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關鍵詞:實訓教學 安全管理 三相電動機安全運行 觸電與漏電的預防
指導老師在維修電工實訓過程中,在對學生進行專業技能引導、啟發和輔助學習的同時,要適時地開展安全教育,預防安全事故發生,培養學生在實踐中發現問題、解決問題的能力,適應行業企業對技能型人才的要求。
一、問題的提出
筆者學校機械光電專業群采用“1+1+1”的人才培養模式,第一年在主校區學習基礎理論,第二年在實訓中心的車間進行理實一體化教學。實訓車間按工廠與教室結合模式設置,體現“做中學、學中做”的教學理念。維修電工是機電和光電專業群的基本專業技能課程,學生以探索性技能訓練為主,進行專業知識、操作技能、職業道德和基層管理能力的綜合培養。實訓課采用小班化教學,每個班級的學生分成2~3個小組,每組安排1~2位指導老師帶教,這樣可更好地規范學生的技術動作,提高學生的技能操作水平,又可更好地保證教學的安全。
筆者學校的維修電工技能(中級)實訓考核裝置為拼盤結構,電器零部件已經連接到端子排。實訓時,學生只要在端子排上進行電氣連接,便可得到各種所需的功能線路。這種設計的優點是可以避免電器部件因反復連接而損壞,設備的使用壽命長;然而線路連接走線又多又長,電路連接點增加近1倍,與電路原理圖對比,整個布線更復雜。該實訓裝置工作位置比較高,電氣線路采用線電壓為380V的三相電源,有著復雜的連接線、的金屬電氣連接部位和較高轉速的電動機,如何在實訓教學中進行安全意識滲透,是實訓教學的重要組成部分。
二、學習態度與教學安全
學生的學習態度是影響操作規范與否的重要因素。若學生學習目的明確、學習興趣高、學習態度積極,在實訓中就能嚴守操作規范,觸電可能性低;而被動訓練的學生安全意識相對較弱,常發生誤操作,觸電可能性較高。
在專業技能培訓中,二年級學生中存在兩個極端:要參加技能等級鑒定的同學,技能訓練積極性很高,主動鉆研技能;不參加技能鑒定的同學,學習缺乏動力,消極應付技能實訓,甚至逃避技能實訓。對于這種現象,筆者學校統一老師認識,要求課程是所有學生必學的知識,根據教無定法原則,根據學生學習狀態與學習要求制定分級技能訓練目標,明確不同學生的學習要求、學習目標、學習任務、速度要求和進度要求,嚴格開展技能實訓。同時,采用競賽激勵式教學方法,開展同學結對子互助學習,掌握快的同學幫忙輔導掌握慢的同學,這樣做的目的是讓所有學生在實訓課中都有事做,杜絕在課堂上出現散漫現象,營造一種向上的集體學習氣氛,讓學習給學生帶來精神上的滿足和快樂。這樣做符合英國教育學家斯賓塞的“快樂教育”思想,實踐證明,快樂互助學習可以大大降低實訓過程中安全事故的發生率。
三、在實訓中開展安全教育的策略
1.在各個階段安排安全教育
一是培訓前集中進行安全教育。在每一期的維修電工實訓開始時,均組織學生學習維修電工實訓室安全管理制度,強調安全用電知識。二是課前課后集中進行安全教育。每天課前集合和課后集中,點評實訓過程中存在的問題,結合實際案例強調安全意識,強化安全用電知識,進行安全教育。三是實訓中進行安全教育。在實訓中,指導老師不僅要輔導技能學習,還要不斷提醒、指導學生規范操作,更要“眼觀四方,耳聽八方”,關注學生的一舉一動,發現異常情況及時采取措施,防止人身和設備事故的出現。面對突發的安全個例,也是教師開展安全教育的好機會。對于當事人來說,這就是一個對危險的永久記憶,對于其他學生更是教育引導的好機會。
2.實訓教學安全管理經驗介紹
為了保證實訓教學的安全,引導學生進行安全檢查、判斷和防護,在實訓教學過程,筆者總結了一些防范用電安全事故的經驗。
(1)指導學生掌握安全用電方法。
①萬用表檢查。實訓電路安裝連接后,要求學生用萬用表檢查電路連接可靠性,判斷電路連接正確與否,是否有短路現象等。萬用表是故障排除必不可少的工具。
②異物管理。連接好電路,經萬用表檢查之后,接通電源前,要先檢查電路板和電動機等部件周圍是否有異物,不用的導線、旋具等要清理干凈,防止通電時發生傷害事故。
(2)訓練中注意順序問題。
①安裝順序。維修電工實訓主要是控制電動機啟動、運行(變速與正反轉)、停止與剎車等動作。實訓室條件下,實訓控制對象是小功率三相電動機,動力電路與控制電路導線線徑沒有區別,從效果來看,先安裝哪種線路都可以。實訓中,學生選擇先易后難,接線順序一般是先動力線路后控制電路。但實際施工的電動機功率則視需要而定,動力導線線徑按每千瓦2A配線,大功率電動機導線線徑比控制電路大,為了便于接線,安裝順序是先控制電路后動力線路。為了模仿實際施工,要求學生按先控制線路后動力線路的順序來安裝,也方便線路檢查。
②通電斷電安全順序。電源通斷操作時,必須有專人監護,仔細檢查后方能準備通電試車。實訓臺采用三級電源,一是總開關,二是電源啟動,三是斷路器。通電試車時嚴格執行通電步驟一、二、三,斷電步驟三、二、一,滲透負荷分級管理概念。在接通斷路器時,學生絕對不能正面站在電路板前面,手臂不要在電路正上方去接通或斷開斷路器,防止發生短路事故時電弧灼傷人體。指導老師必須站在總電源開關側,隨時注意學生的操作,一旦發生事故,及時切斷電源。學生按步驟接通電源后,人必須站在電路板側面方能啟動電路通電試車,防止電弧灼傷人體。指導老師要注意及時糾正學生站在電路板正前面的行為,注意觀察通電試車情況,果斷處理存在的異?,F象。
③教師現場就實訓內容進行指導。學生安裝好實訓項目,經萬用表檢測無誤后,連接電動機,在確保安全的條件下,通電驗證。指導老師根據學生的項目完成情況進行現場講解、個別引導,分析電路的通斷順序,觀察可能發生的故障并做詳細分析,模擬故障的發生與處理,解決學生實訓中存在的問題,引導學生掌握相關知識。
(3)掌握三相電動機安全運行的相關知識。
實訓室中采用120W電動機,線圈直流電阻為1.2kΩ,啟動電流小。三相電相序確定后,三相電動機轉向固定。實訓項目安裝正確,通電后電動機運轉穩定、聲音優美、切換控制準確。在實訓室條件下,電動機是空載運行,電阻減速啟動效果不明顯。
①三相電動機缺相運行的安全防范。每次通電運行時,指導老師要注意電動機的運行情況,三相電動機有缺相的故障表現為有振動和異常響聲等,一旦發現這些現象就要快速切斷電源,防止電動機燒毀。電動機缺相運行時,啟動處于某個特定位置的電動機,它不會轉動,可聽到電動機發出嗡嗡聲;輕推電動機轉子,轉子就沿推動方向轉動;測量缺相運行電動機的三相間電壓,可以發現正常兩相間電壓是380V,斷相與正常相電壓約為320V,斷相與另兩相間測量電壓的高低與轉向有關,缺相電動機的轉動方向不固定,振動大,有嗡嗡聲。
Y連接小功率電動機發生缺相時,短時缺相運行,電動機不會損壞。控制缺相運行時間,引導學生觀察缺相現象,分析缺相運行的危害性,讓學生學會判斷和處理缺相故障。
②三相電動機運行的中性點不連接的安全防范。三相電動機運行的連接方法有Y、、Y—、—雙Y等連接方式。在實訓中發現,Y或雙Y連接的電動機,首端接入三相電源,尾端不連接也可以正常運行。這是因為尾端連在一起是星形中性點,三相平衡條件下,中性點沒有電流通過,尾端沒有連接不影響電動機運轉。為了防止運行中發生意外觸電,要把尾端絕緣包扎固定。
(4)講授防觸電與漏電措施。
①漏電保護器保護下的觸電防護。維修電工技能實訓考核裝置總電源采用4P漏電保護斷路器,漏電動作電流是10mA,主要的作用是當發生對地觸電時,能快速切斷電源,降低觸電危險性。但若相零觸電、兩相觸電、甚至三相觸電時,漏電保護器卻拒絕動作,原因是漏電檢測裝置無法判斷是正常工作電流還是觸電電流。
實訓中,教師在通電試車時候,規范學生操作動作順序、操作位置,防止發生接觸觸電。實訓過程中,有目標、勤于練習、訓練進度快的學生,往往安全意識高,能嚴守操作規范,觸電可能性低;而那些被動訓練的學生,安全意識薄弱,常發生誤操作,觸電的可能性較高。近幾年來,筆者在實訓中遇到過兩種典型行為:一是一位女生張開雙手,手指直接按向通電的電路板;二是一位男生直接伸手想取下帶電的鱷魚夾。這兩位學生都是被動訓練者,幸好筆者堅持站在電源側,在未發生觸電事件之前就及時切斷電源。在實訓教學中,指導老師要細心關注學生的行為,防止被動學習學生發生觸電危險。
②防止帶電容設備的觸電。T68臥式鏜床、W62銑床等排除故障練習電路模擬板,采用電容限流的指示燈,工作電壓380V。排故電路板斷電后,發現按下按鈕時指示燈會閃亮,MF47型萬用表測量指示燈兩端電壓超過250V,停止按鈕、啟動按鈕交互按近20次,指示燈還能閃光,這表明線路中電容與電磁鐵間存在能量交換和阻尼衰減。設備斷電后,要防止發生因電容殘余電荷觸電。
四、小結
關鍵詞:理實一體化;改革教材;雙師型;教學模式
中職電工技能與實訓是一門綜合性、專業性極強的學科,其中課程基本概念、相關技術操作原理是學生在校期間必須掌握的,同時還嚴格要求學生的操作水平。在電工技能與實訓的教學過程中,學生要學習電工技術理論,培養自身職業素養,還要培養良好的動手及實際操作能力。教育家陶行知曾說過:“在做中教,乃是真教,從做中學,才是實學?!币虼?,無論是中職院校還是普通中高等院校都必須明確教育的主體、載體和手段,促進理論與實踐的結合,展開教學做三位一體的教學,從而挖掘學生的內在潛能,提高學生分析、解決問題的能力。然而,我國長期受到傳統教學模式的影響,教學活動常以教師為中心,采取站臺式教學方法,沒能重視學生學習的主體性,導致“教”與“學”脫節,無法有效調動學生學習的積極性和主動性,最終降低教學效率。隨著新課改的推進,“理實一體化”教學模式被提出,并被廣泛應用到中職教育中,尤其是在電工技能實訓教學中,理實一體化教學不僅提供給學生動手機會,更鼓勵學生通過課本內容獲取新知,進而激活了課堂教學,充分調動了學生學習的積極性和主動性,讓學生能夠輕松愉悅地進行學習。
一、中職電工技能實訓教學現狀分析
1.中職學生現狀分析
當前中職學生現狀極度不盡如人意,其主要體現在兩個方面:(1)在中職就讀的學生大部分是因為家長圖實惠,希望學生能夠盡早上班工作,不再依賴父母生活。但現階段用人單位普遍存在使用高學歷人才的現象,在就業競爭方面中職學生學歷過低,儼然處于不利地位。(2)對就讀中職院校的學生而言,大部分都是在初中階段學習成績較差,行為習慣等有缺陷,不受肯定而備受冷落的學生。我國初級教育幾乎都存有追求升學率,對無望升高學生聽之任之的現狀,這種現狀導致學生長期處在消極狀態,無法發現自身的閃光點。因此,在中職電工技能實訓教學中采用“理實一體化”教學,當每項教學任務完成時都對學生作品做出正確評價,努力挖掘學生的內在潛能,發現學生的閃光點,讓學生感受成功、體會成功、獲得成功,進而揚起自信風帆更積極主動地進行電工技能學習。
2.中職電工技能實訓教學現狀分析
中職機電專業中電工技能實訓是整個專業中最重要的專業實訓課程,但其現狀卻令人擔憂,主要體現在兩方面:(1)由于中職教材長期借鑒高職教材,以及教材編輯工作者并非一線教育工作者,所以,在教材編寫方面常常出現教材內容與學生實際脫節的現象。(2)隨著電工電子技術的迅速發展,許多電工技能實訓教學內容沒有更新,仍舊沿用傳統陳舊的知識進行教學,結果導致教學實際滿足不了電工人才培養目標需求和全球經濟一體化的市場需求。因為專業教師陳舊單一的教學及評價方法,嚴重阻礙著中職學生有效提高整體素質。中職電工技能實訓教學中采用“理實一體化”教學,以模塊為載體直觀地將知識內容展現在學生眼前,幫助學生銜接專業學習和職業目標,促使實訓教學與理論教學相結合,在學習中融入工作環境,使得學生在學習過程中感受工作。借助多元化教學評價,讓學生感受體會創業,激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性和主動性,從而拉近學生學習與工作的目標距離。
二、中職電工技能實訓教學中“理實一體化”的有效應用
1.根據本校教學需求改革教材
“理實一體化”教學模式有別于傳統教學模式,其明確要求實踐教學結合理論教學,進而改善傳統教學中理論與實踐脫節的現象。雖然近年來我國中職機電專業的教材在不斷變革,但主要還是針對全國范圍內,并非所有中職院校都適用改革后的教材。因此,這就需要中職院校根據當地的經濟發展情況和市場的實際需求,組織教育工作者基于藍本統編教材,依照本校實際需求編寫適合進行理實一體化教學的教材。例如,筆者所在中職學校,通過對地區市場調查后,綜合考慮各方面的實際要求,組織編寫制冷和電子電工方面適合于理實一體化的兩本校本教材。此外,實踐教學證明,這兩本教材在學生中反映較好,能有效突破原有教材的教學束縛。
2.培養“雙師型”教師為理實一體化教學提供支撐力量
隨著理實一體化在中職院校中的廣泛應用,對教師的要求也更加嚴格,其理論基礎不但要扎實,更需要具備過硬的實踐操作技能,在理實一體化教學模式中具有創新精神的“雙師型”專業教師是開展教學的重要力量。只有教師操作技能熟練、理論知識豐富,在實訓中才能有的放矢,從而激發學生對專業課程的學習興趣。中職院??筛鶕虒W模式需求,制定相應的教師培訓引進計劃,不斷更新教師教學觀念,幫助教師正確認識教學改革并積極參與其中。此外,學校還可以利用寒暑假期組織骨干教師到企業鍛煉,或是定期要求他們參與相關培訓,通過學習新知識、新技術,提高自身綜合素質。同時,學校還應該聘請專業技術人員或專家到校協助教學,在理實一體化教學中幫助教師作相關工種的技術指導。
3.中職電工教學中有效應用理實一體化教學模式
中職電工教學中應用理實一體化教學模式必須因材施教、揚長避短。中等職業學校的學生理論基礎不夠扎實,單純理論教學無法全面激發學生的學習興趣,調動學生的學習積極性和主動性。但中職學生正處在青春期,有著強烈的好奇心,動手能力極強,因此筆者認為在教學中采用實踐先理論后或理論實踐同步的教學方法,將學生的注意力吸引到課堂教學中,引導學生進行思考。反之實訓課前長篇大論的理論教學,只會造成學生學習興趣的大幅度降低。在實訓課開展前先將基本原理和操作流程告知學生,提供充足的時空間讓學生思考和實踐,能有效轉變以往學生被動學習為主動探究學習,讓學生在學習中思考,在思考中學習,促進實踐和理解的有機結合。例如,在“直流穩壓電源電子制作”的教學過程中,筆者要求學生根據電路圖布置元器件,然后再檢查焊接。而部分學生電路板燈泡亮了起來,還有部分學生電路板卻發出燒焦味,或是部分學生電路板雖然沒有燒焦味燈泡也沒亮等。這時學生都特別奇怪,為什么有的會亮有的不會亮;為什么有的沒有燒焦味也同樣不亮?同學們帶著種種問題思考著、討論著,甚至還有不少同學拿出課本進行翻閱。此時,學生處在求知欲極強的狀態,筆者對這些現象紛紛做出解釋:電路板燈泡亮了,說明學生已經完成任務;電路板發出燒焦味,則說明橋式整流電路中四個二極管某個出現短路現象,因而導致電容或二極管被燒毀;燈不亮多半是焊虛了電路,要對電路各組成部分進行詳細檢查。在實踐后進行理論教學,學生對于知識理解起來更直觀形象,促使學生化感性為理性,并且在使學生的思維能力得到開發的同時,動手能力也有所提高,更有學習的熱情和興趣。
三、理實一體化教學模塊的設計
自我國加入WTO后,我國機械加工與電子技術這兩個行業發展進步極大,調整并革新國內機電產業結構和技術已成為我國相關行業的發展趨勢。因此,我國對機電人才的需求量日益增長,也更加嚴格要求技術人員的操作技能和專業知識。為滿足我國機電行業發展需求和中職學生的認知規律,根據我國中等職業教育人才培養目標,綜合各方面因素最終構建出中職電工技能實訓教學理實一體化教學模塊。其主要包括:安全用電技術和常用照明電路、低壓電器、電力拖動控制線路、生產機械電氣控制線路,同時每個模塊都有著不同的任務。
例如,“連接器聯鎖正反轉控制線路設計與安裝”一課,充分利用理實一體化教學模式,組織學生進行小組合作學習,激發學生的學習興趣和熱情,以促進學生自我控制能力的提高,進而調動學生的積極性和主動性,培養學生的溝通交流能力及與他人良好合作的意識與精神。首先,引導學生觀看多媒體圖片找出圖片中的差異,并結合課本內容說出圖形變化的地方,指出正反轉三相電源和電動機三相相繞組的鏈接方式,以及電動機反轉接法是否只有一種?學生通過分析對比很快會發現U和W位置交換了即兩相發生改變,而三相電源和電動機三相相繞組正反轉鏈接方式分別為:L1-U、L2-V、L3-W和L1-W、L2-V、L3-U,電動機反轉接法就一種,但應該還有其他方法。這時利用多媒體技術播放仿真實驗,讓學生觀察電動機在L1-U、L2-W、L3-V時怎樣運轉?當然電動機會發生反轉,此時再以教科書作為指導,要求學生在翻閱教科書后提出其他使電動機反轉的方法,部分學生在思考后提出L1-U、L2-V、L3-W電動機將發生反轉……通過實踐與理論相結合,讓學生在實踐中學習理論知識,并學會如何繪制主線路設計圖,促使每位學生在教學之后能夠輕松完成學習任務。
控制電路設計繪圖時,依然借助多媒體技術讓學生觀察兩組設計圖,通過比較后對照教科書內容進行小組探討電動機正和反轉電路該如何組合,并繪制設計圖,在經過探討后大部分學生都能繪制出設計圖,找出電動機正和反轉電路組合方式,即共用一個熱繼電器過載保護和停止按鈕。此時,提出問題主線路和控制線路如何結合,和兩個按鈕同時按下的結果?并讓學生翻閱教科書提出關鍵知識點,要求學生進行探討總結答案:L1和L3及其電流連接在一起,容易出現短路現象,引發安全事故。針對這一結論要求學生用所學知識找出解決對策,繪制解決問題的設計圖,再通過點評學生設計圖引出重要知識概念――互鎖(亦稱之為聯鎖),即在另一只接觸器線圈電路中串聯接觸器的一對動斷輔助觸點,使其不能同時通電動作,這種互相制約作用即為接觸器互鎖或聯鎖。
為驗證電動機正反轉是否真受接觸器聯鎖正反轉控制線路設計圖控制,教師應與學生一起動手實驗。首先下發任務書要求學生羅列電氣元件清單,包括名稱、型號、規格等。緊接著指導學生根據教科書線路圖走勢布置線路,并用木螺釘固定到電路控制板上,這一過程中教師要進行巡視指導及時解決布置中出現的問題。最后,引導學生根據設計圖進行接線,接線時教師要強調安裝要點:控制電路要在主電路之前安裝;等電位法要從哪兒來到哪兒去,以最近為佳;凡是連接按鈕的線必須經過端子排;巡視指導接線工藝。然后進行接線檢查,一旦出現不通電情況,則要指導學生采用電阻分階測量法進行檢查。
在完成實踐教學后,整理總結電路工作原理即理論知識,讓學生先進行組內探討,之后隨機抽取小組成員上臺講解,教師再基于此利用多媒體動畫演示,促進學生深刻理解電路工作原理。正傳分析:按下SB1KM1圈產生電吸合KM1互鎖(輔助常閉觸點斷開)、自鎖(輔助常開觸點閉合)和主觸點閉合電動機正傳按下SB3停止電動機。反轉分析:按下SB2KM2線圈產生電吸合KM2互鎖(輔助常閉觸點斷開)、自鎖(輔助常開觸點閉合)和主觸點閉合電動機反轉按下SB2停止電動機。其中三相異步電動機控制特點口訣重點要求學生熟記:觸點自鎖很特別;錢呀失壓都保護;電氣聯鎖要注意,觸點動斷相互串。學生自繪設計圖和安裝比按照模板進行安裝更受益匪淺。由此可見,在中職電工技能實訓中采用理實一體化教學模式,能達到事半功倍的教學效果。
中等職業學校中學生身上最突出的問題就是缺乏自信心、沒有學習激情和動力。如何才能撥動學生心弦,揚起自信風帆是所有中職學校一線教師面臨的難題。但通過電工技能實訓中理實一體化教學的應用,筆者認為這是改善中等職業教育現狀的最有效途徑,是撥動學生心弦、揚起自信風帆的最佳方法。
參考文獻:
關鍵詞:一體化教學;中職學生;理論與操作技能
中圖分類號:G642文獻標識碼:A 文章編號:1003-2851(2011)07-0-02
目前在中職學校教學中依然依照傳統“理論學習為主、技能實驗為輔”[1]的教學模式,這種重理論輕實踐的教學模式往往導致學生在學校僅僅學習到一些空洞的理論知識,在學生走上工作崗位時卻無法獨擋一面進行操作,因此用人單位直接排斥無工作經驗的職業院校畢業生。針對傳統教學存在的不足,筆者認為中職學校應該高度重視并對傳統教學模式進行改革,在實踐性較強的課程采用一體化教學模式全面提升中職學生的“操作技能水平、實踐素質、專業能力”,從而形成良性的職業教育模式為企業培養其所需求的合格人才。
一、一體化教學全面提升中職學生操作技能策略分析
(一)一體化教學優勢分析
一體化教學本身是指教師在一體化教室、實驗室中將理論教學內容與教學實踐通過“邊講邊練、邊練邊學、講練結合”進行有機融合,是實施“實踐操作――增強學生感性認識――學習相應理論知識――運用理論知識指導實踐操作”[2]這一先實踐后理論最后再實踐的教學模式,是將“知識傳授、實踐操作、技能訓練、能力培養”四者溶為一體的教學模式,其優勢在于形象直觀簡單易懂,適合基礎較差的中職學生對知識的學習與掌握,保障理論教學與實踐教學同步進行,徹底扭轉傳統先理論再實驗脫節的教學模式,幫助學生在反復實踐的基礎上掌握理論知識與專業技能實現“知識學習、實驗驗證、技能訓練、能力培養”[3]全面提升,有效提升了教學質量與教學效果。
(二)一體化教學設計與實施――以“電動機控制線路安裝”為例
1.課程設計
課程分為幾個項目在一體化教室進行,具體內容設計如表一
在學習這一課之前學生已經學習了電工技術基礎與技能相關課程,學生已經具備相應的理論知識,但缺乏實際操作能力。筆者針對該課教學內容對學生實施了一體化教學,在實訓室(教學場所與實踐場所結合)連排8節課,將理論教學與實踐教學按照“知識傳授、實踐操作、技能訓練、能力培養”一體化教學模式進行循序漸進實施。整個教學過程按照“做中學、做中教”[4]的思路實施,讓學生在教師的引導下通過實踐操作去發現問題與解決問題。整個教學過程不僅組織安排學生進行小組合作學習,培養學生的團隊合作精神,而且切實模擬企業生產行為,在提升學生操作技能的同時為其順利走向工作崗位打下堅實的基礎。
2.教學實施
首先,用情境模擬教學法引入教學。電動機控制線路屬于企業中機械設備常見電路,常見問題包括控制線路分析、電動機的維護和調整、部件檢測、故障分析與排除等等與企業生產緊密相關,為了讓學生有身臨其境的感覺,激發學生為目標努力的積極性,有效培養學生的實際工作技能與對工作環境的良好適應性,同時為學生將來走向工作崗位積累所需基本經驗,可以為學生創設一定的情境進行模擬引入教學,讓學生在情境中扮演相應角色以實際體驗到具體工作的環境與自身工作任務。在情境模擬教學中相關的情境設計是重點,這需要教師有著充足的教學經驗與實踐經驗來設計緊扣教學又符合實際工作的情境,對此,筆者將該課教學內容中所做安排列舉如下:將班內學生按自愿結合的方式分成由4至6人組成的小組,每個小組成立一個虛擬安裝公司。依據教學內容需要,每個虛擬安裝公司將進行“電動機控制線路安裝”。
其次,利用一體化教室進行理論學習及操作實訓。各個小組的學生在老師的引導下通過看、學、練,從觀察現象――理論講解――動手實踐――理論提升。如電動機點動控制線路安裝這一教學項目,可先利用視頻或將原有安裝成功的電路板通電,讓學生觀察電動機點動控制線路對電動控制的效果,再畫出工作原理圖進行分析,讓學生了解各個元器件在電路控制過程中保護和控制作用,熟悉元器件觸點動作的邏輯關系,掌握電動機點動控制線路的工作原理。理論講解結束后老師對各組下達任務書,讓學生正確選用電器元件與導線,正確判別元件的好壞,按電氣控制線路安裝工藝要求進行控制電路安裝調試及檢測,查找并排除故障。在學習過程中,應注重學生與學生、師生之間之間的交流,教師要及時發現學生學習在過程中出現的問題,并對所涉及到的理論知識和操作技能做些必要的反復講解與演示。避免只操作不分析,或只讀圖疏操作,或操作不規范的現象。
最后,利用各組間的互動討論使學生取長補短,拓寬視野,積累經驗。各小組在完成各自安裝任務后派出一名代表對自己小組安裝調試過程作介紹,針對所遇到的問題與解決問題方法進行詳細小結,教師再依據各小組實踐任務完成的程度和質量給每組進行綜合評價,并對該項目中的理論知識和操作技能概括性總結。
二、一體化教學模式的拓展――建立校企合作實訓基地,著力于“產學研”相結合
優質的實訓才能提升學生的操作技能與就業競爭能力。而優質的實訓僅靠學校的一體化教場所很難達到目標。因此科學系統地建設校企合作的經營性實訓基地,著力于“產學研”相結合的教學方式是一體化教學模式的拓展,也是學校完善中(下轉第114頁)(上接第110頁)職學生一體化教學、提高學生專業理論知識和操作技能的保障。學校通過投入全部或部分場地、設備與企業共同建立實訓生產基地,企業發揮自身優勢對其進行管理,學生在企業資深員工師父指導下參與崗位學習并完成實訓任務,有效提高實踐操作技能。如學生的完成上述課程后可到企業機修組進行跟班學習,加深對線路工作原理的理解,切實提高線路安裝、調試及故障排查技能。
三、結語
對中等職業學校教育而言,專業理論的學習和技能的培養是最關鍵的問題。中等職業學校在教學過程中針對實踐強的課程應采用一體化教學模式,將理論學習與技能培訓融匯在一起,同時結合著力于“產學研”相結合科學的校企合作機制,借助企業優越的設備和人力資源,切實提高教學質量,真正培養出理論、技能兼備的高技能型人才。
參考文獻:
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【關鍵詞】工作過程 PLC 案例
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)32-0210-01
一、案例呈現
教材《PLC技術基礎》任務:電動機連續與點動單向運轉繼電器控制線路改造為PLC控制。
1.案例背景
職業教育的目的是培養應用人才和具有一定文化水平和專業知識技能的勞動者,側重于實踐技能和實際工作能力的培養,強調理論和實踐訓練并重?!禤LC技術基礎》為任務驅動式理實一體化教材,該教材將PLC編程的指令運用、編程方法、編程思路與問題解決方法都融匯在每一個實訓任務中,做到邊做邊學、邊學邊提高。
學生前期已經學過《電機與電氣控制技術》,掌握了電氣控制中的各元器件的工作原理、符號及在電路中的作用,對電氣控制的典型電路的工作原理也熟練掌握,并通過實訓使學生具有一定的操作能力。
2.基于工作任務的PLC實訓教學
以PLC課程中的一個實訓任務為例,說明應如何開展工作任務式的實訓教學。
(1)改造要點:
1)明確控制元件(如按鈕、開關等)。
2)明確執行元件(如線圈、指示燈、蜂鳴器等)及工作電壓。
3)通過對繼電器控制電路的工作原理圖進行分析,明確設備的工作過程,列出控制要點,建立編程的思路。
(2)詳細分析控制電路的工作原理圖
(3)改造后與PLC I/O端相接的控制元件與執行元件
1)接PLC輸入端的控制元件。
常閉按鈕SB1停止控制; 常開按鈕SB2連續運行啟動控制;
常開按鈕SB3點動運行控制。
2)接PLC輸出端的執行元件。
交流接觸器線圈KM1電動機主電路運行觸點控制。線圈額定工作電壓:DC36V。
(4)控制要點
1)能實現連續和點動兩種運行方式。
2)連續運行用常開按鈕SB2控制,點動運行用常開按鈕SB3控制;停止用常閉按鈕SB1控制。
(5)電路安全要求
1)保證控制電路與主電路的電隔離。
2)電動機的過載保護。
(6)將電路改造為PLC控制的工作步驟
1)PLC的I/O分配與接線。
2)電路的安全設置
①PLC輸出負載電源由變壓器低壓端供電,變壓器一次側加裝斷路器,作電源控制與變壓器漏電、短路保護;變壓器二次側裝熔斷器,作輸出負載短路保護。
②電動機過載保護的熱繼電器觸點FR,可以接到PLC輸入端,通過PLC程序來實現過載動作,一般稱為“軟保護”。也可以直接與線圈KM1串接,在發生過載時切斷線圈電源,一般稱為“硬保護”。
3)PLC程序的編寫與傳送
對繼電器電路進行PLC改造時,不能簡單地將繼電器電路直接翻譯成PLC梯形圖。如果梯形圖程序,完全是由繼電器控制原理圖直接翻譯的,在程序執行時不能實現點動控制。直接翻譯的梯形圖程序邏輯是正確的,問題出在PLC的工作方式上,所以還是需要根據控制要點建立編程思路。用輔助繼電器常開M和一個點動觸點X并聯來分別實現自鎖和點動功能,將兩個功能分開實現,且點動時不用停止控制,顯得更為合理。
4)程序的執行與調試
請用實訓裝置的指示燈HL1代替線圈KM1,接在PLC輸出端Y0上,并接上DC 36V電源,按編寫好的PLC梯形圖程序,傳送到PLC,并進行調試。
(7)結果評價。任務完成后由學生自我評價,然后小組間互評,再由教師進行綜合評價。
(8)總結交流。學生在完成任務過程中出現的各種問題或者狀況以及自己能力的表現發表心得,與其他同學進行總結交流。
二、案例分析
1.本課注重如何根據學生的認知規律來逐層推進,自始至終,并未直接介紹PLC指令和梯形圖,而是把功夫放在繼電器符號與PLC梯形圖符號的對應關系上,當學生掌握繼電器控制電路所用到的元器件符號對應PLC梯形圖符號時,并且理解了繼電器控制電路的工作原理,PLC梯形圖程序設計自然迎刃而解。
2.在教學中一直堅持學生能自己解決的,教師就不去干預。教師主要引導學生多動手,多遷移知識,為遷移而教。有利于培養學生的自學自我管理能力、動手能力、研究和分析問題的能力、協作互助和交流能力。
三、案例反思
所謂的“授之以漁”,教師工作的重心從“教會知識”轉向了“教學生會學知識”,培養學生的學習能力。在開展工作任務式的實訓教學中,學生的學習興趣高,學習效果好。同時也讓學生明白了今后的職業特性和職業要求,更加熱愛自己的專業,對今后的就業充滿信心,為學生在今后激烈競爭的職業生涯中打下堅實的基礎。
參考文獻:
一、授課
改變傳統的講課方式,把授課的重點轉移到學生“會做”上,再在“會做”的前提下弄“懂”,即“先會后憤”的講課方式。具體地說就是:程度較差的同學學會做,即“會”。程度好一些的學生,要在“會”的同時,還得要弄懂原理,即“既會又弄懂”。講課的順序是:首先由學生在看書的基礎上教師示范“怎樣做”;再由學生“練習”怎樣做,使全部學生學會怎樣做;最后老師講解為何這樣做,原理是什么(程度稍好的同學能理解),即:老師示范―學生練習―原理分析。它們之間的時間分配應掌握在2:5:3的范圍。例如我在講授《電工技能與訓練》中“日期光燈的安裝與維修”一節時,在學生看書預習的基礎上,我用了10分鐘時間向學生演示日光燈線路的連接方法;然后給學生22分鐘的時間,根據老師的示范,在老師的指導下練習連接線路;再用10分鐘左右的時間分析講解日光燈的工作原理――燈管的發光原理、起輝器的啟動原理、鎮流器的工作原理及構造等等。最后幾分鐘,找出存在的問題,總結和布置作業。經過這一節的練習和講解,全部同學都能夠完整地安裝一架日光燈,學到一項技術,部分同學還能知道日光燈的工作原理和各部件的作用。
二、實驗實訓
根據學校現有的實驗實訓條件和學生接受能力,打破教材安排的實驗實訓內容和順序,根據學校的實際情況適時進行實驗實訓。對學校內部有條件做的實驗實訓要及時完整地做好,對學校內部不具備或不完全具備實驗實訓條件的實驗實訓課題,要創造條件,采用走出去觀察,或借用器材,或用其他材料頂替,或用其他實驗實訓說明,或用講解實驗的方法等,把教材中所有涉及的實驗實訓都要有所交代,不能因學校條件限制把原因推到學校,把實驗實訓去掉。因為實驗實訓課是專業課的重要內容,也是真正學習技術和鍛煉學生動手能力的重要手段,只有做好實驗實訓,才能讓學生真正學到一技之長。例如。我在講授《電工技能與訓練》中“防雷常識”一節內容時,我采用了走出去觀察和用其他材料頂替等實驗實訓手段。起到了很好的教學效果。具體如下:講“接閃器”和引下線“時,學校沒有條件實訓,我就帶學生到校外、去樓頂,觀察各種接閃器的形狀結構、材料規格,到變電室,到樓房墻體看引下線;講“接地體”時,我帶領學生到建筑工地現場,觀察接地體的形狀、埋沒深度等。
三、學生作業
在學生作業的布置上,不是過去的單純書面作業,而是把作業分了三種形式;一是書面作業;二是實際操作;三是小制作。并且加大實際操作和小制作的作業分量。例如,我在講授《電工技能與訓練》中“電動機全壓啟動”一節時,作業是讓每位學生自己安裝一套“電動機可逆運轉控制電路”并試車成功。試車成功者為完成作業,試車不成功者要重做,直至試車成功。同學們用了三個多小時才完成這次作業。雖然用的時間比較長,完成后也比較累,但每位同學試車成功后都感到很興奮,有種勝利的喜悅,也學到知識。這類作業學生也喜歡去做。把“讓”學生去做作業變成了我“要”去做作業。對學生來說把做這類作業變成了一種樂趣??朔寺殬I學校的學生厭學習厭做作業的現象。而且通過做這類作業,能很好地提高學生的動手能力,并驗證學生對本技術的熟練掌握程度。再如我在做《電機與變壓器》中“三相異步電動機定子繞組首尾端的測定”實驗時,我布置的作業不是讓學生寫出實驗報告,而是讓每位同學在我面前親自操作一遍,測定出三相繞組及首尾端。正確者才算完成作業,否則重做,直至測出為止。
四、考試