《改革《电气控制与plc》课程教学提升学生专业应用型能力》由会员分享,可在线阅读,更多相关《改革《电气控制与plc》课程教学提升学生专业应用型能力(10页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、改革电气控制与PLC课程教学提升学生专业应用型能力摘要:本文针对电气自动化控制类专业应用型能力培养的问题,解 析出电气控制与PLC课程在该专业应用型能力培养中的作用,并围绕 以学生未来岗位技能为核心,突出以维修电工职业技能为该专业基本应用 型能力的思想,对电气控制与PLC课程教学内容、教学方法和教学手 段按照现代教学思想进行了设计与探讨,形成基于工作过程、项目引导、 任务驱动、案例教学、理论与实践并行教学等相互结合的教学模式,在教 学实践中取得了良好效果。关键词:应用型人才;电气控制与PLC;教学改革;电工职业技能当前,应用型人才被许多高校列为培养目标。这是因为科学技术和社 会经济的飞速发展,
2、生产过程中的技术含量大幅度提升,社会对技术型、 技能型(即应用型)人才提出了迫切的需求1。电气自动化控制类作为 一个长线专业,在社会上需求量很大。该专业学生应该具备那些方面的职 业能力和职业素质,而社会上对该专业学生真正需求的能力是什么,面对 这样的问题,我们通过调查,从课程体系中的具体课程入手,解析他们与 学生能力培养的关系。在该专业中选择了针对工业现场生产设备的电气控 制技术、与工厂实践密切结合的电气控制与PLC这门具有代表性的课 程,作为该专业学生基本应用能力培养的平台,通过以提高学生应用型能 力为主要目的的课程教学改革与设计,以适应社会对该专业应用型人才的 需要。一、本课程对专业应用型
3、能力培养的重要性现在大力提倡应用型能力的人才培养,是为了满足社会需求的变化。应用型人才是应用客观规律为社会谋取直接利益的人才。是实现科学技术 转化为现实生产力的一支十分重要的力量1。电气自动化控制类专业的 学生应该掌握什么样的应用型能力?对这个问题的正确回答只能来源于 实践。通过与我们校企联合的一些单位的深入调查,与单位负责人,技术 人员进行深入交流,根据“电气自动化控制类”专业的培养目标及相关行 业生产第一线的实际需要和职业资格认证要求,归纳出本专业学生应该具 备电路应用技术、单片机应用技术、电气控制与PLC应用技术和电气传动 应用技术等四大模块的应用技能1 o而在这四种技能中具有代表性的、
4、 实用性最强的应该是电气控制与PLC应用技术。电气控制与PLC课程包 括低压电器、电动机控制线路、机床设备的电器控制线路和PLC控制技术 的应用。是将电气自动化控制类课程体系中电路分析、自动控制原理、电 力电子技术、屯机与拖动、自动调速系统和微机控制技术等集于一体的综 合性、应用型课程。课程内容涵盖了电气识图、设备运行、设备安装、设 备调试、设备维护、故障处理,电气设计等基本应用型技能,内容设计上 与维修电工的国家职业技能要求相融通。也就是说电气自动化控制类专业 毕业的本科生掌握电工职业技能,应该是基本应用能力。因此在电气自动 化控制类专业的能力结构中,本课程占有重要位置。二、本课程改革的目的
5、1、现实状况在就业现场,往往很多单位都对用人有一个工作经验的要求,甚至对 刚毕业学生也是这样。什么是工作经验?实际就是应用能力问题。以前是 学生在企业中获得工作经验,现在这一任务下移到学校。社会需求发生的 变化,学校不能无动于衷。不然你培养的人与社会需要是脱节的。这样不 仅造成学生就业困难,而且学校自己生存也会带来危机。在工业现场,只 要打开电气控制柜,里面尽是电气元器件及其组成的控制线路。尽管内容 在校都学了,但下厂实习时学生能一下子正确认识的并不多。这说明学生 应用型能力培养是不成功的。原因是多方面的:有学生自身的问题,教师 教法的问题,也有课本内容跟不上技术发展步伐等问题。(1) 学生学
6、习自主性不强,学习兴趣不高。现在的高等教育已经是 大众化教育,学生的素质差别较大,尤其是我们新晋升的二本院校中的学 生素质更是如此。如何让这样的一些人,在大学的教育过程中收获一些东 西,掌握一定的专业技能,立足于社会,是我们要积极面对的实际情况。 在电气自动化控制类专业中,学生四年要学习的课程很多,要做到都学好 是不实际的。因此在教学课程体系中,要正视学生的这些特点,选择一些 理论知识不太难,实用性强的能体现职业技能的课程,作为教学的重点引 导和调动学生的学习积极性,让他认识到学习这些课程对他以后职业生涯 的重要性,从而改变学生的学习态度。(2) 现在好多教师自身缺乏工厂实际经验和工程背景2。
7、讲课不能 理论联系实际,仍然继承传统教学模式,老师黑板上讲课,学生底下被动 听讲。在小学中学是这样,到大学还是这样,偏重于强调知识的传授,而不是能力的培养,所培养的人才理论与实际脱节。我们通过问卷调查,老 师上课的方法不科学是现在学生厌学的一个主要原因。并且对大学老师上 课的技能有更高的期待。因此探索和应用新的教学模式,提高教师自身素 质,增强学习效果也是高校老师自身研究的问题。(3)课本内容落后于技术发展的步伐是普遍的问题。当今技术发展 非常快,工厂企业都在使用了,我们的课本内容还没有反映,尤其是电气 技术的进步更是日新月异。因此根据当下实际情况,要加快教材内容建设, 快速反应社会需求。2.
8、课程改革的目的当前,许多学校都把应用型人才定位为培养目标。专业不同,应用型 能力也是不同的。每种专业应具备什么样的应用型能力,以及构建怎样的 课程体系,使用什么样的教学模式来具体实现培养目标,都是我们高校老 师要面临的新课题。我们在电气自动化控制类专业课程体系中,结合我们 学校自己的具体情况,选择了理论知识不太难,实用性强的能体现职业技 能的课程电气控制与PLC作为改革平台,探索以具体专业课程体系中 的某些代表课程对应学生专业应用能力的思路,以专业应用能力提升为牵 引目标,重新对课程开发与设计。通过课程教学改革,提高学生自主学习 的兴趣,也提高教师自身教学水平。为本学校应用型人才的培养方案和目
9、 标的具体实施探索一定的方法,总结一定的教学经验。三、课程整体开发方案设计电气控制与PLC课程的内容体现出实用性、技能性、应用性的特点,该课程在专业教学体系中起着体现学生专业基本应用能力的重要作 用。所述知识技能是学生适应岗位能力的基本要素,也是进一步掌握专业其它课程知识、技能的基础。我们在专业培养方面有的放矢地制定教学方 案,围绕应用型能力提升开发课程教学体系。以学生未来岗位技能为核心,结合维修电工国家职业技能考核标准和行业发展的新技术、新方 法、新设备,突出以维修电工职业技能为该专业基本应用型能力的培养, 确定出该课程的教学目标(知识目标、技能目标、素质目标),见图1所 示。根据教学目标构
10、建课程理论教学和实践教学任务,再按照教学规律将 理论学习和实践学习内容设计为该课程的教学环节,形成基于工作过程、 项目引导、任务驱动为主要思想的案例教学、理论与实践并行教学、现场 教学、课程设计、课程实训、生产实习、职业技能认证、毕业设计等教学 环节3,见图2所示。以突出维修电工职业技能为该专业基本应用型能 力的课程设计方案,在教学设计上解构了传统的学科体系的教育模式,以 实践性和职业性作为切入点,体现该专业学生基本应用型能力的要求。四、课程教学环节的组织与实施在理论教学上注意理论与实践高度融合,强化动手能力培养,促进以 学生就业的职业教育思想引领课程教学,按照“工学结合、职业导向、技 能本位
11、”的理念组织课程教学;以丰富的教学资源、真实的实践环境作为 课程教学的基础和支撑;创新教学方法和手段,突出应用、强化能力,实 现课程教学目标。为此我们要求做到三个“一体化” 4: (1)教材一体 化。即理论教材与实验(实践)教材融合;(2)教室一体化。即大部分理 论内容课程搬到实验室中去上,使教、学、动手相结合;(3)教师一体化。即理论课与实践课由一位老师讲解,做到了教学和实验两个环节的有机衔 接。三个一体化的目的就是有利于学生对课程的认知和实践的结合。一改 往日理论教学和实验教学分离,不能有机结合互相支持的局面。1.理论教学内容的组织与实施理论教学内容按照课本进行整合,吸纳了变频器和触摸屏等
12、新设备和 新技术。形成了以低压电器原理应用、电动机控制线路、机床设备的电气 控制线路、PLC控制技术、变频器技术和触摸屏技术等模块为主要教学内 容的形式,使本课程内容更加充实、完善和实用。课本只是知识的一个载 体,不能课本上有什么讲什么,没有我不讲。一定要对课本内容进行自我 消化,进行序化整合,补充或者删减。不能按部就班讲课。在每一个模块理论教学内容中都设计一些简单但非常典型能帮助理 论学习的实践内容,将教学任务中的理论教学和实践教学融为一体。例如 低压电器原理应用模块,就设计了交流接触器、按钮、继电器的拆装练习。 通过“低压电气器件的认识”这个工作项目,具体拟定成一个工作任务: “交流接触器
13、、按钮、继电器的拆装练习二通过学生在实验室工作台上 亲自动手完成“工作任务”,借助多媒体课件,老师一边讲、学生一边做 的过程,达到认识交流接触器、按钮、继电器的结构及组成部件,比以往 看图抽象讲解要真实得多,更符合知识的认知规律,从而轻松掌握其工作 原理、应用的方法和注意事项。再如“PLC控制技术”内容教学时,先找 来一段由PLC控制的自动生产线视频播放给大家看,借助大家兴致很高, 急切想了解为什么的时候,再引入到PLC的作用和结构等正题上来。在实 验室PLC控制台上,老师边讲边做,亲自搭接一个简单的PLC控制的红绿 灯轮流点亮的演示实验,这样本来一堂很枯燥的理论课,由于加入了视频 背景和演示
14、实验这样的案例,使学生的学习热情和主动性得到提高,从而 唤起学生动手实践的欲望。另外在PLC指令的学习中,应采用学、说、做 一体化的教学方法,每一个指令都要在电脑上练习一遍,观察其功能变化。 对于像电气控制与PLC这种实用性和实践性很强的课程,只有动手练 习才会有学习效果。如果还是在课堂上按照课本宣讲的旧模式,不创新理 论联系实际的新模式,学生是根本没有兴趣听下去的。让学生亲自动手去 摸、去做,身临其境教学,增加动手的时间和机会,有利于提高学生的应 用型能力。2.实践教学内容的组织与实施应用型能力的培养,实践教学是非常重要环节,为了凸显该课程在学 生应用型能力培养的重要性,采用连续的、强化性的
15、、与实际工作过程任 务对接的形式,制定实践教学计划。设计了电工实训,大型实验,电气控 制与PLC课程设计,电气控制与PLC课程设计实训,电工职业资格证考取 培训(课外)及毕业设计等6个实践教学环节。各个环节之间呈衔接与递 进关系,由简单认知到综合性设计、组装、调试、排障过渡,从单纯的教 学过渡到岗位需求能力培养,做到环节连续,强化训练。由于在理论课时,已经安排了支持理论内容教学的基础性小实验,因 此该课程的实验环节都设计成大型实验,采用基于生产过程,贴近实际的 项目为引导,即实验内容综合,控制功能完整的实验项目为主不再做验证 性实验。例如设计了 “PLC控制变频器多段频率调速实验”5,掌握PL
16、C 和变频器两个智能控制设备配合使用的方法。还有“继电控制、PLC控制 及变频器控制的电动机正反转综合实验” 5。从这个实验中可以分析不 同控制方法的特点。课程设计和毕业设计环节以任务驱动、行业规范引导, 选择真题实作,按照实际工程设计步骤、方法去要求。例如设计结果的成 形图纸,就要求使用CAD计算机制图,图框、标题栏、设备表等一应俱全, 图形符号、文字符号、画法要求都要遵循国家规范和电气行业规范要求, 比对国家甲级设计院出图标准,引导学生进行真实的职业能力训练。课程 实训主要基于具体的课程设计为项目引导、任务驱动进行,即以实际工作 过程还原课程设计结果,在真实的环境中检查自己的设计结果,从而完成 设计、安装、接线、调试、修正等工艺环节。即训练技能也要求岗位职业 素质。在强化对技术型和技能型人才的培养过程中,国际上普遍推行双证 制度一-毕业证和职业资格鉴定证书。社会化的职业资格鉴定体系为技术 和技能