欢迎您访问大河网,请分享给你的朋友!

当前位置 : 首页 > 范文大全 > 报告范文

电气工程及其自动化实训课范例(12篇)

来源:整理 时间:2024-04-14 手机浏览

电气工程及其自动化实训课范文篇1

一培养目标与业务要求

1.培养目标

本专业培养能够从事电气传动和电力系统等与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、试验分析技术管理等领域工作的应用型工程技术人才。

2.业务要求

具有较扎实的自然科学基础;掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识,主要包括电工理论、电子技术、控制理论、电机与拖动、电力工程等;获得较好的工程实践训练,具有较好的动手能力;具有本专业领域的专业基本知识与技能。

二高职电气工程及其自动化专业课程改革方案

1.电气工程及其自动化专业课程体系构建

依据课程体系构建的原则,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员以及在职业岗位上工作的学生的调查,经过分析、归纳、整理、综合,并结合高职教育的特色,分别构建了以模块化课程为基础的理论课程体系与实践课程体系和专门化课程体系。理论课程体系构建按职业岗位群应掌握的知识和能力进行,以知识应用为主线,打破了原有的学科和“三段式”课程设置体系,对课程内容进行优化和整合,有针对性地设置专门化教学模块,并对各个教学模块之间相互重复与交叉的知识进行综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,删减重复的教学内容,不讲求理论知识的系统性和完整性,强调针对性和应用性。据此,我们将专业的理论知识组成一些模块化课程,并设置相关的选修课程,通过这些课程的学习,从知识需要的角度既满足电气工程及其自动化专业学生再学习的基本要求,又满足学生学习的实用性。基础模块包括体育、数学、英语等基础素质课程,主要是国家统定的教学内容,是大学生素质教育的必备环节。

电气工程及其自动化专业岗位的特点决定了电气工程及其自动化专业毕业生要具有良好的专业素质,掌握电气工程及其自动化专业必需的基础知识、基本理论、基本技能,具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓创新的精神,受到工程设计和科学研究方法的基本训练,具备一定的本专业及适应相近专业的工作能力和素质,掌握一种外国语的基础知识,能够阅读本专业外文科技文献和资料,具有正确运用本国语言和文字的表达能力。本课程要做到综合性、实用性、实践性强,完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。

通过专业分流,科学运用竞争激励机制,改变原有单一、被动的学习,建立和形成发挥学生主体性的多样化的学习方式,可从根本上激发学习热情,培养竞争意识,促进校风和学风建设,实现专业培养目标。

2.强化实践,培养学生的科学精神

强化实践就是知识的应用,在这一阶段的教学中,既要巩固知识,进行技能性的转化,又要完成把知识转化为能力的任务,还要考虑适应学生不同智力水平。如果学生有了知识,不去引导他们用于生产实践,也就不可能有所发现、有所创新,所以培养学生的创造能力,一是要培养学生热爱劳动的习惯,二是要严格遵循科学理论和规律,认真踏实去实践、探索。如电气工程及其自动化专业实践教学体系,即:基本技能训练、专项技能训练主要在院内完成,综合技术应用能力训练由学院和企业共同完成。通过师生双方边教、边学、边做来完成具体教学目标和教学任务。该模式具有应用性、综合性、先进性、仿真性等特点,使教学更接近企业技术发展水平,并与企业实际技术同步滚动;营造浓郁的职业氛围,达到能力与素质同步培养的目的;借助先进的生产设备和教学装备,融理论教学、实践教学、技术服务与生产为一体。

参考文献

电气工程及其自动化实训课范文1篇2

《船舶工业加快结构调整促进转型升级实施方案》的出台大大提高了我国船舶工业的发展,相对于我国船舶业快速发展的同时需要高职院校要积极培养社会适应型的专业人才。实践教学是提高学生实践能力的重要途径,也是优化高职教育资源的关键手段,因此本文以我院实践教学改革为研究背景,阐述在经济结构转型、互联网+”行动下构建船舶电气工程专业实践教学体系的措施。

关键词:

船舶电气;实践教学;专业技能;实训

培养具有专业核心技能的船舶电气工程人才不仅是落实贯彻我国制造强国”战略目标的手段,也是高职教育改革的重要内容。随着我国海洋事业的不断发展,我国船舶制造技术越来越先进,因此社会对船舶电气专业人才的要求也就越来越高,尤其是对掌握核心实践技能的人才需求越来越强烈。为提高我院船舶电气专业人才素质,满足社会对人才的需求,我院构建了岗位能力与素质培养并重的课程体系。以船电生产施工过程为载体,对各生产任务和工作过程进行分析,得出船电岗位群对应的能力和素质要求。在培养岗位技能的同时,融入职业素质的培养,开设职业基础能力课程、职业延展课程,素质拓展教学模块,形成职业能力和素质培养并重的课程体系。

一、船舶电气工程专业实践教学存在的问题

通过对船舶电气专业实践教学的运行效果分析,虽然实践教学在课程体系中的比重越来越重,但是其存在不少的问题:一是实践教学的内容设置不合理,很多院校在船舶电气实践教学的内容选择上存在脱离实际的现象,学校开始的实践内容往往是落后于企业实际技术的内容,这样就会影响教学质量;二是实践教学的设施还不完善。实践教学必须要依赖于完善的实践教学设施,这其中不仅包括师资队伍的质量,而且还包括硬件设备,就目前来看受到资金、政策等因素的限制,高职院校在实践教学配套设施建设上存在滞后;三是实践课程的评价体系缺乏明确的标准。很多院校在对实践教学进行评价时仍然采取传统理论教学的标准,这样就会影响实践教学的科学发展。

二、船舶电气专业实践教学模式

船舶电气工程技术专业相对于其它专业课程言具有自身的特点,其主要是培养船舶电气设备的管理与维修人员,根据船舶制造企业对所需人才的要求,将电气工程技术实践教学体系结构设置为两大类:基本技能实训技术和核心技能实训,再由基本技能实训技术细分为电气CAD实训、电子技术实训、变流与变频应用技术实训、变流与变频应用技术实训、单片机应用技术实验、可编程控制器应用技术实训、电子与电气测量实训和电机与拖动实训;而核心技能实训可细分为网络控制技术及应用实训、船舶辅机电气控制系统实训、船舶供配电系统实训、船舶机舱自动控制系统实训和船舶电气施工工艺实训。每个实训都有相应的理论课程与之配套,保证理论与实践的结合。

三、构建船舶电气工程技术专业实践教学体系的对策

(一)改进实践课程组织形式和教师指导方法。

基于船舶电气工程技术专业的特殊性,在具体的实践教学中要改变以往的以课程所教教育为主的模式,同时为克服船舶电气技术实践设施不完善的弊端,应建立具有差别化的实践课程组织形式:根据实验项目采取不同的授课形式,鼓励学生自我完成设计任务。

(二)优化实践课程的学时比例。

根据实践教学要求,高职院校在实践课程教学比例安排上要做到科学,并且明确实践课程教学的内容及要求。以《电子与电气测量》课程为例,我院将其设定为32个课时,本实践环节是与《电子与电气测量》理论课程轮循实施的实践教学环节。通过实训使学生掌握各种常用仪表如万用表、电桥、兆欧表、功率表、电能表等的使用方法,掌握各种电子仪器如示波器、低频信号发生器以及晶体管特性图示仪等的使用方法,掌握各种传感器的使用方法。为后续专业课程的学习奠定基础。

(三)改革实践教学考核内容和考核方法。

布置作业改变传统做习题”的方式,改为查资料→做记录(→订方案)→编程序→实践”的方式,作业以报告形式提交,并作为课程成绩考核的依据之一。采用过程控制和目标控制相结合的考核方式,重点考核实验质量、实验效果。教师给出一个基本的、相对完整的课题任务,由学生自行设计电路、选择合理方案,然后在计算机仿真平台经仿真通过后,再进行实地硬件电路设计,下载程序和调试。教师根据学生设计方案、完成任务的速度和质量等给出相应的评分结果,以此强化学生的创新应用能力和综合能力的提高。

(四)提高实践教学设施建设。

随着学院对电气专业的重视,我院的实训设施配置也在不断地提高;同时我院也在积极深化校企合作人才模式,通过兴海造船厂(校外实训基地)和中复西港游艇有限公司(校外实训基地)为培养订单式的人才提供了实践操作的平台。

总之,针对高职学院船舶电气类专业实践教学所存在的问题,构建岗位能力与素质培养并重的课程体系,确立了以技术能力培养为核心的实践教学目标并且从多角度提出构建实践教学体系的具体对策,以此培养出更多的符合社会实践应用的专业素质人才。

作者:李松源单位:威海职业学院

参考文献:

电气工程及其自动化实训课范文篇3

一、“发电厂及变电站电气设备”(中职)专业简介

我校“发电厂及变电站电气设备”(中职)专业的招生对象为应届初中毕业生,基本学制是3年。培养目标是适应电力行业、及其他电力建设、安装、维修等单位及电力用户,服务生产第一线需要的、掌握电气设备运行与维护等职业岗位所需的基础理论知识和技能,具备电气操作、电气设备运行与维护等相关技能的技能型人才。我校还要求学生获得国家或重庆市有关部门规定的中级变配电室值班电工、电气值班员、变电站值班员、变电检修工、继电保护工或其他上岗资格证书。1.本专业毕业生主要就业方向:(1)企业自备电厂、企业供配电:电气操作、运行、检修、维护等。(2)电力工程施工单位:电厂、电站、线路的安装、施工、调试。(3)电气设备生产制造企业:电气设备装配、检测、调试;电气类产品的营销,技术服务工作。(4)工矿企业、小区物业、大型建筑、事业单位,以变配电值班、供电系统运行维护为主要岗位的电气运行。2.本专业培养模式:采用“2+1”模式,即两年教学加一年顶岗实习。第一年主要开展文化课和专业基础课教学,其中部分课程要开展实验或综合训练。第二年主要开展专业课教学和专业实训教学。第三年组织实习,同时根据当年用人市场信息和需求情况,对部分学生组织有针对性的岗前技能培训,也有少部分由学校和用人企业共同组织到相关企业开展岗前培训。第二年和第三年教学进程中还要安排电气运行相关专业中级工、高级工职业技能鉴定培训及考试、进网电工作业许可证培训及考试。

二、本专业教学存在的主要问题

以我校本专业为例,归纳毕业生及用人单位反馈信息,本专业教学质量整体认可度高,但仍然存在下列问题。1.公共基础文化课的设置门类和学时都略显不足,不利于学生综合素质的培养和可持续发展。中职人才培养越来越关注人的综合职业能力和文化素养,熟练的单一技能已无法适应就业、转岗和学历提升的需要。2.课程设置重复,部分内容在不同课程中被反复讲授,如中性点的接地运行方式,但都不完整。3.部分课程的教材跟不上技术更新的步伐,如电气设备运行与维护课程、继电保护及自动装置课程。部分教材难度太大,且难度大的部分并不适用,如电机学、电力系统运行、高电压技术课程理论及计算部分。4.我校经过示范和骨干建设已建成和更新了很多专业课教学资源库和实验实训基地,原有课程设置未及时更新,未充分利用各种信息化资源和实习实训资源,导致学生对设备不认识、操作不熟悉。5.中职学生大多厌学,缺少学习的主动性和积极性。原课程体系和教学内容的深度、难度和趣味性方面与学生的实际情况不适应。6.职业技能鉴定宣传力度不够,部分毕业生在校期间不明白职业资格证书的内涵及适用范围。

三、本专业教学改革建议

(一)构建更为科学、全面的公共基础课程体系

中等职业教育的定位是在义务教育的基础上培养大量技能型人才与高素质劳动者,在对学生进行高中程度文化知识教育的同时,根据职业岗位的要求有针对性地实施职业知识与职业技能教育。专业教育有较高的文化起点,扎实的文化和科学知识基础是学生的能力、素质、科学世界观发展的必要基础。基础越扎实,形成的发展后劲的“能级”越高。科学文化知识基础也为专业理论和技能的学习作了必要的铺垫。因此,建议按照《教育部办公厅关于制订中等职业学校专业教学标准的意见(教职成厅[2012]5号)》中对课程结构的要求,结合电力类新型技术技能人才职业素质培养的目标,将思政教育与人文素质、职业道德紧密结合,搭建贯穿三年的更为科学、全面的公共基础课程体系,使得毕业生达到相当于高中毕业生的文化水平,能取得计算机及英语相应证书,有利于职业教育与普通教育的沟通,便于中等职业教育与高等职业教育的衔接,为人才“立交桥”的构建铺垫基础。

(二)课程设置和教学实施应因材施教,更注重培养职业能力

1.形成讲、练、操融为一体的课程结构。如建议设置“电工基础及测量”课,将原电工理论课与电工测量实训融为一体;将“计算机基础”理论课与实际操作交互进行,淡化理论课与实践课的界限,将二者紧密联系起来。2.整合培养学生综合素质的综合课程。建议增加“电气运行技术”课学时,因为本门课程是在学生学完专业课后进行的一次“岗位大练兵”,是本专业所覆盖的所有岗位上所需的知识、技能的大综合,包括常规操作、事故处理、事故分析等。通过理论讲解、认识实习、仿真操作,把观察、思维、操作结合起来,促进他们把知识转化为动手能力和创造能力,提高综合素质。3.改善专业基础课和专业课偏多、偏难、偏深的现状。如“电机技术”课和“电力系统”课应适量删减学时,做到少而精,注重实用性,突出职教特色。4.增减一些课程。如为适应微机监控、无人值班等新技术的要求开设“电力系统综合自动化”课程;删掉传统的“毕业设计”与“课程设计”,以技能训练与技能考核取而代之。5.课程内容科学筛选、及时更新。按就业岗位、典型工作任务与职业能力分析筛选课程内容。课程内容建议弱化电力系统运行课程计算部分、高电压技术课程理论部分,删除电气设备运行与维护课程不再使用的部分设备,增加新设备类型,简化继电保护及自动装置原理与运行课程计算部分,增加微机保护内容等。

(三)充分应用信息化技术,提升学生学习兴趣

由于电力类专业的特殊性、高电压大电流的危险性,运行中电气设备不可以随意触碰和操作,大大制约了学生动手能力地培养与技能水平地提升。学生不能进入真实电力行业运行环境,即便到了顶岗实习阶段,也只能远观不能靠近,更不能动手实作,导致本专业课程学习与现场脱离,学生学习兴趣低。随着数字化时代的来临,信息化技术在职业教育中得到了广泛的应用和发展。建议调整本专业课程设置,充分利用我校已建成的信息化资源,如变电运行仿真实训室、电气检修仿真实训室等,最大限度实现一体化教学。其优势在于:(1)构建虚拟教学情境、解决教学做一体化实施中安全性与学生操作性的矛盾。(2)虚拟工作职场,学生可以角色扮演与参与,培养学生职业意识与职业能力。(3)教学过程中的直观性、形象性、具体性和趣味性,可提升学生学习热情和兴趣。

(四)专业实训室等教学设施建设

专业实训室的建设除符合一般的教学要求外,还要尽可能适应情境化教学的需要;教学工位要符合课程内容和学生人数的要求,要具有职业技能训练的必备条件;要具有安全、卫生、规范的劳动环境和条件。根据课程设置,建议本专业扩建电气设备安装检修实训基地及变电运行三维仿真实训室。

(五)考核制度与方法建议

为了适应以就业为导向,突出技能培养的新的教育形势,必须改革学业考核制度与方法。改革考核制度与方法的核心在于建立全面的题库,并且可以公开,以达到引导学生把握学习重点和学习方向的目的。考核形式上,基础、文化课考核宜采用传统的集中书面考试,专业课和专业技能的考核更宜使用过程考核和项目操作考核。

(六)加强职业资格宣传,提高职业技能鉴定培训质量

根据《劳动法》和《职业教育法》的有关规定,对从事技术复杂、通用性广、涉及国家财产、人民生命安全和消费者利益的职业(工种)的劳动者,必须经过培训,并取得职业资格证书后,方可就业上岗。电工电气方面的职业属于就业准入的职业范围。因此,对该专业学生应从日常管理和专业课教学两方面都应该加强职业资格的宣传和教育,让学生意识到职业资格证书的重要性。由于中职学生学习自觉性差,因此在本专业的课程体系中应安排专门的职业技能鉴定培训课程,保证良好的培训质量,使学生毕业前能取得电气运行相关专业中级工职业资格证书和进网电工作业许可证书。

四、结束语

电气工程及其自动化实训课范文1篇4

关键词:电工实训;自动化控制;智能照明

中图分类号:G4

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.13.074

0引论

如今,实训课程在高校中的受重视程度与日俱增。尤其是在工科类本科院校及工程类高职院校中,工程实训课程都是作为教学中的一个重要环节。但是,由于高校中学生的专业背景不同,实训课程对于所有学生的要求也要有不同的标准,现就以本学校电工实训为例,探讨实训过程中的分层次教学法,以及智能照明设计在电工实训分层次教学中的应用方法及效果。

1电工实训的主要目的和目前存在的问题

电工实训课程的主要目的是培养学生的动手能力、团队协作能力和创新能力,培养学生的工程意识。电工实训课与传统意义上的实验课不同,高校电工实验一般为验证性实验,主要是验证电工实现的设计思想是否正确,而电工实训的侧重点主要是培养学生的工程意识。比如,在一个电路试验中,我们的主要目的是验证电路是否连对,电路的正常功能能否实现等,而在实训过程中,我们除了实现电工实验所需要实现的基本功能外,还要考虑布线是否科学美观,采用的元器件数量的个数,总造价的高低,功能的稳定性,以及能不能有更优化的方案等。

2实训内容的优化与改革

电工实训课程应根据我校实际,针对不同专业的学生,设计不同的教学大纲,并制定相应的教学内容,使所有专业的学生都对电工实训课程感兴趣,并能学到真真实实有用的知识。对于文科类的学生,设计家用的、身边的、比较常见的一些电路。而针对电类的学生则不能仅仅停留在验证性的阶段,我们可以让学生自己设计一些较复杂的电路,对于兴趣特别浓厚的学生,则可以组建创新团队参加国内一系列的电工大赛,让学生在竞赛中学习,在竞赛中找出不足,用竞赛来检验自己。在实验室管理方面,应该根据本校的学生人数,设立一定比例的开放实验室。

2.1安全是前提

电工实训在操作过程中,具有一定的危险性。在操作过程中,如何做到安全用电是实验能否顺利进行的前提,也是重中之重。

实验之前,首先要对学生进行用电安全教育,让学生在思想上重视起来。同时教会学生规范操作,这些不但能保证学生在操作过程中能够保证自身安全,还为学生以后走上工作岗位打下良好的基础。

2.2制定有差别的教学计划

针对不同专业的学生,制定不同的教学计划。根据专业的特点,可将所有学生分为三大类:非理工类专业、理工类非电专业、电类专业。

2.2.1非理工类专业学生实训内容

对于非理工类学生,电气基础是最薄弱的,好多学生从高中开始就没有接触过电学,所以对这些学生,应主要以日常所能接触到的电气教学为主,包括手筒的设计、家用照明电路的原理、故障维修,电路维护,家用电器的电路讲解及故障维修等等,这些内容因为我们日常能够经常接触到,所以学生比较感兴趣。

2.2.2理工非电类专业学生实训内容

对于理工类非电专业,这种专业类型的学生,都是有一定的电学基础的,他们在高中阶段就已经系统的学过电学了,但在大学阶段对电学还没有更进一步的学习,他们对电的理解还只是停留在高中时期的理论阶段,对于这些专业的学生,除了教授他们日常照明电路等简单的入门电路外,还应增加电动机的控制电路(电动、连续运行、正反转控制),变频器的简单运行,PLC入门知识等。

2.2.3电类专业学生实训内容

对于电类专业,如电子信息技术专业、电气自动化等专业,这些学生,除了高中时期打下的电学基础外,很大一部分已经在大学学习了相关的课程,比如电工学、自动化控制等,这类学生的基础一般比较好,并且都是相关专业,他们对电工实训的内容是最感兴趣的。对于这些学生,实训内容已经不能仅仅停留在验证阶段了。这类学生的实训内容,应该包括必修与选修两个环节,必修除了理工类非电专业所实训内容外,还包括电动机的降压启动、PLC的自编程学习、PLC对电梯的控制实训、基于变频器的恒压供水控制系统等等。选修则主要考察学生的创新意识,教师可以有意的设置一些竞赛题目,让学生去思考,去完成。

3智能照明电路设计在实习中的应用

对于电气及控制类学生,在选修环节设计了多个项目,下面主要介绍智能照明电路的设计。

教室作为学生与老师学习、教学的主要场所,其照明系统必须首先要保证稳定可靠,同时,根据时间、亮度、人数多少等外在因素实现智能控制。根据需要,设计系统应包括手动和自动两种工作方式,在手动控制情况下,我们可以手动控制各个区域开关的断开与闭合,从而控制灯的亮与灭,也即传统的控制方式。在自动控制情况下,照明灯会根据亮度、人数、时间等自动控制光照的强度,控制系统主要包括PLC(可编程逻辑控制器)、光电传感器、红外传感器等。控制光照强度主要是通过控制灯的点亮个数及点亮位置来实现。设计中主要设置了四个日光灯组,放于四个不同位置,用来模拟教室中的日光灯布置。光电传感器与红外传感器也各设置四组,分别从教室的四个不同位置采取信号。硬件连接框图如图1所示。

其中,光电传感器组用于光照信号的采集,将光照信号上传到PLC。红外传感器组用于采集人体温度信号,测定在一定的区域内有无人员及人员的数量、所在的位置,并将信号传送到PLC。西门子S7-200PLC作为本设计的核心器件,处理光电传感器与红外传感器传送过来的信号,根据信号向日光灯组中的开关发出闭合或者断开指令,从而控制日光灯组的发光。开关用于手动模式与自动模式之间的切换,当开关打开时,照明电路处于智能照明模式;当开关关闭时,智能控制关闭,系统切换到手动模式,照明电路处于传统手动照明模式。

4结语

培养学生的动手能力和创新精神,是电工实训课程的目标。在实训过程中,只有根据学生的情况制定不同的授课内容,才能使不同基础的学生都喜欢上他,也才能使学生在实训中感受到乐趣,在乐趣中学习到知识。根据学生的专业方向,调整授课内容只是电工实训教学改革的第一步,在以后的教学过程中,我们还要根据学生的兴趣和市场的需求,进一步完善电工实训的授课机制。

参考文献

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2]李耀中.高等职业院校项目化课程设计选编[M].北京:化学工业出版社,2010.

电气工程及其自动化实训课范文篇5

关键词:校企合作;产学研协同培养;卓越工程师;产业需求;课程体系

作者简介:周美兰(1962-),女,山东金乡人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院教学副院长,教授;

孟大伟(1956-),男,辽宁锦州人,哈尔滨理工大学教学副校长,教授,博士生导师。

基金项目:本文系黑龙江省高等教育综合改革试点专项项目(项目编号:JG2201201107)、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目(项目编号:A201200004)的研究成果。

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)14-0015-03

在制造业国际化的推动下,中国经济已经步入全球化时代。在此背景下,中国工程教育正面临本国制造业全球化和国际工程教育全球化的双重挑战。经过几十年的发展,我国的工程教育取得了巨大的成就,据统计我国有各类工科在校生数量约700万人,数量位居世界第一,标志着中国已经成为世界工程教育大国。但是必须清醒地认识到,我国的高等工程教育面临着诸如“发展战略和目标定位不清晰”、“工程教育与工业界脱节,实践教学、课程设计、毕业实践严重不足”、“工科专业课程体系相对陈旧,与我国产业结构的调整不相适应”、“工科教师队伍普遍缺乏工程经历,严重影响工程教育质量”等问题。[1]为了应对全球化带来的新挑战,加快高等工程教育改革势在必行。

东北老工业基地曾是新中国工业的摇篮,电气装备制造业基础雄厚,国家实施振兴东北老工业基地的战略决策给东北老工业基地的调整改造带来了重大的机遇。通过调研发现,在振兴东北老工业基地进程中电气工程领域创新型工程技术人才紧缺,成为影响东北老工业基地经济发展的瓶颈。因此,哈尔滨理工大学作为一所地方性理工科大学,进行校企深度合作,构建新型的产学研协同培养工程人才体系,为地方和国家经济建设培养高素质的电气工程领域的高等工程人才,是一项紧迫而十分必要的任务。

一、我国高等工程教育目前存在的问题及校企合作现状

1.我国高等工程教育目前存在的问题

我国高等工程教育目前存在的问题主要表现在人才培养目标偏离工程的要求,人才培养过程未能突出高等工程教育的本质特征;必要的工程训练条件得不到保证,实践教学和工程训练日益弱化。具体如下:[2]我国的高等工程教育以前受前苏联、现在受欧美影响较大,始终未能形成符合我国国情的培养模式;在认识上有差异,教育部门侧重培养毛坯,提倡宽口径,而工业部门希望合格工程师,需要上手快;在实践中,绝大多数工程院校按照培养科学家或技术专家的模式培养工程师,对工程师基本素质的养成重视不够;教育观念落后,科学高于技术、理论重于实践的传统观念仍然有广泛的影响;长期以来,高等工程教育的课程体系没有多大变化,教学计划基本上沿袭以理论教学为主体的教学模式;知识更新速度慢,学科交叉不够,综合性训练不足;随着教学内容不断增加,教学要求不断提高,课程负担层层加码,知识与课程的整合、融合、更新不够;工科院校的许多中青年教师没有经历过生产或工程一线的实际锻炼,缺乏工程实践经验;同时,学校也缺少有效机制,吸引企业中具有丰富的实践经验、适合从事教学工作的工程师到学校来为学生授课;工科院校的实践教学被不同程度的削弱,许多学校工程训练达不到最基本的要求,实验课程的比重下降,学生动手操作机会减少;生产实习的时间大幅度压缩,学生在实习中主要是参观而很少能参与;课程设计、毕业设计远离工程实际,更多的是虚拟题目。

2.国内校企合作现状及措施

我国校企合作现状的主要表现在:学校与企业在人才培养方面缺乏有效交流与合作,学校未能直接和及时地反映企业对工程技术人才的要求;企业在要求学校提供合格人才的同时,也没有意识到自己在人才培养过程中的责任。[3]

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010年-2022年)》针对高等教育存在的“人才培养质量不适应经济社会发展需要,质量保障体系不完善”、“存在同质化倾向,缺乏办学特色”、“布局结构不合理”、“自主创新能力不强,产学研结合不够”等问题提出了一系列改革措施,包括:“创立高校与科研院所、行业企业联合培养人才的新机制”、“严格教学管理”、“建立动态调整机制,优化高等教育结构”、“重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”、“设立支持地方高等教育专项资金”、“实行分类管理”等。这既是对我国高等教育,特别是高等工程教育改革提出的新要求,也为深化我国工程教育改革和校企合作提供了契机。

二、哈尔滨理工大学电气工程及其自动化专业校企合作现状

哈尔滨理工大学电气工程及其自动化专业(以下简称“电气专业”)的前身电机系和电工材料系设置于1958年,到现在已经有54年的办学历史。本专业2005年入选省级重点专业,2007年入选国家特色专业。本专业目前含有“高电压技术”、“电气绝缘与电缆”、“电机电器及其控制”、“电力系统及其自动化”、“电力电子与电力传动”5个专业方向,是一个集高、低压电气设备的制造、运行和维护等于一体的强电类综合专业。“电气绝缘技术”在变压器制造业,“电机电器及其控制”专业在电机制造业,无论人才培养还是工程技术与科学研究均形成了自己的特色,在相应的行业中均享有较高的知名度。目前在电线电缆行业的高级工程技术人员和高级管理人员中哈尔滨理工大学的毕业生占绝大多数。近年来,学校为东北老工业基地企业服务进行“定制式”人才培养试点得到了企业和政府的大力支持。如哈尔滨电站集团与哈尔滨理工大学签署了本科生的“定制式”培养、工程硕士培养、企业技术人员培训和科研合作等《校企产学研全面合作协议》;哈尔滨电机厂有限责任公司在我院投资建立“大电机电气与传热技术工程研发中心”,并设立5万元/年的学生奖学金。黑龙江省教育厅也积极支持和推进哈尔滨理工大学为振兴东北老工业基地开展的“定制式”人才培养模式,并将哈尔滨理工大学作为服务东北老工业基地办学新模式的示范单位,在我校建立了5个黑龙江省振兴东北老工业基地“人才培训中心”,其中“电站成套设备人才培训中心”和“电力人才培训中心”设置在我院并由电气专业负责,同时拨专项经费100万元用于培训中心的建设。

积极为企业工程技术人员的知识更新和再教育提供支持和服务。我院从20世纪50年代起就一直与企业建立合作关系,学科在全国有一定声誉,基础设备较好,所设的电机、电缆、高电压与绝缘技术等专业领域为大型企业、机电行业培养了大批工程技术人才。学院为企业培训人才的工作始终没有间断过。目前学院的2个人才培训中心都承担着三种培训任务:为企业培养本科层次的紧缺人才,对企业中的非主导专业人员进行转专业人才培养,以上岗资格培训为主的专门人才培训。

2005年以来学校与哈尔滨电站集团、特变电工沈阳变压器集团有限公司、佳木斯电机股份有限公司、哈尔滨电缆厂等企业签订了《校企“定制式”培养协议》。2005年开始,每年组建“电机试点班”和“电缆试点班”和“特变电工班”。到目前为止,电气专业“定制式”人才培养试点班已有6届毕业生,共计482人。2007年,我校获批教育部质量工程人才培养模式创新实验区项目“面向东北老工业基地‘定制式’人才培养模式创新实验区”。本专业作为我校“定制式”人才培养的首批试点专业,为该项目的获得与研究起到了有力的支撑作用。

三、产学研协同培养电气工程急需人才

为了应对制造业全球化和工程教育全球化带给我国高等工程教育的巨大挑战,必须进一步深化高等工程教育改革,进行校企深度合作。充分考虑电气产业需求、电气工程学科专业和学生个性发展三方面的要求,在工程教育多元化人才培养平台的搭建、产学研互动的人才培养方案和课程体系建设、工科教师的工程实践能力提高、工科学生的考核机制等方面探索新的改革措施,建立起以电气产业需求为导向的新型高等工程教育人才培养体系。

1.以我校特有的“培养规格分类加专业方向分类”的多样化人才培养理念为指导,采取产学研协同培养模式

构建两类工程教育人才培养框架,即“卓越工程师”培养平台和“应用型工程师”培养平台,并形成相应的人才培养方案。当前,我校电气专业的生源包括一表和二表B两个批次的学生。根据本专业的办学层次和办学能力,一部分学生的发展方向是掌握某种实用技术的应用型工程师,另一部分学生的发展方向是具有某种特殊才能的精英拔尖人才。为此,学校确定“卓越工程师”和“应用型工程师”两大类人才培养目标,并积极开展产学研合作,相应构建“卓越工程师”和“应用型工程师”两类工程人才培养平台。

针对“卓越工程师”培养类型搭建创新教育平台。体现在人才培养方案上就是加强基础理论课的讲授,专业课涉及的范围比较广,给学生留有较大的自由选择空间,注重培养学生的自主学习能力、科学研究能力以及创新能力;针对“应用型工程师”培养类型,搭建职业技能训练平台。体现在人才培养方案上就是以产业需求目标为导向设置专业方向,强调基础与专业特色并重,加强技能训练,注重培养学生的适应学习能力、工程实践能力以及团队协作能力。

2.以电气产业需求目标为导向,采用CDIO工程教育理念,构建与产业需求匹配的课程体系

在培养方案上针对两类不同的人才培养目标构建不同的人才培养方案。对于“卓越工程师”,注重基础理论教育和专业方向引导,体现在培养方案上即:一、二年级为基础理论课,三年级为专业前沿技术课,四年级学生进入企业或校企合作工程研发中心参加工程研究,并撰写毕业论文,着重培养学生的科研能力和创新能力。[4]对于“应用型工程师”,注重专业技术教育和职业技能训练,体现在培养方案上即:一、二年级基础理论课,三年级专业应用技术课,包括半年专业基础课加半年校企联合专业方向课,四年级学生进入校企联合实践教学基地参加项目实训和毕业设计,着重培养学生的工程实践能力和职业能力。

在专业课程设置上,针对企业对工程人才的实际需求设置多组专业方向课和任意选修课,在教学过程中注重工程实践环节的锻炼;同时,对专业课进行合理的前移,以留出更多的时间让学生进入校外实践基地(企业)参加实习和项目实训。另外,针对不同企业对电气专业人才的具体需求开设相应的桥梁课程。

在教学设计上采用CDIO理念,以“构思、设计、实现、运作”为主线,实现专业知识的集成和课程的模块化。在进行课程教学设计时,注意提高课程内部内容的知识集成度、课程与课程之间的知识集成度,并注意选取恰当的知识载体,在传授知识的同时更加注重能力的培养。通过课程模块化将每门课程划分为几个单元,既有理论、实践又有操作技能等,使学生对学习内容一目了然,从而便于自主学习和弹性学习,也使教师可以更有效地组织课程,改变教师的自由授课方式,实现教学由以教师为中心向“学生本位”转变。

3.加强产学研合作,构建“两段式”工程实践教学体系

高校由于自身的局限,在培养学生的工程实践能力方面存在结构性缺失。通过加强产学研合作,建立“两段式”工程实践教学体系可以很好地解决这个问题。

建立校内实践教学基地,在校内营造真实的企业环境,形成电气专业的真实项目案例库。同时加强校内实践教学环节,增加认识实习、电工电子实习、开放性创新实验、计算机实践、科研训练、技能训练、学年设计等实践项目,完善课程实验—课程设计—开放性创新实验—学年综合设计—科研训练等多环节的校内实践教学体系。此外还可以设置创新学分,对于各类竞赛获奖、、科技成果、科研活动、课外实验活动、素质拓展教育、社会实践、英语考试及计算机考试等可以根据获奖级别和成果影响给出创新学分,替代相应的选修课学分。

建立校外(企业)工程实践基地,开展产学研合作,让学生进入企业车间或工程技术研发中心实习,在企业通过项目实训参与完成一个完整的企业实际项目,并以企业真实项目为背景,进行为期半年或一年的毕业设计,培养学生运用所学技术解决实际问题的能力,最终提高学生的工程实践能力和和工业化素质。

通过校内实践平台的锻炼可以提高学生的基础工程能力。对于“卓越工程师”,通过进入企业及校企合作工程研发中心的实践锻炼能够更好地掌握理论联系实际的科学方法,有利于提高其科学研究能力和创新能力。对于“应用型工程师”,通过进入企业实践基地的真实项目实训和实践可以更好地培养其工程实践能力和工业化素质。

4.跟踪电气产业发展,建立“专业方向”和“课程内容”的动态调整机制

高等工程教育的目标是培养能够满足社会需要和企业实际需求的工程师。传统的人才培养方案和课程体系是静态的,所以工程教育的教学内容很容易和产业需求脱节,人才培养知识体系往往“滞后”于产业发展。因此,需要建立“专业方向”和“课程内容”的动态调整机制,电气专业要紧紧跟踪电气学科技术的发展主流和企业主流工作岗位需求的变化及时调整专业方向和课程内容,实现新旧知识点的更替。

5.以提高教学质量为核心,改革教学方法和教学手段

重视“知识的载体属性”,探索采用研究型教学方法。传统的人才培养模式偏重于知识的传授,忽视或者减弱了能力的培养。新型高等工程教育人才培养体系以能力培养为核心任务,要改变过去那种“灌输式”、“填鸭式”的单纯传授理论的教学,尝试着将课程中所含的知识作为载体向学生传授学科中问题求解的基本思想和方法,尤其是对于“卓越工程师”的培养。

对于基础课程,坚持理论联系实际的教学方法。高等工程教育不仅要关注教师“教了什么”,更应该关注“学生学了什么”,进一步地知道“学生学会了什么”,最终使“学生会做什么”,这才是现代工程教育的目标。要想达到这个目标就一定要想办法让学生真正学会,而理论与实践相结合才能使学生真正高效率地学会。在教学实际中,就是要针对企业对工程人才的实际需求合理规划课程知识点,并通过大量实验使理论学习和课程实践结合,用理论指导实践,在实践中加深对理论知识的理解。

对于专业课程,采用“做中学”方法实施案例教学。对于课堂教学,不同的专业课程各具特点,对象各有不同,需要有针对性地开展积极研究,发现其规律,并依照规律实施教育。工科专业课程的工程实践性很强,在教学过程中可以采用CDIO工程教育理念,采用“做中学”的教学方法,以电气行业的实际案例为背景,实施案例教学。

6.以能力考查为核心,改革考核方式

改变传统的以考试为中心的考核方式,对学生的考核由注重知识的考查向注重能力的考查转变。对于基础课程采取考试为主、实验及作业为辅的考核方式;对于工程性强的专业课程,针对“卓越工程师”和“应用型工程师”两类人才培养平台分别采取不同的考核方式。对于“卓越工程师”,采取以工程研发为主、通过研究论文和答辩相结合进行考核的方式,注重考查学生的科学研究能力和创新能力;对于“应用型工程师”采取以工程设计为主、通过设计文档和答辩相结合进行考核的方式,注重考查学生的工程实践能力和知识应用能力。针对不同的考核方式制订相应的标准和规范。

7.“走出去、请进来”,建立开放式的师资队伍建设机制

传统的教育模式下大多数高校教师没有真正的工程实践经历,其本身的专业知识完全来源于教科书和课堂学习,工程实践能力十分薄弱。为了提高教师的工程实践能力,可以采取“走出去,请进来”的方式,建立开放式教师队伍建设机制,[5]其内涵包括:

改革教师培养和使用机制。建立专业教师企业研修、交流和深造的常规机制,选派中青年教师到电气产业和领域一线学习交流,形成一支了解企业需求、教学经验丰富、科研能力强的高水平教师队伍。鼓励教师参加高水平的国际、国内学术会议、教学研讨会,增加与国内外知名高校的交流。

建立电气产业和领域技术人员到学校兼职授课及国外专家学者来校讲座机制,使师生更好地了解业界最新技术、管理方法及业界最新动态。在人才引进方面采取必要的特殊政策,积极吸引高档次工程人才,如企业博士后工作站出站人员、国外著名高校工程专业博士、具有海外工程经历的留学人员、具有丰富工程经历的企业高层次人员等。[5]

四、结语

校企合作是工程教育发展的必由之路,是“卓越工程师教育培养计划”成功与否的关键。企业参与学校的人才培养过程将推动学校的教学改革;而学校的智力支持也将推动企业的技术进步。校企合作是一项系统工程,其实施过程必须强化管理,规范合作程序。首先要政府重视,在制订和实施法律法规的同时加强领导,发挥其主导作用;其次,企业应积极参与校企合作,要充分认识到校企合作是人才储备、开发和利用的平台。最后,学校应从产业要求、学科专业以及学生个性发展三方面出发突破过去那种比较僵化、刚性的教学管理形式,设计弹性化、柔性化的教学运作机制。与企业深度合作,进行产学研协同培养,逐渐形成与产业发展互动的新型人才培养体系,使毕业生的知识结构和能力结构与企业需求相匹配,培养出真正适合企业需求的高等工程技术人才。

参考文献:

[1]钱颖一.论大学本科教育改革[J].清华大学教育研究,2011,32(1).

[2]林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6).

[3]张苏俊.中外校企合作教育比较研究[J].中国电力教育,2010,(9).

电气工程及其自动化实训课范文篇6

关键词电工课程;模拟仿真;实践操作;一体化教学

中图分类号:G712文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)10-0135-03

SimulationandPracticalIntegrationTeachinginElectricianCourse//ZHANGQitao

AbstractIntegrationteachingofsimulationandpracticeintheelec-

triciancourse,isakindofwayofteachingthatabstract,difficult,boringelectricalengineeringlearningobjectconstructedasvisua-lization,visualization,practice,itisnotonlyaccuratelyandvividly

describeelectricalequipment,electricworkprinciple,operationen-

vironment,electricalelectricianprocessandpracticeofachieve-ment,butalsocanmakestudentsfeelthelearninginterest,inspireparticipationpracticepowerandskillenhancementtoachievea

senseofaccomplishment.Reducethedifficultyoftheoreticalknow-ledgeofelectriciancourse,improvestudents’practiceskills.

Keywordselectriciancourse;simulation;practice;integrationteaching

1电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学概述

电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,是指专业教师在电工基础、电工技能与训练、电气控制与运行等电工课程的教学中,以贴近电气技术岗位的教学内容为主,利用自己设计和开发的教学课件、教学软件或教材配套的教学软件等多媒体电工教学信息资源[1],通过计算机和投影仪真实、直观、形象地再现电工原理、电工操作程序和工作场景,让学生上机进行电工原理、电工操作过程的模拟仿真操作,然后进行电工技能训练的实际操作;或者将多媒体引进实训室,一边进行模拟仿真操作,一边进行实践操作,使学生不仅学到电工课程的理论知识,又学到电工实训操作的技能,从而培养学生电工实际工作能力,实现电气工程专业技术人才的培养目标。

2电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的意义

电工课程的特点是理论知识抽象难懂,实训操作则具体实在,而且只有在掌握电工理论知识的基础上,才不至于盲目而机械地操作,真正地掌握实际的电工操作技能。如电动机控制电路的工作原理是比较抽象难懂的,但只有理解和掌握电动机控制电路的工作原理,才能正确而有效地进行电动机控制电路配电板的安装、调试、检测、通电运行与故障排除。如果按照常规的教学方法,教师借助于粉笔与黑板对电动机控制电路的工作原理进行讲解和描述,学生难以理解和接受,实践也仅是简单地模仿和机械地操作,不能真正领悟和掌握专业技能。导致学生容易产生厌学的心理和情绪,丧失学习的兴趣和信心,不利于知识学习与实践能力提升的有效结合。所以,如何把抽象难懂的电工原理变得形象直观、生动易学,又如何把电工的理论知识与具体实在的操作有机地进行过渡和衔接,提高电气工程技术人才培养的质量,这就是电工课程教师需要思考和解决的问题。

电工课程的模拟仿真,不仅可以把许多抽象枯燥和难以理解的电工理论和原理变得形象直观、简单易学、生动有趣,而且具有丰富的交互界面和人机交互的特性,学生可以在人机互动的过程中模拟在真实场景下的电工操作,给人以身临其境的视觉和感受。教师在电工课程的教学活动中,让学生将电气工作原理、电工作业环境和实践操作过程进行全面、生动、形象的模拟与仿真,然后使用电工器材的实物,进一步进行电气工程安装的技能训练,从而培养学生电工实际工作的能力。

如针对现阶段中职学生喜欢电脑和游戏,形象思维能力优于逻辑思维能力,模仿能力和动手能力较强的特点,教师在电工技能与实训课程[2-4]“两地控制一盏灯电路”的教学中,通过动画的形式,呈现电路工作的原理、电器元件的实物和楼上、楼下两个地方控制一盏灯的工作场景,卡通人物在不同的方位进行开关灯操作的同时,电路原理图中电灯的图形符号与仿真工作环境下的电灯也就显示对应的或亮或灭的工作状态。学生在理解和掌握“两地控制一盏灯电路”工作原理的基础上,以游戏的方式,按照原理图中给出的先后顺序,在实物图中模拟在真实场景下进行连接导线的练习:1)断开总开关,切断电源,防止带电操作;2)按原理图完成全部接线;3)通电运行。

学生在通过虚拟的学习获得实际的知识和初步操作技能的基础上,采用双控开关、电灯和导线等实物,按上述步骤,进行实际而真实的技能操作的训练,就能够进一步掌握“两地控制一盏灯电路”安装操作的技能。

由此可见,电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,是融电工知识、动画和音响效果、操作实践为一体,符合学生兴趣和爱好的教学方法。它降低了学生学习电工理论知识的难度,把电工的理论知识与具体实在的操作有机地进行过渡和衔接,避免了电工操作的盲目性,提升了学生动手实践的能力,激发了学生的学习兴趣,调动了学生参与学习的积极性,达到让学生深刻理解电工理论知识、熟练掌握电工操作技能、充分发挥学习主体作用的效果,从而促使学生全身心融入教学活动之中,以利于学生专业能力的培养和职业素养的成长。

3电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学应用分析

电动机单向运转控制电路是最基本和典型的电动机控制电路,学生在学习了低压电器的构造和原理的基础上,通过该内容的学习,为正反转电路、Y-降压启动电路等电动机控制电路的学习打下基础。下面以电工技能与实训[2-3]

及配套的电工技能与实训仿真系统[4]“电动机单向运转控制电路”的教学内容为例,进一步介绍电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学方法及应用。

电动机单向运转控制电路的模拟仿真

1)器材识别。进入“器材”界面,清晰地呈现交流接触器、空气断路器、热继电器、按钮和熔断器的外形结构,让学生对电器有直观的、整体的认识。将鼠标放到各器件的触点上,师生观察和讨论器件各触点的名称及电路符号。

2)工作原理。进入“电路”界面,呈现电路实物图和电气原理图,将鼠标放到原理图中器件符号上,电路实物图中突出显示对应的器件,与学生一起查看和讨论器件的名称和作用。学生通过电气原理图与电路实物图的对比,为理解电路的工作原理做好了铺垫。然后进入“原理”界面,通过动画演示,教师讲解或师生讨论分析“有过载保护的单向运转控制电路”的工作原理。

3)电路安装。

①元件的布局:进入“布局”界面,从系统元件库中取出器件,合理布局;布置器件时应考虑器件的位置要与主电路有一定的对应,相同电器尽量摆放在一起,达到布局合理、间距合适、接线方便的效果。

②电路的连线:进入“连线”界面,让学生以交互性模拟仿真的方式,按照原理图中给出的先后顺序(连接线闪烁的先后顺序),在器件布局完毕的实物图中连接导线。

4)试车运行。进入“运行”界面,学生模拟仿真操作:合上电源开关,按动启动按钮SB2,电动机旋转;按动停止按钮SB1,电动机停止旋转。

5)故障排除。进入“排故”界面,根据仿真电路出现的故障,引导学生观察、分析、查找和排除故障。

学生通过上述过程的模拟仿真练习,基本上掌握了的电路的工作原理和安装操作的步骤,为电动机单向运转控制电路配电板的安装实训奠定基础。

电动机单向运转控制电路配电板的安装实训

1)绘制电动机单向运转控制电路图:学生用铅笔、三角板、图板等绘图工具,或者用计算机AutoCAD软件,绘制电动机单向运转控制电路图,为电动机单向运转控制电路安装的实践操作打下基础。

2)电动机单向运转控制电路配电板的安装:①电器元件的检测;②电器元件的定位及配线;③通电运行;④电气线路故障处理;⑤清理现场。教师巡视和指导学生安装电动机单向运转控制电路配电板,检查、指导学生通电调试,设置电气故障,让学生分析和排除故障。学生在配电板实物的安装实践中提高了职业技术的能力。

作品展示与交流学生在完成了电动机单向运转控制电路配电板的安装操作之后,进一步展示自己的作品,介绍实训操作的经验和体会;然后,教师点评学生作品,赞赏和鼓励学生积极参与实训操作的热情。

值得一提的是,这一教学步骤往往容易被忽略,使得教学过程不完整而感到缺憾。其实,它不仅是激活课堂欢乐气氛,促进师生交流与沟通的主要环节,也是整个教学过程的精华和高潮部分。学生通过作品展示与交流,不仅可以相互学习、共同提高,激发和保持参与操作实践的动力,还可以共同分享彼此之间的劳动成果,体验参加集体活动的乐趣,增强团队意识与合作精神,展现自我,提升职业素养。因此,作品展示与交流是进一步地深化教学内容,实现教学效果最大化的教学手段和方法。

通过以上几个步骤的学习,学生掌握了电动机单向运转控制电路的工作原理和配电板安装的操作技能,实现了预定的教学目标。在教学实践中,结合学生的特点,通过计算机模拟仿真和配电板安装的操作训练,以及作品展示与交流,激发学生的学习兴趣和参与职业技能训练的热情,锻炼学生的专业能力,也促进教师直观地测评学生成长指标,关注学生技能的实现以及项目教学的具体化。而且在教学活动中,师生共同体验和感受课堂氛围和谐的愉悦,关注师生的思维发展及情感交流的融合,促使教师积极探索教学方法,促进教师专业发展。

需要注意的是,将模拟仿真引入电工课程的理论教学,可以增强课堂教学效果,但它并不是增强课堂教学效果唯一的手段和方法,还要根据学生的文化层次、年龄大小和教学内容的难易程度而综合地考虑,灵活地加以应用或取舍。再者,在电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学实践活动中,计算机模拟仿真是通过虚拟设备和电路的形状、工作原理、操作程序,使学生在视觉和感觉上有身临其境的体会和感受,实现人与机的交流,便于学生对电工的理论知识和电路原理以及操作程序的理解和掌握。

然而,虚拟的情境和操作必然要回归真实的电工设备和器材的操作,才能掌握实实在在的电工操作技能。因此,在电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的实践活动中,既要重视计算机模拟仿真的应用,更要重视真实的电工设备和电工器材的实践操作。

4电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的价值体现

利于学生胜任企业岗位工作能力的培养电气科学技术的进步和企业生产设备的更新,呈现出日新月异的发展趋势,反衬出教材内容和教学设备呈现出相对滞后和更新缓慢的状况。模拟仿真能够使用真实先进设备模型,作为学习者的操控平台,利用虚拟现实技术,通过实际操作,给学习者身临其境的切身感受,使得模拟仿真教学可以及时跟进产业技术的变革和高新设备的学习,从而适应和实现“课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接”的职教新理念,以利于学生胜任企业岗位工作能力的培养。

形象直观,符合学生的认识规律电工课程是理论和实际联系比较紧密的课程,如果理论知识与实践操作的教学同时进行,效果是最理想的。因此,在电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学过程中,学生通过模拟仿真的演示和操作,将比较抽象难懂的理论知识变得直观易学,再通过亲身实践操作,就容易理解和掌握教学内容,增强学习兴趣。从直观到抽象再回归实践的认识过程,符合学生的认识规律。

避免实践操作的盲目性在传统教学过程中,教师讲完理论知识后才指导学生进行实践操作,如果教学班级的人数过多,教师的指导就难以顾及每一个学生。所以,很多学生在操作实训的最初阶段就感到难以下手,无所适从,甚至带有一定的盲目性。如果学生通过模拟仿真的演示和操作,就容易掌握实践操作的方法和步骤,在实践操作的过程中就容易上手,按正确的方法和步骤进行实训操作。因此,电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,避免了学生实践操作的盲目性,提高了教学的实效性。

节约教学成本为了培养学生的动手操作能力,学校必须购置一定数量的电气实训器材供学生实习用。但在实习过程中,由于学生对规范性操作行为的养成需要一定的时间和过程,因此,学生在实习过程中会不可避免地损坏一定的实习器材,增大学校的教学成本。计算机仿真,模拟真实环境下的电工作业,没有损坏电工器材的后顾之忧。通过电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,学生就容易养成规范的操作习惯,损坏器材的可能性大大减小,而且也可以缓解因实习器材不足影响教学的压力。

强化技能训练,让学生掌握实际的操作技能电工课程的模拟仿真,逼真地再现了电工技能训练的项目,对学生身临其境和亲身参与从而获得技能提升和技能养成起到潜移默化的作用。不过,模拟仿真虽然具有直观性的教学效果,毕竟它是虚拟的教学场景,与实际的真实场景还有一定的距离。要使学生掌握真实的实际操作技能,还必须对学生进行实践操作的教学,以培养学生实际操作的动手能力。模拟仿真教学是实践操作的桥梁,通过实践操作强化技能训练,让学生掌握实际的操作技能。

促进教师的专业发展电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,对教师使用现代教育技术的能力、专业理论知识运用的能力、动手实际操作的能力、营造寓教于乐环境的能力和调控课堂秩序的能力提出更高的要求,需要教师提升自身的专业素质和教学能力,尽可能成为“双师型”专业教师。因此,通过电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学的研究与应用,可以促进教师的专业发展。

5结束语

电工课程模拟仿真与实践操作一体化教学,是一种把抽象、难懂、枯燥的电气工程专业学习对象构造成可视化、形象化、实践化、技能化的教学方式,它不仅真实而生动地展现了电气设备、电气工作原理、电工作业环境、电工操作过程和电工实践的物化成果,还可以让学生感受到学习的兴趣,激发参与实践的动力和增强技能实现的成就感,降低了学生学习电工课程理论知识的难度,提升了学生动手实践操作的技能,使学生在学到电工课程理论知识的同时,又锻炼了电工实际操作的能力。如此一来,就为学生及时跟进产业技术的变革,提高适应企业岗位工作的能力,为学生专业素质的全面发展,为学生的职业生涯和终生学习打下坚实的基础。

参考文献

[1]蒋发伦.仿真软件在电工电子技术教学中的应用[J].科技视界,2012(20):138-139.

[2]陈雅萍.电工技能与实训(基础版)[M].北京:高等教育出版社,2009:77-254.

[3]曾祥富,邓朝平.电工技能与实训[M].2版.北京:高等教育出版社,2006:203-248.

电气工程及其自动化实训课范文篇7

一、生产性实训平台的建立

我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。

二、生产性实训的运行机制

(一)课程标准与企业的产品安装结合

生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难,提供各种技术服务。

由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。

(二)生产性实训的开展

根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合”采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。

(三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行

电气工程及其自动化实训课范文篇8

论文关键词:实验;实训;实践教学;创新型人才培养

培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才历来都是工科院校的首要任务。而2012年教育部启动的卓越工程师教育培养计划,主要目标是“面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”,为工科高等院校的人才培养提出了更高的要求。那么,作为这一计划的主体,怎样利用校内资源加强这方面的工作?显然,加强基于模拟工业场景的实验实训室的建设是培养学生实际操作能力、综合实践能力和创新精神必不可少的条件。

一、实验实训室建设背景

电子信息与电气工程系是安阳工学院(以下简称“我校”)较大的院系,实验室较多,设施相对齐全,部分实验室的设备配置达到较高层次。在08版的自动化专业本科生教育教学培养方案中,显著加强了实践和创新能力的培养,实验环节的设置上更注重设计性和综合性实践环节。但是,从核心专业的建设和学生实践锻炼环节来看,这样的设置仍缺乏系统性和整体性,实验所涉及的知识是离散的,实验的内容和操作过程与生产实际亦有较大出入,甚至会产生误导。

在每年一次的自动化专业课程建设研讨会上,校企合作单位的专家在参观了现有实验室并给予肯定的同时,也提出了改进意见,其中包括如何通过实验提高学生动手能力和树立工程概念,培养创新能力。

针对这一情况,根据自动化专业学科特点,电子信息与电气工程学院以现有实验室为依托,以自动化核心专业为重点,围绕贴近生产实际的基本任务,筹建了自动专业相关实验实训室,并构建了新的实践教学体系。

二、自动化专业实验实训室

电子信息与电气工程学院自动化专业的核心专业课程包括“自动控制”、“运动控制”、“过程控制”、“集散控制”、“可编程序控制器原理用其应用”等,并设有专门的实验室。然而,原有的实践教学体系单纯以课程为基础设置,实验室主要完成相关课程知识的验证和巩固,各实验之间基本无关联。这样会造成学生无法将知识系统化,难以建立关系到多课程的系统性概念。即便是综合性、设计性实验,也由于实验装置的过度模块化、集成化,使得在为学生提供模拟实际的操作中显得力不从心,而难于将专业知识系统化并与工程实际相联系。实训室的建立将成为多课程知识系统化的纽带,理论与工程实践联系的桥梁。

1.电工基础实训室

包括电子实训和电工基本操作,培养学生对常用电工仪表和电子仪器的使用及测量技能。主要完成对电子线路认识、焊接、测试,对电器元件、电机的认识和基本电气控制线路接线、调试,机床电气控制线路的调试、故障排除和维修。可用于认知实习、生产实习以及维修电工的技能鉴定训练。

2.过程控制与集散控制实验实训室

将原有的传感器实验室、过程控制实验室、运动控制实验室和plc实验室相结合,模仿工厂的生产线,以过程控制实验室为基点,其他单个实验室相当于生产车间,通过网络把各实验室串起来,构成过程控制和集散控制实训室。以自动控制理论为核心,将传感器、运动控制、过程控制、plc等相关课程知识系统化,使学生对所学理论知识有更直观的认识。实训对象形象逼真,接近工业现场的实际应用,学生很快就能适应现场的工作。本实训室除了要完成各课程的基本实验外,还可用于课程设计和毕业设计。

3.工业控制技术综合实验实训室

在现代工业自动化控制中,plc因其配置灵活、使用方便、安全可靠等特点,使用越来越广泛,技术更新也越来越快。plc、变频器、伺服控制、触摸屏等已成为当今工业现场的主流电气控制装置。该实训室按照劳动和社会保障部颁发的“工人技术等级标准”和职业技能鉴定规范的内容要求,根据电工培训考核的实际情况而设计的集学习、理论、验证、实际操作能力培养等功能为一体的多功能设备。采用标准网孔板设计,可在该平台上任意安装、拆卸电气元件,设计、搭建自己的控制电路。实验平台完全开放,整体实训设备以西门子的s7-200工业级产品为主,以步进电机、三相异步电机、伺服电机等为控制对象,完全按照工业现场常见控制工艺配置器件,从而提供一个完全真实的工业现场操作平台。

该实训室可进行plc基本技能、plc模拟控制实训、plc实物模型控制实训、变频调速控制实训、触摸屏控制实训、工业总线网络实训等,主要用于自动化专业和电气工程及其自动化专业的生产实习、毕业设计,还可利用plc与过程控制实训室的工业对象构成一个基于plc的过程控制实训项目或集散控制系统。

三、新的实践教学体系

无论多好的实验硬件设施,如果没有相应的教学管理体系作保证,也只能是一种摆设。根据自动化专业的学科特点,通过分析、论证,构建了注重工程实践能力培养的模块化、系统化、贯通式实践教学体系。

新的实践教学体系把贯穿于大学四年的实践教学环节分成专业基础实验(如模电、数电、微机原理等,以验证为主)、专业课程实验(以综合性、设计性为主)、课程设计、电机电器实训、工业控制技术实训和毕业设计几大模块,分别在基础层、提高层、研究与创新层三个层面上开展,后者注重各实验的系统化连接以及与工程应用的联系,强化学生工程实践能力与创新能力的培养。

四、实践教学管理

1.实验实训室管理

由于缺少专职实验教师,实验实训室总体上由实验中心负责日常管理,包括实验时间协调、实验装置维护、实验室卫生等,而实验实训任务的实施主要由任课教师和实训指导教师负责完成。

实验实训任务可分为三大类:一种为培养计划内任务,即单课程实验(验证型、综合型和设计型实验);一种是操作能力训练,如电机电器实训、工业控制技术实训等;一种为自主、创新性活动,如大学生电子科技创新大赛、自主选题实验、毕业设计等。

培养计划内实践任务主要是按照教学内容,通过实验对重要定义和概念进行验证。任课教师在学期初将计划书交予实验中心,由实验中心协调安排实验课表,并做好硬件保障。学生在任课教师的指导下,根据实验任务要求完成各类实验操作,并将实验结果以报告的形式完成。对于设计型、综合型实验,指导教师以实验室(可以是不同课程实验室)所能提供的设备,精心选择布置实验题目,学生根据实验题目要求,自行设计实验过程,分析、计算实验结果,以达到使课程知识系统化的目的。

操作能力训练,以维修电工技能培训、生产实习等形式开展。指导教师负责实训内容的确定及在此期间的管理。

对于自主、创新活动,学生自选实验内容、实验时间和指导教师,充分满足不同学生的需要。实验的过程及结果由指导教师负责。

2.实践教学体系运行控制

为保证新的实践教学体系的运行质量,必须对原有实践教学环节的内容、教学方法和教学模式进行相应的改革。

(1)综合型、设计型实验项目的设置以培养学生对课程知识的综合、分析能力为目的;课程设计项目的设置应与实用性及工程实践、新知识的工程应用紧密结合,培养学生的分析、设计和动手能力。

例如,在进行过程控制系统课程设计时,教师只给出实物对象和控制要求,由学生根据实验室现有的传感器、控制器、执行机构等装置,自行设计、选择控制装置,完成系统的构建、接线、参数整定。在此过程中,学生将自动控制原理、过程控制系统、传感器原理与应用、matlab仿真等课程知识结合在一起,形成了系统的概念,培养了专业实践能力。

(2)实训项目的开展采用任务引导的方式进行,激发学生的专业兴趣、培养学生的实际操作和工程实践能力。实训的重点主要放在建立基本概念、了解基本功用、锻炼动手能力的基础上,不过多的介绍复杂的理论知识。

例如,在进行电机电器实训初期,首先让学生认识各种元器件的实物,了解其功能,然后教师结合实物对象和任务进行讲解,并指导学生完成任务功能。课后要求学生结合课本或查阅资料自学实训中用到的各种器件的工作原理,激发学生的专业学习兴趣。在接下来的实训中,教师只布置实验任务,简单讲解实现任务的过程,对于回路设计和具体接线等诸多问题,由学生在具体实践中通过查阅资料、小组讨论、独立思考等形式将问题逐一化解,抽象的理论知识迅速消化并转化为自己的思路和想法,逐步完成线路设计、接线和功能实现。从实训结果来看,大多数学生完成了教师要求的任务,一部分学生还通过小小的改动实现了不同的功能,这也大大增强了学生的自信心,激发了学生继续探索的动力,形成了一个良性循环。令人欣慰的是,在实训过程中,面对同一任务要求,还经常有不同“版本”的实现方法出现,并对电机拖动、调速方法等相关理论问题充满好奇,为后续课程的学习奠定了基础。

(3)实践教学的效果很大程度上取决于指导教师的精力投入。为保证实践教学的质量,必须配备有丰富实践经验和责任心强的指导教师进行实训指导,而且学校应建立相应的激励机制,最大程度地调动教师的工作积极性。

电气工程及其自动化实训课范文

关键词:航海类高校轮机工程专业电气自动化教学模式

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0123-02

21世纪,随着各国对海洋的重视,不断的开发,己经成为沿海国家面临的战略任务。纵观历史上世界各国强弱的更替,有着各种各样的原因。但在史学界普遍认同一个观点,海洋强是国家强的必要条件。海洋事业中最重要的组成部分是航运事业,航运在任何一个沿海国家的发展历程中,发挥着重要的关键作用,并对整个国民经济影响非常大。航运的发展离不开航海类高校的发展水平,航海类高校为航运提供人才支持和智力保障以及科学研究,而这些的基础就是航海类高校课程的建设。轮机工程作为航海类高校的特色专业和主干专业,是航海类高等院校的核心专业之一。

船舶所有运转的机械设备都离不开电气及自动化。目前,各航运企业迫切需要机电合一的轮机综合管理人才[1]。电气及自动化类课程一直是轮机工程专业的必修和主课程。根据STCW78/95公约规定,船舶从2002年2月1日起不再强制设电机员,因而,以前电机员完成的工作任务将由轮机员来承担[2]。STCW公约2010年修正案(马尼拉修正案)也对船员培训以及适任证书等方面提出了新的要求。这就使得电气自动化类相关课程在现有的教学模式下需加以改进,以保证轮机专业毕业的学生能够更好的适应工作环境。在过去轮机工程专业培养人才方面,一直是以机为主,以电为辅。轮机员在实际工作中偏重于机械设备的管用养修,而电气自动化方面只要求要能了解电机、电站和电气控制系统的管理维护知识,能进行一般的故障诊断即可。新规定的实施,促使在专业培养教学中,在维持机方面的深度以外,电气自动化也变得非常重要。

1轮机专业电气自动化类课程现有教学模式

1.1电气自动化类专业课程的内容及教学要求

电气自动化类专业课程主要包括《船舶电气及设备》、《轮机自动化基础》即《自动控制原理》、《轮机自动化》、《船舶电站》等相关课程的教学。其内容涉及到船舶上的所有跟电气相关的设备以及自动控制系统的讲解。

很好的掌握电气自动化类相关课程知识是一名合格的轮机员必备的素质。开设此类课程的主要目标和要求是:培养航运企业需要的机电合一的具有一定管理维护、分析解决问题的能力的轮机综合管理人才;在理论与实践相结合中,培养德才兼备的专业人才;在理论的指导下,提高综合管理能力;同时,还要与国际专业人才培养相接轨。培养出能独立承担相应的轮机管理人才[3]。

1.2讲授为主,应试为主的教学模式

电气自动化类相关课程在传统的教学模式中,主要以讲授为主的教学模式,相对于主、辅机、动力设备等相关的课程,实践教学环节较少。学生以应试为主,考试及格为唯一目标,在新规定实施之前,不涉及到适任证书的培训及考试。在一些具有一定优势航海类名校,如大连海事大学等高校,设有电气方面的加强班,专门培养电气自动化方面突出的人才。在大部分航海类高校,电气自动化仍然是以传统教学模式为主。

2电气自动化类课程现有教学模式存在的问题

传统的电气自动化类课程的教学模式,对课程不够重视,同时也存在很多的问题。面对新规定的实施,新形势下有新的要求,此类课程传统教学模式中存在的一些问题更加暴露无疑,具体有以下几个方面。

2.1强机弱电,电气自动化方面要求较低

在传统的教学模式下,主辅机和动力设备的教学一直是轮机工程专业教学任务的重中之重,占有的课时量非常之大。电气自动化方面,一般高等高职院校的教学模式仍是以了解为主,教学质量要求较低。对于已经上岗的两年以上的轮机管理专业毕业生,大部分缺乏电气方面知识,对于自动化系统、仪表等方面的知识更是一头雾水,进而限制了实际能力的发展。很多轮机员在船上工作到了一定职位后,电气自动化方面知识的缺陷就凸显,使得船舶航行中,对电机员的依赖性依然很大,机电一体化成为了一句空话。

2.2应试教育模式,学生综合技能差

航海类院校的培养学生最基本的是要求其通过海员适任证书的考试。院校在培养轮机专业学生的总体情况中,电气方面的知识较薄弱。随着船舶技术的发展,船舶的自动化程度越来越高,对轮机员的电气理论知识和技术能力要求也越来越高,并且轮机员在补充电类知识之后的实践证明,轮机人员的各个方面的能力还未能达到船舶电气教学的目标[4]。主要原因是现有教学计划中实践性项目是针对三管轮适任证书考试制定的,着重强调应试实训,没有强调能力的培养。在新规定实施之前,电气自动化类课程非考证科目,应试教学的模式往往容易忽略非考证科目的培训和指导。

2.3实践训练少,实践技能培养效果差

过去,由于实践教学大多作为一种辅助教学,教学管理部门对实践教学课程考核没有具体的规定和要求,存在较大的随意性以及人为因素的影响。而作为实践教学的场所实验室,由于缺乏规范化的管理,以及资金的短缺和设备的陈旧,一部分教师和实验技术人员缺乏对实践课重要性的认识,致使实践教学的质量不高。有很多院校,在电气自动化类课程的教学过程中,没有强调实践能力的培养,并且存在实训时间短、训练人数多、训练内容陈旧等原因,导致学生实践操作技能的培养效果较差。

3新形势下的电气自动化类相关课程的教学工作

不管是为了应对STCW公约2010年修正案对船员培训以及适任证书等方面提出的新要求,还是从全面培养船员实践技能,为航运界提供全面综合人才的方面出发,电气自动化课程教学模式都需要做出一定的变革。具体有以下几点建议。

3.1调整教学计划,优化教学内容

轮机工程专业课程杂而多,一直为学生所诟病。现在又要在电气自动化方面增加课时量,显然,教学难度很大,很难达到预期的效果。因此有必要进行优化教学计划,精简教学内容。结合轮机专业的特点,为了让学生在有限的课时内掌握相关的知识,符合海事局实操评估的要求,顺利通过大证考试。例如,可以把《自动控制原理》与《轮机自动化》两门课放在一个学期,把这两门课程的课时量相加后再压缩,更好的把握重点。在考证复习的时候,又可以把电气以及自动化的所有相关课程作为一门课程来上复习课,把它们之间关联的题目交叉讲解,使得学生能够更系统的掌握知识。

3.2进行创新型教学,提高学生综合能力

学习室一门枯燥的事情,如何培养学生的兴趣,需要我们在实际的教学工作中不断的摸索,探讨和总结。每门课程的学习都具有相通性,例如,“机”是轮机管理人员的强项,在讲解“机”方面课程的同时,稍微介绍下控制方面的内容,在在讲解电气自动化方面内容的时候,引导学生回忆动力系统的他们已经学懂了的知识,提高他们学习的积极性。这样教学内容就显得具体、丰富和完整,学生就比较容易理解和接受。学生走上工作岗位以后,在分析各种故障时,能做到机电方面综合考虑。

创新型教学有利于充分调动学生的积极性,能动性,发挥学生的主体作用,使学生在掌握知识的同时发展创新能力。比如,在上课讲解到某个控制系统如何实现的过程,可以把系统的每个部分进行角色分工,让同学们分别扮演不同的角色,完成整个系统完成的任务,这样,就把抽象的问题具体化,学生也能够更容易的接受抽象的知识。

3.3注重实践教学,提高学生动手能力

对于技术类操作类工作人员,动手能力才是真正工作所需要的。根据IMO的STCW78/95公约的新求,国家海事局规定在校航海类学生必须经过电气部分实操考核后才能参加适任证书的理论考试,新规定更是在电气方面有所增加。在校学生动手能力的培养主要取决于实验室其效果直接影响学生的综合素质。加强实验教学,提高动手能力,首先教师本身要提高对实验教学重要性的认识,不能重理论轻实践,重课堂教学轻实训操作。其次学生是实验教学的主要参与者,因此有必要让每位学生从思想上端正学习态度,切实感受到实践环节对船舶机电管理人员的重要性,提高实验教学的效果。最后,对于一些实验仪器的,一定要求其准确性和适用性。作为教师,要与实验室工作人员经常沟通,使得实验室的仪器设备跟的上最新的实验要求,对于一些陈旧设备,需要及时报告更换。这样学生才可以在实践教学中更加接近以后的工作实践,使得学生综合能力有更大的提高。

4结语

轮机工程专业是航海类高校专业的核心专业之一,新形势,对轮机员的要求也在不断提高。电气自动化类专业课作为轮机专业的主干课程,很好的掌握这些课程是合格的轮机员必备的技能。本文从轮机工程专业电气自动化课程的设置及教学现状出发,介绍了电气自动化类课程现有的教学模式。并分析了在新形势下电气自动化课程现有教学模式下存在的问题。主要从传统航海类高校在轮机工程专业方面强机弱电,对电气自动化方面要求较低;在过去采取以应试为主,学生综合技能较差;实践训练少,实践技能培养效果差几个方面阐述传统教学模式的弊端。最后,文章针对这几个方面存在的问题,提出调整教学计划,优化教学内容;进行创新型教学,提高学生综合能力;注重实践教学,提高学生动手能力等几方面的提出建议。探讨新形势下如何进一步的做好电气自动化类相关课程的教学工作,以实现航海类高校轮机工程专业培养全面的航海类人才的目标。

参考文献

[1]严华,陈景锋.关于轮机工程专业电类实验教学改革的思路[J].航海教育研究,2003(3):48-50.

[2]中华人民共和国海事局.中华人民共和国海事局适任考试大纲[M].大连:大连海事大学出版社,2006:173-189.

电气工程及其自动化实训课范文篇10

随着信息化时代的来临和科学技术的迅猛发展,特别是微处理机技术的发明及应用及大规模集成电路的产生,电气控制技术在生产过程的广泛应用,出现了可编程序控制器(PLC),操作简单,使用方便。近几年,许多高职院校都开设了电气控制与PLC课程,并将其设为核心专业课程。但是电气控制与PLC技术课程的教学目前存在一些问题亟待解决,认清该课程教学的性质和面临的现状,进而实行电气控制与PLC技术教学改革的探索是摆在我们面前迫切需要解决的问题。

二、课程性质和意义

电气控制与PLC课程是高职院校机电类工科专业开设的实践性、应用性很强的一门技术型课程。目前是高职院校数控技术应用和机电一体化专业的一门核心课程,该课程不仅为电机调速控制技术、数控机床维修及调试、机电一体化技术应用等后续课程及毕业设计打下扎实的理论基础,而且为相关专业考取资格证书等做好了有力的准备,为社会输送人才奠定了坚强的后备军,在专业人才的培养和输送方面起着重要的支撑作用。本课程的特色是理论教学与实际操作并重,在某种程度上更强调技术的应用。培养学生具备电气控制系统分析和设计的基本能力;熟悉可编程控制器原理及编程方法,掌握PLC程序设计和PLC应用能力。

三、电气控制与PLC技术教学的现状

如上所述,电气控制与PLC技术这门专业课是理论和实践密切结合的课程,在一定程度上更注重实践的应用。但是在大多数院校的课程开设中,通常将《电气控制技术与PLC》分成独立的两门课程,即:《电气控制技术》和《PLC》,先开《电气控制技术》,后开《PLC》,且是分为两个学期开设[1]。原本联系密切的两部分因为相隔时间太长,无法将理论及时的应用到实践中去,抽象的理论知识无法具体形象化,学生容易忘记,长此以往,导致学生对该课程兴趣低下,甚至觉得枯燥、厌倦,教学效率低糜。整合课程的设置迫在眉睫,笔者根据专业特色和目前的现状,从教学内容、教学手段、学习方式及考核评价方式角度,提出以下对策,将这两门课程有机整合。促进电气控制与PLC技术教学的有效性。

四、电气控制与PLC技术教学改革的策略探究

(一)教学内容及学时安排

针对上述电气控制与PLC技术教学中存在课程独立分散的问题,将两门课程整合,不断优化是首先需要解决的问题。将整个课程分为9章(如表1所示),将电气控制与PLC技术相互融合,不断强化渗透,并将理论教学和实践项目相结合,学生学到的理论知识在短期内就能应用到实际操作中去,教学内容直观、具体,教学要求更是明确、科学。上述的课表中,加强了实验课的教学,专门开设了课内实践项目,利用实验课,进行现场教学指导,能及时发现学生掌握的程度和操作能力的水平。由于《电气控制与PLC技术》这门课程的应用性很强,课内实践环节是学生对所学理论知识的一个消化、吸收的过程,能不能将所学理论应用于实践,关键还是看课内实践的指引和操作。所以教师一定认真备好课,抓好实验课的教学。精选实验题目,有计划有组织的安排实验课程,而不能盲目发挥。实验课的作业的布置也是至关重要的,学生课堂上大多数听懂、明白,回家不及时强化,很容易混淆一些操作细节,因此在实验课中,教师要给学生布置的作业应与课堂讲授知识密切相关,且应呈梯度趋势,灵活多样。让学生自己编程序,培养学生的操作能力和创新意识。

(二)更新教学方法及手段

教学内容决定了采用什么样的教学方法和教学手段,将电气控制与PLC技术教学合二为一,必须积极建构“教、学、做”一体化教学模式。在实践过程中,教室、实验室、实训室形成一体化教学场所,达到在“做中学、学中做”的融会贯通,这就要求更新教学方法和手段,传统的讲授式教学法已经不能适应对人才培养的需求[2]。电气控制与PLC技术课程理论相对抽象枯燥,学生很难理解,那么借助多媒体和仿真软件进行演示是大有必要的。在实际教学过程中,声形并茂,图文交映的课件能使教学过程变得简单而有趣,直观形象,更具有吸引力和趣味性,对于提高学生的学习积极性和主动性,变被动学习为自主学习,从而提高课堂效率具有重大意义。例如,在讲到不同类型电器元件时,学生没有见过电器元件往往理解起来比较困难,而且费时较多,如果直接在多媒体上展示几张电器元件的图片,可以起到立竿见影的效果。可以有效帮助学生理解电器元件的构造及其功能[3]。如,在讲解机床电气控制线路时,教师到车间进行现场教学,现场操作演示给学生了解机床各部分的构造、运动控制等,学生就能很快根据相关电气控制的要求,分析电气控制线路的工作原理,诊断机器的故障。这样学生的理解能力大大提高的同时,还能增强学生的积极主动性。

(三)转变学习方式,实现小组合作学习

针对这种实践性很强的课程,传统的被动听老师讲解的学习方式是很难达到学习的标准和要求的。尤其是实践课程,一个人的学习和摸索是费时颇多的,但是集众人之智,大家围绕一个共同的目标,分工协作,才思广溢,往往能高效的解决问题的同时,每个人都有收获,这就要求小组成员每个人都参与其中,并且各自扮演好自己的角色。实践是学生比较喜爱的学习方式,因为可以满足学生们的好奇心,激发他们学习的兴趣和学习动机。在小组合作过程中,每一位成员都能体会到它这是一门能解决实际问题的实用学科,而非枯燥的说教。让每一位成员切身见证伙伴们成长足迹的同时能感受到自己的点滴进步。例如在PLC进行电动机的启动项目中,由于项目的实施涉及到多个环节,包括原理图、接线图的绘制,梯形图的设计,接线和调试等方面,尤其是在课程实验和综合实训环节,由于时间相对集中,学生没有足够的时间和精力将项目的所有内容都做完[4]。为了确保每个学生能够在有限的时间内,得到全方面的锻炼,可进行小组合作,共同完成任务。让学生参与不同的分组,扮演不同角色从而保证在表1知识单元计划学时教学内容及学时安排教学要求理论教学内容学时课内实践项目学时场所常用低压电器8接触器、继电器、熔断器开关、断路器、主令电器6低压电器使用实训2实训室熟悉常用电器的原理、特性及应用电气控制基本电路14电气识图、异步电动机起动和正反转控制、制动控制、顺序控制等基本控制线路8异步电动机起动和正反转控制;制动控制、顺序控制等实训6实训室掌握电气识图、电气控制线路的分析和设计、实践能力典型电气控制线路8*工业机床电气控制线路4现场教学4实训室掌握线路工作原理、及实践能力PLC结构及工作原理4可编程控制器的工作原理及结构特点3PLC认识实践1实训室熟悉PLC基本原理、结构基本逻辑指令及应用16逻辑取及输出线圈触点串联触点并联串联电路块的并联并联电路块的串联多重输出电路主控触点自保持与解除计数器、定时器脉冲输出空操作指令程序结束指令6编程器的使用;简单控制系统PLC编程训练(如彩灯控制、电机顺序控制等)10实训室深化基本逻辑指令及其应用步进顺控指令及应用6状态转换移图:1状态的功能2简单流程状态转移图3选择性分支与汇合4并行型分支与汇合编程方法3步进顺控指令应用编程训练3实训室熟练掌握步进顺控指令的编程方法功能指令及应用61.功能指令通则2.程序流控制指令3.传送和比较指令4.四则运算及逻辑运算指令5.其他指令3编程综合训练3实训室掌握常用功能指令的应用;了解功能指令的通则PLC与计算机通讯2工业通讯基本知识介绍FX系列通讯模块介绍2了解通讯模块的应用综合应用实训16*四层电梯、工业控制模型等PLC控制系统实训16实训室强化综合应用能力注:*少于80学时情况下,视专业要求减少。各个方面都得到锻炼[5]。同学之间相互讨论,互相帮助,共同成长、进步。从中不但仅可以收获友谊,体验团队合作的快乐,更能提高实际操作能力,增强学生的创造性和主观性。

(四)考核评价方式的革新

教学内容、教学手段、学习方式的变革要求考核评价方式的革新。教师是教学改革的主体,教师除了在教学内容、教学手段、学习方式等方面做出改变以外,还必须更新考核评价机制。建立科学合理的考核评价机制,才能在提高学生理论水平的同时,切实加强学生的实践能力。因此,本课程学生成绩的评定应加大实践考核力度,理论考试成绩与实践考核成绩各占50%,其中的实践考核成绩应由平时的实验表现、综合项目等环节形成一定的比例[6]。只有这样才能切实做好考核工作,才能真正发挥考核评价对学生意识和行动力的督促作用。进而才能做到这样学生全面、认真参与,勤于动手,积极思考,全面提升自身的技能。

电气工程及其自动化实训课范文

关键词:电气自动化技术;课程体系;专业改革;中央财政支持

作者简介:徐志保(1982-),男,福建莆田人,福建电力职业技术学院机电工程系,讲师;阮予明(1966-),女,福建泉州人,福建电力职业技术学院机电工程系,副教授。(福建泉州362000)

基金项目:本文系福建电力职业技术学院教研教改项目(项目编号:2012JY003)的研究成果。

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)05-0045-02

近几年,随着海峡西岸经济区的发展,行业结构调整和优化不断深入,新工艺、新设备、新技术不断应用,[1]信息技术和传统电气自动化技术的相互融合使电气自动化技术发生了一场大的技术革命,[2]各行业的生产自动化程度不断提高,企业电气自动化设备安装调试、维护、售后服务和运行管理等岗位需要大批电气自动化技术专业的技能型人才。经过几年的专业改革与实践,福建电力职业技术学院(以下简称“我院”)电气自动化技术专业于2010年被评为“省级精品专业”,2011年又获得“中央财政支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力”项目支持,在中央财政支持下专业改革和实践取得了更大的发展,积累了一定的经验。

一、人才需求情况与岗位职业能力要求

我院电气自动化技术专业始建于2003年,是设立较早的专业之一。十多年来,该专业培养了1000余名高素质技能型人才,毕业生主要分布在福建省电力、烟草及其他工业控制行业及机械装备制造企业,深受用人单位的好评,在行业和社会中有着广泛的影响。随着工业化与信息化的融合,各行业的自动化都离不开大量高技能型的电气自动化技术专业人才。

从历届学生的就业情况以及近几年的调研和反馈来看,电气自动化专业学生主要从事电气自动化设备的安装、调试及维护工作。这些岗位对学生的职业能力提出了要求:需要掌握强电的设计(如工厂供电设计等),也要掌握弱电控制系统的设计(如单片机和PLC等);既要学习硬件设计(如单片机、PLC的硬件设计),也要学会软件的编写和调试(如单片机和PLC的软件编程);既要学习传统的控制,也要学习新型的智能化控制;既要有扎实的理论基础,又要有过硬的实践动手能力,同时能够适应科学技术的不断进步。

具体来讲,电气自动化技术专业学生毕业时需要具备以下岗位职业能力:电气识图与绘图能力;工厂常用低压电气控制设备应用能力;PLC控制系统、智能仪器的软硬件设计、安装、调试和维护能力;电机及拖动、调速传动技术应用能力;工厂供电系统分析、设计能力;自动化控制的基础知识、工业自动化系统安装、调试能力。

二、原有课程体系存在的问题

自我院2003年设置电气自动化技术专业以来,到2010年进行改革之前,电气自动化技术专业经过几年建设逐步形成了课程体系(其中理论课程体系如表1所示),主要存在如下问题:

(1)课程多,学生压力大。课程门数太多,造成每个学期每周学时数太多,学生学习压力大,因此有必要进行课程的压缩和整合。

(2)有些前后续课程关联大,可以适当整合。比如“电机及拖动”和“工厂电气控制设备”、“可编程控制原理”和“组态软件应用”,它们之间的关联比较大,可以整合成一门课程。这样学生的学习连续性较好,课程的章节体系也比较明确。

(3)有些课程与就业关联不大。比如“自动控制原理”中与就业有关的主要是一些自动控制原理的基本概念,至于详细的频域、复频域分析方法等高职毕业生少有应用。

(4)课程体系缺乏综合性课程,跟不上专业的新发展。课程体系中的课程缺乏自动化综合应用的课程,没有根据专业发展的前沿适时适当调整专业课程体系。

(5)专业的核心课程实践条件有限,缺乏综合性实践环节。单片机原理课程没有实验室或实训室,停留在计算机仿真层次,PLC实训条件简陋,满足不了实训要求。没有一个综合的实训室进行专业技能的综合应用和训练锻炼。

(6)“2.5+0.5”模式限制了学生的提前就业。理论课程分散在五个学期,只有最后一个学期为毕业实习环节。学生的就业受到限制,很多企业都是第五学期期中开始来校招聘。

(7)维修电工证取证安排在第五学期,课程任务和就业压力大。

三、专业课程体系解构与重构

根据原有课程体系存在的问题,2010年开始对课程体系进行了解构,充分考虑到各个课程知识的相互关联以及前后连续性,主要进行了如下整合:

(1)考虑到课程门数多,将“硬笔书法”、“职业口才训练”、“实用写作”调整到校任意选修课程。同时,由于当今大学生的心理健康问题越来越突出,学校每个专业均增开“心理健康教育”课程作为必修的公共基础课程。

(2)考虑到“单片机原理”只是简单介绍单片机的软硬件设计,为了更好地适合本专业特点,将单片机原理和传感器原理相结合可以用来设计各种的智能仪器,因而最初改称“智能仪器基础”。同时考虑“自动控制原理”在实际就业中只有一些基本概念比较有实际应用价值,所以将一些控制理论的基本知识整合到“智能仪器”课程中,整合成“智能仪器和控制基础”,既介绍智能仪器的设计又简要介绍了基本的控制理论知识。

(3)前后续关联大的课程整合成一门课,减少了课程总数。“电机与拖动”和“工厂电气控制设备”两门课整合成“电机与电气控制技术”,“PLC技术及应用”和“组态软件”两门课整合成“PLC技术与组态软件”。

(4)根据行业和地区办学情况,增加反映新行业的综合性课程。增加“工业自动化技术”和“光伏发电技术基础”,两门课程基本上覆盖了所有的专业技术课程,是各门专业基础和技术课程的综合应用。其中光伏发电技术反映了地区的行业发展动向,也反映了行业办学的特色。

(5)在中央财政支持下,建设或者正筹建“智能仪器一体化实训室”、“PLC一体化实训室”、“工业自动化综合实训室”以及“光伏发电综合实训室”,并对原有的传感器、变流技术、交直流调速课程实验设备进行扩建。根据建设的实验实训室增设了两个综合性实训环节“工业自动化综合实训室”和“光伏发电综合实训”。

(6)采用“2+0.5+0.5”模式。即:理论课程全部安排在前两个学年,第四学期个别课程的课设或实训放在第五学期期初进行,第五学期安排PLC课设、实训、工厂供电课设、两个专业综合实训、毕业设计等环节,第六学期为毕业实习。

(7)维修电工提前。原有的课程体系中,作为“双证”中职业资格证书的维修电工证安排在第四学期进行培训,在第五学期期初进行鉴定工作。

整合后的理论课程体系如表2所示。

四、结束语

我院电气自动化专业课程进行解构重构后近三年的专业教学改革与实践中,本专业教师采用了新的教学体系,不断深入企业进行调研实践,同时积极参与指导或培养学生参加机器人技能竞赛和电子设计大赛,取得了优异的成绩(见表3),学生的就业率和专业对口程度明显提高,企业对学生的评价不断提高。

在将来的专业改革与实践中,需要根据技术的发展以及企业对人才的需求等不断改革课程体系,培养服务海西、具有电力行业特色的技能型专业人才。

参考文献:

[1]周奎.电气自动化技术示范专业改革实践[J].职业技术教育,

电气工程及其自动化实训课范文篇12

1电工电子技术的课程内容

在电气工程训练中的电工电子技术课程含括了三个部分,分别是电路基础知识和分析方法、电机及控制部分以及电子技术部分。电路的基础知识含有直流电路和交流电路,其中交流电路相对复杂。电机及控制部分含有电磁的基础知识、变压器的工作原理和内部结构、继电器控制系统以及交流线圈电路和可编程控制器,其中变压器、继电器控制系统以及可编程控制器都有非常广泛的运用。电子技术部分包括数字电子技术和模拟电子技术,其中数字电子技术含有触发器以及逻辑门电路,而模拟电子技术含有半导体器件和集成运算放大电路。电路基础知识、电机及控制以及电子技术这三种教学内容对于培养学生的技术有很显著的作用,学校在制定电工电子技术课程的教学内容时要充分考虑学生的需求和社会的需求,并通过这些课程的学习让学生掌握足够的技术。

2电工电子技术教学的层次

在电气工程训练中电工电子技术的教学中,教师要注意教学过程中的基础实训教学、应用与设计的实践教学以及提高开放式的实训教学。基础实训教学主要是让学生在掌握基础理论的基础上把理论知识转化为技术技能,通过基础实训教学学生可以了解到自身理论知识的不足并更深刻的掌握已有的理论知识。工程应用与设计的实践主要是让学生在掌握基础实训教学的基础上学习社会所需要的技术,要让学生发挥自己的创新精神将所学到的理论知识运用到社会的生产实际中。开放式实训教学就是提倡学生成立研究小组,培养学生间的团队协作能力。开放式实训教学将使得学生更多的关注课堂外的科研活动,同时还可以引导学生进行发明创造,让学生在社会的大平台上积极发展。

3电工电子技术试验实训课程体系的改进

对电工电子技术的实训体系进行改革的目的是突出实训的实用性以及符合社会实际需求,电工电子技术的实训就是要使得学生将所学到的理论知识转化为基础技能,所以在实训之前就要让学生了解实训的教学目的,教师是通过实训让学生完成学习目标。在理论教学中学生无法辨识知识的重点部分,这就需要学生通过实训来了解社会实际需要的技术。

二、电气工程训练的现状和训练建设的目标

现今的电气工程训练一般分为两部分,主要是依据其专业的不同来区分的。第一种电气工程训练主要是教育学生一些相对简单的电气控制方法,学生在实训过程中逐步了解电气控制方面的理论基础并掌握一定的操作技能。另外一种电气工程训练主要是教育学生学习室内照明电路的相关内容,其中包括学习室内照明电路的实际原理、安装以及调试过程,通过这些学习掌握基础的电工技能。电气工程训练的目标是使得工科学生不仅具备电工电子技术的理论基础,同时还要使其在电工电子技术上有较强的动手能力,并通过实践达到社会对其的培养需求。

三、电气工程训练的不足之处