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關鍵詞 PLC 一體化 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.11.040
以任務為導向,結合企業工程案例設計教學模式,開展“教、學、做、練”四位一體,重在過程技能考核的一體化教學探索對于破解當前高職教育過于偏重理論的教學模式具有很好的意義。本文結合我院正在進行的“PLC與組態技術”一體化教學改革情況進行探討,課程采用師生在一體化實訓室圍繞不同項目的任務邊教、邊學、邊做、邊練來完成一個個教學任務的教學模式。這種方法改變了傳統的理論教學與實踐教學相分離的教學形式,使學生能夠將理論知識的學習很好地融入實踐技能操作,能很快對所學的知識進行鞏固和提高。
1 一體化教學與傳統教學的區別
(1)傳統教學模式理論教學與實踐教學相分離,相脫節,學生學習起來比較吃力,學習效果不佳,同時考試內容重理論輕能力,考試重結果輕過程,不利于學生全面學習知識,不利于學生實踐能力、創新能力的培養。
(2)一體化教學模式是將理論知識與實踐教學集于一體,或是以項目的形式將理論知識融入實踐教學的一種教學模式,打破傳統的教學模式,重在培養學生的實踐技能,同時又能夠很好地學到理論知識,提高學生的學習興趣以及學習成效。
2 教學實施五個一體化
我院積極探索一體化教學改革,選派年輕骨干教師參加高職國培省培,學習國家示范性院校的做法,學習先進的教學理念,同時選派教師學習澳大利亞先進的職業教育理念。通過培訓,將學習到的先進做法應用于日常教學考核中,具體體現在“五個一體化”,即教材、場地、師資、教學安排與教學手段、學生考核等一體化,取得了一定的成效。
2.1 教材一體化
一體化教學的教材選取很關鍵,本課程組教師每年深入企業實踐,掌握大量一線實際工程案例,同時結合學生的認知學習能力,編寫了以項目為導向的學院自動化類一體化系列教材之《PLC與組態技術》。教材共由五個項目組成,每個項目引出若干個學習任務,按照由易入難,通過任務提出、知識點鏈接、任務解決方案、任務實施等循序漸進的方式安排教學內容,包括硬件接線、軟件編程、組態界面等環節,每一個任務的實施都能夠有效地服務該項目的理論知識內容,結合學生的學習情況,一步步開展教學,學中做、做中學,充分掌握課程的理論知識與實踐技能。
2.2 場地一體化
經過近年來學院支持建設了PLC一體化實訓室,目前實訓室共有25個工位的一體化實訓設備和配套電腦,同時具有多媒體課件、各種模型掛件等教學設備,能夠滿足日常的教學要求,形象直觀的教學環境,能夠讓每個學生在學習過程中有更多的練習機會,提高學生的學習能力。
2.3 師資一體化
目前承擔該課程教學全部為雙師型教師,3人具有高職國培經驗以及取得中國澳大利亞合作辦學TAFE認證學習,同時全部教師每年參加暑期下廠實踐的天數都不少于20天,教師理論和實踐教學能力兼具,為開展一體化教學奠定了師資基礎。
2.4 教學安排與教學手段一體化
本課程首先在電氣自動化專業試點,課程每周6課時,為了方便一體化教學,擬安排在同一天進行一體化教學,每天進行任務完成情況驗收并考核,或者安排4+2模式,即4節連上,另外2節安排另一天進行驗收并考核,最后安排一周作為綜合技能考核,比例分別占60%和40%。表1為每個項目的一體化教學內容具體安排內容:
其他自動化類的專業也可以根據此安排稍作調整,后續將開展其他專業班級的“PLC與組態技術”的一體化教學。
2.5 學生考核一體化
課程的總體評價以學生學習過程中任務的完成情況,以及各個學生在團隊中發揮的作用進行評價,根據控制要求完成硬件軟件設計、組態界面以及操作完成情況進行評分,每個任務結束均對團隊和個人評分,填入考核表,同r給予指導意見并總結過程中出現的問題。考核表如表2所示。
以上過程考核(含考勤)占60%,期末綜合技能考核40%,老師在期末考核中,以卷面形式出若干個不同的設計題,學生考試現場隨機抽取,每個學生獨立工位,通過在卷面答題,硬件分配和接線圖作圖,并通過實訓室的設備臺接線,PLC程序燒寫、組態界面設計等調試,完成題目的整體設計,并根據完成情況進行現場評分,填入考核表,最終各項相加作為學生此課程的考核成績。
3 一體化教學實施的優點
3.1 學生學習的積極性和自主能力都得到了很大的提高
課程全部集中在PLC一體化實訓室完成,每個學生都能真真切切地感受到實際的工作環境和自己動手完成每一個任務,在這個過程中學生逐步建立自信心,從而更感興趣去研究討論各種不同的設計思路、設計方案,也在不斷的實踐中逐步掌握理論知識,提高學習課程的積極性。在課外,我們也有逐步開放實訓室供學生自主學習,調試,學生的學習成效得到了很大的提高。
3.2 教師師資也得到了極大的提升
在一體化教學探索中,教師需通過不斷調研周邊地區企業人才需求狀況以及人才素質的要求,探索改革新的教學模式,也要不斷的加強自主學習,提高實踐科研能力,在“PLC與組態技術”一體化的教學過程中,教師通過編寫一體化教材、構建課程培養目標、設計不同的教學項目等環節,個人專業能力和教學水平也得到了很大的提升。
3.3 學生考核更全面更客觀
一體化教學的考核打破了傳統考試的重理論輕能力、形式單一、重結果輕過程的考核模式,更加注重學生的學習過程、理論結合實踐的能力以及職業素養等方面的綜合評價,重視實踐考核,突出職教特色。建立綜合素質考察機制,科學地評判學生,把課程期末綜合考核與過程考核中學生取得的成績,作為判斷學生成績的重要依據。
4 結束語
在一體化教學改革的過程中,也是逐步摸索逐步完善,今后還需要更加全面地提升學生技能水平,提高教師科研能力,多開展校企合作,進一步探索將學生的創新創業教育與課程的理論和技能教育結合起來,課程考核方式更加多樣化,更好地滿足學生的知識需求。
參考文獻
[1] 彭小平,凌雙明.PLC應用技術教學做一體化課程改革的探索與實踐.科技展望,2015.25(28).
關鍵詞 :高職;自動化專業;工程化;綜合實訓裝置
中圖分類號:G718 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)03-0105-03
自動化工程領域需要“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的復合型人才,這也對實驗教學過程提出了更高的要求。如何進一步推進高職教育,深化教育教學改革,培養學生的實踐能力和創新能力,滿足我國經濟社會發展對人才的迫切需要,已成為當務之急。筆者對重慶化工職業學院生產過程自動化技術專業核心課程“控制裝置與系統”實踐教學模式進行了改革,對工程應用性較強的綜合實訓裝置進行了探索和實踐。
工程化綜合實訓裝置的內涵和背景
工程技術人員不但要具備一定的理論基礎和較寬的知識面,還要具有創新精神、創新能力和工程實踐能力。高等院校工程教育的工程化改革方向成為國際工程教育改革的共同選擇。“工程化”意味著在審視工程教育的人才培養模式時,用工程實踐活動的本質和特點來對其進行衡量、要求和評價;課程目標的轉向是工程的而不是學科的,課程內容的轉向是集成的而不是割裂的,課程次序的轉向是多維的而不是單向的。我院自動化工程系對自動化專業建設進行了深入研究,解析職業崗位(群)的能力結構,基于工程化實踐教學模式,重構課程體系,開發實訓裝置,構建任務型學習情境,目的是培養適應職業崗位能力需求的高技能創新人才(如圖1所示)。
目前,我院的生產過程自動化技術專業是重慶高職院校唯一設置且具有石油化工行業背景的寬口徑專業。專業核心課程體系以“單元耦合、工程實訓、系統構建”為特色。實訓基地于2008年被中國石油和化學工業協會、中國化工教育協會確定為全國示范實訓基地,并獲得重慶市教育委員會2012年高職院校市級實訓基地建設專項資金。生產過程自動化技術專業是學院精品專業。
“單元耦合”指橫向概括了三門專業核心課程“傳感檢測與系統”、“控制裝置與系統”、“執行驅動與系統”之間“開環”、“閉環”結構的關聯,縱向概括了國家化工儀表維修工“中級工、高級工、技師”層次的關系;“工程實訓”是依據工程實踐進行教學設計,將知識和技能重新整合序化,構建真實情景的教學環境;“系統構建”是以職業崗位能力培養為主線,按真實職業活動從應用設計、系統配置、安裝調試、運行維護、技術改造到工程管理等完整的項目內容,解析職業崗位能力要素并全部融入工程訓練,按單項能力、綜合能力、創新能力的遞進關系展開實訓教學,以實訓裝置為載體促進人才培養。
工程化綜合實訓裝置設計
高素質應用型人才的匱乏嚴重阻礙著我國制造業的發展。究其原因,國內自動化相關專業教學基本停留在傳統的學科型人才培養模式中,普遍缺少針對學生工程能力和職業素質的訓練,同時缺乏所需的教學環境。工程化實踐教學是學生在校期間獲得工程技術應用能力的唯一途徑,實訓裝置的合理架構和科學設計則直接關系到應用型高技能創新人才的培養質量。結合化工儀表維修工職業標準的要求,“控制裝置與系統”課程應該達到高級工標準的工程訓練目標,能對串級、比值、均勻、分程、選擇、前饋等復雜控制系統進行維護,對智能儀表進行參數設置和維護,對計算機控制系統的各類卡件進行維護。配套實訓裝置主要涉及智能調節器和DCS控制裝置的控制規律、控制原理、調試方法,以及控制系統的性能指標、工程整定、系統投運等專業知識;具有自動控制系統的應用設計、系統組態、安裝調試、運行維護等基本技能,從簡單控制到復雜控制的構建,注重工程意識、工程觀念等職業素質的培養,達到高級工以上技術水平,滿足職業崗位、工程實訓、工程創新、資源共享等方面的需求。
基于職業崗位的需要,設置層次分明、架構合理的實訓內容 實訓裝置基于職業能力的需要,以單體儀表操作為基礎,以控制系統構建為目標,以信號耦合為紐帶,實施真實職業活動的高技能人才培養。圍繞石油化工行業典型的流體傳送、傳熱設備、精餾塔、反應器等設備的控制方案確定合適的對象,按功能劃分為“(常規)儀表控制系統的構建、DCS控制系統的構建、(綜合)過程控制系統的構建”等三個板塊,如圖2所示。具體要求如下:(1)(常規)儀表控制系統的構建,定位于技術服務型公司儀表施工技術崗位。功能描述:實現儀表選型、儀表安裝、管線連接、參數配置、運行調試等職業崗位能力的技能訓練,并完成控制系統的構建。(2)DCS控制系統的構建,定位于國內外的生產型企業DCS控制技術崗位。功能描述:實現常規控制組態、自定義組態控制方案組態(含功能塊圖/梯形圖/順控圖/ST語言)等多種方法的組態,還包括管線敷設、調試運行等內容,完成控制系統的構建。(3)(綜合)過程控制系統的構建,定位于企事業單位化工儀表維修技師、高級技師、安裝調試工程師、儀表控制工程師、DCS控制工程師等自動化應用技術崗位。功能描述:能根據工藝要求,選擇合適的控制儀表或裝置,構建控制系統,實現控制方案;能完成工業過程控制系統應用設計(包括控制方案設計、儀表選型、圖紙繪制、系統組態等)、儀表工程施工(包括儀表、儀表柜、操作臺、配電箱的安裝,線槽橋架、信號對點、試車、交工和驗收等),實現工程觀念、綜合技能、應用創新、團隊協作等綜合素質的培養。
基于工程實訓的需要,解決自動化裝置在教學和工程應用的差異性 工程實訓要緊密結合工程實際,立足于企業的實際情況,由積木式系統集成、安裝調試等內容實現課程目標。通過多方調研,研究自動化裝置在實訓教學和工程應用的差異。企業自動化技術人員要完成安裝、布線、調試、運行、維護等完整的儀表工程施工技術,學校很多是由單體儀表的校驗和拆裝直接過渡到系統的組態和調試;因為實訓裝置無法承載反復拆裝來滿足不同年級不同班級學生的需求,缺乏儀表安裝訓練;因為沒有單體儀表組建系統的綜合布線經歷,掛件式綜合實訓裝置的接線讓很多學生到企業就束手無策,缺乏完整能力的訓練;因為不同的企業單位采用著不同國家、不同廠商、不同系列、不同型號的自動化儀表及裝置,自動化技術的發展日新月異,使學生不能快速適應工作崗位,學校缺乏共性能力的培養。對策之一,自主設計連接模塊,既可滿足拆裝訓練,完善儀表保護措施,又能使儀表承載高頻率線路拆裝的需求。對策之二,儀表控制系統的構建,將變送器、顯示器、報警器、記錄儀、調節器、執行器、安全柵、電源等智能儀表及附屬裝置,按照由易到難、由局部到整體的認知規律排列任務順序,有針對性地依次融入實訓任務,按照施工規范進行線槽橋架的管線敷設,側重于硬件組態,強化參數整定的技巧。對策之三,學習的唯一方法就是尋找共性,研究儀表的輸入輸出特性,為了快速掌握新儀表的應用技巧,總結歸納了“四步法”:第1步,獲取銘牌信息,分析名稱、作用、型號;第2步,完成管線連接,分析電源、輸入、輸出;第3步,進行參數設置,分析類型、范圍、零點等主要參數;第4步,根據信號關系排查故障。通過這些措施,可以有效地解決工程差異性問題。綜合實訓裝置以控制系統構建為目標,根據工藝要求積木式系統集成,敢于實現儀表施工技術的訓練,填補儀表拆裝、綜合布線等教學真空環節,實施從應用設計到工程驗收完整工程項目的綜合訓練,實現學校與企業的無縫對接。
基于工程創新的需要,建立真實情景化實訓環境,激發學習主動性和積極性 實訓裝置集工程教學訓練和工程創新應用為一體,構建真實情景的職業環境,開展實踐教學,有效提高學生的綜合能力。以“液位控制系統的構建”實訓項目為例,源自重慶某化工企業的真實生產過程中分別控制進水閥和出水閥的兩個液位控制系統,以企業圖片還原真實場景,以工藝要求提出控制要求,讓學生自主選擇分組完成系統的構建。實訓內容以任務驅動的生動性、興趣性能最大限度激發學生的學習主動性和積極性為目的,以促進學生知識與技能的融合,讓學生體會到相同的設備在不同的地方滿足不同的應用需要,相同的工藝要求采用不同的控制設備,可激活工程意識、升華工程觀念、強化團隊合作、提高應用創新能力。
基于資源共享的需要,實現實訓功能多樣化,滿足教、學、研、訓、賽需求 工程化實訓裝置離不開企業專業的參與,將國家標準、行業標準、企業標準融入課程,還要將全國技能大賽的內容和評分標準融入實訓。既能滿足“儀表維修工”、“化工自動化”等全國技能大賽的項目訓練,又能滿足“自動化儀表應用”等校級競賽的需求,以賽促教,以賽促改,提高學生的積極性,提升教師的“雙師”素質。為學生服務,滿足教學需求;為教師服務,滿足科研需求;在保證人才培養任務情況下,還應該為社會服務,滿足企業員工培訓需求,依托高校的人才、知識、實訓設備等方面優勢促進經濟和社會發展。實訓功能需要梯次配置,科學規劃,合理布局,盡量滿足不同企業、不同專業、不同深度的需求,才能最大限度地發揮資源共享的作用,達到融教、學、研、訓、賽為一體的綜合功能要求。
在綜合實訓裝置的建設和規劃過程中,在遵循實訓基地架構統一設計思路的前提下,結合專業自身特色,聯合企業共同設計,滿足職業崗位的能力需求,以實現課程體系的目標。近三年的改革實踐,工程化實訓基地的建設初具規模,改革的研究取得了一定效果。而進一步完善工程實踐教學模式、優化教學過程、完成配套教材等問題,還需要我們深入研究和探索。
參考文獻:
[1]吳玖玖.高職院校實訓基地建設與實訓教學探索[J].實驗技術與管理,2005,22(9):120-122.
[2]葉樹玲,毛錫峰.高校工程實訓基地的建設與管理[J].價值工程,2010(14):193-194.
[3]王令其,左建民,汪木蘭.大工程觀與應用型工科教學改革[J].理工高教研究,2009(2):130-132.
[4]劉吉臻.工程教育課程改革的思維轉向:工程化的視角[J].高等工程教育研究,2006(4):42-45.
[5]袁琦,黃建清.工程化綜合實驗教學的探索與實踐[J].中國電力教育,2011(4):126-127.
[6]徐克維,朱小萍.探索高職高專學生工程實訓的新模式[J].科技信息,2011(3):17-24.
[7]薄翠梅,張廣明,李俊.基于興趣驅動與問題探索的自動化工程實踐教學方法[J].中國冶金教育,2010(4):14-16.
[8]吳迎年,李鄧化,蘇中,曹榮敏.自動化專業應用型人才實踐創新能力培養研究[J].中國科教創新導刊,2011(4):9-10.
[9]程麗平,李保銀.以培養技能型自動化人才為導向的實訓室建設與實踐[J].中國電力教育,2011(26):139-140.
[10]張文濤.我和西門子SMATIC實驗室——構建自動化技術一體化教學實訓室[J].實驗室研究與探索,2008,8(27):266-270.
[關鍵詞]PBL教學法;專業綜合實踐;多元考核
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.41.165
工程實踐能力培養是應用技術型人才培養模式的重要組成部分。專業綜合實踐課程是將理論與實踐相聯系,專業知識與職業能力需求相結合的重要途徑。結合沈陽工業大學的人才培養目標,在第七學期集中安排了4周的專業綜合實踐課,通過該課程的訓練,培養學生對知識的綜合運用能力,對學生的職業技能進行提升,形成一個完整的知識技能體系。
PBL(Problem Based Learning)是一種以問題為導向,以學生為中心的教學方法。起源于20世紀50年代加拿大麥克馬斯特大學的醫學教育,因其強調知識的應用和職業技能的培養,在德國、日本等國家的大學得到廣泛的應用,已經成為國際上較流行的一種教學方法[1]。PBL教學法在專業綜合實踐教學中應用時,有教學模式的實踐方案設計、教學質量評估和實踐教學環境等需要重點研究的問題。
1 融合PBL的課程內涵建設和教學方法改革
PBL的實施需要更合理化的課程整合和設置,對學生進行不間斷的引導式訓練。在融合PBL的專業綜合實踐課程整合中,以單片機、PLC兩種控制方式應用為核心,包括電氣控制系統設計與應用和智能儀表設計與開發兩個部分,每個部分設計了10個難易程度不同的“問題”(即項目案例)。通過“問題”,將相關專業知識串聯融合,同時將各案例間進行組合,學生又可完成多個功能、結構不同的應用系統設計與開發調試,通過一系列的訓練,把各個分散的課程內容聯系起來,形成一個相對完整的知識結構體系。下表為電氣控制系統設計與應用部分的項目。
2 根據崗位技能要求進行“問題”的設置
PBL教學法中,“問題”的設置是整個教學過程能否成功的首要因素[2]。在設置“問題”時,要認真分析具體實踐條件,學生的能力,注意“問題”與學生培養目標保持一致 ,“問題”要遵從綜合性、可用性、可驗證性等原則。
“問題”的具體內容包括“問題”題目和具體要求,如PLC實訓項目中包括硬件選型、配置,利用AUTOCAD繪制電氣控制電路,編寫梯形圖,組態界面設計等,單片機實訓項目中包括電子器件選型,硬件電路搭建,利用Protel99se繪制電子線路圖,使用CCS進行程序編制與調試等,都應在“問題”中做出具體的規定。
例如,問題10:“四層電梯控制系統設計”,實訓案例中要求采用上位機組態王模擬1臺4層電梯本體,組態王既要模擬出上圖中電梯的轎箱位置信號、呼梯信號、門機信號、故障信號等電梯輸入信號,還要與下位機PLC采用RS232串口通信,根據PLC 的邏輯輸出,采用動畫形式模擬出電梯的運行過程。系統設計開發工作主要包括上位機電梯組態畫面的設計、進行PLC的選型和I /O點接口定義、利用STEP7進行下位機程序的調試,利用ATUOCAD繪制電氣控制電路圖。
3 PBL教學法的實施
PBL教學法的實施大致分為問題提出、資料查閱、任務實施和總結反思4個主要步驟。在教學過程中,學生是學習主體,3~4名學生自由組合為一組,以小組為單位,接受所布置的問題[3]。小組成員分析討論,明確問題的研究方向,利用圖書館、網絡資源查閱相關資料,根據問題的要求,展開小組討論,尋求解決方案。解決問題的過程中鼓勵學生進行分工協作,各負其責逐漸攻克問題的各個環節,最后再匯總分析,給出解決方案。指導教師要對學生的學習過程進行評述,同時對其中涉及的知識點進行歸納總結,梳理出清晰的知識脈絡,形成完整的知識體系。
4 加強實驗室建設,創造良好的實驗條件
專業綜合實訓室的建設是專業綜合實踐課程建設的重要組成部分,建設實訓室應該充分和深刻的調查研究本專業的課程體系、具體課程項目安排、教學模式以及本行業、企業的技術和發展趨勢。嚴格執行實訓室管理制度與操作規范,要考慮學生的安全并盡量減少不必要的設備損壞。
電氣控制系統設計與應用部分,設備上選擇了市場應用廣泛的西門子S7-200系列PLC、西門子MM440變頻器和組態王軟件,搭建了PLC變頻調速實訓裝置和電工技能實訓考核裝置。智能儀表設計與開發部分選擇了在各高校都積極推廣的美國TI公司的16位MSP430單片機,采用Protel99se進行電路原理圖和印制電路板設計。
同時,充分發揮指導教師工程實踐能力強、科研與教學水平高的特點,結合專業特色,根據教學需要,自主研發具有專業特色的綜合測控研發平臺,可進行節能與新能源開發領域的熱源監控系統開發,該平臺的使用為學生提供了進行創新型研究與實驗的條件,激發學生探索新知的興趣,也促進了工程實踐能力的培養。
5 實施多元考核模式,完善課程評價體系
目前傳統評價體系書面考試是唯一的方法,很難滿足PBL教學培養目標的要求和評價需求。PBL考核除了以知識為主的卷面考試外,在PBL教學評價中,還應關注學生參與教學活動的熱情、學生呈現學習資料范圍、學生發言對其他小組成員影響力等因素以及學生對學習問題的分析、學生對解決問題方案的取舍等學生的個體行為[3]。在學業評價中增加學生自我評價、學生間互相評價分值等來強化教學評價,促進被評者接近教學目標。當然,PBL教學評價方法的客觀性、規范性以及多元性仍需要進一步探討。
通過PBL教學法在專業綜合實踐教學中的應用,學生在實踐中得到鍛煉和提高,加強本專業各科知識綜合運用能力和問題分析能力,提高實際動手能力、理論聯系實際的能力,培養學生的自學能力、綜合分析能力和創新意識。
參考文獻:
[1]運紅麗,王麗君.PBL教學模式在機械工程測試技術教學中的應用[J].科技信息,2010,3.
論文關鍵詞:模擬變電所;運動監控系統;微機保護
論文摘要:介紹了西南交通大學建成的教學用模擬變電所實訓基地的結構、功能、特點、實踐項目。使用表明,該基地具有國內領先技術水平,完善的教學、培訓和科研的綜合功能。由于采用最新的遠程監控技術,該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術改造的參考。
0引言
西南交通大學有部分直接服務于鐵路現代化建設的專業,其中“鐵道電氣化”專業作為教育部、鐵道部的重點特色專業而一直受到重視。
分布于鐵路沿線的牽引變電所,是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國電氣化鐵路和城市軌道交通的發展,變電所綜合自動化技術水平的不斷提高,對從事牽引變電所設計、運行、管理等方面的專業技術人才的需求數量增加,同時對其掌握知識的廣度和深度特別是具有較強的實踐動手能力方面提出了更高的要求。因此,在教學環節中,應加強學生理論和實踐相結合的能力的培養。在教育部“示范性教學實踐基地”基金支持下,2002年西南交大在峨眉校區建成一座集教學、實習、培訓和科研為一體的模擬變電所實訓基地。
1模擬變電所簡介
我校模擬變電所分為兩期建成:
I期是與實際變電所相同的開關控制屏柜和繼電保護屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設計的模擬負載電量和故障盤。如圖1所示。
Ⅱ期是模擬一段地方電力網或電氣化鐵路的環境下,一個調度中心使用遠動監控系統控制的五個變電所,圖2是這五個模擬變電所的一次接線圖。該項目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所,且負載的大小和相位均可調節,其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機保護裝置、WKH-891型電鐵饋線微機保護裝置、DQWC-03牽引變電所二次設備測試系統。
模擬變電所中被監控設備的位置狀態信號、保護動作信號、預告信號、事故信號等遙信信號通過電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠方終端)的開關量輸人/輸出模塊相連接,電流、電壓等遙測信號將通過信號變送器柜,輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發的遙控命令,通過以太網傳輸,實現遙信、遙測、遙控的功能。遠動監控系統結構圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結構的Momentum,其編程軟件Con-cept是一個基于Microsoft Windows環境的編程軟件套件,具有很強的設計性、可擴展性;主站組態軟件iFix支持工業標準,具有開放性、可組態性、兼容性及可開發性。
為了比較和研究,我系的教師正在進行一系列的科研開發,其目標是在模擬變電所二次系統中采用測控、保護一體化的分布式控制系統(DCS)實現變電所自動化管理,其結構圖如圖4。
2教學實踐基地的開發
1)校內學生及現場工程技術人員,可對照變電所各種屏柜,提高閱讀二次系統接線圖、安裝施工圖的能力,通過開閉操作、設置故障等項目的訓練,可以培養他們對現場運行中出現的故障的分析和處理能力,包括一次設備的故障范圍的判斷、二次系統的故障判斷、查找和處理。
2)變電所基本電器及二次接線方面實訓項目n個。如斷路器結構、原理;斷路器參數的測量與調整;變電所二次接線、電纜的數字編號法以及“相對標志法”的識別;二次接線盤后安裝圖及實際安裝技術;變壓器控制、保護盤結構、接線、檢測、調試及整套保護聯動實驗(包括整定計算);在以上各盤設置不同故障(可達幾百種)練習查找及消除故障的方法等。
3)運動系統遙測、遙信信號源接線的校正及采集的遙測量的精度實驗。
4)利用便攜式計算機對遙控設備進行合、分實驗,讓學生了解遠動系統是如何驅動被控設備動作。
5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網頁,實時了解該PLC的運行、通信等狀態的實驗。
6)上位機各種功能的校核實驗。通過該實驗讓學生了解調度員的工作職責、工作內容、iFix軟件的各種功能的使用,從而對遠動系統有更深層的了解。
7)利用組態軟件Concept對PLC進行配置,使學生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號及設計要求對PLC進行配置;利用Concept對PLC遙控、遙信和遙測功能的編程,使學生熟練掌握Concept編程方法。
8)自動化組態軟件iFix系統的安裝,熟悉掌握iFix系統軟件的運行環境及其安裝過程。
9)通過在iFix系統新增6#模擬變電所的實驗,使學生了解iFix系統的可組態性及可擴展性。
10)進行繼電保護單體測試及數據管理。
11)進行繼電保護盤上測試及數據管理。
12)微機保護裝置的調試與特性實驗。
3實踐意義
模擬變電所實訓基地自1998年投入使用后,至今已連續培訓了五屆畢業生和一批現場工程技術人員,經總結,其實踐意義在于:
1)為學生提供專業技能訓練的條件與場所。能完成供變電工程、繼電保護、變電所二次接線、微機監控技術等幾乎全部專業課程的大量綜合性實驗,以及電氣設備的實際操作技能、檢修調試技術、查找故障及排除方法的實際訓練。而且充分利用學校具有的學科優勢,以模擬變電所為基地,配合學生專業課和專業基礎課學習,開發如電工理論、電氣裝備、自動化、計算機應用、網絡與通訊等領域的多個應用性、研究性實驗;同時由于人員和設備的集中,能夠按項目組織學生進行綜合性實訓,盡可能使學生參與以教師為主導的科研活動。
2)對于現場技術和施工人員,很重要的一點就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝,能查找和處理運行故障和設計缺陷。通過實地培訓,能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂山電力股份有限公司培訓和考核職工283人,取得良好的效果。
3)目前西南地區鐵路已完全實現電氣化,全區擁有牽引變電所200多座,其中大都為上世紀70~80年代所建,技術水平落后。而我校模擬變電所實訓基地的建成,對其技術改造具有借鑒的意義,在應用新技術、新設備和進行技術創新方面起到示范的作用。
4結束語
論文摘要:介紹了西南交通大學建成的教學用模擬變電所實訓基地的結構、功能、特點、實踐項目。使用表明,該基地具有國內領先技術水平,完善的教學、培訓和科研的綜合功能。由于采用最新的遠程監控技術,該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術改造的參考。
0引言
西南交通大學有部分直接服務于鐵路現代化建設的專業,其中“鐵道電氣化”專業作為教育部、鐵道部的重點特色專業而一直受到重視。
分布于鐵路沿線的牽引變電所,是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國電氣化鐵路和城市軌道交通的發展,變電所綜合自動化技術水平的不斷提高,對從事牽引變電所設計、運行、管理等方面的專業技術人才的需求數量增加,同時對其掌握知識的廣度和深度特別是具有較強的實踐動手能力方面提出了更高的要求。因此,在教學環節中,應加強學生理論和實踐相結合的能力的培養。在教育部“示范性教學實踐基地”基金支持下,2002年西南交大在峨眉校區建成一座集教學、實習、培訓和科研為一體的模擬變電所實訓基地。
1模擬變電所簡介
我校模擬變電所分為兩期建成:
I期是與實際變電所相同的開關控制屏柜和繼電保護屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設計的模擬負載電量和故障盤。如圖1所示。
Ⅱ期是模擬一段地方電力網或電氣化鐵路的環境下,一個調度中心使用遠動監控系統控制的五個變電所,圖2是這五個模擬變電所的一次接線圖。該項目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所,且負載的大小和相位均可調節,其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機保護裝置、WKH-891型電鐵饋線微機保護裝置、DQWC-03牽引變電所二次設備測試系統。
模擬變電所中被監控設備的位置狀態信號、保護動作信號、預告信號、事故信號等遙信信號通過電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠方終端)的開關量輸人/輸出模塊相連接,電流、電壓等遙測信號將通過信號變送器柜,輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發的遙控命令,通過以太網傳輸,實現遙信、遙測、遙控的功能。遠動監控系統結構圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結構的Momentum,其編程軟件Con-cept是一個基于Microsoft Windows環境的編程軟件套件,具有很強的設計性、可擴展性;主站組態軟件iFix支持工業標準,具有開放性、可組態性、兼容性及可開發性。
為了比較和研究,我系的教師正在進行一系列的科研開發,其目標是在模擬變電所二次系統中采用測控、保護一體化的分布式控制系統(DCS)實現變電所自動化管理,其結構圖如圖4。
2教學實踐基地的開發
1)校內學生及現場工程技術人員,可對照變電所各種屏柜,提高閱讀二次系統接線圖、安裝施工圖的能力,通過開閉操作、設置故障等項目的訓練,可以培養他們對現場運行中出現的故障的分析和處理能力,包括一次設備的故障范圍的判斷、二次系統的故障判斷、查找和處理。
2)變電所基本電器及二次接線方面實訓項目n個。如斷路器結構、原理;斷路器參數的測量與調整;變電所二次接線、電纜的數字編號法以及“相對標志法”的識別;二次接線盤后安裝圖及實際安裝技術;變壓器控制、保護盤結構、接線、檢測、調試及整套保護聯動實驗(包括整定計算);在以上各盤設置不同故障(可達幾百種)練習查找及消除故障的方法等。
3)運動系統遙測、遙信信號源接線的校正及采集的遙測量的精度實驗。
4)利用便攜式計算機對遙控設備進行合、分實驗,讓學生了解遠動系統是如何驅動被控設備動作。
5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網頁,實時了解該PLC的運行、通信等狀態的實驗。
6)上位機各種功能的校核實驗。通過該實驗讓學生了解調度員的工作職責、工作內容、iFix軟件的各種功能的使用,從而對遠動系統有更深層的了解。
7)利用組態軟件Concept對PLC進行配置,使學生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號及設計要求對PLC進行配置;利用Concept對PLC遙控、遙信和遙測功能的編程,使學生熟練掌握Concept編程方法。
8)自動化組態軟件iFix系統的安裝,熟悉掌握iFix系統軟件的運行環境及其安裝過程。
9)通過在iFix系統新增6#模擬變電所的實驗,使學生了解iFix系統的可組態性及可擴展性。
10)進行繼電保護單體測試及數據管理。
11)進行繼電保護盤上測試及數據管理。
12)微機保護裝置的調試與特性實驗。
3實踐意義
模擬變電所實訓基地自1998年投入使用后,至今已連續培訓了五屆畢業生和一批現場工程技術人員,經總結,其實踐意義在于:
1)為學生提供專業技能訓練的條件與場所。能完成供變電工程、繼電保護、變電所二次接線、微機監控技術等幾乎全部專業課程的大量綜合性實驗,以及電氣設備的實際操作技能、檢修調試技術、查找故障及排除方法的實際訓練。而且充分利用學校具有的學科優勢,以模擬變電所為基地,配合學生專業課和專業基礎課學習,開發如電工理論、電氣裝備、自動化、計算機應用、網絡與通訊等領域的多個應用性、研究性實驗;同時由于人員和設備的集中,能夠按項目組織學生進行綜合性實訓,盡可能使學生參與以教師為主導的科研活動。
2)對于現場技術和施工人員,很重要的一點就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝,能查找和處理運行故障和設計缺陷。通過實地培訓,能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂山電力股份有限公司培訓和考核職工283人,取得良好的效果。
3)目前西南地區鐵路已完全實現電氣化,全區擁有牽引變電所200多座,其中大都為上世紀70~80年代所建,技術水平落后。而我校模擬變電所實訓基地的建成,對其技術改造具有借鑒的意義,在應用新技術、新設備和進行技術創新方面起到示范的作用。
論文摘要:介紹了西南交通大學建成的教學用模擬變電所實訓基地的結構、功能、特點、實踐項目。使用表明,該基地具有國內領先技術水平,完善的教學、培訓和科研的綜合功能。由于采用最新的遠程監控技術,該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術改造的參考。
0引言
西南交通大學有部分直接服務于鐵路現代化建設的專業,其中“鐵道電氣化”專業作為教育部、鐵道部的重點特色專業而一直受到重視。
分布于鐵路沿線的牽引變電所,是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國電氣化鐵路和城市軌道交通的發展,變電所綜合自動化技術水平的不斷提高,對從事牽引變電所設計、運行、管理等方面的專業技術人才的需求數量增加,同時對其掌握知識的廣度和深度特別是具有較強的實踐動手能力方面提出了更高的要求。因此,在教學環節中,應加強學生理論和實踐相結合的能力的培養。在教育部“示范性教學實踐基地”基金支持下,2002年西南交大在峨眉校區建成一座集教學、實習、培訓和科研為一體的模擬變電所實訓基地。
1模擬變電所簡介
我校模擬變電所分為兩期建成:
I期是與實際變電所相同的開關控制屏柜和繼電保護屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設計的模擬負載電量和故障盤。如圖1所示。
Ⅱ期是模擬一段地方電力網或電氣化鐵路的環境下,一個調度中心使用遠動監控系統控制的五個變電所,圖2是這五個模擬變電所的一次接線圖。該項目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所,且負載的大小和相位均可調節,其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機保護裝置、WKH-891型電鐵饋線微機保護裝置、DQWC-03牽引變電所二次設備測試系統。
模擬變電所中被監控設備的位置狀態信號、保護動作信號、預告信號、事故信號等遙信信號通過電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠方終端)的開關量輸人/輸出模塊相連接,電流、電壓等遙測信號將通過信號變送器柜,輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發的遙控命令,通過以太網傳輸,實現遙信、遙測、遙控的功能。遠動監控系統結構圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結構的Momentum,其編程軟件Con-cept是一個基于Microsoft Windows環境的編程軟件套件,具有很強的設計性、可擴展性;主站組態軟件iFix支持工業標準,具有開放性、可組態性、兼容性及可開發性。
為了比較和研究,我系的教師正在進行一系列的科研開發,其目標是在模擬變電所二次系統中采用測控、保護一體化的分布式控制系統(DCS)實現變電所自動化管理,其結構圖如圖4。
2教學實踐基地的開發
1)校內學生及現場工程技術人員,可對照變電所各種屏柜,提高閱讀二次系統接線圖、安裝施工圖的能力,通過開閉操作、設置故障等項目的訓練,可以培養他們對現場運行中出現的故障的分析和處理能力,包括一次設備的故障范圍的判斷、二次系統的故障判斷、查找和處理。
2)變電所基本電器及二次接線方面實訓項目n個。如斷路器結構、原理;斷路器參數的測量與調整;變電所二次接線、電纜的數字編號法以及“相對標志法”的識別;二次接線盤后安裝圖及實際安裝技術;變壓器控制、保護盤結構、接線、檢測、調試及整套保護聯動實驗(包括整定計算);在以上各盤設置不同故障(可達幾百種)練習查找及消除故障的方法等。
3)運動系統遙測、遙信信號源接線的校正及采集的遙測量的精度實驗。
4)利用便攜式計算機對遙控設備進行合、分實驗,讓學生了解遠動系統是如何驅動被控設備動作。轉貼于
5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網頁,實時了解該PLC的運行、通信等狀態的實驗。
6)上位機各種功能的校核實驗。通過該實驗讓學生了解調度員的工作職責、工作內容、iFix軟件的各種功能的使用,從而對遠動系統有更深層的了解。
7)利用組態軟件Concept對PLC進行配置,使學生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號及設計要求對PLC進行配置;利用Concept對PLC遙控、遙信和遙測功能的編程,使學生熟練掌握Concept編程方法。
8)自動化組態軟件iFix系統的安裝,熟悉掌握iFix系統軟件的運行環境及其安裝過程。
9)通過在iFix系統新增6#模擬變電所的實驗,使學生了解iFix系統的可組態性及可擴展性。
10)進行繼電保護單體測試及數據管理。
11)進行繼電保護盤上測試及數據管理。
12)微機保護裝置的調試與特性實驗。
3實踐意義
模擬變電所實訓基地自1998年投入使用后,至今已連續培訓了五屆畢業生和一批現場工程技術人員,經總結,其實踐意義在于:
1)為學生提供專業技能訓練的條件與場所。能完成供變電工程、繼電保護、變電所二次接線、微機監控技術等幾乎全部專業課程的大量綜合性實驗,以及電氣設備的實際操作技能、檢修調試技術、查找故障及排除方法的實際訓練。而且充分利用學校具有的學科優勢,以模擬變電所為基地,配合學生專業課和專業基礎課學習,開發如電工理論、電氣裝備、自動化、計算機應用、網絡與通訊等領域的多個應用性、研究性實驗;同時由于人員和設備的集中,能夠按項目組織學生進行綜合性實訓,盡可能使學生參與以教師為主導的科研活動。
2)對于現場技術和施工人員,很重要的一點就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝,能查找和處理運行故障和設計缺陷。通過實地培訓,能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂山電力股份有限公司培訓和考核職工283人,取得良好的效果。
3)目前西南地區鐵路已完全實現電氣化,全區擁有牽引變電所200多座,其中大都為上世紀70~80年代所建,技術水平落后。而我校模擬變電所實訓基地的建成,對其技術改造具有借鑒的意義,在應用新技術、新設備和進行技術創新方面起到示范的作用。
PLC與變頻器技能實訓企業需求教學設計可編程控制器和變頻器是當前制造業生產過程中常常會遇到的設備,生產在第一線的技術型職工都需要具備可編程控制器和變頻器相關的理論知識,并且懂得如何切實地將其使用到實踐中去。要想能夠迅速的在畢業期間能夠進入到對應的工作崗位,保證所學的知識能夠切實運用進去,就有必要從課程設計的角度入手,以企業生產需求為基礎,實現現有可編程控制器和變頻器課程體系的重構,以保證教學質量和效益的全面提升。因此,積極探究基于企業需求的《PLC與變頻器技能實訓》教學設計,顯得尤為必要。
一、基于企業需求的《PLC與變頻器技能實訓》教學設計的必要性
以企業需求的視角去審視《PLC與變頻器技能實訓》教學設計,實際上是職業教育的具體體現,其要求能夠實現教育實訓與企業生產需求之間的融合,保證學生學習到的技術都是可以被運用到實踐生產中去的。之所以會倡導基于企業需求,去實現《PLC與變頻器技能實訓》教學設計,是存在多方面的原因的:其一,考量企業需求,實現現有實訓課程體系的改造,可以使得知識學習與技能訓練更加貼近產業,企業和崗位需求,這對于促進實訓教育質量和效益提升來講,是至關重要的;其二,在實訓課程教學的時候,將企業的需求納入其中,可以更加明確職業教育的目的性,從而使得教育目標得以實現,培養出符合社會需求的技術型人才;其三,實現課程體系的企業需求改革,可以使得學生切實的感受到技術的實踐性和操作性,進而使得學生以更大的熱情參與到實訓課程中去,這對于實現學生全面素質提升來講,是很有意義的。
二、基于企業需求的《PLC與變頻器技能實訓》教學設計策略
1.當前PLC與變頻器技能實訓教學現狀
通過對于當前PLC與變頻器技能實訓教學情況的調查來看,其依然存在很多的缺陷和不足,具體來講,主要可以將其歸納總結為以下幾個方面:其一,實訓教學過程中學生連基本的程序指令都難以理解,更難以切實的使用到實際的編程中去,自然難以保證實訓課程的教學進度,而教學教師忽視了對于學生實際情況的考量;其二,程序調試和運行操作經驗不足,對應的設備缺乏,難以保證學生有充足的時間去開展研究和實踐;其三,課程體系內容針對性不強,并沒有將當前企業的需求考量進去,實訓設計的目標不明確,不利于學生實踐操作能力的提升。如果上述提及到的實訓教學問題長期存在,勢必會給予PLC與變頻器技能實訓教學質量的提升造成極大的負面影響。
2.基于企業需求的《PLC與變頻器技能實訓》教學設計策略
基于企業需求的《PLC與變頻器技能實訓》教學設計,將成為該課程教學改革的重要契機,并且使得校企之間的聯系更加密切,對于促進實踐性人才的培養來講,起著越來越重要的作用。為此,筆者認為我們需要積極地從以下幾個角度入手:
(1)項目驅動教學法
針對于當前教學過程中很多學生對于基本概念難以理解,從而影響到運用指令去進行編程的問題,可以積極將項目驅動教學法運用到實際的教學中去。簡單來講,就是將教學大綱中規定的若干教學內容轉化為教學項目,以實際的教學案例為背景,引導學生去慢慢理解各個指令的意義,進而循序漸進的進入到實際的教學任務中去,實現在做中學,在學中做。以搶答器控制為例,其項目可以分解為以下幾個部分:其一,定時器指令和優先程序;其二,啟動和自鎖程序的設計;其三,設計4人優先搶答程序;其四,數碼管數字顯示程序設計;其五,搶答器聲音程序設計;其六,搶答器項目的綜合調試和運行。
(2)仿真軟件教學法
PLC與變頻器技能實訓的關鍵性步驟在于程序的反復調試和運行,如果沒有長時間的調試和運行經驗的話,學生對于程序的操作往往還停留在理論的狀態,是難以有效找到自身程序編寫存在的缺陷和不足的,進而就會影響實踐操作能力的提升,這就使得實訓教學質量大打折扣。造成這種情況的原因之一就在于對應的設備不足,難以保證每一位學生都可以切實地使用對應的設備去進行操作。為了能夠解決這樣的問題,可以嘗試以仿真軟件來模擬程序,一般情況下倡導使用2.1版本的軟件,其操作界面更加人性化,與企業生產過程中使用的情況比較類似,處于這樣的模擬環境下,可以很好地幫助學生去更好地了解PLC和變頻器相關的知識,并且實現了實踐操作能力的提升。當然,在部分仿真軟件難以達到教學效果的時候,還可以將遠程監控技術使用其中,以保證實際模擬教學環境的營造。
(3)分組合作教學法
一般情況下,在學生完成相應數量實踐項目之后,會開展一定時期的PLC和變頻器的綜合訓練,主要是以物料傳統分連系統的安裝和調試,實現將理論向實踐生產中的轉化。為了能夠與企業實際生產需求保持一致,一般會以小組合作的方式來分配每個學生的工作任務,在做好充足的準備工作的基礎上,實現任務的劃分;在此基礎上教師給予學生對應的引導和啟發,并且以進行通電調試的方式實現檢查,要求小組的各個成員都參與進去,以培養其團隊合作晉升和解決問題能力。其實在實際企業生產的過程中,也是會以分組的方式,并且形成相互監督的機制,以保證實際操作能力的全面提升。由此可見,分組合作教學法的確可以在實際PLC和變頻器的課程設計中發揮著積極的作用。
三、結束語
綜上所述,基于企業需求去實現PLC和變頻器技能實訓課程體系的重構,不僅僅可以改變傳統課程教學存在的各種缺陷和不足,還可以使職業教育朝著高質量的方向發展和進步。無數的教學實踐表明,以這樣的課程體系去開展教學工作,并且由此培養出來的技術人才,其往往更加能夠適應社會生產需求,能夠在很短的時間內參與到對應的工作崗位上,而這就是職業教育一直追求的目標。
參考文獻:
[1]李冬,馮喬.PLC實訓項目的組態開發與設計[J].信息技術, 2012,(01).
[2]李奎.基于組態軟件的PLC實訓系統設計研究[J].科技信息, 2012,(03).
[3]甘梓堅.PLC控制技術在一體化實訓教學中的探討[J].職業,2012,(11).
Abstract: Through a specific teaching case, this paper expounds the application of "Teach-Study-Do" integration teaching mode in the production process automation technology specialty of the higher vocational education. It uses modern teaching methods and means.
關鍵詞: PLC;變頻器;組態;“教學做”一體化
Key words: PLC;configuration;frequency converter;"Teach-Study-Do" integration
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)14-0241-02
0 引言
對于高職高專學生來說,PLC技術、變頻器技術、組態技術三門課程是生產過程自動化技術專業必修的核心課程。本選題能夠將三門課程知識有機的結合在一起,對于培養學生具備對生產過程控制系統的設計、安裝、調試、維護能力有極大的幫助。
本選題以浙江天煌科技實業有限公司的“THPFSF-3A型可編程序控制系統設計師綜合實訓裝置”為教學平臺,依據人力資源和社會保障部制定的“可編程序控制系統設計師”培訓及國家職業標準考核大綱內容,充分發揮學生對《PLC技術》《變頻器技術》《組態技術》等課程的綜合運用,培養社會緊需的高技能綜合型人才。本選題設置了三個子任務,遵循由簡單到復雜,以任務為導向的原則,創設不同情境引導教學,討論促進學習,注重培養學生的知識技能和職業道德水平。
1 教學設計理念與思路
1.1 任務引領,項目教學 為了讓學生能夠對這三門課程有更深入的學習與理解,本課題采用“理實一體”的教學方式,借鑒自動化行業企業典型工作任務,將可編程序系統控制系統設計師的實際工作流程運用與教學當中,突破傳統技能訓練中準備、示范、模仿、總結的四步教學模式,以“雪花啤酒生產線自動控制”項目為學習載體,教學過程由簡單到復雜設計了5個任務環節,注重培養學生的專業知識水平和職業技能
1.2 情境創設,引導探究 在項目化教學過程中針對不同學生的項目完成情況不同,創設正常情境、出錯情境和意外情境,增加學習的難度和項目的復雜性,引導學生探究更高層次的知識技能,培養學生發現問題――分析問題――解決問題的能力。
1.3 協同合作,互相學習 運用合作學習模式,為學生營造一個師生互動、生生互動的合作情境,引導學生積極主動探究,從實踐中體會學習的樂趣,習得解決問題的方法,學會歸納總結的學習方法,為學生的可持續發展和終身發展奠定學法基礎。
2 教學組織與實施
本課題利用現代化的教學方法和手段,以企業生產車間的控制項目為任務驅動,以教師為主導,學生動手實踐操作為主體,充分發揮學生的自主能動性。在任務的設置上,從簡單到復雜,循序漸進的增加任務的難度和復雜度,通過“實驗”――“模擬”――“聯機”的學習過程,使學生體驗到把理論知識的學習應用到企業生產實踐的成就感,激發學生學習的欲望。
①教學方法:本選題采用行動導向教學方法,學生是學習過程的中心,教師是學習過程大的組織者和協調人,在教學中教師與學生互動,讓學生通過“獨立獲取信息、獨立地制定計劃、獨立地實施計劃、獨立地評估計劃”,在自己“動手”的實踐中,掌握職業技能、習得專業知識,從而構建屬于自己的經驗和知識體系。
②教學手段:結合本選題的特點,主要采用的教學手段有:播放視頻、多媒體與板書結合、實物操作、課程網站平臺等。通過播放啤酒生產線的視頻讓學生了解啤酒生產工藝,明確控制要求;在知識點的講解上采用多媒體講授,更直觀,有吸引力;針對學生課堂上出現的突發性問題采用板書講解;模擬調試時需要學生對實物進行線路連接的操作;課后學生可以通過課程網站平臺對查看本次課的教學目標與授課的內容,通過網站完成理論知識點的作業,如有疑問的話還可以留言。
③教學過程:播放啤酒生產線的視頻,使學生了解PLC、觸摸屏、變頻器在啤酒生產自動控制中的所起到的重要作用,清楚對于啤酒生產車間的控制主要是對電機轉速的控制。按照上述五個任務依次進行,并在課堂任務實施的過程中針對難點及共性問題進行講解,注重鍛煉學生的動手實踐能力,開發學學生的創新思維,鼓勵學生使用多種方法完成任務要求。
基本的教學實施過程采用的是西門子S7-200系列PLC、Smart 700彩色觸摸屏、西門子M420變頻器和一臺三相交流電動機。在設置的拓展任務中采用的是“生產線安裝與調試實訓室”的分揀單元,給學生創造實際工廠的運行環境。
3 教學考核與評價
教學考核與評價完全與教學目標和教學內容相呼應,分技能考核、自我評價、同學評價三部分完成。其一,技能考核與職業資格鑒定標準有效銜接,包含知識點的理解、項目實施的過程資料、綜合素質和團隊協作能力等方面的考核(見表1)。這一項占總成績的50%;其二,自我評價,考察學生對自己的優缺點的認知能力的評價,占20%;其三,同學評價,考察團隊的配合能力和值得同學學習的優點,占30%。本評價能夠真實的反應學生的學習情況。
4 結論
本課題從高職教學的實際出發,通過一個具體的教學案例,結合現代化的教學方法與手段,闡述了“教學做”一體化在高職教育教學中的具體實施過程。有效地縮短了學校與企業之間的距離,使學生能夠很快將所學的理論知識運用到企業的生產實踐中,體現了職業教育的實踐性與實用性,實現了與企業的零距離接軌。
參考文獻:
[1]嚴希清,陳紅艷.基于工作過程的“教學做”一體化教學模式探索與實踐[J].職業教育研究,2009(4).
[2]王芹.可編程控制器技術及應用[M].天津:天津大學出版社,2008:3.