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电工技能与实训仿真范文1
关键词:形象化;情景性;过程性;实践性;互动性
在多年的《电工技能与实训》教学中,每当传授“双速”等技能性强的知识时就感到困惑,教师费尽了口舌围绕着电路图泛泛说教,学生却不买你的账,究其原因之一是由于教学手段陈旧,不能激发学生的学习兴趣,师生之间缺乏互动,使传导知识受阻。对此,教师在优化教学手段和方法上进行尝试,注重采用多媒体技术,使教学的有效性得到显著提高。下面结合“双速”的教学设计来加以阐述。
一、充分发挥形象化教学功能
中职学生的共性是:不善于抽象的理性思考,热衷于观看科幻电影那样的具有形态变化的学习氛围。
对此,我将“双速”的教学内容划分成七个模块,其中的前三个为器材、电路和原理,适合于采用动画教学手段,以发挥形象化教学功能。
(1)器材。图1呈现的是“器材”模块的主画面。
对电路中用到的各种器件进行归类,摆放在一个虚拟的器件库中,鼠标滑到各个器件的主置,能进行全方位旋转,调动学生的形象思维来识读器件。鼠标滑到器件的特定部位,可交互显示其结构与功能,如交流接触器的主触点等,将感性知识上升到理性。
(2)电路。图2呈现的是“电路”模块的主画面。
先引导学生观察接线图,形成器件在电路中的位置感,再解读原理图和接线图之间的对应关系。
点击原理图中的任一图形符号,在接线图中对应的器件将作高亮显示,将原理图中抽象的图形符号,映射到接线图的具体实物,同时指出该器件的名称和作用,如点击KM1将告知为“低速接触器”,为学生的自主学习提供帮助。
(3)原理。图3呈现的是“原理”模块的主画面,可按如下顺序播放动画:
①合闸送电。电源开关的动合触点闭合,引入电源。
②低速运行。按下低速按钮SB2,其动断触点断开实现互锁,动合触点闭合,使KM1线圈通电,其动断触点断开实现双重互锁,动合触点闭合自锁,主触点闭合,使定子绕组角形连接,构成四极电动机低速运行,同步转速为1500r/min。
③高速运行。按下高速按钮SB3被其动断触点断开实现互锁,动合触点闭合,使KM2、KM3线圈通电,其动断触点断开实现双重互锁,动合触点闭合自锁,主触点闭合,使定子绕组双星形连接,构成二极电动机高速运行,同步转速为3000r/min。
④停止工作。停止按钮SB1被按下,使KM2、KM3线圈均失电,主触点断开,使电动机失电,停止转动。
当某一电路被接通时,将伴随有代表电流流动的红色虚线出现,同时在电动机处出现转子转动的场景,且低速时转动慢,高速时转动快,颇具形象性。
(2)融“情境性、过程性、实践性、互动性和智能性”功能于一体。采用仿真技术,构建虚拟的职业场景,可完成与真实工作环境相对应的职业活动,并产生相应的影响和结果,使学生的职业素质得到培养,还弥补了设备不足的缺陷,节约了实训经费。
故此,在“双速”中设计出的后四个模块是:布局、接线、运行和排故。通过虚拟实训室,创设职业情境,进行过程性、实践性和互动性教学。
①布局。在“布局”模块中,首先依据国家职业标准,提出布局原则供学生参考,再参照CKA6150数控车床中配电箱的布局,确定出“双速”的标准布局模板,如图4所示。
为学生提供一个空白的配电板和图1所示的器件库。并提示:用鼠标按住器件库中的某一器件,拖动鼠标将器件放到配电板的合适位置,松开鼠标即可完成对该器件的摆放。同时还能自动计分作量化评定。
②接线。在“接线”模板中,依据国家职业标准,提供接线原则和如图5所示的接线模板供学生参考。
给出操作方法如下:
颜色为红色并闪动的对应当前要连接的导线,将光标放在实物图中对应的连接点处点击后,则在该处出现一具有橡皮绳功能的导线,移动鼠标,该导线也跟随光标的移动而被拉长,将光标对准另一个连接点并点击,若正确,将出现规范的连接线,不正确此线消失。每做一步,都会有相应的操作提示,据此进行正确操作。
当接线有困难,可点击“答案”按钮,将出现已完成的接线图,如图6所示,可参考该图进行的操作,同时还能自动计分作量化评定。
③运行。图7呈现的是“运行”模块的主画面,提供运行图和操作步骤。
点击空气开关,其手柄将扳上引入三相电源。
点击低速按钮SB2将被按下,KM1变为红色以示通电,同时伴有其吸合声,电动机低速转动,并伴有其声音。
点击高速按钮SB3将被按下,KM1的红色消失以示断电,KM2、KM3变为红色以示通电,同时伴有其吸合声,电动机高速转动,并伴有其声音。点击停止按钮SB1将被按下,KM2、KM3线圈失电,红色消失以示断电,电动机随之断电,停止转动。
④排故。在“排故”模块中,提供如图8所示的排故模板,其中设有故障现象、故障分析、故障检查和故障判定四个控制按钮。
点击“故障现象”,画面转换为图9。呈现如下的操作步骤:步骤1.合上电源开关。步骤2.按动按钮,通电运行与操作。该故障现象的表现为:低速正常,高速只能点动。此后,画面自动转换为图10(图10中的1、2、3号线闪烁)。
点击“故障分析”,给出故障诊断:由于高速只能点动,则故障发生在KM2、KM3的“自锁”回路中。应检查1、2、3号线是否断路。
点击“故障检查”,画面转换为图11。并呈现如下操作步骤:步骤1:断开电源开关。步骤2:将万用表旋到 “R×10”挡位上,调零。步骤3:检测1、2、3号线是否断路。在检测过程中,对断电、选挡、调零、检测点选择等,都给出相应的操作提示。
本教学课件设置的故障点为2号线断路,故当测量2号线时,表的指针指向无穷大。其余均指向零。
在画面下方给出 “故障判定”:
1号线断路 2号线断路 3号线断路
当判断正确后,随即出现“测试”按钮,点击后试机正常。
由上述教学设计编写成的脚本,曾于2005年入选了高等教育出版社首家研制的《电工技能与实训》教学软件中,本人还参入了其中的多个实训项目的研制,该软件产品已作为中职教育国家规划教材的配套光盘于2006年3月在全国发行,并获原国家新闻出版总署二等奖。我校率先使用该软件,收到了明显的教学效果,通过软、硬件结合训练学生,参加瓦房店市电工技能竟赛,连续两届包揽了大赛的个人前5名和团体一等奖,收到了明显的教学效果。
参考文献:
电工技能与实训仿真范文2
关键词:理实一体化;改革教材;双师型;教学模式
中职电工技能与实训是一门综合性、专业性极强的学科,其中课程基本概念、相关技术操作原理是学生在校期间必须掌握的,同时还严格要求学生的操作水平。在电工技能与实训的教学过程中,学生要学习电工技术理论,培养自身职业素养,还要培养良好的动手及实际操作能力。教育家陶行知曾说过:“在做中教,乃是真教,从做中学,才是实学。”因此,无论是中职院校还是普通中高等院校都必须明确教育的主体、载体和手段,促进理论与实践的结合,展开教学做三位一体的教学,从而挖掘学生的内在潜能,提高学生分析、解决问题的能力。然而,我国长期受到传统教学模式的影响,教学活动常以教师为中心,采取站台式教学方法,没能重视学生学习的主体性,导致“教”与“学”脱节,无法有效调动学生学习的积极性和主动性,最终降低教学效率。随着新课改的推进,“理实一体化”教学模式被提出,并被广泛应用到中职教育中,尤其是在电工技能实训教学中,理实一体化教学不仅提供给学生动手机会,更鼓励学生通过课本内容获取新知,进而激活了课堂教学,充分调动了学生学习的积极性和主动性,让学生能够轻松愉悦地进行学习。
一、中职电工技能实训教学现状分析
1.中职学生现状分析
当前中职学生现状极度不尽如人意,其主要体现在两个方面:(1)在中职就读的学生大部分是因为家长图实惠,希望学生能够尽早上班工作,不再依赖父母生活。但现阶段用人单位普遍存在使用高学历人才的现象,在就业竞争方面中职学生学历过低,俨然处于不利地位。(2)对就读中职院校的学生而言,大部分都是在初中阶段学习成绩较差,行为习惯等有缺陷,不受肯定而备受冷落的学生。我国初级教育几乎都存有追求升学率,对无望升高学生听之任之的现状,这种现状导致学生长期处在消极状态,无法发现自身的闪光点。因此,在中职电工技能实训教学中采用“理实一体化”教学,当每项教学任务完成时都对学生作品做出正确评价,努力挖掘学生的内在潜能,发现学生的闪光点,让学生感受成功、体会成功、获得成功,进而扬起自信风帆更积极主动地进行电工技能学习。
2.中职电工技能实训教学现状分析
中职机电专业中电工技能实训是整个专业中最重要的专业实训课程,但其现状却令人担忧,主要体现在两方面:(1)由于中职教材长期借鉴高职教材,以及教材编辑工作者并非一线教育工作者,所以,在教材编写方面常常出现教材内容与学生实际脱节的现象。(2)随着电工电子技术的迅速发展,许多电工技能实训教学内容没有更新,仍旧沿用传统陈旧的知识进行教学,结果导致教学实际满足不了电工人才培养目标需求和全球经济一体化的市场需求。因为专业教师陈旧单一的教学及评价方法,严重阻碍着中职学生有效提高整体素质。中职电工技能实训教学中采用“理实一体化”教学,以模块为载体直观地将知识内容展现在学生眼前,帮助学生衔接专业学习和职业目标,促使实训教学与理论教学相结合,在学习中融入工作环境,使得学生在学习过程中感受工作。借助多元化教学评价,让学生感受体会创业,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和主动性,从而拉近学生学习与工作的目标距离。
二、中职电工技能实训教学中“理实一体化”的有效应用
1.根据本校教学需求改革教材
“理实一体化”教学模式有别于传统教学模式,其明确要求实践教学结合理论教学,进而改善传统教学中理论与实践脱节的现象。虽然近年来我国中职机电专业的教材在不断变革,但主要还是针对全国范围内,并非所有中职院校都适用改革后的教材。因此,这就需要中职院校根据当地的经济发展情况和市场的实际需求,组织教育工作者基于蓝本统编教材,依照本校实际需求编写适合进行理实一体化教学的教材。例如,笔者所在中职学校,通过对地区市场调查后,综合考虑各方面的实际要求,组织编写制冷和电子电工方面适合于理实一体化的两本校本教材。此外,实践教学证明,这两本教材在学生中反映较好,能有效突破原有教材的教学束缚。
2.培养“双师型”教师为理实一体化教学提供支撑力量
随着理实一体化在中职院校中的广泛应用,对教师的要求也更加严格,其理论基础不但要扎实,更需要具备过硬的实践操作技能,在理实一体化教学模式中具有创新精神的“双师型”专业教师是开展教学的重要力量。只有教师操作技能熟练、理论知识丰富,在实训中才能有的放矢,从而激发学生对专业课程的学习兴趣。中职院校可根据教学模式需求,制定相应的教师培训引进计划,不断更新教师教学观念,帮助教师正确认识教学改革并积极参与其中。此外,学校还可以利用寒暑假期组织骨干教师到企业锻炼,或是定期要求他们参与相关培训,通过学习新知识、新技术,提高自身综合素质。同时,学校还应该聘请专业技术人员或专家到校协助教学,在理实一体化教学中帮助教师作相关工种的技术指导。
3.中职电工教学中有效应用理实一体化教学模式
中职电工教学中应用理实一体化教学模式必须因材施教、扬长避短。中等职业学校的学生理论基础不够扎实,单纯理论教学无法全面激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和主动性。但中职学生正处在青春期,有着强烈的好奇心,动手能力极强,因此笔者认为在教学中采用实践先理论后或理论实践同步的教学方法,将学生的注意力吸引到课堂教学中,引导学生进行思考。反之实训课前长篇大论的理论教学,只会造成学生学习兴趣的大幅度降低。在实训课开展前先将基本原理和操作流程告知学生,提供充足的时空间让学生思考和实践,能有效转变以往学生被动学习为主动探究学习,让学生在学习中思考,在思考中学习,促进实践和理解的有机结合。例如,在“直流稳压电源电子制作”的教学过程中,笔者要求学生根据电路图布置元器件,然后再检查焊接。而部分学生电路板灯泡亮了起来,还有部分学生电路板却发出烧焦味,或是部分学生电路板虽然没有烧焦味灯泡也没亮等。这时学生都特别奇怪,为什么有的会亮有的不会亮;为什么有的没有烧焦味也同样不亮?同学们带着种种问题思考着、讨论着,甚至还有不少同学拿出课本进行翻阅。此时,学生处在求知欲极强的状态,笔者对这些现象纷纷做出解释:电路板灯泡亮了,说明学生已经完成任务;电路板发出烧焦味,则说明桥式整流电路中四个二极管某个出现短路现象,因而导致电容或二极管被烧毁;灯不亮多半是焊虚了电路,要对电路各组成部分进行详细检查。在实践后进行理论教学,学生对于知识理解起来更直观形象,促使学生化感性为理性,并且在使学生的思维能力得到开发的同时,动手能力也有所提高,更有学习的热情和兴趣。
三、理实一体化教学模块的设计
自我国加入WTO后,我国机械加工与电子技术这两个行业发展进步极大,调整并革新国内机电产业结构和技术已成为我国相关行业的发展趋势。因此,我国对机电人才的需求量日益增长,也更加严格要求技术人员的操作技能和专业知识。为满足我国机电行业发展需求和中职学生的认知规律,根据我国中等职业教育人才培养目标,综合各方面因素最终构建出中职电工技能实训教学理实一体化教学模块。其主要包括:安全用电技术和常用照明电路、低压电器、电力拖动控制线路、生产机械电气控制线路,同时每个模块都有着不同的任务。
例如,“连接器联锁正反转控制线路设计与安装”一课,充分利用理实一体化教学模式,组织学生进行小组合作学习,激发学生的学习兴趣和热情,以促进学生自我控制能力的提高,进而调动学生的积极性和主动性,培养学生的沟通交流能力及与他人良好合作的意识与精神。首先,引导学生观看多媒体图片找出图片中的差异,并结合课本内容说出图形变化的地方,指出正反转三相电源和电动机三相相绕组的链接方式,以及电动机反转接法是否只有一种?学生通过分析对比很快会发现U和W位置交换了即两相发生改变,而三相电源和电动机三相相绕组正反转链接方式分别为:L1-U、L2-V、L3-W和L1-W、L2-V、L3-U,电动机反转接法就一种,但应该还有其他方法。这时利用多媒体技术播放仿真实验,让学生观察电动机在L1-U、L2-W、L3-V时怎样运转?当然电动机会发生反转,此时再以教科书作为指导,要求学生在翻阅教科书后提出其他使电动机反转的方法,部分学生在思考后提出L1-U、L2-V、L3-W电动机将发生反转……通过实践与理论相结合,让学生在实践中学习理论知识,并学会如何绘制主线路设计图,促使每位学生在教学之后能够轻松完成学习任务。
控制电路设计绘图时,依然借助多媒体技术让学生观察两组设计图,通过比较后对照教科书内容进行小组探讨电动机正和反转电路该如何组合,并绘制设计图,在经过探讨后大部分学生都能绘制出设计图,找出电动机正和反转电路组合方式,即共用一个热继电器过载保护和停止按钮。此时,提出问题主线路和控制线路如何结合,和两个按钮同时按下的结果?并让学生翻阅教科书提出关键知识点,要求学生进行探讨总结答案:L1和L3及其电流连接在一起,容易出现短路现象,引发安全事故。针对这一结论要求学生用所学知识找出解决对策,绘制解决问题的设计图,再通过点评学生设计图引出重要知识概念――互锁(亦称之为联锁),即在另一只接触器线圈电路中串联接触器的一对动断辅助触点,使其不能同时通电动作,这种互相制约作用即为接触器互锁或联锁。
为验证电动机正反转是否真受接触器联锁正反转控制线路设计图控制,教师应与学生一起动手实验。首先下发任务书要求学生罗列电气元件清单,包括名称、型号、规格等。紧接着指导学生根据教科书线路图走势布置线路,并用木螺钉固定到电路控制板上,这一过程中教师要进行巡视指导及时解决布置中出现的问题。最后,引导学生根据设计图进行接线,接线时教师要强调安装要点:控制电路要在主电路之前安装;等电位法要从哪儿来到哪儿去,以最近为佳;凡是连接按钮的线必须经过端子排;巡视指导接线工艺。然后进行接线检查,一旦出现不通电情况,则要指导学生采用电阻分阶测量法进行检查。
在完成实践教学后,整理总结电路工作原理即理论知识,让学生先进行组内探讨,之后随机抽取小组成员上台讲解,教师再基于此利用多媒体动画演示,促进学生深刻理解电路工作原理。正传分析:按下SB1KM1圈产生电吸合KM1互锁(辅助常闭触点断开)、自锁(辅助常开触点闭合)和主触点闭合电动机正传按下SB3停止电动机。反转分析:按下SB2KM2线圈产生电吸合KM2互锁(辅助常闭触点断开)、自锁(辅助常开触点闭合)和主触点闭合电动机反转按下SB2停止电动机。其中三相异步电动机控制特点口诀重点要求学生熟记:触点自锁很特别;钱呀失压都保护;电气联锁要注意,触点动断相互串。学生自绘设计图和安装比按照模板进行安装更受益匪浅。由此可见,在中职电工技能实训中采用理实一体化教学模式,能达到事半功倍的教学效果。
中等职业学校中学生身上最突出的问题就是缺乏自信心、没有学习激情和动力。如何才能拨动学生心弦,扬起自信风帆是所有中职学校一线教师面临的难题。但通过电工技能实训中理实一体化教学的应用,笔者认为这是改善中等职业教育现状的最有效途径,是拨动学生心弦、扬起自信风帆的最佳方法。
参考文献:
电工技能与实训仿真范文3
关键词:VR;应用电子虚拟仿真实训系统
依据职业能力素质成长模型、职业成长系统、学习地图,按照基于游戏的虚拟工厂脚本,开发了由《虚拟电子产品生产车间》和《智能测控电子产品实验系统》两部分组成的“基于游戏、虚实结合、3D场景再现”虚拟工厂――应用电子技术专业虚拟实训系统。应用电子技术专业虚拟工厂有效解决了从事电子产品生产、设计等岗位群对应的电子产品生产管理与工艺指导、电路设计与分析等10项专项技能或综合训练难题。通过虚拟现实技术实现真实原型再现,硬件资源软件化、网络化,实现有限资源无限共享,有效地解决了教学实践教学实训资源不足问题,解决了大型、先进、精密电子仪器设备高额购置成本问题,解决了抽象过程形象化问题,为培养学生电子产品生产与管理、电子产品设计与开发等关键能力起到至关重要作用,提高了学生培养质量删。而文献从技术上分析了虚拟电子产品车间的设计、实现过程以及功能,文献从虚拟实训系统应用角度介绍了系统应用教学的效果,本位主要对其进行创新性分析。
1.创建“五生产要素、三职业路径、三能力层级”综合学习训练系统,突破传统职业教育的藩篱,解决了“职业素质养成、知识与技能综合运用、基层管理”三者的融合问题
打破传统的学科性知识体系,依据“人、机、物、法、环”生产要素,以职业人为中心,遵循技能、技术、管理三条职业人职业发展路径,融合电工技术、电子技术等知识,电子仪器仪表与工具的使用、工艺指导等技能、电子产品生产管理与创新能力、职业素质等职业素质,构建“操作工一技术员一工程师”为主轴的三层级职业能力素质成长模型。通过对职业活动进行进阶式的教学化的设计,训练知识技能与素质。创立了“五生产要素、三职业路径、三能力层级”“知行合一”的符合职业人成长规律的应用电子技术专业综合训练系统。将职业素质、专业知识、职业技能综合运用、生产运行管理融会贯通,通过具体工序、工作任务和职业活动来养成和训练,并通过学习地图引导应用电子职业人成长。
2.创立教学工厂“硬件软件化”及虚拟化实训理念,突破“硬件”资源不能共享及学生厌学的问题
按照“‘游戏’互动”软件开发理念,以真实电子产品生产工厂领料岗位、预处理岗位、插装岗位、SMT贴片岗位等11岗位以及工厂人文文化真实环境为依托,设计出虚拟工厂操作员、技术员、工艺员、工程师等职业成长历程,以及电子产品生产工序为级别的“游戏练级”。将工厂硬件如设备、工量具、仪器仪表等刚性硬件虚拟化,与岗位的工、技术、流程、管理规范、规章结合起来依据“职业人”的职业成长规律,以真实企业“人、机、料、法、环”五个生产要素为起点,设计出电子产品调试与检修等技能提升、职业技能成长的学习地图,以学习地图导航学习者通过选择不同的应用电子职业人角色来实现自己的职业成长需要。引导学生一无所知到成长为一个拥有丰富专业知识、操作技能、职业素质的虚拟“职业人”,其成长过程品味“游戏”的智慧和乐趣。一线操作员学习实训系统中的基本操作和基本技巧;技术员和工艺员则进行一些更深入的探索和体验,比如更深入地了解PE(工艺)、EE(工程设备)等岗位的操作内容,并向着自己喜欢的方向培养和打造角色,以达到挑战自我的目的。
3.开创隐性知识,技能的显性化及职业素质内化,突破“素质冰山理论”的实训应用问题
高素质的应用电子技术专业职业人应具备的职业意识、职业道德、职业作风和职业态度等隐性的职业素质很难通过一般课堂得以培养。虚拟真实设备、虚拟真实岗位、虚拟真实环境三个层次3D原型再现企业,学习者在虚拟工厂通过产品生产工序“游戏练级”职业人成长训练,“亲身真实经历”工厂生产组织、过程管理。学习者角色扮演操作员、技术员、工艺员、工程师工厂职员,体验电子产品生产过程中除知识、技能以外对敬业乐业、遵章守纪、责任担当、沟通协作、意志品质、实干巧干、发展创新等职业素质要求,领悟到职业素质对产品质量和职业人成长历程的影响。通过虚拟工厂的电子产品生产过程、品质管理过程“游戏”练级活动,将职业素质社会化和外化,实现隐性知识的显性化。“游戏练级”,“亲身真实经历”发掘学习者内部潜力,激励学习者探寻电子产品生产、管理的秘技,实现综合性职业素质的内化滋生。
4.创立应用电子技术专业的泛在性实习实训,突破传统实训仅局限于“物理”实训室或企业,突破了实习实训方法的重大瓶颈
通过虚拟现实技术实现真实原型3D再现,硬件资源软件化,实现对真实电子产品工厂生产过程的逼真模拟重现。让学生不需到实际工厂便可以在3D虚拟工厂体验到电子产品生产的所有工艺、技术及安全生产流程。在学习和训练模式上创新了一种以学习者为中心、以学习任务为基点的虚实结合的实训系统,通过信息技术加强的学习实践环境使学习与训练落实于现实应用,学习者可以更充分地体验、更有效地进行知识建构的泛在学习与训练新模式。其中,学习新模式主要体现在学习者从原来的平面式“适应性”学习模式转变为立体式“导向性”的按需学习模式。即学习者在学习过程中可以在任何地方,任何时间,得到他所需要的文档、动画、操作视频、考核试题等各种学习信息,这些信息的获取是基于学习者自身需求的,因此学习是一种自我导向的过程,是一个适量学习(just in enough)的过程。
电工技能与实训仿真范文4
关键词:化工 自动化 整合 教学资源
化工生产过程,通常是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的,此过程中的介质具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质,这些性质无法用人工观察和控制。因此,为使化工生产正常、高效、安全地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。这种利用自动控制学科、仪器仪表学科、计算机学科的理论与技术,服务于化学工程学科,管理化工生产过程的方式,就称为化工生产过程的自动化。同样,化工仪表自动化就是需要将自动化装置作用于化工设备上,应用于化工生产中的各个过程,实现对化工生产中各工艺参数进行检测,并实施控制[1]。目前,从市场需求来看,自动化仪表自动化工业在石油化工占有的市场份额最多,其次是钢铁、电力、纺织等行业。
在信息技术高度发达的今天,作为传统工业的石油化学工业仍然是我国经济发展的重要支柱性基础产业(2011年我国石化行业的产值已达到11.28万亿元)。由于石油化学工业具有资源能源消耗量大、生产过程工艺复杂、产业链条长、技术装备水平要求高、污染排放量较多,安全生产形势严峻、结构调整任务重等特点,不仅要求质量高、寿命长的自动化仪表,还需要提供完整的系统和优化的软件,更需要能与工艺人员结合的自控工程师。我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步[2]。PLC、DCS和变频与传动等自动化产品已被普遍应用到生产工艺中。特别是在2009-2011年间,更有不少化工企业对DCS系统进行了升级改造。目前,工业生产逐渐趋于大规模、综合化和自动化,生产工艺也变得日益复杂,仪表的控制检测向多功能发展,应用范围不断扩大。同时,快速反应、临界稳定工艺、能力综合平衡等工艺的开发成功以及激烈的市场竞争,对自动化提出了更高的要求和新的目标[2]。
当前众多的高职院校正在进行以职业活动为导向、能力为目标、任务驱动的项目化教学改革。高职院校以服务于企业为指导方针,企业对人才需求的调整,相关专业势必随着企业需求展开教学内容、教学方式的转变。因此针对我校的化工、自动化专业的有机结合做了相关的思考。
一、两个专业的背景及现状
化工自动化及仪表是面向化工类专业开设的技术基础课程,我校的化工专业在建设初期至今一直开设有化工仪表及自动化(含实训)课程。该课程以化工企业所采用自动化及仪表的现状为基础,通过化工生产过程中的自动控制系统涉及到的化工仪表的结构、原理、性能、应用等的学习,让学生能够根据化工生产过程中对温度、压力、液位和流量等工艺参数和指标进行测量的需求,正确选择对应仪表的型号,并掌握在安装、使用、控制、维护中的技能,熟悉化工自动控制技术在工艺控制上的使用。该课程的实训中一直采用到化工企业实习的方式进行,因为化工企业的特殊性,联系企业实习困难,并且学生也很难在运作的机器设备上实现相关的操作与维护学习。
本校自控系的机电一体化和电气自动化专业是以电工基本知识和电工技术基本技能构建专业基础平台,以自控化网络控制为核心,突出计算机管理、远程控制、现场总线技术等自动控制领域先进技术的应用,培养学生具备自动控制系统的安装、调试、管理、维护的能力,具备设计、组建、运行、维护工业控制系统的能力及供电系统的设计能力。在教学方面强调是以专业知识加以实践运用,就业岗位多为大型机械制造企业和化工企业,其相关的专业课程实习均在本地的化工企业进行。
二、两个专业整合的前提
通过调查了解到我校的自动控制系相关专业部分就业方向为化工企业,而每年化工企业招聘时需求化工专业学生和自动化专业学生的比例为3:1左右,新进自动化专业员工首先被要求熟悉该企业的化工生产工艺过程。从相关资料收集显示,自控专业在过去的教学中一直未体现与化工的结合,学生缺少对专业服务对象的了解和掌握,特别是针对化工企业的生产过程、生产原理的了解。如果能熟悉化工生产的原理、工艺、特性,对于自动控制系统的操作和维护将更能对症下药。
随着现今化工行业的发展,许多技术雄厚的大型化工企业已陆续提出“一岗多能”的政策转变传统化工工艺操作人员的定位。要求操作人员(包括分析、仪表、设备维护等岗位不仅能在自己就职的领域做好,还要学习其他岗位的知识,如果生产现场出现一般故障,不用等待专业人员到达,可立即解决故障,既节省时间又节省人力,并以调整岗位工资的方式激励员工的学习热情和主动性。化工专业学生在校期间就仪表自动化的学习是相对薄弱的,缺乏大量的实践动手训练,对于企业“一岗多能”的要求,是远远达不到的。
三、两个专业教学资源的整合构想
以企业需求为导向,以“一岗多能”为方针,寻找两个专业的切合点,以实现教学资源利用的最大化。
1.教学团队的沟通交流
两个专业师资力量雄厚,教学经验丰富,利用各自优势和在相关行业的影响力,针对同一服务对象的特性,拓宽各自专业的实用性,实现双方共享师资,打造一流教学团队。
2.内教学资源的共享与结合。
电工技能与实训仿真范文5
三尺讲台,一方天地。三十载勤学钻研、上下求索,一名技校毕业生已成为全国电子专家,生产实践经验丰富,研究著述等身;三十载无私奉献、桃李芬芳,从他的课堂上走出了全国冠军、技术能手、企业精英。他,是一位造就技能大师的大师。
要成名师,先成名手
1985年,王为民从湖南省郴州地区供销技工学校毕业后留校任教。2002年,王为民到广州白云职业技术学院应聘,由于课讲得好,两个月后他便被任命为电子通讯科副科长。
2003年,王为民来到广东省高级技工学校。在试用的第一学期里,他创造了两项授课记录,一是周课时纪录42节课,二是试用期教师最高月工资。
刚当老师的时候,王为民心里就很清楚,自己是教技术的,首先自己的技术就得好。那会,每到放假,他就骑着自行车到村里去,免费上门服务,帮别人修家电,渐渐地把各种家电的故障毛病摸得门儿清。到现在,系里年轻教师遇到修电视机的难题,有时也会向王为民请教,请教完了自己去试,再教给学生。
王为民还把系里老师组成了一个研发团队。王云汉、薛林、袁建军、黄晚青、邱启华、李俊湘、谢志平、刘岚、左怀山、黄海兵、张国良这些技术能手,都是团队的成员。课余和节假日,王为民就带着这个团队主动出击,到企业里面去做技改。
现在,电气工程系里的老师,一半以上都有做企业项目的经历。王为民说:“锻炼技校老师最好的方法是什么?就是让他们下企业。他们会做了,自然就会教了。”
在广东技师学院任教11年来,他利用假期到企业实践达587天,实践课时总计3522节,与企业技术人员共开发成果3项,获专利1项,还有1项专利正在申请中。他先后担任了30多门理论课程的教学工作和实训教学工作,是广东省农民工培训专家,主编了国家级教材13本,指导了20余次竞赛,开发了具有示范性作用的CAI课件26个,是名副其实的专家型技能人才。
一场大赛上一个台阶
2012年,第四届全国技工院校技能大赛无线电调试工比赛举行。王为民指导的选手打破了广东省大赛“客场不夺冠”的魔咒,获第一、七、八名,捧回2个一等奖、1个二等奖、团体一等奖、雏鹰奖、优秀教学组织奖。
指导学生参赛,王为民的原则很简单:只要比别人好一点、快一点,就能取得名次。而为了这“好一点”“快一点”,他这个“金牌教练”使出了浑身解数。每逢大赛,他都会把全省最好的教练、专家请过来,让他们看训练、提看法。他说:“每个人站的角度不一样,指导的方法不同,我们再开会集中讨论大家的意见,对症下药。”
训练还要借助企业的力量,因为技术的智慧都来源于生产实践。为了训练选手练焊接速度和焊接质量,王为民把选手送到校企合作企业惠州三华公司的教学工厂。选手们在质检岗位、焊接岗位一待就是一个月,技术水平、效率意识、质量意识、规范意识、团队意识全都提升了。
大赛要速度,训练也要讲究效率。比赛中有很多项目需要画图,王为民找到合作企业广州风标,由他们提供仿真软件Proteus给学生使用,这样学生自己一做完马上就能通过仿真软件测试正确与否,训练速度大大提高。
近三年来,学校电气工程系逢赛必到、逢赛必争、逢赛必胜。师生参加六项省级大赛、两项国家级大赛,均取得优异成绩;承接四次大赛广东省集训基地,均圆满完成了工作任务。而每一次竞赛就是发展路上的一个台阶。
承接世界技能大赛集训基地项目后,王为民雄心勃勃:“我的目的就是把大赛引入到每一个人心里,让他们心里都有一个标杆,知道什么是世界水平,都朝着这个目标前进。”
在教学工厂中锻造技能
在广东省技师学院南院,有一栋二层小楼。过去一年,除了系里,这里是王为民待得最多的地方,他繁忙的脚步几乎要踏穿这里的地板。这里是电气工程系的一块“试验田”,试验的是“教学工厂”这一舶来品。
走过摆着绿色盆栽的前台和陈列着企业代表性产品的展示大厅,销售部、研发部、材料仓库、生产车间,麻雀虽小,五脏俱全,与一般企业无异。
接待处的电视上,放的是产品生产的录像,具体讲解生产中的工艺要求和安全生产须知。这是学生们以企业员工身份到厂实习时,接受的第一次新员工培训。
学生的生产过程由企业派来的师傅和系里老师指导,必须严格遵守工厂的各项生产纪律。实习1~3周后,学生回到课堂继续学习,之后再回到工厂,到相关岗位实习。有时学生该实习了,但企业暂时没有订单,老师们也把实习课题放到厂里来做。
系里老师也被王为民挨个儿“下放”到厂里。在研发部格子间上,贴着系里几位教师的名字,他们是被企业聘来做技术顾问的。工厂运作半年时间,他们就和企业工程师合作,研发了电梯实训考核装置、电工技能与工艺实训考核装置、制冷实训装置等教学设备。
让他高兴的是,现在全系老师都感受到了教学工厂的“魅力”。不少老师经常带学生搞生产实践性实习,可以说,教学工厂为课程改革提供了动力,老师们在这儿锻炼几次,再回去搞一体化教学,就成了水到渠成的事。
电工技能与实训仿真范文6
【关键词】工作过程;职业能力
一、基于工作过程的课程体系开发流程
所谓工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”。工作过程的意义在于“一个职业之所以能够成为职业,是因为它具有特殊的工作过程,即在工作的方式、内容、方法、组织以及工具的历史发展方面有它自身的独到之处”。追求的不是学科知识的深、广、全,而是如何提高学生专业技能和综合素质。基于工作过程的课程体系构建是人才培养方案开发的核心和关键,其开发思路与流程如图1所示:
二、企业调研与岗位分析
首先深入企业调研,摸清人才的需求状况,进行职业岗位分析,明确岗位工作职责与工作任务,进而确定专业培养目标与培养方向。之后,针对毕业生的就业岗位,明确典型工作任务,对典型工作任务进行描述。再通过对岗位群中每个岗位的典型工作任务进行归类,确定与职业岗位需求相对应的行动领域。最后,将行动领域群转换成适合于教学的学习领域群,即课程体系。毕业生的就业岗位(2~3年)如图2所示:
三、划分岗位群及典型工作任务
通过调研,在对广西、广东及长三角地区具有代表性电子企业的职业岗位设置与典型工作任务进行大量调研基础上,聘请对应的企业技术专家、人力资源专家以及职业教育专家等进行研讨,同时通过问卷、访谈和粘贴板分类重构等工作手段,明确了电子技术应用专业毕业生的主要就业岗位及典型工作任务,如图3所示:
四、专家论证确定人才培养目标与规格
基于以上事实,通过职教专家与企业技术骨干的论证,我们将电子技术应用专业的培养目标定为:本专业培养与我国社会主义现代化建设要求相适应,在德、智、体、美等方面全面发展,具有综合职业能力,在电子整机生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质劳动者和中级专门人才。
本专业的业务范围可确定为:本专业毕业生主要面向电子产品生产企业和经营单位,从事一般电子设备的装配、调试、维修和检验等技术工作,以及电子产品、电子元器件的采购和销售工作。
根据电子技术应用专业的培养目标与业务范围,确定了电子技术应用专业毕业生的知识与能力结构。
1.本专业毕业生应具备的专业知识:
电子整机中常用元器件与材料的功能与性能;常用功能电路的组成原理及性能;典型电子整机的组成原理及各部分元件与功能电路的作用;
2.本专业毕业生应具有的专业能力:
一般的计算机应用能力;借助工具书阅读与专业相关的英文资料的能力;熟练操作和使用常用电子仪器、仪表的能力;电子设备的装配、调试、维修及检验能力;
3.本专业毕业生应获得的技能证书:
全国计算机等级考试初级证书(或其它同等级证书);
安监部门的维修电工上岗证书;劳动部家电产品维修工中级工证书。
五、构建基于工作过程的课程体系
1.课程体系构建原则。
应用电子技术专业课程体系的构建应遵循一条主线(以技术应用能力培养为主线)、两个加强(加强实践性教学环节、加强学生综合素质培养)、三个结合(坚持理论教学与实践教学相结合,专业知识教育与专业技能训练相结合,职业核心能力与专业技术能力培养相结合)。
2.课程体系基本结构。
基于工作过程的职业教育课程,德国称之为“学习领域”。它是集“教、学、做”与“反思、改进”于一体的教学活动,其目的是通过传授工作过程知识,培养学生职业能力。如图4所示。
3.一般职业能力
基本素质能力的课程设置主要考虑培养学生数理分析能力,提高学生计算机操作水平以及英语阅读、翻译能力,以满足学生适应社会、独立生存、自主学习、自我发展和开拓创新的需要。
4.职业核心能力。
职业核心能力的课程设置主要考虑学生专业技能的培养和提高,为学生就业、择业和创业打下坚实的基础。专业学习领域的课程均为理实一体化课程或实践课程,所以在实施教学的过程中,均以任务或项目为载体组织教学,让学生在学中做,做中学,实现“教、学、做”合一。其中主干课程的教学目标如下:
(1)电工基础。
正确理解本课程中所讲述的基本概念。初步掌握直流电路、交流电路、磁与电电磁中的有关定律,定理,公式成立的条件,适用范围和电路的计算方法,以及电路主要元件的性质及用途。如图4所示:
(2)电工技能训练。
熟悉并能正确使用常用配电设备、电工仪表、电工工具;熟悉并能正确进行导线的连接和绝缘、照明灯具、开关及插座的安装;初步具有能识读一般电气原理图、电器布置图和电气安装接线图;初步掌握电工基本操作工艺和基本安全知识。
(3)电子技能训练。
了解电子产品设计与制作的一般过程;能阅读电路原理图、PCB图;能借助手册查阅电子元器件及材料的有关数据;能正确选择使用元器件和材料;能熟练地装接电子电路并使用电子仪器进行调试。
(4)电路CAM。
掌握电路原理图设计方法,如元件放置、元件参数设置、元件连接、图形编辑修改等。 了解支持的元器件类型、分析的电路特性、电路模拟的基本过程。掌握常用电路模拟仿真方法及电路仿真结果的显示和分析。掌握单层和两层印制电路板的设计方法。掌握创建新元件封装、编辑元件封装和管理元件封装库的方法。
(5)电动电热维修。
了解电热(电热炊具、电热水器、电热取暖器、熨烫和消毒器具)、电动(电扇、波轮式普通型双筒洗衣机、波轮式全自动套筒洗衣机、吸尘器、厨房电动器具、美容保健电动器具)器具的类型、技术指标、结构和工作原理,以及常见故障的检修方法。
5.综合职业能力。
(1)音响设备维修。
了解调频、调幅收音机,收录机,组合音响等设备的电路组成、工作原理。掌握收音机、录音机的安装、调试与维修等项目的技术。
(2)电视技术。
通过电视技术课的学习和实践,培养学生的读图、识图能力和查找故障的一般方法,掌握电气维修技术的基本技能。通过彩电维修的实训活动,培养学生的动手能力,独立解决问题的能力和创新能力。
(3)PLC控制。
通过学习能阅读和分析实际应用程序与梯形图;能借助产品说明书和相关手册,查阅有关数据、功能和使用方法的能力;能在生产现场正确安装可编程序控制器和正确完成接线;能在生产现场进行简单的程序设计,运行、调试、维护可编程序控制器系统。
(4)单片机原理。
通过学习,应掌握基于单片机的基本理论、基本方法,能运用其知识、技能解决实际系统问题,并具备一定的项目素质和应用及可持续发展能力。在系统运营阶段,进行对系统进行很好的维护与检修;具有一定的硬件设计和软件编程能力。
【参考文献】
1、张华,基于工作过程的高职PLC应用技术课程设计与改革 【J】商 2012,(9)