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關(guān)鍵詞:電梯智能化;硬件電路;改進措施
中圖分類號: TU857 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
高檔住宅與辦公樓電梯的智能運行以及安全防范是一項與用戶生命與財產(chǎn)安全、電梯設(shè)備能否達到最佳運行狀態(tài)的一項重要課題。電梯運行主要發(fā)揮正常的運載功能,同時必須有效控制大樓內(nèi)各類人員的活動目的,在人員活動基礎(chǔ)之上,再加上電梯的智能化控制將是將來社會發(fā)展的必由之路。
電梯智能控制的硬件架構(gòu)及原理
1.1電梯智能控制的電路架構(gòu)
電梯智能控制的基本原理就是通過門禁對講系統(tǒng)的總線連接至電梯控制器,在刷卡或者用戶開門的同時報警輸出器輸出一組信號的過程。連接到電梯轎廂的按鈕要實現(xiàn)電梯智能化控制硬件電路的基本結(jié)構(gòu)主要分為三部分。原理如圖一所示,業(yè)主門禁感應(yīng)讀頭,以及室內(nèi)可視話機,智能化電梯的門口機以及樓層內(nèi)電梯等的輸出設(shè)備,這三個模塊通過總線連接成整體??勺鳛殚T口機的主要作用是方便訪客來訪時進行使用;業(yè)主需要通過可視門口機內(nèi)的門禁讀頭刷卡進入電梯內(nèi)部,獨立的門禁對講感應(yīng)讀頭,一般可設(shè)于電梯轎廂內(nèi)部,也可設(shè)于電梯轎箱外部,其作用是供操縱電梯時方便使用,實現(xiàn)住戶與訪客進出控制電梯系統(tǒng)。
圖一、智能化電梯控制系統(tǒng)原理圖
1.2智能化電梯門禁感應(yīng)讀頭
非接觸式線圈感應(yīng)技術(shù)是電梯門禁感應(yīng)讀頭經(jīng)常和采取的方式,采用無線射頻方式進行刷卡,用戶不需要連線,甚至完全可以把卡放在錢包里進行刷卡,當(dāng)ID卡接近感應(yīng)線圈的時候,讀頭系統(tǒng)就會自動識別ID卡內(nèi)驗證碼,每張ID卡擁有唯一的驗證碼。射頻電路完成讀寫設(shè)備及卡的通信,能量轉(zhuǎn)換模塊主要用于接收射頻信號,同時提供卡片在工作時所需要的電源能量和時鐘信號,門禁感應(yīng)讀頭的主要原理是RFID射頻識別技術(shù)。門禁感應(yīng)讀頭的工作電壓一般為DC12V,靜態(tài)電流約為60mA,輸出工作電流最大為245mA,溫度為-10~60℃。非接觸式ID卡工作頻率在1MHz~30MHz的范圍,該波段信號的特點是穿透能力強、攜帶能量高及易識別等。
2、典型的電梯智能化硬件電氣控制錯誤電路
據(jù)不完全統(tǒng)計,在《電梯制造與安裝安全規(guī)范》GB7588-95實施之前,陜西省擁有電梯2000余臺,其中大概有85%的客梯和86%的貨梯制動器電氣控制電路不符合規(guī)范要求。特別是交流雙速電梯,將近100%的根本就不符合基本要求。典型的制動器電氣控制錯誤電路分為兩種,主要為上行接觸器以及下行接觸器,另外還有快車接觸器以及慢車接觸器,制動器線圈等,但是這些不常見。而常見貨梯或者自動扶梯的制動,因為斷開控制電路的獨立電氣裝置僅有一個,而不滿足控制電路的至少有2個,這一基本要求常見于交流雙速客梯或貨梯的控制,它完全滿足二個獨立電氣裝置控制的需求,但是由于粘連還沒有斷開時,無論上下運行制動器均可可開閘,發(fā)生粘連還沒有斷開的時候,只要沒有改變運行方向,制動器仍然可以開閘。所以,這兩種控制電路都不符合規(guī)范要求。
由于改造單位對標(biāo)準(zhǔn)以及檢驗規(guī)則的理解有一定的錯誤,對前面兩種典型電路進行改造的時候,有人錯誤的認(rèn)為電路符合規(guī)范要求,有的認(rèn)為應(yīng)該對電路做以下改變:分別叫做抱閘繼電器、門鎖繼電器、安全繼電器以及抱閘輔助繼電器。智能化電梯改造單位對于所顯示制動器電氣控制電路加入門鎖繼電器,雖然在一定程度上滿足了兩個單獨電氣裝置的規(guī)范要求,但是當(dāng)粘連沒有斷開的時候,電梯運行制動器都可開閘。改造單位直接采取抱閘繼電器以及抱閘輔助繼電器的兩個獨立電氣裝置進行控制,但是當(dāng)發(fā)生粘連沒有斷開,同時進行吸合,無法斷開制動器電流,制動器就不能啟動。所以,這兩種改造電路也不符合規(guī)范要求。
3、幾種智能化電梯控制電路的改進措施
對制動器控制電路改造要遵循的原則是:既要保證切斷制動器電流的電氣裝置的數(shù)量和獨立性,又要保證其功能滿足要求。下面主要說明對電梯智能化控制中繼電器控制電路的改進措施。
對典型電路1的改進措施。第一,采用增加一個抱閘繼電器及判定電路和執(zhí)行電路的方法。抱閘繼電器可以與運行繼電器等并聯(lián)獲取信號?;竟ぷ髟硎钱?dāng)電梯停止的時候,繼電器都可以釋放出來,可以判斷繼電器吸合,電梯可以正常進入運行狀態(tài);當(dāng)由于某種原因發(fā)生粘連沒有斷開的時候,判定繼電器不能吸合,電梯不能進入正常運行狀態(tài)。所以,這類電路符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基本要求。第二,采用增加兩個輔助繼電器的方式。這類方式主要是借助天津OTIS電梯公司的改進電路措施。其基本工作原理是制動器電氣控制電路主要由兩套獨立的電器安裝控制,同時存在電氣互鎖,當(dāng)其中某一套發(fā)生粘連沒有斷開的時候,其反方向都無法進行吸合,所以,這類電梯改進就可以防阻止電梯反方向運行。但是,值得引起重視的是,加入其中某一套是由唯一繼電器單獨控制,就不能直接采用這類模式。因為這樣的電路根本不符合規(guī)范要求,同時,扶梯自動人行道也不允許采用這種方式。
對典型電路2的基本改進。采取增加判定電路以及執(zhí)行電路控制的方法對PLC控制的電路進行簡單改進措施。主要從硬件和軟件兩個方面考慮。硬件的改進主要是指使切斷制動器電流的電氣裝置的數(shù)量,其數(shù)量必須不少于2個或者以上,同時,所有數(shù)量均是相互獨立的;軟件的改進是指按照輸入信號的模式,編制軟件程序,實現(xiàn)判定電路和執(zhí)行電路的基本功能。硬件的改進電路同繼電器控制改進模式基本類似。而軟件信號輸入主要兩種模式:兩種信號輸入電路的軟件程序判斷方法是不一樣的。其判定原則之一是:假如電梯運行時輸入點X10但是沒有輸入信號,那么執(zhí)行程序阻止電梯再次運行;判定原則之二是:假如電梯運行時輸入點X10的時候有輸入信號,那么執(zhí)行程序促進電梯再運行。
結(jié)論
總而言之,是最近幾年來值得注意的話題,不容發(fā)生任何事故,一旦生事故,將給人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來非常大的傷害,與此同時,也會給社會造成非常打的負(fù)面影響。所以,智能化電梯控制設(shè)備的改進措施值得一提,需要從電梯電路所遵循的基本原則出發(fā),以及日常維護管理各個方面要進行監(jiān)管,及時發(fā)現(xiàn)問題,采取相應(yīng)的電路改進措施,避免問題進一步發(fā)生,保障電梯安全運行以及人民群眾的生命財產(chǎn)安全得以保護。
參考文獻
電氣技術(shù)應(yīng)用即是用高光無痕模具加工復(fù)雜形狀的塑料制品,而且加工出的制品表面無熔痕、無流痕、無流線、無縮痕;表面高光,達到鏡面效果;無需噴涂加工,可減少制造工序,節(jié)省能源與材料,保護環(huán)境。
電氣技術(shù)應(yīng)用屬于制造類專業(yè),是培養(yǎng)具有一定的電子技術(shù)、微機控制技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)知識;熟悉常用電氣設(shè)備的工作原理,掌握應(yīng)用計算機技術(shù)實現(xiàn)電氣控制的基本原理和方法,具有較強的自動控制系統(tǒng)運行、維護、系統(tǒng)集成及一定的工程設(shè)計能力和企業(yè)管理能力的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才的一門課程。該專業(yè)旨在為國家的現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)更多的人才。
學(xué)生畢業(yè)后可在鋼鐵、化工、尖端制造、港口、發(fā)電等現(xiàn)代化企業(yè)從事自動化控制系統(tǒng)及設(shè)備的安裝、調(diào)試、運行、維修、維護、機電技術(shù)管理和施工管理等工作。
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【關(guān)鍵詞】機電設(shè)備;電氣控制
1.說明
機電設(shè)備是指應(yīng)用了機械、電子技術(shù)的設(shè)備,通常所說的機械設(shè)備是機電設(shè)備最重要的組成部分。
由于技術(shù)的不斷改進,傳統(tǒng)的機械設(shè)備向機、電結(jié)合的新階段不斷發(fā)展,并不斷擴大其應(yīng)用范圍。自20世紀(jì)60年代開始,計算機在機械工業(yè)的科研、設(shè)計、生產(chǎn)及管理中逐漸普及,為機械制造業(yè)向更復(fù)雜、更精密的方向發(fā)展創(chuàng)造了條件。機電設(shè)備也隨之開始向數(shù)字化、自動化、智能化和柔性化發(fā)展,并進入現(xiàn)代設(shè)備的新階段。機電設(shè)備的電氣控制是一個重要標(biāo)志。
電氣控制指的是通過控制電氣設(shè)備的電壓、電流、頻率、通斷、連鎖、速度等,完成工藝過程的動作要求。對于工藝過程程序及功能相對固定的機電設(shè)備,我們通常采用繼電接觸控制。
機電設(shè)備電氣控制基本原理是,通過電器控制線路,即由各種有觸電的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等按不同連接方式組合而成的控制系統(tǒng),實現(xiàn)對機電設(shè)備的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速和保護,滿足生產(chǎn)工藝要求,實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。常見的基本控制線路有:點動控制線路、正轉(zhuǎn)控制線路、正反轉(zhuǎn)控制線路、位置控制線路、順序控制線路、多地控制線路、降壓啟動控制線路、調(diào)速控制線路、制動控制線路。
電氣控制除了在滿足生產(chǎn)工藝,控制電壓的要求的同時,必須要考慮控到制電路工作的安全性、可靠性,便于操作、維修和電路簡明等一系列的問題。
2.機電設(shè)備電氣控制的注意事項
2.1充分了解生產(chǎn)工藝要求和設(shè)備情況
電氣控制是為滿足生產(chǎn)工藝的要求服務(wù)的,所以了解生產(chǎn)工藝對機電設(shè)備的具體要求,對機電設(shè)備的工作情況事先做好全面的了解,是電氣控制設(shè)計的基礎(chǔ)。應(yīng)當(dāng)提前深入現(xiàn)場調(diào)研,收集機電設(shè)備的運轉(zhuǎn)信息,結(jié)合技術(shù)人員和現(xiàn)場操作人員的實際工作經(jīng)驗,進行電氣控制設(shè)計。
2.2使線路簡明經(jīng)濟
2.2.1減少觸點,簡化線路
在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下,觸點數(shù)目越少,線路越簡單,工作可靠性越高,故障率越低,所以要盡量減少不必要的觸點。通??梢圆扇〉姆椒ㄓ幸韵滤狞c:
(1)合并同類觸點。
(2)轉(zhuǎn)換觸點方式。
(3)利用二極管的單向?qū)щ姕p少觸點數(shù)目。
(4)通過邏輯代數(shù)減少觸點。
2.2.2減少連接導(dǎo)線數(shù)量和長度
電氣控制線路應(yīng)該基于實際情況,合理安排電氣設(shè)備和原件的位置排布及實際連線,使連接導(dǎo)線數(shù)量最少,長度最短。所以當(dāng)同一電器的不同觸點,應(yīng)該盡可能設(shè)計成實用的公共連接線。
2.3保證電控線路可靠性
2.3.1正確連接電路線圈,防止短路
應(yīng)該注意電器線圈與電氣觸頭分離分布,電源一側(cè)為線圈,電源另一側(cè)為觸頭,相鄰的觸頭盡量接在同電位端。這樣的話,當(dāng)某一電器觸點發(fā)生故障,也不至于引起電源的短路。
交流線路中,即使外加電壓是兩個線圈額定的電壓之和,也不允許兩個電器原件的線圈形成串聯(lián)。兩電感量相差懸殊的直流電壓線圈不能直接并聯(lián),可在ka線圈電路中單獨串接km的常開觸點。
2.3.2避免出現(xiàn)寄生電路
寄生電路是指線路工作時,發(fā)生故障而接通的電路。寄生電路會破壞電器元件和控制線路的工作次序,或造成誤動作,所以應(yīng)該盡量避免??蓪⒅甘緹襞c其相應(yīng)的接觸器線圈并聯(lián),避免寄生回路。
2.3.3避免發(fā)生觸頭"競爭","冒險"現(xiàn)象
觸頭競爭是指當(dāng)控制電路狀態(tài)發(fā)生變換時,電路中的電器元件的觸頭狀態(tài)也隨之發(fā)生變換。由于電器元件總有一定的固有動作時間,對于一個時序電路來說,往往會有不按時序動作的情況發(fā)生,觸頭爭先吸合,就會得到幾個不同的輸出狀態(tài),可能引起通電的電器失電,從而電路無法正常工作。這種現(xiàn)象稱為電路的"競爭"。觸頭冒險是指對于開關(guān)電路,由于電器元件的釋放延時作用,也會出現(xiàn)開關(guān)元件不按要求的邏輯功能輸出,這種現(xiàn)象稱為"冒險"。
2.4確??刂凭€路安全性
2.4.1短路保護
短路時的強大電流容易導(dǎo)致各種電氣設(shè)備和元件的絕緣受損和機械損壞,所以,需要設(shè)置相應(yīng)的短路保護機制以求迅速可靠地切斷電源。可以采取的措施有:利用熔斷器作為短路保護電路,利用自動開關(guān)作短路保護。
2.4.2過電流保護
過電流常見的問題情況有:機電設(shè)備錯誤啟動或負(fù)載過大會引起電動機產(chǎn)生很大的過電流;過大的沖擊負(fù)載會引起電動機產(chǎn)生過大的沖擊電流,從而電動機換向器損壞;過大的電動機轉(zhuǎn)矩會使生產(chǎn)機械的機械傳動部分受到損壞??刹扇〉慕鉀Q措施是利用過電流繼電器來保護電路。
2.4.3 過載保護
機電設(shè)備電動機長期過載運行時,繞組溫升將超過允許值,從而損壞電動機。要多采用具有反時限特性的熱繼電器加以保護,并同時裝備熔斷器或者過流繼電器配合輔助運用。
2.5便于操作、維修
機電設(shè)備電氣控制的具體安裝與配線過程中,電器元件需留備用觸點,必要時留備用元件;為檢修方便,應(yīng)設(shè)置電氣隔離,避免帶電檢修;為調(diào)試方便,控制要簡單,能快速實現(xiàn)從兩種方式間的轉(zhuǎn)換。
為了便于在生產(chǎn)機械旁調(diào)試,應(yīng)該設(shè)置多點控制;操作回路較多的情況下,如果要求正反轉(zhuǎn)及調(diào)速,就需要采用主命令控制器代替許多按鈕。
3.總結(jié)
在機電設(shè)備的電氣控制中需要注意的問題還有很多,如避免許多電器依次動作才能接通另一電器的現(xiàn)象,考慮檢測儀表、信號指示、報警及照明等要求,本文無法一一例舉。但是,一個可遵循的基本原則是:既要考慮到電氣控制線路正常工作的情況,也要充分考慮發(fā)生故障時的狀況和可能引起的后果,并事先合理安排線路,對后果加以控制。只有做好這些工作,機電設(shè)備電氣控制工作才能高效的進行,我國的機電一體化工程才會加速發(fā)展。
【參考文獻】
[1]劉利宏.電氣控制設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題,湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2004(03).
[2]郭選明.試論電氣控制設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題,煤炭技術(shù),2012(10).
[3]郭斌,林枕秋.消除感應(yīng)電壓影響繼電器返回的措施,電工技術(shù)雜志,2001,(09).
“電力拖動”課程對機電專業(yè)人才培養(yǎng)的重要作用
電氣傳動類課程在機電專業(yè)中發(fā)揮著十分重要的作用,與其他課程有著密切的聯(lián)系,在機電專業(yè)課程體系中起著承前啟后的作用。學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程,一方面可以強化學(xué)生的電路基礎(chǔ)知識,提升學(xué)生在電氣技術(shù)方面的素養(yǎng),鍛煉學(xué)生的抽象思維能力與分析能力;另一方面,學(xué)生要掌握電機這種特殊機械裝置,必須掌握磁路結(jié)構(gòu)(鐵芯)、電路結(jié)構(gòu)(繞組)及電動機的運行特性,還要具備機械和力學(xué)知識。通過學(xué)習(xí)“電力拖動”課程,可以培養(yǎng)學(xué)生空間分析能力和構(gòu)思能力。
高職機電類專業(yè)課程體系存在的問題
高職院校制定機電類專業(yè)教學(xué)計劃過程中,參照了本科或?qū)?圃盒C電類專業(yè)的“電力拖動”課程體系。如高職院校的自動化專業(yè)開設(shè)“電機與電力拖動”課程,數(shù)控、設(shè)備維修與管理、機電一體化專業(yè)開設(shè)“電機與電氣控制技術(shù)”課程,這些課的先修課是“電路基礎(chǔ)”、“電力電子技術(shù)”等,后續(xù)課是“可編程邏輯控制原理與應(yīng)用”、“機電一體化系統(tǒng)與設(shè)計”等。高職院校機電類專業(yè)開設(shè)的“電機與電力拖動”、“電機與電氣控制技術(shù)”課程內(nèi)容主要又以電機學(xué)和電力拖動的傳統(tǒng)內(nèi)容為主。由此可見,高職機電類專業(yè)的課程體系、課程內(nèi)容、教學(xué)順序與普通大學(xué)機電類專業(yè)課程開設(shè)方式差異較小。這對高職機電類專業(yè)教學(xué)帶來一定的問題。一方面,由于教學(xué)課時較少和教學(xué)內(nèi)容繁多,學(xué)生很難熟練掌握電機與電力拖動的課程的主要內(nèi)容;另一方面,課程體系中較少涉及電氣傳動方面的新技術(shù),這不利于培養(yǎng)社會急缺的機電專業(yè)高端技能型人才。
高職“電力拖動”課程體系改革
在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下,如何改革高職“電力拖動”課程體系,仁者見仁,智者見智。筆者認(rèn)為,要培養(yǎng)高端技能型機電專業(yè)人才,首先應(yīng)加強專業(yè)技能訓(xùn)練,以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力為主旨,突出人才培養(yǎng)的“技能型”特征。其次,在電氣傳動技術(shù)方面,首先要鞏固傳統(tǒng)核心知識的教學(xué),再以企業(yè)實際要求為依據(jù),適當(dāng)提高知識層級,補充新內(nèi)容,以突出培養(yǎng)“高端”技能人才的高職教育特征。
當(dāng)前編寫的高職《電力拖動》類教科書,似乎遵循淡化理論突出實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)要求,大刀闊斧地破舊立新,實際上這只是傳統(tǒng)教材的壓縮餅干。如很多《電機與電氣控制技術(shù)》教材,將傳統(tǒng)的《電機學(xué)》、《電力拖動》、《電氣控制基礎(chǔ)及機床電氣控制技術(shù)》拼湊在一起,又要求在一學(xué)期內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),并且還要安排大量的實習(xí),實際理論教學(xué)課時不足以前的三分之一。在這種教學(xué)安排下,教師不可能深入淺出地講授教學(xué)內(nèi)容,為了完成教學(xué)任務(wù),很難顧及教學(xué)效果。在學(xué)生文化基礎(chǔ)知識薄弱和教學(xué)進度快的情況下,學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和掌握多少知識可想而知。筆者認(rèn)為,在學(xué)時少和教學(xué)效果打折扣的要求下,要整合教學(xué)內(nèi)容,必須明確兩點:一是整合知識內(nèi)容不是簡單地堆砌和拼湊;二是壓縮課程也不是把教材中的相關(guān)性較小的內(nèi)容和公式推導(dǎo)簡單地刪掉。教材編寫者必須在充分理解課程設(shè)置的目的、功能及課程之間的內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上,以達到的教學(xué)目的為依據(jù),對相應(yīng)知識內(nèi)容重新“熔化”和“鑄造”。在整合課程中應(yīng)該做到兩點:一是必須突出核心、主干內(nèi)容,突出課程的知識主體,也就是要保留傳統(tǒng)教材中的經(jīng)典和精華內(nèi)容,不能因為某些重要內(nèi)容的公式較多、論證較繁復(fù),而以“淡化理論”為由將其刪除;二是在整合那些相對獨立的教學(xué)內(nèi)容時,不能為了整合和壓縮,把本無關(guān)聯(lián)關(guān)系的教學(xué)內(nèi)容生拉硬扯地湊合在一起。目前,“電力拖動”類的“電機與電氣控制技術(shù)”課程的許多教科書和一些學(xué)校制定的課程標(biāo)準(zhǔn)都出現(xiàn)了“多、雜、散”的問題,把多門課程的內(nèi)容全部納入一門課程,課程內(nèi)容面面俱到,十分龐雜;大部分教材中融入了機床電氣控制的知識,牽強附會,課程內(nèi)容之間缺乏內(nèi)在邏輯關(guān)系。筆者認(rèn)為“電力拖動”基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)側(cè)重于電機及其拖動性質(zhì)和整體運行特征,只須簡單介紹拖動與電氣控制之間的關(guān)系,沒有必要介紹具體的設(shè)備電氣控制系統(tǒng)。因此“電機與電氣控制技術(shù)”課程的電氣控制章節(jié)只須介紹低壓電器、基本繼電接觸控制單元的內(nèi)容就可以了,甚至可以不介紹電氣控制的內(nèi)容,可以把這些內(nèi)容納入其他的課程之中。
【關(guān)鍵詞】電氣控制系統(tǒng);自動化;設(shè)計思想;設(shè)計思路
一、電氣控制系統(tǒng)的規(guī)范化設(shè)計和系統(tǒng)功能設(shè)計
1、電氣系統(tǒng)設(shè)計過程中可以利用最流行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件,主要包括Unix操作系統(tǒng)、X窗口人機接口、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約等。通過對此類軟件進行規(guī)范化設(shè)計,可以促使電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化管理,更好地滿足開放系統(tǒng)發(fā)展的需要。開放系統(tǒng)設(shè)計過程中通常需要對可攜性軟件進行綜合分析,從而能夠滿足硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的具體要求。保證整個電氣控制系統(tǒng)具有很高的兼容性。
2、系統(tǒng)功能設(shè)計。電氣系統(tǒng)在自動化控制設(shè)計過程中,需要根據(jù)電氣控制和單機組的運行特點進行綜合分析,從而能夠把發(fā)動機和變壓器組的電氣系統(tǒng)控制在一個合理的范圍內(nèi),最終能鞏固納入ECS監(jiān)控范圍內(nèi)。發(fā)動機和變壓器組出口需要220kV/500kV斷路器,從而能夠?qū)Ω綦x開關(guān)進行有效性控制,最終能夠?qū)浖M行科學(xué)化操作。通過廠高變保護、發(fā)變組保護、勵磁變壓器保護控制達到自動控制的根本目標(biāo)。
二、電氣控制系統(tǒng)自動化的設(shè)計思想
完整電氣自動系統(tǒng)需要綜合考慮其系統(tǒng)功能,對各種控制單元進行保護,建立完整的緊急
手動操作系統(tǒng),擁有完善跳、合閘手段,能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)進行監(jiān)視、控制、報警、測量,此類工作可以通過完整的系統(tǒng)設(shè)計利用計算機監(jiān)控系統(tǒng)完成。
從分布式角度看,電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程中需要按照模塊化的思想,按照分布式開放結(jié)構(gòu)設(shè)計策略,各個控制保護功能能夠均勻分布在開關(guān)柜上,并且能夠盡量完成開關(guān)的控制保護功能,同時有效控制保護單元。電氣系統(tǒng)設(shè)計過程中需要把所有的保護、控制、測量、報警等信號均勻的分布在單元模塊內(nèi),從而能夠按照數(shù)據(jù)信號通信的要求進行工作,通過光纖總線進行主要控制,提高系統(tǒng)監(jiān)控性能,為自動化控制奠定重要的基礎(chǔ)。電氣系統(tǒng)自動化設(shè)計過程中需要建立完善的報警系統(tǒng),同時保證各個單元模塊之間相互不影響,協(xié)調(diào)工作。
從集中式自動控制設(shè)計角度看,需要建立集中立柜結(jié)構(gòu),各個控制模塊都要集中在專用柜中,對系統(tǒng)進行集中控制和保護,最終能夠完成保護、測量、控制、報警等信號采集功能,保證電氣系統(tǒng)能夠在保護柜內(nèi)進行數(shù)據(jù)處理。電氣控制系統(tǒng)自動化設(shè)計過程中通過主控總線監(jiān)控,最終能夠把信號傳輸?shù)奖O(jiān)控計算機,從而能夠保證傳輸信號的集中控制。電氣控制系統(tǒng)自動化設(shè)計過程中能夠體現(xiàn)簡單可靠的基本原理,采用多功能繼電器代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器,可以簡化二次接線。電氣系統(tǒng)分布式設(shè)計過程中需要在主控室和開關(guān)柜之間接線,從而能夠按照集中式接線設(shè)計,對開關(guān)柜與主控制之間綜合控制,達到協(xié)調(diào)通信的最終目標(biāo)。通過自動控制系統(tǒng)可以把開關(guān)柜內(nèi)接線系統(tǒng)進行有效控制,從而能夠達到設(shè)計簡單化的根本目標(biāo)。
電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程中需要突出可擴展性的特點,電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程中用戶數(shù)量會越來越多,因此系統(tǒng)規(guī)劃過程中主要考慮系統(tǒng)的擴展性特點,對系統(tǒng)進行綜合性設(shè)計,保證電氣系統(tǒng)控制更加有效,從而能夠滿足功能擴充的總體需要。兼容性問題一直是電氣控制系統(tǒng)面臨的一個重要問題,通過對其兼容性進行分析,可以保證用戶的規(guī)模和功能的擴展,通過對串行通信接口進行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,從而能夠設(shè)計出合理的I/O接口,按照用戶自己的需要靈活配置,保證系統(tǒng)軟件能夠更科學(xué)合理地運行。
三.電氣控制系統(tǒng)自動化的設(shè)計思路
1、電氣控制系統(tǒng)自動化設(shè)計現(xiàn)場總線監(jiān)控設(shè)計?,F(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)運用到電氣控制系統(tǒng),對電氣系統(tǒng)自動化水平提高產(chǎn)生了重要的作用。電氣總線監(jiān)控系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計過程中更具有針對性,因此在不同的間隔時間范圍內(nèi)可以采取不同的功能,所以系統(tǒng)設(shè)計過程中可以按照時間間隔模式進行綜合設(shè)計。此種方式除了具有遠程監(jiān)控的功能外,還可以對系統(tǒng)進行設(shè)備隔離,提高系統(tǒng)整體自動化程度,對電氣系統(tǒng)整體技術(shù)提升具有十分重要的意義。電氣設(shè)備設(shè)計過程中需要對I/O卡件、端子柜、隔離設(shè)備、模擬量變送器等進行分析,智能設(shè)備設(shè)計過程中需要按照就地安裝的基本原則,通過監(jiān)控系統(tǒng)進行綜合通信連接,從而能夠節(jié)省大量的控制時間,整個系統(tǒng)設(shè)計過程中節(jié)約了很多投資,同時系統(tǒng)的整體維護量也下降了,從而節(jié)約了系統(tǒng)的成本。電氣監(jiān)控自動化系統(tǒng)設(shè)計過程中需要保證各個監(jiān)控設(shè)備功能相對獨立,設(shè)備之間通過網(wǎng)絡(luò)相互連接,達到網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活的特點,整個系統(tǒng)的可靠性有了很大的提高,系統(tǒng)設(shè)計過程中如果某一個裝置故障會影響系統(tǒng)的元件,但不會使整個系統(tǒng)癱瘓,因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式已經(jīng)成為電氣監(jiān)控系統(tǒng)未來發(fā)展的方向。電氣控制系統(tǒng)自動化處理過程中可以按照集成方式不同選擇不同的平臺,實現(xiàn)不同的集成模式。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)和顯示技術(shù)的發(fā)展,電氣設(shè)備控制系統(tǒng)可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián),達到自動化控制的根本目標(biāo)。
2、集中監(jiān)控方式設(shè)計。電氣控制系統(tǒng)自動化設(shè)計過程中需要突出監(jiān)控功能的實現(xiàn),從而能夠更好地完成系統(tǒng)的運行維護功能。集中式監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)成中可以把各個系統(tǒng)功能集中到一個處理器中進行處理,因此處理器的任務(wù)比較繁重,但是處理速度也會在這樣的環(huán)境下受到一定程度的影響。但是電氣設(shè)備需要進行全面的監(jiān)控,從而能夠更好地控制監(jiān)控對象,監(jiān)控對象增加的時候系統(tǒng)主機的冗余會下降,因此電纜的數(shù)量也會增加,整個項目投資會增加,如果是長距離電纜設(shè)計,會產(chǎn)生信號干擾方面的問題,對系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生一定的影響。斷路器的聯(lián)鎖和隔離刀閘的操作閉鎖主要是通過硬接線,在此情況下輔助接點會出現(xiàn)不到位的問題,造成設(shè)備無法進行全面操作。如果采取二次接線的方式,增加系統(tǒng)的復(fù)雜性,那么系統(tǒng)查線不方便,從而能夠增加系統(tǒng)的維護量,對整個系統(tǒng)自動化控制會產(chǎn)生一定的影響。電氣系統(tǒng)自動化設(shè)計過程中查線和傳動過程中會因為接線復(fù)雜造成錯誤操作,因此系統(tǒng)設(shè)計過程中需要綜合考慮多方面的因素,提高系統(tǒng)自動化程度。
3、電氣控制系統(tǒng)自動化設(shè)計遠程監(jiān)控模式。電氣控制系統(tǒng)自動化設(shè)計過程中需要采取遠程控制的方法,能夠節(jié)約大量電纜、節(jié)約大量安裝費用、提高可靠性、增加材料利用率,整個系統(tǒng)變得更加靈活,對電氣系統(tǒng)自動化控制會產(chǎn)生積極的作用。目前電氣系統(tǒng)采取的多種現(xiàn)場總線通訊速度都不是很高,因此需要程監(jiān)控模式提高系統(tǒng)的訪問速度,電廠電氣部分通訊量相對比較大,因此此種方式更加適合于中小系統(tǒng)監(jiān)控,能夠保證整個系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制。
四、結(jié)束語
電氣控制系統(tǒng)自動化設(shè)計過程中需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,按照電氣系統(tǒng)設(shè)計的基本原則開展有效的工作,提高系統(tǒng)的綜合管理水平,為電氣系統(tǒng)完成相應(yīng)功能奠定重要基礎(chǔ),能夠更好地提高電氣系統(tǒng)的自動化水平,促使電氣系統(tǒng)功能更加完善。
參考文獻:
[1]盧秀浩.試論電氣自動化控制設(shè)備可靠性的測試[J].才智,2011(13).
[關(guān)鍵詞]電力工程;課程群;優(yōu)化方案
[中圖分類號] G642.3 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)04-0063-02
電氣工程及其自動化專業(yè)作為傳統(tǒng)的工程學(xué)科,已有上百年的發(fā)展歷史。為適應(yīng)新時期社會對電氣工程人才的不同需求,國內(nèi)外高校不斷推動電氣工程教育的發(fā)展與改革,教育理念也隨著時代的發(fā)展而變化,從原來的“重理論輕實踐”,逐步發(fā)展為“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”。[1][2]
電力工程作為電氣工程及其自動化本科生培養(yǎng)的主干課程,是電氣工程本科生人才培養(yǎng)的重點課程,也是整個電氣工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程。[3]可見,如何提高電力工程課程的教學(xué)水平,這對于提高本科生的教育水平及畢業(yè)質(zhì)量有著重要的意義。電力工程作為一門整合工廠供電及電力系統(tǒng)分析兩門課程的綜合性課程,對構(gòu)建本科生電力系統(tǒng)知識體系具有舉足輕重的作用。課程內(nèi)容的豐富性造成了學(xué)時緊張、講課內(nèi)容泛而不精的情況。為解決該問題,可以從宏觀層面出發(fā),將若干電力工程相關(guān)課程內(nèi)容統(tǒng)一整合,從而優(yōu)化學(xué)時,突出重點,推動電力工程課程群建設(shè),使學(xué)生對電力系統(tǒng)的整體設(shè)備運行、調(diào)度、保護及設(shè)計有一個完整的了解,最終讓學(xué)生構(gòu)建完整的電力工程知識體系,滿足電力工業(yè)對人才發(fā)展的需求。這樣,加緊推進電力工程課程群建設(shè)與實踐,就成為了電氣工程本科生教育改革的首要任務(wù)。
一、課程群建設(shè)理念簡介
20世紀(jì)90年代,北京理工大學(xué)在題為《在課程建設(shè)中應(yīng)當(dāng)以教學(xué)計劃的整體優(yōu)化為目標(biāo)》的教育改革項目中,首先提出了課程群建設(shè)的總體思路,繼而逐漸發(fā)展成為學(xué)科教育改革的新興理念,為國內(nèi)眾多高校教育改革提供了參考。課程群的主要內(nèi)涵為[4]:整合三門及三門以上學(xué)科相關(guān)課程,相互傳承,相互B透,相互補充,從而整合課程授課內(nèi)容,使課程結(jié)構(gòu)合理,層次清晰,進一步挖掘課程的整體優(yōu)勢,從而建立起學(xué)科優(yōu)勢。課程群不僅能使學(xué)生能夠在較短的學(xué)時內(nèi)掌握重點、有效的知識,構(gòu)建堅實的知識體系,也能使教師在授課過程中將有限的知識點講透講精。課程群的整體是全面而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,這就避免了原來單一課程為求知識全面而進行“蜻蜓點水”般的講課模式。
二、電力工程課程群建設(shè)方案
建立電力工程課程群,首先應(yīng)分析原有課程授課模式的不足,然后參考課程群的內(nèi)涵,選擇合理的相關(guān)課程,建立對應(yīng)的課程群,這樣才能提出合理的優(yōu)化整合方案。
(一)原有授課模式的不足
電力工程課程是整合工廠供電及電力系統(tǒng)分析相關(guān)課程的一門綜合性課程,主要講授電力系統(tǒng)的基本組成和運行原理,電力系統(tǒng)的元件參數(shù)計算、穩(wěn)定運行分析和故障分析的基本方法,電力系統(tǒng)電氣主接線設(shè)計、主要電器設(shè)備選擇的原則和方法、繼電保護等內(nèi)容。由于囊括了工廠供電及電力系統(tǒng)分析兩門課程的內(nèi)容,其課程內(nèi)容豐富且繁重。在有限的學(xué)時中講授如此多的內(nèi)容在給教師帶來極大授課壓力的同時,也會讓學(xué)生漸漸失去學(xué)習(xí)熱情,并最終影響其對整個電力系統(tǒng)知識體系的構(gòu)建。
(二)課程群課程的選擇
電力工程課程群建設(shè),須秉承學(xué)科相近的原則,對知識點有重復(fù)或傳承的課程進行整合優(yōu)化,從而建立起合理有效的課程群,使教師能輕松地傳播知識,學(xué)生能有效地學(xué)習(xí)知識。為此,結(jié)合我校電氣工程教育的特色與傳統(tǒng),我們挑選出了電力系統(tǒng)繼電保護原理、電氣控制技術(shù)及電力系統(tǒng)調(diào)度自動化等三門課程,結(jié)合電力工程課程來建設(shè)電力工程課程群。
電力系統(tǒng)繼電保護原理主要講授繼電保護的基本概念、輸電線路的電流保護、接地保護、距離保護、縱聯(lián)保護的基本原理,變壓器保護的基本配置及主要保護的基本原理,自動重合閘、發(fā)電機保護、母線保護等內(nèi)容。電氣控制技術(shù)則主要討論異步電動機拖動系統(tǒng)和直流電動機調(diào)速系統(tǒng)的起動和調(diào)速控制技術(shù),以及電氣線路的分析和設(shè)計,常用電磁式低壓電器的作用與分類、結(jié)構(gòu)與工作原理,可編程控制器的基本工作原理等。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化則以電力系統(tǒng)“四遙”為主線,主要講述電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的有關(guān)理論,性能和運行特性,涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行的相關(guān)基礎(chǔ)理論。
從上述三門課程講授的內(nèi)容可以看出,其與電力工程的課程內(nèi)容互有傳承,相互滲透,并有較多的重復(fù)。電力工程主要講授電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)內(nèi)容,繼電保護則是在其基礎(chǔ)上的升華。因為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行離不開保護裝置的調(diào)節(jié)與動作,而保護裝置的調(diào)節(jié)與動作又離不開電氣控制設(shè)備的判斷與運行,而這一切設(shè)備的自動化管理都離不開“四遙”技術(shù)的調(diào)度與管理。因此,從內(nèi)容上可以較為清晰地看出,這四門課程存在明顯的傳承關(guān)系,因而在授課過程中存在較多知識重復(fù)的問題。建立電力工程課程群,就是以電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行為基點,逐步提升知識的難度與高度,使知識結(jié)構(gòu)緊密,易于學(xué)生掌握。為建立結(jié)構(gòu)合理、層次清晰的電力工程課程群,就要對教學(xué)內(nèi)容及課時進行整體優(yōu)化。
(三)電力工程課程群整體優(yōu)化方案
可以從三個角度來優(yōu)化電力工程課程群,分別為課程優(yōu)化、實驗優(yōu)化以及考核優(yōu)化。課程及實驗優(yōu)化主要以教師為主體,即明確“教什么”,而考核優(yōu)化則主要以學(xué)生為主體,即明確“學(xué)什么”。
1.課程優(yōu)化
針對四門課程授課內(nèi)容的特點,可以首先將電力工程課程中的繼電保護一節(jié)的內(nèi)容移到電力系統(tǒng)繼電保護課程專門講授,而電力系統(tǒng)監(jiān)測與控制的內(nèi)容并入電力系統(tǒng)調(diào)度自動化課程中講授,與開關(guān)電器電弧、滅弧相關(guān)的原理及相應(yīng)保護設(shè)備,則并入電氣控制技術(shù)的高低壓電器一節(jié)講授。此外,電力系統(tǒng)繼電保護的微機保護一節(jié)與電力系統(tǒng)調(diào)度自動化課程內(nèi)容有較大的重復(fù),特別是硬件部分有許多相同之處,因此可以考慮將其并入電力調(diào)度自動化課程中講授。由此,通過重新制訂教學(xué)大綱,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容重新安排學(xué)時,可以使每一門課程的學(xué)時數(shù)得到合理安排。
2.實驗優(yōu)化
以往為促進學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力,每一門課程都配以相應(yīng)的實驗。該類實驗的特點是與教材內(nèi)容結(jié)合較為緊密,但主要以驗證性及演示性實驗為主,實驗時間分散,實驗內(nèi)容缺乏系統(tǒng)化。學(xué)生通過實驗只能片面地了解一部分課程內(nèi)容,且只能了解部分設(shè)備的運行情況,缺乏對整個電力系統(tǒng)運行的深入理解。因此,有必要整合實驗內(nèi)容,將單一分散的實驗課時整合為持續(xù)時間較長的整體的課程設(shè)計。
以上述四門課程為例,可以強調(diào)四門課程綜合的課程設(shè)計,如要求學(xué)生設(shè)計某廠礦的變電所,從而考核學(xué)生電氣設(shè)備選擇、電氣主接線設(shè)計、負(fù)荷計算等方面的知識。同時,還可以在此基礎(chǔ)上增加繼電保護裝置的要求,并要求學(xué)生繪出遙信遙感的結(jié)構(gòu)圖,從而考查學(xué)生綜合運用知識的能力,使學(xué)生能夠通過課程設(shè)計,達到整體了解變電所設(shè)計運行的基本方法以及注意點,從而提高學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)能力的目的。此外,還可以安排學(xué)生到臨近變電站進行參觀實習(xí),讓學(xué)生了解相關(guān)電氣設(shè)備具體的作用,增強學(xué)生的感官認(rèn)識。相較于以往效率較低的課程實驗,這樣可以極大地提高W生的學(xué)習(xí)效率,并促進學(xué)生知識的整體消化吸收。
3.考核優(yōu)化
課程內(nèi)容的優(yōu)化必然帶來考核內(nèi)容的優(yōu)化。以往由于課程知識點繁雜,學(xué)生在期末復(fù)習(xí)時需要記憶許多與本門課程內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不高的知識點,而課程的核心知識點卻由于復(fù)習(xí)時間緊而未能有效地掌握,從而影響了學(xué)生的成績。因此,通過課程群內(nèi)容的整體優(yōu)化,每一門課程都有相應(yīng)的重點內(nèi)容,這使得學(xué)生能夠在復(fù)習(xí)時能緊緊圍繞課程的核心知識點展開,而將關(guān)聯(lián)度并不高的內(nèi)容放入課程群的其他課程中進行復(fù)習(xí),從而提高每一門課程的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)效率。這樣既能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,也能使學(xué)生掌握合理有效的學(xué)習(xí)方法。
課程優(yōu)化、實驗優(yōu)化以及考核優(yōu)化有效地改善了教師與學(xué)生的教學(xué)及學(xué)習(xí)情況,使得教師講授最優(yōu)化,學(xué)生學(xué)習(xí)最優(yōu)化,使學(xué)生在有效的時間內(nèi)牢固掌握核心知識成為可能,從而實現(xiàn)了課程群建設(shè)的目標(biāo)與意義。
三、結(jié)束語
本文針對建設(shè)的電力工程課程群,分析了課程群內(nèi)不同課程的特點,從課程、實驗、考核三個方面提出了具體的優(yōu)化方案,為進一步推動電氣工程本科生教育改革提供了參考。當(dāng)然,相關(guān)優(yōu)化方案還需在后續(xù)教學(xué)過程中根據(jù)實際教學(xué)效果不斷地完善改進,這樣才能使教學(xué)方法緊跟時展的腳步,使培養(yǎng)的學(xué)生能夠符合社會對人才發(fā)展的要求。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 丁守成, 張愛華, 黃瑞,等.電工電子實驗系列課程體系建設(shè)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2015(6):98-100,104.
[2] 張濤,吳謹(jǐn),熊慶國,等.電子電氣類工程教育的探索與實踐[J].大學(xué)教育,2013(5):30-31.
關(guān)鍵詞:專業(yè)課程 教學(xué)改革 學(xué)生技能 教學(xué)質(zhì)量
0 引言
高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是將學(xué)生培養(yǎng)為生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的技術(shù)應(yīng)用型人才和管理人才。學(xué)生必須有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)和過硬的專業(yè)技能,才能在就業(yè)市場上具有優(yōu)勢和競爭能力。所以,專業(yè)課教學(xué)在職業(yè)教育中起著舉足輕重的作用,是職業(yè)教育的命脈。對專業(yè)課程進行教學(xué)改革,使學(xué)生學(xué)有所用、學(xué)以致用,是專業(yè)課教師義不容辭的責(zé)任,也是值得我們思考和探討的問題。文中以《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》為例,針對教學(xué)現(xiàn)狀,探討如何進行課程教學(xué)改革,提高專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量。
1 傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題
1.1 理論教學(xué)的深度與廣度問題
作為突出實用、培養(yǎng)技術(shù)型、應(yīng)用型人才的職業(yè)技術(shù)學(xué)院,絕大多數(shù)專業(yè)課程是實用性、工程性和綜合性較強的課程,要求理論知識夠用就行。例如《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》,該課程是高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣運行與控制專業(yè)、機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)、機械制造及自動化等專業(yè)的一門主要專業(yè)課程。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,課程的教學(xué)內(nèi)容越來越豐富,但對于職業(yè)學(xué)院學(xué)生,文化基礎(chǔ)相對薄弱,老師感覺教學(xué)效果不好,需要花大量時間補充該課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。因此,教師應(yīng)把握理論教學(xué)的深度與廣度問題。
1.2 教學(xué)方法與教學(xué)手段問題
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是單調(diào)的黑板加粉筆的“黑白”世界。教師將大量的時間花在畫電路圖、波形圖、原理講解、程序編寫等方面,會造成課堂信息量小、教師很辛苦,學(xué)生收獲也不大。與先進的計算機輔助教學(xué)方法和教學(xué)手段不相適應(yīng),單調(diào)的教學(xué)形式不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性,不利于學(xué)生對課程的理解與掌握。
1.3 實踐教學(xué)與學(xué)生技能問題
傳統(tǒng)實驗教學(xué)中基礎(chǔ)性實驗偏多,而綜合性、設(shè)計性實驗偏少,學(xué)生做實驗時,主要是驗證課堂的理論知識和已有的實驗成果,學(xué)生技能訓(xùn)練較少。因此,要對實踐內(nèi)容進行調(diào)整,增加綜合性、有難度的實驗、實訓(xùn)項目。并結(jié)合職業(yè)技能,融入職業(yè)資格考試相關(guān)知識,使學(xué)生掌握科學(xué)實驗的基本方法外,具備分析問題與解決問題的綜合技能與一定的職業(yè)能力。
2 提高教學(xué)質(zhì)量,從以下幾方面進行教學(xué)改革
2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,建立課程新體系
高等職業(yè)學(xué)校學(xué)生無須講授深奧的理論知識,重在于提高他們的實踐技能,所以在教學(xué)過程中,應(yīng)把握理論“必須、夠用”,突出應(yīng)用型、實踐性的原則。在保證基礎(chǔ)理論的前提下,去掉不必要的理論分析,對課堂教學(xué)內(nèi)容進行更新與優(yōu)化,以便在有限的學(xué)時內(nèi)高質(zhì)量地完成教學(xué)內(nèi)容。例如《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》,該課程教學(xué)在教改時做以下調(diào)整,以常用低壓電氣設(shè)備的基本原理及作用、可編程控制器的組成為基礎(chǔ);以繼電-接觸器控制電路的基本環(huán)節(jié)、S7-200系列PLC的基本指令為重點;并簡單介紹低壓電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、典型生產(chǎn)機械電氣控制系統(tǒng)的工作原理、可編程控制器的工作原理、S7-200系列PLC的功能指令;以S7-300型PLC、S7-400型PLC相關(guān)知識為擴展內(nèi)容;同時,把PLC控制技術(shù)的發(fā)展方向引入課堂內(nèi)容;根據(jù)職業(yè)資格鑒定考試標(biāo)準(zhǔn),增加繼電-接觸器控制電路設(shè)計及PLC的應(yīng)用技術(shù)相關(guān)知識。在PLC控制系統(tǒng)的指令系統(tǒng)這部分內(nèi)容上,功能指令是學(xué)習(xí)的難點,部分功能指令在實際工程中應(yīng)用不多,因此在授課時就刪去了不常用的功能指令,只重點介紹基本指令,這樣既降低了學(xué)習(xí)難度,減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),也不影響教學(xué)效果。
2.2 改進教學(xué)方法與教學(xué)手段,增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
教學(xué)是以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體,是教與學(xué)相互交流的雙邊過程,教師好的教學(xué)方法,會起到事半功倍的作用。例如在《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》交通燈控制的程序編寫教學(xué)中,讓學(xué)生自己講、自己評,通過學(xué)生之間相互進行交流,吸引學(xué)生的注意力,調(diào)動了學(xué)生積極性,促進了雙向教學(xué)過程,提高了課堂效率。同時在課堂上積極實施啟發(fā)式教學(xué),隨時注意學(xué)生的反應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生帶著問題聽課,創(chuàng)建情境教學(xué),課堂教學(xué)內(nèi)容由淺入深,循序漸進,這樣也會取得良好的教學(xué)效果。
在教學(xué)形式上,理論課堂應(yīng)采取多種手段,充分利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備,使課堂“活”起來。利用多媒體教學(xué)手段,可將計算機圖形、圖像、聲音相結(jié)合,創(chuàng)造出最佳的教學(xué)形式和方法。一方面可以提高課堂的知識容量,提高講課效率;另一方面可以使教師把更多的時間和精力投入到教學(xué)內(nèi)容的研究中。實驗、實訓(xùn)教學(xué)課堂可以采用演示教學(xué)、項目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動法等多種教學(xué)方法,也可通過計算機仿真和其他智能化的虛擬實驗儀器,不受限制地開設(shè)實驗單元,從而加深學(xué)生對課程知識的理解。
2.3 考核方式多樣化,促進學(xué)生全面發(fā)展
“考、考,老師的法寶;分、分,學(xué)生的命根”這句話說明了傳統(tǒng)的教學(xué)考核對老師和學(xué)生的重要性??茖W(xué)的考核方法可以保證教師給學(xué)生一個客觀、全面的評價,引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展。職業(yè)教育重在加強素質(zhì)教育,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和動手能力,對考試內(nèi)容和考試方法進行改革是非常必要的。在考試內(nèi)容上應(yīng)注重應(yīng)用性、靈活性和綜合性;考試方法上,可以采用過程考核、理論與實踐相結(jié)合等多種形式,多角度考核方式,更多的考核學(xué)生的職業(yè)能力,避免學(xué)生死記硬背及違紀(jì)現(xiàn)象的發(fā)生,促進教學(xué)質(zhì)量的提高。對《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程考核做改革嘗試,平時成績占總成績的30%,包括出勤、作業(yè)、課堂問答以及單項操作實驗的完成情況,重在于過程考核;期末筆試重點考核理論知識包括畫圖、識圖、編程及應(yīng)用等,占總成績的40%;課程設(shè)計或綜合性實訓(xùn)占總成績的30%,包含設(shè)計(實訓(xùn))方案、實踐操作效果、實訓(xùn)報告(設(shè)計報告)等環(huán)節(jié)考核。通過以上多種方式、多個角度的考核,許多學(xué)生改變了平時懶散、期末臨時抱佛腳的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣,同時也使學(xué)生改變了只重視理論學(xué)習(xí),不重視實踐能力的情況,全面檢查了學(xué)生的綜合素質(zhì),避免了高分低能。實踐證明,在當(dāng)前生源質(zhì)量較差的情況下,應(yīng)用于《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程考核方式的改革,取得的效果是顯著的,鍛煉了學(xué)生的實踐技能和綜合能力。
2.4 改革實驗教學(xué),注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)
職業(yè)教育重在以實驗、實訓(xùn)教學(xué)方式提高學(xué)生實踐技能。實驗教學(xué)課堂中,學(xué)生對教師的依賴性較大,出現(xiàn)問題即找教師排除故障,因此,需要教師不斷改革實驗教學(xué)方法,既要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,更要培養(yǎng)他們的思考問題和解決實際問題的能力。教學(xué)過程中,教師可采用逆向思維的教學(xué)方法,先提出問題,及分析問題的方法,并指出解決問題的途徑,讓學(xué)生通過自己思考找到解決問題的具體方案,并在實驗中加以檢驗,提高了學(xué)生分析問題解決問題的能力。例如在《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程機械手控制、多種液體混合控制等實驗中,實驗前,要求學(xué)生根據(jù)實驗要求查找所用設(shè)備的參數(shù)、性能、接線與控制原理等知識,從而在觀察現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)問題等方面充分發(fā)揮主觀能動性。在實驗實訓(xùn)過程中,考察每個學(xué)生的實際操作能力,有針對性地提出線路連接和實驗現(xiàn)象等相關(guān)方面的問題,讓學(xué)生邊做邊答,防止學(xué)生機械接線,使實訓(xùn)走過場。通過這種教學(xué)改革,學(xué)生除了鞏固書本知識外,更主要的是熟悉并掌握實驗設(shè)備及儀器儀表的使用方法、硬件電路的連接與故障排除方法、程序的運行與調(diào)試方法,在實驗過程中,掌握數(shù)據(jù)的采集及處理、結(jié)果的分析與判斷方法,每一過程對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)都起到很大的作用。
實踐教學(xué)改革,也包括實踐教學(xué)內(nèi)容的改革。實踐教學(xué)內(nèi)容的改革從以下幾點出發(fā):精心選擇實驗、實訓(xùn)項目,精選最基本的但有較高實用價值的項目,減少驗證性實驗,加強綜合性實驗和應(yīng)用性實訓(xùn)項目。同時,教學(xué)內(nèi)容納入與該課程相關(guān)的職業(yè)技能資格證應(yīng)包括的知識與操作技能。并且,實踐教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與企業(yè)實際工作崗位接軌,以實際工作要求為標(biāo)準(zhǔn),以崗位需要和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),嚴(yán)格要求學(xué)生,實訓(xùn)過程中要特別強調(diào)操作的安全、認(rèn)真與規(guī)范。
2.5 開展興趣制作,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力
美國心理學(xué)家布魯納曾說:“興趣是認(rèn)識事物和探求知識的心理傾向,是求知的先導(dǎo)”。強制性學(xué)習(xí)是不可能持續(xù)的,良好的興趣和情感能使人點燃智慧的火花,是學(xué)習(xí)的動力。興趣的培養(yǎng)取決于教師的教學(xué)方法和藝術(shù)。專業(yè)課教師應(yīng)該結(jié)合專業(yè)課程基本知識,鼓勵學(xué)生創(chuàng)建一些興趣制作,興趣制作既能鞏固學(xué)生的專業(yè)知識,又能開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維,將知識融于趣味之中,讓學(xué)生在快樂中求學(xué),達到我們的教學(xué)目的。比如在《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程的教學(xué)中,老師講解完S7-200 PLC基本指令后,鼓勵學(xué)生根據(jù)自己興趣,利用所學(xué)知識制作搶答器、燈塔之光等控制電路板,并編制程序調(diào)試運行。當(dāng)學(xué)生們完成制作和調(diào)試成功后,會有一種成就感。通過這種鍛煉,增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,提高了學(xué)生的操作技能。
3 結(jié)束語
《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)改革實踐后, 教師教學(xué)質(zhì)量明顯提高。同時,學(xué)生學(xué)習(xí)目的更明確,學(xué)習(xí)積極性更高,綜合實踐能力提高更快,形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍,促進了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變和職業(yè)能力的提高。然而,職業(yè)教育專業(yè)課程教學(xué)改革是一個長期的工作,需要教師具有與時俱進的思想,把握本專業(yè)的最新技術(shù)、不斷優(yōu)化課程的教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法,才能真正實現(xiàn)職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo),將學(xué)生培養(yǎng)成為生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的技術(shù)應(yīng)用型人才和管理人才。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】電氣控制 PLC技術(shù) 教學(xué)實踐
可以把“電氣控制與PLC技術(shù)”看做是“工廠電氣控制”和“可編程控制器(PLC)”兩門課組合而成,該課程是高校電氣工程類及機電一體化類專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,它具有很強的實踐性和綜合性,既講理論,又重實踐與運用,對不少學(xué)生的就業(yè)有著重要的影響,因此,這門課程的教學(xué)實踐值得探究。
一、整合課程教學(xué)內(nèi)容,突出技術(shù)能力培養(yǎng)
《電氣控制與PLC技術(shù)》是《電氣控制技術(shù)》與《PLC技術(shù)》的整合。課程教學(xué)內(nèi)容的整合是實踐教學(xué)模式改革的核心,我們堅持從技術(shù)應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的角度出發(fā),實現(xiàn)“知識本位”向“應(yīng)用能力本位”的轉(zhuǎn)變。精簡、整合理論教學(xué)內(nèi)容,強化實踐能力訓(xùn)練。
本課程需解決的技術(shù)能力是:電氣控制技術(shù)應(yīng)用能力、PLC基本原理與應(yīng)用技術(shù)、SFC編程能力、功能指令應(yīng)用能力、系統(tǒng)設(shè)計與維護能力。按這些應(yīng)用能力,重新構(gòu)建了實踐教學(xué)內(nèi)容體系,提高實踐教學(xué)比重到60%。
因此,在課程內(nèi)容教學(xué)安排上,注重相關(guān)課程(如電機及拖動、單片機控制技術(shù)、傳感器與測試技術(shù)系統(tǒng)等)在本課程中的融會貫通,采用循序漸進的方式,分析現(xiàn)代設(shè)備的結(jié)構(gòu)、電氣控制原理、電氣控制主回路及控制回路、局部電路及整體分析、原理設(shè)計及工藝設(shè)計,從實驗到實訓(xùn),由易到難,逐步建立起現(xiàn)代設(shè)備電氣控制原理分析和故障診斷的方法。
二、多種教學(xué)方法并舉,有效增強教學(xué)效果
(一)啟發(fā)型教學(xué)模式
教學(xué)手段應(yīng)靈活多樣,課堂教學(xué)和開放教學(xué)相結(jié)合,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)個性化。應(yīng)當(dāng)把“啟發(fā)式教學(xué)”作為指導(dǎo)思想,力爭做到“三個結(jié)合”(即理論講授與實踐教學(xué)相結(jié)合,教師講授與師生討論相結(jié)合,課內(nèi)教學(xué)與課外研究相結(jié)合)。圍繞課程的重點內(nèi)容、重要概念,師生共同提出新問題、進行新思考和討論,達到互相啟發(fā),激發(fā)創(chuàng)新思維的火花,培養(yǎng)學(xué)生強烈的創(chuàng)新意識。
(二)采用多媒體課件的教學(xué)方式、增加教學(xué)直觀性和趣味性
充分利用多媒體圖文并茂,聲形相映,活潑有趣等優(yōu)點,利用其交互給人以身臨其境的感覺,使教學(xué)過程變得簡單而有趣,更具有吸引力和趣味性,進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),進而提高教學(xué)質(zhì)量。
在教授低壓電器元件模塊中,利用動畫課件演示電器元件的結(jié)構(gòu)和工作過程,講解電器元件的功能和工作原理,學(xué)生從視覺上獲得了直觀的感性認(rèn)識后,理解起來可以達到事半功倍的效果。如在講授熱繼電器在電動機過載保護作用時,對于發(fā)熱元件的熔斷、傳動結(jié)構(gòu)的連鎖、觸點的動作等問題,學(xué)生理解起來一直有相當(dāng)?shù)碾y度,但利用多媒體的動畫技術(shù)將熱繼電器過載保護的動作過程動態(tài)地展現(xiàn)出來后,學(xué)生很容易地就接受了。
三、增加不同機型和多種編程軟件的教學(xué)
PLC的機型很多,在該課程中只安排了一種機型,即三菱FX系列PLC的學(xué)習(xí),為了擴展學(xué)生的知識面,以及為了和以后的就業(yè)崗位接軌,必須要了解和學(xué)習(xí)其他機型。不同的機型之間雖然有相通的地方,但各有特色,即使是二菱FX系列PLC,也有著多種相關(guān)的軟件,如FXGP/WIN—C編程軟件、MCGS組態(tài)軟件、FX—PCS—DU/WIN—C畫面創(chuàng)建軟件、GX Developer和GX一Simulator軟件等。所以,通過多媒體課件,豐富了這部分的內(nèi)容,學(xué)生可以自主的學(xué)習(xí)相關(guān)的知識,為學(xué)生課后進行自我學(xué)習(xí)提供了一個很好的學(xué)習(xí)平臺。本課件設(shè)計的大量的動畫、視頻和圖片能有效地解決教學(xué)中的難點和重點,豐富教學(xué)內(nèi)容。
四、加強“雙師型”師資隊伍的培養(yǎng)
高職教育由于教學(xué)時空跨度大,學(xué)生起點與目標(biāo)也存在較大差距,這就決定了從事高職教育的教師必須是“雙師素質(zhì)”型的。由于當(dāng)前教育管理體制的局限性,教師一般都是完成高等教育后便開始了教育工作,幾乎脫離了生產(chǎn)實踐,缺乏實際操作的經(jīng)驗和技能,缺乏實際動手能力。要解決這個問題,可以通過兩個途徑:一方面通過一些鼓勵性的政策措施,分期、分批將有系統(tǒng)理論知識的教師送到企業(yè)生產(chǎn)第一線中去頂崗實踐,在實踐中掌握實際運用技能,提高自身的實際動手能力,通過從企業(yè)獲得的直接信息反饋,推動教育體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。另一方面可以從行業(yè)或企業(yè)中引進具有豐富實踐經(jīng)驗、相關(guān)職業(yè)能力強的技術(shù)人員作專職或兼職教師,以此優(yōu)化高職教師隊伍的知識素質(zhì)和專業(yè)技能結(jié)構(gòu),使理論型與技能型教師相互轉(zhuǎn)化,從而推動“雙師素質(zhì)”型教師的培養(yǎng)與建設(shè)。
五、加強實踐教學(xué)
為提高電氣控制及PLC課程的教學(xué)質(zhì)量,教師除了在課堂上要深入理論知識的教學(xué)外,還要更加注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)。為此,應(yīng)采取如下措施:
(一)利用現(xiàn)成的教學(xué)模型進行二次開發(fā)
建立PLC實驗室,購置先進的教學(xué)模型,如機械手控制模型、立體倉儲模型、四層電梯模型、八層變頻調(diào)速電梯模型、挖掘機控制模型、吊車模型等單機PLC控制的模型,但為了避免學(xué)生對這些模型失去興趣,為了充分利用這些價值不菲的教學(xué)模型,可以研發(fā)現(xiàn)代化物流倉儲控制系統(tǒng)、基于現(xiàn)場總線的PLC實訓(xùn)實驗室。這些二次開發(fā)的新的教學(xué)裝置與企業(yè)現(xiàn)場的實際控制接近,學(xué)生的興趣高,教學(xué)效果好,由于是在原來的模型的基礎(chǔ)上進行的二次開發(fā),所以成本低。
(二)重教改實踐,強能力培養(yǎng)
以技術(shù)應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目的,構(gòu)建實踐性教學(xué)模式,通過校企合作,將校內(nèi)外實訓(xùn)基地作為平臺,強調(diào)學(xué)以致用。畢業(yè)生通過在企業(yè)生產(chǎn)的第一線的實踐,提高實際操作能力和技術(shù)應(yīng)用水平,綜合提升學(xué)生的專業(yè)能力、個人能力、方法能力。教師以工程案例為核心實例,教和練有機結(jié)合,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,使這一課程易學(xué)、易懂和易運用。
在與一些小型高科技企業(yè)的合作過程中,青年教師進企業(yè)進行訪問工程師培訓(xùn),擔(dān)任企業(yè)技術(shù)顧問,鍛煉了教師的實踐能力,在與企業(yè)共同研制實訓(xùn)設(shè)備的開發(fā)過程中,鍛煉了開發(fā)創(chuàng)新能力,激發(fā)了教師們教學(xué)改革和教學(xué)研究的積極性;在積累豐富改革經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,爭取發(fā)表教學(xué)研究論文,活躍學(xué)術(shù)氣氛,取得科研成果。
(三)積極采用基于工作過程的項目教學(xué)法
實施項目教學(xué)法能實現(xiàn)以實踐為導(dǎo)向,學(xué)生為主體,是從職業(yè)的實際出發(fā)選擇具有典型性的案例作為教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中,通過教師的指導(dǎo),學(xué)生按照問題的要求搜集、選擇信息資料,通過小組的共同研究,創(chuàng)造性地去解決問題,得出結(jié)論或完成任務(wù)。項目教學(xué)法改變了傳統(tǒng)教學(xué)方法中教師為主體的局面,學(xué)生由被動、應(yīng)付地學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄俊?/p>
例如,在PLC實現(xiàn)電動機的Y一啟動項目中,由于項目的實施涉及原理圖繪制、梯形圖設(shè)計、接線圖繪制、接線和調(diào)試等方面,學(xué)生既沒有時間也沒有精力把一個項目所有內(nèi)容全部做完。因此,可考慮分組實施。為了確保每個學(xué)生能夠在各個方面都得到訓(xùn)練,可進行交叉分組。即在不同項目的實施中,讓學(xué)生參與到不同的分組之中,扮演不同角色以便在各個方面都得到鍛煉。
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關(guān)鍵詞:雙證融通;維修電工;項目教學(xué);課程考核;技能訓(xùn)練
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)10-0151-02
深化高等職業(yè)教育改革,大力推行“雙證書”制度,是培養(yǎng)具有較強的綜合職業(yè)能力,又具備熟練操作技能的高素質(zhì)人才的有力舉措。專業(yè)核心技術(shù)應(yīng)用類課程的教學(xué)與職業(yè)資格考證培訓(xùn)的銜接融通是實現(xiàn)這一舉措的重要手段。為此,蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院在電氣自動化技術(shù)等專業(yè)和課程建設(shè)中進行了維修電工技能考證與課程教學(xué)“雙證融通”教學(xué)改革的探索與實踐。
課程內(nèi)容體系的重構(gòu)
維修電工是從事機械設(shè)備的電氣系統(tǒng)線路及器件的安裝、調(diào)試與維護、修理的人員。維修電工證書主要考核從事該工種應(yīng)具備的基本職業(yè)常識,電氣控制線路設(shè)計、安裝與維修能力。電氣控制及PLC技術(shù)應(yīng)用課程內(nèi)容主要涉及機械設(shè)備電氣系統(tǒng)中低壓電器、PLC、變頻器等器件的介紹、選擇、檢測與使用,電氣系統(tǒng)線路原理圖的讀圖與分析、控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、維護等。通過對照可知,課程內(nèi)容涵蓋維修電工考證的相關(guān)應(yīng)知、應(yīng)會的內(nèi)容。傳統(tǒng)的課程教學(xué)看重知識體系化、完整化的學(xué)習(xí),技能考證突出技能的訓(xùn)練和知識的應(yīng)用。要實現(xiàn)職業(yè)技能考證與課程教學(xué)的融通,課程體系與內(nèi)容的重構(gòu)是必要條件。
電氣控制及PLC技術(shù)應(yīng)用課程是高職電氣自動化技術(shù)等專業(yè)理論知識與操作技能密切結(jié)合的核心技術(shù)應(yīng)用課程。根據(jù)電氣控制類專業(yè)對應(yīng)的職業(yè)崗位對人才知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和素質(zhì)結(jié)構(gòu)的需要進行課程體系與內(nèi)容的重構(gòu),符合高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)能力要求,確定以技術(shù)應(yīng)用為關(guān)鍵、以能力培養(yǎng)為主線、以理論知識“必需、夠用”為度的原則進行課程體系和內(nèi)容的重構(gòu)。通過知識與技能的整合,由基礎(chǔ)知識到綜合技能應(yīng)用設(shè)置課程模塊,每個模塊設(shè)置了逐步遞進的項目,每個項目分解成若干個教學(xué)任務(wù)。以行業(yè)通用、新技術(shù)應(yīng)用、維修電工(初、中、高級)鑒定項目作為課程項目組成的基礎(chǔ),構(gòu)建課程教學(xué)內(nèi)容,以項目任務(wù)驅(qū)動模式編排課程教學(xué)單元。以“電氣控制技術(shù)”為例,課程體系構(gòu)架了6個模塊:常用低壓電器模塊,電氣基本控制電路模塊,機床電氣控制電路模塊,電氣控制電路設(shè)計模塊,機械電氣設(shè)備大修方案編制模塊以及實訓(xùn)模塊。每個模塊由多個子項目組成,如電氣基本控制電路模塊由電氣工程圖基礎(chǔ)(包括符號、繪制標(biāo)準(zhǔn)、分析方法)、全壓啟動控制電路、降壓啟動控制電路、電動機的制動控制等4個項目組成,項目全壓啟動控制電路由3個具體的教學(xué)任務(wù)組成。
課程項目教學(xué)方案的設(shè)計
教學(xué)方案包括教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法等要素。教學(xué)方案應(yīng)圍繞課程總的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),將上述各個要素進行合理設(shè)計。課程項目教學(xué)方案是以項目任務(wù)為教學(xué)單元,項目中的知識點與技能訓(xùn)練項目應(yīng)覆蓋維修電工職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)知、應(yīng)會的內(nèi)容。這樣,通過專業(yè)課程的學(xué)習(xí),能同時得到維修電工考證項目的培訓(xùn),實現(xiàn)課程教學(xué)與考證技能項目培訓(xùn)的融通。
(一)課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計
課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)包括課程的教學(xué)大綱和教學(xué)計劃。將《維修電工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》要求納入課程的教學(xué)大綱中,在課程標(biāo)準(zhǔn)知識點中細化能力層次考核要求,明確學(xué)生在完成工作任務(wù)后達到的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo),提出四個能力層次的考核要求:識記、領(lǐng)會、簡單應(yīng)用、綜合應(yīng)用。
(二)教學(xué)方案設(shè)計
教學(xué)方案的設(shè)計圍繞項目實現(xiàn)的過程來進行,包括項目布置、項目分析、相關(guān)知識學(xué)習(xí)、項目系統(tǒng)設(shè)計、項目實踐等教學(xué)環(huán)節(jié)。教學(xué)總體采用理實一體化的教學(xué)模式,根據(jù)各教學(xué)環(huán)節(jié)的特點,采用靈活的教學(xué)方法,如在項目的分析與設(shè)計環(huán)節(jié),教師應(yīng)進行恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),學(xué)生分組進行項目分析與設(shè)計;在項目知識點的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),采取講練結(jié)合的學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生達到對基礎(chǔ)知識的掌握和基本技能的訓(xùn)練;在項目實踐環(huán)節(jié),以學(xué)生實踐為主進行項目電路安裝和系統(tǒng)的運行調(diào)試,教師根據(jù)情況,適當(dāng)提示和指導(dǎo)。項目教學(xué)方案體現(xiàn)理論知識與技能訓(xùn)練融為一體、考證培訓(xùn)與課程教學(xué)融為一體的設(shè)計理念。
以下為PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用模塊項目之一的C6140臥式車床的PLC改造項目教學(xué)方案的設(shè)計(見下頁表1),通過該項目的教學(xué),達到學(xué)習(xí)和訓(xùn)練PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試、運行的方法和技能,同時完成“維修電工(高級)”配線與安裝能力考核項目中的“80點以下開關(guān)量輸入輸出的PLC控制設(shè)備的安裝”這一鑒定內(nèi)容的技能要求的訓(xùn)練。
課程考核評價方法
傳統(tǒng)的電氣控制及PLC技術(shù)應(yīng)用課程的考核由書面理論考核和實驗考核兩部分組成,這樣容易造成考核內(nèi)容的重復(fù)或遺漏,不能同時覆蓋整個教學(xué)過程。為此,我院進行了課程考核評價的改革,力求課程考核評價覆蓋整個教學(xué)過程。課程考核評價由平時學(xué)習(xí)評價、項目考核、課程考核三部分組成,具體實施方法如下:平時學(xué)習(xí)評價是根據(jù)各項目思考題及作業(yè)的完成情況、出勤情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、小組合作完成情況等對學(xué)生的主動性、積極性、學(xué)習(xí)品質(zhì)等進行考核,占20%的分值;項目考核以模塊中指定項目技能實訓(xùn)的表現(xiàn)和項目報告的優(yōu)劣進行考核,占40%的分值;課程考核是課程教學(xué)結(jié)束后進行的綜合考核,分理論知識考核與操作技能考核兩部分,占40%的分值。理論知識考核以筆試形式對各項目的知識點進行考核,對應(yīng)維修電工考證的應(yīng)知部分,側(cè)重課程基礎(chǔ)知識、基本原理和設(shè)計的基本方法等內(nèi)容;操作技能考核對應(yīng)維修電工訓(xùn)練項目和考證項目,是對學(xué)生分析問題、解決問題的綜合技能的考核。
實踐情況與效果
2009年,課題組成功申報了《基于任務(wù)驅(qū)動模式的PLC課程改革與實踐》的院級教改項目,2010年順利通過驗收結(jié)題。在此基礎(chǔ)上,又成功申報了江蘇省高等教育教改課題《與高職電工考證銜接的項目導(dǎo)向教學(xué)模式研究與實施》,該課題研究方案首先在2010級電氣自動化專業(yè)進行試點實施,該班級有35名學(xué)生順利獲得“中級維修電工”證書,并有50%的學(xué)生接受了“高級維修電工”的技能培訓(xùn)。
綜上所述,經(jīng)過對課題的研究與實踐,打破了以知識傳授為主要特征的學(xué)科課程模式,創(chuàng)建了與國家職業(yè)資格考證相銜接、以實際工作過程為導(dǎo)向的項目化教學(xué)模式,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯著提高,動力成倍增加,學(xué)生普遍反映有較強的成就感,課程教學(xué)成績明顯提高,職業(yè)技能考核合格率也大幅度提高。
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作者簡介:
戴茂良(1967—),男,江蘇吳江人,蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授,研究方向為機電控制。