發(fā)布時間:2022-12-31 12:46:48
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的電機控制實訓總結樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
在生產實踐中,電動機要經常啟動或停止,因此電動機的啟動性能對生產有直接影響。小容量的電動機可以采用直接啟動方式,但當電動機容量較大時,啟動時產生的啟動電流為額定電流的4至7倍,大的啟動電流將會帶來一些不良后果。比如:啟動電流過大將使電壓損失過大,造成啟動轉矩不夠,導致電動機根本無法啟動;使電動機繞組發(fā)熱,絕緣老化加速,從而縮短電動機的使用壽命;造成過電流保護裝置誤動作――跳閘;使電網電壓產生波動,進而形成影響連接在電網上的其他設備的正常運行。因此在實際生產過程中均會采取一定的方法限制啟動電流。
在中等職業(yè)學校的電氣相關專業(yè)的課程中,通常會將Y-降壓啟動作為重要的一部分內容進行學習。因此如何幫助學生扎實的學好,作為任課教師要認真研究,做好教學設計是很必要的。
二、教學情況與重難點分析
(1)教學情況
中職學生的特點:理論基礎知識薄弱,學習興趣不高;自主學習能力弱;好奇心強、樂于動手;理論知識轉化為實踐應用的能力較弱。
通過實訓教學預達到的知識和能力目標是:1.正確識讀Y-降壓啟動控制電路的原理圖、接線圖和布置圖。2.掌握Y-降壓啟動的工作原理。3.會按照工藝要求正確安裝三相異步電動機Y-控制電路。4.能根據(jù)故障現(xiàn)象,會分析判斷并完成檢修三相異步電動機Y-形降壓啟動控制電路。預達到的情感目標是:培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、解決問題的能力及良好的職業(yè)綜合能力。
(2)重難點分析
學生理解Y-控制電路的基本原理是重點,明確掌握電動機在Y-接法時的接線盒內的接線圖,以及掌握電動機在Y接法和接法時的主電路的接線方法,而從掌握Y-降壓啟動控制線路中交流接觸器的接線及線路的檢測方法。
(3)采用的教學策略
根據(jù)以上教學情況與重難點分析,教學策略要體現(xiàn)“做中教,做中學”的教學特色,具體教學策略如下:
教師實訓前準備星―三角降壓啟動控制組裝與調試視頻,并運用實訓仿真教學系統(tǒng)軟件,通過在軟件中以動畫方式介紹星三角降壓啟動的工作過程,解決了學生對實訓內容興趣不高的問題。采用項目教學法為主導并輔助PPT進行講解,從而解決教學的重點,突破了難點。
采用小組學習法,通過組內自評、小組互評激發(fā)集體榮譽感,解決學生自主能力弱的問題。采用任務驅動法,使理論與實操深度融合,提高職業(yè)技能。
三、實訓教學過程設計
(1)課前準備:提前通知學生瀏覽相關Y-控制電路相關網站,了解Y-控制原理。
(2)通過網上下載Y-視頻短片,播放給學生觀看,講述Y-控制應用的重要性和廣泛性,激發(fā)學生的學習熱情。
(3)創(chuàng)設Y-實訓目的情境。
為給學生直觀感性的認識,提高學習興趣,可以創(chuàng)設以下實例情境。
教師演示電動機Y-控制電路的動作過程。當按下啟動按鈕SB1后,KM1和KM2的主觸點動作,電機星形降壓啟動,電機低速旋轉。電機星形運行10秒后,星形接觸器KM2的主觸點斷開,三角形接觸器KM3主觸點接通,電機以三角形連接全壓運行,電機快速旋轉。當按下停止按鈕SB2后,電機停止轉動。假如電機過載,熱繼電器觸點FR動作后,電機因過載保護而停止,報警燈亮。
將學生分成兩人一個學習小組,請每組演示體驗,調動學生的積極性和能動性。教師告訴學生,通過12節(jié)課的學習,也可以完成該實驗的硬件連接,看到同樣的電機運行效果。學生短時間里就能體會成功的喜悅。這種做法既給學生下達了實訓任務,又激發(fā)學生思考,該如何完成一個Y-控制電路。
(4)目的實施過程。
步驟1:講解Y-控制電路的基本原理。
教師結合電動機Y-的演示運行過程,通過PPT中Y-動畫講解原理,學生理解Y-控制電路的基本原理,更使學生產生興趣,即理論聯(lián)系實際。
步驟2:繪制Y-控制電路原理圖。
把標準圖發(fā)給他們,讓每個組通過直尺繪制原理圖,標準圖見圖1。先小組內部互相糾錯,然后再小組之間糾錯,老師檢查并做記錄,作為實訓平時成績。
步驟3:Y-控制電路的組裝、調試。
引導每個組的學生根據(jù)原理圖準備材料,并按要求組裝好,讓小組先自查,小組間互查,老師最后檢查。檢查無誤后,先通電試控制電路,成功后方可再帶電動機運行。
步驟4:Y-控制電路故障檢修。
教師講解“排故六步法”:第一步:觀察故障現(xiàn)象,通過:望、聞、問、切”了解故障前的操作情況和故障發(fā)生后的異?,F(xiàn)象,以便根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障發(fā)生的可能部位,進而進一步查找。第二步:判斷故障、范圍。第三步:查找故障點。第四步:排除故障。第五步:通電運行。第六步:做好維修記錄,以備日后維修參考。
實訓中突發(fā)故障現(xiàn)象:有爆炸聲,且空氣開關跳閘。
引導學生根據(jù)現(xiàn)象分析判斷:一定發(fā)生了嚴重的短路現(xiàn)象。帶著問題引導學生分析,做到抽絲剝繭、循序漸進。會是哪里短路呢?根據(jù)“排故六步法”:
1)根據(jù)第一、第二步現(xiàn)象,判斷故障原因、范圍。故障原因:短路;范圍:接觸器、按鈕、時間繼電器、電動機。
2)查找故障點:首先先把燒壞的接觸器換掉,(兩個接觸器已經報廢)。然后對電動機主回路進行檢查,用兆歐表對電
動機的各繞組(包括電纜在內)進行對地絕緣測量,電動機相間檢查,繞組的絕緣值正常。
3)排除故障:接觸器上連線松動會導致起弧從而發(fā)生短路,但在拆除舊接觸器的時候沒有發(fā)現(xiàn)松動的連線;匝間短路,把電動機接線柱上的連線全部拆掉,用萬用表進行繞組阻值的測量,電動機繞組基本平衡;相間、對地電動機絕緣繞組正常;復合按鈕故障,沒有及時通斷,導致“星”接觸器沒有完全釋放,“三角”切換接觸器就閉合,導致出現(xiàn)短路。經查,按鈕正常;時間繼電器故障,即時間控制上出現(xiàn)錯誤,導致“星”接
觸器沒有完全釋放,“三角”切換接觸器就閉合上了,出現(xiàn)短路;接觸器輔助觸頭故障,接觸器觸點同時閉合,導致短路。
4)經過檢查,是接觸器觸點同時閉合,導致短路。
事故總結:時間繼電器不能出現(xiàn)誤差問題,這是其一;“星”啟動接觸器與“三角”切換接觸器一定要做好連鎖裝置,避免同時閉合,這是其二;“星-三角”接觸器觸頭接觸良好,應避免觸點粘連這是其三;其四其他輔助元器件良好;當然,前提電動機必須保證良好。
通過這個突發(fā)的事故,學生感觸頗深;一個小小的觸頭,竟會造成如此大的事故。
[關鍵詞]:數(shù)控技術 LDB-4刀架 故障 診斷 維修
隨著教育教學改革的深入開展,數(shù)控技術在中等職業(yè)學校實訓教學中的普遍應用,給數(shù)控專業(yè)實習提供了豐富的教學資源。但在長時間的使用過程中,各種因素導致的設備故障經常困擾我們,如何減少因設備故障維修而花費的大量實習時間,就成了我們一直所關注的問題。
在設備故障中,刀架故障是最常見,也是最難解決的。這里我結合多年實訓的工作經驗,總結了關于數(shù)控車床LDB-4刀架常見故障的快速診斷和維修方法。
故障診斷的方法很多,在這里我們可以借鑒中醫(yī)“望、聞、問、切”的診斷方法,對機床進行故障診斷?!巴笔俏覀冊趯C床進行診斷時應先對其仔細觀察,如看CRT報警提示信息、報警指示燈、熔絲斷否、電容器膨脹變形、開裂、保護器脫扣、觸點火花等?!奥劇笔锹勲姎庠欠裼薪购痘蚱渌惓N兜??!皢枴笔窃儐枡C床操作人員,是否嚴格按照機床安全操作規(guī)程進行操作,必要時可以讓操作人員再現(xiàn)故障現(xiàn)象。“切”是切合實際情況,借助萬用表等專用工具進行檢測。相信掌握了這些診斷方法可以幫助我們迅速確定機床的故障所在,為后續(xù)的維修節(jié)省時間,達到提高教學效率的目的。
有了對刀架故障做出的快速診斷,找出故障發(fā)生的問題所在后,才能分析引起該故障的原因。為了更好的確定維修方案,我們將這些故障分為兩類:即軟故障和硬故障。下面我重點介紹一下關于這兩方面故障的診斷及維修方法。
一、機械故障的診斷及維修方法
1、刀架預緊力過大、當用六方扳手插入蝸桿端部旋轉時不易轉動,而用力時,可以轉動,但下次夾緊后刀架仍不能啟動。如果出現(xiàn)這種情況,可以確定是預緊力過大導致刀架不能啟動,可以通過調小刀架電機夾緊電流來排除故障。
2、刀架內部機械卡死。當從蝸桿端部轉動蝸桿時,順時針方向(從蝸桿向電機方向看)轉不動,其原因可能是機械卡死。首先,檢查夾緊裝置反靠定位銷是否在反靠棘輪槽內,如果在,則需將反靠棘輪與螺桿連接銷孔回轉一定角度重新打孔連接;其次,檢查主軸螺母是否鎖死,如果螺母鎖死,需要重新調整;再有,由于不良造成旋轉件研死,此時應拆開觀察實際情況,加以處理。
3、刀架越位過沖。刀架越位過沖故障主要是后靠裝置不起作用。首先,檢查后靠定位銷是否靈活,彈簧是否疲勞,此時應修復定位銷使其靈活或更換彈簧;其次,檢查后靠棘輪與蝸桿連接是否斷開,若斷開,需更換連接銷;再次,若仍出現(xiàn)過沖現(xiàn)象,則可能是由于刀具太長或過重,應更換彈性模量稍大的定位銷彈簧。
4、刀架運轉不到位或轉錯刀位。主要是由于發(fā)訊盤觸點與彈性片觸點錯位所至。應重新調整發(fā)訊盤與彈性片觸頭位置并固定牢靠。若仍不能排除故障,則可能是發(fā)訊盤夾緊螺母松動,造成位置移動,緊固螺母即可解決。
5、刀架不能正常夾緊。出現(xiàn)該故障時,首先,檢查夾緊開關位置是否固定不當,并調整至正常位置;其次,用萬用表檢查其相應線路繼電器是否能正常工作,觸點接觸是否可靠;再次,若仍不能排除,則應考慮刀架內部機械配合是否松動。
6、刀架運轉正常,但電機發(fā)熱嚴重。首先,可能是由于連續(xù)多次運轉刀架造成,要經常告誡學生避免連續(xù)換刀,如需連續(xù)換刀則應停頓3-5秒后進行;其次,刀架電機出現(xiàn)掃堂現(xiàn)象,應及時維修或更換;再次,由于機械故障引起的電機負荷過重,應仔細排查刀架內部傳動部分,觀察是否有卡死現(xiàn)象,根據(jù)排查結果進行適當?shù)恼{整。
二、電器故障的診斷及維修方法
1、刀架不轉位,但咔咔作響??纱_定為電機相序接反。一般的LDB-4刀架為380V交流電機提供動力,大家知道這種電機的三根線中任意兩根交換會導致電機旋轉方向相反,有可能是廠家出廠時候的疏忽造成的,解決辦法很簡單,只需將任意兩根線對調即可,當然這樣的問題很少出現(xiàn)。
2、手動換刀正常、機控不換刀。應重點檢查微機與刀架控制器引線、微機I/O接口及刀架到位回答信號,在有些仿真系統(tǒng)中也有可能是仿真軟件出現(xiàn)問題導致,重裝軟件即可修復。
3、刀架連續(xù)運轉、到位不停。由于刀架能夠連續(xù)運轉,所以,機械方面出現(xiàn)故障的可能性較小,主要從電氣方面考慮,檢查刀架到位信號是否發(fā)出,若沒有到位信號,則是發(fā)訊盤故障。
4、個別刀位換刀過沖,其它刀位正常。此時可以檢查是否霍爾元件出現(xiàn)故障,可以采用互換法來測試,將磁鋼旋轉一定角度,如果旋轉后原來過沖的刀位正常,則基本可以確定是霍爾元件損壞,需要更換。如果旋轉后過沖刀位仍然沒有變化,則可能是由于該號刀位線斷路所至。
5、刀架換刀有時出現(xiàn)過沖或不轉現(xiàn)象??梢源_定沒有什么嚴重的問題,多數(shù)是由于線路接觸不良引起的,應先觀察換刀操作時控制電機正反轉的接觸式繼電器是否正常吸合,根據(jù)電器原理圖檢查這部分電路,如果正常,可將接觸器拆下清潔(接觸器長期頻繁吸合斷開磁鐵間可能會淤積灰塵,導致接觸不良)或更換。
熟悉并掌握以上刀架故障診斷的方法、故障的分類及故障的維修,遵循就果循因的原則,就可以依次對刀架故障加以排除。但同時,我們還應注意到數(shù)控車床刀架故障的產生有很大一部分是人為造成的。因此實習教師應在實訓前強調刀架的正確使用方法,明確告知學生各種容易導致故障的注意事項,引起足夠重視,并在實訓過程中加以督促,實訓結束后要嚴格按照刀架保養(yǎng)守則進行維護保養(yǎng),做到防患于未然。
以上對LDB-4刀架故障原因的分析診斷及維修方法是我結合個人工作實踐所總結和整理的,有不足之處希望多提寶貴意見。
參考文獻:
[1]宋胄.經濟型數(shù)控車床自動回轉刀架的故障分析及排除[J].機械工程師, 2006,(12).
【關鍵詞】 維修電工控制電路實訓課
隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展,社會對專業(yè)技術人才的需求不停上升。我校根據(jù)當前人才的需求制定的人才培養(yǎng)方案中,要求機電系機電一體化專業(yè)的學生必須參加維修電工中級工考工,畢業(yè)時必須一證在手,這也是職校生走向社會專業(yè)能力水平的憑證。維修電工考工項目中,我系從08年成立以來,參加維修電工考工的人數(shù)將近千人,每次都是接觸器控制電路安裝項目的合格率最低,從而影響維修電工的合格率。那么如何提高這個項目的合格率呢?帶著這個問題,我在實際的教學中進行反思和研究,并進行實際的實施,通過自己的努力取得了一定的效果,合格率有所提高?,F(xiàn)總結如下:
1 采用有效的教學方式,激發(fā)學生對本課程的學習興趣
我國職校學生普遍存在文化基礎薄弱、學習主動性較低的情況。這部分人群對學習存在兩個困惑,一個是就業(yè)前景的困惑。我系學生將來能夠做什么,非常的茫然和不知所措,對學習存在學不學的都無所謂的狀態(tài),只要畢業(yè)就行。這就淡薄了對學習的激情。第二專業(yè)知識學習困惑。接觸器控制電路課程理論內容枯燥,有一定學習難度,對于技能的訓練,部分學生不肯動手,還有一部分討厭反復訓練,從而對技能訓練操作失去興趣。因此,如何激發(fā)學生學習的興趣,在電力拖動這門課程學習中顯得至關重要。
針對這些問題,我分了幾步走,首先舉實例上好第一節(jié)課,如家里突然跳電是什么情況,該怎么解決?大家興致來了,有的實際都經歷過,講的頭頭是道。再如家里的燈關了,晚上睡覺的時候還會出現(xiàn)一閃一閃,這是怎么回事?由此引入新課,針對我系基本都是男生的班級,非常感興趣。其次通過下企業(yè)實訓工廠參觀,了解本專業(yè)可以從事怎樣的工作,從而對自己的職業(yè)也有個規(guī)劃和目標,一舉兩得。再次利用多媒體課件和實物進行教學,讓學生有個感性認識,最后在課堂上對每個元器件邊拆邊講,引發(fā)學生的好奇心。
2 將元器件清單的選擇滲透到課堂理論教學中
在這個項目中,元器件清單占到百分之二十,每次考工不過,很多時候元器件清單默寫只有幾分,而過的同學清單的默寫都是在12分以上,可見清單占得比例雖小,但是也是這個項目中較重要的內容之一。提高這個清單的得分率是勢在必行。
在低壓電氣元件簡介的教學中,通過網上收集和實際的使用,就將元器件的種類,型號和規(guī)格進行詳細的講解,并要求簡單識記;介紹三相異步電動機的控制電路時,針對不同的電機,教他們對于不同的電機型號,該怎么去選擇元器件,同時將一些常用的經驗公式教給他們,并記錄,如熔斷器現(xiàn)在選擇時,熔體的額定電流應大于或等于1.5-2.5倍電動機額定電流等;在電路的設計中根據(jù)給定的電動機型號,進行元件的選擇,針對在這個過程中出現(xiàn)的錯誤給予指導和糾正。做到對于對于元器件的選擇不在實在考工的時候直接死記硬背了,提前做好預備工作,講它滲透到實際的課堂教學中,再在最后考工進行強化訓練,這樣更加有效。
3 重視和合理安排接觸器控制電路安裝實訓課
接觸器控制電路安裝的實訓課有幾個目的,讀懂原理圖并轉化為布線圖,電氣圖接線規(guī)范化,提高學生獨立操作訓練,掌握正確的排故方法,養(yǎng)成良好的實訓習慣。
首先由淺入深,循序漸進的學習電氣原理圖的分析,掌握控制線路中的通斷關系、先后關系和條件關系,并將原理圖根據(jù)實訓器材的規(guī)格畫出布線圖。如先學習點動和自鎖控制線路如圖1所示,在學習復雜一點的正反轉控制電路,如圖2所示。
其次,根據(jù)前面原理圖和布線圖進行合理接線,要求做到能橫平豎直,盡量避免交叉,養(yǎng)成良好的接線習慣,進行接線規(guī)范化。同時在線路安裝時能自行進行分析,如圖2失去聯(lián)鎖將產生何種故障,為下一步處理線路故障打下基礎。
再次,電氣線路中故障很復雜,不同的故障會產生相同的現(xiàn)象,而相同的故障現(xiàn)象卻有不同的故障點,如圖2中如按下SB1,KM1線圈不吸合,故障范圍:電源、控制線路和元件故障;如按下SB1,KM1線圈吸合,電機不轉,故障范圍:可縮小到主電路部分。就要求學生能正確的使用電工儀表,仔細觀察,對電氣線路故障進行排除,提高學生的分析問題能力和獨立操作訓練,掌握正確的檢修方法。
4 考工前的有針對性和目的性強化訓練
目前中級維修電工之接觸器控制電路安裝項目,考工時一共有四個小項目:能耗制動,位置控制,Y-降壓啟動和雙速異步電機??记暗募枙r間較短,項目多,所以就要求我們必須要針對性強,目標明確。在這幾周的集訓時間里高效的利用上課時間,合理補充課后時間。上課先默寫清單,然后根據(jù)布線圖進行合理接線,通電進行故障排除,每個項目,主電路一次,控制電路三次在一天內完成。課后對今天出現(xiàn)的故障進行總結并以書面表達形式寫到實訓報告上,還要畫出接線圖和元器件清單。
采用這樣的這種教法,課堂的主體成了學生。由于學生的積極參與,加以教師有目的的引導,所以大大地提高了學生的學習興趣和解決問題的能力,不但有利于學生對課程的理解,還能幫助學生形成自學和思考的習慣,也提高了我們學生的考工合格率。
參考文獻:
[1]黃景容.技能教育的理論與實際[M].廣州:廣東人民出版社,2008.
[2]李洋.現(xiàn)代電子設計與創(chuàng)新[M].北京:中國電力出版社,2007.
[3]張夢欣.電力拖動控制線路與技能訓練[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.
關鍵詞:高職;虛擬儀器設計與應用;課程設計
1 引言
虛擬儀器(virtual instrumention,簡稱VI)是基于計算機的儀器,虛擬儀器允許測試人員根據(jù)不同的測試要求,通過軟件重新定制硬件,創(chuàng)建自定義的解決方案,實現(xiàn)計算機和儀器的密切結合,是儀器發(fā)展的一個重要方向。隨著電子技術的高速發(fā)展,掌握虛擬儀器技術已成為畢業(yè)生應具有的、不可缺少的關鍵技術。高職院校培養(yǎng)高技能實用型人才,教學中需要大量的實訓設備,虛擬儀器技術以最少的硬件投資即可改進整個系統(tǒng),非常適合高職教育體制的實訓基地建設?!短摂M儀器設計與應用》課程的設置,能夠滿足軌道交通等多個行業(yè)電子測繪領域高職畢業(yè)生培養(yǎng)的需求。
2 《虛擬儀器設計與應用》課程設計
《虛擬儀器設計與應用》課程是我院電子測量與信號監(jiān)控專業(yè)方向的核心課程,課程依托教師自主設計的虛擬綜合實訓平臺,結合校企聯(lián)合開發(fā)的課程項目和實訓項目,培養(yǎng)學生在電子測繪、軌道交通等方面職業(yè)能力,為電子技術等多門課程提供很好的技術支撐。
2.1 課程內容設計
本課程內容選取前期以Labview基礎知識學習為主,后期以項目教學為主,項目以信號發(fā)生器等常見儀器設備的開發(fā)為主。課程項目根據(jù)企業(yè)當前所需技術,用傳統(tǒng)儀器與虛擬儀器相結合的方法,以地鐵軌道信號設備的信號分析、處理及基于聲卡的虛擬儀器信號發(fā)生器設計等為案例開發(fā)。課程教學內容安排順序,通過簡單游戲開發(fā),學習Labview基礎知識;設計以聲音采集卡為媒介的簡易信號發(fā)生器;完成多通道數(shù)據(jù)采集裝置的綜合項目,從簡到難,使學生逐漸掌握虛擬儀器開發(fā)流程和設計方法。表1是單元教學的主要內容。
2.2 課程的實踐教學平臺
2.2.1 虛擬儀器系統(tǒng)構成
以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托,實現(xiàn)各種儀器功能。圖1是常用的虛擬儀器系統(tǒng)方案。虛擬儀器實際上是一個按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。虛擬儀器的研究中涉及的基礎理論主要有計算機數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號處理。
2.2.2 虛擬綜合實訓平臺的硬件系統(tǒng)
本課程的實踐平臺按照圖1的虛擬儀器系統(tǒng)而設計,以“NI6221數(shù)據(jù)采集卡”為核心,以傳感器模塊,數(shù)據(jù)處理單元,組成高性能的模塊化硬件系統(tǒng)。再結合軟件來完成各種測試、測量和自動化系統(tǒng)集成。平臺開發(fā)以來,在企業(yè)項目開發(fā)中起到重要的作用,尤其是在數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號處理方面應用較多。平臺可以實現(xiàn)通用臺式儀器的全部功能以及一些在傳統(tǒng)儀器上無法實現(xiàn)的功能。經過多年的教學和總結,該平臺目前包括虛擬儀器教學實驗箱、USB高精度采集卡和圖形化軟件開發(fā)工具、仿真工具等,此外基于Labview圖形化系統(tǒng)的設計,能夠輔助完成大部分課程的課堂教學,學生競賽及科研項目,非常適合高職院校學生的自主學習和技能訓練。虛擬綜合實訓平臺的硬件總體框架如下圖2,利用模塊化硬件,結合軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。軟件能幫你創(chuàng)建完全自定義的用戶界面,模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成,靈活的可編程軟硬件平臺滿足對同步和定時應用的需求。只有同時擁有軟件、模塊化IO硬件和用于集成軟硬件的平臺,才能充分發(fā)揮虛擬儀器的優(yōu)勢。
由Labview軟件構建虛擬儀器實訓系統(tǒng),將計算機技術應用于物理量的測量中,在實際應用中,平臺可以完成多個實訓內容,可供電子、通信類專業(yè)學生作為設計性、創(chuàng)新性綜合實驗和畢業(yè)設計使用。
2.3 實訓內容
課程開發(fā)了一系列實踐項目,包括:示波器、頻譜分析儀、數(shù)字電壓表、溫度測量系統(tǒng)、光強檢測與控制系統(tǒng)、紅綠燈控制系統(tǒng)、紅外傳輸系統(tǒng)、電機調速與測速開環(huán)系統(tǒng)、電子秤設計、步進電機控制與霍爾元件檢測、電機調速與測速閉環(huán)系統(tǒng)、模擬電梯超重報警系統(tǒng)等。學生可以在實訓中完成測試、測量和數(shù)字信號分析,從而為嵌入式設計、工業(yè)控制以及測試和測量項目開發(fā)中提供了一種獨特的解決方案。
2.4 課程在高職電子類專業(yè)中的定位
在電子測量與信號監(jiān)控專業(yè)方向的培養(yǎng)方案中,本課程是核心課程,該課程在培養(yǎng)目標中起重要的作用,對培養(yǎng)其他崗位能力起著支撐作用,在課程體系中起著呈上啟下的核心作用。
3 課程對學生的培養(yǎng)
課程可以提高學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。學生可以完成儀器電路的設計、參數(shù)分析與計算,調試與測量,嵌入式技術的學習,掌握并熟練使用各種電子設備及儀器、測量技術等,利用現(xiàn)有計算機資源,Labview圖形化軟件、數(shù)據(jù)采集等,完成測試、控制、自動化或者其他創(chuàng)新性的應用開發(fā),全面提升學生的綜合素質,學生能夠配置、創(chuàng)建、、維護和修改已有的解決方案,掌握儀器定制或自制步驟,面對簡單的測試任務,能很快的組建測試系統(tǒng)。
4 總結
高職《虛擬儀器設計與應用》課程設置,適應當前虛擬儀器技術崗位的發(fā)展需要,課程就業(yè)方向明確,具有很強的可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢。通過課程,學生掌握了電子測量的新技術和新方法,大大提升學生電路設計和應用能力;課程采用先進的教學手段,使學生初步掌握新技術的數(shù)字化儀器儀表的開發(fā)流程;借助虛擬綜合測試儀平臺,學生體驗具有先進技術、開放性和高集成可擴展的工作環(huán)境,參與企業(yè)實際的項目設計;將理論知識學習、實踐能力培養(yǎng)和綜合素質培養(yǎng)三者緊密結合起來;形成校企聯(lián)合培養(yǎng)體系,幫助學生獲得高質量的動手能力訓練,同時平臺在實訓設備的功能和設計方法、水平方面產生了質的飛躍。
參考文獻:
[1] 陳棟,崔秀華.虛擬儀器應用設計[M].西安電子科技大學出版社,2009.
教學組在進行“任務驅動與學做合一”實訓教學中,制定了實訓流程。在任務的驅動下,學生按照流程進行實訓,在分析、完成任務的過程中做到學做合一。以三相異步電動機延時正反轉的具體項目為例設計流程圖如圖1所示。
1 “任務驅動與學做合一”教學總體目標設計
針對電工技術實訓這門課程的特點,對課程任務進行項目化設計,以項目為載體,以任務為導向,將理論與實踐相結合,使實訓內容貼近工作實際,突出對學生專業(yè)技能的訓練及職業(yè)素質的養(yǎng)成。
電工技術實訓設計的項目內容有:低壓電氣控制實驗、測量電路安裝實驗、基于S7-200PLC和觸摸屏的三相異步電動機控制實驗、變頻調速實驗等。比如在實施“基于S7-200PLC和觸摸屏的三相異步電動機控制”實驗時,該項目包含如下子任務:三相異步電動機正反轉原理分析;PLC、觸摸屏、斷路器、熔斷器、電機、熱繼電器、接觸器等硬件如何外接線;工業(yè)觸摸屏通訊設置;STEP7-MicroWIN V4.0、Wincc flexible 2008 sp4軟件學習。這四個子任務打破了原有課程體系的知識點學習和章節(jié)安排,將實踐技能融合于各工作任務中。學生通過對各任務進行分析,查閱,提出方案,解決問題,實現(xiàn)了“做中學,學中做”,提高了綜合應用技能。
2 “任務驅動與學做合一”教學模式實施
以“基于S7-200PLC和觸摸屏的三相異步電動機控制”為例,該實訓內容是一個比較完整的工程實踐項目,在教學過程中,采用“原理分析、元件認知、硬件設計、軟件安裝、軟件編程、實訓調試演示、實訓答辯、總結及實驗報告寫作、考核評價”的模式組織教學。
工作任務是學生實訓和教學講授的結合。學生在進入實訓室前要完成以下子任務:區(qū)分“正-停-反”和“正-反-?!彪娐吩谠砩系膮^(qū)別;掌握自鎖、按鈕聯(lián)鎖(機械)與接觸器聯(lián)鎖(電氣)電路等設計方法;學習PLC、觸摸屏的工作原理、用法及通訊設置;認識熔斷器、接觸器、按鈕等硬件,并掌握其端子外接線方法;學習軟件STEP 7、MicroWIN V4.0、wincc flexible 2008 sp4。學生分組在實訓室學習軟件的安裝、變量設置、通訊、編程設計等;設計PLC程序(注意自鎖、互鎖),設計觸摸屏程序(注意變量設置方法)。學生通過兩周的時間完成以上子任務之后,進入實訓室,在老師的指導下完成接線、編程、調試、演示。在答辯及總結過程中,學生通過實訓闡述、小組交流、大組交流的形式進行學習,這樣可以掌握不同的設計思路,整體拓寬知識面。
3 “任務驅動與學做合一”教學方法與手段
近年來,淮南師范學院的辦學目的是努力為基礎教育和區(qū)域經濟社會發(fā)展培養(yǎng)“實基礎、強技能、重應用、能創(chuàng)新”的高素質應用型專門人才。因此為培養(yǎng)學生的應用技能,電工技術實訓采取以“以工作任務為目標,以行動過程為導向”的教學手段,有效提高學生的學習的積極性,進而提高學習效率。在實訓課上用具體的工作任務引領課題,在教學過程中,根據(jù)實際情況應用項目教學、小組討論、情境教學、自主學習等方法完成教學活動。學生在這種方法的教學過程中會產生很多疑問,從而會激發(fā)進一步學習的興趣,并且可以充分培養(yǎng)學生的動手操作能力及獲取信息、處理信息的能力。
4 “任務驅動與學做合一”教學評價與考核
實訓課程教學評價是培養(yǎng)技術應用型人才的重要教學環(huán)節(jié),對課程的實施情況起到導向引領作用。經過兩年的項目實踐,制定了合理的教學評價體系,包含電氣部分接線、梯形圖程序設計部分、觸摸屏程序設計部分、實驗報告質量、答辯環(huán)節(jié),每部分也都包含細致的評價標準。實訓過程中,教師將大項目分成一個個子任務,在每一個子任務完成后,教師根據(jù)評價體系對學生的任務進行評定,并作出相關記錄,幫助他們解決任務中需要解決的問題。在完成子任務的過程中,教師可以引導學生對知識點進行梳理,使學生在實踐的同時加強專業(yè)理論知識的學習。通過教學評價,可以激發(fā)學生學習的積極性,也能檢驗課堂教學質量。
5 結束語
【關鍵詞】項目教學法 電機拖動 教學實踐 反思與建議
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)02B-0024-03
項目教學法 (Project Learn-ing),也稱為“基于項目活動的研究性學習”,最早見于美國教育家凱滋和加拿大教育家查德合著的《項目教學法》。在職業(yè)教育中,項目教學法是師生共同完成一個完整的“項目”工作、共同取得進步的教學方法。它是工學結合一體化課程中最常用、最理想的教學方法。項目教學法改變了傳統(tǒng)教學的三個中心,即以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心、以課本為中心轉變?yōu)橐浴绊椖俊睘橹行?、以課堂為中心轉變?yōu)橐詫嶋H經驗為中心。項目教學法強調以學習者為中心、為主體,強調學生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識意義的主動建構。其指導思想是將一個相對獨立的項目任務交給學生完成,從信息的收集、方案的設計與實施,到完成后的評價,都由學生具體負責,通過一個個項目的實施,使學生能夠了解和把握完成項目的每一環(huán)節(jié)的基本要求與整個過程的重點、難點。學生除了學習到書本上的知識和技能之外,還能在與他人的交流中找到解決問題的方法。項目教學法最顯著的特點是以項目為主線、教師為主導、學生為主體,教師在教學過程中起到咨詢、指導和解答疑難問題的作用,改變了以往“教師講,學生聽”的被動教學模式,增強了學生主動參與、自主協(xié)作的積極性,是一種新型的教學模式。
一、項目教學法在中職電機拖動與控制技術課程教學中的應用
電機拖動與控制技術是機電設備安裝與維修專業(yè)的核心課程。該課程具有實踐性強、實訓環(huán)節(jié)多、涉及專業(yè)多、應用范圍廣、控制電器種類繁多、控制過程復雜等特點。但當前的中職教育普遍存在理論與實踐相脫節(jié)、教學內容與崗位需求相脫節(jié)的弊端。而機電設備安裝與維修專業(yè)的學生普遍存在思維活躍、好動、厭倦枯燥說教等特點,很多學生碰到陌生的、抽象的專業(yè)知識就難以產生興趣,甚至厭學。其重要的原因是現(xiàn)行的專業(yè)課程體系和教學內容是以知識結構為依據(jù)來設定的,而且理論知識和實踐技能大多是相互獨立的,不符合人類對知識和技能的科學認知規(guī)律,不能直接培養(yǎng)學生在企業(yè)實際崗位相適應的能力。為破解這一困局,筆者和同事本著“以服務為宗旨,以就業(yè)為導向,以能力為本位”的指導思想,依照“基于工作過程或典型工作任務”進行項目式教學的創(chuàng)新職教理念,完成了教改課題立項,開展對中職教學改革的實踐與探索。下面以電動機控制線路的安裝與調試項目為例,介紹項目教學法在電機拖動與控制技術課程教學中的應用。
(一)項目的設計原則
1. 項目應具有實用性。項目設計應建立在對企業(yè)的深入調查基礎上,開發(fā)具有企業(yè)真實性的項目,所選擇的項目應具有實用性、典型性。
2. 項目可操作性強。無論項目設計得多么巧妙、有價值,如果無法購買相關的設備,或無法從企業(yè)得到相應的支持,這樣的項目就是無效的,因而要求項目具有可操作性。
3. 項目之間要有一定的邏輯關系。項目應圍繞項目組織課程展開,若無一定的邏輯關系,將會導致學生認知結構的混亂。
4. 項目要有效激發(fā)學生學習興趣。學生最關心的是做這個項目有什么實際用處,若它與考取職業(yè)技能資格證或將來就業(yè)有密切的關系,學生便有了向該項目挑戰(zhàn)的興趣。
基于以上設計原則,廣西紡織工業(yè)學校電機加工實訓基地設計出了具有一定職業(yè)特色的電機拖動項目:電能的測量、三相異步電動機的拆裝與檢修、低壓電器、電動機控制線路的安裝與調試、綜合車床電氣故障維修。
(二)項目的實施
項目的實施,以電動機控制線路的安裝與調試為例,介紹項目教學法在電機拖動控制技術課程教學中的具體實施。
1. 相關知識學習。(1)項目背景。三相異步電動機控制線路的安裝與調試,在本課程中居于承上啟下的地位,達到本項目的學習目標后,可以為機床綜合實訓奠定良好基礎,為考取中級維修電工證提供重要保證。(2)教師講授。教師先講授完成項目所需的理論知識,這些知識以啟發(fā)、夠用為主,在接下來的整個項目實施中,教師應根據(jù)學生掌握的具體情況進行逐層展開,穿插講授。遇到問題時,教師應鼓勵學生積極思考,并適當協(xié)助學生。(3)明確任務。學生收集機床電氣原理圖、使用說明書、使用萬用表檢查故障的方法、了解電工技術規(guī)范、熟悉工具(萬用表的使用)、能說明各控制電路的工作原理、能按圖接線、會排除故障。(4)實地參觀機床的控制柜,觀察各種電器及接線布局,介紹各電器的名稱、性能,觀看仿真教學片。
2. 制訂項目計劃。學生查找相關資料,制訂人員分工計劃、裝配計劃、工作標準、工作記錄表、檢測報告表,列出所需材料清單(包括元器件的型號、價格、參數(shù)等)并分組討論。學生上交工作計劃,師生共同討論找出工作計劃中的缺陷,評估項目計劃能否滿足預算目標,是否能降低成本。教師提出修改意見,學生對工作計劃進行修改。經過匯總和修改,教師將完整的工作標準公示,要求學生按要求執(zhí)行。學生組成采購團隊按材料清單采購元器件,教師需對采購過程協(xié)助把關。
3. 實施工作計劃。學生以小組為單位領取工具,自行商討小組分工,按正確的計劃進行工作。學生在做中學,教師在做中教。遇到問題時,教師要及時引導學生,給予適當協(xié)助。例如,當遇到電機只能正轉不能反轉時,教師不要直接給出答案,而是引導學生去思索,不斷調試和運行。實驗證明,絕大多數(shù)情況下,學生都能找出問題所在,從而擁有成就感,激發(fā)其探索精神。實施工作計劃的場所是在配備有多媒體的電學綜合實訓室,教師要提供課件、仿真軟件、自測題、闖關游戲等資料供學生自主學習。
4. 成果檢查、評估。項目成果檢查、評估對整個項目起著畫龍點睛的作用。根據(jù)工作標準對本組產品進行自我檢查,如線路布線的正確性、控制是否符合要求等,并將小組成品進行展示。教師要引導全體學生參觀、討論,進行自評、互評,學生歸納總結學習成果,教師指出需改進的地方??梢酝ㄟ^項目成果展示、交流,取長補短,進一步增強學生的語言表達能力和團隊合作能力;也可以組織一場項目成果匯報會,邀請相關教師和企業(yè)專家參加,由各小組進行匯報,專家和教師提問,小組負責相關內容的學生回答。這樣可以讓學生對整個項目掌握更加透徹,從不同角度審查自已,做到查漏補缺,還可以讓學生鍛煉膽量和提高口頭表達能力,實現(xiàn)教育情感目標。
二、對項目教學法在實施應用中若干問題的反思與建議
隨著教學改革的深入,項目教學法在實施應用中也遇到了若干問題,對這些問題的總結和反思是深入推進教學改革的重要環(huán)節(jié)。
(一)師資隊伍的建設問題
項目教學法對教師素質提出了更高的要求,它需要一批既懂理論又熟悉企業(yè)工作過程,并能將二者緊密有機結合起來的“做、學、教”一體化教師隊伍,特別需要的是掌握產業(yè)鏈的關鍵能力的教師。目前,各職業(yè)院校的教師主要來源仍是高校畢業(yè)生,有扎實的專業(yè)理論知識,但不了解企業(yè)的實際工作過程、生產技術和工藝的發(fā)展水平,難以勝任項目教學工作。一方面,來自企事業(yè)和社會聘任的兼職教師數(shù)量少,而且不穩(wěn)定,對學生學習情況缺乏深入了解。另一方面,盡管教育職能部門重視教師培訓,但專業(yè)對口率不高,培訓機會不多,培訓地點從學校到學校,嚴重脫離企業(yè)環(huán)境,教師職業(yè)能力難以得到提高。筆者認為,有關職能部門應轉變觀念,發(fā)揮積極作用,在企業(yè)中建立培訓基地,對各校教師進行技術培訓,時間可以安排一周、一個月到半年不等。除進行技術實踐外,還應組織教師交流經驗、編寫教材、開發(fā)新產品和參加各級技能大賽的評判,使教師的校企實踐經驗更豐富。
(二)場地、設備、耗材和輔導的問題
要保證理實一體化項目教學的順利進行,這就要求教學場所具有教學、實驗、實訓、崗位學習、技能鑒定、教師工作站等功能,這與傳統(tǒng)的教室、實驗室、教師辦公室分割,與學生在幾個場所之間“來去匆匆”是不同的。項目教學法在實施中常遇到的問題是場地小、學生擁擠、紀律難管、設備不充足、耗材不能及時增添、輔導不到位等諸多問題。對此,相關教育部門和學校需要加大投入,建設滿足課程要求的實訓室,并增加教學耗材的經費設入。此外,對于30人以上的班級,要配備兩名教師。
(三)教學考核設計缺乏企業(yè)視角
傳統(tǒng)的評價方法是一張試卷定成績,過于注重評價的選拔、鑒定能力,忽視了教育、反饋與激勵的功能。項目教學法應以過程考核為主,這已是教師們的共識,但大多教學考核內容設計是填一些表格,一般包括自評、互評、師評,缺乏企業(yè)視角的評價。企業(yè)視角下的職業(yè)鑒定是一項基于職業(yè)技能水平的考核活動,主要內容包括職業(yè)知識、操作技能和職業(yè)道德三個方面。這些內容是依據(jù)《國家職業(yè)技能標準》《國家職業(yè)技能鑒定規(guī)范》和相應教材來確定的。項目教學法的教學考核還應考慮學生的能力:積極聆聽、理解性閱讀、有效的口頭溝通、協(xié)調安排、指導他人、設備選擇安裝、疑難排解、操作和控制、設備維護、材料管理、時間管理等。
(四)缺乏學生參與
項目教學法要求教師不再是知識的擁有者和課程的主宰者,而是作為學生解決問題的咨詢者和指導者。因此,實際教學中,要在信息的收集、控制方案的訂制、接線圖的繪制、實訓器材和工具的采購、評價考核表的設定等方面充分調動學生參與的積極性。另外,在一個小組中,有些能力強的學生包攬了大部分工作,能力較弱的學生則無所事事,教師要做好人員的合理分配,在自愿的前提下,把學習主動性和思考能力較好的和一般或較差的學生相互配合。對于暫時不能跟上進度的學生,要采用分層次教學的方法,專門為這部分學生補習相關知識,還可以選派幾位成績突出的學生去幫助他們。對于不同層次的學生在該項目的考核也應提出難度不同的要求。這樣,原來對學習失去信心的學生,由于教學內容和教學方法適合他們,就會通過努力取得進步,更積極地參與到項目學習中來。
(五)項目教學資源微觀開發(fā)嚴重不足
項目課程的教學資源微觀開發(fā)包括理實一體化的教案設計、項目化教材、課件、錄像、圖片、案例、歷屆學生優(yōu)秀作品、企業(yè)資料、教學過程設計、考核方案、項目任務書等。目前存在不足方面比較多,如為學生提供的資料不夠充分,圖書資源、網絡資源、多媒體課件、項目教學檔案及成果展覽不夠豐富;沿用學科制的教案格式;考核方案隨意性大;企業(yè)資料缺乏。從教材的角度來講,大部分項目課程缺乏與本校校情的配套教材,教材的內容、體系與項目教學不一致。這些因素都影響了項目課程的質量和學生創(chuàng)造力的發(fā)揮。筆者認為,校本教材的開發(fā)應有企業(yè)的積極參與,知識點簡明扼要,夠用即可;要重視學習材料工作頁的編寫,由于中職學生抽象思維能力欠缺,學習材料工作頁應注意圖文并茂,設計學生做筆記和作業(yè)的空白處,方便學生筆記和練習,同時也可以檢查學生的學習情況。
實踐表明,采取“做、學、教”一體化項目教學有利于因材施教和加強師生之間的交流,有利于學生之間的協(xié)作和團隊精神的培養(yǎng),有利于學生技術應用能力和工作技能的提高,這對電機拖動與控制技術等課程教學具有很好的效果。推行“做、學、教”一體化項目教學對我國職業(yè)教育提倡的“大力推行工學結合,突出實踐能力培養(yǎng),改革人才培養(yǎng)模式”具有深遠的指導意義。當然,項目教學法雖然取得了明顯的成效,但在實施中需要發(fā)展和完善的地方還很多。有關項目教學法的研究是不可能一蹴而就的,這些探索只能在不斷的實踐研究中逐步完成。
【參考文獻】
[1]趙志群.職業(yè)教育工學結合一體化課程開發(fā)指南[M].北京:清華大學出版社,2009
[2]李雄杰.職業(yè)教育理實一體化課程研究[M].北京:北京師范大學出版集團,2011
[3]潘玉成.項目教學法在高職課程教學中的應用研究[J].寧德師專學報(自然科學版),2010(3)
[4]張華燕.電子技術課程項目教學活動設計與評價[J].職業(yè)技術教育,2013(8)
[5]關金華,徐剛.談項目教學法的應用[J].遼寧高職學報,2013(3)
【基金項目】2013年度廣西中等職業(yè)教育教學改革立項項目(桂教職成〔2013〕44號)
Abstract: Higher vocational education uses the way combining learning with working: training highly skilled personnel in the process of "learning by doing" and "doing by learning". The skills training courses in higher vocational colleges reflect the key characteristics of running school: combining learning with working, so it is particularly important to effectively enhance the effect of skills training and reform the idea of education and teaching.
關鍵詞:技能實訓;高職;數(shù)控技術
Key words: skills training;higher vocational colleges;NC technology
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)11-0031-02
0引言
高職院校的技能實訓是學生實現(xiàn)將理論知識運用于生產實際的關鍵環(huán)節(jié),是學生將來能夠順利走上工作崗位的有力保障,是對學生實施職業(yè)技能訓練和職業(yè)素質培養(yǎng)的必備條件,也是體現(xiàn)高職教育工學相結合辦學特色的有效手段。技能實訓在整個高職教育體系中占有極為重要的地位。對于數(shù)控技術專業(yè)的學生來講,實施技能實訓也是提高就業(yè)競爭力的有效途徑之一。經過多年深入數(shù)控技術專業(yè)機床電氣技能實訓的基礎上,探索如何有效提升高職數(shù)控技術專業(yè)學生技能實訓效果。
1教學思想設計
遵循“行在先,知在后,知行相資”的規(guī)律,以“職業(yè)活動為導向”,強調“以能力為目標、以學生為主題、以素質為基礎、以任務為載體、以實訓為手段、理論和實踐一體化”等要素,采用任務驅動的教學方法,根據(jù)實訓目的,以小組為單位完成機床電氣技能實訓中的“電氣控制柜布局的設計、安裝”;“電路圖的設計、連接和調試”;根據(jù)電機的正反轉、交通燈系統(tǒng)、高鐵軌枕預應力張拉控制系統(tǒng)的等不同項目要求,實現(xiàn)“PLC系統(tǒng)控制的設計及程序編制任務”。最終提交一份技能實訓總結報告,包含實訓進度表、實訓內容、小組總結和個人總結等內容,培養(yǎng)學生的綜合工程實訓能力。
學生在理論課堂上已經學習了與技能實訓相關的各元器件的結構、功能、原理,但并未對其實施拆解,直觀性不強,所以在實訓前,先讓學生進行各元器件的拆解,使學生先直觀了解其結構、功能、原理及工作過程。再采用學生討論與教師分析講解相結合的方式,使學生更深入掌握其工作原理及工作過程。之后根據(jù)其實驗目的讓學生繪制電路圖并實現(xiàn)其硬件連接。最后根據(jù)系統(tǒng)控制要求編制對的應控制程序并上傳到PLC內,完成系統(tǒng)搭建與調試,實現(xiàn)系統(tǒng)自動化模擬控制,在完成要求功能基礎上編寫使用說明書與總結報告,最終完成技能實訓。
2確定教學目標與重點難點
根據(jù)企業(yè)對職業(yè)技術人才的需求,以及對設備的安裝、調試、使用和維護等崗位的職業(yè)技能要求,結合本次技能實訓內容及特點,確定以下技能實訓目標:
能力目標:能在實踐中調查研究、觀察問題、分析問題和解決生產實際問題的能力。
技能目標:能熟練使用斜口鉗、剝皮鉗、壓線鉗、電鉆、鋼鋸、打號機等工具和正確使用可編程控制器,能夠按行業(yè)標準,正確完成電氣控制柜的設計、安裝、調試。
知識目標:理解機床電氣控制在機床中的作用,了解在技能實訓過程中使用的各元器件及可編程控制器的結構、功能、原理及工作過程。
素質目標:加強學生在生產實際中的團結協(xié)作的能力、安全生產的意識,培養(yǎng)認真、嚴謹、細致的工作態(tài)度和吃苦耐勞的精神。
通過此次技能實訓的實施,給學生提供了更多的實踐動手、接觸實際的機會,進而提升了學生的綜合職業(yè)素質,使學生能夠適應當今社會對畢業(yè)生實際動手能力高的要求。對此我們也確定了技能實訓的重點內容為電氣控制柜的設計、安裝、調試及使用方法。難點為過程控制、PLC系統(tǒng)控制的設計和相關程序的編制。
3教學準備
依據(jù)機床電氣技能實訓的教學任務,做好以下教學準備工作:
教學情境:以加強學生的團隊意識為目的,將學生分組,每組4-5人。同時選定一名組長,再由組長分別指派相應的設計員、接線員、材料管理員及秘書各一名,實現(xiàn)統(tǒng)一部署,協(xié)調工作。
教學設備:每組分發(fā)電氣控制柜一個、歐姆龍CP1E可編程控制器一臺、交流接觸器2個、熱繼電器一個、時間繼電器2個、空氣開關3個、標準35mm線槽2根、35mm導軌一根、1平方導線紅、黑、黃各一捆、線號管若干、萬能表一個、工具箱一套及所需的各電器元件。如圖1、圖2所示。
教學環(huán)境:本次技能實訓在多媒體機床電氣實驗室展開,實驗室配有機床電氣實驗臺5臺,可同時圍坐5-7人,展開相關討論及操作,同時配有FANUC數(shù)控車床、銑床及相關實驗臺各3臺,如圖3所示。
教學資料:教研室針對本次技能實訓編寫了技能實訓指導書作為教學過程的指導,以機床電氣電路原理圖(如圖4所示)、機床的操作說明書、連接說明書、維修說明書、歐姆龍CP1E、歐姆龍CP1H指令參考手冊、CPU操作手冊、可編程控制器視頻教學錄像等內容作為教學過程的參考資料,以數(shù)控車床、數(shù)控銑床綜合實驗臺為依托,結合現(xiàn)有機床電氣控制系統(tǒng)深入學習,深刻體會機床電氣控制在數(shù)控機床的作用。
4教學過程
教學是教師的教與學生的學的統(tǒng)一,這種統(tǒng)一的實質就是交往?!痘A教育課程改革綱要(試行)》指出:“教師在教學過程中應與學生積極互動,共同發(fā)展,要處理好傳授知識與培養(yǎng)能力的關系?!睅熒慕煌樱墙虒W過程的本質屬性。沒有師生的交往互動,就不存在真正意義的教學。因此本次教學過程以教師提出問題,學生討論分析問題,解決問題為橫向教學過程;以告知任務、引導任務、分析任務、完成任務、總結分析任務為縱向教學過程。具體流程如圖5所示。
5教學過程分析
5.1 橫向教學過程分析提出問題:提出問題的目的在于告知學生學習的目的,有目的學習往往能夠有效提升學習效率,為此基于本次技能實訓的綜合實驗任務提出以下幾個問題:①機床電氣控制在數(shù)控機床中的作用及怎樣實現(xiàn)與機床系統(tǒng)之間信息傳遞?②機床電氣控制的電路設計準則及注意事項有哪些?③可編程控制器的結構、原理、作用及使用方法有哪些?分析問題:討論分析問題就是自我學習的過程,學生帶著問題去學習能夠很快進入角色,知道自己在學什么,應該怎去學習,能夠顯著提高教學效率。實訓過程中,通過教師的引導使學生能夠針對老師提出的問題積極討論,最終每個人都能在理解的基礎上得到一份自己的答案。這樣一方面使學生對實訓內容進行了預習、對教師提出的問題也深入的去理解了,另一方使教師在講授過程中感到輕松。解決問題:解決問題就是一個歸納總結的過程。教師將學生在討論階段所涉及到的方方面面內容加以總結、提煉,最終實現(xiàn)問題的解決。教師在學生提交討論結果后,經過歸納總結,告知學生在討論過程中哪些知識點討論的比較好,哪些知識點沒有討論到,哪些知識點討論的結果是不科學的,同時幫助學生總結其原因,鼓勵學生再接再厲,養(yǎng)成這種勇于探討分析問題的精神。最終通過教師系統(tǒng)的講解、分析、總結后將標準的答案公布于學生,使學生與之對比,完成教學任務。
5.2 縱向教學過程分析告知任務:說明本次技能實訓的教學任務,提出教學目標。引導任務與分析任務:由數(shù)控機床在實際中的廣泛應用,引入數(shù)控機床電氣控制并說明其作用及重要性,完成任務引導工作。通過對此次技能實訓各任務設計的目的、要點、步驟以及在技能實訓過程中可能遇到的相關問題的分析,完成對任務的分析工作。實現(xiàn)對學生自我學習的引導作用。完成任務:教師提出任務后,說明在完成任務過程中應注意的事項,如操作過程的協(xié)調性、安全性、分工合理性,并提出機床電氣控制電路的設計準則、繪圖標準等要求,讓學生按要求完成技能實訓任務。在這個環(huán)節(jié),學生通過實際動手操作,能夠深入理解機床電氣各元器件的結構、功能、原理、工作過程及相互之間的連接方式等,實現(xiàn)理論知識與實際操作相結合,有效提高了學習效率和動手能力,為以后工作積累了經驗??偨Y分析任務:在這一過程中學生要能夠結合完成好的電氣控制柜實物和電路原理圖,說出三大綜合實驗的原理、目的、意義以及在此過程中的心得體會,并獨立完成一份包含團隊構成及分工、實訓進度計劃表、實訓內容、個人總結及小組總結的技能實訓總結報告,要求內容詳細、格式統(tǒng)一。同時采用小組內自評和組間互評的方式,結合教師對學生在技能實訓過程中的綜合表現(xiàn)等作為評價本次技能實訓學生的綜合成績,實現(xiàn)完成分析總結任務。在這個過程中,教師根據(jù)在技能實訓過程中遇到的問題進行講解和剖析,實現(xiàn)理論指導實踐,同時教師還可以將實訓中的元器件、結構框圖、電路原理圖等有機結合,進行分析講解,實現(xiàn)實踐驗證理論這一過程。這樣通過理論指導實踐、實踐驗證理論這一方法,積極發(fā)揮了學生的主觀能動性,大大提升了學生的學習興趣,進而提高教學質量,使學生切身感受到學以致用。
6教學成果
技能實訓任務完成效果如圖6、圖7、圖8所示。機床電氣技能實訓是實現(xiàn)將理論知識運用于生產實際;理論教學與實踐教學相結合這一過程,使學生能夠主動適應社會主義現(xiàn)代化建設需要,體現(xiàn)出高職教育最顯著的的意義。
7結束語
教育部《教育部關于全面提高高等職業(yè)教育教學質量的若干意見》提出:“要積極推行與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式,把工學結合作為專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的重要切入點,帶動專業(yè)調整與建設,引導課程設置、教學內容和教學方法改革。”因此本文以機床電氣技能實訓為依托,探討了怎樣上好高職院校的技能實訓課程,強調要在技能實訓過程中采取與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式,以工學結合作為專業(yè)人才培養(yǎng)模式的重要切入點,引導課程設置、實現(xiàn)教學內容和教學方法的改革。這樣有助于學生掌握基本職業(yè)技能、增強自身職業(yè)綜合素質、鞏固所學的知識,實現(xiàn)理論、技能、素質三位一體的教學模式,體現(xiàn)高職教育的辦學特色。因此提升高職院校專業(yè)技能實訓是符合社會對人才的需求,是實現(xiàn)學校把學生請得進來,送得出去的有效手段之一。
參考文獻:
[1]段渝波.有效提升中職學校機電專業(yè)課程教學質量的實踐.中國職業(yè)技術教育.2010.17.32-34.
[2]王振洪.高職院校工學結合與人模式存在的問題及其對策.中國職業(yè)技術教育.2010.18.75-77.
[3]喬孟濤,焦昆,陳靖.基于文化視角的職業(yè)倫理教育模式的構建.中國職業(yè)技術教育.2010.18.67-69.
關鍵詞:電力拖動 故障分析 教法
一、元件教學過程中的教法
技工院校的學生大多是初中畢業(yè),理論知識薄弱,電力拖動中常用的元器件基本上都不認識,也不熟悉。所以筆者在講解的過程中先讓學生進行拆裝實習操作,之后再把每個部件的名稱作用進行講解,讓學生逐漸理解原理。但實際上經過多次訓練后仍會出現(xiàn)這樣那樣的問題,比如,對于按鈕來說,因為受電視機、收音機等生活電器的影響,學生往往存在按鈕應該是按一下閉合、再按一下斷開的思維定勢,特別是對常閉按鈕更是感到陌生。這樣就導致在接線的過程中會出現(xiàn)常開和常閉接反的現(xiàn)象。針對這個問題,筆者在教學過程中采用了分組討論實驗的方式,讓學生接一個簡單的點動電路,并且負載接上小燈泡,通過試車過程觀察燈泡的亮滅和按鈕的關系。這樣學生對常開常閉就有了深刻清晰的認識,之后再通過萬用表進行測量,驗證自己的理解從而避免了接線的錯誤;對于時間繼電器的各觸點的認識,是大部分學生不好掌握的,所以接線中不管是在識圖還是原理上都會出錯,針對這種情況筆者首先讓學生通過多次畫圖比較外形,有了初步認識后,再安排各小組通過實驗的方式來區(qū)分延時和瞬時。
二、電路原理教學中的教法
在學生掌握了元器件并能正確認識和連接它們后,開始進入比較重要而且理解上有難度的環(huán)節(jié)即工作原理講解。只有掌握了工作原理才能把一個個孤零的元器件連在一起,那么工作原理的理解就是圖樣反饋給我們的語言。在這個過程中筆者采用的是先講解原理,之后提問學生回答,這個過程基本掌握后筆者會先讓學生從基本的連續(xù)正轉電路進行連接試車。這個過程中有的學生理解很快基本接線正確,但仍有不少的同學似是而非,出現(xiàn)這樣那樣的問題。比如,在連接完成后出現(xiàn)了接觸器吸住而電機不轉的問題,筆者會先教學生運用萬用表測量的方式,根據(jù)原理逐根測量,發(fā)現(xiàn)問題出在主線路上,出現(xiàn)里缺相問題;再比如,我們接完后試車出現(xiàn)了點動現(xiàn)象,這時筆者會采用另外的方法讓學生去排查,即分組根據(jù)工作原理先討論,之后讓各自派代表發(fā)言,根據(jù)大家的意見,最后不用老師總結,他們反而很清楚地找到了故障點,即問題出在自鎖環(huán)節(jié)上;還有,在接正反轉電路的時候,雖然原理學生基本能夠自己總結說出,連接時仍然不對,即電機雖然轉動,但是同一個方向,并不能實現(xiàn)正反轉,筆者會先通過講解三相異步電動機的工作原理來著重講述,讓學生通過觀察電機的原理視頻分組進行實驗,讓學生通過討論作出結論,即問題出在相序上。老師再拿出錯誤的接線圖和學生一起核對,發(fā)現(xiàn)相序的確沒有對調,或者有的同學在接觸器前端對調之后又在后端對調了一遍,這與學生對電路的工作原理理解不透徹有關系。
針對以上學生經常出現(xiàn)的情況筆者總結了一些理解原理正確接線的方法:首先,要認清電路圖中的每個電氣符號,在圖中起什么作用、有幾種狀態(tài);其次,必須正確理解按鈕,對于它的狀態(tài)必須反復記憶,多次重復試驗。因為常開常閉接反接錯是學生最頻繁出現(xiàn)的問題;再次,反復理解各種繼電器的工作原理、得電順序以及對常開常閉觸點的認識,這種情況要教給學生充分利用萬用表,如果記憶模糊,可以通過測量的方法解決;最后,對于按鈕或繼電器,在動作時常開常閉觸頭誰先分斷的問題,以及在復位時常開常閉觸頭誰先分斷問題要充分理解。
三、維修實訓教學中的教法
對于技工院校、職業(yè)院校的學生來說,不僅要會接電氣原理圖,會分析工作原理,還要會排除故障。未來學生的就業(yè)方向基本是做電氣技術員或者電工或者維修人員等等。無論什么工作,關鍵是要教會學生遇到故障怎樣去維修,在工作中遇到的故障是千變萬化的,不同的現(xiàn)象產生的原因有多種。所以我們要引導學生學會分析問題的方法,而不是制定固定模式讓學生生搬硬套。維修另一方面還在于經驗的累積,所以教師要盡可能地指導要求學生在有限的課堂上盡可能多地去操作去練習。
在前面兩個階段筆者通過元器件和工作原理的解析列舉了一些方法,下面對于怎樣通過維修實訓培養(yǎng)學生的故障處理能力,根據(jù)典型案例作出以下幾點總結:一是必須熟練掌握理解控制線路的工作原理;二是要掌握幾種正確的檢測電路的方法;三是能夠準確找出故障點,進行合理正確的維修。
如果以上三點要求能夠做到,學生就能很快掌握故障處理技巧。比如對于典型的降壓啟動:在時間繼電器控制的星形――三角形降壓啟動電路中,學生接線完畢后發(fā)現(xiàn)電機不能運轉。對于這種情況我們就分析了可能是由于電源、交流接觸器、按鈕、熔斷器、熱繼電器、電動機等元件或線路的故障,那么怎樣快速準確地找到故障點呢?在教學過程中筆者引導學生根據(jù)工作原理分析,采用邏輯分析法來進行排查:首先,利用萬用表作為輔助工具,如果按下啟動按鈕后,線路中的交流接觸器不吸合,根據(jù)之前的經驗帶領學生討論故障范圍可能是電源端,也可能是控制線路和元件的故障,這是一種情況;其次,如果我們按下啟動按鈕后,交流接觸器的線圈吸合,但是電機沒有轉動,筆者會引導學生通過分析工作原理來尋找故障范圍,這樣學生自然會總結出故障出現(xiàn)在主電路部分,這樣就縮小了范圍到主電路上了;最后,教師可以通過利用萬用表進行測量檢查的方法來排查故障點。斷電檢查:用萬用表歐姆檔(R×100)表筆分別搭接在控制電路的兩個熔斷器上,這時按下啟動按鈕,如果表筆偏轉到合理的數(shù)值,說明控制線路是沒有問題的,也就排除掉了控制線路部分有問題。
主線路測量,因為電路是三相的,筆者引導學生采取逐條淘汰的方法來排查最終找到故障點,這樣既準確又不會遺漏;如果搭接在控制電路的兩個熔斷器上,這時萬用表無數(shù)值,那肯定至少控制線路是有問題的,這時我們還是采用逐個分支測量,通過淘汰來縮小范圍最終找到故障點。還有一種方法帶電檢查:用校驗燈或萬用表交流電壓檔測量,但由于這種方法存在危險性,在實訓過程中一般不可采用。
四、小結
學習是無止境的,在今后的教學中還會遇到各種問題,筆者會繼續(xù)分析總結,希望能對學生的職業(yè)教育起到正能量的作用。通過教學中學生常出現(xiàn)問題的分析把好的方式方法傳達給學生,這樣不僅利于學生對課程的理解,而且還能大大提高學生學習的興趣,幫助學生形成分析問題和解決問題的能力,為他們今后步入工作崗位打好堅實的基礎。
參考文獻:
[1]宋利軍.淺談電力拖動實驗課教學[J].職業(yè),2013(9).
[2]招翠嬌.如何提高中職《電力拖動》課堂的教學實效[J].廣東教育(職教版),2013(7).