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本文在项目教学法的基础上,根据中职“电子产品安装与调试”课程特点总结出“展示—分析—实践—总结—拓展”五个教学环节,重点介绍了这五个教学环节实施步骤、注意事项等。
关键词
项目教学法;电子产品;安装与调试
0引言
项目教学注重“做中学、做中教”,符合现代中职生以形象思维为主导的思维模式,是当前中职教育经常运用的一种教学方法。“电子产品安装与调试”是中职电子技术应用专业的核心课程,通过对一些电子产品的安装与调试,帮助学生了解电子产品的装配工艺,巩固专业基础和专业技能,掌握电路图的分析、电子元器件的检测、电子产品的安装与调试,提高学生的实际应用和操作能力,为学生职业生涯可持续发展奠定基础。几年来我们通过对项目教学在“电子产品安装与调试”教学中的实践,总结出“展示—分析—实践—总结—拓展”五个教学环节的“五步项目教学法”,在实际的教学中取得了不错的效果。下面我们以“555振动报警器的安装与调试”为例详细介绍项目教学法的在“电子产品安装与调试”教学中的应用。
1实施步骤
“电子产品安装与调试”教学中应用“五步项目教学法”可用表1进行简单的描述。
1.1创设情境展示实物
创设一定的教学情境,让学生在情境中学习,不但能使项目任务具体化,还能激发学生的学习兴趣,使学生产生探究的欲望和动机。“电子产品安装与调试”教学中主要是通过实物来创设情境,教师要亲自动手做好教学用的电子产品,切身体会产品制作过程的难点。要重点展示实物的功能和特点,让学生有直观的感性认识。要明确实训项目的重点及实训的正确结果,使实训更有目的性和针对性。教师在实物展示过程中要创设一些问题,要求学生参与回答,和学生进行互动,打破单调的教师展示教学格局,采用启发诱导式教学,充分调动学生的积极性和主动性,引导学生积极参与教学。本实训项目可以创设的问题有:报警声是怎样产生,怎样做到振动报警,还可让学生例举些其他的报警装置等。
1.2言简意赅分析原理
项目实物展示后,在任务的驱动下,进入分析问题阶段,主要是分析电路的原理。电路原理的分析要突出整体、抓住关键,可忽视细节部分的分析,使学生从整体上把握电路的工作原理,并为后面的调试工作做好知识的铺垫。教师在讲解原理时要多提问、多引导、多启发,师生互动。555振动报警器的整体工作原理:555构成单稳态触发器,TQ9561形成报警电路,报警电路的工作与否受VT2的直接控制。当水银开关SW受振动接通后,555的3脚输出高电平,VT2导通,报警电路工作。报警时间的长短由R1和C1决定,也可直接按复位按钮使555的3脚输出低电平,VT2截止,报警电路停止工作。要引导学生分析VT1、VT2起什么作用,使学生清楚VT1、VT2不同作用,也为调试时为什么可短接VT2的C、E极做好铺垫。
1.3动手操作实践任务
分析原理后,就是动手操作环节。在实际的安装与调试过程中,学生是主角,教师主要起引导、答疑、监督作用。实践操作一般包括元器件的清点与检测、安装、调试三块内容。学生常常会轻视元器件的清点与检测这一环节,领到器材后迫不急待地去安装,这既不利于学生良好工作习惯的养成,也极易为后续的安装调试埋下隐患。教师一定要使学生理解元器件的清点与检测的重要性,要告知学生若在安装过程中才发现元器件有缺少或损坏,要学生自己负责解决。教师要重视巡查,督促学生认真踏实做好清点与检测工作。在正式安装前,教师要特别提醒学生该产品安装的注意事项,使学生少走弯路,做得顺做得畅,提高课堂效率。本项目主要要提醒学生:TQ9561安装时要用导线或电阻的多余引脚将1、3、5焊接加长引出;水银开关可先不安装,在调试过程中再安装;复位按钮不能直接装在电路板上,要用导线引出,并注意导线的长短。调试是实践操作中的重中之重更是难点,教师一定要在学生进行调试前集中讲解调试前要检查什么,调试的方法及注意事项,出现故障要怎样排除这三方面的内容,避免学生无头绪的瞎搞,使学生在调试的过程中也有章可循。本项目调试主要方法:报警部分调试时,将VT2的C、E极间短路一下,若有正常的报警声发出,说明报警电路工作正常,若不正常,应重点检查TQ9561上的振荡电阻是否安装可靠;555单稳态电路调试时,调试时用短接水银开关两焊点的办法来模拟,当工作正常后,再焊上水银开关,具体水银开关位置怎样安装,要根据报警器实际安装方式确定,保证水银开关的状态平时应为断开,而有振动时开关能可靠接通。在整个实训过程中,教师要多巡视,发现学生中存在的问题要适时指导,对典型的问题要及时向全体学生进行讲解。要重视课堂秩序的管理,不能管得过严,使整个课堂缺乏活力,也不能放任学生,造成课堂秩序失控,保证学生在轻松、有序的环境中完成项目任务。在学生分组实训时要特别注意是否每个小组成员都参与项目,发现有“请人做”、“搭便车”的现象要及时制止、引导。为更好地体现教学过程,方便后面的总结评价,教师应设计一些教学用表,如元器件的检测表,电压、波形测量记录表,调试评价表等。
1.4师生互动评价总结
总结评价是项目教学重要的环节,任务完成后一定要对学生的作品完成情况进行总结和评价。评价的重点要放在学生项目成果和项目实施过程中的表现上,将能力、素质、知识的考核评价融合于项目任务的完成过程之中。可采取学生自评、互评,教师总评相结合的方式,不仅关注学生项目完成的情况,还要关注学生非智力因素的发展。通过学生自评、互评,不仅能总结实训过程中的收获、存在的问题及解决的方法等,还可提高学生在分析和解决问题能力、自我评价和评价他人能力等,让学生在评价活动中全面发展。教师总评一方面要对学生个体进行项目评价,帮助学生总结完成任务的过程和方法,促使学生反思自己的思路和行为,把所学的知识与技能内化;更要对学生实训中存在的共性问题、重点难点进行高度的梳理和概括,帮助学生把零散孤立的知识贯穿起来,形成完整的知识结构。
1.5完成报告拓展任务
现在很多的中职生都觉得专业实训课后无作业很正常,学生觉得实训课就应没有书面作业;教师是觉得现在的中职生知识能力水平普遍较差完成不了实训总结报告。其实这些想法是不对的,只要教师设计好实训报告的规范样本,选择学生学过、做过、碰到过的报告内容,降低难度、消除学生的畏难情绪,实践证明学生能完成较高质量实训报告。一般的报告内容可主要包括简述电路工作原理、调试步骤、实训过程中出现的问题及解决办法、测试记录、拓展任务等,不同的实训项目报告内容要略作调整。实训报告中测试记录的具体要求由教师确定,如“555振动报警器的安装与调试”的测试内容:电路不报警时555集成电路2、3、6脚的电压和VT2的B、C脚电压;电路报警时555集成电路2、3、6脚的电压和VT2的B、C脚电压,555集成电路3、6脚的电压波形等。拓展任务要求学生搜集一种555集成电路的其他应用电路或其他的报警器,并简要分析原理,促使学生进一步拓展知识,提高能力。最后教师要认真批改学生实训总结报告,点评完成情况,并选择几位拓展任务完成较好的学生在下次课堂中进行介绍,使实训报告真正起到总结经验、固化所学、拓展提升的作用。
2注意事项
项目教学法的特点是“理实一体,学做合一”,各环节层层递进,环环相扣,体现了循序渐进的教学原则,使“学生学有所乐、学有所用、学有所得”。在具体的教学过程中要特别注意以下几点:
(1)要合理选择项目。爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”项目质量直接关系到教学能否有效开展,进而影响教学效果。中职电子产品安装与调试的项目要根据学生的现有认知和能力水平多考虑些与学生日常生活工作紧密联系,与国家专业技能鉴定更好衔接的项目,突出项目的适用性、针对性和实用性,切忌盲目追求“高大上”。项目的选择要以教学内容为依据,把握本课程的知识点和技能点,要让学生在完成工作任务的过程中既能应用已知的知识和技能,又能在一定范围内学习新的知识和技能。
(2)要小组合作竞争。尽管中职电子产品的安装与调试都是每个学生一个产品,但还是有分组的必要性。只是这种小组应当是学生互补搭配的组内互助小组、组间竞赛小组。小组内学生互相交流讨论,遇到困难时互相帮助,在学习的过程中强化学生的沟通合作、协调互助、待人接物的能力。小组间要营造一种比、学、赶、超的竞争氛围,激发学生的学习动力,让学生想学、愿学,使学生在良性循环中感悟竞争给自己带来的进步和快乐,培养学生良好的思想情操,为今后的职业生涯打下坚实的情感基础。
(3)要成立兴趣小组。要成立电子产品安装与调试兴趣小组,为学有余力的学生提供一个专业技能交流与再学习的平台。通过对教学项目的实践,结合课余兴趣小组的自主学习与活动开展等,拓宽兴趣小组学生学习范围,提高技能水平,再通过这些学生带动班级学生学习专业课的兴趣和积极性,最终促进教学效果的整体提升。3结束语“五步项目教学”因其“教、学、做合一”,体现了《电子产品安装与调试教学》以“岗位能力”为本位、以培养“职业素质”为核心的专业课程特点,在实际的教学中能充分展示学生的主体作用,实现学生专业、职业能力全面提升。当然,教无定法,教无止境,我们广大职教工作者还需要在实际的教学工作中不断总结、不断完善,发挥项目教学法的最大作用,提高教学的效果,为社会培养出更多品德良好、技能过硬的中职生。
作者:钱东方 单位:绍兴市上虞区职业教育中心
参考文献
[1]电子技术应用专业课程改革成果教材.电子产品安装与调试[M].高等教育出版社.
关键词:管道工实训;项目设计;材料准备;过程的组织和指导;实训总结
中图分类号:C975 文献标识码:A 文章编号:
1.实训的背景和必要性
实践教学是高职院校教学重要的组成部分。1、从时间上看,实践教学在教学总学时中占到40%以上;2、从形式上看,实践教学贯穿于课程教学的各个环节;3、从效果上看,实践教学是培养高技能人才的必由之路。
在我院给排水专业、城市燃气专业、建筑设备等专业的理论课程中学生学习了大量的关于管材的识别、管道的安装、设备的操作等内容,要把这些理论知识很好的掌握应用,还需要进行相关的实训。而实行双证书是高等职业教育自身的特性和实现培养目标的要求。管道工工种操作实训就是在学生学习了专业课程后进行的职业技能岗位培训,通过对学生进行管道及器具的安装实训,使学生全面掌握管道安装的理论知识和实际操作技能,掌握中级管道工应知、应会的技术等级要求,为参加中级管道工职业技能考核与鉴定做好准备。
2.实训教学基本程序
管道工实训教学基本程序可分为以下10个步骤:1、制定教学计划;2、编制教学大纲(教学标准);3、准备实践教学资料(实训指导书和其他参考资料);4、准备实训工具;5、准备实训场地;6、实训动员;7、实训指导;8、实训总结;9、实训考核与成绩评定;10、实践教学总结与提高。
3.实训项目的设计
实训项目的设计是根据教学大纲(教学标准)的要求来制定确切的实训内容,全面、实用、合理与否,直接关系到实训的投入和效果,应该是有一套严格的评估体系。我国高等职业实训基地建设取得了可喜成绩,但作为体现高职人才培养特色、实现培养目标最重要环节的实训教学尤其是实训教材建设,实训项目设计,却滞后于高等职业教育发展的步伐,目前还很多是由老师根据自己的实践经验来自行把握。
具体到管工实训,没有专门的高职实训教材,只能借鉴行业中其它教材,且管工涵盖了很多专业领域,范围很广,如何将其实训项目与我们的专业,还有学校目前的实训场地和设备条件有机的结合起来,既能使学生得到相应深度、广度的实训,达到大纲要求和管工考证要求,同时又能使我们的实训器材得到最大限度的应用,使实训费用控制在一个可接受的范围,具有可操作性,对老师来说,尤其是对这门新开的管工实训课程来说,提出来的要求很高,要做的工作很多。
3.1首先必须熟悉实训室里已有哪些实训器材,了解其功能和运行状态,哪些与管工实训有关联的可以充分利用的,列出其清单。比如说管道螺纹加工是在工地经常用到的项目,也是管工很基本的技能,刚好实训室有电动套丝机,运行状态良好,就可以将其考虑设计进实训项目。
3.2到鉴定站沟通协调考证的相关内容和相关深度,再结合在行业中调查的能力要求,初步设计实训项目。比如说由于条件所限,目前只能开展室内管道实训,室外开槽管道实训无法进行,就适当增加室内管道连接的难度,设置不同管材连接,不同口径连接,不同方式连接,同时增加管道绕障碍物安装的项目,以达到其深度。
3.3到实训场地量测,确定操作工位,绘出实训工种操作图。工位要考虑必须满足所有的操作项目和操作要求,但也不能过大,兼顾实用性和经济型。
3.4再次和鉴定站沟通协商,最后确定实训项目。编写实训指导书,编写实训具体内容和考评标准。
本次管工实训最后确定单人项目和集体项目各一项,单人套丝和两人组装管道,符合管工考证要求。
4.实训材料的准备
确定好实训项目后,就需要准备实训材料,由于管工实训属新开课程,很多材料实训室还没配备需重新购买,就需对着工位,对着设计图纸和操作师傅一一落实材料清单。机器操作材料准备相对简单,只要保证已有的机器能正常运行并配备耗材更新就可以了。而管道连接和安装所需要的材料就非常细小及繁杂,管件也很多,不同管材、不同管径、不同规格的都要一一按照图纸配备,不能漏项,还要考虑平时练习和耗材的数量。最后列出实训所需材料总清单,询问材料单价,统计数量,计算实训费用,以节约够用为度,反复修改,控制在可承受范围,报学院审批。
5.实训过程的学生组织和指导
实训过程指导的基本模式:围绕训练目的,教师针对操作方法、步骤、动作要领、技巧进行示范表演,配合适当解说,针对不容易掌握的难点给予特别重视,根据经验,就学生容易犯的错误给予预先提示和警告;然后学生操作训练:安排学生动手操作,教师巡回指导、检查,发现违反操作规程、安全规定和动作要领等错误及时给予纠正;最后集中讲评:除了要进行巡回指导外,教师还要针对学生普遍存在的问题进行集中讲评,判断症结,分析原因,说明道理,纠正错误。
指导老师必须有高度的责任心和丰富的实践经验。特别是分阶段及时总结实训内容,巩固实训效果,并做到尽量详细、具体。一天一小结,一天一个小的新的任务,把过程细化,把目标细化,学生更容易对当天要完成的目标明确化,在当天结束实训后就能对照检查自己是否完成任务,达到要求。第二天老师可以点评总结昨天的作品,再布置当天的新任务,这样的过程对我们的高职生尤其是条理性、规划性较差的学生是必要的,他们能做到当天心中有数,就容易引导了,不至于到最后几天才发现自己赶不上进度或达不到要求,就匆匆忙忙的来完成。
6.几次管工实训总结:
6.1经验:
6.1.1实训效果很好,所有学生都熟练掌握了实训内容,并在理论考试和实操考试中取得了很好的成绩,优良率达到80%以上。拿到证书的比例为100%,双证书为学生就业增加了筹码。
6.1.2学生到了顶岗实习阶段或工作岗位后普遍反映这个工种操作对工作还是很有帮助的,学生的动手能力也得到用人单位的好评。
6.2不足:
6.2.1由于实训场地和实训器材的所限,实训项目的设计有所限制,室外的大口径管道开挖连接还无法开展,希望能有更多的施工机具和管材参与。仅仅依靠学院的力量难以实现,成本太高,如能与校外实训基地的合作就可以迎刃而解。因为学生就业岗位是多方面的,如以后不直接从事施工方向的同学就无法得到这部分锻炼,而直接从事室外施工岗位的同学如在学院有了这部分的实训机会,在工作中就可以实现无缝对接,在岗位上会做得更好。
6.2.2学生对工种操作易有眼高手低的心理,刚开始很有兴趣,在老师指导下都能一一进行操作。实训了几天后,就有点倦怠心理,大致掌握操作原理就不肯再精益求精的练习了。
6.2.3机器的维护上还不尽完善,实训器材的管理制度还应有所完善,机器的不好用和故障影响了实训的开展,甚至影响考试成绩。
6.2.4指导教师在实训学生组织上还应进一步完善,加强针对性。
6.3改进:
6.3.1有必要通过建立校外实训基地来弥补校内实训基地的不足,积极推进与校外实训基地的合作。
6.3.2实训项目较单一,校内的实训项目也可以适当增加,特别是多类型的管道安装。不应局限于专业,各专业可互补互通,充分利用实训室资源,学生的动手兴趣也会相应增加。
实践教学的条件
1高水平的师资队伍是实践教学的前提。教师是教学活动的主导,一支专业结构合理、高素质的师资队伍是指导学生进行实践教学的前提。首先,专业教师不仅要有高水平的专业理论知识,更要能精通各种实训设备,熟练地指导学生完成实训,解决学生实训中出现的各种问题;教师制定了一系列管理措施,如我院电工实训中心规定对做实训的学生实行登记制度,进入实训室后填写记录表,实训完成后,写实训报告。
2专业实训室突出办学特色。我院是一所全日制公办高职院校,是目前全省唯一的农字号高职院校,在课程设置上有别于其他院校的电气自动化专业,因此在实验室建设方面应围绕办学特色,比如我们在保留传统实验设备基础上,与浙江天煌科技实业有限公司合作的电气控制实验台,引进了教学实验系统,这些实训设备集中了现代行业控制技术,在实训过程中,这些使学生开阔了视野,了解最新技术,这些设备都为学生进一步创新打下基础。
改革实施
1改革实践教学内容。实践教学内容的选取跟理论教学内容不同,要有针对性、适用性。经广泛的市场调研和校内外教学专家的多次研讨,认为《电气安装与调试》课程应能满足专业群“企事业单位从事电气设备生产、安装调试、维修管理、改造设计”等职业岗位相关知识、能力、素质的要求。以典型任务为载体,设计教学情境,按照行动领域由浅入深。同时,在整个实践教学内容中设计了多个模块进行基础训练。
2改革教学手段和方法。根据实践性教学的特点,采用基于工作过程的教学模式,以任务为载体,构建学习情境,按照咨询——计划——实施——检查——评估五步法来进行。在“项目教学法”中,教师可以将一个项目A分成若干个任务A1、A2、A3,每个任务可以作为一个实践教学小单元组织教学,每个实践教学小单元都按照五步教学法来进行。第一,咨询阶段:教师布置任务,帮助学生理解任务要求;第二,计划阶段:学生一般以小组形式工作,根据实训要求,寻找与任务相关的材料,制定任务计划;第三,实施阶段:学生根据任务计划完成设计和模拟,作好有关文字记录;第四,检查阶段:学生展示任务成果;第五,评价阶段:自我评价,其他同学提出问题,最后老师评价。在整个过程中学生以动手为主,教师的作用就是回答学生遇到的各种问题,是一个被咨询者、辅助者,学生学习积极性非常高。实训教师除了做好实训前的准备工作之外,对已确认的新方案必须先做一遍后,再辅导学生实训。要求学生在实训前自行设计方案,实训时,每组派代表将本组方案作介绍,其它同学对方案作评价,找出不足,最后由老师点评,最后确定并实施。通过这个形式,同学之间、师生之间有了良好的互动,有时讨论、争论的很激烈,这大大提高了同学们的主动性。比如在“电机控制实训中提出一些综合性设计要求:(1)用低压电器控制实现;(2)用PLC控制实现。在实训中逐步增加难度引导学生综合设计能力的培养,在目标的制定上更注意提出一些具体的系统工程指标,使实训更贴近实际工程,让学生在实训室真正开始进行工程实践的锻炼,而不仅仅简单停留在系统功能的实现上,因此对实验内容的设计就显得极为重要。由于这部分实验需要学生进行设计和反复调试。这部分实验是整个实训体系改革的重点,实践证明学生在实验中不仅提高了综合能力,更重要的是激发了他们的主动性和创造性,并且也为教师的科研提供了有益的探索。具体课堂教学流程设计如图:基于工作过程的教学模式,合理选用工作任务为素材:(1)课前布置连续控制电路安装任务;(2)课堂对学生分组;(3)小组协作查询资料,选择元件、导线、工具和仪表、接线端子、实训板、设计电路图(原理图、平面布置图、接续图);(4)固定元件和接线——排除故障可完善;(5)小组自查和教师检查——无;(6)师生反思总结——反馈,找出要完善的地方;(7)通电试车;(8)布置课后作业和新任务。
3考试改革。过程性考试。以往分阶段,分项目考核替代一次性期末考试。专业实训课单独计学分,成绩单独考核,这样可以引起学生对实训课的重视,改变重理论轻实践的倾向。与理论考试相比,实训教学考核与评价有其特殊性。对实训成绩的考核,单纯的操作考试或单纯的笔试(或口试)都有其片面性。实训教学的考核采取“实验报告+操作+口试”的方式,学生普遍反映有了很大的学习压力和动力,旷实训课、看别人实训结果、凑数据、抄实验报告的现象再也没有发生了。
首先要求重构后的每一项目是完整的电力电子系统,即包含三块内容;其次应该符合学生的认知规律,即项目应该按照从简单到复杂的原则设置;最后应结合“教学做”一体化实施环境———实训基地,即实训基地能够完成教学项目。因此项目从电力电子器件的功能知识和测试技能开始,深入到其构成的主电路和对应的触发电路,最后到项目的实现完成,实现理论与实践的交融渐进提高的过程。将课程重构为调光灯系统的设计安装与调试、直流调速装置应用与检修、开关电源的调试与检修、中频感应加热电源安装与调试、变频器应用六个教学项目前,大部分院校都采用挂件结构的实验成实训。扩展方便,只需要更换挂件就可以实现。
但是电路板全部封装在系统内部,看到的只是电气符号和电路图。实训部分只是记录实验数据和波形,并作出相关分析,效果不好,也不可能全部把挂件打开使用。结合仿真实验、硬件实验及课程设计、现场试验设计步进式教学方法思路先进,但是企业现场教学难以实现。
怎样在现有条件下最大限度地利用实训设备达到高效的教学质量,基于项目教学做一体化教学提供了思路。基于项目的教学做一体化,以工作过程为导向实施教学。在教学过程中,严格按照职业岗位工作步骤,资讯→计划→决策→实施→检查→评估6步完成一个完整的项目,具有很大的创新性和实用性。一个项目一般至少需6到8个学时,要求按照6步实行教学做一体。结合一次课往往是理论分析与动手实践结合,而不是资讯分析———项目相关理论学习———项目实施。怎样才能真正实现理论和实践的交融渐进,以调光灯系统为例,从基础实验、仿真实训、项目实训三个方面进行探讨。调光灯系统和其他项目一样,其核心是电力电子器件、触发电路、变流电路三部分。按照从简单到复杂,三部分的结合成为一个系统。
基础实验在一体化教学中的体现对晶闸管的学习过程,用实训室的器件展开。首先,认识器件。每一组学生发放几个晶闸管,学习辨认晶闸管的阳极、阴极和门极,在此基础上引入晶闸管结构、等效电路。其次,了解晶闸管的工作原理。在教师引导下,做晶闸管的试灯试验,并记录相关结果,师生共同总结晶闸管导通关段条件。再次,记录晶闸管的型号,师生一起分析晶闸管的相关参数。最后,在教师指导下,用万用表测试管子的性能,并且联系测试实训台上所有晶闸管的好坏,判别晶闸管。触发电路的学习过程,以最常用的单节晶体管触发电路为例。在教师引导下,用示波器对各个部分的波形进行测试,并分析原因。使用过程中某个触发电路可能损坏,通过示波器的测试也能够找出故障。最后对触发电路的工作过程和影响因素进行总结。
仿真实训在一体化教学中的体现一体化教学中涉及的实验实训都要用到电力电子器件,需要三相交流电源和双踪示波器等设备。操作过程虽然严格要求,但是同学们稍不注意就会出现过流和接地报警,甚至烧保险丝、损坏实训装置。因为系统电路都是封装在挂件内部,一旦损坏难以查找原因、难以修复。另外电力电子线路是一个系统,示波器、器件、触发、同步等任何问题出现,系统就无法启动。计算机仿真不需要三相交流电和设备的操作,在MATLAB/SIMULINK运行环境下,用户只需将所需电气元件的模块添加到模型编辑窗口,并将它们连接起来就可以快速地组建仿真模型实现电力系统的计算仿真。还可借助计算机仿真弥补实训设备的不足。调光灯主电路为单相半波电路,按照要求找到相关元件构建模型。双击示波器后,可以看到电源电压、输出电流、输出电压、脉冲及晶闸管的电流电压波形。据此,可以和学生一起分析各波形出现的原因,深刻理解电路工作原理。改变触发延迟角,则可实时观测由此波形的变化,深刻理解调光灯的原理。同时移开触发信号或者移开晶闸管可以模拟触发电路故障、晶闸管断路时的输出效果,对实际电路的调试提供帮助。
综合实训在一体化中教学的体现项目主体由器件的选择、触发电路的安装测试及变流电路的安装组成。按照项目要求和项目图纸安装好电路,经检查无误通电试车,观察灯泡的亮暗变化,并记录相关输出波形。实际调试不像仿真那么容易,这是一个综合的过程,任何一个环节出现问题,都会导致项目无法完成。因此,要形成良好的习惯:实训台电源状况检查;晶闸管好坏的鉴别;单结晶体管触发电路的调试;晶闸管调光电路的安装;电路检查;同步检查;脉冲移相角调整。按照这样的顺序,层层监测,可以最大效率完成项目。
目前,实训室管理主要有两种形式,一种是理论教师和实践教师分开教学。理论教师在教室教授理论知识,实践老师教授实训环节的同时,也充当在实训室的管理和维护工作。这种方式理论和实践严重脱节,不利于学生职业能力的培养。另外一种是,教师既是理论知识的传授者,也是技能训练的指导者。实训管理人员管理和维护归实训室。这种模式下,教师必须具备“双师”素质,在基于项目的教学做一体化实施过程中,能够把握全局,能够实现理论知识和实践操作的交融。但是在运行过程中发现,这种模式下的教师是实训室的使用者,没有设备维护的相关义务,也没有配置维护设备的仪器仪表。只是在使用过程中发现设备的损坏和缺陷做出记录,由实训室人员修复。本来可以随堂处理的设备故障,却不得不停下。管理者不使用设备,也不了解设备的运行状况,仅靠记录难以高效修复设备。另外,教学中需要的相关器材,必须到实训室办理相关手续。这种使用管理脱离的方式,局限了实训室功能的最大发挥。电力电子实训室管理和维护应由授课老师承担,实施教学管理一体化。
Key words: working process;project teaching method;electrical training
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)11-0205-03
0 引言
电气自动化是一门操作性较强的学科,对学生的动手实践能力要求较高,因此实践教学部分非常关键。本文将结合电气自动化专业课程特点及教学要求,针对电气课程实训教学内容进行项目教学法的研究和尝试。
1 基于工作过程的项目式教学法的内涵
1.1 定义
基于工作过程的项目式教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。该教学方法最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,具体表现在:目标指向的多重性;培训周期短,见效快;可控性好;注重理论与实践相结合。项目教学法是师生共同完成项目,共同取得进步的教学方法。
1.2 基于工作过程的项目式教学法在电气实训教学中的重要作用
在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的思想和方法。以电气专业电气控制课程教学为例,可以通过一定的项目让学生完成控制线路设计、线路的安装调试、电路故障查找及排除等生产流程,从中学习和掌握电气原理、材料处理、安装工艺以及各种控制电路的操作。还可以进一步组织不同专业与工种,甚至不同职业领域的学生参加项目教学小组,通过实际操作,训练其在实际工作中与不同专业、不同部门的同事协调、合作的能力。
2 基于工作过程的项目式教学法在电气实训教学中的应用
2.1 课程设计思路
本文以电气自动化专业《PLC应用技术》课程为例,在以项目驱动为主的实训教学中进行积极大胆的尝试。
“PLC应用技术”是一门职业性、实用性强的技术课程,它以电工基础、电子技术、机电设备控制技术等为基础,结合液压与气动、单片机、传感器等技术,通过基本指令、应用指令、基本单元、扩展单元及外围电路等可编程序控制器软、硬件知识的学习,在教学过程中以工作过程为导向,通过项目案例,采用“理论、实践”一体化,“教、学、做”一体化项目教学方法,实现培养学生具备可编程序控制器应用系统的制造、维修和设计等技能型人才所必需的职业能力和职业素养,将学生职业素养与职业道德的培养落实在每一个教学环节中。
“强化实践,重在应用”,针对PLC课程,结合图1所示实训理念,在同企业实际应用密切相结合的基础上,对基于工作工程的课程实训内容进行设计,在典型设备控制线路、职业道德、技术文件编制、环境保护以及安全生产等为重点的基础上将实际项目作为工作开展的载体,通过任务训练方式的应用对岗位职业能力进行提升。同时,积极将学生作为工作开展中心,对实践性、开放性以及职业性的要求进行充分体现:
第一,在任务思想、项目驱动的前提下,在充分结合学生岗位职业行动能力的基础上安排专门的教师同学生一起实现对课程的开发,并在工作现场对电气控制设计、调试以及安装等过程进行再现。在整个过程中,将学生作为实训过程的重要主体,通过对操作环境的良好模拟使学生能够在学校中就能够为具有良好职业化特征的培训进行接受,积极强调学生在学习能力、专业能力以及知识能力方面的提升,以此实现学生高技能以及高素质的良好统一;
第二,在课程建设中,按照企业车间管理以及理论结合实践的理念进行建立,在对多类型教学手段进行应用的基础上对多种教学方式进行应用,在对人才培养质量要求进行参照的基础上安排专门教师对课程考核评价标准以及课程质量标准进行制定,以此对教学质量进行有效的提升;
第三,以双师方式进行授课,并由专兼教师以分段的方式对课程的考核以及教学工作进行承担,定期做好总结,以此实现教学水平的提升以及完善。(图1)
2.2 实训教学流程
在本课程中,在教学内容方面的安排以及组织都是按照学生职业能力培养为规律,在联系岗位职业标准的基础上以人才培养质量中所规定的技能以及知识点为依据,在经过前期准备、电气设备安装调试、电气设备维修等过程后按照真实的工作过程以及工作任务对教学内容进行序化以及整合。在课程中,根据难度的不同对5个不同难度的项目单元进行了设计,在入厂培训、电气线路测绘、典型设备维修调试以及线路设计等内容为主体,将该课程设计到的技能以及知识进行了涵盖,包括有生产车间管理规范、安全用电要求、复杂电气线路安装调试、企业文化、线路维修以及电气控制系统设计等方面。可以说,通过该种学、教以及做几者之间的积极融合,则能够对实践训练以及理论学习进行良好的贯穿以及融合。该课程项目教学法的实训教学流程详见图2。
2.2.1 教学内容
在课程开展中,教学内容的选择是非常重要的内容。在本课程中,在对内容进行选取时是根据电气控制线路安装、设计以及典型工作内容要求,结合人才培养质量标准技能以及知识,通过科学分类方式的应用对不同项目中教学活动开展的具体内容进行确定,具有着较强的实用性。在单元教学内容中,其根据不同项目内容的设置也对教师的角色提出了不同的要求,以电路以及电力拖动基础知识为例:
第一阶段,项目内容主要是按照图2所示顶岗实习流程,对学生进行模拟入厂培训。此时,教师的角色即是企业的培训主管,主要负责对学生进行企业文化以及情况的介绍,对安装用电、电力工具以及电工技能的应用进行讲解,包括有室内照明线路、导线连接工艺等等,通过同学生的沟通以及总结进行知识的获取以及提升;
第二阶段,内容为C616普车电气控制线路的装调。此时,教师的角色即是企业的师傅,主要负责对学生进行常用低压电器的讲解以及识别、车床控制线路检查方式等进行讲解,内容包括有电气元件的检测及电动机装置制作、C616控制线路装调、交叉点评以及班组总结分析等;
第三阶段,内容为CW6132车床电气控制线路的装调。此时,教师的角色即是企业的班组长,主要负责对学生进行规范分析典型环节以及调试记录编写相关内容的讲解,内容包括有控制电气线路分析、阅读电气原理图、电气元件布置图、电气安装接线图等线路装调、电路故障检修以及交叉点评等等,在对学生进行适当分组的基础上使学生能够以班组的形式对上述知识内容进行分析以及总结;
第四阶段,XA6132铣床电气控制线路的设计与调试。此时,教师的角色即是企业的车间主任,主要负责对学生进行项目流程原理、电气纸质绘图方式原理以及线路故障排除相关知识的讲解,内容包括有铣床原理图、位置图、项目进度表以及接线图的绘制,铣床安装调试、电路故障检修等等,在该内容中,同样需要将学生分成不同的小组,在知识内容学习完毕之后由班组进行总结分析,并在不同的小组之间进行交叉点评;
第五阶段,为用户制做低压配电柜。此时,教师的角色即是项目的甲方代表,主要负责对学生的项目运作流程、相关标准制作、交工文件制作以及技术协议书制定等进行讲解,包括有协议书的编写。项目进度设置、原理图绘制、位置图以及接线图的安装等,并由学生以班组的方式进行总结。在整个教学内容中,不仅学生的知识获取具有着科学的循序渐进过程,且教师在整个过程中的教学也一再发生转变,在同企业实际项目密切结合的基础上使学生在真实的实训中获得综合能力的提升。
2.2.2 教学组织安排
同以往较为传统的案例方式教学不同,在该教学方式中,其中的不同项目单元都是具有较强真实性、且较为完整的工作任务,在对工厂管理模式进行应用的基础上实现工段、班组以及车间的三级管理,以此在对学生团结协作能力进行培养的同时对学生严格执行工作规范、安全操作规程、工作程序以及工作规范的能力进行训练,并在此基础上对学生的工作责任心进行培养。学生在面对任务时,首先需要完成任务的接受,在接收到任务之后,则在对任务目标、任务要求进行积极联系把握的基础上对完成本次任务的要求以及需要开展的工作进行全面的消化,并做好相应的准备;其次,要做好方案的制定,并做好电气图以及不同类型元件清单的绘制;再次,则需要按照任务要求对其进行安装以及调试工作,在完成调试之后,则对工作的开展情况做好验收以及评审,并对交工文件做好准备;最后,在相关文件准备完毕后,则可以将其进行上交,并联系整个任务完成的整个过程进行自我总结。上述流程可以说是项目单元教学中较为基本的工作流程,在进行技能培训以及知识的学习时,需要严格按照该系列任务进行获取以及完成,并在对任务进行实现的过程中对学习以及工作间的融合进行了体现。
对于学生而言,其在对该课程进行学习时,其目的不仅需要对低压电器技术进行掌握,还需要在任务操作的过程中在维护、安装、改造以及维修等工作开展中对自身掌握的电器控制技术进行合理的运用,以此对学生控制系统安装、维修以及维护工作的职业能力进行培养,进而在不断地学习以及验证过程中对该类工作的程序、要领以及方式进行掌握。在这里,我们在电气自动化岗位职业标准的基础上对整个工作过程进行分析,并对一系列具有真实性、实用性特征的工作任务进行设计,即学生首先接受任务,在对任务要求以及目的进行消化理解的基础上做好准备工作,完成方案的制定。之后,则完成列元件以及电气图清单的绘制,根据其中要求做好安装以及调试工作。在完成设备的调试之后,则可以对其质量以及效果进行验收以及评审,并做好交工文件的准备,最终进行该文件的交付以及总结,保证学生在面对任务时都能够严格按照该流程对任务进行完成以及实现,并在此过程中获得学生自身职业能力的提升。可以说,通过该种教学方式的应用,则能够对学生的职业能力进行良好的提升以及培养,对学生综合全面能力进行积极的提升以及发展。
2.3 实训考核
在该改革考核方式中,对学生的技能、知识进行了重点的考核,且非常重视学生面对任务时的能力以及素质。考核内容方面,其根据类型的不同可以分为技能考核、电工技能鉴定以及理论考核这几个部分,在实际考核过程中,如果学生在上述内容中有一个项目没有考核通过,那么该门课程的成绩则不合格,需要进行补考。补考时,学生仅仅对考核过程中没有通过的项目进行考核即可。而当学生以上三个考核项目完全通过之后,课程则评定为合格。成绩比例方面,技能考核占课程总比重的30%,技能鉴定占课程总比重的40%,理论知识考核占课程总比重的30%。其中,在课程考核中,其又可以分为三个小类,即基础理论、操作技能以及装配工艺,其中,基础理论占据课程考核项目的60%-70%,装配工艺以及操作技能占据30%-40%。操作考核中,其又可以分为三个小类,即工艺功能、安全文明以及技术文件,其中,工艺功能占操作考核项目的50%-60%,安全文明占20%-30%,技术文件占20%-30%。技能鉴定方面,则主要是教师对学生的相关技能掌握情况进行鉴定,如果没有通过,将不对其该部分的成绩进行计算。
3 结论