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【關鍵詞】項目導向 工學結合 教材
【中圖分類號】G714 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)11-0039-02
當前高等職業教育的根本任務是培養適合我國現代化建設和經濟發展的高素質技能型人才,所以高等職業教育在對電氣自動化技術、生產過程自動化技術及機電一體化技術等相關專業人才的培養過程中,應讓學生掌握自動生產線安裝、調試與維護的基礎知識和操作技能,為在今后的生產實踐中解決實際問題打下良好的理論和實際基礎。根據專業培養目標和職業能力,依據工學結合和學生未來的職業發展,在《自動生產線安裝、調試與維護》這本教材中,充分注重“教、學、做”一體化的教學模式,強化學生的職業能力培養。依托企業工作實際結合競賽內容和要求來選擇教材的內容和組織形式。并根據學生的發展需要及知識認知的完整性對教材進行編寫。
一、當前高職教材存在的問題
目前,教材的編寫形式大致分為兩種情況,一種教材只是在形式上完全采用項目化進行編寫,沒有知識的儲備和知識點的運用方法;還有一種教材就是只注重敘述專業理論知識和操作技能,滿足不了項目化教學的需要。第一種教材雖然能配合完成項目化教學但這類教材大部分以夠用、適度為原則來編寫,為了保持項目的完整性不得不將知識體系打散,這就影響了學生對知識和技能拓展以及知識的連續性的掌握程度。根據上述情況要求我們在編寫教材的時候需要對教材內容的選擇以及理論與實踐的融合上進行研究,使教材不僅能夠貼合我們的課程實際適合我們的項目化教學的要求,還要高于我們的課程內容,保證知識體系完整性并體現“教、學、做”一體化教學模式的前提下,更好地在完成課程實施的基礎上拓展學生的知識面,增強學生的可持續發展能力。
二、教材組建的思路
1.分階段分層次 組織教材內容
為了既保證知識體系的完整性同時還要適合職業教育課程改革-項目教學及“教、學、做”一體化教學模式的需要,并基于《自動化設備安裝與調試》課程的綜合實訓的特點以及學生對知識體系的理解,《自動生產線安裝、調試與維護》項目化教材分為三部分,分別是基礎篇、實訓篇和拓展篇,充分體現了“教、學、做”一體化的教學模式?;A篇包括兩個項目,項目一的內容是自動生產線概述,簡單介紹目前自動生產線的應用現狀及自動生產線的結構組成;項目二是自動生產線的核心知識,本項目是基礎篇的關鍵內容,主要包括傳感器技術、氣動技術、電機傳動技術以及可編程控制器技術。實訓篇包括五個項目,是以自動生產線的五個工作單元為主要內容,將自動生產線各工作單元所涉及的知識點和技能點作為教材內容,將具體的知識點應用到各個項目中。本教材的特點是依托兩種實訓設備,分別是天煌的THJDAL-2和亞龍YL-335B進行詳細介紹。拓展篇主要包括三個項目,分別是天煌的MES網絡型柔性自動生產線、人機界面以及自動生產線維護。本教材使原先瑣碎的知識點和技能點,變得更加有系統、有條理,課程實施起來也更有依據性。
2.教材中項目的選取
教材中項目的選取是項目化教材開發與設計的關鍵,從某種程度上說它決定著教材的質量。項目是教材的主線,因此項目的選取非常重要。在這本教材編寫的過程中,項目的選取遵循了如下原則:一是項目內容涵蓋了自動生產線安裝與調試所需的絕大部分知識點和技能點;二是項目的內容能使學生感興趣,一個學生感興趣的項目有利于學生更專注于相關知識的掌握、理解和運用;三是每個項目都要遵循“教、學、做”一體化的教學思路。所以在教材《自動生產線安裝、調試與維護》實踐篇中在充分體現教中學,學中做的教學模式的原則下,選取了以生產線的各工作站的安裝與調試為單一實踐項目,即以供料站、加工站、裝配站、分揀站及輸送站的安裝與調試;以MES網絡型柔性自動生產線的安裝與調試及自動生產線的維護作為拓展訓練內容。
3.教材中項目的設計
《自動生產線安裝、調試與維護》實踐篇中項目中包含若干任務,每個任務的內容與結構總體上包括以下幾個部分:任務要求、相關知識、任務實施及綜合評價,如圖1所示。任務要求是對每個任務內容的準確描述和具體要求;相關知識則是該任務所必備知識與理論運用,包括完成每個任務必須具備的技術理論知識與技術實踐技能。在教材中理論知識在基礎篇中學生可以自行回顧和學習,實踐篇中主要是將所學知識的運用和技能的提高;任務實施是用來指引學生根據任務要求進行任務的實施,包含具體的操作步驟、注意事項;最后要對整個工作過程進行總結歸納并按照實際操作過程進行考核評價。以每個任務的工作過程為主要考核點,綜合考察了學生的學習情況、對知識及技能的掌握程度,改變了傳統的考核評價方式。
圖1 項目三的結構及內容
三、教材特色
《自動生產線安裝、調試與維護》本教材最大的特點就是不管在教材內容的組織還是項目的設計上,都體現了工學結合和“教、學、做”一體化的教學模式。教材中的項目融專業知識和專業特色于一體,服務于學生未來的職業崗位。并且項目在實施過程中模擬了真實的企業生產環境,讓學生能在完成項目的過程中猶如親身經歷工廠的生產線制作過程,為今后學生高就業率、高質量以及與企業人才需求的無縫對接打下了堅實的基礎。
四、結束語
《自動生產線安裝、調試與維護》這本教材是多年來,對自動化設備安裝與調試課程教學的總結和歸納,通過校本教材在我院四屆學生中的使用證明本教材從內容選取到實踐項目的設計都與我們的課堂項目教學相配套,這本教材適合工學結合、項目導向、任務驅動的教學模式。同時這本教材在教學內容、教學實施過程和考核評價等方面進行了改革和實踐。學生在完成項目的過程中體會到了成功過程的艱辛與成功后的樂趣,從而提高了學生學習的興趣,從以往的被動學習轉變為主動學習,學生的學習能力和動手能力都得到了提高。
參考文獻:
關鍵詞 汽車車門裝配 項目教學 實訓
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A
1 汽車拆裝與調試課程性質
隨著高職教育教學改革的不斷深入,各高職院校的汽車類專業都進行了不同程度的課程改革,汽車拆裝與調試是高職汽車類汽車制造與裝配專業課程體系中的核心主干課程,是根據汽車制造企業汽車裝配崗位的工作情況,在與企業合作的基礎上,結合國家“汽車裝配工”標準,明確了該崗位的知識、能力和素質要求,并依此確定該課程的教學內容。對學生職業能力的培養及職業素質的養成具有明顯的促進作用。
2 汽車拆裝與調試課程教學思路
其課程的教學內容總體設計思路是:打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式,轉變為以汽車分裝線裝配—內飾線裝配—底盤線裝配—最終線裝配—調試返修典型工作任務為中心組織課程內容,遵循“崗位職業素質培養”和“崗位操作能力培養”相輔相成的原則,讓學生在完成具體項目的過程中學會完成相應工作任務,并構建相關的理論知識,發展職業能力。課程內容突出對學生汽車裝調職業能力的培養,并將汽車裝調工藝基礎知識、班組管理基礎知識和生產現場管理知識等融入教學過程,同時充分考慮了高等職業教育對理論知識學習的需要,并融合了相關職業資格證書對知識、技能和態度的要求,為學生可持續發展奠定良好的基礎。
3 汽車車門裝配項目教學案例
汽車車門裝配就是汽車分裝線裝配子項目,根據汽車廠汽車廠工作實際情況,安排汽車車門裝配項目教學一般步驟如下:布置車門裝配工作任務、收集相關信息(學生預習、查閱資料)、制定計劃、實施計劃、檢查評估、交流討論及老師進行總結點評。
3.1 布置車門裝配工作任務
針對車門裝配工作任務主要有以下2點:(1)個人能獨立按規范完成長安微車車門裝配;(2)按流水線裝配的形式能順利完成各個操作工位的裝配任務;
3.2 收集相關信息
學生通過預習教材、查閱汽車維修手冊、電腦上網等對長安微車車門的結構及工作原理進行掌握,特別對玻璃升降機的結構及工作原理和裝配過程重點進行掌握。
3.3 制定計劃
制定計劃主要在實操之前確定以下幾個內容:(1)對班級學生進行分組;(2)制定長安微車車門個人裝配工藝及學生組成流水線的裝配工藝;(3)裝配中每個工位的工具使用;(4)裝配中每個工位的裝配標準以及以及車門裝配過程中的注意事項;(5)實訓操作環節。
3.4 實施計劃
實施計劃就是按完成工作項目的需要和崗位操作規程,結合職業技能證書考證組織教材內容、裝配工藝卡及維修手冊等引導學生進行正確的車門裝配實訓, 重在提高學生學習的主動性和積極性,加深學生對裝配、檢測設備的認識和理解。要通過對車門裝配實訓的操作訓練、分析,查找相關汽車維修手冊及教材等增強理論知識,增加實踐實操內容,強調理論在實踐過程中的應用。
3.5 檢查評估
車門裝配實訓結束后對學生進行車門個人裝配及分組流水線裝配兩項實訓檢查評估,主要是考核學生個人操作車門裝配技能及團隊協作車門裝配流水線工位操作技能。
技能考核主要是考核學生的工具使用、工藝卡片的識讀能力和現場5S管理是否到位等。
3.6 交流討論及老師總結
考核完成后學生之間分組互相交流車門裝配的技能,互相指出對方的裝配優缺點,并在現場互相進行實訓操作來達到學生掌握該次課的教學目標。
老師總結主要從以下兩個方面指出學生的問題:(1)安裝的實操技能:主要總結學生安裝過程各工位工具使用是否正確,裝配是否按工藝卡片執行情況,特別是玻璃升降器等重點工位的安裝是否到位。(2)理論知識:主要總結汽車車門的結構及工作原理。
4 教學思考及建議
綜上,汽車裝配于調試課程汽車車門裝配項目教學案例中有以下幾點教學思考及建議:
4.1 怎么布置教學實訓工作任務
教師布置教學實訓工作任務時,應著重考慮下列問題:
(1)布置實訓工作任務時,應考慮不同班級以及同班級學生基礎的差異性,學生分組應盡量同一基礎性的分在一組。實訓工作任務中盡量培養學生的個人技能和個人在團隊實操工作中的技能。
(2)授課前應研究實訓工作內容和過程,實踐項目應自己課前操作,充分準備在實訓工作過程討論中可能會涉及的相關汽車裝配與調試知識,以及學生學習過程中容易犯的錯誤及可能會提出的疑問。
(3)布置實訓工作任務時,如何使實訓工作任務的介紹具有吸引力和激發學生學習的積極性和討論的熱情?如車門教學過程中自己設計組裝車門生產線等。
(4)在實訓工作任務評價時,采用合適的語言評價學生的工作過程,切記不能打擊學生的自信心,以鼓勵為主,重點在于幫助學生尋求更優化的工作方法。
4.2 怎么對學生分組
在項目教學中,將學生分組是一個重要的準備環節。學生的分組應根據班級學生人數和實訓設備臺套數來決定??紤]到既要讓小組的每個學生都能夠積極參與工作過程、有動手的機會;又不能因為小組過多而導致教學時間過長,因此每小組的人數要合理。我校的汽車裝配與調試課程所能利用的各類實訓設備均按 10臺套配置,因此每 4人組成一個小組,每 40人為一個教學批次。
學生分組后,為使每個小組的學習和工作能有序開展,由教師指定一名綜合素質較強的同學擔任組長,各小組成員在組長帶領下,根據任務要求,遵循資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估的普適工作過程,團隊協作地完成任務,達到任務目標。
4.3 怎么進行教學實施
根據汽車車門教學案例在教學實施過程中應注重以下幾點:
(1)在汽車整車、零部件裝配與調試教學過程中,應完全建立企業總、分裝生產線教學模式,讓學生感受汽車總、分裝生產線實際操作過程,增強學生的實踐動手能力,為未來進入汽車生產企業工作培養很好的汽車裝配崗位的適應能力。
(2)由于各個學校的實踐場地及設備不同,很多學校很難滿足按企業生產線教學模式,進入對口的汽車企業生產線現場教學肯定是最好的選擇,如果沒有這些條件,可以使用簡單的周轉車作為流動的生產線(人工推),將所要裝配的部件的各個零件按企業生產線工位的模式進行放置,對學生進行每個工位分配并任命組長、巡驗員等組成簡單的汽車企業的零部件的生產線的生產教學模式。
(3)在實踐教學過程中,可以在一個班中分成幾個組同時對其中的汽車部件進行生產線裝配比賽(主要考核裝配規范性、完成時間及裝配完成質量),讓學生感受團隊操作帶來的生產效率。
(4)在教學實施過程中,還應盡量考慮學生的差異性,根據學生對理論及實踐掌握能力的不同,對每個學生的不足處分別進行重點教學。
(5)教學教學過程完成后,應組織學生互相討論交流,老師應對實踐過程中學生出現的問題進行點評總結。
(6)在教學實施過程中,還應重視汽車專業領域新技術(如新能源汽車技術)、新的裝配工藝、智能裝配汽車技術的發展趨勢。為學生提供職業生涯發展的空間,努力培養學生汽車裝配與調試的實踐職業技能和創新技能。
4.4 怎么進行教學檢查評估
(1)改革傳統對學生單一理論評價手段和方法,多采用平時項目教學過程中的實踐操作作為評價手段, 并對汽車裝配與調試課程各個操作項目進行個人操作與團隊操作相結合的評價模式。
(2)注重評價的多元性,如專業知識、技能、班組管理、現場管理、職業素養等考核項目。
(3)應注重考核學生裝配調試汽車整車及零部件的動手能力、裝配調試過程中碰到問題的分析及解決問題能力,對在裝配與調試汽車實訓過程學習中有獨特見解創新能力的學生應予以特別激勵,全面綜合評價學生能力。
(4)該課程的最終考核為平時實訓和期末考試各占50%方式。
隨著現代電子信息技術飛速發展,我國電子產業升級換代的步伐正在不斷地加快,對人才的要求也越來越高。為了培養出社會急需的高技能人才,我們積極探索著人才培養的新模式。通過引入企業在學校中辦“校中廠”進行實踐模式教學,即“工廠式”實踐教學模式,不失為一種有效方式。
2 “工廠式”實踐教學模式的形成
“工廠式”實踐教學模式,通過引入企業,把企業文化、企業理念、企業產品、企業管理和企業技術等引進來,從而形成“工程基礎認知訓練、工程實踐技能訓練、創新工程項目訓練”三個層次的實踐教學體系,為實踐教學提供智力支撐和技術保障。在滿足教學實習的同時,也為企業創造良好的效益。本著實踐教學“工廠化”的理念,通過學校提供場所、部分設備和管理,企業提供原材料、技術與生產工藝,引入企業的產品,并進行商品化生產的方式,與企業合作建設了一條多功能電子產品實踐教學生產線。在“工廠式”實踐教學中,以職業崗位群的需要開發實踐教學計劃,在對職業崗位群進行職業能力分析的基礎上,確定實踐教學培養目標和人才規格。面向科技發展,不斷更新實踐教學內容,調整實踐課程結構,注重知識的橫向拓展與縱向結合,凸顯“工廠式”實踐教學先進性和時代性。在“工廠式”實踐教學實施過程中,實現“產、訓、工融合,產、學、研結合”,引進企業產品,進行實景性生產。教師參與企業產品技術研發和生產技術指導;學生在學中做,做中學;企業專家和技術人員指導學生制作各種工藝文件、講授生產管理,生產過程完全按照企業實際生產流程進行管控與運作。
3 “工廠式”實踐教學模式的實施
3.1 承擔專業實踐教學 生產線實訓教學可承擔電子類專業多門專業課程的實訓任務。為充分利用好這一實踐平臺,我們針對不同年級、不同專業的不同需求,每學期制訂詳細的生產線實訓計劃,進行有序管理,使資源利用最大化。計劃內容包括班級、人數、時間、實訓天數、實訓內容、實踐指導老師和理論指導老師,并進行全方位的服務、管理與考核。
3.2 生產性實踐教學的組織方式
3.2.1 生產前。①開工動員:領導及合作廠家代表通過會議的形式對學生進行產前動員,講目的、講意義、講重要性,統一認識、鼓舞士氣。②崗前培訓:在員工上崗之前,對員工進行崗前培訓,是企業的慣例。此處,校企雙方要分別對學生進行上崗前的培訓。校方老師講原理、講知識、講重點。企方相關技術人員講產品、講工藝、講技術、講過程、講質量、講注意事項、講管理、講運營。③原材料的交接、驗收與儲存:對廠家交付的原材料進行相應的處理,辦理交接、驗收和入庫手續。④生產設備和工具的準備:根據所生產的產品,準備和領取生產所需的設備、工具和輔助材料。
3.2.2 生產中。①分組、分工:根據產品的工序要求,對學生進行分組、定角色、定工位、定職責。學生分別輪換扮演工廠生產線中不同的人員角色,任職學生能直接的、全方位的參與到生產與管理的每一個環節,切實體驗企業文化的內涵,直觀的理解企業的生產與管理,學習各方面的知識。②編制工藝文件和相關的管理文件等:企業相關技術人員指導學生編制工藝文件、產品流程卡、檢驗文件、作業指導書,學會生產組織方法、生產運營方法、生產管理方法、質量管理方法、工藝檢查方法、生產報表編制方法等等。體驗不同企業的差異化管理模式。③生產過程:各工位領取原材料后,根據工藝文件和作業指導書,按照工藝流程進行生產作業。在作業過程中,提倡學生對生產工藝、方法進行改進,對檢驗項目、內容進行完善,對產品技術進行研討。④問題的解決:對生產中出現的技術和質量問題,在老師、企業技術人員的指導下進行技術分析,找出解決辦法。
3.2.3 生產結束。生產結束,進行全面總結。學生要寫實習報告、寫心得體會,并進行集體交流學習、講評。通過進行先進評選、整理生產中的原始資料、生產過程回顧等活動,提高學生對實踐教學的興趣和信心;老師對整個實訓進行評價,指出不足、提出建議;系部對學生進行表彰,生產線總結生產設備、儀器儀表、工裝夾具對產品的適應程度,提出改進意見。
3.2.4 考核表彰:根據統一的考核標準、規章制度。采用日記錄、周考核、月評比、實訓結束時總評的方法,結合學生表現,采取自我評價、相互評價、班級評價、企業評價等多級的評價手段進行考核、打分、排序。鼓勵先進、帶動后進。
綜上所述,整個實訓過程完全按照企業的生產管理模式進行管理與安排生產,使學生在校內就能切實感受到與企業生產相同的組織模式,使學生在走上工作崗位之前,就得到了一次實際學習。
【關鍵詞】工業沙盤;實訓教學;成本核算
“ErP工業沙盤模擬”是講授企業經營管理的實訓課程。該課程的教學效果已經得到了廣大同行們的普遍認可,大家一致認為這種教學方式對于提升大學生的理論應用能力有很好的效果和作用,且對于鍛煉團隊合作能力和未來的創業能力也有非常好的效果。在進行沙盤的教學工作中,筆者發現很多教師都是以總成本的方法進行核算,即從總銷售收入和總成本角度進行測算,而對學生來說,如果能測算出每個產品的成本更容易理解和操作。在這里,我就用常見的變動成本法進行成本的核算,將單個產品的成本劃分成兩個部分:固定成本和變動成本。固定成本指成本總額在一定時期和一定業務量范圍內,不受業務量增減變動影響而能保持不變的成本,在沙盤實訓中固定成本就是直接材料費和生產制造費。而變動成本包括直接材料、直接人工、變動性制造費用和變動性銷售及管理費用。方法如下:
一、固定成本
直接材料費和生產制造費。不同產品的這兩項成本可以直接根據沙盤規則找到。譬如Beryl產品需要M1原料一個價值1,加工費用手工線1M,半自動線1M,全自動線1M,柔性線1M;Crystal產品需要一個Beryl產成品和一個M2原料,合計價值3,加工費用手工線2M,半自動線1M,全自動線1M,柔性線1M。
二、變動成本
1、分攤折舊費:不同的生產線每年的折舊費用不同,我們可以根據不同生產線能生產出的不同數量產品進行分攤。以ruby產品為例,用不同的生產線進行生產,進行分攤折舊。手工線原值5,按照5年平均折舊,每年折舊1,手工線生產周期為3個季度,因此每年可以生產1.33個產品,于是每個產品的分攤折舊費為0.75。柔性線原值25,按照5年平均折舊,每年折舊5,柔性線生產周期為1個季度,每年可以生產4個產品,于是每個產品的分攤折舊費為1.25。同理,半自動線和全自動線的分攤折舊費分別為1和0.75。2、分攤維護費:以Sapphire產品為例,用不同的生產線進行生產,進行維護費用的分攤。半自動線每年維護費1,生產周期為2個季度,因此每年可以生產2個產品,于是每個產品的分攤維護費為0.5;全自動線每年維護費21,生產周期為1個季度,因此每年可以生產4個產品,于是每個產品的分攤維護費為0.5。同理,手工線和柔性線的分攤維護費分別為0.75和0.5。由此,將固定成本和分攤的變動成本放在一起,就可以看到目前形成的單位產品成本。仍以ruby產品產品為例,用手工線生產,材料費用為3,加工費用3,分攤折舊費0.75,分攤維護費0.75,合計單位產品成本7.5;同理,用半自動線生產單位成本為6.5;全自動線對應單位成本5.25,柔性線為5.75。如果是Sapphire產品,手工、半自動、全自動和柔性生產線對應的單位成本為9.5,8.5,7.25,6.75。從這里就可以看到,用不同的生產線生產出不同的產品,成本大相徑庭。明顯可以看到ruby產品用全自動線生產成本最低,Sapphire產品用柔性線生產成本最低。以往的教學中發現,學生們的選擇總是用柔性線生產四種產品,因為柔性線無須改造可以方便進行轉產,雖然建造費用頗高,但是學生對柔性線一直都非常鐘情。3、其他分攤費用:包括(1)產品研發、市場開拓與ISO認證;(2)廣告費;(3)行政管理費;(4)財務費用。因為這幾個費用跟產品類型沒有太大關聯,于是我們可以根據當年投入總費用,平均攤派到各個產品中去即可。
綜上所述,倘若用全自動線生產ruby產品,單個成本為9.25;用柔性線生產Sapphire產品,單個成本為10.75。用這個數據可以很明顯的看到,當訂單單價比單個產品成本低的時候,該訂單就沒有搶奪的必要和價值了,這可以給學生選擇訂單提供更好的依據。由此,還可以測算出大致的稅前利潤率,假設當年訂單的價格ruby產品為11,Sapphire產品為13,可以算到他們的稅前利潤率分別為ruby產品15.9%和Sapphire產品17.3%。這可以給財務數據預測做出參考。用變動成本法對沙盤實訓中單個產品成本的核算,比用成本加總核算的方法更優,其優勢體現在:一、直觀,可以更精確的看到每個產品的成本以及成本的構成,對于學生理解生產過程更加深入和透徹,能體會沙盤模擬中深奧的商業思想,體會企業經營的艱辛,學生能看到并觸摸到商業運作的方式;二、科學,學生做生產決策一般都是憑借直覺做判斷,很少用到數學算法,這個算法能讓學生將以往課堂中的知識靈活運用起來,使學生切身體會到了工作崗位對知識的需求,引導學生對所學知識進行綜合并加以運用,使學生在實踐中認識到培養方案中的各門課程之間的關系,體會到自己所學的各門課程不是孤立的,而是一個有機的知識系統。
【參考文獻】
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[4]王亮.ErP沙盤模擬實驗課程思考[J].河南科技,2013(03)
【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。
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關鍵詞 隱性知識 顯性知識 教學方法
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
一、人才培養目標
機電一體化技術是有機地溶合了機械技術、電工技術、電子技術、信息技術、傳感器技術、計算機技術、接口技術、信號轉換技術等多種技術,并應用到實際中的綜合性技術。高職機電一體化專業培養德、智、體、美、勞全面發展的,從事機電一體化設備使用和技術管理工作的高素質高級技能型專門人才。他們必須具有尋找方法解決問題的創新能力,具有運用專業知識和專業技能進行創新創業的專業素養和綜合素質,還應具有高度的守時守信、自信心、道德心、團隊意識和良好的心理素質、身體素質等基本素質,同時基礎知識扎實、學習能力與適應性強、實踐動手能力突出。
二、課程特點
要培養高規格的人才,就需要針對課程特點,因勢利導,做到事半功倍,才能培養出符合要求的高素質高級技能型專門人才。而高職機電一體化專業課程不論是文化課程,還是專業基礎課程或專業課程,其知識都可劃分為隱性知識和顯性知識。隱性知識是高度個性化且難以格式化的知識,包括主觀的理解、直覺、思維模式和個人經驗等。此類知識是主觀的、自悟的知識,不易以語言來溝通及表達。顯性知識能用文字和數字表達出來,可以用規范化和系統化的語言進行傳播。因此每門課程的知識都需要事先將知識分為顯性知識和隱性知識,在傳授過程中進行隱性知識向隱性知識、隱性知識向顯性知識、顯性知識向顯性知識、顯性知識向隱性知識等四個階段的轉化,知識的創造就是完成這四個階段的螺旋上升的過程。
三、方法探討
(一)隱性知識向隱性知識傳遞的方法。
它是一個通過共享經驗建立隱性知識的過程。獲取隱性知識的關鍵是通過觀察、模仿和實踐,而不是語言。
1、打造教育隊伍,深化學生專業素質和職業素質的隱性知識。
隱性知識向隱性知識的轉化是高職人才培養的基礎環節。在人才培養過程中,教職工通過以身作則、言傳身教的影響,提升學生的專業理念、道德情操、世界觀、人生觀和創新能力。專業教師隊伍的素質,是影響學生專業理念、道德情操和創新能力的重要因素。一方面打造“雙師”素質的專職教師隊伍,安排教師到相關企業頂崗、掛職、任職,還將車間引入學院,使教師不離開學院就能到企業進行鍛煉,如我院將四川柏獅光電技術有限公司的LED生產線以托管方式引入到學院,不僅解決了教師的培訓,同時也解決了學生在真實工作環境中學習的問題,使他們的專業素質和職業素質得到進一步提升,同時也能及時獲知新技術、新工藝和先進理念,以便于對教學內容進行實時更新。另一方面建設由具有豐富實踐經驗的業界人士組成的兼職教師隊伍,并依靠多方力量,“政行企校”深度融合,如聘請四川柏獅光電技術有限公司、四川云翔電子科技有限公司等企業的技術骨干和能工巧匠作為我院的兼職教師,并對他們進行教育教學培訓,使之能更好地進行教學工作,同時與遂寧市電子工業園區部分企業簽署了《校企合作框架協議》、《校企研發合作協議》等協議,還成立了遂寧市先進制造業職業教育集團、遂寧市應用電子技術教育理事會等協會,目的是匯各方之力辦學。另外,通過邀請成功的專業人士和畢業生到學院開展主題演講,以講座、論壇、微博等形式與學生互動交流,從而提升學生的專業素質和職業素質。
2、課程隱性知識的傳授方法。
在課程教學中針對出現的隱性知識,通過多年實踐和畢業生反饋信息,建議采用演示、觀摩和訓練相結合的方式。如電氣控制線路的布線,工藝要求是橫平豎直,不交叉,轉角直角等,要實現工藝要求,除知道基本知識之外,還需要相關經驗才能做好,但經驗是不能用語言或文字和符號來表述的,這就需要教師先講授工藝的基本知識,然后進行演示,并輔以往屆畢業生做得好的電氣控制板進行觀摩,最后在教師的指導下訓練,在訓練中,一方面要求教師要有豐富的電氣控制線路安裝經驗和熟悉相關的規程,如電源接線時,應最后連接電源,拆線時應最先拆除等,另一方面要求學生布線時,既要全面考慮,又要邊做邊總結,以便于逐漸提高。在整個過程中,教師要嚴格監控,發現問題要及時糾正,好的經驗要及時推廣。
(二)隱性知識向顯性知識轉化的方法。
它是一個將隱性知識用顯性化的概念和語言或符號清晰表達的過程,這是知識創造過程中至關重要的環節。教師授課就是隱性知識向顯性知識的轉化的過程,在這一過程中,教師將自己多年從事教學、科研和社會服務的經驗,通過編寫教材和教案、選擇工程案例,將隱性知識通過文字、符號、概念、教案和教材等清楚地表達出來,教師通過語言或符號把顯性知識以授課的方式傳授給學生。
隱性知識向顯性知識的轉化階段是培養人才的核心環節。課堂教學是向學生傳授專業知識、專業技能、提升學生創新思維的主渠道。在這一階段,高職院校與用人單位保持緊密聯系,圍繞地方經濟發展需要通過專業調研,確定專業培養目標,分析崗位群,確認典型崗位,然后對典型工作崗位的工作能力進行分析,確定各個工作能力所需專業知識和專業技能,最后確認對應的課程,建立合理的課程體系。同時還需要針對性的教學模式和教學手段顯得特別重要。
1、培養目標。
四川職業技術學院地處四川省遂寧市,面向成渝經濟圈和遂寧地區培養高職高素質高級技能型專門人才,通過專業調研,企業中工裝設備廣泛使用自動化生產線,需要大量的自動化生產線組建、安裝、調試、使用、維護和管理人員,通過由校、企人員組成的專業指導委員會的分析和論證,確定了我院機電一體化專業以自動化生產線為教學平臺,培養面向機電、機械各行業,主要從事生產線的組建、安裝、調試、運行、維護與檢測工作,也可從事機電產品的營銷與技術服務等與機電一體化技術相關的工作的機電一體化專業人才。
2、崗位群和典型崗位。
通過專業調研和專業指導委員會的研討,確認機電一體化專業的崗位群有組建、安裝、調試、使用、維護、檢測和銷售自動化生產線,結合我院軟、硬件條件和各崗位的覆蓋面,確認了組建、調試、使用與維護為典型崗位。
3、工作能力分析與課程的確定。
如機械本體部分,所需要的工作能力有金屬材料的選用、機械本體構成、傳動方案選用,需要的能力點有知道金屬材料的性能、牌號和選用方法;具有識圖能力,知道機械原理及結構、熟悉機械加工工藝流程,會生產線機械本體的設計,具有金屬加工的基本技能;知道機械、液壓、氣動傳動原理,熟悉機械、液壓、氣動傳動結構,會機械、液壓、氣動傳動設計等。依據這些能力所需知識和技能,確定了機械基礎、工程制圖、機械加工、機械設計和傳動技術等專業基礎課程或專業課程與之對應,建立了合理的課程體系,整合了按學科設置的課程體系,在保持系統性的同時,突出理論教學的應用性和針對性,著重培養學生尋找方法解決問題的能力。
4、125教學模式和工學結合的教學手段。
在整個教學過程中,采用“一條主線,二種教學形式、五個模塊”的教學模式組織教學?!?”就是以組建一條自動化生產線為主線,貫穿整個教學始終;“2”就是“做中學、學中做”二種教學形式,如第一學期的電工基本技能實訓,采用“做中學”的教學形式,通過電工基本技能實訓,運用“做中學”的教學形式,使學生能更好地、更快地具有電工基本技能,另外如第三學期的電機與電氣控制課程,采用“學中做”的教學形式,任務驅動的教學手段,邊學邊練,使學生會電氣控制線路的設計與分析、安裝與調試,同時也提升了學生的尋找方法解決問題的能力,有95%以上的學生通過了中級維修電工的考證?!?”是指五個教學模塊即文化模塊、機械本體模塊、控制模塊、信號檢測與轉換模塊和系統集成與管理模塊,通過這五個模塊的學習完成自動化生產線的組建。在課程教學中主要在理實一體教室、實驗實訓室和企業進行,采用任務驅動、行動導向、目標教學和頂崗實習等工學結合的教學手段組織教學。
(三)顯性知識的傳授方法。
它是一個通過各種媒介產生的語言或符號,將各種顯性知識組合和系統化的過程。高職人才需要具備合理的知識結構和較強的學習能力,學生應該通過閱讀書籍、文獻資料,與通過課堂教學獲取的各類知識相融合,使自己的知識體系更加系統化、綜合化和縱深化,構建合理的知識結構,培養方法能力,為創新能力的提升奠定扎實的理論基礎。
高職院校通過配備豐富的圖書資料和文獻數據庫,為學生系統學習提供條件,我院先后投入1000萬元建成了高檔次的數字化校園寬帶網,不僅在教室和寢室,還是在實訓室都能上網查閱資料和學習,并在學院的網站上開設了精品課程網站,我系建設了三門省級精品課程,四門院級精品課程,在建一門質量工程課程和教學資源庫,正在籌建三門精品資源共享課程,為學生進一步系統的拓展學習,開辟了一個有效途徑。學院建成了四川省高職院校最大的圖書館,建筑面積2.3萬余平方米,藏書82萬冊,為學生提供了一個良好的學習環境。教師還可根據課程學習需要,針對性布置閱讀任務,促使和引導學生系統化地學習相關知識,拓寬學生的知識面,并可在課堂上設置互動情境,引導學生進行閱讀,促使知識得以系統地、有效地補充和拓展。除此之外機電一體化專業在第四學期,開設了機電一體化系統實訓(校外),一方面提升學生收集信息和整理信息的能力,另一方面為后續系統集成增加感性認識,同時為畢業設計收集資料。
(四)學生顯性知識向隱性知識的轉化方法。
它是一個將顯性知識形象化和具體化的過程,顯性知識向隱性知識的轉化是提升高職人才創新意識的必經之路。學生通過系統學習獲取顯性知識,在雙師素質教師的指導下,以習題、實驗、實訓、頂崗實習、技能競賽和參加等級證考試等訓練方式,將顯性知識進行應用,消化吸收顯性知識,并升華成自己的隱性知識。高職院校通過設置由單一到組合、由簡到難、循序漸進地激發學生創新思維的實踐教學環節,構建合理、完善的實踐教學體系,并在人才培養方案中,實踐教學應有足夠的學分和學時,制訂的實踐教學計劃具有針對性和可操作性,加強建設實踐教學設施和基地,為學生提供貼近工程的實踐平臺,完善實踐教學監控體系,從而培養學生的專業技能,提升工程應用能力和創新思維。
1、構建合理、完善的實踐教學體系。
學院機電一體化專業在制定人才培養方案時,針對專業的需要,設置了除課程實驗外的電工基本技能實訓、測繪實訓、金工實訓、電子裝配實訓、變流技術實訓、電氣控制實訓、PLC實訓、單片機技術應用實訓、機械裝配實訓(校外)、機電一體化系統實訓(校外)、生產線實訓、頂崗實習和畢業設計等實訓環節,實驗、實訓總學時占機電一體化專業總學時的48%。有單一技能訓練的如測繪實訓,有組合技能訓練的如機械裝配實訓,有簡單的如電工基本技能實訓,有難的如生產線實訓,有校內的如金工實訓,有校外的如機電一體化系統實訓。在實訓中有“做中學”如金工實訓,也有“學中做”如電子裝配實訓,還有激發學生創新思維的如單片機技術應用實訓,針對性的如頂崗實習等。畢業設計的題目確定和指導采用二種形式,一是學生選題目,學院的指導教師確認并進行指導,這種形式操作方便,但針對性不強,對學生今后工作的指導意義不夠;二是由學生頂崗實習企業安排技術人員或能工巧匠擔任指導教師,再由企業指導教師結合學生頂崗實習的崗位,確定畢業設計題目并進行指導,同時學院安排教師協助指導,解決畢業設計中的理論性問題和規范性。
2、建設實踐教學設施和基地。
學院機電一體化專業在實踐教學設施建設中,一方面在環境上營造企業氛圍,實訓室企業車間化,如金工實習的機械加工中心、LED生產線;企業文化引入,如在實訓室內和外墻上張貼企業員工手冊、團隊精神、做事格言等;仿真環境的建設,如正在籌建中的電工基本技能實訓室,使學生能夠在仿真的住宅里進行用電線路的安裝;學生身份的確認,學生進校進行專業介紹時,告訴他們在學院的身份是“雙員”身份,即在教室是學員,在實訓室或實習基地是員工。學生在這樣的環境中逐步進行角色轉換和專業技能訓練,使他們畢業后能盡快適應工作環境,快速進入發展軌道。另一方面完善現有設施和根據專業發展需要增加新設施,如原來的PLC實訓室是單機控制,與目前工程中多機控制和上位機管控存在差距,我院目前的措施一是將原有的FX系列PLC進行網絡化,使它們具有多機控制功能,二是籌建S7-300PLC實訓室和計算機控制實訓室,解決多機控制和上位機管控問題。
在實訓基地建設中,依據地方經濟和專業發展的需要,建設了遂寧中勝實業有限公司、資陽南峻汽車有限公司、成都四方科技有限公司、綿陽中科成污水凈化有限公司、南充東風汽車有限公司等實訓基地,解決了學生針對性實訓場所和教師科研平臺,如南充東風汽車有限公司,學生通過參加汽車的總裝和發動機的總裝,實現了機械裝配技能的訓練,為工作后進行自動化生產線機械本體組裝奠定了基礎;如遂寧中勝實業有限公司下設自動化生產線研究所,一方面學生能通過它了解自動化生產線發展趨勢和新技術、新工藝應用情況,拓展學生的知識面,另一方面為教師科研提供了一個工程平臺。正在籌建重慶川儀自動化有限公司、重慶長安汽車有限公司、射洪天齊鋰業有限公司等實訓基地,為學生提供自動化生產線管控實訓平臺,為教師提供更多的培訓和科研平臺。另外建成了寧波阿爾卑斯電子有限公司、寧波麥博韋爾移動電話有限公司、四川柏獅光電技術有限公司、四川雪萊特光電科技有限公司等集頂崗實習、畢業設計、就業、教師培訓和教師科研五位一體的實訓基地。
3、完善實踐教學監控體系。
第一、依據機電一體化專業專門技能或專項技能訓練的需要,編制實踐教學指導性大綱和實訓任務書,它們是實踐教學監控的標準。在編制實踐教學指導性大綱過程中,要編入學生進行該項技能訓練所需具備的準備知識和準備技能,還要編入對教師的專業知識、專業技能、職業道德、職業素養的要求,它們是保證技能訓練質量的基礎;在編制實訓任務書時,除編入任務要求外,還要編入任務完成時間,培養學生按時履約的職業習慣。
第二、制定有針對性和可操作性的實踐教學計劃,經教研室和系部審核通過后,上傳校園網,并掛在教務在線上,作為學院和系部檢查和督促的依據。
第三、在實訓過程中,由學生、教師、教研室、教務處形成四位一體的檢查和督促體系,對實訓進行監控。實訓班級的班長或學習委員作為學生代表每天填寫實訓日志,填寫實訓項目、出勤情況、教師指導情況、對實訓的建議和意見,然后由班長或學習委員與教師共同簽字確認,每周周末上交系部,作為系部考核實訓質量依據之一;教師依據實踐教學計劃的內容和進度組織實訓,每完成一個任務都要進行考核,并作相應記錄,作為評定實訓成績依據之一,并按工程要求進行管理如著裝、工具的擺放等,一方面要認真指導,嚴格管理,另一方面要督促學生養成良好的職業習慣和提升尋找方法解決問題的能力,如上班的準備工作和下班的整理工作,學生遇到問題,教師提供建議和意見,由學生思考解決等;教研室主任隨機檢查教師指導情況、學生訓練情況和原始記錄,發現問題,提出意見和建議,及時整改,并登錄教務在線,記錄檢查情況,作為評班和評教依據;教務處派專人每周至少檢查一次,對學生的出勤情況、狀態和教師的在崗情況、實訓資料進行檢查,并收集學生對實訓和指導教師的意見,記錄在檢查表中,檢查完后將相關信息反饋到系部并存檔。
第四、實訓結束后學生和教師都要撰寫實訓總結,教研室主任依據檢查情況從準備工作檢查(20分)、執行工作檢查(60分)結束工作檢查(20分)等三個方面,登錄教務在線進行網上評分,并提出存在的問題和整改措施,保證實訓教學的良性循環。通過由學生、教師、教研室、教務處形成四位一體的檢查和督促體系,保證了實訓教學質量,也為學生提供了顯性知識向隱性知識的轉化的良好環境。
關鍵詞 頂崗實習 “DL”教學模式 PLC課程標準化、模塊化
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
Research and Implementation of PLC Courses to Meet the Needs of Internships
WANG Miao
(Changchun Automobile Industry Institute, Changchun, Jilin 130013)
Abstract This paper is the study of vocational students at the insistence of internships, how to complete the "PLC and motor control technology" lesson plans and curriculum standards, professional training programs re-enacted by school-enterprise cooperation projects. The course covers the principles of programmable controllers, communications applications and WinCC configuration software and profibus fieldbus. Innovative proposed "DL (Doing by Learning)" is the "work-based learning" mode. Teaching design and production of integrated automobile production training table make the curriculum standardization, modularity. Achieve professional and industrial docking, docking curriculum and professional standards, the teaching process and the production process of education and teaching methods butt. Achieve the service for working running school-enterprise cooperation mechanisms.
Key words internship; "DL" teaching mode; PLC curriculum standardization, modularity
1 高職高專院校辦學特色的分析
企業急需培養掌握PLC電氣控制技術理論和知識和技能的電氣自動化專業的人才,為了使學生盡早接觸到實際工作崗位的設備,更快地進步,高職高專學校始終堅持“校企融合,工學結合”的辦學體制,以“不能滿足企業人才培養的需要,就沒有我們存在的必要”的辦學理念為核心指導思想,以“應用型”人才培養目標為基礎,不斷深化課程體系改革,優化教學內容,強化內涵建設,實現對人才的“知識、能力、素質”全方面培養。學校利用學校與企業多年合作的契機,現在安排學生學習理論和實習的比例為1:1。使他們每天工作的同時回到學校學習自動化專業課程PLC與電機控制技術,再到實際生產線上不斷應用,再不斷學習、不斷提高。
目前90%的學生在第三第四學期與企業簽訂了就業協議并且深入生產一線頂崗實習,要完成企業安排的正常八小時工作,還有的學生在外地實習。PLC與電機控制技術課程就是在第三、第四學期上課,讓學生實習好、學習好,就是本文研究的重點,高職高專辦學特色促成了課題組成員通過從理論和實踐兩方面對PLC與電機控制技術課程的教學研究,使頂崗實習的學生無論在理論上還是實踐上都取得了優異的成績,全面提升學生的就業競爭力。
2 校企合作,研發PLC校內實訓臺
2.1 PLC課程教學現狀分析
以往PLC與電機控制技術課程分為理論教學和實踐教學兩部分,兩者在教學上自成體系互不干涉。專業技術理論教學和實習教學分段實施,理論教師和實訓指導教師各負其責在教學內容和教學方法等方面難以形成有機結合。教學過程中往往出現“各自為政” 和“相互推諉” 的現象。往往是重理論輕實踐,理論教師往往是“一支粉筆一本書。”內容的講解常常是“空” 而“虛”,給學生留大量作業,學生用大量的時間背程序,應付考試。實訓內容更多的是簡單驗證理論結果,如一臺PLC可編程控制器帶一臺三相交流異步電動機。或幾個指示燈學生可以通過PC機進行編程,控制電動機正反轉,或指示燈循環亮滅。所做的實訓項目較少,學生印象不深。但現在學生下廠頂崗實習了,他接觸到的是能生產出世界一流汽車的生產線,我們的教學方式和實訓室的設備都遠遠滿足不了頂崗實習學生對知識的渴望。
2.2 研發PLC校內實訓臺
任課教師走訪學生實習單位,如一汽大眾公司,針對汽車行業進行了調研,教師根據在生產第一線設備的研究,如焊裝車間、總裝車間的汽車輸送線。調研結果是汽車制造行業每個工位之間是流水線生產,在生產線上各個環節都采用了PLC作為主控單元,同時用上位機WinCC監控和Profibus現場總線技術進行通訊。
通過對各個環節的電氣設備硬件結構和軟件編程進行了研究。結合在不同工廠、不同車間頂崗實習學生共同接觸的自動化設備,就是汽車生產輸送線。結合學生知識的循序漸進規律及全面性、課題組教師研制了來源于企業,又適合學校教學的PLC與電機控制技術實訓臺――汽車自動生產線實訓工作臺,本實訓裝置貼近工業現場要求,是典型的汽車自動生產線,設備從選材、工藝、流程、結構、控制等各方面都從實際工業現場出發,考慮工學結合要求,有機融合了機械、電氣、氣動知識,整個實訓臺就是學生工作、控制的生產設備。
通過該實訓系統的工作任務訓練,能較好地鍛煉操作者程序編寫設計能力、自動線設計開發能力、自動線連接與調試能力、工程實施能力和安全意識。突出強調技術的綜合運用。實驗室設備水平上了一個新的臺階,避免了過去教學與實際操作相脫節的教學局面?,F在實驗室是一周4天,8小時開放。滿足了頂崗實習學生三班倒的工作、學習的需要。對在外地的同學以網絡為載體,及時發送教學課件、實訓臺影像。教師制作、發送和批改和項目相對應的學習頁,使外地學生也能同步學習。
3 課題研究的主要內容
PLC課程的項目與任務的設計即是教學內容的設計,它是課程設計思路和教學目標的具體體現。它即要符合企業和崗位技能需求,具有針對性,又要保持PLC知識的系統性與完整性。任課老師精選設計的每個實例項目要有一定的科學性、連貫性。由簡到繁、由易到難。單元內的實例都能有效地為該單元核心內容的教學服務,并且這些實例課題既能方便學生的學習,提高學習效率又要包含工作現場,本課程預計設置10項目。
項目一,硬件系統安裝及軟件系統的使用。該項目來源于工廠的主控單元PLC,要求學生了解它的硬件結構,硬件組態、硬件調試。同時工廠大量使用STEP7軟件,要求學生可以熟練使用該軟件的位指令。
項目二,輸送滾床轉臺控制系統,通過PLC控制繼電器實現電動機的正反轉控制、定時器控制,使滾床輸送線實現直線運輸,旋轉運輸。
項目三,PLC軟件程序控制伺服電機和步進電機驅動行車運行。
項目四,指示燈控制系統。工廠中還有很多指示燈,它們可顯示不同的工作狀態,因此對它們的控制也是學生必須掌握的。該項目來源于激光焊指示燈系統,有紅黃綠三種指示燈,亮和滅各有不同的意義,閃爍的頻率代表不同的工作狀態。
項目五,PLC軟件程序控制變頻器、編碼器使升降臺變速運行。學生學會用PLC控制交流電機就掌握了工廠的大多數設備的控制原理。
前五個項目完成基本可以設計了一個完整PLC和電機的控制系統。以上項目為第一學期的學習內容。在此基礎之上進行第二學期的學習內容。
項目六,機械手的設計,運用氣動控制技術由PLC控制電磁閥使機械手按要求進行快速移動夾緊、松開動作。
項目七,堆垛解垛控制系統,用PLC的結構化程序處理復雜的控制任務,使學生學會在主循環組織塊中多次調用功能塊和功能。
項目八,PROFIBUS現場總線的應用。
學會應用通信模塊選擇調試好的任意兩個系統模塊,實現兩個CPU315-2DP之間主從通信。
項目九,自動線加工系統模塊上位機程序編寫、調試。
熟練應用WinCC組態軟件圖形編輯器;掌握畫面切換、顯示畫面窗口、動態設計等方法和步驟。
項目十,WinCC組態軟件與Profibus現場總線的通信。
利用圖形編輯器組態加工模塊的畫面,顯示加工工位的計劃值、實際值時間信息;完成加工模塊的組態功能。能夠進行上位機的控制及顯示。
4 情景教學案例
現以輸送滾床轉臺控制系統為例進行情景教學的案例進行說明:
4.1 轉臺站控制要求
輸送滾床轉臺控制系統,通過PLC控制繼電器實現電動機的正反轉控制、定時器控制,使滾床輸送線實現直線運輸,旋轉運輸。
4.2 教學方法比較
沒有建造汽車自動生產線實訓臺之前輸送輥床轉臺控制系統項目我們只能通過PC機用應用位邏輯指令編寫一臺電動機正反轉程序。因為沒有傳感器的輸入信號,轉臺站工作情景根本無從談起。只能用仿真軟件驗證程序編寫的正確與否。學生學習過程變成背誦程序過程。理論與實踐嚴重脫節。現在課題組老師研制了與工作崗位控制系統一致的汽車自動生產輸送線實訓臺,頂崗實習學生他們在工廠只是使用,但自己沒有編過能直接控制減速交流電動機的程序,現在他們可以自己拆裝轉臺站,這樣對機械設備結構了解更深刻??梢詫刂葡到y的硬件和軟件按控制要求進行設計編程調試。同樣是應用位邏輯指令可以編寫多臺電動機的順序控制程序,所以學習興趣大增。
4.3 本項目的知識點和技能點
(1) 掌握單相交流電動機的工作原理及繼電器控制電動機原理。(2) 掌握S7-300PLC位邏輯指令。能夠利用位邏輯指令構建轉臺站控制系統。(3) 具有轉臺站控制系統的構建、接線、編程、下載、調試的技能。(4) 學會操作汽車自動線設備的轉臺站。
4.4 轉臺站組成及功能
轉臺站由轉速1300r/min、減速比1:50交流減速電機、電壓DC24V、四路的繼電器、額定電壓DC10~30V、額定電流200mA、檢測距離10mm的電感傳感器1及檢測距離4mm的電感傳感器2、滾輪導軌、輸送輥床、鈑金結構件、機械零部件組成。主要部件功能如下:(1)交流減速電機1:用來通過同步帶/輪傳動機構驅動滾筒轉動。(2)交流減速電機2:用來通過驅動滾輪在導軌運行,達到轉臺旋轉的功能。(3)繼電器:用來控制輥床交流減速電機、轉臺旋轉交流減速電機的啟動/停止、正轉/反轉,當PLC輸出信號給繼電器線圈時電機運行。(4)電感傳感器1:用來檢測輸送滾床出入口滑撬的位置,實現傳輸定位,當檢測到滑撬物料時給PLC提供輸入信號。(5)電感傳感器2:用來轉臺旋轉到位檢測,當檢測到轉臺旋轉到位時給PLC提供輸入信號。
4.5 軟件設計(圖1)
4.6 項目實施
4.7 評價過程
為了全面客觀地評價每個同學項目完成的質量和總結成果,我們制作的自評、互評和師評表。每完成一個項目,就需要填寫自評表、互評表。其中包括知識考評、軟件編程、實際操作、項目驗收、聯系實際工作的創新點五大方面的考核。
5 總結
通過針對滿足頂崗實習需求的PLC課程的研究與實施,使PLC與電機控制技術的課程設計、教學實施、教學管理貼近工廠實際上了一個新的臺階。使高職高專學生在堅持頂崗實習的情況下,理論聯系實際,在很短的時間里很好地掌握PLC技術、WinCC監控軟件、Profibus現場總線技術的知識。使學生具備了PLC常用指令的分析應用能力、PLC控制系統設計、安裝、接線、調試及故障排除能力。分析問題和解決問題的能力及溝通協作的能力。也充分滿足了企業對頂崗實習學生實力的要求。在實踐中使高職高專學生實踐能力強的優勢突顯。目前學業完成的學生已在一汽大眾、大連發動機、大連變速器、一汽解放公司、一汽技術中心、米其林輪胎、一汽豐越等多家國內外知名企業工作,成為企業電氣設計維修的技術骨干。教學內容科學優化,進而為實習的崗位更好地服務。
吉林省高等教育教學研究課題:吉教高字【2012】45號
參考文獻
[1] 胡健.西門子S7-300/400PLC工程應用(第2版).北京航空航天大學出版社,2011.9.
一、經營狀況分析及總結
14號上午沙盤實訓正式開始,老師將全班同學分成了十六組,每組三人或四人并詳細講解了相關規則。之后沙盤角逐拉開帷幕,由于初次接觸大家難免有些小緊張經過一期的經營摸索有些同學開始變得得心應手了。在接下來的角逐中更富有激情和挑戰,都想成為新一輪的“沙王”,在模擬經營中小組成員齊心協力,對內暢所欲言,運用頭腦風暴法、swort分析法等方法尋找各自對經營有利的想法策略;對外保護好本小組的商業信息不泄露、不被“不法分子”竊取。此時我小組也在為經營自己的公司而奮斗著、努力加油。
第一年的時候我們進行了區域市場的開拓和iso9000的資格認證申請,爭取在第一時間內進入市場并占取p1或p2的市場份額。但是我們在廣告競單方面沒有規劃好,導致我們投入大量的廣告費,而沒有竟得大量訂單,從而影響了p1產品在今后本地市場的銷售量,利潤也隨之減少。其次生產線還在繼續生產增加了5個單位的p1產品庫存。經過這一季度的經驗總結大家一致認為要繼續在市場開拓、產品研發和生產線等方面保持不變繼續前進,在讓我們導致虧損的方面減少各方面不必要的支出,另外還要調整一下我們的思想策略和整個企業的發展戰略。
第二年的經營主要工作重點是進行p2的研發和生產以及生產線的投資改造。第2年比較平穩,每一步都是按照計劃在執行,期間并賣出一條手工生產線,轉產成一條半自動化生產線,以提高生產率,為第二年的p1市場占有率與第三年p2的生產率作保障。由于在上一年中p1產品庫存很多,所以我們控制了p1的生產量。根據波士頓矩陣圖分析p1產品的市場份額和市場增長率已降低,沒有必要再繼續生產, p2產品也同樣如此。這樣的策略是為了在下一年里承前啟后有一個更明朗的發展空間。