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關鍵詞:中職;高職;機電類專業;課程銜接;內容銜接;課程模塊
中圖分類號:G718文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2016)11-0371-01
1.中高職機電類專業電氣控制技術課程現狀
目前中高職使用的電氣控制技術課程,由于編寫組缺乏溝通、協調機制,使得教材內容重復率極高。這不僅造成了資源的極大浪費,也挫傷了學生學習的積極性,降低了學習效率。中職電氣控制技術課程已經形成穩定成熟的內容體系,但也有的內容難度比較大,不適合中職學生的認知規律,增加了他們的學習難度。由于高職教育起步比較晚,并且起步初期又注重擴張辦學規模,忽視了課程的開發研究,教材主要借鑒工科學校及中職學校所用教材,使得知識內容沒有細化,也沒有充足的企業調研,造成知識內容過難,理論內容過多,甚至出現知識的倒掛現象。這勢必降低人才培養的質量和資源的浪費。比如電氣控制技術課程中職、高職對低壓電器的講解都是面面俱到,理論、結構、原理、選擇等內容基本都一樣,這樣的內容設置既不符合學生的認知規律,也造成了社會資源的極大浪費。不僅挫傷了學生的學習熱情,也偏離了中高職教育辦學的宗旨。
2.高職院校電氣控制技術課程體系存在的問題及對策
2.1建立清晰的課程體系開發思路 高職電氣控制技術課程體系按照"市場為導向、能力為本位、以學生為中心、根據實際工作所需確定教學內容"的理念建立清晰的課程開發思路,高職院校要以此課程體系建設思想為依據構建完善的課程體系,高職電氣控制技術課程開發要以適應市場為原則,構建的課程也要根據市場的變化而調整,課程的內容調整重點是以培養學生的創新能力為基礎,強化高職專職教育中的實訓性,在此思路下不斷地優化課程體系規劃、標準以及教學方案等。
2.2認清形勢,不斷優化課程內容 首先電氣控制技術專業具有較強的實踐性,因此高職院校在課程編制前首先要進行充分的市場分析,全面認識當前社會的電氣控制技術發展方向,及時掌握社會最先進的電氣控制技術,以此作為編制與調整課程的內容;其次課程體系的構建一定要結合本校的師資力量以及學生學習能力水平,發展具有特色的高職電氣課程體系;最后課程的內容也要擺脫傳統的思想束縛,增加創新性的知識點,培養學生的創新能力。
2.3把握方向,適時調整課程結構 隨著社會生產力的提高以及教育理論的發展,以學科為中心的課程模式已暴露出諸多問題。為此,我們必須順應知識綜合化的趨勢,在課程實踐中實現專業課程與通實課程的融合。具體說來,高職課程結構的改革與優化應該做到:第一,從用人單位的實際需求出發,開發出一系列適應社會發展、順應企業工作流程與生產要求的課程體系,并且根據企業及用人單位的發展方向,及時調整課程結構與教學環節,著力解決人才培養與社會需求脫節的問題。第二,以學生的知識能力水平、綜合組織結構為依據,建立活動課程模式,充分發揮學生的能動性,確保學生實踐能力的培養。
3.中高職機電類專業電氣控制技術銜接課程開發的注意事項
3.1課程開發的相同點
(1)中高職機電類專業電氣控制技術課程開發的指導思想。中高職機電類專業電氣控制技術課程的開發要滿足社會發展的需要,適應當地的經濟發展需求,主動適應課程變革、優化課程資源。突出學生的主體地位,為學生的職業發展服務。立足于學生的認知特點,注重理論,突出技能。
(2)中高職機電類專業電氣控制技術課程開發的目的。制定滿足不同層次教育需求的教學內容,改變目前中高職機電類專業電氣控制技術課程這種知識重復、斷層、倒掛等現象。促進知識的銜接,節約教育資源,增強職業教育的影響力,滿足企業對不同層次人才的需求,建立合理的職業教育課程機制。
(3)中高職機電類專業電氣控制技術課程的開發依據。課程開發的依據就是人才培養方案。中高職機電類專業電氣控制技術課程開發的過程中,必須要依據人才培養方案,根據社會需求,學生認知規律,制定適應中高職不同階段的課程培養目標。
(4)中高職機電類專業電氣控制技術課程的開發過程。中高職課程開發的過程中必須建立相應的開發團隊,加大企業的參與度,協同中高職院校的相關老師,通過責任分工,突出學生的主體地位。立足于學生終身學習的目標,注重課程內容難易程度的設置,符合地方經濟發展的需要,以夠用為度,突出實驗實訓的地位,真正提高學生的社會適應能力,提高學生學習的興趣,防止資源的重復消耗。
3.2課程開發的差異
(1)中高職機電類專業電氣控制技術課程開發中存在的問題。一是課程開發不是簡單地抄襲和東拼西湊,而是對教學內容地深入研究、科技進步所需知識地總結。滿足社會發展和進步的需求,要立足于學生發展的需要。二是課程開發并不是高不可攀,它是行業企業對人才需求的體現,是中高職教師為滿足教學需要,對當前知識的整合補充過程,是對教授內容的升華。三是中高職教材的開發不要各自為營,兩者要統籌兼顧,在企業調研的基礎上做好銜接性的編寫。
(2)中高職機電類專業電氣控制技術課程培養目標的定位。職業教育培養的是具有創新能力、適應職業發展、具有健全人格的職業人。中職教育培養的是一線的技術人才,比如機電類專業的流水線工人、布線工人、熟練的操作工等。高職教育培養的是高素質的技能型人才,突出的是高素質和高技能,注重能力的培養和實際問題的解決能力,例如機電類專業的設計、維護維修和高級管理人員等。所以在課程開發上就應該有所側重,注意不同層次培養的需求,更好地滿足社會發展的需要,提高學生的適應能力和崗位需求要求。
(3)中高職機電類專業電氣控制技術課程內容的選擇。課程內容的選擇是以學生認知規律、課程培養目標為依據的,中高職課程目標的確定要以學生特點、知識水平、認知規律、技能差異為依據。雖然中高職機電類專業電氣控制技術課程內容相似,但由于兩者的層次不同,培養目標不同,故此中高職知識技能要求也應有所側重。中職側重于學生實際操作能力的培養;高職側重于理論內容上的分析,技能方面的分析、設計,設備產品的維修維護等。比如中職的電氣控制技術課程要求學生熟悉各種常用電工工具、儀器、儀表的使用;熟悉各種常用低壓電器的工作原理、了解其結構,會選擇、檢測各種低壓電器,能識讀常用的電氣線路圖,掌握基本照明線路與電力拖動線路的安裝步驟與規范,并能安全、正確調試,會檢修一般故障的電氣控制線路;具有安全用電常識,具備初、中級維修電工知識等。
項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞著項目組織和展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法。學生在完成指定項目的同時,學習和應用已有的知識,在實踐的第一線培養解決問題的能力,是一種“真刀實槍” 的演練。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能力及團隊精神和合作能力等。
《電力拖動》作為機電一體化專業的專業基礎課,主要培養學生掌握各電器元件的選用,利用電氣元件進行電氣電路的設計以及維護維修電氣電路的實踐能力,該課程在專業的整個課程體系中,起著承上啟下的作用。在傳統的授課過程中,仍沿用“以教師為中心” 的注入式教學模式;實踐教學以模仿為主,突出技能性訓練,而缺少設計性、創新性,教學效果不十分理想。
鑒于該課程在教學中存在的諸多問題,有必要進行教學模式的改革,《電力拖動》課程中應用項目教學法,可以取得較好的教學效果。
在《電力拖動》教學中,首先將理論知識分解成電機原理、電機繞制、低壓電器、電機的控制環節及機床電器控制五大知識模塊,然后圍繞這五大知識模塊設置相應的項目,每一個項目都是一個實際應用的研究課題,應充分考慮生產實際和工作中可能發生的問題。項目實施時,由教師進行必要的課堂教學和實驗,使學生掌握必要的基礎知識,然后按一定原則對學生分組,布置項目任務,學生分別對項目進行討論、查找資料,并寫出各自的設計思想與方法、畫出設計原理圖、選擇元器件、再由學生正式實施項目,寫出總結,包括實施項目成本核算,最后教師進行評估總結。
一、項目實施步驟
1.項目的設置是“項目教學法”成功的關鍵。
在明確的教學目標指導下,綜合考慮項目的統籌設置、項目間的聯系和層次遞進。項目的選擇要以教學的內容為依據,既要與書本的知識緊密結合,又要有一定的想象空間和難度,充分發揮學生的自主意識和創新能力。如“運料小車往復運動” 的電氣控制項目,在學習低壓電器、三相異步電動機正反轉電氣控制之后提出,此項目的控制電路設計靈活多樣,可促使學生學習和運用新的知識、技能,解決過去從未遇到過的實際問題。
2.分組設計項目。
任務確定后,教師提出設計方法,明確該項目要解決哪些問題,關鍵在哪里。學生們分組設計,教師引導各小組根據項目任務查、找相關資料,使各小組同學獨立進行設計。這樣學生成了教學中的主角,而教師則轉換為引導者,教學的服務者。學生根據實際問題設計出的電路往往是五花八門的,盡管有漏洞或設計不完全合理,卻是學生自己努力的結果。如“運料小車往復運動”的電氣控制項目的延時電路的設計,有的用斷電延時時間繼電器,有的用通電延時時間繼電器,有的用一個,有的用兩個時間繼電器來設計,項目設計完畢后,組織學生互評,修改自己的杰作,互幫互學,不但學到了知識,而且培養分析問題和解決問題的能力。
3.教師的評估總結是“項目教學法” 的重要環節。
學生的設計會存在各種各樣的問題,教師在評估中要指出問題的所在及解決的方法,要總結比較各組的特點,引導他們學習別人的長處來改進和提高自己的設計,使學生的各種能力在評估中得到提高,評估的過程是總結以前學過的知識,提出和學習新知識的過程.在“運料小車往復運動”項目評估時,教師詳細分析各套方案的特點,指出哪些是可取的,哪些是不可取的,總結“行程開關”、“時間繼電器”的靈活應用方法,詳細說明怎樣對電動機進行互鎖控制,再通過成本核算比較,最后總結出_套合理、可行、實用的方案供大家實施.使教師的評估總結過程成為學生一個學習的過程、提高的過程。
二、項目教學法對教師的要求
1.教師必須具備實踐技能。
在教學過程中,教師要設計好每個教學項目要完成的任務,將實踐技能和實踐經驗結合到項目建設中。項目教學法在電氣控制技術課程中的實施,圍繞部分機床進行多個項目設計,如車床CA6140刀架移動電機的控制、車床CA6140主軸電機的控制、臥式車床CA6140電氣控制電路的檢修等。以上設計出的每一個項目都有其附著體,需要帶領學生觀察機床的實際工作和機床的電路,使學生身臨其境,激發學習興趣,達到學習和工作零對接的目的。因此,教師要具備一定的實踐技能,才能完成各項項目的教學。
2.教師必須熟練掌握理論與實踐間的銜接。
進入項目教學以后,就把原有的教材知識體系打亂了,教師需要按照設定的項目將知識重新連接起來。項目需要哪部分知識,就把哪部分知識教給學生,如進行車床CA6140移動電機的控制電路安裝與調試項目時,要給學生介紹的相關知識有第一章的低壓電器的基本知識、手控電器及主令電器動合按鈕、接觸器,第二章的控制線路原理圖及接線圖、三相鼠籠式異步電動機的直接控制線路點動部分。
3.教師必須有多學科知識綜合技能。
在項目教學過程中,每個科目都不是獨立存在的,教師要掌握課程的關聯內容,以便對學生進行指導、評價與考核。例如,電機與拖動部分的電機參數、電機的拖動方式等都是電氣拖動基礎課內容,在電氣控制技術課項目設計過程中是不可缺的;工廠供電課程中的電氣安全距離、電源和設備的保護等內容也是分析和設計電氣控制電路必須掌握的知識,電氣控制技術課指導教師也必須掌握。
通過“項目教學法”在《電力拖動》課程教學中的應用與實踐,為學生提供更加有效學習的良好環境,把理論教學與實踐教學有機的結合起來,不僅有利于學生加深理解和掌握書本的理論知識,更使他們懂得怎樣靈活應用這些知識,提高了學生的各種能力,在整個教學過程中既發揮了教師的主導作用,又體現了學生的主體作用,充分地展示中職教育“以能力為本” 的價值取向,使課堂教學的質量和效益得到更大幅度的提高,培養出來的人才更能夠適應社會的需要。
在項目教學的過程中,學生提高了學習能力,教師提高了業務水平。在科學技術飛速發展的今天,新知識和新設備不斷涌現,傳統的教學已無法面面俱到,具有終身學習能力的人才能適應社會。所以,項目教學法是一種值得推薦的適合職業學校采用的教學方法。
參考文獻:
關鍵詞:電力拖動;技能訓練;教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)38-0090-02
《電力拖動控制線路與技能訓練》是維修電工專業的一門重要專業課,該課程要求學生在掌握必備的專業知識的同時,特別要對學生加強實際操作能力的培養。而現階段一般采用理論與實踐分開講授的教學模式,先由理論老師帶領學生進行理論知識的學習,然后再由實習老師指導學生進行技能訓練。由于理論與實踐教學存在一定的時間間隔,學生對前期學習的理論知識容易遺忘進而感到枯燥無味,學習興趣匱乏,理論學習效果差。學生到參加實訓課的時候,一些需要理論知識做指導的技能操作和電路原理都已遺忘,造成實習指導教師的教授與學生的聽課效果都不理想的結果。為了提高學生的學習興趣和提高教學質量,在教學實踐中,筆者逐步摸索了一些教學方法和體會,取得了較好的效果。現結合筆者所在的學校電工專業實際情況和筆者自己的教學實踐,就該課程的教法談幾點個人的認識。
一﹑在教學中應用一體化教學
《電力拖動控制線路與技能訓練》是職業院校維修電工專業一門集技能訓練與專業理論于一體的課程。其任務是掌握機床電氣控制方面的專業理論知識,培養學生分析解決機床電氣故障的能力。在教學中要合理地將理論和實訓有機地結合起來,采取融理論與實踐為一體的教學方法,循環往復,滾動式前進和螺旋式提高,循序漸進的教學步驟。筆者所在的學校現在采用間周教學制,即一周理論、再周實習教學。這樣的目的是為了使理論與實踐更好地結合。因為這門課程的應用性和實踐性均很強,因此采取一體化的教學方法更為合理。又由于選用教材為模塊化編寫,為這種教學方法也提供了條件。例如:在講接觸器的結構和作用時,若按傳統的注入式教學,單一進行理論教學,學生對交流接觸器的工作原理難以形成完整的認識。教師可以先拆卸各部件讓學生仔細觀察,按照各部分所起的作用進行詳細的講解,然后把元器件發給學生,要求學生參照老師的拆卸步驟親自動手操作,了解各部件的形狀結構,然后再逆向組裝回原來的樣子。通過這樣的訓練過程,可以使學生較快地對電器的結構、動作原理、使用方法有更深刻的理解和認識,從而達到較好的教學效果。
二、分階段實施技能教學
根據學生各階段掌握理論知識和操作技能的程度不同,在教學中,按照由簡到難,由易到繁的原則,把整個教學過程分為四個步驟來執行,培養學生學習興趣和實際動手操作的能力:第一步以儀器儀表及元器件的識別和檢測為教學目標。主要通過對各種元器件的拆裝檢測,使學生熟悉各部分元件的結構,進一步理解工作原理。在此基礎上讓學生對有故障的元器件進行維修訓練,進一步熟悉各元器件在電路中的作用。第二步熟記基本電路并熟練繪出原理圖和布線圖。教師先講解實訓電路的工作原理,引導學生分析各個器件的動作順序,培養學生畫出布線圖,最后指導學生用軟線在板上裝接電路。讓學生知道線路該怎么接,從而加深電路理解記憶,為他們以后解決實際故障做到心中有底。第三步強調工藝水平精細。在學生掌握電路原理和布線并試車實現電路功能后,著重強調安裝工藝。教師先對一些接線示范操作,對重點部分強調工藝要求,然后讓學生在線路板上進行反復的多次裝接,逐步提高接線質量和工藝要求,再結合學生互評、老師總結的方法進行強化。第四步采用設置故障教學,訓練學生的實戰能力。在學生達到熟練掌握電路原理和安裝工藝的前提下,對電路設置各種故障,讓學生根據各種故障現象,分析判斷故障范圍,最終用儀器儀表找出故障點并排除故障。以此來提高學生自己動手解決問題和處理綜合故障的能力。例如:在講解電動機正轉控制線路時,可以先進行轉換開關、熔斷器、接觸器、熱繼電器等元件拆裝訓練,接著老師講解電路原理,讓學生分析控制線路動作和畫出電路布線圖,最后按照工藝安裝與設置故障檢修。通過以上四個步驟的學習,既可以分解課題難度,又能樹立學生的自信,增加學習興趣,有利于實訓效率的提高。
三﹑通過實例激發興趣,著重于能力的培養
由于現階段多數中職學生理論基礎知識較差,因此在教學中,應盡可能少講繁鎖的理論,多運用實例激發他們學習的興趣。教師可以采用各種教學手段,如帶領學生們去工廠企業參觀、教師增加示范操作演示等方法,增加學生的感性認識。面對各種各樣看得見、摸得著的電氣元器件,學生們就會有興趣了解它們的名字、電路符號、在控制線路中的用途,激發出學生的學習興趣,加深對教材內容的理解。例如:在進行X62W萬能銑床電氣控制線路課題時,先帶領學生到實訓車間面對機床簡單介紹基本結構,請機床操作人員進行實際切削演示,使學生熟悉銑床的各種運動形式,讓學生觀察機械與電器的聯動部件的動作情況,獲得鮮明的感性認識。然后對照課本原理圖與床身介紹各個操作按鈕、限位開關的名稱,學生會很快掌握機床每個電氣元件的作用、安裝位置,教師在此基礎上講解分析機床電氣控制動作原理,并讓學生按照原理圖親自動手完成整個電路的安裝配線,最后在自己安裝的線路板上進行常見故障的維修訓練。由于采用實物與課本、實操與講授同時進行,所以激發了學生的學習興趣,學生很快掌握了電路的工作原理,教學效果相當明顯。在實訓教學中還要特別注意學生能力的培養,實際生產機械是多種多樣的,其控制線路也是千變萬化的,線路出現的故障更是變幻莫測。因此在教學中,要著重培養學生的讀圖方法、分析線路的工作原理及處理其故障的能力。讓學生從具體的控制線路中總結出一般規律及特點,鼓勵學生用創新的思維方式分析解決問題,做到獨立思考,舉一反三,融會貫通。例如:在講解CA6140車床電氣控制線路的課題時,可以先提出車床電氣控制要求,根據以前學習掌握的電動機的基本控制線路知識,讓學生按照控制要求把自己設計的電路圖畫到黑板上,啟發全班同學進行補充完善,使電路由不正確到正確,在反復修改中鍛煉提高學生設計電路圖的能力。因此,在教學中要鼓勵學生創造,引導他們走向成功。
四、進行操作指標量化,采用以考代練
嚴格的量化考核是保障教學質量的重要環節。在教學過程中,把加強即時測驗作為促進和提高學生技能水平和教學質量的有效手段。每個課題進行完畢后,都要按照技能等級的標準進行評測并記入平時成績,以占總評成績50%(其中,模塊測驗成績占25%,作業占10%,課堂表現分占15%,考試成績占50%)的方法來強化學生的學習動力。這樣一來,學生每做一步都有明確的學習目標,在近期達標欲望的驅動下,學生學習的能動性和主動性會顯著提高。通過評測一方面可以使學生認清自己的實際水平,促使他們的操作技能得到提高;另一方面教師也可以通過評測掌握學生的學習情況和自身的教學質量,及時改進教學教法和調整教學側重點,為進一步改進教學、提高實訓效果提供有力的依據。
總之,通過上述方法的教學,激發學生的自身活力,挖掘他們自身的潛能,培養學生創新精神和實踐能力。通過不斷總結經驗,探討新的教學方法,變學生的被動學習為主動學習,這樣才能提高教學質量,真正培養出社會所需要的專業技能人才。
參考文獻:
[1]李敬梅.電力拖動控制線路與技能訓練[M].第四版.北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
[關鍵詞]行動導向教學法;電機與電氣控制技術;電氣設備
一、行動導向教學模式的課程設計思路
行動導向教學法包括兩種具體方法:(1)任務驅動法;(2)行動導向法。行動導向教學法也是一種教學理念,其具體包括的教學方法有項目教學法、引導文教學法、卡片教學法、頭腦風暴法、理實一體化教學法等。行動導向教學法能將學習內容與工作內容有機結合起來,實現理論與實踐相結合的目標,能更好地提高學生的學習效果和實踐能力,增強學生就業適應性和競爭力。
二、電氣設備安裝工藝技能訓練的課程培養目標
電機與電氣控制技術是電氣運行與控制專業的專業基礎課,是以培養學生專業技能為主的理論必修課程,具有較強的專業性和實踐性。而這門課程的內容大致可以分為以下三部分:常用低壓電器、三相異步電動機常用電路安裝與檢修、機床電氣控制電路安裝與檢修。這些理論知識比較抽象,學生學起來感覺很枯燥,也不容易理解。利用行動導向教學法可以將理論的知識內容與實踐結合起來,讓學生對理論知識有進一步的理解,也減弱了學生對枯燥乏味的理論知識產生排斥的心理,使學生由被動的接受老師的講解,變為主動進行探索和思考,提升了學生的學習效果和實踐技能,為學生的后續學習奠定了理論基礎。
三、行動導向教學法在電氣設備安裝工藝技能訓練教學中的應用
電氣設備安裝工藝技能訓練的課程內容具有較強的實踐性,理論知識相對比較抽象,傳統的教學方法又以理論知識為主,在實踐方面比較薄弱,不利于提升學生的專業技能。為了適應新形勢的需要,我校電氣專業教學中引入行動導向教學法,將理論與實踐有機結合起來,激發學生的學習興趣,提高學生的學習效果和專業技能。通過行動導向教學模式下的項目教學法來進行課程設計。項目教學法的核心思想是讓學生通過一個完整的項目來實現知識、技能之間的聯結,發展完整的職業能力。學生面對一個實踐性的、真實或接近真實的完整的“工作項目”,獨立地(相對于教師控制而言)確定目標要求、制定具體計劃、逐步實施并且檢查和評價整個過程。如,銷售某種產品、制作某個物品等。項目教學法步驟包括:(1)資料收集;(2)決策;(3)計劃;(4)實施;(5)成果展示;(6)評價。下面我們以“三相異步電動機正反轉控制電路安裝”為例,利用項目教學法來進行課堂教學設計:(1)資訊:教師給出任務,學生收集生活中用到的電動機正反裝的實例,研究工作原理和正反裝控制及切換實質。教師總結出例如:電梯的上下行、電梯門的開關、塔吊的升降、電葫蘆的升降、攪拌機的進料出料等等用到正反裝的電氣,教師講解工作原理。(2)決策:教師把學生按動手能力和性格2~4人分成一組,學生討論確定制作項目,例如,電氣連鎖正反轉、機械連鎖正反轉電路,具有雙重連鎖正反轉電路。根據學生自己學習實際,老師幫助學生選擇制作實訓項目。(3)計劃:教師指導學生制定項目工作計劃、實施方案,包括小組每個成員分工、具體工作要求、電路制作流程、安全環保要求等。(4)實施:學生在教師指導下按照實習計劃,選取、安裝元器件,分工按“先主后輔,先上后下,橫平豎直,減少交叉,不漏銅、不壓皮”的要求完成主電路、控制電路連接。教師在學生制作時巡回指導,幫助學生解決控制電路制作時主電路中換相接線,控制電路中自鎖電路、互鎖電路、按鈕開關接線等重點、難點、故障點電路的制作。(5)成果展示:完成項目后,各小組展示成果,包括項目成果、工作流程、設計創意等。(6)評價:學生完成電路制作后與原定目標比較,評價制作成果。評價分自我評價、小組互評、教師點評,評價從電路功能、工藝規范、操作規程、安全環保幾個方面進行,檢驗學生是否獲得必要技能與知識、實際結果是否具有實用價值。這一環節是鼓勵學生說出自己的啟發和感受,教師及時有針對性地給予評價和肯定,教會學生解決問題的方法和培養學生戰勝困難、敢于探索的精神,達到寓教于樂的教學效果。通過項目教學法指導學生組織學習活動,讓學生根據項目安排完成各項學習目標,并處理好各項目中所遇到的問題。這就要求學習過程具有如下四個重要環節:(1)確定任務要求,聚焦于學習者現有的主要學習障礙,學習小組確定學習任務,尋找相應工具,選取相應元器件;(2)小組作業,激發并鏈接學生原有經驗,小組自行組織解決問題的過程,在實際行動和經歷中進行學習;(3)展示學習成果,以具體的工作產品來表現學習成果,深入討論工作產品以及完成工作、學習的過程;(4)反思學習過程,借助產品評價學習結果,檢查并評價學習過程中的體驗,原有經驗和新的經驗重新組合,形成行動能力。總之,利用行動導向教學方法進行課程教學,做好教學過程設計,以實現技能、知識一體化,教、學、做一體化,將專業能力、方法能力、社會能力、個人能力集成于學生“能力的實訓過程”中。提高學生的學習興趣,將理論知識與實踐活動有機結合,從而提高學生的理論知識水平和職業能力。
參考文獻:
【關鍵詞】高職院校 數控設備故障診斷與維修 教學方法
【中圖分類號】C42 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0134-01
《數控設備故障診斷與維修》是高等職業類院校數控技術專業的一門核心專業課程。其任務主要為培養學生具有數控機床管理與維護、數控機床的選購、安裝、調試及驗收的能力,同時掌握數控機床的結構原理,常用的故障診斷與維修方法等綜合能力。數控機床是典型的機電一體化產品,其功能由微處理技術、液壓與氣動技術、機械技術及電子技術、信息技術等多領域有機結合而成,這就決定了在學習數控設備維修時,具有涉及領域寬、技術面廣、難以掌握的特點。
為了使學生能夠更好的掌握這門課程,以便將來能夠順利走向工作崗位,同時拓寬就業面,筆者根據這門課程的特點,總結了以下幾點,供大家參考。
1 培養興趣,認清目標,提高學生學習的主動性和積極性
由于高職類院校學生的基礎知識相對薄弱,學習本課程相對吃力,學生普遍有畏難情緒,認為自己學不好。作為教師首要做的就是培養學生的學習興趣,幫助學生認清當前人才的需求形勢,從而提高學生學習的主動性和積極性,打消學生的畏難情緒和不自信的心理。教師要充分利用多媒體和網絡技術,通過視頻、錄音、動畫演示(如電動機工作原理動畫)等,使學生建立起學習興趣。帶領學生到維修現場參觀,使維修操作以直觀的形式展現在學生面前。
同時要向學生介紹當今數控領域的就業形勢,如我國企業急需一大批數控技術應用人才,廣東省勞動和社會保障廳的數據顯示[1],我省的數控高級技術人員缺口達50萬,而在全國范圍內缺200萬(2006年),根據我國現階段數控人才的培養規模和速度,在未來幾年十幾年內數控人才仍將嚴重缺乏。而對人才的要求則有較大變化,所需求的不僅僅是操作人員[2],更重要的是集數控編程、操作及維修一體化的高技能人才,即未來工廠數控機床要求操作、編程、保養及維修都由一個人來做。從廠家來講是寧缺務濫,即必須有真才實學,具備全面的能力,否則很難適應未來的需要。這是學好這門課程的現實背景和最大動力之一。
2 扎實基礎,模塊式講授,采用分類式的教學方法
針對學生基礎知識相對薄弱這一特點,在教學過程中要充分抓住新舊知識相互鞏固這一環節,在回顧基礎知識同時,適當加以擴展,形成現在所要講授的知識點。針對某一知識體系的相對獨立性采用模塊化教學法:如在講授主軸直流伺服系統的故障與維修時,在回顧電工學中直流電機的分類、結構、工作原理及控制原理的基礎之上,自然引出其常見故障點,從而導出故障診斷及維修方法。使學生沿工作原理―控制方式―常見故障點―診斷方法―維修方法這一線索進行學習。這樣就避免了學生由于對知識鏈的某一環節缺失而導致的學習困難。造成學習信心不足,興趣不夠,出現難學―學不會的惡性循環。并且在講解過程中要做到深入淺出,一些繁雜的公式推導可加以簡化甚至不講,讓學生作為已知來應用,新知識鞏固之后再對該公式進行講解和強化。對于基礎知識較牢固的同學可同時進行單獨推導講解,做到根據學生的特點進行分類教學。
3 理順教材,統籌知識,優化課程資源
授課之前一定要理順教材,要做到繁簡適當,重點突出。同時要根據自己的實際情況適當調節教學內容[3],如SIEMENS810系統數控機床的基本操作和SIEMENS810系統的故障診斷與維修這兩章,對于數控機床多是日本FANUC系統的院校,在講解SIEMENS810系統的知識時可以只做一些常規性的了解,而根據自己的實際狀況,通過查找相關資料,對FANUC系統機床的操作及故障診斷與維修進行詳細的模塊式講解,以便學生能夠充分利用現有資源進行實際操作,強化學習效果,即做到講授靈活。對于電器系統的故障與維修及可編程控制器模塊的故障診斷與維修部分,可在前修課程《電氣控制與PLC》的基礎上,直接進入其故障診斷與維修部分,對其結構及原理部分做簡要介紹即可,從而避免知識的重復性講授。
4 仿真模擬,實驗臺演練,加強理論與實踐的結合
實訓是本課程的重要組成部分,直接影響著學生綜合能力的提高和職業素質的形成,因此本課程必須強化實訓環節,同時注重與理論的結合。實訓課設為仿真訓練和綜合實驗臺訓練兩部分,首先要求學生使用仿真軟件對數控機床的機床模型、電氣、故障的設置與診斷進行模擬訓練,能夠在仿真軟件中熟練進行各種拆卸組裝、電氣回路的連接與接線及故障設置與診斷,然后在到綜合實驗臺上進行實際訓練,使學生通過實訓扎實而靈活的掌握數控機床電氣回路的原理與設計、數控機床電氣回路的整體接線與調試、數控機床電氣回路的故障檢測和排除技術、高速電主軸電氣回路的連接和維修、限位傳感器接線和維修、變頻調速綜合實驗和維修技術、步進系統的硬件設計(包括電機、驅動器和控制器)、步進電機系統選型和電纜連接等維修所必需的技術。在實訓后期教師設置一些故障,要求學生能夠進行正確的診斷與維修作,并以此為對學生考核的憑證,以增強對學生的量化考核和監督。
5 總結
本文以高職高專院校新人才培養模式及提升產學結合水平為理論指導,針對高職院校學生在學習《數控設備故障診斷與維修》課程中遇到的困難,在教學方法上提出了四點改進意見,通過對傳統教學方法的改進,改善了學生的學習興趣不高及有畏難情緒這一狀況,便于提高本門課程的教學質量。
參考文獻
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關鍵詞:項目 機電一體化 實訓
一、項目教學法的內涵
在職業教育中,項目是指以生產一件具體的、具有實際應用價值的產品為目的的任務。該任務能將某一教學課題的理論知識和實踐技能結合在一起,并具有一定的難度,學生可以根據問題需要,應用所學的知識和技能,并自學新的知識與技能,以解決實際問題。項目教學法,是教師通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動,可以綜合訓練學生的專業能力、社會能力和其他關鍵能力。在教學實施中,項目教學多采用小組工作的方式,即小組共同制訂計劃、共同或分工完成整個項目。
二、項目教學法的實施
1.確定項目任務
確定項目任務是項目教學法中非常重要的一個環節,教師依據教學目標和教學內容,根據學生掌握知識和技能的現狀,結合實際生產需要,提出一個或幾個項目任務設想,然后同學生一起就項目的可行性、可操作性進行討論和研究,最終確定項目的目標和任務。例如,在德國FESTO公司專為教學生產的模塊化生產加工系統(MPS)的實訓教學中,我們在向學生講解完MPS的九個工作站組成后,將九個工作站分成九個實訓項目,每個項目的實訓內容涉及“機械結構拆裝與調試”“氣壓驅動系統設計與搭接”“傳感器應用分析”“可編程控制器編程與調試”“工業機器人示教與控制”等。讓學生根據自己的情況選擇項目,并在這些項目的實施中運用自己所學的知識,提高自己的實踐動手能力。
2.制訂項目計劃
在教師的指導下,由學生制訂項目工作計劃,確定項目的工作步驟和程序,并最終得到指導老師的認可。例如,學生分組后選擇“機械設計拆裝與調試”項目時,首先通過多媒體課件,在安裝了德國FESTO公司的MPS模塊化生產加工系統的多媒體實訓室里,讓學生了解該系統的工作原理圖,要求學生正確繪制氣動原理圖,并按設計要求搭接氣動系統;然后要求學生查找相關資料,熟悉該系統組成部件的結構特點,制定出拆裝的方法和步驟;最后指導學生正確拆、裝工作站的機械部件,保證裝配成的部件能夠正常運轉。在此階段,學生通過項目計劃的制訂互幫互助,語言表達能力、邏輯思維能力、動手能力等得到了較好的鍛煉和提高。
3.實施計劃
學生確定小組內的分工和合作形式,并按照項目計劃實施項目。在MPS實訓教學中,可學生3~4人組成一個小組,9個小組并行實訓。每個小組首先熟悉工作站的作用及工作過程,然后按照實訓指導書的要求,完成機械部分拆裝、氣動回路搭接、傳感器作用、編寫PLC控制程序、調試設備使之正常工作、編寫實訓報告等六項工作。每個項目結束后,進行小組間輪換,進入新的實訓項目,直至完成九個實訓項目。為了檢驗學生動手能力和理論知識的掌握情況,教師可有意識地在自動線設置故障,讓學生自己發現問題、分析問題、解決問題。在項目實施的過程中,教師要對學生進行及時指導與鼓勵,讓小組成員相互幫助,找出故障原因,排除故障。學生通過團隊的合作以及個人的辛勤勞動,克服了困然,順利完成了項目的實施,并鍛煉了硬件電路的設計能力、動手能力、計算能力、分析與調試能力,從而達到了預期的教學目標。
4.總結評估
針對在項目實施中出現的問題,可采用學生自評、教師檢查的方式對問題出現的原因、解決的方法進行反思、整理和總結,為下一輪的項目實施積累經驗。最后根據學生的答辯,采用個人和集體評分相結合的方法,依據計劃的周密性、人員調配的合理性以及任務完成的水平得出學生實訓課程的成績。
三、項目教學法在實施過程中遇到的問題
一是技校生的知識、能力基礎。雖然學生在前修課程中,已經學習了機械設計、液壓傳動、檢測技術、電氣控制等理論知識并經過了單項技術的培訓,具備了掌握機電一體化技術的基本能力,但學生對知識的掌握還是孤立的。因此,學生必須經過一個綜合運用所學知識,以模擬自動生產線為對象的工程訓練過程。
關鍵詞 看板管理 開發團隊 項目教學法
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.10.054
Abstract The project teaching method is a teaching activity through the implementation of a complete project, the purpose is in the classroom teaching in the combination of theory teaching and practice teaching organically, fully tap the students' creative potential, to enhance the student to solve the actual problems of the comprehensive ability. The Kanban management mode of the enterprise production management thought into the PLC project teaching method, the demand analysis, the development team, system testing to the timeline. Organize the student team to design and develop the project, so as to effectively enhance the driving force of practical teaching to cultivate students' professional ability, systematic thinking and innovative spirit.
Keywords Kanban management; the development team; project teaching method
“項目教學”起源于美國,盛行于德國。20世紀90年代以來,歐美諸國紛紛倡導“主題探究”與“設計學習”活動,日本在新課程體系中專設“綜合學習時間”,讓學生在參與項目教學的過程中充分發掘創造潛能,培養解決問題的能力、創新方法的能力、接納新知識的學習能力。
采用“項目教學”,通過設計工程項目,以項目為驅動,設置研究性學習,改變學生單純、被動地接受教師知識傳輸的學習方式,構建開放的學習環節,為學生提供獲取知識的多種渠道以及將所學知識加以綜合應用的機會。
1 PLC的項目教學設置
“電氣控制與PLC技術”是實踐性較強專業課程,實驗環節對教學效果有著直接的影響。只有讓PLC教學與工業生產緊密結合,情景模擬實際工程項目的實施過程,才能使學生在就業的時候更具競爭力,才能培養出適應2l世紀發展需要的高素質、創新型人才,符合 “卓越工程師”的人才培養目標。
本課程培養的對象是即將走向工作崗位的大學生,為使學生的課堂知識真正與實際相結合,為今后畢業求職增加砝碼,并為能在工作中勝任打下扎實的基礎,在教學工作中,把現場思想滲透至PLC教學當中去,把課程真正與應用相結合,在激發學習熱情、提高學習興趣的同時,較為系統地掌握PLC電氣控制技術的相關知識,使學生初步具備獨立完成PLC電氣控制系統開發設計的能力。
根據當前電氣行業工程項目的設計一般方法來看,通常項目需要經歷制定計劃、需求分析、硬件設計、軟件設計、模塊測試、集成測試、運行維護等幾個階段。但在項目設計開發過程中,情況并不總是如人們所預想,能夠按計劃緊湊、正常、高效地完成各個階段的建設。通常用戶需求抽象、文檔記錄、需求可變、時間估算、成本管理等方面都會給整個項目開發帶來各種問題。
看板管理源于日本汽車制造行業提出的生產管理方法。看板在日語中是“標簽”“標志”的意思,在汽車生產系統中,看板方法是給每個標準生產單元或者每個生產批量附上一張卡片。只有當一個“進行中”卡片所代表的工作完成后,才會有一張新卡片被“拉”進系統。在項目管理中使用看板管理方式,是為了讓團隊成員能共享項目的具體進程并將之可視化。目的是使整個團隊都能理解項目的當前狀態,并即時發現問題解決問題,以一種自發、有動力且互相合作的方式來工作。
本教學項目硬件以“MPS-01型柔性自動化實驗系統模擬自動化生產流水線”(后面均用“柔性實驗系統”代替)為基礎,該生產流水線通過四個站點實現上料、傳送、加工、裝配、分揀、入庫等操作,四個站點都可以單獨工作,也可以自由組合,滿足不同功能需求,系統基本涵蓋了機電一體化的主要知識和技能要點,是一個以現代化工業設備為原型的機電一體化生產線實訓裝置。
2 項目教學開展流程
本教學過程以項目運行的典型方式為依據,如圖1所示,分為“項目分析”、“模塊開發測試”、“系統集成測試”、“編寫用戶說明書”等幾個流程。使學生在開發設計該系統的過程中扮演項目中的不同角色,學習掌握相關技術要點,了解系統開發流程,培養團隊協作能力。
2.1 角色分配
項目開始初的準備工作,首先根據學生的不同情況,分配扮演角色,選擇一個有一定組織協調能力的學生擔任項目經理,對整個項目宏觀管理;下設開發經理和測試經理各1名,以及開發工程師5名、測試工程師3名。
2.2 項目(目標、資源)分析
在該階段,指導教師組織,由項目經理與開發、測試經理共同制定項目說明書,在項目說明書中詳細分析發現項目的用戶目標,也就是“柔性實驗系統”各個站點的硬件使用和控制程序的具體設計目標。根據用戶目標發掘技術目標,并從技術目標中分解項目模塊,初步計算每個模塊的需求,參與人員,開發設計與調試周期等;分析項目資源情況,主要包括人力資源、時間資源、資金成本資源等方面。并設計看板,看板分為項目總體看板與模塊開發測試看板。模塊開發測試看板需要其他成員的共同參與。
2.3 模塊開發測試
由開發、測試經理根據前期制定的模塊開發測試看板組織開展相關工作。開發過程中項目經理根據項目總體看板時時跟進項目進度,組織項目進度跟蹤會議、技術研討會議。
2.4 任務認領階段
根據學生的實際情況和興趣,確認自己的開發工程師和測試工程師身份,并認領自己負責的項目模塊,完成整個項目的分工。整個項目工作過程中,每個人都有自己要負責的部分,這樣,避免因為多人負責同一工作而造成工作拖沓和責任推諉。每人都根據自己的實際情況負責專門的工作任務,工作任務不重復。同時,由于必定存在個別同學的基礎差,自主學習動力不足的情況,要求開發經歷和測試經理同步提供工作指導和必要的協助,并鼓勵團隊每個成員之間的相互幫助和協作,以加強所有的成員的團隊合作意識和協同經驗。
項目的具體實施階段,根據項目說明書分解的項目模塊,成員認領下項目模塊后,制作模塊開發測試看板。在看板上明確所有的項目模塊,以及對應的負責人員。每個分解項目模塊由負責人員具體再次細化,并制定細化后的項目時間計劃。所有任務使用看板(便簽紙)來代表。團隊成員直觀的通過看板來了解項目進行的具體情況,自主的控制工作進度。看板的狀態需要適時不斷更新,直至最終項目完成。
2.5 項目完成
項目完成后,要求所有成員總結自己在整個項目實踐中的工作,包含在項目過程中知識點的獲得和應用;遇到問題時解決方法的獲得;與其他成員的協同和合作等。然后成員之間要進行互評,評價其他成員在整個項目實施過程中的表現。最后指導教師對項目結果進行評價,對整個工作過程以及項目方案提出完善建議。
3 實施過程中存在的問題
使用項目管理和看板管理應用到PLC實際教學中,的確取得了一定的成績。不過,在具體的實施過程中,也存在有一些需要繼續解決的問題。首先,教學中因為使用的是比較貼近實際的具體項目,完成整個項目所需要使用的知識點比較多,綜合難度也較高,需要指導教師對整個項目進行合理分割,幫助學生具體細化,確保最后的分割項目工作量適中,既能讓學生通過自己對應負責的具體任務,有效鞏固理論知識,顯著提高實際工程實踐能力,并能在適當壓力和難度的促進下,充分發揮自己的主觀能動性,主動搜索和擴展知識儲備。而不會因為難度過低而喪失興趣,或是因為難度過高,超過自己的實際能力,喪失信心而直接放棄。其次,項目教學能有效提高實際工程實踐能力,但是和傳統的理論教學方式相比,缺乏整個知識體系的完整性和系統性,不利于學生整體知識體系的構建,需要指導教師在項目教學的前期,優先進行一定程度的理論教學,奠定一定基礎,并且在整個工程項目的設置上,盡可能覆蓋知識點,并在項目的完成階段,指導學生進行必要的總結和概括,在提高實際動手能力,穩固知識體系基礎。再者,由于學生的具體情況的不同,在完成分割項目的過程中,必定會存在各種問題。因此,在整個項目完成的過程中,在盡可能充分發揮學生的主動性和積極性的基礎上,指導教師需要進行過程跟蹤和適時的干預,確保工作方向的正確性。同時也對可能出現的問題有具體的解決措施。另外,整個項目教學過程要求解決實際問題,因此就要求指導教師擁有較高的工程實踐能力,這對教師的要求要比一般的理論教育要高。教師在使用這種教學方式的時候,需要注重理論和實際操作相結合,使其相互配合,互為補充。
參考文獻
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關鍵詞:數控技術;實訓;整合
作者簡介:張欣波(1970-),男,遼寧遼陽人,廈門理工學院機械與汽車工程學院機電實驗中心主任,高級工程師;常雪峰(1975-),男,湖北荊州人,廈門理工學院機械與汽車工程學院,副教授。(福建 廈門 351024)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)05-0156-02
數控技術專業人才是我國目前“十”緊缺專業技術人才之一,然而通過對相關企業和對數控專業畢業生的調查發現,企業對畢業生的滿意度不高,認為技術、技能優勢不明顯,實際工作能力不足,不太適應企業的要求。目前,針對數控技術人才的培養主要集中在職業技術學院,受訓人員學歷普遍較低,經過短期培訓后即上崗,這樣只重操作,難以對數控技術的發展起到顯著的推動作用;其次對CAD/CAM軟件、自主產權的數控系統等數控技術核心進行研發的部門很少,目前國內只有少數公司在從事此領域的研究。這都導致數控技術和數控裝備成為制約我國制造業發展的瓶頸。因此,要培養出集機械、電子、電氣控制、計算機技術等于一身的復合性數控技術人才,還需要從高校做起。
廈門理工學院(以下簡稱“我校”)秉持“明理精工,與時偕行”的校訓,緊密結合時代要求和地方發展,在大陸第一個鮮明提出了“創建特色、精致、具有較強競爭力的開放式、應用型、地方性、國際化的海西一流親產業大學”的宏偉目標。因此,整合數控技術課程教學與實訓內容,對于學生深入了解數控技術,響應學校培養“應用型人才”和“卓越工程師計劃”都具有重要的意義。以下是我校在“數控技術”課程改革的一些做法。
一、數控理論課程整合
學校原課程設置存在著一些問題,主要表現在:以學科為中心,“數控技術”課程與社會對數控人才的需要脫節;原有體系中,過分強調數控機床的加工與工藝編程。而對數控控制原理的涉及內容不多,尤其體現在實踐環節中。
我校根據學生原有的知識基礎結合學校的實際情況,針對“數控技術”課程的實用性特點,以理論知識的應用和實踐能力的培養為重點,對相關課程進行整合、更新、刪減了部分教學內容,構建新的課程體系和教學內容。新的課程體系中既注重了傳統制造工種的學習,又增加了數控控制原理的應用、數控機床安裝調試及維修維護的內容,形成從“傳統工藝工裝傳統制造(車、銑、鉆等)數控設備編程數控加工數控設備維修維護數控設備改造(再制造)”一條龍培養體系,課程體系見圖1。
二、建設數控技術試驗室
本次教學改革的主要內容之一就是在傳統的數控技術課程體系中增加數控機床調試與維修維護的相關內容。目前我校機械工程系也建有數控實驗室,主要裝備只有VMC-2002B數控加工中心、TH-DNC-Ⅲ型多功能數控教學機床和模擬編程器等設備,可供學生進行數控編程及上機操作時訓。而在現代工程訓練中心的數控機床主要針對學生進行“金工實習”也做一些“數控技術”實訓而用,學生通過這些機床完成“加工程序”的編制,并在機床上進行實訓,主要培養目的集中在機械制造方面。而對數控機床本身的控制在理論課、實踐課上幾乎沒有相關的教學內容,這和市場上對“數控技術”人才的需求有較大差距。
利用我校目前現有的數控機床進行數控技術的實驗教育課程存在以下一些問題:以加工中心為代表的成型的數控設備其數控系統的硬件及軟件相對固定,不能進行隨機的系統參數的改變,從而影響學生對于深入了解數控系統、伺服系統、伺服電機及測量反饋等模型的理解;另外由于數控實驗室配備的數控教學機配置的數控系統在實際大中型企業中所占份額極少,不是市場主流,也影響到學生在今后的實際工作中對數控技術的掌握。現有的設備已經逐漸難以滿足機制、機電等相關專業學生在數控方面課程的實驗及培訓需求。因此,建立一個以當前市場占有率高的數控系統為基礎的數控技術實驗室,對于學生深入了解數控技術,全面掌握所需的技能,以及響應學校培養“應用型人才”和“卓越工程師計劃”都具有重要的意義。
在進行充分的市場調研后,我校建設了FANUC 0I數控系統實驗臺、SINUMERIK 802d sl數控系統實驗臺、SINUMERIK 840d數控系統實驗臺、華中世紀星21M數控系統實驗臺。這些數控系統多為當今市場流行數控品牌,每個實驗臺均采用開放式、工業級配置。見圖2。
三、改革實訓內容體系,開發校本教材
根據企業對“數控技術”人才的需要,認真處理教材,做到深入淺出,教為所用,學以致用。在課程內容方面,一方面強化數控實訓中的機械加工工藝與編程,另一方面增加數控維修維護內容。在數控技術實訓體系中十分注重教材的開發,努力加強教材建設。
1.在實驗機房中增加了數控機床維修仿真的實際內容
根據最前沿的專業原理,采用先進的計算機仿真技術,對數控機床的裝配、調試、排故等過程進行模擬,是一種經濟、可靠、有效的工具。利用仿真軟件對各類故障現象進行設置,使學生可以針對出現的故障現象利用仿真軟件模塊查找故障原因,通過反復練習,熟練掌握各種常見故障的維修方法,盡快地掌握和提高數控機床的維修技術,鞏固所學的專業知識,鍛煉邏輯思維的能力。
2.編寫《數控機床常見故障診斷與維修技術》教材
由于廈門理工學院非常注重具有企業實踐背景人才的引進,所以在“數控技術”人才方面既有重點大學的博士也有從一線企業招聘來的具有多年實踐背景的人才。編著者在企業常年從事數控機床的維修工作,并多次負責或參與數控機床的改造工作,所以對數控機床經常出現的故障以及排除辦法比較了解,總結了大量的維修實例并加以歸類。
3.編寫輔助教材
根據專業的培養目標結合數控技術實驗室的建設,編寫了適合學校的的實際教材,例如編寫了《FANUC 0i數控系統連接調試》、《SINUMERIK 802d sl數控系統連接調試》、《華中世紀星21M數控系統連接調試》等多項實訓教材。
四、充分利用校內外資源,進行數控項目實訓
實踐性教學是培養數控技術應用型人才的重要途徑和保障,在專業培養方案中占重要地位。數控機床的再制造和維修維護需要大量的實踐來保證教學質量的提高。廈門理工學院一方面廣泛和企業進行深入交流,為企業數控設備進行維修維護,帶動興趣小組參與維修實際活動;另一方面在校內針對過去的老式機床進行數控化再制造,將所學為所用。例如,我校XK713型數控銑床采用華中Ⅰ型數控系統。該數控系統是由華中理工大學、華中數控有限公司研制開發的,其結構是在個人PC計算機(286以上)安裝控制軟件,通過并口與數控控制板相連接,并由控制板向步進電機的脈沖電源方向及脈沖指令來驅動步進電機帶動機械傳動鏈完成機床的進給運動。主軸采用普通交流異步電動機控制,機械換擋,滿足不同加工需要。但由于此機床本身的機械傳動鏈符合數控機床的基本要求,具有機床改造的先決條件,故可對機床進行數控化升級改造。根據機床的具體情況和性價比選擇了采用武漢華中世紀星HNC-21MD數控單元進行升級改造,更換原來的華中Ⅰ型數控系統。由于該系統具有步進電機控制接口,可直接與原有機床的步進電機驅動電源相連接,即不更換驅動系統及步進電機。圖3分別為改造前后的數控機床對比。
通過對教學鏜銑床XK713型鏜銑床的數控化升級改造,帶領學生完全做到了從硬件連接到軟件調試過程,使學生掌握數控機床構成的幾大部分的關系。在此基礎上分析傳動鏈的數學模型,鞏固必要的基礎知識,例如電機拖動原理、工廠電氣控制、自動控制原理、直流控制系統和交流控制系統、PLC的編程技術及技巧、測量反饋的原理等,徹底達到高等學校“數控技術”人才培養的目的。
五、總結與反思
數控技術應用專業工學結合課程的實踐研究,課題組進行了積極的探索。在專業核心課程中構建了學習領域的課程模式,重點是針對高等學校的“數控技術”課程加入了大量的數控機床安裝調試和維修維護內容,力爭在實踐體系內,加強學生的學習興趣,并以此為突破口,強化機電一體化人才的課程培養體系。通過改革可以看出,學生的學習積極性和主動性明顯加強,學生的學習潛能被充分發揮出來,學習成績明顯提高。由于強化了技能訓練,增加實訓項目和時間,學生的動手能力、職業技能得到了很大提高,特別是機電類數控技術方向的本科類學生以“數控機床”為核心,全面理清了課程體系。
但是,也應該清晰地看到,在我國盡管“工學結合”在高等教育體系中取得了一定的進展,可是在全局范圍內,由于制度、法律對企業的優惠政策不明顯,影響了企業參與高等教育的積極性。如果只靠學校單方面加強實踐能力培養,終究會因為能力有限而難以展開。為此,如何開展“校企合作”,實現“工學結合”從制度上得到保障是以后人才培養模式的研究方向。
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【關鍵詞】中職;“三力”;電工實訓;有效教學
中國的《學記》中提到要“善教”,可見我國很早就有有效教學思想了。有效教學是教師通過教學過程的合規律性,成功引起、維持和促進學生的學習,相對有效地達到了預期教學效果的教學。有效教學的教學效果是指學生的進步和發展。與傳統的課堂學習相比,中職實訓課堂學習往往更難組織,教學過程更難控制,涉及的教學理論也更復雜;目前不少職業學校中職實訓教學簡化成只是按部就班的操作過程,“放任自流”已成為不少中職校實訓教學的通病。因此,有必要就中職實訓課堂教學是實施“有效教學”進行探討。
一、啟迪心智、訓練思維力
目前中職學校電工實訓教學過程中普遍存在著不重視思維訓練的現象。例如,在教學過程的開始部分沒有構成思維動機和線索的“課題”,在教程進行的時空上也無設立與學習思維相關的教學環節(如師生問答、學生個人或群體的探索、驗證性學習、小組討論、評價、歸納等),缺乏學生自我目標提出和目標追求的動力機制,存在重示范輕觀察、重講解輕提問、重被動管理輕主動探索等傾向。“練”的規律統制了“學”的規律;“教”的尊嚴掩蓋了“學”的意義;學習氣氛容易沉悶,學習動機不易誘發。因此,在課堂教學中,要設法幫助學生全面、辨證地分析,開拓思維的深刻性,善于把握關鍵,抓住實質,讓學生自己思考出解決問題的方法,在追求結論的過程中發展學生的思維。經驗豐富的教師在正式傳授技能前可故作糊涂,不要一開始就告訴學生答案,而是引導學生領會、理解、掌握知識技能的本質規律和內在聯系,避免學生盲目完成實驗,刻板、機械地進行操作。例如:在實訓過程中不直接給出選用儀表的量程,而是提出“如何根據被測量電路正確選用儀表、擋位、量程”問題,一是為學生指明了學習、思考的方向,二是為學生起一種示范作用。在思維訓練過程中,每完成一個課題或課節,可先讓學生自行歸納總結,教師再進行分析評點。歸納要求做到準、短、實、準:短:就是力求用幾個字或幾句話把所講的問題概括起來,或編成口訣,便于記憶。這樣,只要知道了一“點”,就能理解一“片”。歸納的語言要準確,能抓住本質,突出重點,一語破的,不可模棱兩可,切忌離題發揮或無意義地旁征博引。
二、求異探新、培養創新力
在實訓教學過程中,相當一部分教師總是按照某一規定的模式對學生去進行訓練,認為職校生沒有必要學習太多文化知識和專業理論知識。實訓課堂教學簡化成只是按部就班的操作過程,把知識學習降到了幾乎可有可無的程度;在這樣學習情境下學生學到的技能是機械的、呆板的,難以在新情景中靈活地應用,解決問題。我們是要培養他們一絲不茍的工作態度和嫻熟的操作技能,但同時更要重視培養他們在復雜的工作情境中進行分析、判斷,并采取行動的能力。因此,電工實訓教學中教師要善于把靜態的教材內容設計成具有探究價值的問題,誘發學生探索,使每位學生實時體驗知識的發現和“創造”過程,學生的創新能力自然得以形成和發展。例如,功率因素的提高這部分內容,我們應要求學生在實訓室中親手接一個日光燈電路,并以日光燈這個感性負載電路為例,觀察并聯電容后功率因素的變化,再讓學生到電子市場去實地考察各種規格、各種容量電容的價格。這樣他們對功率因素提高的理解就比較深刻了。又比如,在學電機這門課,要求學生拆裝鼠籠式電動機,自制小型變壓器及纏繞電感線圈。并鼓勵他們將這些自制的產品應用到自己的課程設計中去,如自制無線話筒等。整個實訓教學過程突出學生的參與,加強了教師與學生之間的互動,使學生的內心活動與外部的實踐活動有機結合,形成一種心理上的內驅力,最大限度地調動了學生的積極性、主動性,創設了開展有效教學的有效情境;經過這樣的學習和訓練,學生們很容易將理論與實踐結合起來,并自覺地通過實踐補充自己的知識欠缺點,將所學的知識提到一個新的高度。
三、建構反思、培養學力
現代學力由“顯性學力”和“隱性學力”組成。前者以“知識、理解、技能”為代表,后者以“關心、動機、態度”為代表。“顯性學力”是課程教學必須追求的目的,但它必須依靠“隱性學力”的支撐,而且后者還有可能使個人終身獲得“顯性學力”。所以,現代教育加倍重視“隱性學力”;即學習動機、學習方法、可持續獨立學習態度這三個要素,也可謂之為“自我教育力”。為此,教師在實訓課堂教學中要善于幫助學生掌握自我學習的技巧與方法,促使學生對知識的同化、順應、組織和建構,將使學生終生受益。(1)將教材轉化為學生的“學材”,教材內容有效處理。《電力拖動控制線路與技能訓練》教材一般分四個單元,第一單元常用低壓電器及其安裝、檢測與維修,第二單元電動機的基本控制線路及其安裝、調試與維修,第三單元常用生產機械的電氣控制線路及其安裝、調試與維修,第四單元變頻調速系統。如果按照這樣的順序教學,等所有低壓電器教完,已經大半學期過去,學生的好奇心基本沒有了,這么多電器學生一下子又認不全,記不住。等到學習電氣線路安裝、檢修故障時,教師又得重新講一遍要用的電器。為更好地適應教學實際,提高實訓教學有效性,合理加工教材內容是實現實訓課堂有效教學目標的重要環節之一。我以中等職業學校電氣專業學生所必備的維修電工技能為主線,對教學內容作了有效的整合,將第一單元“常用低壓電器及其安裝、檢測與維修” 各知識點融合在第二單元“電動機的基本控制線路及其安裝、調試與維修” 技能訓練中,簡化以學科知識體系為背景的知識要點的陳述,針對學生的實際,聯系現實和其它與教學相關的因素,將教材進行合理加工與提煉、調整、補充、優化,轉化為學生的“學材”——三相籠型異步電動機典型控制線路安裝與調試。(2)按工作任務來組織實訓課程內容,學會建構。教師可以將整個實訓教學過程由一個或若干個“學習課題”(有待探究的問題、有待證實的懸念)組成的系列來串引,例如:“兆歐表使用”我是以“兆歐表使用”、“如何判斷兆歐表的好壞”、“用兆歐表測量絕緣電阻的方法步驟”、“如何利用兆歐表判斷變壓器及電機的質量”組成的系列來組織整個實訓教學;由簡單到復雜,將單一的工作任務與整體的工作任務整合起來,通過完成工作任務來促進學生積極主動地建構相關的知識與技能,形成理解;將能力發展滲透融合在實訓教學與訓練中,是追求課堂有效教學的有效策略之一。(3)“思考所做過的”,有效實現技術理論知識與技術實踐知識的整合。在實訓課堂教學過程中,相當一部分學生主要忙于做,只是在感覺和只覺的基礎上完成任務,很少把技術理論知識與技術實踐知識的整合起來。對職校生來說,不會做是不行的,但僅僅會做也是不行的。我們要認識工作過程不僅僅是個操作過程,它首先是個社會過程;教育的真諦在于挖掘人的潛能,啟發人的心智,形成人的智慧;職業教育也不能忽視了對學生心智的開發;職業教育不僅要培養職校生的工作能力,更要培養他們的社會能力。因此,在實訓課堂教學過程中,不能忽視技術理論知識的學習。
在學習過程中,技術理論知識與技術實踐知識的整合是不會自動發生的,如果學生不進行概括,也不進行反思,在操作過程中形成的經驗就沒有與理論整合起來。教師引導學生“思考所做過的”,會有利于學生建構自己的經驗,并發展繼續學習的能力;如此循環往復,就可獲得最佳的教學效果。
參 考 文 獻
[1]徐文,段玉山.新課程背景下高中地理課堂有效教學的思考與實踐[J].
[2]徐國慶.實踐導向職業教育課程研究[M].上海:上海教育出版社,2005
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