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關鍵詞:一體化教學 口頭表達能力 人才培養
職業教育是培養技能人才的搖籃,而口語表達能力又是技能人才必備的基本技能。無論是在工作中,還是在日常的生活交際中,口語表達能力都已經成為決定一個人生活及事業優劣成敗的重要因素。因此,我們在關注培養學生專業技能和知識的同時,必須關注學生口語表達能力的培養。
為此,在進行專業一體化教學的同時,考慮學生的自身需求,將專業知識和技能的學習與口語表達能力訓練很好地結合起來,做到相互促進,相互提高,從而為學生的職業生涯和人生打下良好的基礎。在進行一體化教學設計的時候,將學生口語交流能力的培養與課程的教學目標統一起來,合理設計,做到訓練手段和方式生動活潑,有聲有色,以便讓學生自覺投入到課程的整體進程當中。 從而更加充分地實現職業教育培養合格技能人才的目標。
一、口頭表達能力對于技能人才培養的重要地位和作用
技能人才是指在生產和服務等領域崗位一線,掌握專門知識和技術,具備一定的操作技能,并在工作實踐中能夠運用自己的技術和能力進行實際操作的人員。技能人才主要包括取得技工、技師及其他相應水平或擁有各種技能的人員。各級各類職業職業學校是培養技能人才的主要基地,擔負技能人才培養質量的重要職責。口頭表達能力對于技能人才而言意義重大,是最基本的技能之一。
1.口頭表達能力是技能人才標準的要求
技能人才的定義要求技能人才必須滿足生產和社會服務的雙重屬性,必然與社會生產和生活過程緊密連接,因此要求學生必須除了具嫻熟的操作基本操作技能以外,還必須具備良好的社會溝通能力以及口頭語言表達能力。
在國家各類職業技能人才標準中,也都對各類人才的標準明確規定。如《機修鉗工國家職業標準》中其職業能力特征中規定該類人才應具有一定的學習、表達和計算能力。因此,技能人才口頭表達能力的培養是十分重要的。
2.口頭表達能力是技能人才應聘的必備技能
技能人才培養的最終目的是服務社會,而進入社會的必經途徑就是企業的面試和選拔。在面試和選拔的過程等中,應試者成功地介紹和推銷自己,離開良好的口頭表達能力是不可以想象的。因此,造為一個合格的技能人才,必須具備良好的口頭表達能力。
3.口頭表達能力是技能人才進行技術學術交流的必備手段
現代社會科技發展日新月異,技能人才在服務社會的過程中,必然面臨知識與技能的不斷更新和同行間的技術交流與溝通。在此過程中,準確的信息表達和分析是非常重要的,也是技能人才必備的基本技能之一。
4.口頭表達能力是技能人才構筑良好社會關系的必備技能
技能人才是服務于社會的,也必然生活在廣闊的社會之中。在此過程中,與人交流及團隊合作都需要良好的溝通能力。建立良好的人際關系也是技能人才服務社會和生活在社會之中的前提。在此過程中,一個表達能力頭頭是道的社會成員應該是大家歡迎的,也是構筑良好和諧社會的基本技能。
綜上所述,對于技能人才,無論是在專業工作之中,還是在應聘求職、技術溝通、專業交流等過程中,都需要良好的語言溝通能力。必備的口頭表達能力顯得是那么的重要。因此,在我們的教學過程中,應該把培養學生口頭表達能力作為我們重要的教學任務之一,特別是在一體化教學過程中,教師的教學與學生的學習實踐過程是有機的統一體,更應該把提高和鍛煉學生的口頭表達能力與教學設計過程統一起來,實現在教學過程中努力提高和鍛煉學生的口頭表達能力。
二、口頭表達是學生參與一體化課程教學過程的重要方式
口頭表達不但是技能人才必備的基本技能,也是學生參與一體化課程教學過程的重要方式。
一體化課程是將理論教學和實踐學習結合成一體的課程,它的核心是“理論學習與實踐學習相結合,促進學生認知能力發展和建立職業認同感相結合,科學性與實用性相結合,符合職業能力發展規律與遵循技術、社會規范相結合,學校教學與企業實踐相結合”。學生通過對技術(或服務)工作的任務、過程和環境所進行的整體化感悟和反思,實現知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀學習的統一。
歸根結底,一體化課程是交互是學習過程,教學過程需要學生的充分參與。參與的方式多種多樣,但是應用最多的就是學生的諸如“口述”“復述”“回答問題”等口頭參與方式。
在整個一體化的教學過程中,學生的實際操作與口頭表述所占整個教學時間的比例不會少于三分之二。教師在授課過程中,會經常要求學生進行知識點和技能點的總結和表述,以檢驗學習的成果,提高學生的學習效果。因此,口頭表達是一體化教學過程重要的學生參與教學的方式,是課程高效推進,教與學之間重要的橋梁和紐帶。
三、口頭表達能力訓練與一體化教學環節的結合方式
正是認識到了口頭表達與一體化教學之間的重要聯系和內在的關系,筆者在進行一體化教學過程中,充分考慮各個環節的授課過程中對學生口頭表達能力的培養與鍛煉,將一體化課程的授課過程與學生的口頭表達能力培養有機的聯系起來,既實現了課程要求的知識和技能訓練學習的目標,也實現了學生口頭表達能力的鍛煉,同時提高了課堂學生的參與度,活躍了課堂的氣氛,增長了學生的才干。下面,就結合《氣壓表外殼模型組裝自動化生產線機械手站電氣裝調》一體化課程的教學過程來說明兩者是如何有機地統一在一起的。
1.原則
在進行一體化教學過程設計的時候,為了強化學生口頭表達能力的訓練,每個環節都遵循如下原則。
一是教師是一體化課程進行的導演,掌握課程整體進程,而學生始終是參與授課過程的主體,課程的教學內容是圍繞學生來展開的。
二是一體化課程知識的學習采用學生自學或者教師講解的方法,之后要大量的要求學生進行口頭的復述和講解,以求達到學生的真正理解和掌握知識。
三是一體化課程技能的訓練過程一般采用教師示范,或者先行進行視頻觀看、教師講解要點,之后學生進行實際操練。此時,要大量地要求學生進行口頭的描述,如操作過程的步驟、要點等等。
四是一體化課程口頭訓練要涉及每一位學生,大家都要有參與的機會,都有展示自身才華的機會;整個一體化授課過程的不同環節可以采取不同的方式,教師講解與學生口頭訓練的時間可以根據授課的要求自由調整。
2.以“接受任務教學活動”為例
下面,以《氣壓表外殼模型組裝自動化生產線機械手站電氣裝調》教學任務的“接受任務教學活動”為例,來說明不同的教學環節如何設計口頭訓練的過程。在課程的進行過程中,要著重設計教學過程與口頭表達能力的提高的訓練過程。
(1)安全教育和5S管理教育環節。
這個過程需要約10分鐘。教師先進行必要的講解,之后的過程全部都是學生的口頭參與過程,直接要求每組的各2名學生在座位上進行通則的大聲朗誦訓練。以此來強化學生的安全認知。朗誦訓練的內容如下。進入實訓室穿好實訓服裝,穿絕緣鞋,不可大聲喧嘩,排隊進入實訓室;嚴格遵守操作規程,注意防止設備對人身的傷害。還要正確使用工具,不得使用工具打鬧,不得損壞工具;在教師指導、監督下通電、試車;實訓完畢,必須切斷所有電源,整理好實訓設備和工具;值日生打掃完畢實訓室的衛生后方可離開;學生撤離時,按規定路線撤離,做到安全撤離實訓室;愛惜實訓設備,實訓完畢整理好實訓設備。
完成上述過程后,教師進行該次課安全注意事項強調,教師結合機械手站電氣裝調,講解安全注意事項。之后,為了強化學生的安全認知和了解學生的理解情況,請每個小組選出1名代表進行小組安全員講話,這也是一個口頭訓練的過程。
要求講話的學生要來到所有學生的前面,站好,面向大家。講話的學生會從其自身的角度出發,講解其對教師講話的理解和自己對安全事項的認知,這一過程非常有效地鍛煉了學生的語言組織和表達能力,特別是當眾講話的能力。
(2)復習環節。復習環節需要5分鐘,也是對學生進行口頭表達能力鍛煉的好機會。在授課時,根據課程要求,對學生提出1~2個問題,要求學生進行口頭的回答。如提問“機械手與普通人的手相比較,有何優勢?”“機械手主要的應用場合有什么特點?”要求兩名學生進行口頭回答。
(3)識讀任務書環節。識讀任務書環節培養學生的快速閱讀和語言的概括與表達能力。首先是識讀任務書環節,要求學生在閱讀任務書5分鐘后,用簡練的語言描述教學任務的時間、地點、人員及事件的具體要求。這一環節充分訓練了學生的概括和思維能力,并通過讓學生進行口述的方式,訓練學生的口頭表達能力。
(4)《機械手手冊》資料學習環節。一體化課程要求學生學習資料的環節是非常普遍的。在這樣的環節中,要求學生先自主學習相關的資料,然后要求學生用簡潔的語言描述材料的主要內容,并說明機械手站的主要功能,同時填寫工作頁。
此環節每個小組都要推選一名代表,按照要求來口頭說明機械手的主要功能。此環節用時15分鐘,其中查閱資料的過程需要5分鐘,學生口頭回答需要10分鐘。
在了解機械手的主要功能后,通過觀看氣壓表外殼模型組裝自動化生產線工作過程及機械手站工作過程視頻的方法,以小組為單位,要求小組代表口頭回答問題,并填寫工作頁。此環節用時15分鐘,其中觀看視頻過程需要5分鐘,學生口頭回答需要10分鐘。
此過程亦可以按照學生先講,教師糾正,學生再講的方法,這樣更加可以強化學生的表達,增強學習的效果。
在整個教學過程中,這樣的教學環節我們都可以按照下圖所示的流程進行教學過程的設計。這樣的設計過程實現了學生參與教學過程的最大化。教學過程是生動、活潑的,教學效果也是非常有效的,學生的知識、技能和語言表達能力在反復的訓練中都得到了顯著的提高。
(5)課程的總結環節。此環節是整個課程的中心環節,大概用時10分鐘,主要用于檢驗整個課程的教學效果。在這個階段,主要的教學過程都是要求學生進行口述,將本節課的主要內容進行口頭復述。如果學生能夠按照要求將全部教學內容涉及的知識點和及技能點全部熟練地講出來,那么我們可以有確切的把握說學生已經掌握了我們的全部授課內容,而且是真的掌握了。
這個過程非常有效地鍛煉了學生的增和概括能力和口頭的表達能力,而且強化了學生對于本節課主要內容的理解和記憶,能夠收到事倍功半的效果。
當然,在要求學生進行復述的時候,由于學生的理解能力各不相同,口頭表達的能力水平各不一樣,不可能要求學生做到盡善盡美。在教學時,也不需要求學生達到過高的水平,只要認真的按照教師的要求去積極的思考、參與,總結的內容可多可少,逐步加強鍛煉后,學生歸納和總結的能力應該會越來越好。這就達到了預先設定的口頭表達能力的訓練的目標。
例如在該節課程課程中,我們要求學生總結機械手站系統的主要功能及控制要求和機械手站系統主要結構名稱。按照每個小組抽取一名學生進行復述,通過這樣的方式,基本上達到了對課程教學內容進行總結和歸納的目標,同時,也實現了鍛煉學生語言表達能力的目標。
四、實踐結果對一體化教學過程的促進作用分析
口頭表達的過程也是學生思考的重要過程,語言的組織和思維過程是同步進行的。如果學生能夠用自己的語言將所學到的知識和技能描述出來,說明該學生已經掌握和理解了相關的內容。這一過程是直接的尺子,具有以下幾個方面的作用。
一方面可以明確判斷學生對知識和技能的掌握情況,同時也可以明確判斷教師所講授的知識和技能學生的理解情況,能夠直接判斷該節課的授課效果,能夠促進學生對相關知識和技能的理解。除此以外,貫穿大量口頭訓練的授課過程形式上是非常生動活潑的,學生也樂意參與其中,并克服了以往在學習時的精力不集中的毛病,使他們的精神始終集中在整個教學過程,認真參與學習的風氣也會得到進一步的提高。
再有就是增強了學生參與一體化的教學的積極性。在整個教學過程中,大家積極參與課堂,互相評價,互相學習,互相提高。在一種良好的學習氛圍中,學生的各個方面的能力都得到了迅速的提高。
五、進一步改進方式方法的考慮
為了實現一體化課程與提高學生語言表達能力的有機統一,需要精心設計教學的各個環節,對需要口頭表達的內容進行更加精細化的設計,對需要達到的效果也要進行預先的評估,做到有的放矢。這樣的訓練效果會更加的顯著。
為了充分調動學生參與課堂教學,參與回答問題及參與口頭訓練的熱情,需要任課教師進一步加強引導,調動各種積極因素,能充分利用各種手段激勵學生的參與熱情。在教學過程中,可以采取一定的激勵手段,如根據學生的參與度進行一定的分數獎勵、一定的物質獎勵,或者是在所有學生面前的熱情的贊揚等,都可以對學生的參與熱情進行有效地激發。
學生是一體化課程教學的主體,任課教師要充分認識到這一點。教師的作用是導演,要充分的調動學生,充分發揮學生自主學習的能動性,讓他們根據已有的知識,大膽地說出所學到的新的知識和技能。這樣對學生的學習必將起到非常大的促進作用。
教師應該相信學生的潛能是無限的。作為教師,應該在教學過程設計好各種情鏡,讓學生自覺進入角色,做好演員并參與其中。特別是在進行口頭語言能力的訓練時,教師要使情節妙趣橫生,學生才能夠演得好,自然而然地提高自身的綜合素質。
為了增強學習的樂趣,在進行一體化教學時,要增加樂趣性,采取多種多樣方式,使課堂生動活潑。教學時最好分組學習。在進行提問和回答問題的過程中,各個小組學生之間可以進行互相比拼和競爭,互相取長補短,形成良性互動,這樣,教學的效果和口頭語言訓練的效果都會大大的增強。
另外,任課教師應注意把控教學過程的整體節奏。任課教師應該具備這樣的觀點,在一體化授課過程中,教師的講解不是課程的主體部分,學生的自主學習,如主動口頭回答問題、主動口頭參與分析、口頭總結課程的各種知識和技能等,這才是課程的主體部分。
實踐證明,“一體化教學模式”的成效是顯著的,畢業生一到工作崗位,很快就能進入角色,深受用人單位的青睞。“一體化教學模式”所培育的學生順應了市場的需求,也為我們職業學校今后的發展拓展了空間。
參考文獻:
[1]陳志明.理實一體化課程考核體系研究[J].教師,2011,(14):15-16.
汽車制造業屬于大批大量生產,在焊裝方面采用機械手、機器人和焊裝夾具進行準確的定位和焊接;在部件裝配和整車裝配中采用流水線作業;在機械加工方面,廣泛采用高精度和高效率的數控專用機床和傳送裝置組成流水線。汽車制造業的生產特點決定了生產流水線上的操作工人是第一線技術技能型人才的主力,這為中等職業學校畢業生創造了大量的就業機會。廣州市汽車制造業技能型人員待遇情況:一般實習生:1300元~2500元月薪;工作2~3年的一般技能型操作人員:2500元~4500元月薪;工作4~7年具有較高技術水平的技術人員、生產管理人員或其他崗位人員:4500元~9000元月薪。目前,按所從事工作的性質和類別來劃分,大致上可以將汽車制造業人才分為以下幾類:經營管理人員,專業技術人員,技能型操作人員,產品銷售人員。其中中職生主要所從事的工作是技能型操作人員,部分能夠發展成為管理人員和專業技術人員、銷售人員等。
汽車制造業的核心企業主要是整車生產廠和零部件生產廠。(1)學生初次實習的崗位一般是技能技術較低層次的崗位,經過努力可以從事技能技術較高層次的崗位。因此學校教育要注重培養學生就業后先從低踏踏實實做起,苦練基本功,不要好高騖遠、眼高手低。(2)在整車生產廠人才培養方面,學校應加強學生目前比較薄弱的質量檢測、設備保養與維護、機械手操作、現場管理等能力的培養;(3)在零部件生產廠的機械加工、檢驗員、返修員、設備維護與維修員等許多崗位上需要學校進一步開拓和培養人才。
二、汽車制造企業對技術、技能型人才的職業素質要求
調研企業人力資源負責人均表示對技術技能型人才最基本的要求為良好的職業道德、職業態度,另外需具備一定的專業基礎能力。隨著社會經濟的發展和技術革新步伐的不斷加快,企業對員工的適應環境的能力、學習能力、專業技能、人文素養等綜合素質要求愈來愈高。企業實際工作對職工的要求較高的前幾個要素是:解決問題的能力,勞動安全保護意識,敬業精神和責任心。
目前,中等職業學校培養的學生一般為技能型應用人才,學生畢業時一般年齡在18歲左右,其社會認知和自主就業的能力較薄弱,主要依靠學校推薦就業,工作幾年后在本職工作上發展或重新擇業進行自我發展,所以在校期間應對學生加強人生價值、社會取向、擇業觀念、職業生涯規劃等方面的教育。以廣州為中心的珠三角洲地區汽車產業的迅猛發展,必將帶動廣東省高素質汽車制造行業技術人才需求的不斷攀升,提供的大量崗位十分適合中等職業學校畢業生應用型人才的就業層次。目前廣東省汽車制造專業技能人才緊缺,技術工人整體素質有待提高。我校汽車制造與檢修專業的設置符合廣州市及珠江三角洲地區產業結構發展趨勢和行業人才需求,具有廣闊的辦學前景和發展空間。
三、汽車制造與檢修專業改革思路與對策
1.汽車制造與檢修專業人才需求調研反映出來的問題
(1)校企融合還處于較淺層次,其合作程度與深層次的高級階段還有一定距離,在政府政策、法律等方面急需形成一種長效合作機制,校企合作運行機制與學校現行制度還需要進一步融合。(2)人才培養規格與現代汽車制造業對人才的需求存在較大差距,學生進入行業后適應社會和學習新知識和技能的能力較差。(3)職業教育工學結合未能在課程層面進行突破,專業課程設置應與行業崗位需求相適應。(4)學生專業基礎及技能不夠扎實、知識面窄、分析和解決實際問題的能力尤其薄弱。(5)學生人文素養較差,職業道德有待提高,自我定位模糊,缺乏為他人服務和團隊協助意識。隨著汽車制造業技術日新月異發展的客觀需求,對中等職業學校如何與現代汽車制造企業接軌,培養高素質技能型人才提出了更新、更高的要求。如學校需要在培養學生質量檢測、機械手操作與使用、設備維護、現代先進制造技術與控制等方面加強與提升。
2.汽車制造與檢修專業課程建設
目前我校在專業課程建設方面需要改革之處包括:(1)課程設置中未能以汽車制造過程為系統建構課程體系、建構學生的專業能力培養,只是支離破碎地穿插一些汽車方面的課程,學生對專業的認知和認可、技能欠缺。(2)課程設置中實訓環節針對性不強,課程體系中未能圍繞汽車制造過程所需專業能力將課程對應實訓環境進行規劃,學生未能在理實一體化的教學環境中進行專業核心課程的學習及培養解決實際問題的能力。(3)課程內容針對性不強,汽車制造與檢修專業的課程設置與其他大機械類專業課程設置相比無特色,其中大機械類課程所占比重偏重,屬于汽車制造專業能力培養的課程偏少。(4)專業教學與職業崗位工作過程相去甚遠,導致學生進入企業后適應能力較弱,人文素養知識薄弱。專業課程構建應以培養學生具備現代制造技術、汽車車身制造、汽車整車及總成裝配與檢測等能力為核心,將職業道德、人文素養教育有機結合起來,構建基于工作過程系統化的汽車制造與檢修專業課程體系。按照汽車制造與檢修“專業基礎能力”、“現代制造技術能力”、“汽車車身制造能力”、“汽車整車及總成裝配與檢測”為主線分層次、分模塊系統設置專業課程。尤其對于汽車整車及總成裝配與檢測這一核心能力,需要根據汽車制造企業總裝生產線結合學校教育功能、學生學情特點、認知規律、實訓條件進行提煉、歸納、總結出適合中職學生學習的課程。
3.汽車制造與檢修專業教學環境配置
(1)專業師資建設。目前學校專業師資在汽車制造知識與技能方面均較薄弱,應加強教師赴汽車制造企業實踐,提升校內專職教師專業技術水平與企業實踐經驗。同時聘請企業專家到學校指導課程改革、教學、專業建設和校外頂崗實習學生的管理工作,對專業教師開展專項培訓,指導學生職業規劃和實訓等,形成技術水平過硬、實踐與職業指導經驗豐富、專兼結合的汽車制造與檢修專業教學團隊。
關鍵詞:自動化生產線;教學方法;電機與電氣控制;PLC;課程設計
中圖分類號:G712文獻標識碼:B文章編號:1006-5962(2013)02-0027-02
高職機電一體化專業課程設置的培養目標是:面向工業企業生產現場,電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發公司,培養適應社會需要,全面發展,適應本專業相對應職業崗位的高等技術應用性專門人才,主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調試員、中高級維修電工等,本專業有五個主干學科:電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術、控制科學與工程,都是為了崗位需要設置的專業知識。其中《自動化生產線安裝與調試》作為一門核心專業課在第四學期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產線的課程設置
機電一體化專業人才培養能力有:識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動線調試維護能力、機電設備管理能力及機電產品營銷能力等。《自動化生產線安裝與調試》前序課程有PLC技術、傳感器技術、電機與控制,后序課程有機床維修等。在我們所要實現的教學目標中知識目標涉及到:機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規程;能力目標有:對已安裝的機械手機械部件進行測量;對機械手的氣路進行基本調試;根據故障現象判斷故障部位;檢查分析、找到故障點并分析解決故障;遵守安全操作規程;素質目標有嚴謹的職業態度、規范的操作習慣、創新精神、團結協作精神、自主學習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅動教學開展課程教學,提升學生的職業能力,以具體自動化生產線為載體,融合認知、安裝、調試和檢測等內容,實現教、學、做、評一體化教學,突出課程的職業性、實踐性和開放性。以學生為主體,采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程,涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動領域,設置六個學習情境:零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調試,分成20個任務。
項目一:供料站的安裝,有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務;項目二:加工站的安裝,設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務;項目三:裝配站的安裝,設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務;項目四 :分揀站的安裝,設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務;項目五:輸送站的安裝,設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務;項目六:整體運行調試,有PLC控制網絡構建、程序編寫、綜合調試三個任務。
2自動化生產線的教學方法與評價設計
2.1教學方法。
(1)講授法:講解項目任務,傳授項目任務相關的知識點,針對學生實施過程中出現的不足進行知識點的說明。
(2)現場教學法:在符合生產要求的工作環境中進行操作技能和維修應用能力實踐,提高職業氛圍,在工作過程中提升學生的職業道德、職業素養和崗位適應能力。
(3)任務驅動法:將教學過程融入項目任務中,讓學生自主討論分析實施,學生在工作過程中得到知識。
(4)小組討論法:學生每六~八人為一個小組,小組討論分析,討論解決,分工協作完成項目任務。
六步教學實施:明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標,注意觀察和記錄小組對現象分析情況,解答學生提出的問題,對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導,讓學生自行摸索,在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正,最后老師組織小組進行故障排除工作匯報,互評,并對每組進行考核評價,再引導學生自行總結。
2.2評價設計。
課程采用過程考核與期終考核相結合、企業考核與校內項目考核相結合、教師考核與學生考核相結合的多元化考核方式,利于理論聯系實際,有利于學生的學習創新和思考,更督促他們到實際中去發現和改進,去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為:校內項目,企業,綜合實訓三大類。當堂課的考核有:教師考核、小組互評、小組自評;教師考核內容為五項:任務分析情況,實施方案制定,任務完成質量、分工協作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。
和很多專業課一樣,多種教學方法和全面的評價方案,有效保證了教學效果。
3相關課教學
3.1電機與電氣控制的教學。
本課程以發電機為主題,以工作任務為導向,以工廠實用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學為主線貫穿全課程,用實物進行直觀性教學,使學生感性認識強,理性認識夠。
典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉控制、三相異步電動機延時啟動控制(或三相異步電動機Y-降壓啟動)、機械手控制等。
課程特色是學生充分利用所學知識、網絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據功能要求選擇個元器件的類型及其型號;了解個元器件的工作原理和使用方法;把各元器件連接起來實現本課程設計的要求。設計內容和要求:兩臺電動機都存在重載啟動的可能,任何一級傳送帶停止工作時,其他傳送帶都必須停止工作,控制線路有必要的保護環節,有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。
3.2PLC教學。
PLC是可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)的簡稱,早期是一種開關邏輯控制裝置,隨著計算機技術和通信技術的發展,其控制核心采用微處理器,功能有了極大擴展,除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開關量邏輯控制外,還有過程控制,數據處理,通信聯網與顯示打印,PLC接口采用光電隔離,實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離,減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言:
(1)順序功能圖(SFC)。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序,包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態,這些狀態按順序連接組合成整體的控制程序。
(2)梯形圖(LD)。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式,是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的,形象、直觀、實用,電氣技術人員容易接受,要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號,是目前用得最多的一種PLC編程語言。
(3)功能塊圖(FBD)。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言,與數字電路中的邏輯圖一樣,極易表現條件與結果之間的邏輯功能。
(4)指令表(IL)。
采用經濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表,使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀,其中的邏輯關系很難一眼看出,所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器,必須將梯形圖轉換成指令表后再寫入PLC,在用戶程序存儲器中,指令按步序號順序排列。
(5)結構文本(ST)是文字語言。
編程語言的學習是PLC教學的一項重要內容,中間加以不同的應用實例:順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理,使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉控制電路、鉆床刀架運動控制系統的設計,LED數碼管顯示設計,還經常根據繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學習情境還常有如下任務:洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制;尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動電話、彩電等日常方面,在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信領域、醫用設備領域、工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領域也都有廣泛應用。
數據大都在單片機內部傳送,運行速度快,抗干擾能力強,可靠性高,微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語句,以實例應用為線索:單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學采用ISP-4單片機實驗開發板,可以完成大量的單片機學習、開發實驗,對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機,有程序下載功能,可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術及應用。
變頻技術讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動電路與保護技術;掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍;掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進技術;了解變頻器與感應電動機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動機組成變頻調速系統,掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等,是強電應用和現代技術推廣的有力體現。
3.5傳感器與自動檢測技術。
傳感器技術代替人的感觀,在各種環境下應用,檢測技術是一套有效的反應體系,包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能,并能正確選用,了解傳感器的基本概念和自動檢測系統的組成,對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業生產過程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案,能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實用檢測系統的初步能力。
教學過程進行小論文制作,讓學生提高計算機應用水平,使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業論文指導分析
畢業論文專業聯系實際,通常小型自動化系統以單片機為主,大型自動化生產線以PLC為主,系統運行動力離不開電機,觀察離不開傳感器,調速可用變頻器,綜合所學,學生的論文涉及廣泛,有效教學可對應從如下方面側重指導。
4.1立意選題。
根據實際和研究方向做好側重和體現,如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性,“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務要求明確的基礎上,首先確定相關技術指標,對應查找并列出論文結構,一份畢業論文至少含有三到五門課的內容,對應于研究方向進行相應編排和取舍。
4.3技術處理。
所搜集圖片的背景往往有水印,要去掉,圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五,注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。
多種教學方法和理論聯系實際教出具有學習能力和創新能力的學生,系統的學習與應用創造練就出具有競爭力的學生,專業課的有效教學和畢業論文的順利設計將顯示本專業沉甸甸的含金量。
參考文獻
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[2]馬玉春.《電機與電氣控制》,北京交通大學出版社,2011年1月
[3]李建新.《可編程控制器原理及應用》,機械工業出版社,2012年9月
一、改進教學方法,提高學生的學習興趣
在從事PLC的教學過程中,我發現學生在學習PLC時,相對較為吃力,久而久之便喪失了學習的熱情和興趣。那么,究竟如何才能有效提高學生學習的興趣呢?我在教學實踐中總結了以下幾個方面。
1.以通俗形象的實例上好起始課
俗話說,良好的開端是成功的前提和基礎。剛開始上PLC課程時,學生對本課程不了解,很容易理解為計算機之類的編程課程,產生難學、沒有信心的念頭。老師一定要在教材、教法的研究上下功夫,提高教學的藝術性和科學性。在現代化科技飛速發展信息時代,教師應多獲取與本專業相關的資料。提高自身素質,給學生以信心,激發學生的學習興趣。比如講授PLC課程時,首先列舉PLC在工業、農業、交通運輸業及日常生活中廣泛應用的例子,如:汽車生產流水線,學校的機械加工中心、數控機床、機械手的控制、電梯控制、鋼鐵集團的高爐上料,貨物的存取、運輸、檢測,大型造紙廠中PLC的應用,甚至是機器人的控制等等都有PLC的功勞,還有繁華城市的霓虹燈、交通燈,舒適小區里的人工噴泉……這些與大家日常生活息息相關的例子,使學生對這門課程有一個初步的了解,覺得它就在我們身邊,同時教師還可以聯系就業市場的需求(有較多單位提出“懂得PLC者優先”),從而激發了學生的學習欲望。
2.采用直觀教學
直觀教學可以激發學生的興趣,同時還培養了學生的觀察能力,增強感性認識,擴大學生的思維空間,開闊學生的想象力,利于對知識的理解。例如:在講解PLC的結構時,教師帶學生到實驗室觀看PLC示教板,了解PLC的外部結構及外部設備等,這樣對PLC的外部結構就有一個感性的認識,與老師在黑板上詳細地講解這些理論知識比較起來,學生更愿意選擇前者,教學效果前者也會好得多,對理性知識,學生在感性直觀教學中易于理解、掌握。但對于PLC的內部結構不能解體,則利用掛圖講解,這樣學生對PLC就有一個較清晰的印象。記得在實驗室中有個學生問:“一個小小的PLC就有那么厲害?”我說:“那要看你會不會用它,即使是一塊玉,你不認識它,那它和一塊普通的石頭沒什么兩樣。”就這樣,學生在好奇心的驅使下對這門課程更感興趣。
3.逐步培養學生解決實際問題的能力
課題實例來自生產、生活,要處理及注意的有關問題都交待清楚,引導學生具體的處理辦法、解決方法步驟、方向。通過多個實例的學習、實踐與積累,學生能逐漸提高解決實際問題的能力。
任課老師把PLC技術應用教程分為若干個單元,每個單元中的幾個實例都是以某個重點指令的應用為主線,應用程序由簡單到復雜。這樣,通過一個單元的學習,其中的重點指令很深刻地留在學生腦海中。他們靈活應用指令的能力會逐步增強。課題式教學中通過恰當的引導,就能逐步提高學生的編程能力,應用PLC的能力。在解決實際問題的過程中,學生的興趣會越來越來強烈。
二、合理改革教材,適應本校學習特點
我們知道,用于教學的PLC教材在編寫時一般是按照基本原理、基本指令、基本應用、基本操作等分成各個獨立的章節。編者按照結構嚴謹性進行編書,教師實施教學時,則要考慮有利于學習者的認知過程而開展教學。這是教材使用者要注意處理好的問題。如果任課老師按照教材的順序進行教學,就是要將全部基本指令學習完畢,再學習基本應用;基本學習完畢再進行基本操作的學習。這樣,在一段期間內學習完所有指令,學生學習后的印象不深刻,容易混淆,到基本應用的學習時,又得重新對所涉及的指令進行學習,效率不高。所有理論學習完后,才進行基本操作,不能相得益彰,教學效果不好。
為此,我在PLC教學中采用了課題式單元教學,重新自編教學內容。任課老師通過多種途徑搜集了上百個PLC應用實例,并通過篩選、整合成五個單元,每個單元由幾個同類實例組成。每個課題以一個應用實例為主題,其內容包括了:應用實例的生產目的、生產條件和生產環境的介紹,用PLC實現控制的線路所用的基本指令、編程方法和調試應用。由幾個應用同類指令的實例課題組合成為一個教學單元,全部教學內容分為五個教學單元。五個單元主題分別是PLC原理、時序控制、計數控制、位置控制和特殊功能綜合應用。單元內的課題按照其難易程度安排教學的先后順序。第一單元有電機的點動控制、電動機的連續控制、電機的正反轉控制、電機的手動Y-Δ控制、搶答器控制系統、數學顯示控制系統這六個實例作為對PLC工作原理部分的學習(其中也包含幾個最簡單指令的學習)。第二單元以電機自動Y-Δ降壓啟動控制、兩燈來回閃亮循環控制、多臺電機順序控制、貨物傳輸帶控制系統等四個實例為學習對象,學習按時間順序控制的原理及應用。從以上列舉的兩個單元可知,任課老師精選設計的每個實例課題有一定的科學性、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。因此說,要改革傳統教學為課題式單元教學,首要任務是合理地設計好每一個實例課題。這些實例課題既能方便學生的學習,又要包含本課程的所有知識點。
三、在實習過程中,更新教學方法
目前在可編程控制器課程實踐教學上,由于我們教師所編寫的實訓指導書詳盡有余,所做的實習實訓都是“簡單驗證式”或“機械重復式”方面的項目,在一定程度上為學生“依葫蘆畫瓣”提供了方便,學生在實習實訓時只需要進行程序輸入、線路連接等簡單操作即可順利完成。這種實習實訓教學方法,目前已被我們教師廣泛認可和采用,但筆者認為:沒有問題的、不需學生動腦的實習實訓是毫無意義的。對于與PLC技術應用密切配合的實習實訓教學,教師只有指導學生運用PLC編程方法親自編程操作,在實習實訓中既動手又動腦,既能發現問題又能在教師啟發指導下分析問題和解決問題,才能從本質上學好這門課程,從而最終實現本課程在技工學校的教學目標。
首先在編寫實習實訓指導書時,應該根據企業對PLC技術人才的需求,結合學校實際設備情況,針對技工學校本課程教學特點和教學目標,在如何引導廣大學生在實習實訓中既動手又動腦上多下功夫。技工學校是一個學生學習基礎、動機和習慣差異很大的群體,因此實習實訓教學同樣要做到因材施教,采取因人而異的分層教學,即按學生學習能力分組,確定每組不同的實習實訓目標,使成績好的和成績差的學生在實習實訓中,都能夠得到相應的鍛煉和培養。除要求學生在規定時間做完基本的實習實訓項目外,還要安排一定量的選修實驗項目和研究性課題,讓廣大學生自主選擇,教師現場指導,或者督而不導,從而促使學生自主地分析在實習實訓中所遇到的問題,寫出實驗報告交教師評判,師生共同找出問題的解決辦法。對于大型的實訓項目,如電梯、機械手等,還可以采取分工合作的教學形式,將全班同學分成不同的小組,由教師明確各小組在實訓中的任務和目標,從而培養廣大學生團結協作的職業素質和能力。
【關鍵詞】PLC教學 任務設計 理實一體化
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)13-0079-01
一 PLC課程的重要性
PLC 技術廣泛應用于冶金、礦業、機械、輕工等工業自動控制領域,因其操作方便,很好地運用計算機調控了傳統電氣控制,隨著傳統工業向現代化工業的轉型,社會需要具備此項技術的人才。
二 PLC課程在高職教育中的現狀
PLC課程作為職業技術學校的一門必修課,PLC在職業技能鑒定中逐漸成為指定的考核內容。但是高職學生文化課基礎薄弱,缺乏自我約束能力,加上學習熱情不足,在PLC理論課學習中很容易形成抵觸情緒,造成理論知識貧乏,實訓操作不會的惡性循環,甚至造成設備的損壞。再加上學制限制,實訓條件限制,很多高職學校PLC課程教學不能做到大力投入,影響了PLC課程教學的質量。
三 提高PLC課程質量的措施
1.理論與實訓結合的一體化教學模式
PLC 課程由于其理論與實訓不可分割的特性,必須邊學邊練,在平時的教學過程中我們采用理論與實訓結合的一體化教學模式。實踐表明,此模式有利于學生加深對PLC 知識的了解掌握,提高實際操作能力,從而達到較好的教學效果。
2.提高實訓課時比例,培養動手能力
PLC課程是一門實踐性很強的專業課程,傳統的課程設置有三分之一到二分之一的課時是實訓課。筆者在教學中加大實訓的課時,甚至實訓課時超過理論課時,在課程后期,大量引用典型實例提高學生運用基本知識的能力。目的就是讓學生在動手的過程中,學會思考,鞏固理論的同時,學會創造,只有這樣才有利于PLC知識的掌握,提高PLC課程的教學質量。
3.修訂教學計劃,培養學生興趣
根據以往的教學經驗,實訓通常是重復性的編程練習,無法調動學生的學習興趣。筆者認為職業教育注重的不僅僅是學習成績,應以提高學生實踐能力為目標,所以教學內容多以生活中常見的PLC模型為實驗內容,例如以音樂噴泉、交通信號燈控制、電梯控制等實際應用為課題。以求全面提高學生學習的積極性,激發創新思維。同時采用多媒體教學,設計通俗易懂的流程動畫,如搬運機械手的安裝與調試、三相交流異步電動機反接制動控制,在教學中收到了良好的教學效果。
4.整合課程內容,以能力為考核目標
PLC課程的教學目的就是要求學生今后就業具備自動控制設計,電氣設備運行、維護、安裝調試等相應的理論知識和能力。但通常有些學生課程都要結束了,還不知道自己要掌握的技能是什么,說明我們課程內容的導向性欠缺,僅僅是理論學習和重復的編程練習,無法滿足今后用人單位的需求。嘗試讓學生以實訓任務為考核目標,拓展他們的知識面和思維方式,以及處理能力,有效地解決了這個問題。
5.行動導向“三段式”教學組織
行動導向“三段式”教學組織的實施,首先我們要構建“團隊+基地”的教學條件,即組建兩個團隊,建成兩個基地。兩個團隊是由專任教師與企業技術人員組成的教學團隊和由3~5人為一組的學生學習團隊。兩個基地是校內實訓基地和校外實習基地。進行“三段式”教學,是行動導向“三段式”教學組織的核心,我們在進行“三段式”教學中,是以學生團隊和校內外實習實訓基地為中心。具體實施的三個階段是:第一階段,在校內實訓室實施“任務獲取、知識準備”。完成PLC課程的基礎理論知識和實踐知識的準備,明確學習任務;第二階段,到校外校企合作單位,進行“實踐補充、理論轉化”。完成PLC課程應用實踐知識的補充,將第一階段準備的理論知識與實際聯系起來,知識向能力轉化;第三階段,回到校內實訓室,完成“資料歸整,成果展示”。將在校企合作單位的見聞、實踐、思考和收集來的資料進行歸納整理和總結,以團隊匯報、答辯等形式展示學習成果。對于學生在“三段式”教學中的學習效果,我們采用“兩結合”的“四評”考核辦法,進行綜合評價。“兩結合”是對每個學習任務采用過程考核與結果考核相結合,學生在校內的學習考核與在校外的實踐考核相結合。“四評”分別是學生自評、學生團隊互評、師傅和教師對學生評價、師傅和教師對學生團隊評價。
四 結束語
關鍵詞:理念 思路 課程管理
可編程控制器俗稱工業計算機,是集機、電、液于一體,實踐性很強的專業基礎課,該課程是機電一體化技術專業、電氣自動化技術專業、數控技術專業三個專業必須學好的專業基礎課,前期課程包括計算機應用基礎、電工電子等相關基礎課程,它不僅為電機調速控制技術、變頻技術、數控機床結構與維護、機電設備維護等后續課程、集中實訓和畢業設計打下基礎,而且為相關專業學生考初、中級電工資格證書做準備,為這三個專業的后續專業課程的學習起著很好的鋪墊作用。
一、《可編程控制器應用》課程理念與設計思路
(一)課程“工程化”的設計理念
根據可編程技術對應崗位作業流程,精選企業典型真實任務或是崗位技能為載體,設計教學情境,安排組織實施教學項目,按照項目的生產崗位流程,以小組形式,分工合作,在校內專職教師和企業技術能手的組織和引導下,實現教學任務生產實際化、教學環境仿真企業化、教學設施設備企業化、教學參與角色企業化、實訓記錄企業化。
(二)“任務項目化”的課程實施理念
“模塊化編排,以項目驅動課程”,圍繞項目分解教學內容,實施課程。以能力培養為導向,設計課程方案,確立課程目標。遵循認識規律和技能習得規律,按工作過程系統化、原則序化、優化課程內容;實時引入行業企業的新知識、新技術、新標準、新設備、新工藝、新成果和國際通用的技能型人才職業資格標準,動態更新教學內容;突出校內實訓與校外實習的有機銜接,構建清晰的課證相融、訓賽相能、產學相長的實踐教學系統。
在技術實踐教學中多采用任務項目驅動法,將教師主導、學生自主策劃、小組任務分解、“教、學、做、評”有機結合,即采用“教師設計布置項目學生自主策劃項目的完成教師講解、任務分解學生修訂策劃投入實施訓練記錄工作狀況教師和學生互動總結學生撰寫項目報告教師批改問題反饋”的模式。在講授“線路故障排除”時,依據對線路工作原理的分析,來引導提高學生思維分析能力和判斷故障部位并處置故障的能力。讓學生學會故障處理流程,了解處置故障關鍵的一步就是看懂原理圖,明確每個元件的作用,和元件對設備的工作狀態的影響;在培養學生分析與設計線路能力時,要給學生足夠的引導和提供充裕的實習材料和準備時間,通過反復接線實訓和效果評價提高學生動手能力,掌握《可編程控制器應用》安裝接線安全操作規程和工藝要求。為了訓練學生扎實的基本功,關鍵技能示范后要反復地練習,做完后還要自評、小組評、教師點評;在接線項目訓練中,一定要求學生對機床的控制原理圖進一步分析,使他們掌握理論知識與實踐之間的內在聯系,為今后從事對口工作打下堅實基礎。
二、開放式《可編程控制器應用》教學模式的構建
現代職業教育課程改革其中一個很重要的方向就是開放式課程建設,《可編程控制器應用》采取:1.教學內容開放,即必修教學內容與選選內容相結合;2.教學時段開放,即集中授課安排時段與學生可靈活選擇課余時間相結合;3.教學方式方法開放,即采用教師重點講解的面授與學生自主學習相結合,通過網絡輔導答疑、個別輔導與研討結合等教學方法加強教學效果;4.教學資源開放,特別是音視頻教學資源,以增強學生學習的自信心和訓練的教學效果。
實踐表明,“理實一體化”的學習環境讓學生接受企業化熏陶,課程的大部分內容安排到實訓室進行,實現仿真生產環境下的三合一教學,在指定的校內和企業教師的共同指導下,淡化理論與實踐教學的界限,實現課堂與實訓地點一體化教學模式。
三、開放式《可編程控制器應用》訓練內容的設置
選擇企業典型工作任務,選擇能滿足市場需要的實用性工程項目、產品、科研項目、競賽題目等,都可以作為開放式《可編程控制器應用》訓練的內容。如:異步電動機正反轉控制、十字路口紅綠燈控制線路設計、四層電梯控制線路設計、水塔供水控制線路設計、機械手控制線路設計、自動生產線控制線路設計等等。既有基礎性的技能訓練,又有提高性的創新訓練,還結合了電子電工、機械、控制、信息等綜合知識的應用,適合不同層次的學生根據自身的特點選作。
四、開放式《可編程控制器應用》訓練的教學方法
傳統的實踐教學中教師是主角,通過系統講解原理、反復演示,詳細安排實訓任務和實訓步驟,學生按照固定的模式可以不加思考的完成。這樣教師不僅耗費大量的時間,學生還很麻木,做完后收獲不大,學生缺乏主動思考和獨立動手的環節,很難調動學生的學習積極性。教師在教學中按照技能成長規律,教學過程安排三個階段,“實踐-理論-再實踐”。第一階段學生在學習之初先親自到實習場地去參觀觀摩,以增加學生對所要學習知識的感性認識;第二階段參觀完見習現場后,回到課堂,對學生進行理論的教學,讓學生由感性認識能夠上升到理性認識的程度;第三階段在學生完成了相應的理論課之后,再回到操作車間、實訓室中去現場教學,讓學生親自動手實踐上課學到的理論知識,以達到讓學生的理論與實踐真正結合在一起的目的。
五、應用現代教育手段
隨著信息技術的發展,一些直觀、信息量大的教學手段如音視頻教學資源,能很方便的運用于我們的教學,現代高職課程改革也明確要求采用現代信息技術來改進傳統的教學手段,在多媒體教學、網絡課程等方面努力探索,統一制作由電子教材、電子教案、多媒體課件、項目化網絡視屏、網上答疑、試題庫組成的課程,可供學生課余預習、瀏覽、復習等。另外,教學大綱、授課計劃、實驗指導書、學習指導以及教材和參考文獻均可通過網絡方便查閱。在課程開始即公布授課教師的信箱和電話號碼等聯系方式,密切授課教師與學生之間的聯系,使學生有問題可及時獲得教師的輔導答疑,也可通過網上答疑相互交流,打破班級與時間的束縛,在平行班級中實行聽課和答疑共享。
參考文獻:
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作者簡介:
【關鍵詞】 機床排故實訓 機床電氣線路故障 教學方法
1. 識圖電氣控制原理圖
機床排故之前首先要看懂機床的電氣控制原理圖,根據原理來發現故障、排除故障。否則學生就會失去排故的方向。
1.1掌握電氣控制原理圖的識讀方法
1.1.1根據對常用低壓電器動作原理讀圖。首先學生要對常用的低壓電器工作原理有一定的認識。如交流接觸器得電動作時,常開觸頭閉合,常閉觸頭斷開,且常閉先斷開,常開后閉合。反之常開先斷開,常閉后閉合。中間有一個很短的時間差,這對于學生分析相關電路具有重大意義。否則分析時就可能會出現電動機正反轉控制的兩個交流接觸器線圈同時得電,引起電源短路,造成判斷失誤。
1.1.2根據常用基本電路讀圖。常用基本電路如電動機的點動控制、自鎖控制、順序控制、正反轉控制、Y—降壓啟動等。而一張復雜的電氣原理圖經常是由常用電路組合而成的。在讀圖時,結合常用電路,分清主次,化整為零,對于讀懂電氣原理圖是非常有幫助的。
1.2掌握電氣控制原理圖的識讀步驟
電氣原理圖的閱讀方法采用“從主電路著眼,從控制電路著手”的方法。
1.2.1從主電路看有哪些控制元件的主觸頭及其組合方式,就可以大致了解電動機的工作狀況。
1.2.2根據主電路中主觸頭的文字符號,在控制電路中找到控制元件(接觸器、繼電器等)的控制環節,按功能的不同劃分為若干個局部控制電路來分析。
1.2.3根據電氣原理圖紙上標題欄中對每小塊電路分支的解釋來讀圖。如鏜床KA2線圈上方標題欄中標注的是反轉長動,此時就可以分析出KA2線圈的作用是實現主軸的長動,而其中KA2線圈的其中一對常開觸點是使KM2線圈得電,從而得出KM2線圈是控制主軸的反轉。從而將主軸反轉長動的原理迎刃而解。
1.2.4按下操作按鈕、行程開關,分析其觸頭如何控制其他控制元件動作并分析電動機如何運轉。在分析的過程中同樣也要注意常閉觸頭先斷開,常開觸頭后閉合,中間存在很短的時間差。
1.2.5初步分析每個局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關系后,還應分析整個控制電路,即從整體進一步理解其工作原理。如銑床主軸電動機的控制方式分為主軸變速沖動、主軸啟動和主軸制動停車。在了解主軸的控制方式后,這時就需要結合起來操作主軸電動機,操作過程中要分清步驟,主軸先變速沖動接著是主軸啟動最后是主軸制動停車。觀察主軸工作在不同方式的時候,對應的是哪個交流接觸器線圈得電,從而更深入地全面理解銑床主軸電動機工作原理。
2. 機床工作原理一體化教學
2.1“一體化教學”的實踐意義。以培養能力為中心,理論與實習交叉進行的一種教學模式,讓實踐始終貫穿在整個教學過程中。
2.2講清機床工作時機械與電器的聯動,是講授生產機械控制線路的關鍵。大多數生產機械有很多機械—電器聯動控制,即由機械手柄或機械部件的動作操縱電器開關的接通與斷開,例如X62W銑床工作臺的手柄操縱,手柄操縱時觸碰控制位置開關SQ1 ~SQ4,搭上相應運動方向的絲杠,從而實現對工作臺的操縱。
2.3抓住每種控制線路的特點。由學生來操作機床觀察主軸制動的現象。加強理論與實踐的結合,突出了操作訓練,又使學生學到了扎實的理論知識,能夠充分發揮學生的主體作用。
3. 機床排故中教師現場示范的必要性
教師在講解機床電氣工作原理分析和機床排故方法和步驟后,學生已經對機床排故有了一定的理性認識。通過教師的示范操作,讓同學掌握規范操作方法,并且在操作過程中把之前所講的知識點再實踐觀察一遍,加深理解。教師示范操作是學生掌握動手能力的開始。
在實際操作過程中,巡回指導是非常重要的。對學生操作過程中存在的問題及時提出并糾正,培養同學規范操作的習慣,引導學生掌握問題的方法,對每個故障都應該從原理上分析,明白故障產生的原因,從根本上解決問題。教師指導時可以分為集中指導和個別指導。
3.1集中指導。集中指導主要是解決排故中一些共性問題
3.1.1比如使用電壓檔測量時,要分清控制電路電壓,一般選擇500V檔位,若檔位選擇太低,當被測電壓高于電壓表選擇檔位時,很容易會把萬用表燒毀。
3.1.2電壓分階測量法檢測時,往往需要學生一手拿住萬用表、一手按住按鈕,若參考點和測量點離的距離較遠,學生就很難做到。這時候就可以利用電壓分段測量法,檢測這對觸點閉合時,電壓是否為零。
3.1.3使用萬用表電阻檔時,檔位不能選的太高,控制電路的線圈電阻有的時候2KΩ,若選擇過高檔位,則測量時,指針會偏轉到零,引起誤判斷。還有就是表筆的使用也要注意,手如接觸到表筆的金屬頭,在測量電壓時會造成觸電事故,在測量電阻時,會造成讀數不準確。
3.1.4電阻測量法中有分段和分階,檢測之前要將機床電源總開關斷開,在檢測時同樣要注意一個細節問題。在檢測接線排的導線時,萬用表表筆不能直接搭在接線排的觸點上,應該接觸在導線的線頭部分。因為接線排左右觸點是導通的,而搭在接線排的觸點上,接線排的另外一根導線正常的時候就會導致誤判斷。
3.1.5檢測過程中要靈活運用電壓法和電阻法,不能只局限于其中一種。例如故障設置在銑床主電路熔斷器FU1上,則上電操作后,機床什么都不工作。這時可以采用電壓法去檢測變壓器一次側,若電壓為零就可以判斷出故障范圍在主電路三相電源部分。從而可以利用電阻法對每一相進行檢測,迅速查找出故障點。排故時間大大縮短,提高了效率。若不采用電壓法,則故障范圍可能在控制電路熔斷器到急停按鈕部分,也可能在主電路電源到變壓器一次側部分,檢測時間將會增加。但是靈活運用電壓法和電阻法時,必須要對萬用表準確進行切換,機床電源總開關也要準確無誤地打開或關斷。
3.2個別指導
個別指導主要是解決排故中學生個別出現的錯誤。每個學生在排故過程中出現的問題會千變萬化。如有的學生在電阻檔測量時,在檢測熔斷器兩端觸頭導通時,忘記檢測兩端 觸頭導線是否正常。在電壓檔測量時,又很容易忘記將一段回路中的啟動按鈕按下,導致電壓為零,引起誤判斷。
4. 加強實訓中的總結
每個實訓小項目結束后,應指導學生做好課題總結,把操作機床的步驟、出現的故障現象、分析得出的故障范圍、檢測的過程、檢測過程中出現的問題、解決問題的方法進行歸納總結。把整個排故過程記錄在筆記上,以便于同學之間課后相互學習、交流、相互提高。
關鍵詞:機床排故實訓、機床電氣線路故障、教學方法
一、 識別原理圖
機床排故之前首先要使學生學會看懂機床的電氣控制原理圖,根據原理來發現故障、排除故障。否則學生就會失去排故的方向。
1.掌握電氣控制原理圖的識讀方法
(1)根據對常用低壓電器動作原理讀圖。首先學生要對常用的低壓電器工作原理有一定的認識。如交流接觸器得電動作時,常開觸頭閉合,常閉觸頭斷開,且常閉先斷開,常開后閉合。反之常開先斷開,常閉后閉合。中間有一個很短的時間差,這對于學生分析相關電路具有重大意義。否則分析時就可能會出現電動機正反轉控制的兩個交流接觸器線圈同時得電,引起電源短路,造成判斷失誤。
(2)根據常用基本電路讀圖。常用基本電路如電動機的點動控制、自鎖控制、順序控制、正反轉控制、Y―降壓啟動等。而一張復雜的電氣原理圖經常是由多個常用簡單電路組合而成的。在讀圖時,結合常用電路,分清主次,化整為零,對于讀懂電氣原理圖是非常有幫助的。
2.掌握電氣控制原理圖的識讀步驟
電氣原理圖的閱讀方法采用“從主電路著眼,從控制電路著手”的方法。
(1)從主電路看有哪些控制元件的主觸頭及其組合方式,就可以大致了解電動機的工作狀況。
(2)根據主電路中主觸頭的文字符號,在控制電路中找到控制元件(按鈕、接觸器、繼電器等)的控制環節,按功能的不同劃分為若干個局部區域控制電路來分析。
(3)按下操作按鈕、行程開關,分析其觸頭如何控制其他控制元件動作并分析電動機如何運轉。在分析的過程中同樣也要注意常閉觸頭先斷開,常開觸頭后閉合,中間存在很短的時間差。
(4)根據電氣原理圖紙上標題欄中對每小塊電路分支的解釋來讀圖。如鏜床KA2線圈上方標題欄中標注的是反轉長動,此時就可以分析出KA2線圈的作用是實現主軸的長動,而其中KA2線圈的其中一對常開觸點是使KM2線圈得電,從而得出KM2線圈是控制主軸的反轉。從而將主軸反轉長動的原理迎刃而解。
(5)初步分析每個局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關系后,還應分析整個控制電路,即從整體進一步理解其工作原理。如銑床主軸電動機的控制方式分為主軸變速沖動、主軸啟動和主軸制動停車。在了解主軸的控制方式后,這時就需要結合起來操作主軸電動機,操作過程中要分清步驟,主軸先變速沖動接著是主軸啟動最后是主軸制動停車。觀察主軸工作在不同方式的時候,對應的是哪個交流接觸器線圈得電,從而更深入地全面理解銑床主軸電動機工作原理。
二、一體化教學機床工作原理
(1)“一體化教學”的實踐意義。以培養解決問題能力為中心,理論與實習交叉進行的一種教學模式,讓實踐始終貫穿在整個教學過程中。
(2)講清機床工作時機械與電器的聯動,是講授生產機械控制線路的關鍵。大多數生產機械有很多機械?―電器聯動控制,即由機械手柄或機械部件的動作操縱電器開關的接通與斷開,例如X62W銑床工作臺的手柄操縱,手柄操縱時觸碰控制位置開關SQ1 - SQ4,搭上相應運動方向的絲杠,從而實現對工作臺的操縱。
(3)抓住每種控制線路的特點。由學生來操作機床觀察主軸制動的現象。加強理論與實踐的結合,突出了操作訓練,又使學生學到了扎實的理論知識,能夠充分發揮學生的主體作用。
三、現場機床排故中教師現場示范的必要性
1. 教師在講解機床電氣工作原理分析和機床排故方法和步驟后,學生已經對機床排故有了一定的理性認識。通過教師的示范操作,讓同學掌握規范操作方法,并且在操作過程中把之前所講的知識點再實踐觀察一遍,加深理解。教師示范操作是學生掌握動手能力的開始。
在實際操作過程中,巡回指導是非常重要的。對學生操作過程中存在的問題及時提出并糾正,培養學生規范操作的習慣,引導學生掌握解決問題的方法,對每個故障都應該從原理上分析,明白故障產生的原因,從根本上解決問題。教師指導時可以分為集中指導和個別指導相結合的方法。
2. 集中指導主要是解決排故中一些共性問題
(1)比如使用電壓檔測量時,要分清控制電路電壓,一般選擇500V檔位,若檔位選擇太低,當被測電壓高于電壓表選擇檔位時,很容易會把萬用表燒毀。
(2)電壓分階測量法檢測時,往往需要學生一手拿住萬用表、一手按住按鈕,若參考點和測量點離的距離較遠,學生就很難做到。這時候就可以利用電壓分段測量法,檢測這對觸點閉合時,電壓是否為零。
(3)使用萬用表電阻檔時,檔位不能選的太高,控制電路的線圈電阻有的時候2KΩ,若選擇過高檔位,則測量時,指針會偏轉到零,引起誤判斷。還有就是表筆的使用也要注意,手如接觸到表筆的金屬頭,在測量電壓時會造成觸電事故,在測量電阻時,會造成讀數不準確。
(4)電阻測量法中有分段和分階,檢測之前要將機床電源總開關斷開,在檢測時同樣要注意一個細節問題。在檢測接線排的導線時,萬用表表筆不能直接搭在接線排的觸點上,應該接觸在導線的線頭部分。因為接線排左右觸點是導通的,而搭在接線排的觸點上,接線排的另外一根導線正常的時候就會導致誤判斷。
(5)檢測過程中要靈活運用電壓法和電阻法,不能只局限于其中一種。例如故障設置在銑床主電路熔斷器FU1上,合上電操作開關后,機床什么都不工作。這時可以采用電壓法去檢測變壓器一次側,若電壓為零就可以判斷出故障范圍在主電路三相電源部分。從而可以利用電阻法對每一相進行檢測,迅速查找出故障點。排故時間大大縮短,提高了效率。若不采用電壓法,則故障范圍可能在控制電路熔斷器到急停按鈕部分,也可能在主電路電源到變壓器一次側部分,檢測時間將會增加。但是靈活運用電壓法和電阻法時,必須要對萬用表準確進行切換,機床電源總開關也要準確無誤地打開或關斷。
3.個別指導能使學生記得更牢。
個別指導主要是解決排故中學生個別出現的錯誤。每個學生在排故過程中出現的問題會千變萬化。如有的學生在電阻檔測量時,在檢測熔斷器兩端觸頭導通時,忘記檢測兩端 觸頭導線是否正常。在電壓檔測量時,又很容易忘記將一段回路中的啟動按鈕按下,導致電壓為零,引起誤判斷。
四、 技能訓練后的總結