关键词:《电机及电气控制技术》;电气自动化技术;教学改革
《电机及电气控制技术》是高职电气自动化技术专业一门必修的重要专业课程。本课程是根据电气设备制造企业工业电气设备及控制系统安装、设计、调试及技术管理等工作岗位能力要求所开设的专业技术性课程。其综合了《电机及拖动基础》和《机床电气控制技术》课程的相关内容,知识覆盖面广,实用性强。课程以数控机床控制柜为载体,通过对电机和电气控制线路的学习和实操,突出动手能力的锻炼,提高学生解决实际问题的能力,与企业岗位技能要求对接。
一、课程设计思路
本课程是在学习《电工基础》和《电子技术》等课程的基础上,使学生进一步提高电机和电气控制系统设计、生产、管理、检测、维护的能力,达到企业对技术应用型人才的要求。通过对生产企业专家的调查发现,电气自动化专业人员必须要具有电气控制设备的检测、维护、安装、调试,生产过程管理,电气自动化产品生产工艺分析和生产工艺编制,电气自动化生产设备营销与服务等方向的知识技能。而目前学校的课程设置比较注重培养学生对电机及电气控制系统的应用能力,而对于检测、维护、安装、调试、工艺分析和编制、营销与服务方面的知识技能相关课程开设较少,导致学生只停留在知道某个电气自动化设备的用途,而不知如何去维护、检测、调试、设计,得不到具体的体验,从而导致与市场脱节现象的产生。因此,将电气自动化设备中各个部分有机组合起来,通过有效地调整相关课程资源,强化学生动手和分析解决问题的能力,提升学生的综合能力,很好地解决学校教学和企业需求之间的矛盾,使学生所学的知识和技能更加贴近生产实际,在高职教育中有必要开设《电机及电气控制技术》课程。课程采取项目课程教学形式,结合学校人才培养方案调研和毕业生回访工作,组织企业和专家对电气自动化专业所面向的工作岗位的工作任务与职业能力进行系统分析。课程定位在电气生产设备的应用、检测、维护、安装、调试、电气控制系统的设计等工作任务上,围绕这些工作任务,组织课程内容,划分教学项目。
二、教学内容设计
课程内容以就业为导向,强调岗位技能与课程内容对接,课程教学与相应职业资格鉴定相结合,以培养技术技能型人才为出发点,以数控机床控制柜为项目载体,组织教师深入企业一线进行现场调研,明确岗位技能要求,细分工作任务,对典型工作任务进行知识、能力、素质分析并转化成相应学习项目,重构课程内容,强调理实一体化教学,增加实践性和创新性教学环节,培养学生的动手实操能力,将课程内容整体设计为基础认知、专项技能和综合训练3个递进关系的教学模块共11个工作任务,内容具体设计如表1所示。
三、课程考核设计
本课程以“强化能力,重在应用”为主线,强调过程考核。在考核方式上,以项目考核结果为主、期末考试成绩为辅,课程共分为11个典型工作任务,分项目进行考核,项目考核结果汇总作为课程考核评价的主要组成部分,期末笔试成绩作为课程考核评价的次要组成部分;在考核内容上,以实操技能考核为主、理论笔试为辅,注重学生技能素质的培养和提升;在考核评价上,以综合评价为主、结果评价为辅,在过程考核中,关注学生是否有合理的分析方法、正确的学习态度、积极的探索精神和工具使用能力,力求全面客观反映学生学习的效果。
四、基于有效课堂,改进教学方法
为提升课堂教学效果,提升人才培养质量,本课程积极改革教学方法,摆脱传统灌输式理论教学模式,采用“教学做合一”的教学模式,所有课程的授课全部安排在实训室进行,在授课过程中,理论教学、现场教学、仿真实训教学、综合实践训练相结合。理论教学中,注重对学生进行启发式引导,进行多元互动,尝试采用翻转课堂模式;充分利用校内实训室和周边合作企业,邀请企业工程师进行现场教学,引导学生对机床电气控制的全面了解;利用各种网络学习平台和实训仿真软件进行仿真教学,专业教师与宇龙软件公司合作开发仿真教学软件1款,实际教学效果良好;在教学过程中,以数控机床控制柜为载体开展综合实践训练,使学生实际机床电气系统的安装与维护水平得到进一步的提高。(一)强调校企结合利用已经建好的“厂中校”和“校中厂”,本课程的实验实训项目均来自于企业生产一线,注重课程内容和岗位知识要求对接,以工作过程为导向完成教学与实践环节,进一步提高学生与企业生产实际相结合的程度。(二)开放的实验实训环境学校机床电气控制实训室全天向学生开放,并安排指导教师给予一定的指导,不仅增加了学生动手实践的时间,同时也为培养学生较好的自主学习习惯打下了良好的基础。(三)全面实行教考分离借助学校“三通一专”考试并结合职业资格鉴定工作,建立了电气控制核心技能考核试题库,并聘请校内外企业专家参与研讨评分细则、评分标准以及最后的鉴定考核工作。平时项目实践考核由任课教师完成,期末考核直接由题库中抽取考试题,专业基本形成重教重学的良好氛围,教学质量得到不断提高。(四)实践教学形式多样除传统的课堂实验外,还开展课程实训、典型控制过程分析与设计、综合实训、工程实训等实践环节,并要求教师组织特长班,组织校内机床电气设计大赛、湖北省现代电气控制系统安装与调试技能大赛和湖北省数控机床装配调试与维修技能大赛,组织学生参与科研开发等。(五)利用网络课程平台开展线上线下混合教学在《电机及电气控制技术》课程教学中,合理运用现代信息技术等手段,利用建成的校级电气自动化技术专业教学资源库平台在线课程《电机拖动技术》《电气控制技术》和《PLC应用技术》等开展线上和线下混合教学,网络学习资源丰富,提高了学生学习的积极性。
五、结语
关键词:实训室建设船舶与电气设备调试与维修
近年来,在我国各行各业的迅速发展中,专业性、技术性人才的缺乏日益严重,然而大多数高校培养的人才在创新精神和实践能力方面较为缺乏,因而都落后于实际岗位需要。作为一项操作性、技术性要求较高的工作,调试与维修船舶电气设备迫切需要即拥有扎实理论知识,又具备较强动手操作能力的综合人才。因此,强化对调试与维修实训室的建设十分必要。
一、建设实训室的意义与必要性
(一)必要性
作为一门技术要求高、综合实践强的专业,船舶电气设备调试与维修课程的实践教学质量和水平对培养学生的专业素质具有十分重要的影响。因此,新的历史时期,为使学生的创新精神和实践能力得以培养,使其从实践中学习的创造性和主动性得以充分调动,从而使21世纪对高技能高素质人才进行培养的目标得以实现,需要对建设实训室的进程进行加快。
(二)意义
在维修与调试船舶电气设备课程的实训教学中,一方面要对学生进行理论知识的传授,另一方面,还要重视创新思维能力、动手能力和综合素质的培养。通过建立维修与调试船舶电气设备实训室,在教学内容方面,实训教学对演示性、验证性实训进行减少,对综合性、设计性实训内容进行增强,在对以学生自我为主体安排训练教学模式的实现中,使学生能够对操作步骤、操作方法及操作原理等进行更好掌握,对设备的正确使用和设备的性质等进行全面的了解和掌握。同时,在实训室中进行实训教学,能够对学生提出问题、分析问题及处理问题的能力进行锻炼,对学生的实际动手能力和创新思维进行提高,对其驾驭知识的能力进行提升,对学生百折不饶的工作精神、实事求是的探索态度、协调配合的团队意识及开拓进取的创新意识的培养意义重大。
二、建设实训室
(一)建设目标
通过调试与维修实训室的建立,为学生在生产船舶电气设备和建造船舶的实践中,对维修与调试船舶电气设备流程的正确制定奠定扎实的基础。
(二)建设内容
1、软件建设。一方面,要将以人为本观念作为指导思想,对实训室的相关规章制度进行进一步完善;对其规范化管理进行强化;对培训实训技术人员的力度进行强化,从而使其工作自觉性和积极性得以充分调动,进而使其在对本职工作进行有效完成的基础上,向着服务育人、管理育人和教书育人的目标发展。另一方面,在对教学任务进行保证完成的同时,还要对其潜力进行挖掘,在对现有设备、技术和学术优势进行充分发挥的基础上,对技术开发进行积极开展。
2、硬件建设。要强化对实训室的建设投资,从而使实训室的各项设备得以设计、制作和添置。要对实训条件进行改善,对现代实训技术进行充实。同时,还要实训室的设备和技术进行积极挖掘。
(三)建设项目
1、调试信号灯控制系
(1)对船舶设备信号灯控制系统存在的供电电源故障进行检修;
(2)对船舶设备信号灯控制系统存在的灯泡短路故障进行检修;
(3)信号灯控制板存在的故障进行检修;
(4)对航行灯控制板存在的故障进行检修。
2、调试空调控制系统
(1)对空调控制系统的过载保护、短路保护等参数进行设定;
(2)对空调控制系统存在的短路故障进行检修;
(3)对空调控制系统存在的断路故障进行检修;
(4)对压力超限报警进行调试;
(5)对温度超限报警进行调试。
3、调试锚机控制系统
(1)对锚机控制系统的过载保护、短路保护参数进行设定;
(2)对锚机控制系统存在的断路故障进行检修;
(3)对锚机控制系统存在的短路故障进行检修;
(4)对锚机控制系统应有的堵转时间进行整定;
(5)对锚机控制系统存在的主令开关故障进行检修。
(四)设备与实训室布置
工作台说明
(1)工作台包括船舶设备信号灯控制系统应用的工作台、船舶设备锚机控制系统应用的工作台、船舶设备空调控制系统实训的工作台等。
(2)各个工作台上要对三块具有相同底板尺寸和不同内容的电路板进行固定。其中,主控制板的作用为实现对各自电气的有效控制,其通常采用具有3mm厚度,经过镀锌的A3钢板;在尺寸方面则要保持550×400mm;指示灯板、按钮的主要作用为:对所有工作状态进行指示、对各自控制的按钮进行操作及板后连接等,在材料采用方面也为具有3mm厚度,经过镀锌的A3钢板,在尺寸方面则为400×300mm;故障设置板的职能作用为:对各自控制的故障进行设置,在进行故障设置时,要保持超过八个,通常使用的故障有触点粘连、触点接触不良、线路短路、线路开路、元件短路及元件开路等,此外,在连接方式方面要保持板后连接,在材料采用方面为具有3mm厚度,经过镀锌的A3钢板,在尺寸方面保证300×250mm。
(五)后期发展
在将调试与维修实训室基本建立后,还要对后期的发展进行思考。要对其进行规范化、科学性的管理,从而使教师的积极性得以充分调动;要对课程内容进行充分研究,在开拓创新中使相关人员的素质得以提高;要实行多元化的硬件建设,从而使学生的操作能力得以增强;要实行专业化的软件建设,从而使实训教学的效率得以提高。
结束语
总之,在专业性、综合性人才较为缺乏的今天,强化对调试与维修船舶电气设备实训室的建设十分重要。因此,各单位和部门要充分意识到建设实训室的必要性和重要意义,在对实训室建设的探究中,使高职院校得以培养出开拓创新、与时俱进的专业性、技术性人才!
参考文献:
[1]周亚国.浅谈船舶电气系统的维修检查的简易判断[J].经营管理者,2010,3(08):21-24.
[2]单海校,刘国平.船舶工程技术实训基地在建设过程中的几点思考[J].中国水运(下半月),2010,5(07):13-16.
[3]张云华.创建地方高校特色工程实训基地初探[J].长江大学学报(自然科学版)农学卷,2009,2(04):35-38.
【关键词】开放式;柔性教学平台;知识结构平台;网络化教学
一、引言
电气自动化技术是一个综合性很强的学科,是集电工电子技术、电机拖动、计算机技术、自动控制技术、传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术和网络控制技术于一体,是适用性、实践性很强的一门学科。在传统的教学过程中,由于种种原因,每个学生的独立动手操作机会很少,实验教学只能按老师的要求和实验台的功能进行,实验的数量和质量受到极大限制,无法根据社会对人才的需求来培养适销对路的人才。在整个实验教学中缺少一个贯穿于整个自动化控制技术领域中实验、培训、开发的环境,很难实现综合素质较强的电气自动化方面高技能人才的培养目标。
针对于电气自动化专业培养模式的局限性,基于开放式电气自动化控制技术所涉及到的技术层面和社会对电气自动化专业人才规格的要求,建立和完善一个柔性实验教学平台——可反复重构的硬件、软件构成积木式柔性实验教学平台,为学生营造一个开放式电气自动化控制技术实验教学平台。学生可以根据教学要求进行基础性的实验,基本操作技能的训练,专业操作技能的训练与考核,电气自动化系统的开发与设计等。柔性教学平台可根据人才的规格要求和学分制的要求进行不同层次的组合。
二、电气自动化专业人才培养的层次和能力要求
根据技术发展的规律和需求,电气自动化专业人才和其他技术人才一样,人才的培养是根据社会、企业不同的需求而分层次的。由于电气自动化控制技术的复杂性,一般来讲,电气自动化专业人才根据企业需求分两个层次,如图1所示。
图1电气自动化专业人才规格及知识能力要求
“蓝领层”电气自动化专业人才要求能够承担电气自动控制模块(PLC、单片机等设备)的简单编程,自动控制设备的安装、维护与调试。“金领层”电气自动化专业人才要求在掌握安装、维修和调试的基础上,能根据需要对具体的电气自动控制系统进行必要的二次开发和改进,使原有系统的功能更加完善。
三、柔性实验教学平台的建立
1、电气自动化专业人才知识结构平台
首先根据人才培养规格来设计理论知识结构模块,然后在此基础上来建立实验硬件平台、软件评价平台,具体内容如图2所示。
图2电气自动化专业人才知识结构平台
(1)文化基础知识模块:主要是培养专业技术人才的文化基本素质,是学好专业理论知识和技能形成的基础,也是个人提升层次、转岗、变岗的基础,应保证打好文化基础。
(2)机械基础知识模块:主要是学习机械方面相关的专业基础知识,它包括机械基础、机电工程制图、气压与液压知识、机械加工等方面的知识。
(3)计算机应用知识模块:主要学习计算机基本知识、计算机信息处理技术、WINDOWS操作系统基本使用方法、计算机网络基本概念和Internet入网方法、数据库管理系统基础知识和WORD文字处理系统的使用、VB使用等方面知识。
(4)专业基础知识模块:主要包括电气控制的基础知识、电工基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机与变压器知识、传感检测应用技术、单片机应用技术等方面的知识。
(5)电气控制技术模块:主要包括交直流调速技术、工厂供配电技术、PLC应用技术、变频器应用技术、电工EDA技术、自动控制基础等方面知识。
(6)电气设备维护与维修模块:主要包括常用电气设备维修、数控机床维修技术、设备大修工艺的编制等知识。
(7)电气控制系统开发与设计模块:主要包括PLC、变频器控制系统的软硬件设计、单片机系统的开发、人机界面的开发、普通机床的数控化改造等知识。
(8)网络软件技术应用模块:主要介绍局域网的开发应用知识、局域网管理知识、工业控制软件(如组态软件)的应用知识、PLC等控制设备网络通讯(以太网、局域网)等知识。
2、硬件实验平台的搭建
通过对上述人才知识结构的分析,便可构建柔性实验教学硬件结构平台,如图3所示。
(1)金工实训室:由台虎钳、普通钻床、普通车床、常用的工量具等组成,学生可以进行钳工技能训练,学会锯、锉、钻、铰、攻丝等技能,学会钻床、车床的基本操作技能,工量具的使用方法等知识。
(2)电工基础实验室:主要由电工实验台、电工基础实验模块、电工仪表等组成,学生可以进行电工技术相关的实验操作。
(3)电子技术实验室:主要由实验台、模拟电路实验箱、数字电路实验箱、示波器、信号发生器等组成,为学生提供模拟电子、数字电子技术的实验、电子制作等实训操作。
图3实验教学硬件结构平台
(4)电机与变压器实验室:主要由实验台、交直流电机实验装置、变压器实验装置、电工仪表等组成,为学生提供交直流电机、变压器等实验。
(5)计算机应用实训室:由若干台计算机和一台投影机组成,为学生提供常用操作系统和基本软件的使用训练、计算机组装训练、计算机程序设计训练、网络维护训练和CAD软件使用训练等。
(6)液压气动实验室:主要由液压传动实验台、气压实验台等组成。为学生提供液压、气压控制技术训练。
(7)电工基本技能实训室:主要由电力拖动实训台、电器控制电路板、电机等组成,为学生提供电气控制线路安装、电子技术安装等训练。
(8)电子EDA模块:由若干台计算机、一台投影机、EDA虚拟电子工作平台系统、印制电路板制作系统组成,为学生提供常用电子EDA软件的使用训练、电子线路的设计、模拟调试及电路板制作等。
(9)电气控制模块:主要由PLC实验室、变频器实验室、单片机实验室、传感器实验室、数控实训室、工业过程控制实验室、故障检修实训室等组成。为学生提供PLC、单片机、变频器、传感器、数控技术等专业技能训练,学习工业过程控制知识,学习组态软件等知识。
(10)MPS实验室:主要由MPS柔性生产线、计算机等组成。为学生提供机电一体化技术综合实习,学生可以学习PLC控制技术传感检测技术、气动控制技术、软件编程技术、接口技术、通讯技术等多种控制技术有机结合的应用技术。
(11)电气技术开发实验室:由计算机和一些电气控制元件、接口板、控制卡、驱动单元、步进和伺服电机、工业软件等组成,主要为教师和水平较高的学生提供开发、设计、改造电气系统的场所,同时可进行一些光机电一体化实验。
四、柔性实验教学软件结构平台搭建
为了保证人才培养方案的顺利实施以及硬件实验平台的正常运转,做到统一协调,有条不紊,柔性实验教学软件平台包括以下内容。如图4所示。
图4柔性实验教学软件平台结构图
软件结构平台中各种软件的功能:
(1)电气教学管理软件:负责理论与实践教学计划的管理,监督整个柔性实验教学平台的运转情况,检查一体化教学执行的情况。每个实验室的工作计划在学期开始之前就输入到管理系统中。
(2)专业应用软件:根据电气技术人才规格培养的要求,应配套相关的正版专业软件,如AutoCAD、EWB、Protel99SE、组态软件等。
(3)仿真系统软件:根据教学需要配套相关的电气控制技术中仿真系统软件,利用计算机仿真技术以及多媒体技术,通过软件的仿真调试与操作,使学生可以对PLC、单片机等进行仿真调试,从而减少设计周期。
(4)学生考核评价软件:本软件主要负责学生考核成绩的管理。根据不同层次人才规格及学分制的要求,给学生建立个人档案,建立一种新型的培养质量评价方法,尽量采取计算机统一考试、统一评分,现场测试、操作、现场打分的考试办法,着重考核学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,鼓励学生参加技能考试和比赛,并给予奖励和学分。
(5)网络管理软件:负责管理局域网的正常运行。
五、特色精品课程的建设
在构建教学平台的同时,应该注重精品课程的建设,因为精品课程建设是教学改革进一步深化的具体体现,通过精品课程的建设,它可提升教师的教研能力,促进课程内容、教学方法与手段,考试方法的改革,促进师资队伍、设备和设施建设,最终达到提高人才培养质量的目的。通过我们对我系相关课程的研讨,可将PLC、电子技术等课程建设为精品课程。另在建设精品课程时建议多引入仿真技术,例如在PLC课程建设时,可以开发一套与教学课题相配套的仿真动画(组态仿真),这样学生就可以模拟设备的实际运行情况。
在建设时要重点抓好七个方面的工作:制订科学的建设规划;切实加强教学队伍建设;重视教学内容和课程体系改革;注重使用先进的教学方法和手段;重视教材建设;理论教学与实践教学并重;建立切实有效的激励和评价机制。
电气工程,具有一定的复杂性,采取质量控制及安全管理的方式,有利于提高电气工程的水平,解决电气工程中出现的问题。本文根据电气工程的施工状态,分析质量控制及安全管理的方法。
关键词:
电气工程;质量控制;安全管理
0引言
电气工程的应用非常广泛,直接关系到工程项目的运行水平。电气工程的质量与安全,在整个工程项目中,起到关键的作用,辅助提高电气工程的性能,确保电气工程的顺利运营。
1电气工程现状
目前,随着建筑行业的发展,电气工程得到很大的发展机遇,但是建筑行业的需求逐渐提高,导致电气工程面临着质量及安全上的压力。大部分电气工程,其在施工建设时,质量控制、安全管理两项工作,并没有安排到位,导致电气工程仍旧存在有待解决的问题[1]。电气工程,在建筑项目内,起到调节的作用,规划好质量与安全管理,才能体现电气工程的各项优势,逐步改善电气工程的施工,促使其可跟上建筑行业的发展速度,维护电气工程的安全与质量,进而确保电气工程达到质量与安全的标准。
2电气工程的质量控制
2.1前期质量控制
电气工程前期的质量控制,是指在准备阶段的工作,目的是营造优质的施工环境,提前规避潜在的质量问题。电气工程内,前期的质量控制,主要是规划好工程中所需要的物资[2]。例如:电气工程的施工材料、设备等,需要在前期准备阶段,采取质量控制的方法,避免其在工程中出现问题,设备、材料,是电气工程的重心,首先按照电气工程的实际需求,严格监督物资的选购,比对方案中对物资的要求,禁止有质量问题的物资进入工程现场,尤其是设备硬件,工程单位需安排专业的人员检测,必要时可以采取送检的方式,确保各项物资合格;然后处理质量不合格的物资,迅速更换有质量问题的物资,防止其影响后期施工;最后安排物资在电气工程现场的存储位置,确保物资在整个电气工程周期内,始终保持高效、稳定的质量水平。
2.2中期质量控制
电气工程中期的质量控制,相对比较复杂,结合电气工程的施工过程,探讨中期质量控制的措施。如:(1)工程单位审核电气的施工图纸,防止图纸中存在质量问题,最主要的是确保电气工程图纸的准确性,消除图纸内的质量缺陷,预防质量风险;(2)电气工程的基础项目上,控制好预埋件的质量,包括吊杆、吊卡等,应该注重预埋件的先后顺序,安排在墙体防水工艺之前,保证预埋件的质量;(3)工程单位把控电气工程的施工技术,如线路布设、线缆包扎等,确保施工技术的合理性,电气导线的施工技术,是质量控制的重点,导线的松紧度、防水处理以及穿线技术,都要依照工程方案内的规定进行,杜绝诱发质量问题;(4)工程结束后,安排质量测试,专门用于评估电气工程的质量效果,维护电气工程的质量性能。
3电气工程的安全管理
3.1树立安全意识
电气工程的安全管理,最根本的措施是树立安全意识,便于加强安全管理的力度。电气工程的整个过程中,工程人员要全面树立安全意识,掌握与工程安全相关的管理制度,进而根据电气工程的现状,制定安全管理的方案,深入应用到电气工程的现场内,规范电气工程的施工过程。工程内,树立安全管理的意识,能够在很大程度上,降低安全事故的发生率,规避电气工程中潜在的安全风险。
3.2落实岗前培训
岗前培训,是电气工程安全管理的有效措施,促使安全管理的措施,更符合工程的实际情况[3]。例如:某电气工程单位,比较重视岗前培训工作,将安全管理、安全教育等内容,引入到岗前培训中,通过加强培训力度,实现工程的安全管理,还能辅助提高电气工程施工人员的安全技能,除此以外,该工程单位,在岗前培训阶段,严审施工人员的资质,确保人员均为持证上岗,一方面培训施工人员的安全技能,另一方面提高人员的自我保护能力,最大化的降低电气工程的安全风险。岗前培训工作,在安全管理中,表现出系统性的特点,其可根据电气工程的安全需求,有针对性的安排岗前培训,完善安全管理的各项功能,注重电气工程的安全性。
3.3预防与管控
预防与管控,都是电气工程安全管理的内容,可以实际应用到工程的安全控制内。预防,是在安全管理的范畴内,汇总可能出现安全问题的工程内容,提前制定有效的解决措施,以此来预防安全事故。管控,是指合理的控制电气工程的施工过程,规避安全风险。预防与管控,能够全面提升安全管理的水平。一般情况下,电气工程在安全管理方面,注重预防与管控的应用,规划好安全管理的职责,维护工程施工的规范性[4]。预防、管控的运用,监管了电气工程的施工过程,通过项目责任人,管理工程现场的安全项目,如果现场出现任何安全问题,责任人有权力暂停工程建设,先解决工程中的安全问题,再重新安排电气施工,由此确保电气工程的安全性,为电气工程营造安全的施工环境。
4结束语
电气工程在建筑行业中,占有很高的比重,根据电气工程的现行状态,全面落实质量控制与安全管理,致力于维护电气工程的质量,满足工程的需求。质量控制、安全管理,是电气工程的两大运行标准,必须实现质量与安全上的控制,才能优化电气工程的运行环境。
作者:汪江波宋孝俊李月巧单位:青海铁塔制造有限责任公司
参考文献:
[1]刘中华.浅析电气工程质量控制与安全管理[J].电子制作,2013(17):287.
[2]齐伟.电气工程质量控制与安全管理探究[J].科技资讯,2013(18):161-162.
关键词电力拖动控制线路与技能训练理实一体化实施提高效果
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1002-7661(2014)14-0017-03
“理实一体化”教学是指在同一时间、地点、同步进行的教学模式,使课堂和实训车间融为一体,理论教学教师和实训指导教师为一体,专业理论和实践操作为一体,让学生有计划地按照教师确定的课题和学习要求进行专门的理论结合实践的一种教学模式。《电力拖动控制线路与技能训练》主要介绍了常用低压电器的使用常识及常用电力拖动线路的安装与调试,是一门实践性、应用性很强的课程。其目的是通过学习使学生掌握低压电器的使用、安装与调试,能完成各种机床电路的规范安装、调试与维修,并掌握相关的技能。由于该课程内容多、重实践,所以采用传统的教学模式需要较多的课时,并且学生学习效果不理想,而采用“理实一体化”的教学模式,对该课程进行有机的整合,将授课的重心放在技能的训练上,打破原有的课程体系,能起到良好的教学效果。该课程实行“理实一体化”教学包括两个环节:一是按“理实一体化”要求调整和整合课程的教学内容,二是“理实一体化”教学的具体实施。
一、课程教学内容的整合
根据中职学校对电工类人才的培养目标,本着理论知识精讲,技能训练为主体的思路,对原课程内容进行了整合,将本门课程的教学全部放进实训室进行,由传统的“理论+集中实训”的教学模式转变为“教、学、做、评”一体的“理实一体化”教学模式。因此,将《电力拖动控制线路与技能训练》课程整合为四大模块19个项目进行一体化教学,每个项目都给出相应的技能操作规范及知识点,使学生在训练技能的同时,掌握相应的知识点、技能点,并且通过实际线路的安装,掌握安装规范和故障判断的相关知识,同时培养了学生的团队协作意识及沟通能力,为学生的职业生涯打下了坚实的基础。
《电力拖动线路控制与技能训练》一体化教学的主要知识点与技能点:
(一)安全用电常识
1.安全用电常识及触电急救。教学主要知识点:安全电压、电流;触电形式;触电急救方法。教学技能点:模拟触电的形式;触电急救模拟。
2.常用工具的正确使用。教学主要知识点:电工工具安全操作规程。教学技能点:常用工具的正确使用方法(旋具、钳具、验电笔、电工刀)。
3.常用仪表的使用。教学主要知识点:万用表、钳形表的正确使用。教学技能点:万用表的使用;钳形表的使用。
(二)三相异步电动机的基本控制线路及安装、调试与维修
1.安装与检修手动正转控制。教学主要知识点:三相电源的常识;低压电器的识别测试与安装(断路器、熔断器、按钮、接触器、电动机);电路安装知识。教学技能点:三相电源的电压测量;低压电器的质量判断;手动正转控制线路的安装与调试。
2.安装接触器自锁正转控制线路。教学主要知识点:热继电器的常识与安装调试;接线图的识读。教学技能点:接触器自锁正转控制线路的安装与调试。
3.安装与检修倒顺开关正反转控制线路。教学主要知识点:电机正反转控制原理;倒顺开关常识与安装。教学技能点:倒顺开关正反转控制线路的安装与调试。
4.接触器联锁正反转控制线路的安装。教学主要知识点:电路原理。教学技能点:线路安装与检修。
5.位置控制线路的安装与检修。教学主要知识点:行程开关的原理与安装;位置控制原理。教学技能点:位置控制线路的安装与调试。
6.自动往返控制线路的安装与调试。教学主要知识点:自动往返原理。教学技能点:自动往返控制线路的安装与调试。
7.顺序控制线路的安装。教学主要知识点:顺序控制原理。教学技能点:顺序控制线路的安装与调试。
8.降压启动控制线路的安装。教学主要知识点:时间继电器的工作原理及安装检修;QX3型自动Y-启动器原理及使用。教学技能点:时间继电器自动控制Y-降压启动控制线路的安装;QX3型Y-自动启动器控制电路的安装。
9.单向启动反接制动控制线路。教学主要知识点:机械制动原理;电力制动原理;电容制动及再生发电制动常识。教学技能点:单向启动反接制动控制线路的安装。
10.双速异步电动机的控制线路安装。教学主要知识点:电动机变速原理;双速电动机控制原理。教学技能点:双速电动机控制线路的安装。
(三)常用生产机械的电气控制线路及安装、调试与维修
1.CA6140车床电路的安装、调试与维修。教学主要知识点:控制变压器的原理及质量判断;电气控制原理。教学技能点:CA6140车床电路的安装、调试与维修。
2.Z3050摇臂钻床电气控制线路安装与维修。教学主要知识点:中间继电器、组合开关的使用与检修;电气控制原理。教学技能点:Z3050摇臂钻床电气控制线路安装与维修。
3.M7130平面磨床电气控制线路。教学主要知识点:硅整流器、电磁吸盘、欠电流继电器、接插器的使用;电气控制原理。教学技能点:M7130平面磨床电气控制线路安装与检修。
4.X62W万能铣床电气控制线路。教学主要知识点:电磁离合器的使用;铣床电气控制线路。教学技能点:X62W万能铣床电气控制线路安装与检修。
5.20/5t桥式起重机电气控制线路。教学主要知识点:电路原理。教学技能点:20/5t桥式起重机电气控制线路的安装。
(四)变频器调试系统
变频器线路安装。教学主要知识点:变频器常识与工作原理。教学技能点:变频器控制线路安装。
在以上的教学中,教师主要是要培养学生树立安全第一的意识;团队协作能力的锻炼;自觉清洁工位的习惯;发现问题、解决问题的能力;搜集资料的能力;以及自学能力。
二、《电力拖动控制线路与技能训练》课程一体化教学的实施
《电力拖动控制线路与技能训练》课程是一门实践性很强的课程,在实施“理实一体化”教学时,可以采取分段式的方式来进行教学。第一阶段主要讲解模块1,采用:“讲、演、练、评”的模式进行教学,先由教师讲解相关的理论知识及技能要点,然后演示给学生看,再让学生自己练习一遍,学生练习的时候,老师巡回指导,对学生遇到的问题进行解决,如果同一个问题有3位及以上的学生存在问题,老师可以有针对性的整体提示一遍,让学生能顺利的进行下一步骤。最后是评价,评价的过程采用鼓励为主的评价模式(学生都有虚荣心,都希望自己的成绩是“优秀”,如果严格评分,许多同学的分数都不会理想,这样会打击学生的学习积极性),采用鼓励式评分,学生可以得到他们满意的成绩,同时让他们认识到只有动手才能获得相应的成绩,有助于提高学习的积极性。在该阶段要注重电工操作规范的讲解与要求,学生在出现不规范操作的时候,老师提醒后,大多数学生都能很快的纠正过来,少数的学生在多次提醒后,也能规范操作,并且养成良好的卫生习惯和主动清理工位、整理工具的习惯。
第二阶段讲解模块2第4、5、6、7项目,采用:“项目任务布置必要知识点讲解学生按任务书安装电路自行检查教师检查通电试运行评价”的模式进行教学,可以起到良好的教学效果,其中在知识点的讲解上,打破原书先讲元器件,再讲电路安装的模式,应在用到新器件时再讲解新器件的电气符号、作用、型号、安装要求及质量判断,这样学生学习完器件后立刻使用,能巩固学生的学习效果,同时理论讲解与实际检测同步能让学生直观的学习元器件。布置任务时,配套给出任务书,在任务书上给出电路图与接线图及安装的具体步骤,学生只要按照步骤安装就能顺利的完成整个线路的安装过程,培养学生的操作技能。在安装完成后学生利用万用表先自行检查,刚开始时,学生基本上不知道从何下手,最好的也只是检查有无短路及外观检查有无出错,但是当老师检查时,学生都会注意去观察老师检查的位置与检查方法,无形中会让学生学会故障判断的方法(如果老师在检查时一面查一面讲解效果会更好),通电试运行最好在教师的监督下,由学生完成,既锻炼了学生,也保证了安全。当电动机按照要求旋转起来的时候,学生会有很大的成就感,对本门课程产生浓厚的兴趣。
在第二阶段后,从第8个项目起可采用:“项目任务布置必要知识点讲解学生分组讨论安装步骤及电路接线教师检查、纠错电路安装自行检查教师检查通电试运行知识拓展评价”的模式进行教学,如果每次都是由老师给出安装步骤及方法,学生会产生依赖,拿到新的电路就无法解决。让学生分组讨论安装步骤既可以培养学生的相互协作能力,增加学生间的友谊,还可以充分发挥学生的能动性,在解决1个电路后,学生会逐步地掌握电路安装图的识读与设计。教师可以让学生将本组设计的步骤及安装图绘于黑板上,指出每一组存在的问题,学生再按照正确的步骤及线路安装,就能正确地安装完成电路。在通电试运行后由老师对知识进行拓展,既巩固学生的学习效果,又使学生学会故障判断的方法,为学生的职业生涯奠定坚实的基础。评价时该阶段采用学生自评、小组互评、教师点评的形式评定学生的成绩。
通过以上“理实一体化”教学模式的实施,学习基础差的学生在讨论及实践后,能学到相应的知识,基础中等的学生能顺利的完成任务,优秀的学生能充分地发挥自己的才能,学到电力拖动方面的技能与知识,没有了上课睡觉、耍手机的现象,解决了学生基础差、学习积极性不高、行为习惯差的现象,起到了良好的教学效果。
参考文献:
【关键词】电力拖动;一体化;教学过程设计
随着现代职业教育教学方式方法的更新与变化,一体化教学的优势与成效非常显著,因而被广泛推崇。电力拖动控制线路课程从传统教学方式上,无论是理论教学,还是技能训练均已经非常成型。如何实现电力拖动控制线路一体化教学也被广泛研究与实践着,下面本论文将针对电力拖动控制线路课程的一体化教学过程设计进行阐述。
电力拖动控制线路理论教学一般分为四个模块:常用低压电器元件、三相笼型异步电动机的基本控制线路、直流电动机的基本控制线路、典型机床的电气控制线路;而在技能训练中,我们经常以三相异步电动机的基本拖动电路,直流电动机的基本拖动电路,以及典型机床电气控制原理图、安装接线图的识图、控制柜中元件的布置与安装、电气接线、故障排除为主要训练项目。从教学设计角度,理论教学往往先于技能教学,但是还是难免存在学生学过后,只是短暂性记忆,等到技能训练时又要重新学习。一体化教学的最大优势就是在学生对相关理论知识学习后,就可以马上通过相关实训项目训练得到验证,可以有效巩固学习成果。所以电力拖动控制线路作为成型的教学科目进行一体化教学是容易实现的。那么电力拖动控制线路学科一体化教学过程如何进行呢?
1.低压电器元件教学
低压电器元件在传统理论教学中一般主要介绍常用元件的结构、原理、图形文字符号及相关技术参数等。如若进行一体化教学,应该以实物呈现用类元件的不同结构、规格、尺寸及应用场合,使学生对低压电器元件有最起码的感官认知。还要使学生有主次的熟悉并掌握典型设备和生产线中所应用的常用低压电器元件的内部结构、原理,电气接线部分。可通过万用表测试低压电器元件的电气接线部分的好坏,观察外观,判断其是否可以应用,并能准确判断其故障可能所在。如果可以维修或恢复,学生可以练习拆卸低压电器元件,并重组使元件恢复原有的电气性能及机械性能。如果不可恢复,应能够给出合理的理由,并能按照原有应用进行更换(注意低压电器元件的技术参数、类型、型号等要满足要求)。如存在低压电器元件的铭牌破损或看不清楚的情况,学生还应具备元器件选择的能力,对于元器件的选择可作为学生能力提升项目进行。
2.电动机的基本控制线路
在讲解由低压电器元件逻辑连接的电气线路前,要简要介绍电气控制系统图(电气原理图、电器布置图、电气安装接线图)的识图以及绘图规则。而后开始介绍电动机的基本控制线路。每种控制线路应结合现场实际应用说明。基本控制线路教学过程如下:
(1)讲解各个拖动线路的基本控制环节的工作原理,如自锁、点动、联锁、电气互锁、多地点启停、自动往返等;
(2)电气原理图的识读,电器布置图的识读,电气安装接线图的识读;
(3)根据电动机的拖动控制线路所给低压电器元件及电器布置图进行低压电器元件的布件;
(4)按照电气原理图或电气安装接线图进行电气接线;(接线要符合安装工艺,更要符合现有生产实际。对于所用导线的选择学生应该掌握,根据实际经验进行导线截面、类型、颜色的选择;也可以通过常用线口诀进行。)
(5)所安装电力拖动控制线路的调试。对于简单基本运行电路可以应用万用表(数字万用表或者指针万用表),利用电阻测量法(选用欧姆档,要注意欧姆档位要合理选用,需要考虑线路中负载阻值。)进行检测,判断所安装拖动控制电路能否正常运行。如果测试现象表明可以正常运行,再上电试验,用以验证检测是否正确,并观察拖动控制电路运行是否正确。而当检测现象表明安装电力拖动线路不能正常运行时,要能够根据现象判断上电可能出现故障,分析故障点并排除。这样可有效避免盲目上电试验,可能造成元件或设备的损坏,甚至扩大性事故及不安全因素。
(6)电力拖动线路的故障排除。该步骤是在步骤5电力拖动控制线路调试的基础上进行的,我们可以在已经安装完毕的,试验好的拖动线路上面人为的设计故障(如元件损坏、压接导线绝缘、导线露铜过长、导线虚接、电源故障(缺相、不送电模拟停电)、不按电气原理图接线、漏接或多接线等),巩固学生用万用表测试控制线路能力,准确检测故障,并排除故障。
3.典型生产机械的电气控制线路
讲解典型生产机械的电气控制线路的安装调试与维修。需要介绍各个生产机械的电气控制要求及机床功能、结构(最好学生具备简单操作典型机械的能力,更有助于教学)。识读电气原理图、电器布置图、电气安装接线图,对于典型机床而言,其电气原理图一般包括电源电路、主电路、控制电路、保护电路、照明电路,在图面上还包括电磁元件的触点索引等,这是有别于基本电力拖动电路图的。应根据机床的具体电气控制要求、机械性能要求,进行所有电气设备、低压电器元件的选择;或能根据给定的电气设备,低压电器元件,按照电气原理图、电器布置图、电气安装接线图进行线路的安装。当然,电气控制盘或控制柜,走线要符合机床机械结构的装调。同样,在完成电气接线后,要进行调试与检测,仍然要不带电测试、校验。在准确排除故障后再试验。当然也可以参照基本拖动线路进行设计故障训练,所设计故障可根据现场设备可能常出现的故障进行。
以上是电力拖动控制线路一体化教学过程的设计,在电力拖动控制线路学科整个学与做过程中,每个操作项目均应给出教师考核标准及学生自我考核标准及评价,教师根据学生实际表现评分,学生能结合实际评价自己对电力拖动控制线路的学习及训练项目情况,学生的自我评价可以给教师在日后的教学作为参考,哪些项目和哪些环节是学生学习和训练过程中容易疏漏或是不易掌握的内容,可以有轻重的、有层次的讲解和训练,也可通过重复训练进行巩固和加强。
参考文献
[1]陈跃东,郎朗,孙新柱,陈孟元.《电力拖动控制系统》教学改革研究与实践[J].宁波大学学报(教育科学版),2010年5月.第32卷第3期.98
[2]黄艳荣.《电力拖动控制线路与技能训练》实训中故障检测方法的分析[J].理化生教学与研究考试研究,2011年第36期.137