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PLC这门课程除了抽象之外,还牵涉到较多的专业基础知识,对于文化基础较差,学习积极性不够,但思想活跃、性格开朗、爱好动手的中职生该如何施教呢?经过本人多年的实训教学实践和探索,不断改进和创新教学方法,取得了良好的教学效果。
一、抓好与PLC相关的专业基础课程的教学
学习PLC这课程,除了要掌握计算机操作技能外,还必须要掌握好电子与电工的基本电路知识与技能,特别是掌握好电力拖动知识与技能,所以一定要与科组教师共同努力,认真制订好教学计划,切实抓好相关基础课程的理论教学与技能训练,促使学生掌握好计算机的基础操作,熟练分析电子与电工的基本电路,熟练掌握电力拖动控制知识与操作技能。
二、抓好PLC的认识教学
在了解电力拖动的逻辑应用控制后,我们可以带PLC的实物与学生讲解,用电力拖动常用的控制例子应用于PLC,用PLC代替电力拖动逻辑布线的方式来实现逻辑功能控制,将学生的思维引入到 PLC综合应用中。将电力拖动中的定时器、计数器、或其它的传感器的信号转送到PLC中,由电脑运算处理后,再决定输出的问题。为了更加具体形象直观,我们还可以应用三菱PLC的仿真软件(FX-TRN-BEG-C)来演示和讲解,让学生初步明白PLC与电力拖动的差别,在控制应用上,通过程序的编写方式,能将电力拖动的应用的硬件,综合起来的应用处理与控制。这样,会让学生觉得, PLC比电力拖动应用方便很多,通过程序减少了的布线,线路界面简单,然而,难点就在于逻辑程序的编写。
三、抓好PLC课程的入门教学
在学生了解PLC的基本结构、组成、信号的输入和输出方式及PLC各时间继电器的特点的基础上,再让学生初步了解PLC的编程软件和仿真软件的应用、PLC与计算机的程序连接与下载等问题,使学生从一个曾经认识的硬件引入到程序代用环境与方式中之后,可以让学生开机运行设备,通过监视模式来观察设备中每一个部件的吸合运行情况,使学生对实训装置的各个部件的工作性能有所了解。
1.引导思维的方法
以电力拖动点动与连动控制为例如图(1),对于电力拖动基础好的学生而言,这个图很容易理解,我们主要重点是讲解控制电路部分如何引用PLC的代替控制如图(2)。
在图(2)中,电力拖动控制线路图为(A),PLC的接线图为(B),PLC的程序梯形图为(C),但是这三者之间在逻辑上是相互联系的,与等效公式差不多。在电力拖动里面用的是电子元器件,而在PLC里,就是通过虚拟的程序来表示, PLC的硬件实体,就是一个对外界的信号输入并根据用户编写的程序,经过运算后,用一个相应的输出代替电力拖动的复杂布线实现的逻辑处理。如果在今后的生产中,要改变一些生产中的操作和应用的变化,在电力拖动的电路中就要改变连接的线路来实现,这样就浪费相当多的资源与人力和时间;但是在PLC中,只要通过改变程序就能轻易实现,这也是PLC比电拖动控制的最大优势。
在教学应用中,PLC的入门尤其重要,然而我们所面对的学生,在初步编程时,难以理解,不知道如何下手,但有些学生,自己不会编程,却能看懂别人编写的程序。对于这类学生要重复讲解,让学生从文字到运用的过程中一定要有一个熟练的过程,不然,PLC复杂联锁的程序和功能指令程序运用将会是一个难点。
如图(3)中,左边是电力拖动的接线图,而右边,是PLC的程序梯形图,在两者之间,PLC通过程序的方式,来实现电力拖动通过布线来实现的逻辑功能,用简单的程序解决电力拖动的复杂布线,把需要的信号输入到PLC的硬件中。将学生曾经学习过的电力拖动知识,用PLC来实现,使他们的思维转变过来,让他们对PLC有个简单的理解。在这个学习过程,要让学生从复做几次,让他们熟悉PLC,从而为今后的PLC学习培养一个良好的学习环境。
2.解决教学中遇到的问题
当学生熟悉PLC的基本梯形图编程,都能通过PLC解决曾经在电力拖动中学习的功能电路的时候,就会产生新的问题,如在较长的程序梯形图编程中,梯形图的联锁关系相当复杂,会有部分学生无法分清相关的联锁关系,思考起来相当困难,常常在编程的时候写的程序无法应用,或者某些程序工作起来不到一分钟就无法正常工作,又或者有一些程序只在第一次工作的时候成功,而程序返回再工作的时候却失败。以上种种问题让很多学生觉得学习很困难,为什么看起来是没有问题的程序在硬件中运行却会发生种种问题?因此,这方面也应该作为一个重点讲解与培训。如PLC中多线圈输出,置位指令用了之后,不能复位,甚至某些梯形图元件中,某段程序让输入线圈为0为1同时出现,在PLC硬件运行时是会出错的,对这些问题,我们教师应该重视,要对学生作重点培训,让学生能编出更稳定的程序。
在联锁复杂的梯形图程序应用中,通常我们会引入到PLC的功能指令与梯形图结合起来一起编写程序。对于功能指令而言,也是让很多学生难以理解的,功能指令的英文,对中职理工类的学生而言,大部分都较差,在过去的英语学习中已经形成一个自卑心理,很多学生,看到功能指令是英语的,都不能认真对待。在这方面,只能对学生们有技巧地由学习理论到实验相结合的培训,让他们将刚刚学习到的理论知识,立刻在PLC硬件中实验,或者在实验中做一些与现实生活相关的实物,激发学生的学习兴趣,如叫他们编写洗衣机、电磁炉、有时间控制的微波炉、窗帘控制程序等等,让他们将日常生活中了解到的相关事物,通过自己的思维方式做出来。
在梯形图与指令相结合的程序中,尤其要让学生理解功能指令的优点,不然学生会用学梯形图的方式来模仿指令的方式,在教学应用中,要多点培训功能指令在PLC硬件中的应用。一般情况下,做实验比听理论更能让学生感兴趣,也是培训与引导他们的更好机会,因此,上实验课时我常常以分组的形式来教学,让他们组与组之间进行比赛,做得好的,讲解自己的方法与技巧,形成互动形式,使学生从中取得相应的方式技巧。
四、抓好理论与实践相结合教学
在PLC实训课中,让学生对照程序找输入输出点、线路,动手练习接线;让学生分步拆装实训装置,先易后难,让学生了解每个实训部件的安装与功能,学会调整与检测实训装置,在安装实训装置的同时,还要使学生学会根据程序的功能运行设备,进行调试。调试过程需要较长的时间,当实训装置安装好后,常常会出现程序写入 PLC后,装置不能正常工作的情况,这就需要静下心来,了解实训装置的功能,分析程序,检查故障出在哪里。根据故障情况,检查 PLC程序工作是否正常,再检查对应的输入输出点的接线安装情况,以及电源和按钮模块是否正常,来判断故障产生的原因。使学生理解程序,学会检查分析故障,这需要经过一段时间的练习,才能让学生更灵活地从实践操作中,了解PLC在实际中的应用。
五、抓好知识点的小结教学
在PLC平常的训练与应用中,那些学习好的学生,除了认真对待学习之外,常常会总结每一次实验:某条程序的优点,或程序的某些部分可以独立起来,可以应用到其它的程序中去等。作为教师,我常常也在这方面为学生做了不少的培训,如叫他们编写一些独立程序,这些是在很多程序方面都会应用到的;或者在一些简单的程序中,限定编程元件不能够用,让他们用其它方法做出来,使学生们对程序的元件更灵活的运用。让他们对知识点进行一个深入的总结,为将来在复杂的环境中,能够编写更稳定的程序。
六、结束语
在电工类职业教育中,“电力拖动”作为电工类专业的一门重要的课程,其课堂教学改革受到越来越多职业教育工作者的重视。理论与实践一体化教学是目前职业院校专业教学实践中总结出的一种新型教学模式。它将理论与实践融合于一体进行组合教学,帮助学生形成技能与技巧的认知规律,实现学生在理论知识和实践操作的双面发展,进而使学生更加适应岗位的要求。
一、电力拖动的理论化教学
在职业教育中,教学模式无论怎样改革都离不开理论教学,学生只有把握好理论知识才能在实际操作中获得更大的进步。实际生产机械的电气控制线路千差万别,我们不可能,也没必要去一一讨论,无论多么复杂的线路,都可以认为是由基本控制线路组合而成。因此,教师应要求学生必须在理解的基础上牢牢掌握基本控制线路的组成及工作过程,为后面的学习打好基础。在教学过程中,基本控制线路的原理是重点也是难点。在一般的教学方式下,经过教师的讲解,学生对电路原理,好像全明白了。而一旦教师不做引导,让学生自己讲述线路原理时,多数学生就会不知所措,思路不清。怎样帮助学生理解电路原理?本人认为应采用如下教学过程。例如:在三相异步电动机双重联锁控制线路的安装与维修这一课题的教学中,首先,教师引导学生复习讨论分析出接触器联锁正反转控制线路的缺点,进而引出双重连锁控制线路。在分析工作原理的过程中,应重点讲解复合按钮的接法、对触点的动作顺序及按钮联锁的作用。讲解线路工作过程时可将游戏教学引入其中,通过角色游戏帮助学生理解。让学生自主讨论分配角色,每个学生充当一个器件或器件的一部分,自己动手制作器件标志,根据线路图的接线方式,学生找到自己的位置站好,教师引导其他学生观察角色学生的站位是否符合线路图走线,若学生站错了位置应怎样调整。此时学生的学习热情被充分调动起来,经过学生的讨论和教师的引导明确角色学生的正确站位。到此,线路图由学生组建起来了。接着,由教师讲述线路工作原理,对应学生演示器件的动作过程。在讲述的过程中,若角色学生出现状态问题,首先由教师引导其他学生讨论角色学生应该处于怎样的状态,最后由教师来纠正各个角色学生的状态,并讲解状态原因。通过角色游戏的运用,提高了学生的学习热情,发挥了学生的主观能动性,将知识具体化形象化,使复杂的内容变得浅显易懂。
二、电力拖动的一体化教学
电力拖动教学中要注意理论与实训的紧密结合。树立理论教学是为实训服务的思想,以“必须和够用”为指导原则,实训是在所学理论指导下有针对性的训练,是对所学理论知识的应用和消化。因此,在教学过程中要将理论和实训有机地结合起来。例如:在按钮接触器双重联锁控制线路的安装与维修的教学可采用下面的教学过程:(1)提出工作任务;(2)电路分析(电路原理分析;电路特点分析);(3)在教师的指导下,学生根据原理图画出布置图和接线图;(4)学生准备工具进行低压电器检查安装练习;(5)学生进行按钮接触器双重连锁控制线路的安装接线练习(教师巡回指导,重点讲解按钮、自锁线和连锁线的接线);(6)学生对已安装的线路进行自检;(7)教师巡回指导,学生汇报自检过程中发现的问题,教师提出解决方案;(8)教师控制下的通电试车;(9)控制线路常见故障分析,学生排故练习;(10)任务总结评价等环节。
目前,我国正在进行产业结构调整和技术升级换代,企业对用工提出了更高的要求。拥有高技能、良好的社交能力的高素质人才,越来越受到企业和社会欢迎。技工院校作为培养高素质技能人才的主体,必须以能力为本位,切实提高学生的综合职业能力。当前,相当多的技工院校在课程设置方面,没有充分体现这一要求,还存在重理论与知识传授、轻实践与综合能力培养的倾向,制约了学生的能力培养与发展。一体化校本课程开发作为技工院校一体化教学改革的重要组成部分,越来越受到业界的重视。笔者就电力拖动控制线路与技能训练一体化校本课程的开发,谈谈自己的看法。
一、开发思路
电力拖动控制线路与技能训练作为专业技能课,在电子电工类各专业,如电子技术、自动化电气安装与维修等专业中,是一门十分重要的课程,具有针对性强、可操作性强的特点,开发该校本课程也是一体化教学改革的需要。
该一体化课程的开发以国家职业标准为依据,以维修电工的综合职业能力为培养目标,以电力拖动的典型工作任务为载体,以学生为中心,并根据典型工作任务和工作过程制定一体化课程体系和内容。要从对工作岗位的分析出发,进行工作任务分析,确定工作领域要求,并转化为电力拖动控制线路与技能训练一体化校本课程的目标,再根据课程目标确定课程结构与内容及其评价方式。因此,课程的开发就要以电力拖动的典型工作任务为载体,对中、高级维修电工的相关工作领域及工作要求进行分析,确定其对知识结构、技能操作水平、工作态度等方面的要求,整合为课程的目标,从而构建课程结构,组织课程内容,确定课程评价体系。
一体化课程的开发是一个系统工程,需要各方面通力支持和协助。学院领导主要在办学方向、政策、课程开发的条件等方面提供保证,专业教师是校本课程开发的参与者、实施者。为保证课程的方向,真正做到“理实融合”“知行合一”,还应该搞好校企合作。如笔者所在学院与上海爱登堡电梯有限公司建立了长期的校企合作关系,并根据其岗位需求,定向培养电梯维修工,取得了良好效果。该校本课程的开发还应建立在教师、学生、图书资料、实验实训设备、校企合作等教学资源的基础之上。
二、开发步骤
1.课程目标
紧紧围绕现代企业对技能人才的岗位要求,结合电力拖动控制线路一体化课程的专业概况、职业能力、培养方案、教学资源和评价体系的规范性要求,制定课程目标。课程目标要在工作岗位分析的基础上,进行转换和整合,使其适应岗位需求,符合学生身心发展的规律,考虑学生职业发展的需求。
据此,电力拖动控制线路与技能训练校本课程的目标可确立为:
(1)知识目标:熟悉常用低压电器的功能、结构及工作原理,了解电气控制线路电路图、接线图、布置图的特点,掌握绘制、识读的原则,了解常用生产机械的主要结构及运动形式,熟悉其工作原理,熟悉变频器基本结构、功能、工作原理以及常用电力电子器件,了解常用电气设备的工作原理及使用方法。
(2)技能目标:能正确使用、识别和检测常用低压电器,会读识和分析电气控制线路、接线图、电路方框图,掌握实现异步电机的启动、正反转、制动和调速控制线路、位置往返控制、顺序控制、多地控制线路的构成工作原理及其安装、调试与维修方法,掌握常用生产机械电气控制线路的分析方法及其安装、调试与维修,熟悉变频器的选用、安装方法及常见故障的排除方法,掌握变频调速系统的调试步骤和方法。
(3)情感态度目标:具有良好的工作方法、作风和职业精神与素养,具有安全生产、产品质量意识、良好的团队精神和与人沟通的协作意识,具有认真、踏实的学风和创新意识。
2.课程内容
内容的确定是校本课程开发中十分重要的环节。既要符合典型工作任务的要求,理论与实践融合,适应学生综合能力提高的需求和职业资格的要求,又要考虑学生原有的知识背景、技能水平、认知特点,以及学校、社会的教学资源,有利于激发学生学习知识、钻研技能的积极性,有利于提高学习效率。
因此,该一体化课程的内容应以符合典型工作任务、行业岗位特征的教学项目的形式出现,并将其拆分为具体的多个任务,进而在任务中揉入知识探究、方法介绍、技能训练、总结评价等环节,使同学在做中学、学中做,达到知行合一、态度养成、综合职业能力提高的良好效果。
该课程拟分安全用电、交流电源、低压电器、电动机,电气控制线路原理、安装、调试与维修方法,以及变频器知识及其日常维护、故障的排除六个项目,内容覆盖电力拖动控制线路与技能训练的理论知识和基本技能。
3.实施要求
电力拖动控制线路与技能训练一体化课程,是把企业岗位的工作过程设计为学生的学习过程,并且在模拟工作情景中实施、展开。因此,与传统学科式教学相比,对教师、教学环境、教学方式、方法、评价方式等方面都提出了较高的要求。
在该一体化课程教学过程中,教师扮演作多种角色,既应该是拥有“双师型”能力的教师,又是生产、学习的组织者与管理者。教学环境既是学生学习的场所,又是学生实践的场所,教室即实训车间,书桌即工作台 ,讲台即演示台,因此相应场所、设备应具备实训车间的功效。教学方法在一体化课程中至关重要,方法得当才能效果良好、事半功倍,包含项目设计、项目实施、项目评价等环节的项目教学法是被实践证明了的切实可行、效果良好的方法。
作为一体化教学的一个重要组成部分,该课程评价体系的确定十分重要。它应该客观地反映知识、技能和情感态度目标与教学方法的创新,既有对学生学习具有甄别、导向、激励的作用,也要有促进其自我学习、增强与人沟通、培养团队精神等的功效。因此,教学中宜采取分组实施的学习方式,项目任务完成后又通过自评、互评、师评,填写考核评价表的方式,作为该一体化教学效果的评价与反馈。
表1 考核评价表
班级 时间 场地
项目:
考核评分 学生自评 学生互评 老师评价
知识、技能 熟悉原理(10)
工艺要求(10)
装接线正确(30)
过程、方法 步骤合理(10)
规范操作(10)
情感态度 职业态度(10)
与人沟通(10)
团队协作(10)
总评分
学生(签名): 组别 工位号码 老师(签字):
作者简介:杨桂婷(1982-),女,湖南邵阳人,邵阳职业技术学院机电工程系,讲师,(湖南 邵阳 422000)湖南大学电气与信息工程学院硕士研究生。(湖南 长沙 410082)
基金项目:本文系湖南省教育厅教研教改项目、邵阳职业技术学院教育教学改革研究项目(项目编号:JG1203)资助的研究成果。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0072-02
随着以计算机技术为核心的信息技术的飞速发展和应用,信息化的浪潮已席卷整个教育领域。教育领域全面深入地运用以多媒体计算机和网络通信技术为基础的现代化信息技术,促进教育改革和教育现代化,使之适应信息化社会对教育发展的新要求。教育信息化作为跨世纪教育改革的重要内容和指标,纷纷被纳入当今世界各国新一轮教育改革方案。我国教育部副部长鲁昕强调,现代信息技术是改造职业教育传统教学模式的不二选择,要以现代信息技术带动职业教育的现代化。信息技术以其内容显示的多媒体化,教学过程中交互的及时、方便性,可因材施教等优势,在新课程与教学改革中发挥着极其重要的作用,它将促进教学方式和学习方式的根本性变革,使教育与时代同步。
“电力拖动”是高职机电类专业的主干课程,其教学质量的好坏直接影响后续课程的学习。随着现代科学技术及生产组织形式对职业教育要求的不断提高,“电力拖动”传统的教学模式已不适应高职人才培养的要求,构建符合高职教学理念的教学模式已经势在必行。充分利用信息化技术优化教学过程,主要从教学方法与手段以及考核评价环节等方面进行改革研究与探索,形成“资讯-虚拟实训平台—校内生产实训-评价”的教学模式,这对于培养学生的创新意识、创新能力和实践能力具有重要的现实意义。
一、基于学生职业能力和创新能力培养优化教学内容
新的教学模式打破了传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学,以学生职业能力和创新能力为核心,融入国家职业标准内容,跟踪新技术将教学内容优化成五个有代表性的教学项目,若干个真实工作任务如图1所示,实行任务驱动完成教学。
二、基于信息化平台开发的数字化优质信息资源
教师将现代网络教学手段运用于传统课程中,拓展教学空间,充分发挥学生自主学习、自主建构的积极性,借助世界大学城空间教学平台,开发教学资源库,包括课程标准、课程介绍、教案、课件、教学录像、试题库、动画仿真库、案例库、虚拟实验室等。
根据“电力拖动”课程特点,开发操作与指导相结合、实践与考核相结合的虚拟仿真实训平台,用生动直观的交互式动画表现出实训过程,增强学生对操作现象与原理的认识和理解。学生可以随时在教室或者寝室进入虚拟仿真实训平台进行操作,这有利于学生的自主学习,能为实践操作奠定基础。根据职业能力要求和实践实训内容拟开发出三相异步电动机单向控制、三相异步电动机双重联锁正反转控制、工作台自动往返控制、三相异步电动机双速控制、三相异步电动机能耗制动控制、三相异步电动机星三角形降压启动控制6个典型的虚拟实训项目,每个虚拟仿真实训项目又包括实训器材、原理仿真、虚拟布局、虚拟接线、故障检修五个模块,教师将以游戏形式设计这5个模块,如图2所示:
虚拟实训平台,可以让学生在游戏中学习。针对机电类课程的实训,开发虚拟实训平台能弥补课程实训时间限制、空间限制和设备限制,学生远程登录虚拟实训平台进行相关实训操作,既节省了时间,又提高了实训设备的利用效率,达到了资源共享的目的。该实训平台结合学习者的年龄特征设计成游戏闯关模式,具有职业性、实践性、情景性、过程性和趣味性的特点。
三、加强实际动手能力的培养,提高实践和创新能力
为了使专业技能人才与企业岗位需求零距离接轨,教师将课程实训根据不同的项目设置成实际产品的生产过程,让学生在课内生产实训中掌握操作基本技能,培养学生解决实际问题的能力。学生自主设计制作蹚床、铣床、磨床、钻床四种类型的机床维修训练控制柜,将其纳入综合生产实训项目,既提升学生的实践能力和创新能力,又可改善实训条件。
四、改进考核评价机制
改进考核评价机制,注重对学生实践能力和自主学习能力、创新能力的全程监控和考核,形成自评、互评、师评、企业评价“四位一体”的过程评价机制。引入企业评价,将企业的管理机制和操作规程融入课程,真正实现“企业零距离”。考核方式要突出多样性,采取讨论、实训、书面报告等多种形式考核学生;考核手段多样化,如利用网络手段、实验手段等。这种考核评价体现公平、合理、鼓励创新的原则,有利于学生的自我总结和相互学习。
五、课程改革取得的效果
通过基于信息化平台的教学改革与实践已取得了明显的效果,总体表现在如下:
1.信息化平台的使用大大提高了教学效率
由于“电力拖动”教学过程中存在大量的、复杂的原理图,传统板书的形式会浪费课堂教学时间,而多媒体教学可以节省绘图的时间,给教师留下更多的讲解时间。教师可通过网络教学平台,利用多媒体技术和虚拟技术,采用的丰富的教学手段。这种方式不但提高了学生学习兴趣,也提高教学效果。
2.极大地调动了学生学习的主动性和积极性、学习效果显著提高
在以前的教学中经常出现学生不预习、不听课、不写作业、不复习的现象。现在教学以任务为驱动,学生在完成每个任务的过程中自主学习相关知识,教学过程分为四步:第一步,教师通过信息化平台播放相关视频资料创设情境;第二步,教师下达任务书,学生根据任务书在信息化平台查找相关资料,通过交互式仿真动画、小组讨论等方式掌握理论知识;第三步,进入虚拟实训室进行虚拟仿真;第四步,通过生产实训完成任务。最后教师对这个任务的完成进行“四位一体”的效果评价。这种教学模式让纷繁复杂的理论知识简单化,让单一的评价方式多元化,让虚拟实训和课程实训有机结合,学习效果显著提高。教学改革以来,邵阳职业技术学院机电类专业学生的获证率显著提高,2010年维修电工中级获证率为92%,高级工获证率为88%;2011年中级工获证率为99%,高级工获证率为91%。在2009年省劳动与社会保障厅举办的湖南省天煌杯电气控制技术技能竞赛中,王涛在单片机快速开发项目获第五名;2011湖南省职业院校技能竞赛(高职机械部件创新设计与制造)中,艾鹏飞、张桃、刘建武获得三等奖。
近年来,随着我国职业教学水平的不断发展,现代职业教学更侧重于贯彻“能力为本位,就业为导向”的新理念,更加注重学生技能水平的培养和动手能力的提高,培养素质高、综合职业能力强的实用人才,是现代职业教育的目标。理实一体化教学是一种是符合职业教育的规律和特点,适应职业学校学生目前基础和身心发展的一种成功的教学方法,便于培养和提高学生的综合素质,其直观教学性强,易于深入浅出,教学效率高,总体效果好,是进行素质教育的一种有效教学方法。我校(宜兴市和桥职业高级中学)在电力拖动教学中推行理实一体化教学改革,迈出了教改实践的第一步。通过教学改革,我们对理实一体化教学法有了初步的认识,下面就此谈一些实践与探索经验。
一、理实一体化教学对电力拖动教学的作用
理实一体化教学模式是以培养能力为中心,理论课与生产实习课交叉进行的一种教学模式,将实践始终贯穿在整个教学过程中。理论与实训相结合,统一制定模块教学进度,建设模块教学计划和教学进度,编制相应的教学讲义,在教学过程中,可根据实际需要,对教学进度以及学生掌握技能的快慢进行适当的控制,并以现场教学为主,课堂教学为辅助教学的教学方式。这样既能突出操作技能的训练,又能使学生学到与职业技能有关的知识,不仅使学生一专多能,而且能培养学生分析问题和解决问题的综合能力和创新能力。
电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法,电力拖动控制线路课程是中等职业学校机电类专业的一门专业课,它的应用性和实践性均很强。学习这门课时对学生抽象思维能力和动手能力都有一定的要求,在传统的教学模式中由于新知识的不断增加、教学时间的相对减少,传统的教学方法已难以适应新形势的需要。所以需要对课程体系和教学方法进行改革,采用理实一体化教学模式,让理论和实践有机结合。
二、理实一体化教学对电力拖动教学的课程开发
能编写好一套适合本校特色的理实一体化校本教材是实施一体化教学的基础。校本教材是教师上课的主要依据,是学生学习理论和进行技能训练的主要信息来源。要想有好的理实一体化教学效果,就必须根据本校的师资队伍水平、实习实训工场和实验室现有设备设施等情况进行全方位的周密研讨,根据上级教育部门颁布的实施性教学计划有选择地将电力拖动课程分模块化的编写理实一体化教材模块,分单元编写模块,模块分主模块和子模块,每个模块中突出电力拖动的专业特色,同时注重学生实践能力的培养。在编写理实一体化校本教材时,要注意充分发挥本校本专业所有教师的合力,可将电力拖动的内容分解给多个教师进行实际操作和演练,从学生学习的角度制定每个子模块的学习内容和学习时间。
例如我校以机电技术应用专业中核心专业课――电力拖动课程为理实一体化教学改革的试点,结合中级电装工的技能鉴定要求,将电力拖动第二单元从易到难分成了五个模块:(1)具有过载保护的自锁控制电路;(2)主电路按顺序启动控制电路;(3)接触器联锁正反转控制电路;(4)按钮、接触器控制Y-降压启动控制线路1;(5)按钮、接触器控制Y-降压启动控制线路2。
根据每个模块的特点和难度将每个模块又分成若干个子模块,每个子模块以任务为驱动,子模块围绕技能训练,注重实用性和可操作性,注意学生的认知规律,强调学生的实践技能的培训。同一模块课程的理论和实践教学由同一位教师主讲,根据实习训练的繁琐程度和课程的需要在后面学生进行实践训练时增加二名实习指示教师进行辅助实践教学。
三、理实一体化教学对电力拖动教学的设计
一体教学的教学设计是一种全新的教学模式,与传统的理论和实习教学有很大的区别,一体化教学是将课堂搬进实践实习工场和实验室,不只是单纯地将理论教学与实践教学内容相加,是教师在知识技能教学能力上的一体化,还包括教学场所的一体化,根据学生的认知规律,引导学生从理论走向实践,用实践来验证理论。我校电力拖动一体化教学设计时根据模块内容的多少再分成几个子模块,对每个模块进行详细的教学设计。电力拖动教学设计包含了以下内容:(1)教学目的和要求;(2)教学内容;(3)教学重点、难点处理;(4)课前准备:教学设备、工量具等;(5)教学时段安排:因为在课程表中“理实一体化”的课程以4课时左右为一个单元,所以时间安排要尽可能详细,以提高时间利用率;(6)教学过程组织:主要包括讲授和操作示范、学生分组、操作训练、巡回指导、技术纠正与安全事项等,这一部分是教案的核心内容,要充分体现教师的主导作用和学生的主体作用。下面以具有过载保护的自锁控制电路为例:实践教学课时目录分成:第一模块:器件测量;第二模块:完成主电路的的接线工艺和检测;第三模块:完成控制电路的接线工艺和检测;第四模块:安装电机通电调试。这四个子模块,以第二子模块为例,教学过程为:(1)方法学习;(2)工艺实施和点评;(3)学生线路安装和检测;(4)知识拓展;(5)技巧总结。
四、理实一体化教学对教师队伍的要求
电力拖动采用理实一体化教学要求,对本校本专业教师提出了更高一步的要求,要求教师既有比较扎实的专业理论功底和较高的专业知识讲授水平,又有较为熟练的实践技能和较强的动手能力,对本专业所采用的各种实验实习设备设施使用的方法有一个全面通盘的掌握。教师对各个模块中的接线电路出现的故障能采用各种测量工具进行排查,要有一定的分析和综合判断能力,及时回答解决学生在接线过程中出现的各种现象和问题。所以有一支既有较扎实的专业理论功底、较高的专业理论知识、较熟练的实践技能,又有理实一体化教材分析能力和创新综合能力,还能解决实际问题,有求必应、有问必答的优质双师型师资队伍是电力拖动专业开展一体化教学的关健。
我校为了培养一批优质的双师型教师队伍,专门制定了专业教师培养计划,对电类教师加强培养力度,每年定期不定期安排本专业教师下企业锻炼学习,参过对本专业所应用的生产实践的学习,教师的实践动手能力有所提高,同时选派一定教师参加国家级、省级、市级等骨干教师培训,鼓励和指示教师参加各级各类相关专业的实践实习活动,选派教师参加电装工的技师培训等,很大程度上提高了我校教师在电力拖动一体化教学中的水平,我校能开设电拖一体化教学的电类教师也越来越多。
电力拖动控制线路课程是中等技工学校机电维修电工专业一门理论性和实用性很强的技术基础课程,教学内容主要由常用低压电器、电力拖动基本控制线路、常用机床线路等部分组成。而基本控制线路的构成、原理、安装、调试与维修是本课程的重点,也是学生参加中级职业技能证书考试必过的一关。笔者就电力拖动控制线路课程教学现状及作法做简单分析。
一、电力拖动控制线路课程教学现状分析
1.对学生现状的分析
目前技校招收学生多为初中成绩较差、行为习惯有问题、学习兴趣受到挫伤、学习能力较差的学生。由于他们在学习上的“失败”,加上现实社会的各种影响,他们往往放弃学习,把精力转向与学业无关的地方,但是这些人却思维活跃、好奇心及动手能力强。
2.对学校教育的认识
现在,人们所拥有的知识与所具备的能力,往往更多的不只是来自于学校的教学及课堂中所学的内容,而是需要在知识上、素质上不断调整、改进、提升自己,不停地思考、不停地阅读、不停地反思、不停地创新。有些学生毕业工作后回来对老师说,在工作岗位上我们在学校学的知识大都用不上,有些甚至一点关系都没有,在工作中需要重新学习并掌握一些新的知识与技能。笔者认为,有没有参加过学校教育,对人们的素质与技能的提高肯定有不同之处。一个受过教育与一个受教育不多的人相比,除了文化知识的差异,他们无论在个人素质、修养、气质等方面都有一定的差异。学校不仅可以教学生学到书中的知识,更蕴含着一种文化精神,学生在这种健康的环境下成长,可以陶冶情操、启迪心智,从而促进学生的全面发展。
3.对教材的分析
本单元系统介绍了电动机基本控制线路的构成、工作原理、安装、调试及维修。电动机基本控制线路是组成电力拖动有触点控制线路的基本单元,是设计和分析生产机械电气控制线路的基础。本单元的知识,既是前面所学低压电器知识的应用,也是直接为后面生产机械电气控制线路的学习服务,起着承前启后的作用。
二、电力拖动控制线路课教学具体策略
1.激发学生学习兴趣
从电力拖动控制线路课程教学与实践经验表明,学生在刚接触本课程学习时,由于好奇心,开始听得比较认真,但以后长时间的理论教学容易使学生失去学习兴趣和信心,渐渐地出现学生上课不专心甚至睡觉等现象。为此,在电力拖动控制线路课程教学中,教师可以先采用让学生看一些有关控制线路实际应用的视频资料,把日常生活中大家经常能够接触到的事物与电力拖动课联系起来,这样一方面增加学生的知识面,另一方面学生对所学的知识也更容易理解,学习兴趣也更加浓厚,以后再动手实践获得感性认识,并辅之以理论与原理的教学来提高学生的学习兴趣。平时我们还可以组织一些个人之间、小组之间的竞赛,培养他们的团队合作精神。
2.开展一体化教学
在教学过程中,我们可以在介绍一些与控制线路有关的知识后,就让学生进行一些简单的安装操作。例如,电灯的两地控制。两个开关控制一个电灯是我们生活中最常见的,也是最实用的电路。通过对该电路的学习,能培养学生安装操作的最基本能力,能给学生一个感性认识,激发学生的学习积极性。
第一,运用复习法。该课程在前后各课题之间都有密切的联系,因此,在授课过程中教师要注意新旧知识之间的联系,引导学生及时复习已学过的知识,通过电动机控制线路的实际应用,进一步加深对低压电器的功能和动作原理的理解。
第二,精心备课。一体化教学对教师的备课也提出了更高的要求,教师课前不仅要备内容、备学生,还要备材料、备场地。教师要认真钻研教材,对教材内容进行处理;要结合学生和生产实际需要,对一些不适合实际应用的知识和过于繁杂、学生难以理解的知识该删的就删,该简的就简,该补充的就补充;要分清主次,突出重点和难点,把最基本的内容讲好、练好,做到因材施教。教师在课前要安装好示范用的控制电路板,以便上课时能利用示范板电路进行工作状态的演示,并以此引出电路结构,分析工作原理,以提高学生的学习兴趣,加强教学的直观性。
第三,采用互动式、启发式教学。在三相异步电动机正转控制线路中,教师按照手动正转控制线路点动正转控制线路接触器自锁正转控制线路连续与点动混合控制线路的顺序教学,在强调理论基础的同时,重视实践技能的培养,将理论教学内容融合到实践教学中,在实操过程中深化理论知识。在每讲一个新的控制线路之前,教师先引导学生复习学过的线路,然后提出新的控制要求,启发学生根据控制要求,运用学过的知识,自己动手、动脑,画出符合要求的线路。教师给出正确的线路与之对比,找出存在的差别,分析原因并进一步改进,最后再归纳、总结、讲评。这样通过学生的自主参与,培养学生的独立分析与思考能力,培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力,并通过反复练习,使学生牢固掌握各种基本控制线路,逐步提高读图能力。
第四,正确处理理论与实践的关系。教师要将理论与实践教学有机地结合起来,理论教学要充分运用实物、示范电路板或多媒体进行演示。在学完一个控制线路后,教师要及时安排实训教学,在实训教学过程中,引导学生随时复习所学理论知识,不仅要教会学生干什么,更要教会学生明白为什么要这样干,真正做到理论与实训教学的一体化。
中图分类号:G622 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0186-01
由于课程考试对学生选择学习内容和学习方式有很强的导向作用,因此学校校课程考试改革的研究应该得到高度重视,特别是高职院校,因为高职院校是为社会培养处在生产第一线的人才,要求动手操作能力较强,而对理论教学的要求略次于其他类型高校。《电力拖动》课程的问题尤为突出。
1 考试改革的基本思路
《电力拖动》是机电一体化技术专业的核心课程,是培养技能和能力为主的课程,因此应该重点突出技能和能力的考核,采用自评、互评、师评、企业评价“四位一体”的过程考核评价机制,将项目考核与综合考核相结合。在考试改革过程中要注意以下原则。
(1)树立高职实用型人才的素质教育思想,考核内容坚持以知识的运用、技能与能力为主,注重检测学生创新意识和基本素质。
(2)考核方式要突出多样性,采取讨论、实训、书面报告等多种形式考核学生。
(3)考核手段多样化,如利用网络手段实现模拟和仿真加工的考核,利用实验手段实现对机电产品的设计、验证和考核。
2 考试改革的实施与步骤
多年来,《电力拖动》课程沿用传统期中、期末闭卷考试进行考核,这种单一的考核对培养学生的学习能力和专业技能的形成有很大的弊端,并且《电力拖动》课程教学模式、教学方法等都在不断改进,因此考试改革也势在必行。
2.1 实现过程考核评价机制,将项目考核与综合考核有机结合。
《电力拖动》属于实践性较强的课程,知识和技能的培养主要靠平时的积累和训练,该课程教学主要采用项目法教学,因此考核采用项目考核与综合考核相结合的方法进行综合评价,实现评价过程的动态化。其中用项目化考核占70%,期末综合考核占30%。
总评=项目化考核成绩×70%+期末综合考核成绩×30%。
2.2 实现项目化考核
项目化课程包含若干个项目。各项目占一定比例每个项目考核涵盖知识、技能、态度等多个方面,考核成绩的评定在项目化教学中进行,以项目完成情况为基础,既重视项目成果,也重视项目实施过程中的职业态度、科学性、规范性和创造性。项目化考核成绩一般按照项目权重加权平均。评价项目表如图1所示。
2.3 自评、互评、师评、企业评价“四位一体”的过程考核评价机制
将项目考核与综合考核相结合,注重对学生实践能力和自主学习能力、创新能力的全程监控和考核,体现公平、合理、鼓励创新的原则,有利于学生的自我总结和相互学习。自评:由学生自己判断和检查项目完成的情况,学生首先要了解项目学习目标,完成该目标要掌握哪些的知识和技能,学生进行自我评价可以促进学生思考自己期望从完成项目中得到什么,可以提高学生的学习动机,让他们对自己学习上取得的成绩感到骄傲,同时通过对项目完成全过程的自我评价可以让学生对自己的弱点有充分的认识。互评:小组成员互评,项目实施是以小组为单位,通过小组考核,可以让学生充分发现其他成员的优点和缺点,从而取长补短。师评:老师对于学生在整个项目的每个方面的表现给予评价。企业评价:为了能使学生实训技能更好地与企业岗位需求接轨,与行业专家、企业技术能手等共同编制项目规范化操作流程,精选企业内最常见的工作项目作为教学内容,邀请企业技术骨干来校对学生进行每个工作项目的实训技能考核,作为项目评价的重要部分。
3 考试改革的效果
《电力拖动》考试改革在邵阳职业技术学院机电工程系机电一体化专业实施2年,提高了学生运用所学知识分析问题解决问题的能力,并养成严谨、认真、负责的学习态度,在一定程度上强化学习动机,激发学习兴趣,培养进取精神,促进能力和素质的发展与提高。2012年维修电工中级获证率为92%,高级工获证率为88%,2013年中级工获证率为96%,高级工获证率为91%,2013年中级工获证率为97%,高级工获证率为92%,2014年湖南省机电一体化技术专业技能抽查通过率为88.9%,名列全省第九。
通过对高职机电一体化技术专业自评、互评、师评、企业评价“四位一体”的过程考核评价机制实施,进一步推动我院其他专业人考试的改革,加强校企合作,实现产业对接,推行工学交替,全面提高培养人才质量,可为同类院校同类专业考试改革起到积极的引导和借鉴作用。
参考文献
[1] 王丽娜,杨亭亭,刘仁坤.国内外高等教育学习评价现状研究综述-兼论对国家开放大学学习评价体系建设的启示[J].现代远距离教育,2012(2):34-39.
《电力拖动控制线路与技能训练》(第四版)是电工类专业学生必修的一门核心专业课。本教材与过去的教材相比最大的特点是新教材采用专业理论知识与技能训练一体化的模式,使教材内容更加符合学生的认知规律,保证了理论与实践的密切结合。教材重视实践能力的培养,突出了职业教育的特色。但是就教材内容的安排及教法本人根据教学实践谈几点个人的认识。
1 领会教学大纲精神、把握学科特点
要教好一门课,首先要领会教学大纲精神、把握学科特点。《电力拖动控制线路与技能训练》(第四版)是一门什么性质的课程呢?其教学目的又是什么呢?《电工类专业教学计划与教学大纲》明确给本课程作了界定,即本课程是职业学校电气维修专业的一门集专业理论与技能训练于一体的课程,其任务是使学生掌握与电力拖动有关的专业理论知识与操作技能,培养学生理论联系实际和分析解决一般技术问题的能力,达到国家规定的中级维修电工技术等级标准的要求。根据电力拖动课的性质和教学任务,我们就可以了解它的学科特点,即本课程是理论联系实际,坚持以能力为本位,重视实践能力的培养。课堂教学中,教师只要紧紧围绕学科特点和培养目标,通过一些能够引发学生积极参与的教学方法和手段,在教学过程中突出“职业行动导向”的理念,如加强直观教学、强化基本技能训练等实践性教学环节、密切联系生产实际、使理论教学与实践有机的结合起来,增强学生的理解能力,逐步把教学引向深入。
2 整合教学内容,精心设计课程讲授顺序
《电力拖动控制线路与技能训练》(第四版)课本在教学内容的编排顺序和编写体例上与其它课本大同小异。在教学内容顺序上都是先学第一单元常用低压电器;再学习第二单元电动机基本控制线路;第三单元常用生产机械的电气控制线路;第四单元电动机的自动调速系统。特点是先部分后整体,先基础后应用,符合教学常规。但长时间学习某一单元的内容,会使学生感到枯燥乏味从而产生厌学情绪,效率较低,效果不明显。等到学习下一单元内容的时候上一单元学过的内容又会遗忘。笔者在教学过程中根据大纲要求,学生在学完该课程后,应具备绘制、识读电路图,按电气图安装布线的能力,以及会拆装与维修常用电器的能力。根据这一要求,在不降低标准的情况下,我们对教材内容进行了合理的组织优化,第一单元常用低压电器与第二单元电动机基本控制线路内容的学习穿行,以第二单元内容的需求为基础,需要第一单元的哪些电器知识,我们就讲解哪些电器。例如,学习手动正转控制线路前,先学刀开关、铁壳开关和熔断器,接着就是学习如何识读绘制手动正转控制线路图和布线要求,紧接着就是安装与检修。而在学完按钮、接触器后,就可以紧接着实施点动正转控制线路的安装,所有课题的学习训练都诸如此类。
其实,当第二单元的内容三相异步电动机降压启动控制线路这个课题结束以后,学生就有能力学习第三单元的部分内容了,这时候我们又可以把第二单元与第三单元的内容穿行。在教学过程中我将第三单元的一些生产机械电路图分析给学生,向学生介绍各种图纸的特点和画法、使学生明白凡是比较复杂的机床或成套的生产机械的控制线路总是由一些基本控制线路组成的。因此掌握好基本控制线路、对掌握各种机床及机械设备的电气控制线路的运行和维修是非常重要的。如C5225车床控制电路图虽然复杂,但它也是由基本的控制线路组成的,例如它包含有自锁连续起动、正反转和Y-降压启动等控制线路。学生看到自己目前学习的知识都在实际中用得着,学习兴趣高,主动性强,接受知识效果好。同时也为学生毕业后尽快适应实际工作奠定了基础。
教学实践表明,精心设计课程讲授顺序,基础内容与应用内容穿行,对理论基础较差的学生学习效果更加明显,对学生的实践动手能力的训练起到了较大的促进作用。
3 在教学中更多地体现“职业行动导向”,从实践到理论再到实践的教学方法
传统的教学方法都是从理论到实践,理论课结束以后再安排实训,但往往理论课对基础较差的学生效果不是很好,其主要原因是,这些学生一上理论课就头痛、乏味、听不进去,讲也是白讲。现实的情况是学习能力较差的学生读职校,这是一个不争的事实,而且在短期内无法改变。《电力拖动控制线路与技能训练》是一门集专业理论与技能训练一体化的课程,理论联系实践非常紧密,克服了课程理论教学与实践教学相分离的弊端。
由于是“职业行动导向”的一体化的教学,理论教学也在实习场地进行,根据这个特点,我实施了如下的教学方法,首先简单介绍基本知识,使学生对所学的这部分内容有个大概的了解,紧接着进行小组实训,待小组实训一结束,再详细地讲解在小组实训过程中需要的理论知识或问题,最后每个人独立完成项目任务。
4 重视课堂组织和当堂练习,培养学生的综合职业能力
教学中要重视课堂组织,小组合作学习是非常好的课堂组织形式,采取组内合作,组际竞争的方式。运用“任务驱动、问题引导”模式使学生学起来,课堂活起来。当堂练习,是培养学生综合职业能力的有效途径。在教学中,经常鼓励学生独立分析问题,并解决问题,同一问题尽量使学生多种解答,使学生从单一的思维模式中解放出来。例如,在讲解两台电动机顺序启动时,启发学生可以在主线路中进行顺序控制也可以在控制线路中实现顺序控制。分别叫几个学生把自己的电路图画到黑板上来,全班同学分析补充,由不完善到完善,由不正确到正确,学生设计电路图的能力不知不觉中得到了提高。因此,在教学中要鼓励学生主动上讲台展示、引导他们成功,尤其是当学生对教师原来设想或所讲的内容提出异议而又十分有道理的时候,教师要对学生的创新能力应给予高度评价,使他们在成功的体验中增加自信心。
在“职业行动导向”的理念和机制下,通过对学生的认知特点和本课程特点分析,对教学内容进行合理编排,运用灵活多样的教学方法,使平时不爱学习的学生变得爱学习了,学生学习的积极性提高了,互相讨论的同学多了,请教老师的学生也多了。总之在教学中要不断总结经验,探讨新的教学方法,变学生的被动学习为主动参与,只有这样不断加强教学改革,教学质量才能稳步提高。为职业学校的内涵发展提供有力的支撑。
技师学院作为职业教育的重要分支,其主要培养具有较高水平的应用型和技能型人才。而《电力拖动控制线路》是机电专业必修的一门重要专业课程,其实践性很强,因此在这一课程的教学中更应注重教学与生产实际的融合,积极采用项目教学提高课堂教学效率。
一、项目教学的意蕴及特点析解
(一)项目教学法的内涵
项目教学法是一种基于构建主义理论的教学模式,主要强调学生学习的主动性及积极性,提高学生分析问题和解决问题的能力以及团队合作的精神。它是指学生在授课教师的指引下处理一个项目的过程,在此学习过程中掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立安排自己学习行为,处理在项目中遇到的难题,学生的兴趣得到了提高,学习的积极性也调动了起来。其实质是通过将教学内容设定为一个具体项目.并把学生分成工作小组,将具体项目交付给各小组,由学生按照实际工作的实施程序,完成项目的设计、计划、实施及评价过程中,并将此过程运用到际的教学过程,并完成该教学任务,实现教与学的互动,在“做中学,学中做”。
(二)项目教学法的特点
1.实践性:项目的主题与真实世界密切联系,学生的学习更加具有针对性和实用性。对于电力拖动课程的教学,学生通过掌握各种线路工作原理的分析能力及排除故障的能力,以达到对生产工作中各种机床的电气部分进行维修的目的。
2.自主性:提供学生根据自己兴趣选择内容和展示形式的决策机会,学生能够自主、自由地进行学习,从而有效地促进学生创造能力的发展。在电力拖动实践安装教学过程中,教师只需安排多个项目任务,学生可根据自己的实际情况选择符合自己实际能力的项目进行电气线路的安装,并最终达到掌握某种操作技能的目的。
3.发展性:长期项目与阶段项目相结合,构成为实现教育目标的认知过程。在电力拖动实践教学中结合基本的控制线路的练习,最终在结束课程时需要学生自己设计并安装,布线,并能够通电试车的一种新的符合实际需要的线路。
4.开放性:体现在学生围绕主题所探索的方式、方法和展示、评价具有多样性和选择性。
5.评价特点:项目型教学的评价注重学生在项目活动中能力发展的过程,测评内容包括学生参与活动各环节的表现以及作业质量。
二、项目教学法在电力拖动控制线路教学中的应用
(一)项目的选取
项目的选取是项目教学法实施能否成功的关键,要以教学内容为依据。既要与书本知识紧密结合,又要有一定的实践空间,学生既能运用所学的知识.又可以自主创新。项目的难易程度要针对学生的实际水平来确定,确保每个学生在老师的指导下,都能完成规定的项目活动任务。项目的内容要能吸引学生的兴趣,使学生充分感觉到学有所用,激发起他们强烈的学习欲望,起到事半功倍的效果。此外,所选取的项目应可以用某一标准公平准确地给予评价。
(二)计划的制定
根据任务划分以及协作场景的搭设和实训设备的数量,教员要合理制定计划,包括训练时间、合作人数、完成效果、考评方法等。在确定合作人员时应注意合理搭配人员,根据前期学习掌握情况,将掌握好的与差的学员进行搭配,提高学员的整体训练效果。
(三)项目的实施
项目教学的实施过程是项目教学的重要环节。项目教学过程中教师是主导者,对项目实施的各个环节有预见性,根据项目实施过程中存在的问题不断调整,指导学生最终完成项目任务;学生是项目实施的主体,在教师的指导下,相互配合,不断实验总结,共同完成项目教学任务。
(1)学生分组。根据学生综合素质进行分组,组员 4-6 人,选出组长,全组人员参与,合作学习,共同完成的学习任务。
(2)分析、设计项目。教师根据教学项目的特点引导学生进行项目分析,联系相关知识点,并提出设计建议。电动机单向连续运行控制线路,在点动控制线路的基础上,通过对辅助控制电路进行修改,松开启动按钮接触器线圈能够继续通电,电动机能够连续转动。任务确定后,教师引导各学习小组根据项目任务回顾有关知识点,明确该项目要解决的问题及关键。学习小组进行单向连续运行控制线路电路设计,确定设计方案,画出电路图。学习小组设计的单向连续运行控制线路电路可能无法完成单向连续运行控制线路过程,可在实验中不断总结改进。
(3)学生实验,教师指导。根据设计的单向连续运行控制线路电路图,学生进行线路安装并运行实验。经过多次实验,发现并改进设计中的不足,最终完成项目任务。在项目的实施过程中,教师起主导作用,解决学生项目实施过程中遇到的困难,引导学生分析设计中存在的问题,找到解决问题的方法,培养学生解决实际问题的能力。
(4)总结与评价。总结评价是提高课堂教学质量的有效方法。通过总结评价,学生知道学到了什么,找到自己的不足之处,学会处理在项目实施过程中存在的问题。评价包括学生自我评价和教师评价。学生自我评价:让学生评价自己在项目实施过程中的作用及成功体验。教师评价:教师以鼓励性语言为主,评价学生在项目实施过程中的优缺点,鼓励学生不断实践探索,提高实际操作技能。
小结
总之,通过项目教学的实施,可以让一些基础较好、素质较高的学生的学习热情大大地被调动起来,为参加各级各类的职业技能比赛做好充分的准备;而基础较弱、素质较差的学生也通过一个个项目的完成找回了自信和希望。真正完成“要我学”到“我要学”的转变。项目教学法的运用实现了由“教师”为中心教学模式向“学生”为中心教学模式的转变、由“课本”为中心教学模式向“项目”为中心教学模式的转变、由“课堂”为中心教学模式向“实验”为中心教学模式的转变。
作者简介:廖炜(1967-),男(汉族),湖南衡阳,衡阳技师学院电气工程学院,二级实习指导教师,主要从事电气自动化课程的教学。
最近,笔者对珠三角、河源市等企业进行走访和调研,发现企业的生产线自动化程度越来越高,这给技工学校的教学质量带来很大挑战。要使学生的专业技能满足企业的需求,就需要对《电力拖动》的课程进行改革,通过项目教学,加强学生专业能力和职业能力的培养。
一、项目教学法的特点和内涵
项目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。整个过程既是学生学会学习的过程,获得专业技能的过程。
二、电力拖动课程的能力目标
电力拖动是电气自动化专业的一门专业核心课程,通过对电气自动化专业人才需求的调研,对电气自动化专业的岗位能力分析,使学生具备电气设备控制系统安装、调试、电路故障检测、排除、维修维护综合职业能力。在进行该课程的教学改革时,首先需要确定课程的岗位能力目标:
识别、选择、检测、使用常用低压电器元件;
绘制、识读电气控制线路图;
安装、检测电气控制线路;
分析、排除电气控制线路故障;
分析、排除常用机床电气控制线路故障。
三、电力拖动课程的教学内容
在确定岗位能力目标以后,需要结合维修电工职业技能鉴定标准,以常用控制线路安装、检测、排除故障为切入点,确定课程教学内容为以下19个方面:
识别检测、安装低压开关、熔断器、主令电器;
识别检测、安装接触器、继电器;
绘制电动机基本控制线路图;
安装检测三相异步电动机的正转控制线路;
安装检测三相异步电动机的正、反转控制线路;
安装检测位置控制与自动循环控制线路;
安装检测顺序控制与多地控制线路;
安装检测三相异步电动机降压启动线路;
安装检测三相异步电动机制动控制线路;
安装检测双速异步电动机电气控制线路;
安装检测三速异步电动机电气控制线路;
排除三相异步电动机的正、反转控制线路的故障;
排除位置控制与自动循环控制线路的故障;
排除三相异步电动机降压启动线路的故障;
排除双速异步电动机电气控制线路的故障;
排除CA6140型车床电气控制线路的故障;
排除M7130型磨床电气控制线路的故障;
排除T68卧式镗床电气控制线路的故障;
排除Z3050型摇臂钻床电气控制线路的故障。
四、项目教学法的实施
每个项目分成若干个任务,在项目实施过程中以任务引领培养学生的专业技能。以排除CA6140型车床电气控制线路故障为例。
1.导入
让学生在车床实训室自己动手操作CA6140车床,通过学生操作、观察,教师引导,让学生学会分析车床电路的工作原理。
2.布置任务
查找、排除CA6140型车床电气控制线路中3个故障。采用分组教学,通过任务单,让每组学生自己查找资料、教材,让学生学会看、闻、听、摸等排除故障技能,将学生自己学和教师讲解相结合。
3.实施
让学生学会看、闻、听、摸,通过现象用万用表分段检测出故障。看:熔断器内熔丝是否熔断,导线连接螺钉有否松动,电动机的转速是否正常。闻:线圈有没有焦味。听:电动机、变压器和有些电气元件在运行时声音是否正常。摸:电动机、变压器和电气元件的线圈发生故障时,温度显著上升,可切断电源后用手去触摸。让学生将故障分类归纳,通过学生自己学,组员之间分工合作,形成团队意识。
4.评价
让每位学生讲解如何根据故障现象判断故障点,学生根据评分标准进行相互评分,教师根据每位学生的表现给予评分,最终确定项目成绩。
5.总结
指导学生写实习日记,让学生将自己学习过程中解决问题的心得体会记录下来。
中图分类号:G712;G434;G424.4 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)07-0060-02
“电力拖动线路及应用”课程是中等职业学校电工类专业的一门集理论知识与技能训练为一体的专业课程,对于培养高素质的应用型人才具有重要作用。该课程的教学主要集中于元器件检查、电路安装及检修等内容,电路检修为教学的难点。教师一般采用集中教学再个别辅导的方法处理,学生基本能完成教学目标。实际上,学生脱离教师走上工作岗位后,无论是电路安装还是电路检修,并不能实现校企的有效衔接,企业还要对学生进行相应的技能训练。况且,一部分学生对职业的定位不清晰,操作技能基础不扎实。为了化解这些难题,提高教学效果,教师要结合教学经验和学生特点,在教学中采用微课的学习形式,提高学生的学习积极性,增强学生的实际技能,培养高素质的应用型人才。
一、微课的概念及实施意义
1. 微课的来源及概念
微课是“微课程”(micro-lecture)这个泊来概念被引进到中国后的一种本土化称谓。在2006 年萨尔曼・可汗推出可汗学院,他录制的微型视频在美国基础教育领域风行一时,并波及世界。在国内,广东佛山教育信息网络中心胡铁生老师率先提出“微课”概念,并在各学校开展微课建设。“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求,以视频为主要载体,为使学习者自主学习获得最佳效果,经过精心的信息化教学设计,以流媒体形式展示的围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。
2. 微课的实施意义
微课的实施,可以为学生提供自主学习的环境,是课外延伸的个性化阅读和学习的最好载体,是传统课堂学习的一种重要补充和拓展。更重要的是,内容被永久保存,可供查阅和修正,这样有利于学生随时查阅资源,最终促进学生自主学习,增强教学的有效性。还能使教师通过选题、设计目标、精选教学内容、拍摄微视频等过程,提高知识讲解与总结的能力,更快地促进教师掌握现代信息技术,跟上并赶超时代的步伐,最终实现教学相长。
二、微课的实施过程
现就“电力拖动”中的“轮胎式起重机降压启动电路的检修”这个课题内容作为实施的案例。为了解决重点、突破难点,现设计该课题的电路检修环节采用微课的教学方式引导学生完成学习任务。具体教学程序为:课前微课预习――课中微课实施――课后微课巩固。
1. 课前微课预习
教师在实施新课前,共享微视频作为课前学习任务给学生,学生利用课余时间观看微视频并完成学习任务。例如,在“轮胎式起重机降压启动电路的检修”的教学设计中,教师共享电动机不能启动的微视频给学生,接着设计以下两个问题:从视频中你有什么发现?你如何处理视频中电动机的异常?学生观看微视频后,通过查阅资料,思考并设法完成教师的问题。这样,以学定教,先学后教,利用微课中微视频的精、简、直观等特点来设计问题,吸引学生的注意力,调动学习能动性,提升学习的趣味性。
2. 课中微课实施过程
教师要针对教学重点、难点、疑点,进行微课教学设计。为了让整个教学设计中的知识更加完整和内容更加丰富,现把整个教学环节划分为以下几个部分:解决课前疑惑――明确学习任务――编写检修方案――实施检修方案――验收成果――评价。
(1)解决课前疑惑。课前进行微视频学习时,有些学生不能解决在学习中遇到的问题。因此,教师在教学实施环节中,要引导学生汇报课前学习结果,通过汇报的结果判断学生对知识点的解决程度,以此掌握学生的学习疑惑并帮助学生解决。学生通过交流想法寻求老师和同学的帮助,最终解决课前的学习任务,引出本课题――电路的检修的知识点。
(2)明确学习任务。解决课前微视频的问题之后,教师马上发放任务单,引导学生明确任务。具体内容如下:广州某集装箱码头有限公司共有10台轮胎式起重机,该批起重机都能正常作业,采用Y-降压启动方式。近段时间,出现了较多的启动报修现象,大致情况为三相异步电动机不能正常启动。为了保证公司的正常作业,现委托本校学生充当技术人员,制定一份对该批不能启动的轮胎式起重机的检修作业方案,并实施检修。这样,通过发放任务清单,布置真实的工作任务,创造机会让学生进入企业实习或工作,提供模拟实践的机会。
(3)编写检修方案。学生接到任务单明确任务后,通过阅读学习资料、教材、小组讨论交流等方式编写检修方案。教师要巡回指导,帮助学生完善检修方案,并展示检修思维导图:通电试车判断故障现象分析故障原因确定故障点排除故障看通电试车成功与否若是,则交付验收,若否,则重新分析故障原因。这样,通过引导学生有效地利用学习资源,结合多媒体、PPT等教学手段辅助整个教学过程,最终让学生在编写检修方案过程中顺利融入企业工作流程,校企得到有效的衔接,提高了技校学生的实际技能。
(4)实施检修方案。根据完善的检修方案,学生可以在教师的指导下进入实施环节。实施的具体内容如下。1)教学资源准备:教师在实施任务前要准备教学资源,以帮助学生完成检修任务。具体资源有教材、工具、工作页、微视频等。2)引导学生利用有效资源:在教学实施前,教师把学习资料、工作页等电路检修的相关资料存入计算机中。学生实施检修任务遇到疑问时,教师应及时引导学生查阅相关资料。3)灌输6S管理理念:学生检修电路时,需要通电试验判断电路的故障现象,通过故障现象确定故障点,最后排除故障。每个环节的实施过程中,教师都要适时提醒学生注意安全,使用万用表或工具时都要规范操作,任务完成后要整理工作台、工具箱等。 4)解疑答难、示范操作:学生检修时会遇到各种疑问,通过查阅资料也不能解决问题时,教师应当从旁协助学生,甚至示范操作。5)播放微视频:示范操作后,如发现较多学生的电路检修思路还是不清晰时,教师要及时播放“轮胎式起重机降压启动电路的检修步骤”微视频。通过以上教学环节的实施,可以帮助学生梳理检修思路,扫清学习障碍,最终顺利解决重点、突破难点。
(5)验收成果。为了检验学生对知识点的解决情况,教师要精心设计验收表。验收表的内容,包括电路选择、故障判断、故障原因分析、电路检测、通电试车、安全文明生产等。当学生验收失败时,教师在时间允许之下引导学生进行第二次检修,并指导学生再次观看微视频以便达到二次验收的目的;若学生验收成功,则引导学生实施6S的内容并填写验收结果。
(6)评价。学生完成任务之后,教师设计一个包括个人、小组和教师三方评价的表格。为了让学生自身的学习成就感得到最大的满足,提高教学效果,评价表中个人评价可占总评的40%,小组评和教师评各占30%。通过这个评价表,可以检验出学生的学习效果。
3. 课后微课学习
课后,教师布置“电动机不能能耗制动”的新的微课作业,并设置问题让学生思考。这样,知识得到前后贯通,提高了学习效果。
三、实施微课的效果及思考
1. 实施微课的效果
在本次课实施完毕之后,学生的学习效果及教师的教学水平都有不同程度的提高。其具体表现如下:在判断故障现象方面,由不会判断到会判断;在确定故障点方面,由思路不清晰到较容易确定;在排除故障方面,由不能实现到可以实现;在学习积极性方面,由之前的较懒散到学习能动性提高;在工具、仪表的使用方面,由不够规范到能规范操作;在查阅资料方面,由意识不强到意识增强,需要时会查阅;在安全意识方面,由之前的不强到现在的较强。通过实施微课教学,发现学生不管是在专业技能上,还是在职业素养上,都有了明显的提高。例如,故障现象的判断从不会到会、确定故障点从思路不清晰到容易确定、仪表的使用从不够规范到能规范操作,等等。
2. 实施微课的思考
(1)微课作为一种主题明确、内容短小的教学微视频,教学主题与教学内容的设计直接影响学习者的学习动机。按照微课的教学方式,先学后教,以学定教,鼓励学生进行更高层次的思考,让学生学会思考,掌握查阅资料的方法,这样可以提升学习的趣味性和有效性。
(2)学生往往不能到企业亲自观看轮胎式起重机的电路维修,因而学校可以安排专业课教师定期下企业参加实践活动。通过教师的这一活动,把企业真实的任务检修步骤制作成“微课”,课上把“微课”播放给学生观看,使学生意识到本门课所学知识与技能对将来工作的用途,明白这是企业工作岗位所需要的,让学生尽量零距离地接触到企业的生产实际,为今后的就业打下良好的基础。
当然,本次课也存在一些问题。例如,部分教师制作微课的水平不高、中职学生自主学习能力存在一定的差异。因此,只有部分学生能利用微课进行自主学习。总之,微课作为新兴的教育资源,必将加速中职专业课教学与信息技术的深度融合,提高教学效率,培养出越来越多符合社会需要的应用型人才。
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