時間:2022-09-07 10:48:43
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇組態(tài)實訓(xùn)總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞 PLC 一體化 教學(xué)改革
中圖分類號:G424 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.11.040
以任務(wù)為導(dǎo)向,結(jié)合企業(yè)工程案例設(shè)計教學(xué)模式,開展“教、學(xué)、做、練”四位一體,重在過程技能考核的一體化教學(xué)探索對于破解當(dāng)前高職教育過于偏重理論的教學(xué)模式具有很好的意義。本文結(jié)合我院正在進行的“PLC與組態(tài)技術(shù)”一體化教學(xué)改革情況進行探討,課程采用師生在一體化實訓(xùn)室圍繞不同項目的任務(wù)邊教、邊學(xué)、邊做、邊練來完成一個個教學(xué)任務(wù)的教學(xué)模式。這種方法改變了傳統(tǒng)的理論教學(xué)與實踐教學(xué)相分離的教學(xué)形式,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R的學(xué)習(xí)很好地融入實踐技能操作,能很快對所學(xué)的知識進行鞏固和提高。
1 一體化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別
(1)傳統(tǒng)教學(xué)模式理論教學(xué)與實踐教學(xué)相分離,相脫節(jié),學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較吃力,學(xué)習(xí)效果不佳,同時考試內(nèi)容重理論輕能力,考試重結(jié)果輕過程,不利于學(xué)生全面學(xué)習(xí)知識,不利于學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(2)一體化教學(xué)模式是將理論知識與實踐教學(xué)集于一體,或是以項目的形式將理論知識融入實踐教學(xué)的一種教學(xué)模式,打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,重在培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能,同時又能夠很好地學(xué)到理論知識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)成效。
2 教學(xué)實施五個一體化
我院積極探索一體化教學(xué)改革,選派年輕骨干教師參加高職國培省培,學(xué)習(xí)國家示范性院校的做法,學(xué)習(xí)先進的教學(xué)理念,同時選派教師學(xué)習(xí)澳大利亞先進的職業(yè)教育理念。通過培訓(xùn),將學(xué)習(xí)到的先進做法應(yīng)用于日常教學(xué)考核中,具體體現(xiàn)在“五個一體化”,即教材、場地、師資、教學(xué)安排與教學(xué)手段、學(xué)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(xué)的教材選取很關(guān)鍵,本課程組教師每年深入企業(yè)實踐,掌握大量一線實際工程案例,同時結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知學(xué)習(xí)能力,編寫了以項目為導(dǎo)向的學(xué)院自動化類一體化系列教材之《PLC與組態(tài)技術(shù)》。教材共由五個項目組成,每個項目引出若干個學(xué)習(xí)任務(wù),按照由易入難,通過任務(wù)提出、知識點鏈接、任務(wù)解決方案、任務(wù)實施等循序漸進的方式安排教學(xué)內(nèi)容,包括硬件接線、軟件編程、組態(tài)界面等環(huán)節(jié),每一個任務(wù)的實施都能夠有效地服務(wù)該項目的理論知識內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,一步步開展教學(xué),學(xué)中做、做中學(xué),充分掌握課程的理論知識與實踐技能。
2.2 場地一體化
經(jīng)過近年來學(xué)院支持建設(shè)了PLC一體化實訓(xùn)室,目前實訓(xùn)室共有25個工位的一體化實訓(xùn)設(shè)備和配套電腦,同時具有多媒體課件、各種模型掛件等教學(xué)設(shè)備,能夠滿足日常的教學(xué)要求,形象直觀的教學(xué)環(huán)境,能夠讓每個學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有更多的練習(xí)機會,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
2.3 師資一體化
目前承擔(dān)該課程教學(xué)全部為雙師型教師,3人具有高職國培經(jīng)驗以及取得中國澳大利亞合作辦學(xué)TAFE認(rèn)證學(xué)習(xí),同時全部教師每年參加暑期下廠實踐的天數(shù)都不少于20天,教師理論和實踐教學(xué)能力兼具,為開展一體化教學(xué)奠定了師資基礎(chǔ)。
2.4 教學(xué)安排與教學(xué)手段一體化
本課程首先在電氣自動化專業(yè)試點,課程每周6課時,為了方便一體化教學(xué),擬安排在同一天進行一體化教學(xué),每天進行任務(wù)完成情況驗收并考核,或者安排4+2模式,即4節(jié)連上,另外2節(jié)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(xué)內(nèi)容具體安排內(nèi)容:
其他自動化類的專業(yè)也可以根據(jù)此安排稍作調(diào)整,后續(xù)將開展其他專業(yè)班級的“PLC與組態(tài)技術(shù)”的一體化教學(xué)。
2.5 學(xué)生考核一體化
課程的總體評價以學(xué)生學(xué)習(xí)過程中任務(wù)的完成情況,以及各個學(xué)生在團隊中發(fā)揮的作用進行評價,根據(jù)控制要求完成硬件軟件設(shè)計、組態(tài)界面以及操作完成情況進行評分,每個任務(wù)結(jié)束均對團隊和個人評分,填入考核表,同r給予指導(dǎo)意見并總結(jié)過程中出現(xiàn)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(shè)計題,學(xué)生考試現(xiàn)場隨機抽取,每個學(xué)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(xùn)室的設(shè)備臺接線,PLC程序燒寫、組態(tài)界面設(shè)計等調(diào)試,完成題目的整體設(shè)計,并根據(jù)完成情況進行現(xiàn)場評分,填入考核表,最終各項相加作為學(xué)生此課程的考核成績。
3 一體化教學(xué)實施的優(yōu)點
3.1 學(xué)生學(xué)習(xí)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(xùn)室完成,每個學(xué)生都能真真切切地感受到實際的工作環(huán)境和自己動手完成每一個任務(wù),在這個過程中學(xué)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(shè)計思路、設(shè)計方案,也在不斷的實踐中逐步掌握理論知識,提高學(xué)習(xí)課程的積極性。在課外,我們也有逐步開放實訓(xùn)室供學(xué)生自主學(xué)習(xí),調(diào)試,學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)探索中,教師需通過不斷調(diào)研周邊地區(qū)企業(yè)人才需求狀況以及人才素質(zhì)的要求,探索改革新的教學(xué)模式,也要不斷的加強自主學(xué)習(xí),提高實踐科研能力,在“PLC與組態(tài)技術(shù)”一體化的教學(xué)過程中,教師通過編寫一體化教材、構(gòu)建課程培養(yǎng)目標(biāo)、設(shè)計不同的教學(xué)項目等環(huán)節(jié),個人專業(yè)能力和教學(xué)水平也得到了很大的提升。
3.3 學(xué)生考核更全面更客觀
一體化教學(xué)的考核打破了傳統(tǒng)考試的重理論輕能力、形式單一、重結(jié)果輕過程的考核模式,更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、理論結(jié)合實踐的能力以及職業(yè)素養(yǎng)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(zhì)考察機制,科學(xué)地評判學(xué)生,把課程期末綜合考核與過程考核中學(xué)生取得的成績,作為判斷學(xué)生成績的重要依據(jù)。
4 結(jié)束語
在一體化教學(xué)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(xué)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(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程的理論和技能教育結(jié)合起來,課程考核方式更加多樣化,更好地滿足學(xué)生的知識需求。
參考文獻
[1] 彭小平,凌雙明.PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)做一體化課程改革的探索與實踐.科技展望,2015.25(28).
論文關(guān)鍵詞:模擬變電所;運動監(jiān)控系統(tǒng);微機保護
論文摘要:介紹了西南交通大學(xué)建成的教學(xué)用模擬變電所實訓(xùn)基地的結(jié)構(gòu)、功能、特點、實踐項目。使用表明,該基地具有國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平,完善的教學(xué)、培訓(xùn)和科研的綜合功能。由于采用最新的遠程監(jiān)控技術(shù),該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術(shù)改造的參考。
0引言
西南交通大學(xué)有部分直接服務(wù)于鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的專業(yè),其中“鐵道電氣化”專業(yè)作為教育部、鐵道部的重點特色專業(yè)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(fā)展,變電所綜合自動化技術(shù)水平的不斷提高,對從事牽引變電所設(shè)計、運行、管理等方面的專業(yè)技術(shù)人才的需求數(shù)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(xué)環(huán)節(jié)中,應(yīng)加強學(xué)生理論和實踐相結(jié)合的能力的培養(yǎng)。在教育部“示范性教學(xué)實踐基地”基金支持下,2002年西南交大在峨眉校區(qū)建成一座集教學(xué)、實習(xí)、培訓(xùn)和科研為一體的模擬變電所實訓(xùn)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(guān)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(shè)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(wǎng)或電氣化鐵路的環(huán)境下,一個調(diào)度中心使用遠動監(jiān)控系統(tǒng)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(diào)節(jié),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(shè)備測試系統(tǒng)。
模擬變電所中被監(jiān)控設(shè)備的位置狀態(tài)信號、保護動作信號、預(yù)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(guān)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(fā)的遙控命令,通過以太網(wǎng)傳輸,實現(xiàn)遙信、遙測、遙控的功能。遠動監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的Momentum,其編程軟件Con-cept是一個基于Microsoft Windows環(huán)境的編程軟件套件,具有很強的設(shè)計性、可擴展性;主站組態(tài)軟件iFix支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),具有開放性、可組態(tài)性、兼容性及可開發(fā)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(fā),其目標(biāo)是在模擬變電所二次系統(tǒng)中采用測控、保護一體化的分布式控制系統(tǒng)(DCS)實現(xiàn)變電所自動化管理,其結(jié)構(gòu)圖如圖4。
2教學(xué)實踐基地的開發(fā)
1)校內(nèi)學(xué)生及現(xiàn)場工程技術(shù)人員,可對照變電所各種屏柜,提高閱讀二次系統(tǒng)接線圖、安裝施工圖的能力,通過開閉操作、設(shè)置故障等項目的訓(xùn)練,可以培養(yǎng)他們對現(xiàn)場運行中出現(xiàn)的故障的分析和處理能力,包括一次設(shè)備的故障范圍的判斷、二次系統(tǒng)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(xùn)項目n個。如斷路器結(jié)構(gòu)、原理;斷路器參數(shù)的測量與調(diào)整;變電所二次接線、電纜的數(shù)字編號法以及“相對標(biāo)志法”的識別;二次接線盤后安裝圖及實際安裝技術(shù);變壓器控制、保護盤結(jié)構(gòu)、接線、檢測、調(diào)試及整套保護聯(lián)動實驗(包括整定計算);在以上各盤設(shè)置不同故障(可達幾百種)練習(xí)查找及消除故障的方法等。
3)運動系統(tǒng)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(shè)備進行合、分實驗,讓學(xué)生了解遠動系統(tǒng)是如何驅(qū)動被控設(shè)備動作。
5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網(wǎng)頁,實時了解該PLC的運行、通信等狀態(tài)的實驗。
6)上位機各種功能的校核實驗。通過該實驗讓學(xué)生了解調(diào)度員的工作職責(zé)、工作內(nèi)容、iFix軟件的各種功能的使用,從而對遠動系統(tǒng)有更深層的了解。
7)利用組態(tài)軟件Concept對PLC進行配置,使學(xué)生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號及設(shè)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(xué)生熟練掌握Concept編程方法。
8)自動化組態(tài)軟件iFix系統(tǒng)的安裝,熟悉掌握iFix系統(tǒng)軟件的運行環(huán)境及其安裝過程。
9)通過在iFix系統(tǒng)新增6#模擬變電所的實驗,使學(xué)生了解iFix系統(tǒng)的可組態(tài)性及可擴展性。
10)進行繼電保護單體測試及數(shù)據(jù)管理。
11)進行繼電保護盤上測試及數(shù)據(jù)管理。
12)微機保護裝置的調(diào)試與特性實驗。
3實踐意義
模擬變電所實訓(xùn)基地自1998年投入使用后,至今已連續(xù)培訓(xùn)了五屆畢業(yè)生和一批現(xiàn)場工程技術(shù)人員,經(jīng)總結(jié),其實踐意義在于:
1)為學(xué)生提供專業(yè)技能訓(xùn)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(jiān)控技術(shù)等幾乎全部專業(yè)課程的大量綜合性實驗,以及電氣設(shè)備的實際操作技能、檢修調(diào)試技術(shù)、查找故障及排除方法的實際訓(xùn)練。而且充分利用學(xué)校具有的學(xué)科優(yōu)勢,以模擬變電所為基地,配合學(xué)生專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí),開發(fā)如電工理論、電氣裝備、自動化、計算機應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)與通訊等領(lǐng)域的多個應(yīng)用性、研究性實驗;同時由于人員和設(shè)備的集中,能夠按項目組織學(xué)生進行綜合性實訓(xùn),盡可能使學(xué)生參與以教師為主導(dǎo)的科研活動。
2)對于現(xiàn)場技術(shù)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(shè)計缺陷。通過實地培訓(xùn),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(xùn)和考核職工283人,取得良好的效果。
3)目前西南地區(qū)鐵路已完全實現(xiàn)電氣化,全區(qū)擁有牽引變電所200多座,其中大都為上世紀(jì)70~80年代所建,技術(shù)水平落后。而我校模擬變電所實訓(xùn)基地的建成,對其技術(shù)改造具有借鑒的意義,在應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備和進行技術(shù)創(chuàng)新方面起到示范的作用。
4結(jié)束語
PLC與變頻器技能實訓(xùn)企業(yè)需求教學(xué)設(shè)計可編程控制器和變頻器是當(dāng)前制造業(yè)生產(chǎn)過程中常常會遇到的設(shè)備,生產(chǎn)在第一線的技術(shù)型職工都需要具備可編程控制器和變頻器相關(guān)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(yè)期間能夠進入到對應(yīng)的工作崗位,保證所學(xué)的知識能夠切實運用進去,就有必要從課程設(shè)計的角度入手,以企業(yè)生產(chǎn)需求為基礎(chǔ),實現(xiàn)現(xiàn)有可編程控制器和變頻器課程體系的重構(gòu),以保證教學(xué)質(zhì)量和效益的全面提升。因此,積極探究基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計,顯得尤為必要。
一、基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計的必要性
以企業(yè)需求的視角去審視《PLC與變頻器技能實訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計,實際上是職業(yè)教育的具體體現(xiàn),其要求能夠?qū)崿F(xiàn)教育實訓(xùn)與企業(yè)生產(chǎn)需求之間的融合,保證學(xué)生學(xué)習(xí)到的技術(shù)都是可以被運用到實踐生產(chǎn)中去的。之所以會倡導(dǎo)基于企業(yè)需求,去實現(xiàn)《PLC與變頻器技能實訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計,是存在多方面的原因的:其一,考量企業(yè)需求,實現(xiàn)現(xiàn)有實訓(xùn)課程體系的改造,可以使得知識學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練更加貼近產(chǎn)業(yè),企業(yè)和崗位需求,這對于促進實訓(xùn)教育質(zhì)量和效益提升來講,是至關(guān)重要的;其二,在實訓(xùn)課程教學(xué)的時候,將企業(yè)的需求納入其中,可以更加明確職業(yè)教育的目的性,從而使得教育目標(biāo)得以實現(xiàn),培養(yǎng)出符合社會需求的技術(shù)型人才;其三,實現(xiàn)課程體系的企業(yè)需求改革,可以使得學(xué)生切實的感受到技術(shù)的實踐性和操作性,進而使得學(xué)生以更大的熱情參與到實訓(xùn)課程中去,這對于實現(xiàn)學(xué)生全面素質(zhì)提升來講,是很有意義的。
二、基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計策略
1.當(dāng)前PLC與變頻器技能實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀
通過對于當(dāng)前PLC與變頻器技能實訓(xùn)教學(xué)情況的調(diào)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(jié)為以下幾個方面:其一,實訓(xùn)教學(xué)過程中學(xué)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(xùn)課程的教學(xué)進度,而教學(xué)教師忽視了對于學(xué)生實際情況的考量;其二,程序調(diào)試和運行操作經(jīng)驗不足,對應(yīng)的設(shè)備缺乏,難以保證學(xué)生有充足的時間去開展研究和實踐;其三,課程體系內(nèi)容針對性不強,并沒有將當(dāng)前企業(yè)的需求考量進去,實訓(xùn)設(shè)計的目標(biāo)不明確,不利于學(xué)生實踐操作能力的提升。如果上述提及到的實訓(xùn)教學(xué)問題長期存在,勢必會給予PLC與變頻器技能實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的提升造成極大的負面影響。
2.基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計策略
基于企業(yè)需求的《PLC與變頻器技能實訓(xùn)》教學(xué)設(shè)計,將成為該課程教學(xué)改革的重要契機,并且使得校企之間的聯(lián)系更加密切,對于促進實踐性人才的培養(yǎng)來講,起著越來越重要的作用。為此,筆者認(rèn)為我們需要積極地從以下幾個角度入手:
(1)項目驅(qū)動教學(xué)法
針對于當(dāng)前教學(xué)過程中很多學(xué)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(qū)動教學(xué)法運用到實際的教學(xué)中去。簡單來講,就是將教學(xué)大綱中規(guī)定的若干教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為教學(xué)項目,以實際的教學(xué)案例為背景,引導(dǎo)學(xué)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(xué)任務(wù)中去,實現(xiàn)在做中學(xué),在學(xué)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(yōu)先程序;其二,啟動和自鎖程序的設(shè)計;其三,設(shè)計4人優(yōu)先搶答程序;其四,數(shù)碼管數(shù)字顯示程序設(shè)計;其五,搶答器聲音程序設(shè)計;其六,搶答器項目的綜合調(diào)試和運行。
(2)仿真軟件教學(xué)法
PLC與變頻器技能實訓(xùn)的關(guān)鍵性步驟在于程序的反復(fù)調(diào)試和運行,如果沒有長時間的調(diào)試和運行經(jīng)驗的話,學(xué)生對于程序的操作往往還停留在理論的狀態(tài),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(xùn)教學(xué)質(zhì)量大打折扣。造成這種情況的原因之一就在于對應(yīng)的設(shè)備不足,難以保證每一位學(xué)生都可以切實地使用對應(yīng)的設(shè)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(dǎo)使用2.1版本的軟件,其操作界面更加人性化,與企業(yè)生產(chǎn)過程中使用的情況比較類似,處于這樣的模擬環(huán)境下,可以很好地幫助學(xué)生去更好地了解PLC和變頻器相關(guān)的知識,并且實現(xiàn)了實踐操作能力的提升。當(dāng)然,在部分仿真軟件難以達到教學(xué)效果的時候,還可以將遠程監(jiān)控技術(shù)使用其中,以保證實際模擬教學(xué)環(huán)境的營造。
(3)分組合作教學(xué)法
一般情況下,在學(xué)生完成相應(yīng)數(shù)量實踐項目之后,會開展一定時期的PLC和變頻器的綜合訓(xùn)練,主要是以物料傳統(tǒng)分連系統(tǒng)的安裝和調(diào)試,實現(xiàn)將理論向?qū)嵺`生產(chǎn)中的轉(zhuǎn)化。為了能夠與企業(yè)實際生產(chǎn)需求保持一致,一般會以小組合作的方式來分配每個學(xué)生的工作任務(wù),在做好充足的準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)任務(wù)的劃分;在此基礎(chǔ)上教師給予學(xué)生對應(yīng)的引導(dǎo)和啟發(fā),并且以進行通電調(diào)試的方式實現(xiàn)檢查,要求小組的各個成員都參與進去,以培養(yǎng)其團隊合作晉升和解決問題能力。其實在實際企業(yè)生產(chǎn)的過程中,也是會以分組的方式,并且形成相互監(jiān)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(xué)法的確可以在實際PLC和變頻器的課程設(shè)計中發(fā)揮著積極的作用。
三、結(jié)束語
綜上所述,基于企業(yè)需求去實現(xiàn)PLC和變頻器技能實訓(xùn)課程體系的重構(gòu),不僅僅可以改變傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的各種缺陷和不足,還可以使職業(yè)教育朝著高質(zhì)量的方向發(fā)展和進步。無數(shù)的教學(xué)實踐表明,以這樣的課程體系去開展教學(xué)工作,并且由此培養(yǎng)出來的技術(shù)人才,其往往更加能夠適應(yīng)社會生產(chǎn)需求,能夠在很短的時間內(nèi)參與到對應(yīng)的工作崗位上,而這就是職業(yè)教育一直追求的目標(biāo)。
參考文獻:
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作者:王法杰 單位:西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院
西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院樓宇智能工程技術(shù)專業(yè)根據(jù)市場需求積極探索、確定培養(yǎng)目標(biāo)、改變教學(xué)模式、改革考核辦法,總結(jié)了一套適合本院樓宇智能專業(yè)的教學(xué)模式。
一、確定培養(yǎng)目標(biāo)
為了主動適應(yīng)陜西及周邊地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求,貫徹“工學(xué)四合”的人才培養(yǎng)模式。由學(xué)院電子系牽頭成立調(diào)研小組以西安國家航空產(chǎn)業(yè)基地為核心,以西安高新開發(fā)區(qū)、西安經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)等國家級開發(fā)區(qū)為重點,對西安及周邊地區(qū)的西安求實公司、西安中英杰等樓宇智能相關(guān)企業(yè)及畢業(yè)生就業(yè)的主要企業(yè)進行調(diào)研。通過問卷、訪談、研討等方法,了解樓宇智能專業(yè)所面向的崗位群及崗位能力需求(表略)。通過對調(diào)研結(jié)果的分析、研討和總結(jié),進一步確定了我校樓宇智能專業(yè)培養(yǎng)定位為:適應(yīng)企業(yè)需要的樓宇智能系統(tǒng)設(shè)計和操作人員、設(shè)備維護人員、銷售服務(wù)人員、項目管理人員。
二、改變教學(xué)模式
高職院校的學(xué)生應(yīng)該以職業(yè)綜合能力為導(dǎo)向。因此,高職院校的教學(xué)模式必須圍繞提高學(xué)生的職業(yè)技能、模仿企業(yè)典型工作過程和環(huán)境而開展。《安防技術(shù)》是樓宇專業(yè)中一門重要的專業(yè)核心課,很多學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺內(nèi)容繁多,不夠生動形象,學(xué)習(xí)起來非常吃力。針對這種情況,我們改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式,嘗試采用了“任務(wù)驅(qū)動法”,即根據(jù)調(diào)研得到的結(jié)果,根據(jù)崗位群分析所需專業(yè)能力和社會能力,然后制訂課程標(biāo)準(zhǔn),按照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,將本門課程分為“防盜探測器的安裝與調(diào)試”、“報警主機與防區(qū)模塊的安裝與使用”、“門禁控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試”、“攝像機、云臺、解碼器的安裝和調(diào)試”等六個任務(wù)模塊,每個模塊又包含著若干個小任務(wù)模塊。例如“攝像機、云臺、解碼器的安裝和調(diào)試”任務(wù)模塊中包含“攝像機安裝和調(diào)試”、“云臺安裝和調(diào)試”、“解碼器安裝和調(diào)試”等三個小任務(wù)模塊等。這樣,通過完成若干個小任務(wù)模塊,進而掌握各個任務(wù)模塊的核心技能。學(xué)生學(xué)習(xí)的場所就在實訓(xùn)室中進行,教師首先在課堂上給出模塊內(nèi)容,要完成的任務(wù)、目的和要求,并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)該模塊包含的理論知識,接著就在實訓(xùn)室按照任務(wù)組織學(xué)生分組操作。在整個教學(xué)過程中,從元器件認(rèn)識、功能選擇、檢測到搭建系統(tǒng)平臺、調(diào)試系統(tǒng)等環(huán)節(jié)入手,以學(xué)生為中心,在教師指導(dǎo)下完成各個環(huán)節(jié),形成以學(xué)生活動為主,教師示范指導(dǎo)為輔的教學(xué)方式,把理論與實踐有機結(jié)合起來,讓學(xué)生在實踐過程中獲取新知識。在教學(xué)中,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,學(xué)生能夠做的讓學(xué)生做,學(xué)生愿意嘗試的就大膽給學(xué)生嘗試的機會。教師只在問題的設(shè)計、內(nèi)容的擴展、方法的選擇、教學(xué)進程的設(shè)計、安全生產(chǎn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)素養(yǎng)等方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。在教學(xué)實踐中,還通過教學(xué)過程中嘗試讓企業(yè)聘請兼職教師參與指導(dǎo)學(xué)生實習(xí),形成雙導(dǎo)師制,使整個教學(xué)過程進一步向企業(yè)生產(chǎn)過程靠近。
三、改革考核方式方法
為了改變以往只對書本知識的考核,突出對學(xué)生專業(yè)能力、社會能力的綜合考核,我院樓宇智能專業(yè)制定了理論課程考核標(biāo)準(zhǔn)、課程實訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)、課程實習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn),教師依據(jù)具體理論、實訓(xùn)、實習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)細則,評定出學(xué)生的總體成績。在理論考核中,注重過程考核,將平時考核、期中考核、期末考核相結(jié)合,給出學(xué)生理論考核成績。實訓(xùn)考核中,把學(xué)生分成若干個工作小組,參考各組學(xué)生實訓(xùn)動手完成情況,以及在實訓(xùn)中表現(xiàn)的職業(yè)素養(yǎng),如工具擺放、工作服穿著、團隊組織、溝通協(xié)調(diào)能力等綜合給出實訓(xùn)成績。實習(xí)考核,應(yīng)根據(jù)與學(xué)校合作企業(yè)需求和安排,靈活調(diào)整學(xué)生的實習(xí)課程時間,盡量使學(xué)生有機會參與企業(yè)實際安防系統(tǒng)的設(shè)計、安裝調(diào)試,根據(jù)學(xué)生在實習(xí)工作過程中的工作態(tài)度、工作效果給出實習(xí)考核成績。同時,為了進一步適應(yīng)企業(yè)對人才的培養(yǎng)需求,培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)需要的技能型人才,在我校學(xué)生就業(yè)前安排相應(yīng)的職業(yè)資格培訓(xùn)和考核。樓宇專業(yè)的考核工種有電工和無線電裝接工,培訓(xùn)的職業(yè)資格證書有計算機技能證、開物組態(tài)軟件培訓(xùn)證書、AUTOCAD培訓(xùn)證書、嵌入式工程師培訓(xùn)證書等。學(xué)生可以根據(jù)喜好和自身實際選擇1~2個進行職業(yè)資格證書考核。通過職業(yè)資格考核,進一步強化學(xué)生的實踐技能水平,使學(xué)生具有雙證書:畢業(yè)證和職業(yè)資格證,同時也提高了學(xué)生就業(yè)實習(xí)的綜合能力。四、遇到的問題及思考在對樓宇智能專業(yè)教學(xué)改革實踐的過程中,本人發(fā)現(xiàn)某些企業(yè)對校企合作的熱情不高,而且僅通過幾家企業(yè)合作對專業(yè)建設(shè)的作用有限,所以光是被動等待企業(yè)合作是不行的,只有立足本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展特點,主動出擊,走出去參與相關(guān)行業(yè)協(xié)會,通過行業(yè)協(xié)會的平臺,以點帶面全面了解行業(yè)發(fā)展動態(tài),更好的獲取企業(yè)人才需求的具體信息,才能更好的完善校企合作,促進專業(yè)教學(xué)改革的進一步推進。
1.堅持邊改邊建的原則
以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,從實際出發(fā),結(jié)合新建的具有完整體系的先進自動化技術(shù)示范實訓(xùn)中心,制定周密的建設(shè)計劃與方案,通過教學(xué)改革,重點突破,分步實施,把“本專科分段培養(yǎng)”課程改革貫穿于課程建設(shè)的全過程[1-2]。以“突出能力,強化素質(zhì),注重實踐,強調(diào)實用,形式多樣,引進開放”作為課程建設(shè)的基本方針[1-2],建設(shè)特色課程、優(yōu)質(zhì)課程。依托蘇州市職業(yè)大學(xué)先進自動化技術(shù)聯(lián)合示范實訓(xùn)中心,開發(fā)新的實訓(xùn)項目,培養(yǎng)自動化專業(yè)“本專科分段式”學(xué)生的應(yīng)用性實踐能力。
2.課程體系的構(gòu)建內(nèi)容
在構(gòu)建思路的指導(dǎo)下,從自動化專業(yè)入手,調(diào)研分析其對應(yīng)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)企業(yè)任職核心能力,科學(xué)地分類與歸納出專業(yè)職業(yè)能力層階遞進,建立高職、應(yīng)用型本科教育有效銜接的原則與方法,以此為出發(fā)點,構(gòu)建自動化專業(yè)本專科分段培養(yǎng)的課程體系。其中電路分析與實踐、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、PLC應(yīng)用技術(shù)、運動控制系統(tǒng)和現(xiàn)代過程控制技術(shù)為核心課程。根據(jù)課程建設(shè)思想,我們將部分核心課程作為建設(shè)的重點,啟動了包括《PLC應(yīng)用技術(shù)》、《運動控制系統(tǒng)》、《現(xiàn)代過程控制技術(shù)》等課程在內(nèi)的重點課程建設(shè)項目。具體做法如下:(1)根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求,深入研討教學(xué)內(nèi)容的安排、教法的實施、例題及習(xí)題的選取[1],協(xié)同制定核心課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),協(xié)同編寫符合自動化專業(yè)“本專科分段式”人才培養(yǎng)目標(biāo)體系的系列教材。(2)建立了以西門子PLC系列為主要內(nèi)容的教學(xué)改革。基于S7-Smart-200學(xué)習(xí)《PLC應(yīng)用技術(shù)》、以西門子總線為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)《工業(yè)數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)》、基于西門子S7-300學(xué)習(xí)《運動控制系統(tǒng)》、基于西門子wincc學(xué)習(xí)《工業(yè)組態(tài)監(jiān)控技術(shù)》、基于西門子S7-400學(xué)習(xí)《現(xiàn)代過程控制技術(shù)》。(3)明確自動化專業(yè)“轉(zhuǎn)段選拔”的“階段性”評估方法及考核方式,使考核工作更科學(xué)化、規(guī)范化。(4)協(xié)同探索運用靈活多樣、注重實用性、富有個性化的教學(xué)手段,以提升課堂教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量。(5)協(xié)同定期對課程體系設(shè)計進行評價驗收。檢查培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)目的、教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容方法、教學(xué)內(nèi)容方法與教學(xué)效果是否統(tǒng)一[1-2],對此做出評價判斷,從而確定課程體系設(shè)計的合理程度,以及課程銜接過程中要解決的主要問題。
3.總結(jié)
本文根據(jù)高職、應(yīng)用型本科教育有效銜接的原則與方法,針對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),按照基礎(chǔ)理論知識“必需、夠用”為度,突出應(yīng)用性、實踐性的原則[1][3],根據(jù)自動化技術(shù)專業(yè)的學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的結(jié)構(gòu),構(gòu)建了本專業(yè)“本專科分段培養(yǎng)”教學(xué)課程體系。在外部適應(yīng)上,根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟社會對人才數(shù)量與規(guī)格結(jié)構(gòu)的實際需求準(zhǔn)確定位,在培養(yǎng)規(guī)格目標(biāo)上凸顯各自的優(yōu)勢和特色。在內(nèi)部適應(yīng)上,重點在培養(yǎng)方案的確定、課程內(nèi)容的銜接等方面協(xié)同合作、協(xié)調(diào)發(fā)展,共同培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需要的高端技術(shù)應(yīng)用型人才。同時,對高等職業(yè)院校及應(yīng)用型本科院校其他工科類專業(yè)的“本專科分段式”人才培養(yǎng)起到一定的指導(dǎo)作用。
作者:張愉 葉國平 鄧建平 單位:蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院
[關(guān)鍵詞]Profibus 實訓(xùn)系統(tǒng) Wincc 項目教學(xué)法
一、課程設(shè)計
企業(yè)想要立于不敗之地就必須提高企業(yè)競爭力,而提高生產(chǎn)效率則是提高競爭力的主要途徑,這就需要生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化,《Profibus現(xiàn)場總線應(yīng)用技術(shù)》是為適應(yīng)市場需要,企業(yè)需求而產(chǎn)生的一門實用的課程。該課程是以自動線實訓(xùn)系統(tǒng)為載體的,以能力逐步提高為方向。該課程是基于典型工作崗位,對自動線典型工作任務(wù)的分析之后,確定了該課程需涉及的學(xué)習(xí)領(lǐng)域及學(xué)習(xí)情境,共有三個學(xué)習(xí)情境,14個教學(xué)項目。在課程設(shè)計方面較以往的重理論附加上機實訓(xùn)的課程不同,本課程是建立在以工廠現(xiàn)實的情景為縮影的自動線實訓(xùn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的,這樣即可以學(xué)習(xí)理論知識也可以了解工廠的具體情景。教學(xué)內(nèi)容是以培養(yǎng)職業(yè)能力為核心,教學(xué)過程是以完成項目為目標(biāo),本課程時間短任務(wù)重利用項目教學(xué)法完成對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、方法能力和社會能力的培養(yǎng)。
二、實訓(xùn)條件
該課程是建立在自動線實訓(xùn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的。自動線實訓(xùn)系統(tǒng)。即工業(yè)自動化生產(chǎn)加工系統(tǒng)模型自動化控制技術(shù)實訓(xùn)系統(tǒng)是機、氣、電一體化系統(tǒng)。該系統(tǒng)由加工模塊、檢測模塊、溫度控制模塊、材料分揀模塊、堆垛模塊、立體倉庫模塊等6個模塊組成。綜合了機械、電子、自動化、PLC、機器人、典型控制系統(tǒng)及工業(yè)現(xiàn)場總線等最新工業(yè)控制技術(shù)。各模塊可以單獨自成系統(tǒng),接收上位機的下載程序并運行系統(tǒng)。各模塊也可通過現(xiàn)場總線與上位機一起構(gòu)成一條現(xiàn)代加工、現(xiàn)代物流的全自動線。上位機能對自動線上的各模塊運行狀態(tài)進行全過程監(jiān)控。自動化控制技術(shù)實訓(xùn)系統(tǒng)是現(xiàn)代工廠實際生產(chǎn)場景的真實縮影。它為實現(xiàn)校企融合,培養(yǎng)企業(yè)高技能自主人才提供了良好的技能實訓(xùn)平臺。
加工模塊。一個工件加工順序控制系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)。它包含有機械手點位控制技術(shù),光電傳感檢測技術(shù),步進電機控制技術(shù),氣動控制技術(shù)以及PLC程序控制技術(shù)。這個教學(xué)模塊可以單獨構(gòu)成系統(tǒng)與教學(xué)機系統(tǒng)配合實現(xiàn)上述控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn),也可和其他模塊一起構(gòu)成一條工業(yè)自動化生產(chǎn)加工線實現(xiàn)PROFIBUS現(xiàn)場總線控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn)。
尺寸測量模塊。一個尺寸精確測量系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)。它包含有機械手點位控制技術(shù),光柵測量技術(shù),氣動控制技術(shù)以及PLC程序控制技術(shù)。這個教學(xué)模塊可以單獨構(gòu)成系統(tǒng)與教學(xué)機系統(tǒng)配合實現(xiàn)上述控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn),也可和其他模塊一起構(gòu)成一條工業(yè)自動化生產(chǎn)加工線實現(xiàn)PROFIBUS現(xiàn)場總線控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn)。
恒溫控制模塊。一個恒值控制系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)。它包含機械手點位控制技術(shù),位置控制技術(shù),光電傳感檢測技術(shù),步進電機控制技術(shù),氣動控制技術(shù)以及PLC程序控制技術(shù)。它可以單獨構(gòu)成系統(tǒng)與教學(xué)機系統(tǒng)配合實現(xiàn)上述控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn),也可和其他模塊一起構(gòu)成一條工業(yè)自動化生產(chǎn)加工線實現(xiàn)PROFIBUS現(xiàn)場總線控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn)。
質(zhì)地顏色分檢模塊。一個簡單智能控制系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)。它包含有機械手點位控制技術(shù),位置控制技術(shù),光電傳感檢測技術(shù),交流伺服控制技術(shù),氣動控制技術(shù)以及PLC程序控制技術(shù)。這個教學(xué)模塊可以單獨構(gòu)成系統(tǒng)與教學(xué)機系統(tǒng)配合實現(xiàn)上述控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn),也可和其他模塊一起構(gòu)成一條工業(yè)自動化生產(chǎn)加工線實現(xiàn)PROFIBUS現(xiàn)場總線控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn)。
堆垛模塊。一個簡單智能控制系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)。它包含有位置控制技術(shù),光電傳感檢測技術(shù),交流變頻控制技術(shù),氣動控制技術(shù)以及PLC程序控制技術(shù)。這個教學(xué)模塊可以單獨構(gòu)成系統(tǒng)與教學(xué)機系統(tǒng)配合實現(xiàn)上述控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn),也可和其他模塊一起構(gòu)成一條工業(yè)自動化生產(chǎn)加工線實現(xiàn)PROFIBUS現(xiàn)場總線控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn)。
立體化倉庫模塊。一個簡單智能控制系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)。它包含有位置控制技術(shù),步進電機控制技術(shù),光電傳感檢測技術(shù),氣動控制技術(shù)以及PLC程序控制技術(shù)。這個教學(xué)模塊可以單獨構(gòu)成系統(tǒng)與教學(xué)機系統(tǒng)配合實現(xiàn)上述控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn),也可和其他模塊一起構(gòu)成一條工業(yè)自動化生產(chǎn)加工線實現(xiàn)PROFIBUS現(xiàn)場總線控制技術(shù)的教學(xué)與實訓(xùn)。
三、教學(xué)情境設(shè)計
為了確定企業(yè)的需求和自動化專業(yè)方面人才所以掌握的技能,我們針對汽車行業(yè)進行了調(diào)研。我們走訪了一汽大眾的沖壓、油漆、焊裝及發(fā)傳等主要車間,發(fā)現(xiàn)這些車間在電控方面都用了PLC作為主控單元,同時上位機監(jiān)控和總線技術(shù)。根據(jù)典型工作任務(wù)確定好所需技能后,確立了三個學(xué)習(xí)情境,分別是PLC的程序設(shè)計、Wincc組態(tài)軟件Profibus現(xiàn)場總線技術(shù)。每個情境都有具體的項目,如圖1所示。
圖1 課程結(jié)構(gòu)和項目組成
四、教學(xué)方法
項目教學(xué)法大體可分為三個階段:(1)項目準(zhǔn)備階段:確定項目實施方案;(2)項目實施階段:項目計劃實施,師生共同解決項目運作中的難題;(3)項目評價階段.項目功能演示,答辯與測評。項目評價階段,聘請廠內(nèi)專家及技術(shù)人員一起對項目結(jié)果、對學(xué)生、對教學(xué)進行總體評價。老師和專家們一起開發(fā)設(shè)計課程教學(xué)模塊。
在項目教學(xué)法的實施過程中老師的工作任務(wù)由傳統(tǒng)的課堂教授轉(zhuǎn)變?yōu)?設(shè)計項目、準(zhǔn)備材料、引入課題、布置任務(wù)、引導(dǎo)幫助和總結(jié)評價六個階段。學(xué)生的任務(wù)由以前的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變收集材料、制定計劃、決定方案、實施計劃、綜合調(diào)試、項目答辯六個任務(wù)。
在教學(xué)方式上,我們主要以體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力,尤其是方法能力與社會人性化能力的“項目教學(xué)法”來完成課程教學(xué),教學(xué)過程充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,主動性。他們是主體,老師給與輔導(dǎo)。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的知識技能,而且培養(yǎng)了他們的團隊合作能力、交流溝通的社會能力。學(xué)生們在實際項目完成的過程中達到本課程的教學(xué)目的。
五、考核方式
1.評價方式
組成項目驗收小組,該小組由每個項目組的組長和老師共同組成,對該項目進行測試、答辯和驗收。
2.評價過程
(1)學(xué)生答辯、自評、互評;
(2)驗收作品,并對作品指標(biāo)進行測試;
(3)提交項目報告書,包括電子版Word文件以及匯報驗收的PPT文件;
(4)提交學(xué)生自評表,項目評價小組給出的評語評分表
3.項目評價評分標(biāo)準(zhǔn)
表1 項目評價評分標(biāo)準(zhǔn)(50分)
六、結(jié)束語
目前,其它院校還未開設(shè)《Profibus現(xiàn)場總線應(yīng)用技術(shù)》這門課程,我們本著新穎、實用的原則來建設(shè)這門課程。現(xiàn)有的實訓(xùn)系統(tǒng)和合理的課程項目模塊,是該課程存在的特色,也是學(xué)生學(xué)習(xí)新技能的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]胡建.西門子S7-300PLC應(yīng)用教程[M].機械工業(yè)出版社,2008,(3).
1.主站平臺一體化設(shè)計
在總結(jié)國內(nèi)配電自動化系統(tǒng)建設(shè)實施多年經(jīng)驗與教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,[3,4]為了配電主站系統(tǒng)更加實用化,根據(jù)系統(tǒng)方案設(shè)計思路,將配電自動化主站系統(tǒng)分為配電圖資維護模塊、配電SCADA兩大系統(tǒng)模塊。將配電圖資維護、配電SCADA從根本上進行一體化設(shè)計,以便形成一個具有空間概念(地理環(huán)境信息)和基礎(chǔ)信息(電網(wǎng)資料及用戶資料)的分層管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。既能為電力系統(tǒng)配電運行管理提供具有地理信息的網(wǎng)絡(luò)模型,又能實時監(jiān)控配電網(wǎng)的運行,支撐系統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)和其他功能的實現(xiàn)。
2.配電主站物理結(jié)構(gòu)設(shè)計
配電網(wǎng)自動化實驗室主站物理結(jié)構(gòu)設(shè)計,在充分考慮主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與存儲主干網(wǎng)系統(tǒng)信息的前提下,承擔(dān)著系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、功能實現(xiàn)、數(shù)據(jù)交換等重要功能,對數(shù)據(jù)處理、計算、交換速度有著非常高的要求,為此,采用了支持多操作系統(tǒng)平臺的運行開放機制,以及Client/Server(客戶機/服務(wù)器)分布式體系結(jié)構(gòu)。硬件平臺建立在工作站和服務(wù)器等設(shè)備環(huán)境上,在建設(shè)資金充裕的情況下,配電網(wǎng)主站可按標(biāo)準(zhǔn)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計,如圖2所示。另外,在滿足實際數(shù)據(jù)處理功能要求的情況下,亦可采用把四臺服務(wù)器整合為一臺、打印機不設(shè)置或低標(biāo)設(shè)置等某些經(jīng)濟手段。
實驗室配網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)建方案探析
實際運行中的配電網(wǎng)絡(luò)不僅有架空線,同樣也存在大量的電纜,且具有條數(shù)眾多、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣等特點。但總體上來說,在配電網(wǎng)絡(luò)體系中,網(wǎng)絡(luò)接線以雙母、輻射狀網(wǎng)、樹狀網(wǎng)及環(huán)網(wǎng)為主要形式存在。對于一個具體的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)而言,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可以是多種網(wǎng)絡(luò)形式的組合,并且線路稠密。其網(wǎng)絡(luò)形式主要由用戶性質(zhì)、數(shù)量及供電可靠性的要求決定。欲在一個空間有限的實驗室中同時全方位的體現(xiàn)現(xiàn)實模型幾乎是不可能的,也沒必要。因此,在配電網(wǎng)自動化實驗室建設(shè)中,擬建設(shè)10條配電線路及其配套通信設(shè)施,實現(xiàn)手拉手環(huán)網(wǎng)。實驗室配網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)建方案如圖3所示。從擬建方案易知,通過改變開關(guān)的狀態(tài),可靈活多變的組合出各種電纜線路、架空線路、網(wǎng)絡(luò)接線的接線方式,基本上可涵蓋現(xiàn)階段我國常見的聯(lián)絡(luò)方式。
配網(wǎng)實驗室仿真系統(tǒng)建設(shè)方案探析
利用仿真及多媒體進行實踐教學(xué),不僅可把課本上大量枯燥的文字?jǐn)⑹鲛D(zhuǎn)變?yōu)樯鷦又庇^的圖形、數(shù)據(jù)說明,[5,6]而且可為學(xué)生在配電實踐教學(xué)方面提供一個安全、真實、再現(xiàn)的實訓(xùn)環(huán)境。使學(xué)生了解配電設(shè)備、運行、檢修操作規(guī)程,從而達到提升教學(xué)效果的目的。
1.仿真系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)實驗室仿真系統(tǒng)在充分利用主站物理器件的基礎(chǔ)上,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、硬件及其軟件配置都需遵循開放性的原則,以達到可維護性、可擴充性的目的。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖4所示,教員機、服務(wù)器分別由圖2的兩個工作站、服務(wù)器兼任。教員機既可完成所有學(xué)員的操作,也可完成教案編制、系統(tǒng)維護管理、故障設(shè)置和學(xué)員監(jiān)管等功能。各學(xué)員臺既可獨立運行,亦可分組協(xié)調(diào)運行。主要用于配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)、遠動控制、變電站自動化、饋線自動化、模擬倒閘操作、監(jiān)盤及事故處理等的仿真。
2.仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計思想在配電自動化主站平臺一體化軟件設(shè)計的基礎(chǔ)上,利用其數(shù)據(jù),結(jié)合分布式仿真軟件支撐平臺RTI(RunTimeInfrastructure)[7,8]、教員系統(tǒng)軟件、仿真應(yīng)用軟件和多媒體培訓(xùn)系統(tǒng)軟件組成一套交互式、分布式仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。其中,仿真應(yīng)用軟件整體結(jié)構(gòu)如圖5所示。分別由變電站仿真軟件、電網(wǎng)仿真軟件、變電站監(jiān)控仿真軟件及設(shè)備巡視仿真軟件構(gòu)成。各個仿真應(yīng)用軟件僅與其所對應(yīng)的計算機中RTI駐留軟件進行接口,但相對整個仿真系統(tǒng)而言,整個仿真系統(tǒng)內(nèi)的相互交互任務(wù)全部由RTI來完成。由于仿真系統(tǒng)引入實時數(shù)據(jù)的全工況仿真及主站平臺一體化軟件設(shè)計的思想,若再輔以先進的電力系統(tǒng)仿真技術(shù)、人機界面技術(shù)和虛擬建模技術(shù),則可實現(xiàn)變電站仿真和電網(wǎng)仿真一體化。仿真系統(tǒng)具有平臺化、通用性很強的特點,同時具備了強大的組態(tài)功能,適用于任意結(jié)構(gòu)的變電站和配電網(wǎng)絡(luò)的培訓(xùn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)場操作能力、專業(yè)知識和技能。
結(jié)束語
關(guān)鍵詞:高職 模擬電子技術(shù) Multisim軟件
模擬電子技術(shù)課程是高職電類各專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程以及今后從事相關(guān)工作必需的基礎(chǔ)和技能。模擬電子技術(shù)課程的特點是內(nèi)容較抽象,學(xué)生入門困難,提不起學(xué)習(xí)的興趣,以致模電的知識缺乏,后續(xù)課程學(xué)習(xí)更加困難,最后導(dǎo)致在實際工作中不能勝任相應(yīng)的工作崗位。針對模擬電子技術(shù)的重要性以及其特點,許多老師也進行了相應(yīng)的教學(xué)改革,增強了動手實踐。作為高職院校電子信息專業(yè)的教師,從事模電的教學(xué)多年,也總結(jié)了許多的經(jīng)驗,感觸最深的就是仿真軟件在模電教學(xué)中的應(yīng)用很重要,對學(xué)生學(xué)習(xí)模電激發(fā)了興趣,使抽象的理論知識變得直觀、生動、易懂。仿真軟件很多,在這我推薦使用Multisim軟件。
1 使抽象的理論知識變得直觀易懂
模擬電子技術(shù)內(nèi)容抽象,針對高職學(xué)生的素質(zhì)和知識基礎(chǔ)特點,引入仿真軟件,可以在教學(xué)過程中隨時進行試驗?zāi)M,使學(xué)生能夠直觀的看到試驗結(jié)果,理解所學(xué)的知識。例如,模擬電子技術(shù)很重要的一個章節(jié)是放大電路,以往教師在進行講解的過程中,主要是靠解說或者配有電路圖,而整個過程需要學(xué)生在頭腦中想象,對于高職的學(xué)生來說,本身的物理、數(shù)學(xué)知識就薄弱,所以很難理解這塊知識。而引入仿真軟件后,教師在講課的過程中就可以邊講解邊進行試驗演示,實驗結(jié)果一目了然,不需過多的解釋,學(xué)生就自然明白了放大電路的放大原理和放大過程。放大電路有三種組態(tài),分別是共射極電路、共基極電路和共集電極電路,這三種電路的放大功能各不相同,各自有各自的特點,如果讓學(xué)生純粹記憶的話,很容易弄混,不理解的記憶也會很快的忘記。引入仿真軟件后,這三種電路的放大特點通過實驗現(xiàn)象很容易就記住了,并且學(xué)生通過自己操作連接電路,對三種放大電路的特點也就記住了。所以仿真軟件的引入大大提高了教學(xué)效率,并且也激發(fā)了學(xué)生的興趣,使模擬電子技術(shù)課程不再是一門純理論課,而變成一門實驗技能課程。
2 使課程設(shè)計的制作過程更加簡單
近幾年高職院校教學(xué)改革,提出項目教學(xué),讓學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”。為此,模擬電子技術(shù)的課程內(nèi)容都寄托于每一個項目中,通過每個項目的實際制作來理解相關(guān)知識的具體應(yīng)用。引入仿真軟件,使制作項目的過程更加的簡單,電路設(shè)計和調(diào)試過程變得不再繁瑣,大大節(jié)約了產(chǎn)品制作成本和制作時間,提高了制作效率。例如,直流穩(wěn)壓電源的制作,這個項目涉及到三個模塊,分別是整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路。設(shè)計直流穩(wěn)壓電源電路時,采用仿真軟件可以分模塊的進行電路設(shè)計和調(diào)試,通過元器件的更換和參數(shù)設(shè)置,最終設(shè)計出直流穩(wěn)壓電源的電路,沒有問題后,再購買元器件和進行制作,只要焊接工藝過關(guān),結(jié)果就沒有問題。這樣就省去了對電路反復(fù)的測試和調(diào)試,也節(jié)約了大量時間,提高學(xué)習(xí)的效率和興趣。學(xué)生通過仿真軟件還可以提出各種設(shè)計電路,并能很快的通過測試觀測結(jié)果是否正確,這樣也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)以致用的成就感。同時提高了學(xué)生分析解決問題的能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
3 使課程的學(xué)習(xí)不再局限于實訓(xùn)室和教室
高職院校的教育改革思路是堅持“以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位、以學(xué)生為主體”,重在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,理論知識以“必需、夠用”為原則。為此,高職院校的課程學(xué)習(xí)一大部分從教室搬到了企業(yè)進行,但是實訓(xùn)室無法搬移實訓(xùn)室,這樣就為課程的學(xué)習(xí)帶來了許多不便,而仿真軟件的使用恰到好處的解決了此類問題,學(xué)生只需一臺電腦就可以把實訓(xùn)室?guī)У狡髽I(yè)或者校外等任何地方,為學(xué)生隨時隨地的學(xué)習(xí)和實驗帶來了方便。
4 仿真軟件不能完全取代實踐教學(xué)
Multisim仿真軟件雖然能很好的輔助教學(xué),激發(fā)學(xué)生電路設(shè)計的興趣。但是仿真軟件不能完全取代實踐教學(xué),它也有其不足和有待完善的地方。如果學(xué)生一味的只在仿真軟件上做實驗,那么學(xué)生就會缺乏對真實元器件的封裝、性能檢測等方面的知識。教師一定要協(xié)調(diào)好仿真軟件和實踐教學(xué)之間的關(guān)系,使仿真軟件真正服務(wù)于教學(xué),幫助學(xué)生理解理論知識,提高學(xué)習(xí)效率,激發(fā)電路設(shè)計興趣。
5 結(jié)束語
Multisim軟件以其強大的功能和豐富的內(nèi)容為高職院校模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)帶來了方便,同時也為教師的教學(xué)提供了直觀的教具,也為學(xué)院實訓(xùn)室的建設(shè)節(jié)約了大量成本。但是仿真軟件的使用還不能完全替代實訓(xùn)室,它也存在著不足和有待完善的地方,教師在使用仿真軟件的同時也要加強學(xué)生對真實儀器設(shè)備和元器件的熟悉和使用,只有合理使用仿真軟件,才能使模擬電子的教學(xué)達到最佳的效果,才能最大的發(fā)揮仿真軟件的輔助功能。教師只有在教學(xué)中不斷地摸索和實踐才能使仿真軟件和實踐教學(xué)有機結(jié)合,取其所長,為師生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件和達到最好的效果。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】工控 PLC 變頻器 觸摸屏 融合教學(xué)
【中圖分類號】G71 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)08-0236-02
觸摸屏、PLC和變頻器融合實訓(xùn)在我院機電一體化教學(xué)中,學(xué)生通過閱讀材料及有關(guān)技術(shù)資料,專門練習(xí)的內(nèi)容,要求和實施辦法, 需要在實習(xí)任務(wù)的總體實施計劃下,確定操作步驟與操作方法。首先要確定的總?cè)蝿?wù)和勞動分工,再繪制電路原理圖和安裝控制線路,從而進行PLC程序設(shè)計,觸摸屏顯示器,變頻器的相關(guān)參數(shù)設(shè)置等。具體的培訓(xùn)工具,設(shè)備的準(zhǔn)備,安裝和檢測方法,掌握為了安全操作,同時也為問題的分析和選擇解決方案,列舉了多種實用的主題,為學(xué)生的學(xué)習(xí)進程,制定相應(yīng)的系統(tǒng)評價,優(yōu)化對學(xué)生的考核細則,能反映出學(xué)生實訓(xùn)真實的學(xué)習(xí)情況。
一、融合實訓(xùn)的目的要求
1.實訓(xùn)的目的。
PLC、觸摸屏、變頻器的融合實訓(xùn),是我院在機電一體化和電氣自動化的教學(xué)重點。是學(xué)生重點需學(xué)技術(shù)課程和專業(yè)課程,是將理論與實踐結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生能力,解決生產(chǎn)中的實際問題,在將來進行必要的畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合的重要一步,所以說變頻器,觸摸屏和PLC綜合訓(xùn)練是基于自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計及主要生產(chǎn)線中的應(yīng)用。
2.根據(jù)課題任務(wù)的系統(tǒng)控制設(shè)計,程序設(shè)計,硬件電路和控制程序的安裝的總體方案。
通過學(xué)習(xí)綜合運用技術(shù),變頻技術(shù),傳感器技術(shù)等方面的知識相結(jié)合,學(xué)生將把多門核心專業(yè)課融合起來學(xué)習(xí),從而培養(yǎng)學(xué)生綜合動手能力和整體素質(zhì)。
二、實訓(xùn)的內(nèi)容及要求
要求學(xué)生理解,PLC控制,觸摸屏與變頻器的運用基礎(chǔ)上,利用系統(tǒng)學(xué)習(xí)完成下面內(nèi)容:
1.控制系統(tǒng)設(shè)計
①明確控制系統(tǒng)、框圖繪制;②變頻器,觸摸屏和PLC,須選擇的對應(yīng)低壓電氣元件; ③設(shè)計繪制控制系統(tǒng)的電路原理圖;④設(shè)計控制柜的元件布局;⑤編寫PLC控制流程及控制程序;⑥設(shè)置變頻器的控制參數(shù);⑦設(shè)計觸摸屏的控制組態(tài)。
2.控制系統(tǒng)安裝和調(diào)試
①在控制柜進行安裝及接線;②編寫調(diào)試流程;③調(diào)試硬件電路和軟件程序。
三、實訓(xùn)的工作量
1.圖紙部分
①繪電路控制的系統(tǒng)原理圖 (需A3或A4圖紙一張);②組件機柜方面的布局圖(一張A3或A4圖紙);③控制流程 (A3或A4圖紙一張);④調(diào)試流程(A3或A4圖紙一張)。
2.任務(wù)說明指導(dǎo)
任務(wù)描述是整個設(shè)計過程的培訓(xùn)和指導(dǎo)的敘述性描述,并應(yīng)包括下列內(nèi)容:
①題目和控制要求;②控制系統(tǒng)的整個方案分析、控制框圖;③硬件電路設(shè)計說明;④ 觸摸屏、PLC、變頻器的相關(guān)參數(shù)配置的設(shè)計規(guī)范;⑤系統(tǒng)調(diào)試說明;⑥總結(jié)。
四、考核內(nèi)容、考核方式、成績評價
1.考核內(nèi)容:在學(xué)生接受培訓(xùn)的任務(wù),必須先閱讀任務(wù)內(nèi)容,為了設(shè)計內(nèi)容和需要一個全面系統(tǒng)的認(rèn)識,及時對相關(guān)信息收集,然后按照步驟進行,應(yīng)避免在沒有理解就動手。
2.考核方法:在每一個已經(jīng)完成訓(xùn)練的學(xué)生,必須由教師評估。
3.考核評定:學(xué)生在完成所有的訓(xùn)練情況后,由學(xué)生統(tǒng)一完成一份系統(tǒng)的課題,導(dǎo)師據(jù)評估內(nèi)容評估學(xué)習(xí)掌握效果。
①控制箱中的多種電器元件的名稱、功能、選用;②控制電路的互鎖和自鎖環(huán)節(jié);③PLC與變頻器的電路連接原理;④PLC程序的控制流程;⑤變頻器控制中,實現(xiàn)其功能關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置;⑥觸摸屏與PLC的通信及變量的連接;⑦控制的軟件程序以及硬件電路的匹配情況;⑧系統(tǒng)調(diào)試的要點。控制柜的安裝及接線情況。
4.評分標(biāo)準(zhǔn):
實訓(xùn)成績分為優(yōu)秀,良好,中,及格、不及格五個層次。各級評分標(biāo)準(zhǔn)如下:
優(yōu)秀:實訓(xùn)內(nèi)容完整。按期完成任務(wù)。控制系統(tǒng)的思路方案正確可行,論證證據(jù)充分。控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計,元件選擇完全正確的,安裝接線出來的控制柜美觀可靠,設(shè)計規(guī)范整潔有序、質(zhì)量可靠。能理解的考試和評估內(nèi)在意義,并完全地、 正確地回答問題。
良好:實訓(xùn)任務(wù)按時完成且完整。任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計方案尚可,論證較好。硬件電路的設(shè)計合理方面,選用元器件恰當(dāng)。控制柜的安裝接線美觀可靠。圖紙光滑整潔,操作過程規(guī)范,繪圖質(zhì)量好。所評估的知識點的每一個部分,有很好地了解,評估時回答問題正確全面。
中等:實訓(xùn)內(nèi)容項目按時完成。編程及設(shè)定的參數(shù)等設(shè)計方案基本正確,論證一般。合理的硬件電路設(shè)計,選定的組件的正確。控制電氣柜的接線安裝可靠,整齊美觀。說明書圖有資料較整潔、質(zhì)量尚好。考試時,較好地了解每個部分的考試的題目,提示可以正確地回答問題。
及格:基本完成任務(wù)實訓(xùn)的規(guī)定內(nèi)容。設(shè)計沒有原則性的錯誤,可靠的程序選擇與硬件控制柜安裝接線。規(guī)格和表面粗糙度,平均質(zhì)量一般,有一定的誤差,但在很大程度上符合主要部分的要求,評價列問題認(rèn)識不足,只能回答一些主要問題。
不及格:內(nèi)容培訓(xùn)要求未能完成,有一個以上原則性的程序問題、元件選擇錯誤,硬件電路的設(shè)計和圖紙有重大的錯誤,控制電氣線路柜的安裝接線不可靠。該評估點時,所列出的主要問題無法通過提示答案來回答。如考試中發(fā)現(xiàn)有別人代作,取消參考的資格,并扣團體分。
五、實訓(xùn)的參考題目
1.多泵切換恒壓供水系統(tǒng)
現(xiàn)有兩臺電動機,水泵控制特點如下:
①用轉(zhuǎn)換開關(guān)QS實現(xiàn)手動、自動控制的切換。②手動按鈕分別控制兩臺電機運行、停止。 ③自動切換中兩個異步變頻器控制,變頻器控制開始與PLC,一分鐘的延遲,當(dāng)水壓力達到時將被限制。當(dāng)開關(guān)操作,和變頻器控制的啟動速度;壓力上升,當(dāng)壓力到最大延遲30秒時,升至水壓力到達上限時,電機M1停止;當(dāng)壓力低于下限和馬達的額定頻率50HZ, 1分鐘水壓力的下限延遲,換到工頻運行的M2和M1,啟動變頻器調(diào)速控制。如此反復(fù)使水壓恒定。停止時,電機M1和M2兩臺同時停機。 ④自動控制時,采用觸摸屏來實現(xiàn)控制啟動和停止,并能直接設(shè)置管道壓力值。
2.儲水器水位控制系統(tǒng)
在鍋爐和許多工業(yè)設(shè)備中,常采用部分供水系統(tǒng)。即是:泵用于泵水,將水被泵入(水塔,水箱)高的位置的儲水器,然后供水至低水位的用戶。
此時,水位控制原理:水能導(dǎo)電原理,取得信號的:當(dāng)兩根金屬棒都入水,它們之間是“接通”的;當(dāng)在兩個金屬棒,只有一個在水中,判斷為“關(guān)”。其中 1 桿用作公共接點,2,3,4 棒用來控制不同水位。
現(xiàn)在控制要求如下:
1)用轉(zhuǎn)換開關(guān)QS來實現(xiàn)手動、自動的切換控制。
2)手動按鈕分別實現(xiàn)電機的啟動、停止控制。
3)自動過程控制中:通過變頻調(diào)速來減少泵水的速度實現(xiàn)節(jié)能的目的。
①使用正常時,水泵以較低轉(zhuǎn)速nL運行,控制在3號棒LL1和4號棒LH的水位。 ②到用水高峰時間,供水水泵運行低nL不足以補充供水,水位將低至第3號棒后LL1 ,還將繼續(xù)下降。所以,當(dāng)水位低于 2號LL2,泵轉(zhuǎn)速增加,提高至nH,以保障增加供水量,以防止水位繼續(xù)下降。③水位上升,至3號棒LL1以上時,經(jīng)適當(dāng)延時后,又可將轉(zhuǎn)速恢復(fù),至低速nL運行。 ④當(dāng)水位上升,到達上限水位LH時,則水泵斷電,停止供水。
4)自動控制過程中,可以觸摸屏控制電機的啟動和停止,可直接顯示水位、水泵轉(zhuǎn)速。
六、融合實訓(xùn)教學(xué)的實踐小結(jié)
本文所采用的PLC、變頻器、觸摸屏的融合實訓(xùn)體系,在我院已成功地應(yīng)用于機電一體化、電氣自動化等專業(yè)的核心課程教學(xué)中,從教學(xué)效果來看,因教學(xué)中能調(diào)動學(xué)生的參與熱情,不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,受到了廣大教師、學(xué)生的好評,教學(xué)效果是顯著的,是值得推廣的教學(xué)模式。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:項目導(dǎo)向 專業(yè)綜合技能 任務(wù)驅(qū)動 總結(jié)評價
中國分類號:G4
信息工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)是工程實踐性很強的專業(yè),許多知識只有通過實驗、實訓(xùn)才能讓學(xué)生真正理解和掌握。近年來結(jié)合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)自身特色,探索出基于項目導(dǎo)向的專業(yè)綜合技能課,通過開展“教學(xué)做”一體的學(xué)習(xí)方式使學(xué)生感到知識有用、讀書有用,并使學(xué)生的技能在實踐創(chuàng)新活動中得到培育。
一、項目層次化任務(wù)驅(qū)動操作方法
結(jié)合學(xué)校的特色并從學(xué)生的實際出發(fā),我們提出了層次化任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法。層次化的概念體現(xiàn)在縱向分層和橫向分層兩個方面。
層次化任務(wù)驅(qū)動法的革新之一在于所選擇的項目具有能力遞進可劃分的結(jié)構(gòu),細分出的子任務(wù)在難度上具有層次性,適合不同層次的學(xué)生實踐。層次化任務(wù)驅(qū)動法的革新之二在于所選擇的項目在每一個縱向?qū)哟紊峡蓹M向劃分為硬件、軟件等多樣化的子任務(wù),學(xué)生可以充分結(jié)合個人興趣、個人特長和將來發(fā)展方向選擇自己適合的任務(wù)。
二、項目導(dǎo)向課程教學(xué)的具體實施
專業(yè)綜合技能本著指導(dǎo)教師自行申報、學(xué)生自愿選課的原則面向全體信息工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)。為了讓學(xué)生有更多選擇,我們設(shè)計了多個面向項目的實踐方案。下面僅結(jié)合其中的“智能小車”項目,介紹基于項目導(dǎo)向的層次化任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在專業(yè)綜合實踐教學(xué)中的實施流程。
2.1實施過程
1.構(gòu)建教學(xué)平臺
電子信息工程技術(shù)專業(yè)積極探究項目化教學(xué)實踐,形成了在一名專業(yè)帶頭人的帶領(lǐng)下,以若干青年教師為骨干、優(yōu)秀學(xué)生為中堅力量,其它學(xué)生積極參與,形成各具特色的項目梯隊。
2.結(jié)合企業(yè)真實產(chǎn)品、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)載體
學(xué)是與一定的“載體”相聯(lián)系,因次將“智能小車”設(shè)定為一種用于技能學(xué)習(xí)的載體。從項目公示到分組互動到任務(wù)實施,向?qū)W生介紹傳感器、電子電路、通信、計算機程序設(shè)計的基本內(nèi)容和基礎(chǔ)技術(shù),幫助學(xué)生答疑解惑。對學(xué)生來說,實現(xiàn)了載體的建構(gòu),學(xué)習(xí)的直觀性和針對性得到加強,真正體現(xiàn)了項目驅(qū)動的優(yōu)越性。
3.設(shè)計課題,明確目標(biāo)
根據(jù)層次化的概念結(jié)合指導(dǎo)團隊的知識結(jié)構(gòu),我們劃分了項目的方向、子課題及任務(wù)如下:1) 節(jié)點及通信模塊設(shè)計:高頻電子電路、單片機技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等。2) 電源及傳感器設(shè)計:模擬/數(shù)字電子線路、計算機接口技術(shù),傳感器技術(shù)等。3) 節(jié)點協(xié)議棧設(shè)計:計算機通信網(wǎng)、操作系統(tǒng)、通信原理等。4) 上位機管理系統(tǒng)設(shè)計:vb、vc、LABVIEW等。
子課題包含的任務(wù)可以劃歸為4大類,對應(yīng)教學(xué)目標(biāo)如下:1) 電子線路設(shè)計類:掌握電子電路及其與MCU的接口設(shè)計;掌握PCB設(shè)計制作。2) 嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計類:掌握嵌入式系統(tǒng)常用外設(shè)的硬件電路。3) 嵌入式軟件系統(tǒng)設(shè)計類:認(rèn)識嵌入式操作系統(tǒng)。4) 上位機應(yīng)用程序設(shè)計類:掌握與下位機的串口通信方式,實現(xiàn)圖形組態(tài)、屬性數(shù)據(jù)管理,統(tǒng)計分析等功能。
4.確立分組,劃分任務(wù)
專業(yè)綜合實踐課前的任務(wù)分析是一個十分重要的環(huán)節(jié),可視具體情況把總?cè)蝿?wù)分解成一些“階段任務(wù)”,通過細化任務(wù),可使學(xué)生明確具體的小任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思路,從而保證學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo)。例如任務(wù)“環(huán)境溫濕度傳感器及其接口電路”的標(biāo)準(zhǔn)方案要求完成以下子任務(wù)。
1) 設(shè)計可以測量環(huán)境溫濕度的傳感器電路。可選用數(shù)字一體化的溫濕度傳感器DHT11,時鐘芯片DS1302。上述傳感器與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信,于是將問題轉(zhuǎn)換為利用MCU對特定的地址進行讀寫操作。2) 設(shè)計一種非接觸式測量的超聲物位計,經(jīng)過分析任務(wù)又被進一步細化6個子任務(wù)。子任務(wù)1:設(shè)計40kHz的波形發(fā)生及放大電路;子任務(wù)2:設(shè)計波形接受端的三級放大電路;子任務(wù)3:設(shè)計檢波電路,將模擬信號轉(zhuǎn)換為中斷觸發(fā)信號:子任務(wù)4:在任務(wù)2的基礎(chǔ)上,利用定時器和外部中斷統(tǒng)計渡越時間內(nèi)的計數(shù)脈沖個數(shù),并將計數(shù)值轉(zhuǎn)換為實際時間;子任務(wù)5:將DS18B20測得的溫度值換算為空氣中的聲速;子任務(wù)6:距離=聲速×渡越時間/2,求得水位。
5.實施任務(wù)、定期匯報
在小組明確了課題,個人明確了任務(wù)后,首先運用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等資源查找、閱讀、分析資料,將可行的方案進行歸總;其次;在小組中討論個人制定的方案,獲得小組成員一致理解;接下來收集素材,包括硬件制作的工具,電子元器件,軟件制作的開發(fā)平臺,測試環(huán)境。然后根據(jù)前期制定的計劃按部就班的實施任務(wù)。為教師了解學(xué)生任務(wù)完成的情況,學(xué)生需要對所完成任務(wù)做定期匯報,以討論課的方式、提問和解答的互動教學(xué)過程實現(xiàn)這種匯報。
6.項目驗收,總結(jié)評價
課題的驗收采用成果驗收、現(xiàn)場答辯、報告評閱相結(jié)合的形式,由提出項目的教師負責(zé)總體組織,驗收組根據(jù)驗收結(jié)果和每位學(xué)生對問題的把握情況評定出學(xué)生的該項成績。完成驗收和答辯后,各小組將研究成果寫成總結(jié)報告,并且要提供開發(fā)的程序和相關(guān)技術(shù)文檔。在成績評定中,教師應(yīng)突出評定學(xué)生實驗成績的主要依據(jù)不是學(xué)生的實驗結(jié)果,而是實驗過程。
三、實施建議
這種基于項目導(dǎo)向的專業(yè)綜合實踐教學(xué)模式教師在任務(wù)安排中應(yīng)當(dāng)及時突出教學(xué)的環(huán)節(jié),使學(xué)生對項目的感性認(rèn)識拔高一個層次到理性認(rèn)識,從知其然到知其所以然。
由于專業(yè)綜合實踐的難度定位于課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計之間,而且學(xué)生具有較大的自由度,因此為確保教學(xué)效果,合理分組很重要。
基于項目導(dǎo)向的專業(yè)綜合實踐教學(xué)是一種靈活、高效、適應(yīng)面廣教學(xué)手段,有利于學(xué)生積極地開展合作學(xué)習(xí),熟悉工作流程,達到教學(xué)目標(biāo),更大地激發(fā)起求知欲望,從而培養(yǎng)出學(xué)生獨立探索、勇于開拓進取的自學(xué)能力和統(tǒng)籌管理能力。
參考文獻:
[1]姜大源 關(guān)于職業(yè)教育問題的基本思考 職業(yè)教育課程改革研討會議論文集,2006
關(guān)鍵詞:項目教學(xué)法;PLC;教學(xué)改革;資源優(yōu)化;多樣化
作者簡介:黃飛騰(1984-),男,浙江溫州人,浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院,實驗師;翁國慶(1977-),男,浙江衢州人,浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院,副教授。(浙江 杭州 310023)
基金項目:本文系浙江工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀課程建設(shè)項目(項目編號:YX1206)、浙江工業(yè)大學(xué)教學(xué)方法改革專項項目(項目編號:JGZ1303)、院教改項目“以科研優(yōu)勢為依托的特色新興專業(yè)建設(shè)”、院教改項目“《電力系統(tǒng)綜合自動化》實驗教學(xué)改革”的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)33-0101-03
PLC中文名稱為可編程控制器,是在電氣控制技術(shù)和計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,是自動化控制領(lǐng)域中一種極其重要的新型控制設(shè)備。[1]“現(xiàn)代電氣及PLC技術(shù)”是高校電氣、自動化、機電等相關(guān)專業(yè)的一門重要課程,它的理論教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)在本課程教學(xué)中具有不相伯仲的重要地位。[2]
科技發(fā)展迅速,社會和企業(yè)對高校人才的實踐能力要求不斷提高。而本課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在教學(xué)手段單一、理論與實際社會需求脫離等問題。特別是在實踐環(huán)節(jié)十分薄弱,存在課時量少、形式單調(diào)、交互性差等缺陷。[3]這些不足之處制約了學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)和提升,PLC課程亟待改革和優(yōu)化。本文研究了“現(xiàn)代電氣及PLC技術(shù)”課程優(yōu)化與改革的方法,主要包括四部分內(nèi)容:采用項目教學(xué)法來加強實踐能力鍛煉;整合和擴充實驗設(shè)備以優(yōu)化教學(xué)資源;利用多媒體技術(shù),使教學(xué)手段多樣化;利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建立輔助教學(xué)系統(tǒng)。
一、項目教學(xué)法的應(yīng)用
項目教學(xué)法是德國著名教育專家弗雷德教授倡導(dǎo)的重要教學(xué)理論,它是一種培養(yǎng)高技能人才的實踐教學(xué)方法,非常適用于理論與實際應(yīng)用緊密聯(lián)系的PLC技術(shù)這門課程。[4]
項目教學(xué)法的實施方法主要是:教師將教學(xué)課題或任務(wù)進行立項,以項目形式交給學(xué)生小組來完成,教師給予必要的指導(dǎo)。學(xué)生團隊合作,制訂計劃,分工協(xié)同,在自主完成項目的過程中,運用和掌握知識,分析并解決問題,鍛煉了自主思維方式、實踐能力和團隊協(xié)作能力等。[5]
將項目教學(xué)法應(yīng)用于PLC技術(shù)課程的實踐教學(xué)中,是本文教學(xué)改革研究的關(guān)鍵,整合后的PLC實驗資源,為項目教學(xué)法提供了良好的教學(xué)基礎(chǔ)。教師利用多媒體教學(xué)授予必要的理論知識,利用資源共享網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生開展高效率的互動交流,并借助基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的PLC課程輔助教學(xué)系統(tǒng),解決了課內(nèi)項目教學(xué)法在實踐環(huán)節(jié)上學(xué)時不足的問題,調(diào)動學(xué)生積極性,更好地進行主動探索。
項目教學(xué)法在“現(xiàn)代電氣及PLC技術(shù)”課程改革中,分兩種類別實施。第一類是經(jīng)典案例的項目教學(xué),教學(xué)目的是使學(xué)生掌握可編程控制器控制技術(shù)的基本理論、分析方法和應(yīng)用技術(shù)。第二類則是科研項目反哺教學(xué),提高教學(xué)水平和前沿性,加強學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
1.經(jīng)典案例的項目教學(xué)法
采用經(jīng)典案例的項目教學(xué),教師的教學(xué)工作重心從原來的課堂講解轉(zhuǎn)移到項目教學(xué)的三個環(huán)節(jié)中,分別是項目設(shè)立、項目實施和項目評價。新的教學(xué)模式下,理論指導(dǎo)、仿真調(diào)試和實踐應(yīng)用都整合到項目教學(xué)過程中,便于學(xué)生在運用知識過程中更好地掌握理論。
項目教學(xué)的第一步“項目設(shè)立”,頗具技巧。教師需要考慮各個知識重點,搭配合適的經(jīng)典案例,精心策劃項目方案。引導(dǎo)學(xué)生在完成各個案例項目的過程中,將理論知識的運用與PLC項目教學(xué)融合。根據(jù)不同的知識和教學(xué)目的,經(jīng)典的案例如表1所示。
此外,還有“紅綠燈控制”、“液體混合罐”、“機械臂控制”等經(jīng)典案例,教學(xué)目的主要是用PLC解決實際問題,掌握PLC的編程方法及程序調(diào)試方法。
項目教學(xué)法第二步是實施步驟,是教學(xué)指導(dǎo)的重要環(huán)節(jié)。教師利用多樣化教學(xué)手段,進行全場掌控和引導(dǎo),用多媒體技術(shù)教學(xué)重點講解理論要點和關(guān)鍵知識,利用網(wǎng)絡(luò)互動平臺解答課后疑問等;而學(xué)生們可以在教學(xué)輔助系統(tǒng)中自主探索教學(xué)資源,或開展同學(xué)間的互動和學(xué)術(shù)探討。學(xué)生分組完成PLC教學(xué)項目,實施過程一般包含以下內(nèi)容:控制需求分析、元器件選擇、硬件電路設(shè)計、I/O功能分配、PLC程序編寫、仿真測試和運行調(diào)試、編制項目報告書。
最后是項目評價階段,學(xué)生在老師的點評基礎(chǔ)上,進行回顧和再提高。教師根據(jù)教學(xué)過程中的記錄內(nèi)容,并參閱項目報告書,客觀、綜合地給予學(xué)生點評,抓住關(guān)鍵問題分析和講解,完成從實踐回到理論的升華。學(xué)生進一步反思和歸納總結(jié),加強學(xué)習(xí)效果。
2.科研項目反哺教學(xué)
科研項目反哺教學(xué)是作為PLC項目教學(xué)法中的深化內(nèi)容。利用與PLC相關(guān)科研項目的資源,開展具有前沿性的演示教學(xué),開拓學(xué)生的知識面;設(shè)立PLC相關(guān)創(chuàng)新項目來反哺教學(xué),充分利用PLC實踐平臺的課余開放功能,使得積極主動的部分學(xué)生擁有加深和再提高PLC技術(shù)的平臺和機會。
浙江工業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我校”)PLC教學(xué)師資隊伍中,科研能力出眾的教師有許多在研或已完成的PLC相關(guān)科研項目。首先利用已完成的科研項目成果和設(shè)備進行反哺教學(xué),開設(shè)PLC項目演示教學(xué),讓學(xué)生們深入了解PLC技術(shù)在科研項目中的運用。比如利用我校的新能源科研項目,風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng),智能微網(wǎng)系統(tǒng)中采用PLC控制的電機、模擬風(fēng)機等內(nèi)容,這些前沿性的演示教學(xué)項目具有開闊學(xué)生眼界的作用。然后教師從在研的項目中,分配出一部分較基礎(chǔ)的PLC設(shè)計部分,交予部分優(yōu)秀學(xué)生來參與完成,鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。我校不少科研團隊中,已形成了由研究生帶領(lǐng)優(yōu)秀本科生參與到導(dǎo)師科研項目的眾多成功例子,培養(yǎng)出的學(xué)生在自主創(chuàng)新方面取得了不少佳績。其他反哺方法有設(shè)立PLC課外科技項目或PLC畢業(yè)設(shè)計項目,充分利用課余開放實驗,引導(dǎo)學(xué)生自主完成具有一定創(chuàng)新意義的PLC設(shè)計項目。
在教師指導(dǎo)下,我校已有較多由學(xué)生自主完成的基于PLC技術(shù)的創(chuàng)新項目,比如圖1所示的“基于于PLC的多功能電力系統(tǒng)自動裝置設(shè)計”,就是一項優(yōu)秀的基于PLC技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計項目。以及圖2和圖3所示的“中央空調(diào)及其節(jié)能技術(shù)的研究”,是一項學(xué)生自主完成的具有創(chuàng)新價值的研究項目。
項目教學(xué)法的在PLC課程優(yōu)化中的兩個方面應(yīng)用,加強了本科教學(xué)的理論和實踐的結(jié)合緊密度,取得了良好的教學(xué)效果;還加強了科學(xué)前沿的教育,提高了教學(xué)水平,鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手能力,培養(yǎng)出了一批優(yōu)秀的創(chuàng)新人才。
二、整合和擴充PLC實驗設(shè)備
目前PLC實踐環(huán)節(jié),主要存在單調(diào)、課時少、自主設(shè)計和創(chuàng)新不足等問題。為此整合和擴充PLC實驗設(shè)備,為項目教學(xué)法的實施創(chuàng)造“做中學(xué)”的優(yōu)良條件,既能提升教學(xué)效果,又能加強學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。
整合實驗設(shè)備,將與PLC技術(shù)相關(guān)的實驗裝置整合形成一整套實驗平臺,并適當(dāng)補充一些儀器設(shè)施。
整合和擴充PLC技術(shù)實驗裝置有:S7-200型可編程控制實驗箱,集可編程邏輯控制器、編程軟件、編程電纜、實驗板等于一體,可進行PLC的基本指令練習(xí)和PLC模擬實驗;計算機微機系統(tǒng)33臺,安裝MCGS組態(tài)軟件及西門子的STEP7-Micro/WIN編程軟件,能實現(xiàn)PLC程序的編程、調(diào)試和仿真實驗;智能微網(wǎng)系統(tǒng)中采用PLC控制的電機,風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)中采用PLC控制的模擬風(fēng)機,用于演示教學(xué);擴充了PLC電氣控制系統(tǒng)實訓(xùn)柜,包含工業(yè)觸摸屏組態(tài)軟件WinCC flexible、西門子變頻器、S7-300 PLC等。加強了在新型器件、變頻控制等實踐教學(xué)內(nèi)容的薄弱之處;此外,還在教學(xué)場地配備了多媒體教學(xué)設(shè)施,組建了含不間斷電源UPS和數(shù)據(jù)服務(wù)器的教學(xué)微機局域網(wǎng)等,為教學(xué)手段多樣化和網(wǎng)絡(luò)化奠定基礎(chǔ)。
整合拓展后的PLC實踐平臺如圖3所示,即有簡單入門的PLC練習(xí)內(nèi)容,又有實際受控對象的復(fù)雜案例研究,更有開放自主的軟仿真平臺。S7-200型可編程控制實驗箱用于基礎(chǔ)教學(xué),包含PLC的基本指令練習(xí)及PLC應(yīng)用的模擬實驗;PLC電氣控制系統(tǒng)實訓(xùn)柜用于變頻調(diào)速系統(tǒng)相關(guān)知識的實訓(xùn)學(xué)習(xí);計算機仿真系統(tǒng)用于PLC教學(xué)項目設(shè)計、調(diào)試仿真和自主創(chuàng)新實驗。為學(xué)生創(chuàng)新實踐提供了全方位的實踐條件,達到“邊學(xué)邊練、理實緊密結(jié)合”的目的,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
三、教學(xué)手段和計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)
應(yīng)用項目教學(xué)法后的教學(xué)模式,不是簡單地將各種知識和練習(xí)揉捏在一起,而是將理論教學(xué)、仿真設(shè)計、實踐練習(xí)三者有序地結(jié)合,使學(xué)生“做中學(xué)”時達到融會貫通的目的。因此,必須改進教學(xué)手段,傳統(tǒng)的黑板方式早已無法滿足應(yīng)用性極強的PLC技術(shù)教學(xué)需求。
筆者提出了適應(yīng)項目教學(xué)模式下的教學(xué)手段。首先教師利用多媒體技術(shù)快速講解PLC指令等理論知識,配以圖片、動畫進行演示,節(jié)省出來的課堂時間則以學(xué)生為主體,在實踐平臺上進行練習(xí)和嘗試,讓課堂生動、活躍起來,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。然而在學(xué)生練習(xí)和調(diào)試過程中,解答學(xué)生大量的疑問也是新教學(xué)模式下的一個難點。然后教師利用微機局域網(wǎng),借助數(shù)據(jù)服務(wù)器和計算機輔助教學(xué)系統(tǒng),在教師機上收集和解答學(xué)生的提問,由計算機輔助整理成共享FAQ資源。經(jīng)過幾個教學(xué)周期后,大部分重復(fù)性出現(xiàn)的疑難問題,學(xué)生都能自主地在學(xué)生機上從教學(xué)FAQ資源里使用輔助搜索功能直接找到解決方法。這樣教師在PLC課程教學(xué)中就能從大量的重復(fù)性教導(dǎo)中解脫出來,有更多時間專注于發(fā)現(xiàn)新問題和解決新問題。同時也大大減少了學(xué)生在PLC實踐中浪費掉的等待時間,提高了教學(xué)效率。
利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建立的基于網(wǎng)絡(luò)的PLC課程輔助教學(xué)系統(tǒng),不僅能在局域網(wǎng)和課堂上使用,還能被學(xué)生在課余時間更多地使用。只要通過網(wǎng)絡(luò)連接到輔助教學(xué)系統(tǒng),學(xué)生就能進行PLC教學(xué)資源的自主學(xué)習(xí)。計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)包含了教學(xué)大綱、電子課件、PLC習(xí)題、教學(xué)FAQ、實踐指導(dǎo)、參考文獻及其它相關(guān)網(wǎng)站資源等內(nèi)容,便于學(xué)生開展深化學(xué)習(xí)和提高,為參加課外科技或自主創(chuàng)新項目的同學(xué)提供了良好的學(xué)習(xí)條件。
四、結(jié)論
PLC技術(shù)是高校電氣、自動化類專業(yè)的重要專業(yè)課程。本文探索了“現(xiàn)代電氣及PLC技術(shù)”課程優(yōu)化與改革的一些方法,采用了項目教學(xué)法,用經(jīng)典案例加強實踐教學(xué),輔以課外科研項目反哺教學(xué),提高了教師教學(xué)水平,加強了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。我校整合擴充了實驗設(shè)備,優(yōu)化了教學(xué)資源配置,建成了較完備的PLC實踐平臺,完成了教學(xué)手段向現(xiàn)代多媒體技術(shù)的轉(zhuǎn)變。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,建立基于網(wǎng)絡(luò)的PLC課程輔助教學(xué)系統(tǒng),為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和深化學(xué)習(xí)提供了條件支持。
實踐表明,這些教學(xué)改革法在PLC優(yōu)秀課程建設(shè)的應(yīng)用中取得了成功,教學(xué)質(zhì)量和效果得到了較大改善,學(xué)生的積極主動性和實踐創(chuàng)新能力得到了提高。本文提出的PLC教學(xué)改革方法具有較強的推廣性和實用性,能對其他工科課程產(chǎn)生一定的良好影響。
參考文獻:
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[3]翁國慶,張有兵.“電氣控制及PLC技術(shù)”課程實踐教學(xué)的改革與優(yōu)化[J].中國電力教育,2010,(6):143-145.
關(guān)鍵詞: 高職院校 學(xué)分制 考試模式
我國提出了建設(shè)創(chuàng)新型國家的任務(wù),并明確了2020年前要基本建成創(chuàng)新型國家的目標(biāo)。建設(shè)創(chuàng)新型國家必須培養(yǎng)一大批拔尖創(chuàng)新人才,高等教育在創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作中負有特殊使命。考試作為教學(xué)和教學(xué)管理工作的一個重要環(huán)節(jié),在保證和提高教學(xué)質(zhì)量方面起著非常重要的作用。它不僅影響學(xué)生的學(xué),也影響教師的教。如今高職學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊,要做到因材施教,必須從改革考試模式入手,以建設(shè)創(chuàng)新型國家、培養(yǎng)創(chuàng)新人才為宗旨,以促進學(xué)生主動學(xué)習(xí),提高分析和解決問題的能力為指導(dǎo)思想,完善課程標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)新考試模式,培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才。
為了適應(yīng)素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育的需要,實現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,在學(xué)分制條件下,為了更好地適應(yīng)學(xué)生個性化發(fā)展要求,給學(xué)生學(xué)習(xí)更大的自主性和選擇性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激情,突出學(xué)生“能力本位”的教育思想,鼓勵學(xué)生積極參加各種技能培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定,更好地適應(yīng)高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)――培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才,我院在課程教學(xué)中對傳統(tǒng)的考試模式進行改革,取得了一些經(jīng)驗,現(xiàn)將幾種考試模式介紹如下。
1.以理論考試為主的終結(jié)性考試模式
這種考試模式以抽象性的理論考試為主,主要采用閉卷、開卷和一頁開卷(學(xué)生領(lǐng)取學(xué)院統(tǒng)一的紙張,可以在上面記錄與該課程相關(guān)的任何知識點,需系部蓋章,不得復(fù)印)的筆試考試,測試學(xué)生對基本概念、公式應(yīng)用等方面的掌握情況。如《高等數(shù)學(xué)》等課程。
2.以行業(yè)證書代替課程考試模式
一些行業(yè)證書與課程聯(lián)系相當(dāng)緊密,它們的考核大綱涵蓋現(xiàn)今的一些課程的考核大綱,可以采用行業(yè)證書來代替課程的考試。學(xué)生先進行課程考核,如果考不過,又不想重修的,可以采用相關(guān)的行業(yè)證書來代替,但成績只認(rèn)定為60分,學(xué)分與正常考試通過的學(xué)生一樣。如《全國英語等級考試合格證書》可以代替《大學(xué)英語》,《國家計算機等級考試合格證書》可以代替《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》,《軟件工程師認(rèn)證證書》可以代替《Struts程序設(shè)計》等課程。
3.以技能鑒定證書代替課程考試模式
我院還以職業(yè)技能鑒定為考試平臺,在院內(nèi)大力推行職業(yè)技能鑒定考試。這種考試模式強化了學(xué)生實驗實訓(xùn)的訓(xùn)練強度,促進了學(xué)生掌握專業(yè)技能,且在一定程度上兼顧了理論與實踐并重的原則,有利于學(xué)生進行自我鍛煉與培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)能力。這種考試模式與行業(yè)證書代替課程考試模式一樣,學(xué)生先進行課程考核,如果考不過,又不想重修的,可以采用相關(guān)的行業(yè)證書來代替,但成績只認(rèn)定為60分,學(xué)分與正常考試通過的學(xué)生一樣。如《維修電工職業(yè)資格證書(中級)》可以代替《電機與電氣控制》,《無線電裝接工職業(yè)資格證書(中級)》可以代替《電子工藝》等課程。
4.提交論文+答辯的考試模式
這種考試模式有利于學(xué)生進行自我學(xué)習(xí)與自我能力的培養(yǎng),也有利于同學(xué)之間的團結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng),著重強調(diào)學(xué)生找到一種適合自己的學(xué)習(xí)方法,為以后的再學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。這種模式要求兩至三個同學(xué)為一組,各有分工,相互聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程的時候,要根據(jù)老師提出的要求寫出論文。最后老師組織答辯,根據(jù)學(xué)生完成情況、熟練程度打分。如《信息檢索與分析》等課程。
5.理論+技能的考試模式
這種模式就是通常的“閉卷+技能”、“開卷+技能”。它能兼顧理論與實踐并重的原則,體現(xiàn)高素質(zhì)技能型人才的要求。這與高職教育對人才培養(yǎng)的目的有關(guān)。高職教育培養(yǎng)的既不是單純的技術(shù)工人,又不是單純的理論研究人員,而是兩者的有機結(jié)合。理論考試的主要內(nèi)容是該課程的課程標(biāo)準(zhǔn)中的識記和理解部分,拓展教材知識點,突出專業(yè)前沿知識,采用閉卷或開卷的形式,檢測學(xué)生理論知識點掌握情況。技能操作依據(jù)專業(yè)技能評審指標(biāo),考核學(xué)生生產(chǎn)加工、設(shè)計包裝等規(guī)范性操作。部分課程按照“40%+60%”或“50%+50%”的原則作為學(xué)生課程合格評價。技能操作主要是依據(jù)不同專業(yè)、不同工種,在一定產(chǎn)品模式限制下,對產(chǎn)品進行加工制作或者進行設(shè)計包裝,然后由考評員對學(xué)生技能操作的安全性、規(guī)范性、整體性等方面,依據(jù)專業(yè)技能評審指標(biāo),進行的綜合性技能操作評價,并把評價結(jié)果及時反饋給學(xué)生,以達到學(xué)生能正確認(rèn)識違規(guī)性生產(chǎn)所在,并從根本上進行更正,適應(yīng)知識經(jīng)濟下社會的快速發(fā)展。如《電機與電氣控制》、《電子工藝》等課程。
6.形成性考核+項目設(shè)計的考試模式
這種模式充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,進行動態(tài)的過程評價。形成性考核包括學(xué)生安全文明生產(chǎn)、平時表現(xiàn)、回答問題的積極性與主動性、作業(yè)完成情況與項目創(chuàng)新情況等方面。教師在綜合以上情況的基礎(chǔ)上,對學(xué)生的整體表現(xiàn)給予一定的分?jǐn)?shù),并按比例計入學(xué)生的期末成績,這樣有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性與創(chuàng)新性,使學(xué)生分析問題能力、思維能力、語言能力、交際能力等方面有所提高。在項目設(shè)計上,根據(jù)課程的不同進行設(shè)計,項目設(shè)計包括任務(wù)分解、設(shè)計圖紙、生產(chǎn)產(chǎn)品、撰寫說明書等內(nèi)容,綜合以上情況,對學(xué)生表現(xiàn)給予正確評價。如《組態(tài)軟件控制》、《電子CAD》等課程。
在高職教育飛速發(fā)展的今天,考試模式越來越科學(xué)、全面、合理。我院所采用的考試模式,實現(xiàn)了考試內(nèi)容的科學(xué)性、考試形式的多樣性、考試評價的全面性的統(tǒng)一,是從教學(xué)的角度對學(xué)生掌握的知識、技能等方面采用多種形式的考試方法進行評定和從企業(yè)的角度對學(xué)生的工作態(tài)度、技能水平、生產(chǎn)質(zhì)量等方面進行合性評價,適應(yīng)不同專業(yè)、不同科目的考試,但是在實踐操作還應(yīng)靈活掌握,相互補充,因人、因時、因地的不同而合理變化。
參考文獻:
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