課程的考核以及教學工作進行承擔,定期做好總結,以此實現教學水平的提升以及完善。(圖1)
2.2 實訓教學流程
在本課程中,在教學內容方面的安排以及組織都是按照學生職業能力培養為規律,在聯系崗位職業標準的基礎上以人才培養質量中所規定的技能以及知識點為依據,在經過前期準備、電氣設備安裝調試、電氣設備維修等過程后按照真實的工作過程以及工作任務對教學內容進行序化以及整合。在課程中,根據難度的不同對5個不同難度的項目單元進行了設計,在入廠培訓、電氣線路測繪、典型設備維修調試以及線路設計等內容為主體,將該課程設計到的技能以及知識進行了涵蓋,包括有生產車間管理規范、安全用電要求、復雜電氣線路安裝調試、企業文化、線路維修以及電氣控制系統設計等方面??梢哉f,通過該種學、教以及做幾者之間的積極融合,則能夠對實踐訓練以及理論學習進行良好的貫穿以及融合。該課程項目教學法的實訓教學流程詳見圖2。
2.2.1 教學內容
在課程開展中,教學內容的選擇是非常重要的內容。在本課程中,在對內容進行選取時是根據電氣控制線路安裝、設計以及典型工作內容要求,結合人才培養質量標準技能以及知識,通過科學分類方式的應用對不同項目中教學活動開展的具體內容進行確定,具有著較強的實用性。在單元教學內容中,其根據不同項目內容的設置也對教師的角色提出了不同的要求,以電路以及電力拖動基礎知識為例:
第一階段,項目內容主要是按照圖2所示頂崗實習流程,對學生進行模擬入廠培訓。此時,教師的角色即是企業的培訓主管,主要負責對學生進行企業文化以及情況的介紹,對安裝用電、電力工具以及電工技能的應用進行講解,包括有室內照明線路、導線連接工藝等等,通過同學生的溝通以及總結進行知識的獲取以及提升;
第二階段,內容為C616普車電氣控制線路的裝調。此時,教師的角色即是企業的師傅,主要負責對學生進行常用低壓電器的講解以及識別、車床控制線路檢查方式等進行講解,內容包括有電氣元件的檢測及電動機裝置制作、C616控制線路裝調、交叉點評以及班組總結分析等;
第三階段,內容為CW6132車床電氣控制線路的裝調。此時,教師的角色即是企業的班組長,主要負責對學生進行規范分析典型環節以及調試記錄編寫相關內容的講解,內容包括有控制電氣線路分析、閱讀電氣原理圖、電氣元件布置圖、電氣安裝接線圖等線路裝調、電路故障檢修以及交叉點評等等,在對學生進行適當分組的基礎上使學生能夠以班組的形式對上述知識內容進行分析以及總結;
第四階段,XA6132銑床電氣控制線路的設計與調試。此時,教師的角色即是企業的車間主任,主要負責對學生進行項目流程原理、電氣紙質繪圖方式原理以及線路故障排除相關知識的講解,內容包括有銑床原理圖、位置圖、項目進度表以及接線圖的繪制,銑床安裝調試、電路故障檢修等等,在該內容中,同樣需要將學生分成不同的小組,在知識內容學習完畢之后由班組進行總結分析,并在不同的小組之間進行交叉點評;
第五階段,為用戶制做低壓配電柜。此時,教師的角色即是項目的甲方代表,主要負責對學生的項目運作流程、相關標準制作、交工文件制作以及技術協議書制定等進行講解,包括有協議書的編寫。項目進度設置、原理圖繪制、位置圖以及接線圖的安裝等,并由學生以班組的方式進行總結。在整個教學內容中,不僅學生的知識獲取具有著科學的循序漸進過程,且教師在整個過程中的教學也一再發生轉變,在同企業實際項目密切結合的基礎上使學生在真實的實訓中獲得綜合能力的提升。
2.2.2 教學組織安排
同以往較為傳統的案例方式教學不同,在該教學方式中,其中的不同項目單元都是具有較強真實性、且較為完整的工作任務,在對工廠管理模式進行應用的基礎上實現工段、班組以及車間的三級管理,以此在對學生團結協作能力進行培養的同時對學生嚴格執行工作規范、安全操作規程、工作程序以及工作規范的能力進行訓練,并在此基礎上對學生的工作責任心進行培養。學生在面對任務時,首先需要完成任務的接受,在接收到任務之后,則在對任務目標、任務要求進行積極聯系把握的基礎上對完成本次任務的要求以及需要開展的工作進行全面的消化,并做好相應的準備;其次,要做好方案的制定,并做好電氣圖以及不同類型元件清單的繪制;再次,則需要按照任務要求對其進行安裝以及調試工作,在完成調試之后,則對工作的開展情況做好驗收以及評審,并對交工文件做好準備;最后,在相關文件準備完畢后,則可以將其進行上交,并聯系整個任務完成的整個過程進行自我總結。上述流程可以說是項目單元教學中較為基本的工作流程,在進行技能培訓以及知識的學習時,需要嚴格按照該系列任務進行獲取以及完成,并在對任務進行實現的過程中對學習以及工作間的融合進行了體現。
對于學生而言,其在對該課程進行學習時,其目的不僅需要對低壓電器技術進行掌握,還需要在任務操作的過程中在維護、安裝、改造以及維修等工作開展中對自身掌握的電器控制技術進行合理的運用,以此對學生控制系統安裝、維修以及維護工作的職業能力進行培養,進而在不斷地學習以及驗證過程中對該類工作的程序、要領以及方式進行掌握。在這里,我們在電氣自動化崗位職業標準的基礎上對整個工作過程進行分析,并對一系列具有真實性、實用性特征的工作任務進行設計,即學生首先接受任務,在對任務要求以及目的進行消化理解的基礎上做好準備工作,完成方案的制定。之后,則完成列元件以及電氣圖清單的繪制,根據其中要求做好安裝以及調試工作。在完成設備的調試之后,則可以對其質量以及效果進行驗收以及評審,并做好交工文件的準備,最終進行該文件的交付以及總結,保證學生在面對任務時都能夠嚴格按照該流程對任務進行完成以及實現,并在此過程中獲得學生自身職業能力的提升。可以說,通過該種教學方式的應用,則能夠對學生的職業能力進行良好的提升以及培養,對學生綜合全面能力進行積極的提升以及發展。
2.3 實訓考核
在該改革考核方式中,對學生的技能、知識進行了重點的考核,且非常重視學生面對任務時的能力以及素質。考核內容方面,其根據類型的不同可以分為技能考核、電工技能鑒定以及理論考核這幾個部分,在實際考核過程中,如果學生在上述內容中有一個項目沒有考核通過,那么該門課程的成績則不合格,需要進行補考。補考時,學生僅僅對考核過程中沒有通過的項目進行考核即可。而當學生以上三個考核項目完全通過之后,課程則評定為合格。成績比例方面,技能考核占課程總比重的30%,技能鑒定占課程總比重的40%,理論知識考核占課程總比重的30%。其中,在課程考核中,其又可以分為三個小類,即基礎理論、操作技能以及裝配工藝,其中,基礎理論占據課程考核項目的60%-70%,裝配工藝以及操作技能占據30%-40%。操作考核中,其又可以分為三個小類,即工藝功能、安全文明以及技術文件,其中,工藝功能占操作考核項目的50%-60%,安全文明占20%-30%,技術文件占20%-30%。技能鑒定方面,則主要是教師對學生的相關技能掌握情況進行鑒定,如果沒有通過,將不對其該部分的成績進行計算。
3 結論
筆者認為,技工學校教育的成敗不能以就業率來衡量,而要以就業質量,即以學生就業后的工作能力、職業素養、企業評價、可持續發展等來綜合衡量。目前,部分技工學校畢業生無法在1~3年內達到企業崗位要求,他們主要存在的問題是:適應性差、實際應用能力不強、創新能力弱,這在很大程度上制約了技工學校服務區域產業經濟發展的能力。
筆者聯合我校就業部門教師和專業教師走訪近百家企業,經調查研究,發現企業對從業人員要求很高。第一,要求從業人員能夠吃苦,能做事情,要穩定不跳槽。第二,要求能夠勝任工作,企業不愿意聘用無工作經驗的人員。第三,個人素養要高。大型企業有專門的技術人員,而小型、微型企業缺少專業技術人員,有部分企業沒有專業電氣技術人員,只聘請一名電工從事生產,這些企業中很多屬于“三無”企業,無設計、無圖紙、無規范,學生就業后只能跟著師傅看一步學一步,入職培訓無計劃性,部分學生工作半年后還是一無所知。筆者抓住小型、微型企業急需高質量人才、自己又無法培養的契機,聯系數家小型、微型企業,幫企業生產產品、培養人才,真正做到了與企業無縫對接。
一、電氣專業生產企業產品實訓模式界定
所謂生產企業產品實訓模式,就是學生在實訓課中生產實際產品,要求生產出來的產品能夠拿到企業應用。此模式的優點:真正做到與企業無縫對接。
二、生產企業產品實訓模式的要求
因為企業對生產的產品有很高的質量要求,所以對學生的能力也有一定的要求,要求學生有相應的基礎(如要求電氣專業學生能夠識圖、安裝、接線),有一定的調試能力,有一定的故障排除能力。我校生產企業產品實訓模式的教學對象是二年級學生,他們在一年級已經實訓了12周,能夠簡單識圖,能夠安裝、調試簡單的接觸器繼電器線路,會排除模擬鉆床Z3040的電氣故障。
生產企業產品實訓模式對教師的要求更高,教師要能夠將企業的產品生產出來,能夠滿足企業的要求,能夠指導學生,還要能幫助學生解決問題,并能對產品質量進行檢驗。我校實訓教師都有豐富的工廠實踐經驗,要求在工廠工作至少兩年,帶一名徒弟共同指導學生電氣實訓。
生產企業產品實訓模式對企業的要求是產品有一定的代表性,學生能夠做出來,還能夠放手讓學生生產,并給予學生適當的指導。目前,筆者主要從兩方面開展生產企業產品實訓,一是電氣控制箱的生產,二是電氣部分的維護。合作的企業中電氣控制箱是PLC、變頻器、觸摸屏控制,電氣維護部分是我校實訓車間各種機床的電氣部分。
生產企業產品實訓模式對學校的要求是學生的實訓要有連續性,通常是周實訓;企業和教師之間要經常溝通;對教師提供支持。我校是以周為時間單位開展實訓的,對實訓教師非常支持,希望教師能走出去,為企業排憂解難,服務地方經濟發展。
三、生產企業產品實訓模式的開展
模塊一:電氣控制箱是高速塑料波紋管成型機配套的控制箱,內部采用PLC、變頻器、觸摸屏控制,線路復雜,調試難度高。
教師要對機器有全面的了解,能夠生產出該產品。因為很多企業是無設計、無圖紙、無規范的“三無”企業。設計環節對學生而言難度很大,但它又很關鍵,關系到學生創新能力的培養。由于學生無法到企業生產現場,這就要求教師將機器工作的視頻和圖片展示給學生,對機械要求進行說明,讓學生根據這些要求提出自己的設計思路。在設計環節,學生5人一組,共8組。如主電機設計,學生通過半小時的討論和查資料,在教師的引領下,提出以下5種方案:改變齒輪傳動比、直流調速、電磁離合器、變頻器、電風扇調速,學生寫下該調速的優點。指導教師總結分析各種調速的優點和缺點,并給出實際無級調速、性價比高、現應用最廣泛的變頻調速。教師給每組發變頻器使用說明書,指導學生設計主電機的主電路和控制電路。在工作臺的升降電路中,8組學生都提出采用電動機的正反轉來實現升降,在控制電路中相差很大,設計出點動、自鎖、延時三種,連鎖方面有單連鎖、雙重連鎖、機械連鎖。在速度顯示上,學生的方案更有新意,利用了很多書本上沒有的知識,如光柵測速、紅外測速、GPS測速等。整個設計過程花了一天多時間,教師給出自己的設計思路(因為要根據企業現有的元器件進行生產)供學生參考,并對學生提出的思路進行總結,在發回學生自己設計的圖紙后,讓他們分組討論,最后確定圖紙。
學生最感興趣、積極性最高的是生產。但學生發現使用的元器件,他們基本不認識,因為學校實訓時采用的是學生易看懂、互換性好、成本低的元器件,不符合工業產品體積小、性能高的要求。采用的工具也是企業工人工作中使用的,比學校用的工具的性能好很多。學生通過查資料和聽指導教師講解,對元器件和工具使用情況都掌握得非常好。通過參考本地專業生產變壓器的大企業的技術要求及實際安裝與接線,學生掌握了線槽的切割安裝、元器件布置、接線、程序輸入、參數設置、調試以及各種工具的使用。控制箱生產平均需要6天時間,最后3天學生用Protel畫圖。通過兩周實訓課的學習,學生感覺學到了很多東西,很有成就感。
模塊二:我校實訓設備包括不同的普車40多臺,各種數控機床30多臺及其他設備,價值2 000多萬元。這些設備新舊不一,維護保養困難,在采用生產企業產品實訓模式以前以生產廠商修理為主,但存在速度慢、費用高、質量不能保證的問題。
在采用生產企業產品實訓模式前,我校學生學習故障排除是為了能夠通過電工中級考試中規定的故障排除這個項目,要求學生40分鐘排除一個主電路、兩個控制電路故障,學生只能學會部分排除故障思路,很難解決現實中碰到的問題。采用生產企業產品實訓模式后,實訓車間設備維修單會迅速被送到電氣實訓組,電氣實訓組在第一時間安排維修小組,通常由5人組成,通過填寫表格,一步一步開展維修,使整個維修過程程序化,問情況、找圖紙、畫草圖、找故障、分析、討論、判斷、排故障。在教師的指導下,學生通常需要半天時間解決問題,有力地保障了學校相關專業實訓正常開展。
學校在每學期開學初對實訓設備開展一次半年檢,在實訓教師指導下,學生對要檢查的各項逐一檢查,并填寫相應表格,確保學校的電氣安全。
學生通過真實的電氣維護實訓,能夠掌握維護技能,而不是僅僅去應付中級工考試,使學生走入工作崗位就能對電氣進行維護。
四、生產企業產品實訓模式的瓶頸
通過采用生產企業產品實訓模式,學生眼界打開了,自信提高了,企業得到了合格的產品,學校也能享受電氣維護的迅捷服務,但也存在瓶頸,筆者認為主要存在以下幾個問題:
(1)企業產品比較少,不能全面覆蓋。我校正準備與另外幾家典型小型、微型企業合作,其中一家是生產罐頭流水線的,一家是專門生產配電箱的,一家是電氣服務公司,還有一家專門從事維護的企業,我們力求使企業產品豐富化。
(2)對教師要求過高。我校以前的實訓內容相對來說比較簡單,而企業的產品要求比較高,并且很多東西超過了教師的知識和能力,這要求實訓教師要不斷自我學習,不斷指導學生。
(3)與企業銜接問題。產品做好后,電氣控制箱要和機械設備一起調試,而學校與企業有一定的距離,所以學生很難到企業進行調試。在電氣維護上,學校的設備不可能每天都壞,故障大多是一次性的,很少出現重復的情況,而每小組5個人,這樣就導致大部分學生不能親自排除故障。目前,我們準備將出現的故障拍成視頻,但也很難使大部分學生能有故障排除的親身體會。
一、船舶電氣專業崗位對知識、能力、素質的要求
在船舶電氣專業課程體系改革中,我們結合專業定位,圍繞專業培養目標,進行了深入細致的企業調研工作。以崗位核心技能為主線,引入崗位職業資格標準,以企業的典型工作崗位為實例,與企業以及相關專家共同探討分析專業崗位的能力標準及課程體系構建。船舶電力系統及電氣設備在船舶動力裝置和船舶機電設備中占有至關重要的地位,其運行的可靠性、經濟性對船舶的安全、經濟運行影響很大。船舶電器設備種類繁多、技術含量高,對管理人員業務素質要求較高,不經過船舶電氣專業知識和技能的專門培訓很難勝任。從調研情況來看,中職船舶電氣技術專業面對的崗位群有船舶電工、船舶電子電氣員。船舶電工主要是在船廠負責船舶電氣設備的安裝、維修、試運行。船舶電子電氣員是在營運的船舶上(貨船、客船或漁船)擔當船舶供電系統、電站的管理與維護,船舶信號報警系統以及船舶機艙監測報警系統、主機遙控系統以及船舶自動化系統的維護、保養(見表)。根據船舶電氣專業對工作崗位所需要的知識、能力、素質的要求,我們采用了加強能力培養的課程體系改革。
二、課程體系的改革方案
課程體系的改革的目的是正確處理好知識、能力、素質三者之間的關系,做到傳授知識,培養能力,提高素質,三者并重,協調發展。
(一)構建文化素質課程平臺,加強素質教育,強化職業道德
文化素質的提升,不但體現在文化課的課堂上,平時的點點滴滴,都可以融入素質教育。加強職業道德培養,提高職業道德水準;學生在學校就要養成良好的習慣,懂得尊重和禮貌;注意加強學生的心理健康、思想品德、職業道德和責任意識等方面的教育;端正工作態度,具有敬業精神,建立終身學習的理念,提高學習能力,學會溝通、交流和合作,具有一定的自主意識及創新精神。文化素質課平臺要以船舶電氣專業人才培養為目標,采用公共基礎加人文社會科學的形式,以“必需、夠用,兼顧發展”為原則。除了公共文化基礎課以外,還需要一些交叉學科的引入。比如,心理健康、安全教育與環境保護、海洋法、航海史綱、社交禮儀、現代企業管理藝術、英語視聽等課程,這些課程可以采用少學時或講座的形式,作為素質培養的拓展。
(二)構建專業課程平臺,夯實專業知識,提高職業技能
專業課程平臺是課程體系改革的重點。以往的學科體系,在這里要完全打破。專業課程體系的建立要從崗位工作或職業能力分析入手,按照實際工作任務、工作過程和工作情景進行整體設計,強調“教學做”一體化。建立三大模塊課程體系,實現以點帶面,覆蓋工作崗位操作技能的需要。第一是基礎理論模塊,它為第二模塊的學習提供理論支撐?;A理論模塊所包含的課程有:《電工基礎》、《電子技術基礎》、《船舶主機與輔機》。第二是職業能力核心模塊,參照相關職業資格標準進行設置,是任職船舶電氣技術專業的必備能力。職業能力核心模塊所包含的課程有:《船舶電站》、《船舶通信與導航設備》、《輪機自動化》、《PLC原理與應用》、《船舶電力拖動基礎》、《船電專業英語》。這六門課程是船舶電氣專業的核心課程。第三是船員專項模塊,滿足STCW公約和我國船員適任考試要求,符合船舶電子電氣員適任標準。海員專項模塊包括的課程有:《海員基本安全知識和技能》、《高級消防》、《精通急救》、《艇筏操縱》。新的課程體系中要求,上述三個模塊的實踐教學要超過50%以上,采用任務驅動、項目引領、行動導向等情景教學方法,在“做中學,做中教”,實現“教學做”一體化。“教”——要求教師課前進行教學資源收集整理,設定工作任務,講解基本理論知識和操作技能;“學”——要求學生按照教師教的內容能在仿真設備上進行模擬操作,反復訓練;“做”——要求學生能在模擬操作的基礎上,操作真實設備,充當船舶電工或船舶電子電氣員的角色。
(三)綜合實訓平臺,強化職業能力
關鍵詞:中職;電工技術;項目教學法
《電工技術》是中職學校電工專業學生必修的專業課,該學科教學中有大量的實訓項目,筆者經過多年的教學實踐,認為采用項目教學法進行實訓教學,可以取得顯著的教學效果。
一、項目教學法的概念
項目教學法是將一個相對獨立的實訓項目,交由學生自己去完成,從信息的收集、方案的設計、項目實施及最終的評價都由學生自己完成,學生通過項目的實施過程,了解并把握整個過程中每一個環節的基本要求。這種教學方式能使信息由單向傳遞變為雙向、多向交流,促使學生由被動接受,轉變為主動探索。在學習中,學生是主體,教師只是引導者。
二、項目教學法的實施步驟
項目教學法一般按以下五個步驟進行:
(一)確定項目任務。
教師提出一個或幾個項目,與學生一起討論,確定項目的目標和任務。
(二)制定項目計劃。
根據項目的目標和任務,制定項目計劃,確定實施步驟和程序。此階段包括三步:(1)學生分組,以小組合作的形式進行學習。(2)學生自主學習,搜集資料。(3)制定小組的項目實施計劃。
(三)組織項目實施。
此階段中,學生明確自己在小組中的分工以及小組成員合作的形式,按照已確定的步驟和程序工作。對項目實施步驟,教師要解釋清楚,除了告訴學生需要完成的項目內容,還要提醒學生每個步驟的細節。這樣,既可避免接受能力較差的學生面對項目時束手無策,又能避免學生走不必要的彎路。
(四)檢查評估、總結。
在項目完成后要及時進行評價總結,以促進學生的進一步發展。先由學生對自己的實訓表現進行自我評估,然后小組內互評,再由教師進行考核評分。師生共同討論,評判項目工作中出現的問題、學生解決問題的方法以及完成項目的情況,并最終形成實訓報告。
(五)成果展示。
項目實施工作結束后,對優秀作品進行展示。
三、項目教學法實施舉例
以典型項目“機床電機控制線路實訓”為例,該項目要求能實現正反轉控制,并有短路、過載、欠壓和失壓保護,試設計并安裝。具體過程如下:
(一)實訓前的準備和注意事項。
實訓前應充分學習相關專業知識,如單個元件的認識、選擇、裝接、拆卸等,以及萬用表工作原理,電動機結構及原理。實訓注意事項包括:
(1)實訓前準備好有關參考資料、繪圖紙筆、操作工具、接線板、實訓器材、實訓報告等。
(2)在實訓前先將學生分好組,一般每組4~6人,并使每組好、中、差的學生合理搭配,以利學生之間取長補短,互相學習,共同發展。
(3)每組成員認真參與設計,在充分審題、分析基礎上設計出一個組內統一的電氣原理圖及電器布置圖,并經教師認可后,方可實施。
(4)學生根據本組設計的電氣原理圖完成安裝后,必須要認真檢查。由于“強電”的危險性,特別考慮電路存在“短路”的可能,故實訓指導教師在電路檢查方面給予適當指導,對主電路的“通路、短路、缺相”和控制回路中的“自鎖、聯鎖、啟動”等項目進行檢查,以確保通電前電路的正確性,安全、順利地通電試車。
(5)實訓應在規定時間內完成。
(二)實訓過程任務。
(1)根據項目內容繪制出電氣原理圖及元件布置圖,要求半小時內完成,小組成員分工合作,討論制定一個完善的實訓方案,提交給指導教師,經審核后方可安裝。
(2)小組成員按組內所繪電氣原理圖在給定的時間內完成安裝,該項目完成時間為150分鐘。
(三)實訓報告撰寫。
從實訓開始時學生應將設計草圖、內容及安裝、試車等體會記入報告草稿本內。完成后,將草稿本的內容整理歸納撰寫成正式的實訓報告。
(四)考核方式、成績評定及成果展示。
教師根據每個小組完成該項目的質量和時間,按“設計、安裝試車、實訓報告”幾個環節綜合評分,評選出優秀小組,并向全校進行成果展示??己朔绞綄嵭腥壙己?,首先是學生本人根據評分標準進行自評,然后由各小組成員根據其在小組內的貢獻進行互評,從學生角度發現問題,以及提出改進意見,教師要引導學生盡量客觀地從正面進行互相評價,了解自己的優勢和不足,學習別人的特長和優點,讓他們在互評中學習,共同提高。最后由教師對小組完成項目情況進行評定,綜合三級評定情況來確定每一名學生的實訓評價。并把優秀作品在全校展示,對表現突出的學生給予表彰。
四、項目教學法實施過程中應注意的問題
(一)項目確立要恰當實用。
項目的確立首先要包含教材中的教學內容,并能結合多項知識點;其次,項目的難易程度要針對學生的實際水平來確定;最后,項目要以成果形式被大多數學生所喜愛,并可以用某一評分標準公平準確地給予評價,使學生在完成項目后有一種成就感。
(二)項目實施要重視基礎。
項目教學法實施,也不能完全拋棄傳統教學方法的優點,在重視項目實施的同時,不能忽略基礎知識的掌握,將學生的知識和技能,分成若干模塊,分解突破,充分挖掘學生的學習動力,激活學生的非智力因素,提高學生的綜合素質。
(三)項目教學要人人參與。
引入項目教學法后,在教學過程中,不能讓一部分基礎差的學生依賴能力強的學生 ,要讓他們在項目推進過程中有事可做,所以在項目分工中任務要明確,要求組內每個學生有自己的設計結果,在實訓教師的指導下,挑選出較好的原理圖去實施。每生一塊控制板安裝,并實行“一幫一”的措施,對部分學生及時幫助糾正,提高整體教學質量。
(四)項目總結要突出精髓。
項目完成過程是學生自己探索鉆研的過程,為了能學眾人之長,項目完成后的總結也相當重要。它包括思路總結和技巧總結。思路總結可以幫助學生掌握項目完成的最佳思考方法,找到自己理論上的不足;技巧總結是安裝過程中快速高效的良好方法的選擇,學生可以學到更多的操作技巧,全面吸收整個項目活動的精髓。
【關鍵詞】電氣控制
項目化教學
結構優化
教學改革
一、引言
根據機械自動化專業的建設,同時為適應新形勢下工廠電氣控制設備的教學,我們對工廠電氣控制設備的相關內容重新進行了調整,重點加強了基礎和實踐內容的教學。在總結以前教學成果的基礎上,關注工廠電氣控制設備的發展狀況,借鑒先進教學經驗,對工廠電氣控制設備的課程體系、知識結構、教學方法和實驗手段進行了一系列改革與創新,注重教學質量,為培養高素質的復合型人才奠定了堅實的基礎。
二、改進教學方法
實施項目化教學
為了使學生的理論水平與實踐操作能力得到同步提高,培養學生的綜合素質,在調整課程教學內容的基礎上,我們進行了教學方法的改革。實施了項目化教學,建立了完善的考核機制。具體實施如下:
(一)工廠電氣控制設備項目化教學課程設計
將教學內容設計成:1. 常用器件的認識與使用,2. 典型線路的安裝布線與調試,3. 常見線路故障排除,4. 機床電路的常見故障等四個教學項目,每個教學項目按照工作任務、學習內容和教學要求進行設計。
(二)項目化教學實施保障
1. 校外教學條件
與多家公司建有工廠電氣控制設備校外實訓基地,每年開展校外實習和頂崗工作等實踐教學活動,校外實訓基地有先進的實習實訓設備和優秀的技術操作人員,能夠現場指導學生進行實習工作,校外基地和校內實習基地技術和設備互補,共同完成教學任務。
2.校內教學條件
學校建有工廠電氣控制設備實訓基地,配有實訓指導人員2名。能進行生產機械及其電氣設備的構造原理及性能分析,電氣設備的選擇、安裝、調試及典型控制線路的設計,常用機床電氣控制電路的分析,典型線路的安裝接線與調試及故障排除,有利于多媒體教學和教學過程的順利完成。
(三)教學考核辦法
根據理論聯系,能力本位的原則,制定考核方法。
在學生的成績中,不但要體現學生的知識水平,更要重視學生的學習能力、知識應用能力、對問題的分析及解決能力,和實際充足能力的考評。
成績的評定方式多樣化,本課程以技術應用為前提,選取5個典型工作任務,根據完成工作任務的情況,全面考核學生對工廠電氣控制設備的掌握情況,課程考核包括項目教學過程考核、項目教學報告書、學生自評成績、綜合測試成績、學結成績五部分。
項目教學課程考核成績、項目教學過程成績及報告書格式如下:
1.課程考核
課程考核成績組成:
課程成績=項目教學過程成績*40%+項目報告書成績*10%+學生自評成績*20%+綜合測試成績*20%+學結成績*10%
考核成績中,工作過程成績占40%,體現能力和應用技術的培養,引導學生在工作過程注意過程的規范化和標準化,體現職業技能培養。
2.過程考核表
每一個項目教學過程的評價按照質訊、分析、決策、計劃、實施、評價6步進行,按照電氣控制實際工程工作過程組織實施,按照五做要求進行評價。
3.項目報告書
項目報告書是對項目執行過程的總結與評價,通過報告書的撰寫使學生學會實際工作過程中的項目報告書、系統調試報告書、系統工作報告書和系統運行維護報告書的撰寫能力。
三、教學效果
通過工廠電氣控制設備教學的改革,使學生的理論聯系實際的能力得到了很大的提高,培養了學生的綜合實踐能力和開拓創新精神,提高了綜合素質,取得了顯著成效。具體體現在以下幾個方面:
(一)提高了學生的學習主動性和創造性
過去許多同學感到課程內容枯燥,理論晦澀難懂,很難掌握,采用了死記硬背,應付考試的學習方法。通過教學改革,學生認識到理論是嚴肅的也是豐富的,提高了學習課的興趣。事實證明,帶著問題來學習有很強的針對性,能促使學生主動的創造性的學習。
(二)培養了學生分析問題和解決問題的能力
改革了實驗室管理模式,增加學生實踐機會,制定了新的教學大綱,重新編制了項目教學指導書。對教學方法進行了改革,使學生分析問題和解決問題的能力有很大的提高。
(三)促進了理論與實際的結合,提高了學生的動手能力
通過課程的學習,同學們深刻地感受到理論與實踐相結合的重要性,懂得了理論來源于實踐還要指導實踐。教學方法改革之后,學生的思路開闊,知識融匯貫通,理論與實踐的能力提高,動手能力極大提高。
總之,經過幾年不斷對工廠電氣控制設備課程進行的教學改革,使學生的理論知識與實際動手能力有了很大的提高,經過幾年的實踐及學生反饋的信息,證明是一種行之有效的辦法。學生對教學改革有較強的參與意識,綜合能力得以提高,在工作中具有較強的適應能力,深受用人單位歡迎。
【參考文獻】
【關鍵詞】實訓基地 校企合作 人才培養 工學結合 職業能力
基金項目:中央財政支持的職業教育實訓基地“自動化綜合控制實訓基地”建設項目(蘇教財〔2012〕177號)
高職院校培養具有扎實理論基礎、動手能力強、創業與創新精神的高端技能型專門人才,實訓基地的建設是關鍵,因此積極主動融入區域地方經濟,創新實訓基地建設思路,突出職業能力培養,提升人才培養質量是當前職業教育工作的主要內容之一。揚州工業職業技術學院依托電氣自動化技術專業建設優勢,進行廣泛調研和詳實分析,深入開展校企合作,在中央財政支持的自動化綜合控制職業教育實訓基地建設過程中創新思路、大膽嘗試,取得了較好的建設成效。本文就該實訓基地建設思路、方案等進行分析,旨在探索實踐融日常教學與技能實踐、技能培訓與技能大賽訓練、社會培訓與技能鑒定、創新教育與創業實踐、系統仿真與生產實踐、技術開發與技術服務“六位一體”,具備教、練、培、鑒、研、賽等功能,實現校企資源共享、區域資源共享、高校資源共享,充滿企業文化工作氛圍,積極發揮引導、輻射和示范作用的實訓基地建設發展模式。
一、實訓基地建設必要性分析
揚州工業職業技術學院電氣自動化技術專業作為省級重點建設專業、省級示范院校建設重點專業、省級人才培養模式創新實驗基地實踐專業和學院第一批教學改革試點專業,不僅沉淀了較好專業基礎,多年來緊緊依托揚州及長三角區域經濟發展,為揚州市和周邊地區的石油化工、汽車船舶、機械裝備及“三新一網一書”等產業培養了大量的高端技能型專門人才,而且與中石化下屬多個公司、上海大眾汽車有限公司、揚州嘉華電氣有限公司、可瑞爾科技(揚州)有限公司等長三角地區的石油化工、汽車制造、電子電氣等大中型企業建立了深層次的校企合作關系,為實訓基地項目啟動奠定了良好基礎。項目啟動前期,對實訓基地建設的必要性進行了深入分析。
(一)產業發展的要求,產業發展對自動化技能人才的需求,需要建設功能完備的實訓基地。近年來,揚州及周邊地區的現代裝備制造業、石油化工、建筑工程三大主導產業規模的不斷擴大,行業和區域的經濟發展為電氣自動化技術專業建設和發展提供了良好的契機。隨著企業自動化程度的不斷提高,人才的需求也在不斷擴大,職業能力的要求也越來越高,因此現有實踐性教學任務開出率和教學效果也迫切需要得到提升。
(二)訂單培養的要求,提升“訂單式”高端技能人才培養質量,需要建設示范引領的實訓基地。揚州工業職業技術學院與中國石油化工總公司、上海大眾汽車公司、南京工程公司等國內著名企業簽訂了聯合辦學協議,組建了“中石化班”、“大眾班”、“揚農班”,將企業文化、規章制度、生產工藝、檢驗技術等納入教學計劃中,為確保培養符合企業需求的電氣自動化技術專業高水平技能人才,確保學生成為拔尖技能人才,確保學生畢業后能迅速適應工作崗位要求,綜合性實訓基地建設非常重要。
(三)師資建設的要求,提升教師教科研水平和對外服務能力,需要建設理念新的實訓基地。隨著學院創建省級示范院校工作的啟動,人才培養模式創新、教學改革、專業建設、課程建設、教材建設、多媒體教學資源庫建設、職業技能培訓服務、職業技能鑒定、科技項目開發等工作正在全面開展,要保證人才培養的可持續發展,深化校企合作,師資隊伍的整體教學與科研能力,對外服務能力是關鍵,需要完善的教學、研發、技術服務平臺,需要緊跟技術發展趨勢,理念新的實訓基地。
因此建設一個理念新、針對性強、滿足現代電氣自動化技能型人才培養需求、職場化氛圍濃厚的自動化綜合控制實訓基地是非常必要的。
二、實訓基地建設思路創新
以高端技能型專門人才培養為目標,基于“校企合作,工學結合”,按照“職場化、情境化、生產性”的理念,圍繞“一個核心”,遵循“四個原則”,突出“五類技能”培養,打造“六位一體”示范性綜合實訓基地是自動化綜合控制實訓基地建設思路。
(一)一個核心:開展校企合作,實訓基地建設以“突出重點、滿足需要、資源共享、提高效益”為核心,圍繞電氣自動化技術、機電一體化技術等專業的職業能力培養,依據企業職業崗位要求,突出供配電技術、PLC控制技術、DCS控制技術等實訓設備建設重點,滿足教學與科研需要,實現校企資源共享,提升人才培養質量,提高企業生產效率。
(二)四個原則:實施“1+1+1專業導師制”人才培養模式,促進學生個性發展,基地建設要遵循統一規劃、分步實施,協調一致、全面建設,面向崗位、改建結合,不斷創新、形成特色的四個基本原則,以確保基地建設質量及成效。
(三)五類技能:突出關鍵崗位職業技能培養,通過三種典型控制技術形成的綜合實訓基地,培養學生在工廠供配電、生產過程控制、工藝流程監測、工件加工裝配、系統運行維護操作技能,形成完整的專業知識與技能體系。
(四)六位一體:完善基地功能,按照“生產型、職場化”的理念建成集日常教學與技能實踐、技能培訓與技能大賽訓練、社會培訓與技能鑒定、創新教育與創業實踐、系統仿真與生產實踐、技術開發與技術服務等六位一體的自動化綜合控制實訓基地。
三、實訓基地建設內容設計
實訓基地以綜合控制為目標,包含了自動化的核心控制技術,主要有供配電控制技術、可編程控制技術(PLC)、集散控制技術(DCS),因此整個實訓基地主要由供配電控制、生產線控制、生產工藝控制三個控制室和綜合中心組成。其框架結構圖設計如圖1所示。
圖1 自動化綜合控制實訓基地建設框圖
(一)供配電控制室:對變配電系統進行操作控制,主要包括變電站的送電與停電操作、斷路器就地及遠方自動分合閘、倒閘操作等,可完成變配室值班電工技能培訓,中、高級維修電工職業技能鑒定。通過監控系統及模擬屏可實時監控操作過程。
(二)生產線控制室:以典型生產線的安裝與調試為技能點,完成供料單元、加工單元、裝配單元、分揀單元、輸送單元等的安裝,通過可編程控制技術進行系統控制功能設計、調試與維護,可進行“自動化生產線安裝與調試”技能大賽培訓等,監控生產線全過程。
(三)生產工藝控制室:以典型的工藝流程為控制對象,根據不同的工藝要求,通過先進的DCS技術實現工程項目組態,調試與運行維護,可進行化工儀表自動化技能大賽培訓,職工技能培訓與化工儀表維修工職業技能鑒定,可實時監控生產工藝全過程。
(四)綜合控制中心:將三個分控制室的監控系統,通過先進網絡技術、通信手段等接入控制中心的總監控系統,通過供配電模擬屏、生產線監控屏、生產工藝流程監控屏實現對每個控制室工作的實時監控。
通過自動化綜合控制實訓基地建設,對工業生產工藝(過程)即可實現單獨的供配電設計與操作、生產線安裝與調試、工藝流程控制與運行調試,而且也可實現從電能配與變、過程控制、流程監控、工件(產品)裝配、系統調試與運行維護等一體化功能,集中了電氣控制、自動化控制的核心專業知識和技術,將有效提升學生綜合專業能力,提升學生的就業競爭力。
四、實訓基地建設成效總結
(一)基地投運后,實踐教學質量提升。不僅已成為了電氣自動化技術專業(群)的理實一體化專業課程教學的主要基地,同時是學生進行“化工儀表自動化”、“自動化生產線安裝與調試”、“維修電工”等職業技能培訓的主要基地,是學生獲取中、高級維修電工,儀表維修工等職業資格證書的鑒定基地,更是學生進行科技作品設計、開展大學生實踐創新項目、畢業設計的重要場所,對學生的職業技能培養有著至關重要的作用,不僅每年可承接電氣自動化專業(群)300多人次的技能實訓,且可承擔本校其它電類、化工類專業近600多人次的技能培訓;學生榮獲2013年全國職業院?;x表自動化技能大賽團體一等獎,主持建設多項省級大學生實踐創新項目等成績,就業競爭力顯著提升,為行業和區域經濟建設培養了一批深受用人單位歡迎的高素質技能型應用人才。
(二)基地投運后,社會服務效果突出。由于系統裝置的工業化、職場化氛圍濃厚、生產線的真設備與真產品、過程控制的真系統與高仿真裝置,完全符合化工、電氣、電子等企業生產的實際情況,已成為企業職工職業技能的培訓基地,投運使用以來,DCS系統先后完成了DCS應用技術工程師培訓、江蘇揚農化工集團有限公司和江蘇泰興中等職業學校全國化工儀表自動化技能大賽培訓等工作,與企業開展橫向課題合作和申請專利多項等,提高了對外服務能力,促進了企業的可持續發展。今后基于師資隊伍及先進設備,將為更多專業的學生、更廣泛的制造業行業的企業提供更多的職業技能培訓。
(三)基地投運后,示范引領作用增強。本實訓基地運行以來,學校電氣類相關專業的實踐教學條件得到了很大改善,電氣自動化技術、生產過程自動化技術等專業的人才培養質量向校企無縫化對接的步伐更加深入邁進,進一步滿足了上海大眾、中石化金陵石化公司、江蘇曙光光電有限責任公司、南京工程公司等現代化大型企業生產一線自動化人才的需求,不僅為專業建設和教學改革提供了值得借鑒的成功經驗,更是一個立足揚州,輻射全省的特色化的高職教育實訓基地,其社會和經濟效益非常顯著,為全省電氣自動化及相關專業培養高端技能型專門人才開創了有效路徑,起到了示范和引領作用。
參考文獻:
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關鍵詞:人才培養;教學體系;保障機制;工作落實
作者簡介:吳強(1961-),瀘州職業技術學院副教授,研究方向為電力系統及自動化、高職教育管理。
中圖分類號:G715 文獻標識碼:A 文章編號:1001-7518(2012)35-0081-02
一、專業教學體系建設
(一)專業建設背景
改革開放30年,國民經濟發生了翻天覆地的變化,電力企業和相關產業也發生了巨大變化,不利的是:地方電力企業大多被國家電網公司代管或控股,高職學生進入企業的渠道基本阻斷。有利的是:隨經濟的發展,電力產業鏈的相關企業也有了大的發展,變配電運行管理、電器產品生產等企業,對電氣專業高技能人才需求量很大,地方高職院校為服務地方經濟建設培養生產一線高技能人才,這為專業的發展創造了良好機遇。
(二)人才培養定位設計
在新的背景下,電力系統自動化技術專業如何定位和發展,這給專業教學團隊提出了必須很好解決問題。我們通過調研電力企業、電器設備生產廠、建筑業、工廠等企事業的用人需求,了解過去畢業學生的發展情況。從分析看,畢業學生從生產一線做起,需要經過3到10年的踏實工作,才能成為企業的骨干。在學生所學的課程、知識、技能在其發展中,主要用到的是基礎的課程知識和寬闊知識面,能夠發展的核心是自身的綜合素質,特別是學習能力和處事能力。
按高職學校的辦學定位,結合調研分析,我們的定位是:以工廠電工核心知識技能為平臺,面對工礦企業、生產企業、電力企業,具有從事電力系統自動化技術專業電氣設備運行、維護、安裝、調試、管理等崗位的職業能力和職業素質,掌握電力專業相關的運行、設計專門知識,適應生產建設、管理第一線需要的,德、智、體、美等方面全面發展的高等技術應用性專門人才。
(三)課程體系方案
結合畢業學生就業信息反饋和企業調研情況分析,決定以小型水電站設計、安裝、調試、運行管理人才培養為目標,將學生帶入供配電行業。以參觀電站—學習電站—實習電站—設計電站為主線進行課程體系構建,以維修電工、進網電工和電站運行值班人員知識、技能、素質要求進行實踐教學體系建設和課程教學設計。
除學校要求開設的公共課程外。專業基礎課程有:工程制圖、電工技術基礎、電力電子技術、電機應用技術、電氣CAD、電力內外線施工等;專業核心課程有:水電站電氣設備、電力系統繼電保護、水電站綜合自動化、可編程控制器及應用、用電管理等。針對企業崗位需求課程有高電壓技術及電氣試驗;針對學生到水電站運行管理安排有:水輪機及輔助設備;針對電氣工程施工安排有:電氣工程安裝預算。
(四)實踐教學條件建設
為針對高職學生的學習特點開展教學,我們構建了與課程體系對應的實踐教學體系,校內主要設備是利用中央財政支持的電工電子與自動化實訓基地建設項目,投資340多萬,建設了與專業相關的電工實驗室、電了實驗室、電工電子仿真實驗室、電工操作實訓室、變壓器電機維修實訓室、觸電急救實訓室、機床電器維修實訓室、電工智能考核實訓室、配電屏、保護屏安裝實訓室、電站綜合自動化實訓室、微機保護實訓室等。在校外通過校企合作建設了:電力調度中心、開關站、變電站、火電廠等的參觀實習基地;科友電器有限公司、天靈電器廠、瀘州特種變壓器公司等成套電器產品生產實習基地;流灘壩電站(3×6900KW)、富順黃泥灘電站(3×6900KW)兩個電站運行實習基地。
二、人才培養保障機制建設
(一)師資隊伍建設
要提高教學質量,核心是師資隊伍建設。在工程教師的工程項目經驗方面,我們的做法是:充分利用畢業校友資源、企業資源開展師資培訓,讓教師到企業去學習、實習、在指導學生畢業實習、設計中成長,在參加小型水電站、變電站設計中,在參與企業技術改革中,特別是在市級科研項目《地方電網保護、調度管理與建設研究》、《造紙廠節能改造》、《郞酒集團二郞鎮基地供配電系統改造建設的研究》等的研究中,進一步提高教師團隊的專業知識應用水平,也為課程教學改革帶來了更多的工程案例。
(二)人才培養方案調整機制
通過人才需要調研,學生頂崗實習企業用人需求,以及學生就業信息反饋等,構建一年小調、三年大調的人才培養實施方案。具體為:每一級的專業人才培養方案是通過當時的人才需求調研和當時的學校實踐教學條件情況制定的,課程教學第三年需要針對企業進行必要了的課程調整或增減,以及通過畢業實習、畢業設計來實現對學生的就業定位培養。方案的修改完善都需要按程序審批經,然后才能執行。
(三)課程、實踐教學標準完善機制
為達成專業人才培養目標,各門課程制定了課程標準,實訓項目制定了實訓指導書,并制定了教學常規管理和教學質量體系過程管理的規定。教師課程教學中,需按要求備課、授課、輔導、考試,課程結束,需要進行總結、提出進一步的教學改革意見,進而補充完善課程標準。學生需求,課程認真預習、課中認真聽課、記錄、提問、回答問題、按時完成作業等,在學生考核成績中,學習過程占總成績的30%左右。在實踐教學中,教師需要,按指導書要求做好實踐教學準備、落實項目具體安排和學習任務、參加現場項目指導、評估學生學習過程,評估學習實習報告、實習匯報,評定學生習成績,寫出項目實訓總結和提出進一步完善意見。學生需要按項目要求做好預習、按要求認真完成項目、填寫實習記錄、寫實習報告和總結匯報。學期結束,教師做教學總結匯報,教研組做專業教學情況匯報,系進行情況分析,提高下一級課程和實踐教學完善意見,并進行課程標準、實踐教學指導書目修改編寫。
(四)學生管理體系建設
在學生管理方面,建設以黨總支書、團總支書、輔助員、學生會、團委會、班委會為主線的學生管理隊伍,在學院學生處、團委和系的領導開展工作。在學生行為規范方面是通過學習手冊、學生守冊,將要求落實到學習和生活中。在學生素質培養方面通過構建展示平臺,讓各級學生干部在開展活動和管理中成長,培養團隊精神、合作協調意識。
三、專業人才培養的落實
(一)常規管理方面
強調教學規范的落實,學院和學系層面,要求教師按教學要求做好每一項目工作,并通過學院質量控制中心、學系教學督導小組對要求進行逐一落實。如開學前、中期、課程結束后進行教師教案期檢查;每四周要組織學生進行教學信息反饋;期未要組織開展學生評,教師評同行評教;教研組要定期開展教學研究活動、開展說課程、課程競賽等活動。學系每期要進行工作量、教學效果、教學改革、教學成績、遵守規章制度、教學紀律等方面的考核,考核成績與津貼掛鉤。以此,引導教師,認真各項教學工作,向課堂教學要質量。
(二)教學方面
做好對本科、高職、中職教育的研究,在教學觀念上,高職要制定以素質為本位的、以培養學生工程技術能力為目標的人才培養方案、課程教學標準和實踐教學指導書。要通過教學讓學生學會學習,學會用所掌握知識、技能和資源解決工程問題的方法,要“授之以漁”, 而不“授之以魚”。
在課程教學中,要思考高職學生學習的特點進行針對性教學,要以學生為中心,以學生參與、學會應用知識為目標進行教學設計,重在平時觀察、考核學生參與課程學習的情況。要引導教師開展項目、任務、案例、情景、推理等多種形式的教學,特別要與學生溝通交流,實現事半功倍的教學。
(三)實踐教學方面
教學觀點是:項目任務驅、理實一體,實現做中學、學中做、教學做一體化,實現針對高職學生特點的教學。
實踐教學的做法是:結合電力系統自動化專業就業特點做實踐教學項目設計,按制定的人才培養方案,主要設計的實踐教學項目分為課程單項實驗和綜合項目實訓兩個方面。在課程單項方面,主要有電工、電子、電機、電氣設備、繼電保護項目實驗;在綜合實訓方面,主要有生現場參觀教學,配電屏、保護屏安裝、生產實訓,電站變電站主接線設計,電站運行實習,電工技能培訓,小型電站設計等。
現在也在思考引入“教學工廠”理念教學,注重在教學環境內營造企業實踐環境,并將兩者緊密融合,以模擬、模仿和實際應用工程項目進行教學,讓學生將所學到的知識和技能應用于多元化、多層次的工作環境中,學會解決工程問題的基本方法與流程,并因此實現對學生的因人施教學、因材施教、個性化和綜合素質的培養。
(四)素質方面
學生的綜合素質培養需要從課堂和課余生活兩個方面綜合設計。讓學生學會承受壓力、學會處事為人、學會承擔責任、學會生存之道是必須要做的教育工作。
課程教學是素質教育的主陣地。在制定課程標準中,除知識、技能目標外,需要有明確的素質教學目標。課程教學除學習專業知識、技能外,還需要學習文字處理、電子表格、做PPT、計算機安裝與維護等;還需要學會按要求、流程做事,學會表達、聽話,學會團隊合作等,教師必須思考將這些要求融入到課程教學和實踐教學中。第二課堂是出人才的主戰場。一方面是利用學院和系搭建的人才培養素質平臺,讓學生在參加管理、活動中,培養管理、組織、協調、辦事和溝通能力。一方面是利用專業學習的電工電子協會,讓學生在興趣引導下學習,通過參加電工電子競賽、教師做的工程項目等學習,提高專業知識應用能力和解決工程問題的能力。
四、結束語
在人才培養中需要以項目任務為驅動,以學生為中心,將學生的就業核心與綜合素質融入到課程教學和課外活動中,通過規范化的教學、學生管理,人才培養質量就能得到有效的保障,學生就會受到企業的高度認可。
參考文獻:
關鍵詞: 實訓基地改革 創新型改造 Z3050模擬搖臂鉆床
前言
實訓基地建設對職業學校的發展起著關鍵性的作用,對地區從業人員的技能培訓發揮著重要作用,對培養社會緊缺的高級技能人才更是起著決定性的作用。隨著社會對電氣人才需求的不斷改變,電氣實訓基地建設不僅需要具備實用功能,更要滿足學生實訓和雙師培訓的雙重需要。培養崗位應用型人才,用先進的技術裝備培養與企業員工一樣規范的學生,縮短學生從單項技能到多項技能、從技術能力到職業綜合能力的成才過程,這是我們電氣實訓基地的人才培養目標之一,在這個目標中關鍵的一個環節就是在模擬真實的職業環境中進行技能實訓。Z3050型搖臂鉆床的創新型改造是電氣實訓基地改革針對此環節的一個重要項目。
一、項目概況
新型Z3050模擬搖臂鉆床是在原教學鉆床基礎上的創新型改造,本項目改造將電氣設備的創新型設計和電氣模擬化系統有機地結合,目的是為了提高模擬化鉆床的實際操作性和系統穩定性,以及功能的全面性,從而提高教學的形象性和多樣性。此項目能夠很好地解決教學設備廠家的弊端,為機床設備的教學改革邁出了關鍵性一步。
二、項目實施
1.設計過程
(1)原理圖設計
對原電氣原理圖進行創新設計,完善以前設計的不足之處,在穩定系統的原則上大膽地、創新地添加了多個元器件的故障設置點,巧妙地利用繼電器等電氣元件模擬故障斷點。新的設計是對鉆床故障設置的一次大升級,旨在豐富故障的多元化,增強項目的創新性。
(2)模擬系統設計
模擬系統的設計分為兩大模塊,一個模塊是液壓模擬系統,它是通過利用時間繼電器的延時效果形象代替液壓過程,并且利用時間繼電器中的觸點合理代替液壓位置開關。將真實液壓系統顯現在模擬機床中,既直觀易懂又省略了以前的繁瑣操作。另一個模塊則是搖臂模擬系統,它是通過利用電力拖動系統模擬搖臂的上升與下降,并且與真實機床一樣帶有限位功能,形象逼真。系統框圖如下(部分):
(3)制作板面設計
制作板面的設計是根據原理圖與模擬系統的設計規劃元器件的位置,以及接線的一些通道的預留。制作板面的設計遵循合理美觀實效的原則,處處考慮周到,防止為安裝工作帶來難度。
2.模擬系統的實驗過程
根據模擬系統的設計,對液壓模擬系統和搖臂模擬系統分別加以實驗,確保其設計的可行性與穩定性。在實驗過程中不斷完善設計,尋找最佳指標[1][2]。比如搖臂模擬系統中電力拖動裝置的電壓設置,在反復實驗之后才最終找到最合理指標。
3.制作過程
將元件與裝置按制作板面的設計進行安裝與接線。在安裝固定過程中考慮了機床設備的振動以及空間局限性的特殊情況,對板面進行了加固與打磨。我們制作的原則是經久耐用,保證系統穩定安全。
三、項目的試用效果
1.以前
(1)由于教學機床只是實際機床的電路部分的集中體現,本來就很抽象,加上缺乏模擬化特征,加劇了授課層面的難度。
(2)各關鍵系統就用簡單的開關代替操作,不僅導致操作繁瑣,還與實際機床偏差太大,不利于培養合格的實用型人才。
(3)教學機床故障單一,只局限在導線故障,而忽略了現實中常有的元器件故障的情況,不利于培養全面的應用型人才。
2.現在
(1)模擬化系統的加入提高了教學機床的形象性,使學生在學習中提高了興趣,并降低了理解難度。
(2)改進型教學機床與真實機床的操作基本一致,操作簡便易學,學生實用能力得到提升。
(3)改進型教學機床增添了多處元器件故障的設置,與現實情況更加貼切,真實地、全面地反映了實際機床常遇的故障。
因此,通過以上三點的對比足以說明該項目的效果無論是在教學還是提高學生能力上都是比較明顯的。另外,還可以看出我們在創新性上也是不同與其它教學機床的。
四、項目的市場前景
由于市場上現有教學機床的局限性較為明顯,而改進型教學機床恰是針對這些局限性而進行改良的產品,不僅具有制作成本低、設備易維修等一系列優點,而且在提高學員能力水平上也有較高的保障性,再加上本身還具在一定的獨創性,因此我們認為該項目具有較好的市場前景。
結語
現行的改進型鉆床已經投入使用,在學生實訓和“雙師型”教師培訓中占著舉足輕重的作用。新型鉆床使得教學過程符合生產過程,有效提高了學生完整地解決生產問題的能力,較好地提高了我校的電氣實訓條件,在基地的建設改革方面具有創新功能,滿足了教學方法的改革,將基地的創新改革與職業教育教學改革相接軌。我們將繼續致力于該項目的市場化的推廣,使得項目的潛力得以更大限度地發揮。同時,我們也會加緊其它類型機床的創新型改造的研究,及時總結這次項目過程的經驗教訓,爭取日后在電氣實訓基地創新改造上再續成功篇章。
參考文獻