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关键词:高职教育;电气专业;实训环节
全面提高高职学生的职业技能素质是现今职业教育的根本要求,是立足于协调学生综合素质发展的要求,更是就业单位招聘学生的重要条件之一,以往传统教育方法中让学生围绕书本,轻视专业技术能力的培养;在电气类专业课程中这种现象更是极其普遍,此专业属于制造大类,是为国民经济和国防建设提供技术装备的基础性、战略性产业。随着我国经济的快速发展,现代化电气设备的广泛应用,工业生产的自动化程度越来越高,电气行业已经成为现代工业发展的基础和主导。同时,随着装备制造业新技术、新工艺、新设备的不断涌现,企业现有电气设备维修管理人员的知识老化,适应电气行业发展的技能型人才严重短缺。
电气专业毕业的学生在校期间接受的抽象概念没有实践环节支撑或者实践经验因为教学计划等种种原因制约,对真正的电气运行现场知之甚少,以至于对专业知识只限于“纸上谈兵”,就业后对工作现场设备一知半解,在校期间的知识积累无用武之地,更严重的是由新员工操作失误或违章操作造成的事故占每年电气类事故的10%以上,已经构成了用人方和高职培训矛盾的“怪圈”,在我一直从事电气实训教学的过程中,经过教学计划改革和尝试,逐步发现与实践相对应的实训课程正是扭转这种“怪圈”的有力武器。现根据以往经验和用人单位反馈,总结电气实训课程的作用为以下几点:
一、有助于学生深入掌握专业技术原理
电气类专业是技术性很强的学科,主要培养掌握电气技术、自动化技术、各种电气设备及自动化设备的基本原理和分析方法,要求具备能够从事供用电、各类电气设备、电气控制及自动化系统的安装、设计、调试、维护、技术改造、产品开发和技术管理的高级技术应用性能力。针对以上培养目标,单纯偏重学科理论教学,抽象概念教学、死记硬背学习的一贯教授模式肯定不能满足要求,而在专业知识初期采用具体演示的教学方式,变抽象为具体、变复杂为简单,以促进专业知识的升华,针对电气基础理论、电气识图、电气安装、隐障排除等几个阶段性实训课可以作为理论教学的加强和延伸,成为串联理论与实践的桥梁和纽带。
例如实训初期课程,学生的专业基础已经奠定,从教材上的平面或剖面图中认识的常用电气元件,却往往与实际现场使用的真实元件因型号、产地、品牌、生产时间等因素不同而有很大区别,在这类实训课程中,对照不同电压等级的实物,结合课堂上学过的工作原理进行拆装,会让参加实训的学生直观地了解电气线路中常用的元器件的应知常识,并可在其后的实训环节中应用自如,在排除故障课题中会对元件本身问题的解决游刃有余。如此的实训课程安排可以在很大程度上弥补其在课堂中认识和理解的不足,提高其学习效果,使学生都能够灵活便捷地掌握专业理论知识。
二、有利于学生灵活运用专业技术经验解决实际问题
学生在课堂上学习的理论用以指导工作实践,必须经过尝试的过程,才能真正变成自己的东西,这个过程如果在毕业后的工作岗位上进行,会耗费很多的时间精力,并且会影响工作的效率,如果能在学校进行,就会事半功倍。有了初期实训的基础,开始引入实际工作内容,在教学计划中的电气实训课程中设置实用的实践环节,采取“任务驱动式”教学方法,设置实训课题项目,由学生根据所学知识进行课题设计,包括作图、原理分析、元件选用、实际装配、试验、最终达到功能实现,在这一系列过程中使学生通过亲自操作,来印证所学科学理论的正确性,使它们灵活地、具有创造性地运用课堂上所学的理论。
电气专业的实训课程我们着手从电工实验、电子技术实验、电机与拖动实训、可编程序控制实训、单片机技术实训、继电保护实训等逐步深入,采用理实一体化教学模式,从观察实验演示到实际操作、全压测试,使其创造思维能力得到培养的同时,灵活运用课堂上所学的理论,不但培养了创造思维能力,而且缩短了尝试摸索的时间,调动了学生探索专业知识的积极性,从而在最短时间内达到使理论技能合成的有效目的。
三、有利于学生适应实际工作环境
轻视实训活动和社会实践的专业教育,造就了很大一批“高不成、低不就”的尴尬就业局面,用人单位无人才可用,毕业生面对专业技术问题却学无致用,已经是现今就业市场上人才短缺却又人满为患的根本症结所在。离开教条的抽象载体,丰富学生学习期间的实训环节,让学生到实验实训室直接面对技能模块和专业测试,对未来工作环境的客观实体进行操作,自然对学生适应未来的工作环境有所助益,
实训课重在模拟实际工作场所的工作内容,对实际操作环节的工作程序、安全条件、规程要求的熟悉和反复练习,会很大程序上促进学生的学习热情和适应能力,在专业课结束后安排适当的见习加深印象,例如实地观察发电厂的工作环境,了解发电厂的日常运作,包括主要一次设备、二次设备、进出线情况等电气设备的布置方式,实地观察电气设备运行状态,了解变电站的电气参数测量,学习对设备异常现象进行判断和处理的方法,从而熟悉供电系统的工作内容和安全操作规程,在实践中结合所学,深化理解、总结收获,熟悉安全操作注意事项,并且发现自己专业的弱项,这种双向模拟并重的实训教学方法,更可帮助学生在学校学习期间完成从理论到实践应用的过程。此外,最主要的一点,是使学生培养分析问题、解决问题的实际工作能力和创新精神,激发学生的敬业、创业精神,提高对本专业的自信和努力探索的兴趣,增强事业心和责任感,才是开启学生专业深造的关键因素。
关键词:校企合作;理实一体化;人才培养模式
作者简介:杨宏民(1968-),男,河南偃师人,郑州电力高等专科学校动力系,副教授;杜雅琴(1971-),女,河南南阳人,郑州电力高等专科学校动力系,副教授。(河南 郑州 450004)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)19-0045-01
在电力生产技术迅速发展的新形势下,火力发电厂集控运行职业体系是一个技术水平不断提高的动态系统,集控运行人员必须具有发展的应变能力才能适应需求。另外,在火电厂集控运行技术中技术发展的综合化特征体现得比较突出。集控运行专业的技术人员既要有动力设备、电气设备的专业知识,又要熟悉自动控制系统的理论,还要有运行质量的控制能力。比如机组在长期运行中出现故障,如何及时、正确地处理对于整个电厂的安全可靠运行是非常重要的。运行人员处理这些问题前必须首先判断故障点,了解出现故障的具体原因、严重程度及处理过程中必须遵循的方法。同时还应认识到违反操作规程可能产生的严重后果,提出正确的处理步骤及事故预防措施。因此集控专业课程多、新知识多,学生不但必须学习掌握足够丰富的理论知识,还要具备一定的操作调整动手能力才能适应工作岗位要求。
一、教学中存在的问题及解决思路
目前郑州电力高等专科学校(以下简称“我校”)火电厂集控运行专业被列为省特色专业建设点。该专业也是学校的重点专业,为了满足企业和现场的要求进行了大量的教学改革工作,增加了基于工作过程的学生实训教学环节及教学时数,适当压缩理论课时,学生动手操作能力得到极大提升,但处理问题的能力提高并不大,对设备控制调节水平提高有限,和现场要求还有很大差距。究其原因,火电厂集控运行专业是一个技术应用性很强的专业,需要从业人员具备较高的理论水平才能进行正确的判断运行操作能力。因此,该专业毕业生除有很强的现场操作技能和素质外,还要掌握相应层次的专业技术理论,具备很强的技术应用,在深化教学改革的同时不能降低对学生的理论知识要求。要求学生在熟悉设备操作步骤的基础上强调机组的集控运行调节能力,而调节能力主要考查理论知识的掌握理解及应用水平,以往的教学并没有根本上提高学生的理论应用水平。
由于专业的特殊性要求,火电厂集控运行专业要求学生有较高的理论知识和应用知识解决实际问题的能力,而不是仅仅学会操作过程,因此学校确定了以学生为中心的理实一体化教学改革方向,解决理论与生产实际相脱离、理论教学与实训环节作为独立课程分开教学等问题,突出实训为理论服务、理论为实际生产服务的思想,结合本专业实际情况及高职教育新理念,把以往实践教学模块课程根据课程特点逐渐和理论模块课程相互融合,真正实现理实一体化教学,加强理论知识学习,为现场机组安全经济运行打下坚实的理论基础。
二、火电厂集控运行专业理实一体化人才培养模式改革
火电厂集控运行专业具有明显的发电行业特点,我校紧密结合企业实际,聘请企业技术专家全程参与人才培养方案的制订。引入企业新技术、新工艺、新标准、新规范,校企合作共同开发专业课程和教学资源,推行任务驱动、项目导向等理实一体化的教学模式,将学校的教学过程和企业的生产过程紧密结合,增强学生的职业竞争能力。在校企合作、工学结合、顶岗实习的大框架下,结合本专业特点采用先机、炉、电、辅机分专业学习,最后进行综合实训、顶岗实习的人才培养过程,归纳出校企合作、理实一体、分层递进的人才培养模式。
1.校企合作
成立校企合作委员会,学校和企业深度合作,企业参与学校人才培养方案的制订、课程开发及内容改革,参与教学过程及考核,共建实训基地。
(1)产学结合、校企互动,由学校教师和企业专家共同开发优质的核心课程,突出课程的开放性和职业定向性,根据火力发电新技术发展变化和企业要求及时更新教学内容,企业与学校共同参与制订教学计划、授课计划和教材编写工作。由学校教师和企业专家共同授课,其中企业专家重点承担实践性强、与现场联系紧密的教学内容部分,使学生获得的知识、技能真正满足职业岗位的要求。
(2)由企业、学校联合调整、选定课程内容,根据企业需求安排理论和实践教学环节。
(3)组织专业教师与企业技术人员共同对核心课程和主干课程进行改革,每门课程以具有实用性、综合性、可操作性的实训项目为内容,把必须掌握的知识融入课程中,以实训项目需求驱动学生学习的主动性和积极性,并形成相应的实训过程考核机制。对已确定的实训项目安排专人在教学中实际应用,通过实践总结经验与教训,对实训项目进行完善。
(4)校企合作共建理实一体化实训基地。实训基地拥有教学、实训楼,有较为完善的汽机、锅炉、电气、热控等专业实际训练设施,为学生基本技能、专项技能训练、理论知识学习提供了优良的软、硬件支持。同时也满足了职业技能竞赛、教师工程实践和科研开发的要求。校企双方人员根据实施效果不断完善实习计划和相关管理制度,实训基地共建共管,实践教学共同实施,有利于提高学生专业实训和顶岗实习的质量水平。
(5)在课程教学评价和考核中采用灵活多样的方式,吸纳
行业企业和社会有关方面专家参与考核评价。引入电力行业企业职业资格证书(中级工)认证培养,即通过三年的学习,学生除获得毕业证外,还应考取其中一项职业资格证书。
2.理实一体
结合本专业的实际情况及高职教育新理念,把以前的理论和实践课充分融合,理论课程和实践环节不再分开,逐步取消单独实训课程,真正实现理实一体化教学。
通过改革使教学中电厂设备结构布置、电厂运行原理及调整操作等学习难点得到解决。在教学活动中突出学生的主体地位,学练结合,有利于培养学生能力,现场感、真实感强,提高了课堂教学效率。
理实一体化教学降低了学习理论的难度,以前两课时解决的内容在理实一体化的环境中可能一课时就解决了,而且效果更好。因此一体化教学不仅没有减少理论知识的学习,还提高了学生对知识的理解应用能力,同时也锻炼了学生的动手操作水平。这样理论和实践相互促进,提高学习效率,减少学时,适应了火电厂集控运行专业课程多、课时多及新知识多的特点,可以在有限的时间内学习更多的知识。
3.分层递进
(1)按照由基础到专业、由单项到综合的原则安排三年的课程,在教学内容的设计上遵循能力成长和学生学习职业技能的规律,按照能力递进培养的方式安排教学内容,使学生的职业综合能力得以提高。其课程组成包括公共基础领域课程、专业知识领域课程、综合素质拓展和专业素质拓展课程。
(2)专业知识领域核心课程按照火力发电厂集控运行专业课程特点,先汽轮机、锅炉、发电机、辅机、控制仪表等单专业学习,再综合学习训练。单专业对应课程有汽轮机设备及运行、锅炉设备及运行、电气设备及运行、泵与风机、热工控制及仪表、发电厂电气设备等,综合学习课程有单元机组集控运行、热力发电厂、火电机组运行仿真实训等,符合由单一到复杂、层层递进的学习规律,即先机、炉、电、辅机分专业学习,最后综合实训、顶岗实习。
三、专业知识领域课程理实一体化改革
1.融合理论课程和实训课程
原有的单独实训课程有制图CAD、锅炉阀门管道系统安装检修实训、水泵安装检修实训、汽轮机本体安装检修实训、电气运行实训、电站锅炉运行实训、电站汽轮机运行实训、专业实训及仿真实训。本次改革的重点是逐步取消以上单独实训课程,把实训和相应理论课程融合,真正实现理实一体化教学。融合后课程如表1所示:
行
2.制订课程标准
融合后课程按照理实一体化思想制订课程标准,要求专业知识领域课程4节连上或全天上课形式实施。理论与实践结合紧密,转换及时,解决了以往学生学习理论枯燥、参加实践目的不明确的困难,调动了学生学习的积极性。
3.加强理实一体化教室及实训室建设
为满足专业知识领域课程理实一体化改革的需要,学校加强了理实一体化教室及实训室建设。
(1)在原有实训室的基础上改建一体化教室,根据不同学习领域课程有目的地建设不同理实一体化教室,把原有的电厂设备、工程挂图、设备模型转移到实训室,每次授课均配现场照片、模型及图纸,努力实现实物教学。这样课堂上以前很难讲明白的设备结构布置问题学生就一目了然了,他们可以把更多的精力用在设备的运行原理上,这样更符合火力发电厂集控运行专业的职业特点,更接近实用。
(2)创造真实与仿真实训环境,火电厂仿真运行是仿真性训练教学,与在电厂集控室操作相同,可以实现机、炉、电、辅机的系统运行及事故处理,这样学生在学校所做的实训就是其第一任职岗位所做的工作,使学生在企业的适应期最大限度地缩短,达到工学结合的目的。
(3)校企合作共建理实一体化实训基地,保障了学生专业实训和顶岗实习的质量水平。
参考文献:
[1]姜大源,吴全全.当代德国职业教育主流教学思想研究[M].北京:清华大学出版社,2007.
关键词:高电压技术;课程开发;职业能力
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0033-02
根据高职教育人才培养目标,结合课程特征和行业发展背景,对“高电压技术”课程开发,打破原有以理论体系为重的教材模式,克服原教学体系面面俱到、重理论轻实践的通病,去掉高电压理论不确定性内容和过于深奥不适合高职学生学习特征的理论,增加测试仪器的使用、新设备的选配及相关国家行业标准和职业资格认证考核要求等内容,以职业能力为主线、以够用为度,重新规划教学内容,并依托电力行业,设计实现教-学-做“一体化”、工学深度交融的教学模式。最后进行学习情境设计,划分教学单元目标,选择合适载体和教学方法,在突出职业技能训练和职业道德培养的前提下,建设教学条件,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
一、“高电压技术”课程开发与设计总的思路
“高电压技术”课程开发与设计总的思路是:专业定位――工作任务分析――课程定位――工作过程分析――典型工作任务――最后形成具体学习情境。下面分以下两方面具体介绍。
1.课程定位
在专业建设委员会的指导下,课题组成员走访、调查了本专业面向的行业职业(工种)情况及毕业生就业情况,整理确定本专业涵盖的两大职业岗位群:电气运行与检修、变电运行与检修。笔者与企业专家、行业能手一起,归纳总结各职业岗位群典型工作任务,通过对岗位工作任务逐一分析提炼出职业能力,其中部分是与高电压技术课程直接相关联的。最终,笔者定位“高电压技术”课程为:发电厂及电力系统专业的核心技能课程;发电厂及电力系统专业核心职业资格证书――电气试验工的对应课程;发电厂及电力系统专业电气、变电岗位群职业综合素质养成课程。
课程完成后,学生需具备以下能力:专业能力,即行业标准和企业规程的理解应用能力、绝缘试验操作能力、过电压防护设备配置和选择能力;社会能力,即具有良好的思想政治觉悟、职业道德和社会行为规范,具有团队协作能力和良好的交流沟通能力;方法能力,具有一定的抽象与逻辑思维能力等。
2.课程设计思路
笔者采用了基于工作过程的课程开发模式。
首先,校企一家,共同开发课程。在课程设计阶段,针对课程内容走访企业班组,收集相关行业标准、企业要求,以及教学所需各种资料作为教学素材,并与企业实训教师一起着手编制职业资格认证培训教材及校内特色教材。在课程实施阶段,由学校投入资金,由电力行业提供部分测试仪器及样品共同构建作为一体化教学场景,并由电力行业提供现场所作为实训、观摩场所,聘请企业能手做兼职实训教师,指导学生进行校外实训及顶岗实训。在课程反馈阶段,通过请进专家座谈、教师深入就业单位访谈以及信函等方式,收集单位反馈意见,对教学计划执行情况进行分析,查找存在的问题,并实时追踪知识技能要求的不断变化,实施再修订、更新教学内容及方法。
其次,基于工作过程构建课程体系。通过对职业岗位群典型工作任务的深入分析,在本课题组成员以及企业能工巧匠的共同探讨下,归纳出绝缘试验及过电压防护工作过程。以绝缘试验工作过程为例:从方案制订、方案评审到标准解读、标准化作业卡制定、仪器选择、安全措施及现场测试记录、结果分析、结果审核到资格终结、报告编制。在教学设计中,笔者刻意强化了工作过程性知识,塑造学生的职业性。
最后,通过校企共建实训基地,实现课程的实践性。为充分利用电力公司实训基地资源和生产现场,乌海职业技术学院与多家企业签订校外实训基地协议(并对其提供技术支持,形成了学校与企业双赢、互助的长效合作机制)。高职高专学生普遍对传统的理论学习不感兴趣,学生在校外实训基地观摩电力行业从业人员的实际操作,塑造学生的规范性、安全性和职业性。在安全措施许可的前提下,通过角色扮演等教学方法,让学生部分融入实际工作中,实现现场教学、教学做的交替统一,使枯燥的教学过程真实化、具体化,提高了学生的学习兴趣,提升了教学效果。
二、课程建设与实施
1.课程内容改革
定义了课程目标,通过基于工作过程的课程开发模式,笔者设计了以下三个学习情境:情境一――绝缘材料电气特性;情境二――绝缘预防性试验;情境三――过电压防护设备配置。情境一培养的职业能力主要是:认识绝缘材料,能利用专业术语评价介质绝缘性能的优劣;能构造设备的绝缘结构。情境二培养的职业能力主要是:能做安全措施,能做绝缘试验,能利用各种绝缘试验的结果判断绝缘的在线状况。情境三培养的职业能力主要是:认识过电压的产生及危害、绝缘材料,能利用专业术语评价介质绝缘性能的优劣;能构造设备的绝缘结构、能正确分析、利用、配置各种过压防护设备。
由学习情境的能力目标,笔者又分别构造了子情境。在绝缘材料电气特性情境中,笔者先在多媒体教室介绍了绝缘材料,接着在仿真实训室介绍绝缘性能的丧失及原因,也就是绝缘介质的电气特性,接着再回多媒体教室认识单个电气设备的绝缘构造。笔者把绝缘性能的丧失这部分内容放在仿真实训室是因为绝缘丧失是危险的,仿真室能更好地模拟绝缘丧失现象并强化现场工作流程。
在绝缘预防性试验情境中,笔者先在多媒体教室介绍现场试验的标准化作业流程及单个试验的接线方法、注意事项,让学生在试验指导书的帮助下自己设计试验作业卡,然后在高压实训基地进行具体试验,所有单个试验完成后,最后在一体化教室进行整个设备的全部预防性试验。
过电压防护设备配置情境中,笔者先在多媒体教室介绍各种防护设备,然后在校外实训基地去认识各种防护设备,接着笔者又回多媒体教室介绍过电压的原因及防护,再给出一个现场过电压防护配置项目,让学生分组设计过电压防护设施配置,最后再让学生在校外顶岗实训基地查看过电压防护设施配置,最终更新自己的设计
学生在学习情境中亲自经历结构完整的工作过程,并完成部分最具典型的综合性工作任务,获得对课程知识点的认知和技能素质的培养。本着“适当、够用”的原则,传统理论知识的总量减少但融入过程性知识,并融入了《国家职业技能鉴定规范(电力行业)》、《高电压试验技术》GB/T16927-1997、《电力设备预防性试验规程》DL/T596-1996、《内蒙古电力公司高压试验标准化作业指导书 》等国家标准和行业规程条例,再接合“教-学-做”一体化教学手段,使知识和技能有机融合。在学习情境的实施中,通过如角色扮演、分组比赛等方法,强调学生间的合作和交流,为学生可持续性发展奠定了良好的基础。前述专业能力第一点以及方法能力、社会能力的培养将通过学生的学习行动贯穿于整个学习情境的教学过程中,而专业能力的后两点直接体现在三个教学情境中。
2.课程考核方法改革
笔者采用开放的考核模式,注重职业能力的考核,有利于学生综合能力的判断。
(1)考核形式多样化,闭卷笔试、口试、与技能操作等。
(2)既强调课程终结考核,也引入了过程考核作为判断学生成绩的依据。
(3)针对不同教学情境,采用不同考核模式,其中情境一以课程结束后鉴定性考核为主,情境二以学生动手实做考核为主,情境三以案例考核为主,分别强调学生对应知应会能力的掌握和学生职业素养的养成。
(4)以取证代替考试,如在课程学习过程中取得《电气试验工》中级及以上资格证书,可申请免考,成绩定为优秀。教学评价引入职业资格鉴定的内容,区分对待应知应会能力,形成由教师、企业、学生自己等多主体参与的互动式评价方式,既评价学生工作过程,又评价工作成果;既要评价学生相关知识的掌握程度,又要评价技能训练状况,还有评价其团结协作能力和工作态度。
三、课程改革特色
第一,依托电力行业,校企一家共同实现工学结合的人才培养,课程的工学结合主要体现在教学目标、教学内容、教学实施以及教学评价上:工学结合的教学目标;工学结合的教学内容;工学结合的教学实施;工学结合的教学评价。
第二,以工作过程融合“理论”与“实践”教学,真正做到教-学-做“一体化”传统的课程体系将“理论”与“实践”课程划分为相互独立的两大课程体系,虽然相互之间也有融合,但在教学实践中反而强化了理论与实践的割裂,不利于职业能力的培养。在基于工作任务的课程体系不再区分“理论”与“实践”课程,而是根据工作任务、课程目标和教学内容的需要,按实际工作流程进行教学组织。教师边讲边做,学生边看边学边动手,使理论教学中有实践,实践教学中也有理论,真正做到教-学-做“一体化”。
第三,引入行业标准化作业理念,加强职业素质的养成教育。笔者与君正能源化工有限公司热电厂合作,开发了标准化作业教学视频,并运用于教学中。同时,在各项教学情境中,都以生产实际中的规程、规范为指导,严格执行岗位责任条例,注重职业道德培养和职业素养养成。
参考文献:
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[2]邱毓昌.对面向21世纪的高压技术课程的探讨[J].电气电子教报,2001,23(2):11-12.
[3]崔颖.高校课程体系的构建研究[J].高教探索,2009,(3):88-90.
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(10):149-150.
[5]伍建桥.高职课程改革与课程模式的构建[J].中国高教研究,
2006,(2).
又逢金秋,从事职业教育18年的邹火军也迎来了收获的时节。在龙城柳州,我们“盘点”他的闪亮的人生足迹――
从教:他与职业教育结下“不解情缘”
1990年,邹火军考入广西柳州机械工人技术学校(现更名为广西机械高级技工学校、广西机电技师学院)就读维修电工专业,从此与“电”结下不解之缘。1993年,他以优异的成绩考入当时有“中国第一职业教育学府”美誉的天津职业技术师范学院(现更名为天津职业技术师范大学)就读电气系电气自动化专业,毕业后回到广西机械高级技工学校任电类专业教师,从此与职业教育结下“不解情缘”。
在学校里,除了日常教学和管理工作外,邹火军主要担任技师、高级技师、企业高技能人才的培训和考核工作。2000年,邹火军重回母校天津职业技术师范大学就读机电技术教育(专升本)专业,进一步提升自己的业务水平和操作技能,适应职业教育的发展。2004年,他参加全区技工院校教师技能大赛获得第一名,并代表广西参加当年“广州数控杯”全国技工学校技能竞赛(教师组)获得第五名,被授予“全国技术能手”“全国技能大赛园丁奖”“广西技能大奖”“广西青年岗位能手”等称号。
邹火军还多次参加中外学术交流活动,2007年,获人力资源社会保障部培训司派遣到加拿大阿尔伯塔省北亚理工学院参加为期两个月的“中加合作高级技术工人队伍建设电工培训班”的学术交流,回国后,他创新地把国外先进的职业教育理论与我国职业教育特点相结合,形成一套新的中职院校电气自动化教学方法全面应用于学校各专业,取得良好效果,并在广西中职学校和技工院校电类专业中得到热烈响应。
2012年,邹火军被人力资源社会劳动保障部授予“国家级技能大师”称号,成立“邹火军国家级技能大师工作室”,成为广西首位也是唯一一位电类专业国家级技能大师。
2013年,邹火军国家级技能大师工作室承办全区技工学校电类专业教师教学能力提升师资培训班,邹火军担任主讲教师,为全区20多所技工学校的40名教师进行教学能力和专业技术对口培训。此外,他还与工作室的团队成员分别担任在广州、青岛举办的全国技工院校电类专业教材教法师资培训班的主讲教师,对全国100多位电类专业教师进行培训,有效提升相关地区电气专业建设水平。
科研:他甘当“电教”事业铺路石
成立工作室后,邹火军带领团队先后完成了上汽通用五菱股份有限公司车身焊接流水线项目、五门一盖包边机控制系统项目、柳钢集团埋弧焊项目、H型钢组力机系统改造项目、大型镗铣床数控系统改造项目、广西凤糖集团XZ-1360AT离心分密机自动控制系统改造项目、上浮器自动控制通讯系统改造项目等大型技术攻关任务,为区域经济发展直接提供服务,使企业生产、专业教学、科技开发与推广得到实质性结合。
同时,有丰富实践动手能力的邹火军还主持开发PLC―触摸屏―变频器综合实验台、自动化工业控制网络演示屏、机床电气线路维修训练考核实训台、技师/高级技师培训用直流调速教学模块等十几项技术成果,为学校节约教学经费200多万元,使学校的维修电工、光机电一体等专业在新知识、新技术、新工艺、新方法等方面的教学能力得到迅猛发展,这些技术开发成果转化形成的教学装置成为广西职业院校维修电工专业的新亮点。在这些技术成果中,由邹火军担任总负责研制工作的“PLC―触摸屏―变频器综合实验台”,获得第六届全国技工学校技术开发优秀成果一等奖,该技术成果具有较强的先进性及推广应用价值,其应用效果得到全国同行的一致赞誉。
2012年,邹火军作为国家示范性职业学校数字化资源共建共享课题子课题《PLC应用技术(三菱)》的负责人,牵头国内23所中职示范校开展精品课程资源建设,并通过教育部验收,在全国范围内实现共享,有效促进了全国中等职业学校电气运行与控制专业数字化教学资源建设和信息化教学发展,为职业教育信息化建设作出了贡献。
“把自己的实践心得记录下来,做一块铺路石,引导后来者少走弯路。”秉持这样朴素的理念,邹火军总结长期生产、教学过程中积累的实践经验和理论,分别主持编写教材:电工高技能人才系列丛书《数控机床电气维修技术》、《电气基本控制线路的安装与检修》;全国中等职业技术学校电工类专业一体化精品教材《PLC基础与实训》;全国高级技工学校电气自动化安装与维修专用教材《PLC应用技术(三菱)》上下册、《变频器应用技术实训指导书》、《PLC应用技术实训指导书》、《变频器、PLC特殊功能模块应用指导书》、《PLC、变频器和触摸屏综合实训》;技工院校“十二五”规划教材(高级工・任务驱动模式)《PLC应用技术(三菱)》、《机床电气检修》、《变频技术及应用》等中等职业教育及高技能人才培训教材,先后在中国劳动和社会保障出版社、机械工业出版社、清华大学出版社、中国电力出版社出版,为其他学校、专业的教材建设提供了参考和借鉴,推进了以工作过程为导向的课程体系改革。
传艺:他乐于传授精湛技术
“我能成长为一个工段长,全赖邹火军大师的培养。”这是柳州市第十二届“青工状元”、柳州市技术能手、柳州市“知识型”标兵、广西技术能手、全国技术能手、上汽通用五菱汽车有限公司工段长吴俊工对邹火军的满怀感激。
邹火军多次受企业委托,对企业选派的中青年技术骨干进行一对一研修培养。在带徒传艺时,他始终坚持“授人以鱼,不如授人以渔”的思路,除了手把手传授技艺,还耐心启发学员动脑搞技术创新。
近五年来,邹火军为广西玉柴(集团)机器有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、东风柳州汽车有限公司、广西柳州钢铁(集团)股份有限公司、广西柳工机械股份有限公司的技术骨干进行专项技术培养,使这些青年技术骨干迅速成长为企业的技术带头人和创新能手,其中的一些技术骨干如:顾林获得2009年广西职工技能大赛维修电工工种第一名,温寿平获得第二届“振兴杯”广西职工技能大赛第一名,吴俊获得柳州市第十二届青工状元、广西职工技能大赛维修电工工种第二名,柳宁获得柳州市职工技能大赛维修电工工种第一名,冯雄飞获得2009年、2012年柳州市职工技能大赛维修电工工种第一名。他们为柳州企业的产业升级和技术创新作出杰出贡献。
邹火军还借助高技能人才实训基地和技能大师工作室平台,带领团队积极承担社会培训工作,实施校企合作“订单班”培养,为企业培养高技能人才,分别开办“鱼峰班”“鹿化班”“五菱班”“柳钢班”,实现年培训和鉴定在岗职工300人次。
同时,邹火军带领团队大力开展职业资格培训与鉴定工作,2012年以来,完成维修电工社会化技师、高级技师等培训及鉴定共560 人,取证率100%;为企业开展多层次员工培训和职业技能鉴定服务,员工培训层次及培训量名列广西中职院校前列,成为全国总工会的职工培训基地。特别是邹火军负责主持的“上汽通用五菱汽车有限公司高技能人才研修知识更新培训班”和“自治区现代制造机电一体化与工业控制技术急需紧缺人才培养培训班”,培训项目层次高,人数多,效果好,得到企业高度评价认可。
关键词:PLC技术 信息化教学 创客教育
PLC技术是中职电气运行与控制、机电技术应用等专业的一门实践性很强的专业核心课程,具有知识覆盖范围广、实践性非常强、逻辑性严密和更新发展快的特点。因此需要学生有很好的逻辑思维能力和实践应用能力。
一、教学设计理念
传统教学大多侧重于理论教学,忽视了实际应用,导致学生没有实际动手能力,完全纸上谈兵,无益于以后的实际应用。面对传统教学的弊端,如何才能唤起学生自主学习的欲望,激发学生的学习兴趣,提高实践应用能力,是做好教学设计、提高课程教学质量的关键。
二、采用信息化教学手段的优势
笔者在PLC技术的教学实践中发现,采用信息化教学手段有很多优势能激发学生的学习动力,培养学生的实践和创新能力,可以取得良好的教学效果。主要表现在以下方面。
第一,呈现手段生动直观。信息化教学能够将抽象的教学内容如PLC的工作原理、软元件与电气继电器的功能区别等,用信息技术手段生动直观地表现出来,完成知识的轻松建构。
第二,学材丰富。通过多媒体教学课件、网络资源、仿真教学软件、数字影像技术、教学资源库等多种形式提供更加丰富的教学资源,学生可以从多个渠道获取丰富的学习资源。
第三,师生角色转换。学生学习变“被动”为“自主”采用信息化教学手段后,能够实现由“教师一言堂”到“以学生为主体”的教学方式的根本改变,教师是引导者与支持者,师生共同探讨获取知识。
第四,提高学生自主解决问题和创新的能力。通过QQ群、校园网、手机智能化功能、数字化实训室等创客教育空间,学生在学习过程中可以相互交流、分享学习经验。
三、教学案例解析
以下笔者将以“《用PLC控制的多种液体自动混合装置》教学单元的信息化教学设计”为案例阐述信息化教学手段在PLC技术教学中的应用。
1.教材学情分析
教学对象为二年级机电技术应用专业的W生,具备以下三个特征:即将步入顶岗实习阶段,需要我们营造一个与工作环境相贴近的学习环境;自我学习和自我监督能力差,需要老师引领和指导;面对枯燥乏味的工业设计时对抽象的程序编制缺乏兴趣,视为庞大障碍。
2.教学策略及信息化手段应用分析
(1)教学策略。首先,团队协作和良好的6S32作习惯的养成将会贯穿整个课堂。其次,采用双线并行的、以能力为本位的项目教学法来设计训练项目,训练学生可迁移的综合能力。结合项目任务报告书,监督和检查学生的学习效果。老师带领学生在课堂上完成两种液体自动混合控制的端口安排、主体程序、电路连接和调试等内容的项目A,之后安排学生参照项目A做出加入正常停止和急停设计的项目B,锻炼学生从项目A中的学习,来完成项目B的能力。知识和能力得到了迁移。用具体的工作来训练了一般的能力。再次,运用“资讯-计划-决策-实施-检查-评估”六步法,充分体现以学生为主体的教学。最后,通过“四阶梯”的知识要点引导,即详细的控制要求分析、顺序控制中功能图的互动设计、步进程序的分段给出和程序修改训练,让学生轻松逾越障碍。
(2)教学方法及信息化手段应用分析。以上运用了兴趣引导法来引出课题,用小组学习法使得团队协作一起完成教学任务,用探究式学习法来使得学生完成控制要求的分析和归纳、控制端口的列出、控制要求改变后的分析和研究,用以能力为本位的双线并行的项目式教学法设计项目A、B,训练学生可迁移的综合能力。
而视频、图片、多媒体教学课件、编程软件等多种信息化教学手段的使用,有效地利用信息化技术辅助了教学。特别是通过运用仿真教学软件进行PLC步进指令程序的编制、调试和改进,使得课堂教学突出了重点,也让学生先在仿真环境下模拟调试,减少了后续调试设备的故障率。并且学生通过校园网机电技术应用专业教学资源库平台进行资料下载、学员交流、学习效果评价,查找相关知识和讨论编程思路,协作式地突破课堂的难点――步进功能图的设计以及编程思路的构成,最后还能够信息化地评价学习效果。
在过去未进行这四种教学方法和信息化教学手段相结合的情况下,该内容需要4个课时(180分钟)才能讲授和训练完毕,现在可缩短为3个课时(135分钟)完成,理论与实践一体化教学,信息化教学资源形象直观,且“趁热打铁”利于学生及时地掌握和消化知识。
3.教学过程中信息化技术的运用
笔者在教学中八个地方采用了信息化技术辅助教学。
第一,课题引入部分采用情境导入法,通过播放可口可乐公司产品生产的视频和混料罐图片,回忆生产线参观过程。
第二,是通过微课视频观看用PLC控制的多种液体自动混合装置(实验室模拟装置)的运行过程,并由各学生小组根据视频讨论和归纳出控制要求。
第三,各小组根据控制要求,列出I/O分配图和画出硬件接线图,教师通过多媒体教学课件引导学生按“PLC程序设计员”岗位技能标准设计步进功能图。
第四,教师利用多媒体广播软件和PLC的编程软件进行程序输入演示。
第五,各小组利用PLC的编程软件和教学资源库平台中的仿真教学软件进行编程、调试和模拟运行的训练。
第六,教师通过现场录播软件进行现场演示接线和线路测试的广播,并引导学生在教学资源库平台中查找硬件接线的微课视频以备接线过程中反复参考。
第七,教师在教学资源库平台中设置评价表,供学生小组对学习任务进行自评、互评等效果评价,并通过效果评价和小组总结了解学生学习的反馈。
第八,在课外教师通过微信群和QQ群对学生进行答疑解惑,提高了学生学习兴趣,也拉近了师生关系。
四、教学反思
以上教学单元的信息化教学设计与实施是以“先进的信息化教育技术手段”优化了教学过程。整个课堂实践将多媒体技术、网络技术、编程软件技术等现代教育技术手段融入教学过程中,使得抽象的问题直观化、复杂的问题简单化、动态过程可视化,有效地解决了教学中的重难点,提高了学生的学习兴趣。五、小结
通过应用实例,我们不难看出,这样的教学模式体现了“以学生为中心”的“做中学、学中做”理念,也体现了数字化技术的创客教育在现代职业教育中逐步得到应用,在信息化时代中与时俱进。