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摘要:实训教学是高职教育教学中非常重要的环节。文章以电机与电气控制实训为例,论述了基于工作过程的专业课程改革模式,适应技能应用型人才培养对实践教学环节的要求,培养具有综合工程素质的创新型人才,力争在实训教学过程中,强化设计与创新环节以及工程项目管理,兼顾工程实际与生产成本控制等方面的要求,该模式能较快地提高学生的实践能力,对其他课程教学也有借鉴意义。
电机与电气控制实训是高职电气类专业的一门必修课,前导有电机与电气控制为实训打下理论基础,后续有PLC应用技术用梯形图编程完成电气原理图的机电一体化控制,最后还有维修电工职业技能鉴定进行最终的综合检验,电机与电气控制实训课程的学习效果将直接影响后续专业课的学习和专业技能的掌握。为了适应技能应用型人才培养对实践教学环节的要求,培养具有综合工程素质的创新型人才,结合机电一体化技术专业与电气自动化技术专业的电机与电气控制实训教学,设计了具有设计性与实用性的基于工作过程的实训教学方案。力争在实训教学过程中,强化设计与创新环节以及工程项目管理、并且兼顾工程实际与生产成本控制等方面的要求,着力于培养高素质的技术技能人才。
1高职航空电气类专业实训课程存在的问题
进入21世纪,中国高等职业教育是高等教育的“一个类型”的理念和定位越来越明确。“以服务为宗旨、以就业为导向”“培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高素质技能型人才”,这是我国高等职业教育区别于高等普通教育的类型特征。在“具备必要的理论知识”情况下,以实训性课程为主要载体,重点培养学生掌握从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能,对航空电气类专业更是如此。实训课程对学生技能培训的重要性已经不言而喻,现在全国各大高校也陆续的加大了实训性课程的开设比例,尽管如此,仍然存在各种问题。
1.1大多属于验证性实训操作,不能培养学生的创新、创造能力
目前,高校开设的实验实训项目大多属于配合理论课的教学所进行的基础理论的验证,也就是验证性实验,以航空学院电气类的专业在电机与电气实训过程为例,在接触器控制的正反转控制线路这个实训项目中,在实训的过程中首先给出正反转的线路原理图,然后对照原理图讲解工作原理,学生再按照工艺要求去完成整个线路的接线,最后通电验证,证明线路接线正确,可以完成正转-停止-反转的工作过程,在整个的实训过程中学生是被动的进行实训操作,除了接线工艺的提升以及对原理有了理论到空间的提升,有了更深的认知之外,剩下的就是一个从认识到实践的过程,高职专业的学生的学习能力比较差,动手能力比较强,但是枯燥的工艺接线过程让学生普遍存在在较严重的厌学情绪,在验证性的实训操作过程中并不能完全达到学生运用知识来发挥创造能力的培养目标。
1.2实训项目相对独立与后续课程没有相应的衔接,并不能完美实现机电一体化
吉林化工学院电气类专业现有的电机与电气控制实训,就只是单纯的安装、验证简单的电气控制线路,这就导致在后续的PLC一体化技术这门理论课程的学习过程中,学生的设计程序跟真正的机械接线做不到真正意义上的结合,无法在学校内实现真实工作场景的模拟。按照技能应用型人才培养的要求,来进行新型的基于工作过程的电机与电气控制训练项目的设计,让学生能在工程实践中充分发挥主观能动性和创造性,将所学专业知识应用于项目的设计实践中,在项目实施过程中理解并掌握工程项目的成本、效益观念。
2高职航空电气类专业实训课程问题的对策
为了改变现状,积极通过与企业积极沟通调研,从岗位需求出发确立电机与电气控制实训课程的培养目标,研究教学中存在的问题,探索解决途径最终确定了基于工作过程的电机与电气实训教学改革方案。
2.1学习职业教育相关文献,从岗位需求出发研究课程教学目标
与企业建立多方联系,从岗位需求出发确立电机与电气控制实训这门课程的培养目标,研究本课程现有的教学模式在电气类专业职业教育体系和培养目标中存在的问题,学习国内外先进的教育模式和教育理念,为该课程的教学改革提供理论依据和思路方法。
2.2编制项目任务,逼真模拟真实工作过程
高职要培养适合社会需求、岗位需求的人才,实训课程就应该“以应用为主旨和特征”来构建课程内容,强化与职业岗位群有关的专业知识和技能的培养。编制的每个项目任务都应该是一个完整的工作过程。在实训的过程中,借鉴企业对员工的要求进行管理,包括考勤制度、奖励制度,让学生提前进入工作角色,这样不但有助于学生端正学习态度,而且有助于提高学生对日后工作环境的适应性,对学生顶岗实习的稳定性有很大的帮助。
2.3建立新的考核评价方式:项目完成度+学生的设计理念阐述
改革之后的电机与电气控制实训课程的成绩评价由两部分组成:项目完成度评价与学生的设计理念阐述。首先,教师按照企业的操作规程、合格标准,根据的学生每个项目的完成度来做客观评价,做到一项目一评价一记录,考核结果及时记录,反馈学生存在的问题,实现对学生学习过程的全程考核与督促。学生对每个项目的设计理念的阐述环节其实就是对自我工作方法及工作能力以及设计思路的一个反思过程,通过反思从而不断改进,提高学生学习的创新性和与主动性。
2.4模拟竞标会,竞标文件
首先根据竞标文件的要求来设计控制电路原理图。比如说,要求这个大型机床要有两台电动机,一台是能实现正反转的主轴电动机,另一台是实现长动控制冷却泵电动机,并且为了操作方便可以实现异地启停控制。具体的控制要求如下:冷却泵电动机M1先起动,方可起动主轴电动机M2,停车时,要求主轴电动机M2先停止,冷却液泵电动机M1才可以停止,试设计主电路与控制电路,并且应该具有必要的保护环节。要求使用最少的电器元件来实现控制,不采用时间继电器。在设计原理图的过程中要综合考虑成本、效益等因素[1]。根据原理图,在实训台万能网孔板上按照工程布线原则完成控制电路的布局设计与安装。在安装过程中要符合以下要求:1)元件的布置要合理,安装要准确、紧固,不能损坏元件。2)每个接线端子不能超过两根线,布线要求横平竖直,接线紧固美观。3)电源和电动机配线、按钮接线要接到端子排上,并且标注引出端子标号。4)接线时尽量采用等电位点连接,以节约导线的使用。按照以上设计要求,让学生发挥主观能动性和创造性,设计出符合要求的电气控制原理图。5)经过教师引导和反复修改设计思路,再综合考虑工程实际应用中的成本核算,最终设计出符合工程实际应用的控制电路[2-4]。
2.5根据设计的电气控制原理图,采用可编程序控制器完成
控制系统的编程、硬件接线、在线调试与运行监控学生将自行设计的电路图转换为PLC梯形图,强化了学生采用PLC完成控制系统的软、硬件设计、调试等过程。在这一过程中,要提醒学生合理选择PLC的型号,依据控制规模做到经济合理,兼顾效率。
2.6比较接触器和PLC两种控制方式的差别,总结设计经验
通过两种控制方案的分别实施,学生不仅可以掌握工程上电气控制电路设计的方法和原则,而且经过工程实训环节的硬件接线和PLC软件编程,最终总结出工程中常用的电气控制系统设计方法。
3结束语
经过改革以后,以工作过程为导向,采用工作情境教学,在教师的指导下,学生独立设计并实施方案,最终完成训练任务,教师按照企业的标准作出评价,让学生在学校就对自己的工作岗位有个基本的了解。在整个实施过程中,主要是以学生为中心,教师的任务是组织整个过程。经过这样的改革,从效果上看,大幅度提高了学生的实训积极性,改善了学习兴趣,教学效果是非常明显的,更重要的是经过实训,学生不但能更加深刻地掌握实训技能,而且提前熟悉了以后的工作流程,效果非常好。
参考文献:
[1]冯帅,韩勇,杨娟,等.航空电气附件维修课程的信息化建设[J].实验科学与技术,2019(8):1-5.
[2]郝晓红,黄复清,官颂.基于卓越计划的航空电气实践课程改革与实施[J].实验科学与技术,2015,13(6):182-185.
[3]孙兆荣,何永勃.航空电气专业大学生创新创业教育课程体系研究与实施[J].教育现代化,2015(17):24-25.
[4]任励勇,韩勇.航空电气实习改革与探索[J].实验室科学,2009(4):39-40.
作者:王睿 单位:吉林化工学院