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近幾年,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、高科技技術(shù)的浸透,電氣專業(yè)的基礎(chǔ)知識以及專業(yè)知識結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化,多學(xué)科融合、國外先進(jìn)技術(shù)、計算機控制系統(tǒng)和PLC的廣泛應(yīng)用使我們壓力倍增,對相關(guān)技術(shù)工人的需求與日俱增。學(xué)生畢業(yè)后,不僅需要教育部頒發(fā)的學(xué)歷證明,還要有勞動部頒發(fā)的電工證。但是傳統(tǒng)的教學(xué)方式下培養(yǎng)出的學(xué)生,會出現(xiàn)學(xué)生理論精通,但實際技能缺失的情況,不能適應(yīng)未來社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和就業(yè)市場變化的需要。大批電氣應(yīng)用型人才的短缺,對職業(yè)技術(shù)教育提出更高要求(學(xué)生不僅具有扎實的理論基礎(chǔ),還要具備一定的專業(yè)技能),高職院校必須適應(yīng)社會發(fā)展的需要,以市場經(jīng)濟(jì)對人才的需求的變化為導(dǎo)向,不僅要培養(yǎng)學(xué)生的基本知識技能,還要培養(yǎng)學(xué)生從事電氣自動控制系統(tǒng)、工業(yè)或工礦電氣控制設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、技術(shù)管理等實際工作能力。教學(xué)體系改革是培養(yǎng)實用技術(shù)的應(yīng)用型專門人才的根本途徑,只有改變傳統(tǒng)電氣專業(yè)的培養(yǎng)方式,優(yōu)化課程體系,分層教學(xué),才能使學(xué)生適應(yīng)未來就業(yè)市場和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化。高職院校電氣專業(yè)注重培養(yǎng)該領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技研究、設(shè)備管理和銷售等方面的應(yīng)用型人才。高職院校電氣專業(yè)的教學(xué)方式、培養(yǎng)模式、課程體系改革可以推動高職院校電氣專業(yè)課程改革的研究,解決長期以來高職教學(xué)內(nèi)容難以擺脫傳統(tǒng)教育的枷鎖、學(xué)生的實際水平不能滿足要求等問題;加強高職教育中雙證書教育模式的推行,把職業(yè)認(rèn)證與專業(yè)課程相結(jié)合,課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,教學(xué)過程與生產(chǎn)過程相結(jié)合,把教育和就業(yè)聯(lián)系在一起,個人和聯(lián)系在一起;構(gòu)建系統(tǒng)化的課程體系,促進(jìn)高職院校教學(xué)內(nèi)容改革,推動教學(xué)質(zhì)量的提高;院校與企業(yè)合作開發(fā)課程,建立新的課程標(biāo)準(zhǔn),加強職業(yè)教育培訓(xùn),規(guī)范教學(xué)基本要求,提高課程教學(xué)質(zhì)量;對構(gòu)建有中國特色的高職業(yè)教育體系起到引導(dǎo)作用??傊?,課程的選擇及培養(yǎng)方式將直接影響培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn),電氣專業(yè)課程體系改革勢在必行。
二、因材施教及分層教學(xué)
1科學(xué)分層
對于成績優(yōu)異、能力較強的優(yōu)等生,要在夯實專業(yè)基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,加強對其實踐動手能力的開發(fā)與培養(yǎng)和理論探究方面的引導(dǎo),完善他們對于電氣學(xué)科的理解,使他們最終朝著綜合型人才方向發(fā)展,成為社會建設(shè)的主干力量;理論水平較弱,操作能力強中等生,教師要監(jiān)督他們的課堂理論學(xué)習(xí),在課堂上重點提問這類學(xué)生。相反,對理論學(xué)習(xí)比較擅長,實踐方面較薄弱的學(xué)生,教師應(yīng)采取有效的引導(dǎo),多組織實踐活動,為學(xué)生提供操作機會,通過重點培養(yǎng)提高中等生的實踐水平;學(xué)困生一般對學(xué)習(xí)沒有興趣、沒有自信,對于這部分學(xué)生,教師首先要對他們進(jìn)行思想教育,讓學(xué)生對學(xué)習(xí)有正確的認(rèn)識,即從電氣方面的基礎(chǔ)知識入手,讓學(xué)生掌握其中的基礎(chǔ)的理論與技能性知識。為了能讓學(xué)困生積極探究、主動學(xué)習(xí),實現(xiàn)積極教育,教師平時多鼓勵性學(xué)生,讓學(xué)生有學(xué)習(xí)的自信。
2制訂科學(xué)的教學(xué)計劃
分層教學(xué)的主要環(huán)節(jié)就是制訂教學(xué)計劃,培養(yǎng)目標(biāo)的多元化與分層教學(xué)緊密相連。根據(jù)教學(xué)大綱,制訂出合理的教學(xué)計劃,爭取實現(xiàn)學(xué)生的多元化培養(yǎng)。
3分層備課,分類指導(dǎo)
在教學(xué)過程中,要參照教學(xué)大綱和教學(xué)計劃備課,對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行分層,區(qū)別基本要求和較高要求,設(shè)計分層教學(xué)的過程,落實分層教學(xué)目標(biāo);在因人而異、因材施教的教學(xué)原則基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)生層次的差異采取不同方法進(jìn)行有效的幫助和指導(dǎo),把握好授課的起點,做好知識銜接過程,讓不同層次學(xué)生都能學(xué)習(xí),都會學(xué)習(xí);也可以成立課外學(xué)習(xí)小組,加強對不同層次學(xué)生的引導(dǎo),尤其照顧好學(xué)困生,促進(jìn)學(xué)生由學(xué)困生向?qū)W優(yōu)生的轉(zhuǎn)化,整體提高學(xué)生素質(zhì),使學(xué)生特長得以發(fā)揮。
4制定不同教學(xué)目標(biāo)
對準(zhǔn)備深造的學(xué)生,依據(jù)升學(xué)考試制度和考試大綱,加強語數(shù)外等文化基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí);準(zhǔn)備就業(yè)的學(xué)生,教師需要加強職業(yè)技能訓(xùn)練。針對不同的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、考試標(biāo)準(zhǔn),教師要為學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)造盡可能多的條件,讓學(xué)生能明確自己的發(fā)展方向,對自己作出客觀認(rèn)識。
5動態(tài)管理
為了保證學(xué)生最佳發(fā)展,學(xué)生層次確定好后,不能讓學(xué)生一直停留在一個層次上,因為部分學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)能力的把握不準(zhǔn)確。學(xué)??赏ㄟ^適時調(diào)整,允許學(xué)生根據(jù)實際情況在合適的階段重新定位,最終讓學(xué)生選擇最適合自己的學(xué)習(xí)方法。
三、課程改革的探討
1明確課程改革的目標(biāo)
電氣專業(yè)高職教育培以社會需求為依據(jù)確定培養(yǎng)目標(biāo),使課程內(nèi)容符合社會的發(fā)展,結(jié)合生產(chǎn),滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要;培養(yǎng)出的學(xué)生要具備熟練的職業(yè)技能、認(rèn)真的工作態(tài)度、創(chuàng)新精神、扎實的專業(yè)知識,是面向生產(chǎn)建設(shè)和管理服務(wù)第一線的應(yīng)用型人才;提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、教學(xué)效率適應(yīng)社會發(fā)展和就業(yè)市場的需要;高職院校的學(xué)生要掌握專業(yè)知識操作技能,在獲取學(xué)歷證書的同時拿到一個或多個職業(yè)資格證書。
2建設(shè)專業(yè)核心課程,構(gòu)建模塊化課程體系
打破傳統(tǒng)課程模式,轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂椖繛橹黧w建設(shè)專業(yè)核心課程,學(xué)生在完成項目的同時,相關(guān)理論知識和職業(yè)能力也得以加強。應(yīng)對現(xiàn)有的電氣專業(yè)課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行梳理,重新調(diào)整專業(yè)課程的結(jié)構(gòu),依據(jù)職業(yè)技能來確定課程內(nèi)容,即根據(jù)課程內(nèi)容改革的需要將核心課程體系劃分為基本素質(zhì)、基本能力、核心能力三大模塊。校方和企業(yè)共同確立電氣專業(yè)專門化方向,開發(fā)相應(yīng)崗位的模塊課程,課程內(nèi)容突出對學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練,理論知識結(jié)合職業(yè)資格證書的要求,圍繞工作需要進(jìn)行。例如電氣核心課程“可編程邏輯控制器控制技術(shù)”的教學(xué)過程中,可以以恒壓供水系統(tǒng)為教學(xué)載體,將控制對象分為九個學(xué)習(xí)模塊。
3確定課程改革的后的教學(xué)內(nèi)容
高職院校電氣專業(yè)課程設(shè)置必須從崗位需求出發(fā),要以工作任務(wù)為引領(lǐng);通過課程實現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的培養(yǎng)目標(biāo),課程結(jié)構(gòu)要求更注重應(yīng)用實踐以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),要同時滿足教育發(fā)展規(guī)律和職業(yè)教育的特征;從崗位需求出發(fā),培養(yǎng)理論知識和實踐能力相結(jié)合的應(yīng)用型人才。例如,在必修課設(shè)置實用性強的課程,強化學(xué)以致用的思想,如電氣CAD、電機與拖動、PLC及應(yīng)用、單片機原理及應(yīng)用等課程。
4師資力量的建設(shè)
教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,重視實踐,聯(lián)系實際,保證教學(xué)向健康的建設(shè)方向發(fā)展,了解當(dāng)前社會對電氣專業(yè)的需求,根據(jù)需求重新結(jié)合電氣專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,理論聯(lián)系實際。為提高學(xué)校的師資力量,加強專業(yè)師資隊伍的發(fā)展,可以重點引進(jìn)電氣專業(yè)知識扎實且精通實際操作的人才,并鼓勵在職教師進(jìn)修;引進(jìn)企業(yè)高級技術(shù)人才,對其進(jìn)行教學(xué)培訓(xùn)。
5考核方式的改革
電氣專業(yè)可以制定理論與實踐成績考核表,教師依據(jù)理論、實驗和實習(xí)考核細(xì)則,評定出學(xué)生綜合成績。理論考核注重過程考核,將平時、其中、期末綜合考核三個階段相結(jié)合,考慮課后作業(yè)、課堂表現(xiàn)、出勤情況等因素,考核會從知識能力和態(tài)度兩個方面進(jìn)行評定,并按一定權(quán)重計入課業(yè)考核成績;實踐考核以實訓(xùn)成果、報告質(zhì)量、設(shè)備操作按一定比例相加計算。考核工種有電工和無線電裝接工,學(xué)生可以根據(jù)喜好和自身實際選擇1~2個工種進(jìn)行職業(yè)技能鑒定考核。職業(yè)技能鑒定考核通過國家職業(yè)技能鑒定計為滿分,未通過或者不參加的不計分。
四、結(jié)語
1.1授課理論性較強授課理論性強不利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的科學(xué)觀點,不利于提升學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。為保證控制理論的完整性和透徹性,若教師在授課過程中把過多時間和精力集中于原理講解和公式推導(dǎo)上,就很難有充分的時間將理論知識與系統(tǒng)應(yīng)用實例相結(jié)合,造成很多學(xué)生誤認(rèn)為該課程是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)課程,容易產(chǎn)生畏難心理。另外,定單班的學(xué)生面臨畢業(yè)即就業(yè),沒有升學(xué)再深造的壓力,他們所關(guān)心的是所學(xué)知識是否會用到將來的工作崗位中。因此,課堂上講授過多或過深的理論知識不利于提升學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。
1.2缺少煤礦電氣背景的相關(guān)實例通過與工作后的畢業(yè)生交流,發(fā)現(xiàn)有一條信息非常突出:大部分畢業(yè)生很難將自動控制原理中所學(xué)的分析與設(shè)計方法應(yīng)用到工程實踐中。這主要是因為所學(xué)課程大部分實例與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)性不強,多數(shù)學(xué)生對案例中涉及的專業(yè)背景不熟悉,導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)課程的必要性、重要性和實用性認(rèn)識模糊,學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)“自動控制原理”死搬硬套,應(yīng)付考試的現(xiàn)象嚴(yán)重,缺少靈活運用和開拓創(chuàng)新的思路。上述這些問題直接弱化了“自動控制原理”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程的作用。
2“自動控制原理”授課內(nèi)容調(diào)整
為順應(yīng)煤炭電氣化發(fā)展需求和人才培養(yǎng)定位,突出煤礦電氣特色教學(xué)目標(biāo),從課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實例等方面進(jìn)行研究和探索,對課程的基礎(chǔ)理論與實踐教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化。
2.1優(yōu)化授課的內(nèi)容體系、深度和廣度研究各章節(jié)基本內(nèi)容的聯(lián)系,調(diào)整課程授課體系,以系統(tǒng)建模、分析和綜合設(shè)計為主,突出煤炭行業(yè)背景,注重基礎(chǔ)知識的靈活運用?!白詣涌刂圃怼痹趥鹘y(tǒng)教學(xué)上一直沿用自動化專業(yè)的授課體系,造成“自動化類”和“非自動化類”的界限模糊。對于定單班該課程學(xué)時數(shù)少的情況,若按“自動化類”體系授課,只能加大課時信息量,造成學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容難以及時有效消化,影響教學(xué)效果。研究如何在有限學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生熟練掌握控制原理的基本理論,并突出煤炭電氣工程實踐能力培養(yǎng),成為構(gòu)建定單班授課體系的關(guān)鍵。參照培養(yǎng)定位,結(jié)合后續(xù)的相關(guān)控制理論的專業(yè)課程,從課程體系出發(fā),以系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析和綜合設(shè)計為主線,調(diào)整授課知識點深度和廣度。如在講述建立數(shù)學(xué)模型基本內(nèi)容時,應(yīng)選取有一定煤礦工程背景的系統(tǒng),給模型賦予形象的物理意義,使學(xué)生正確理解實際模型與抽象模型的區(qū)別與聯(lián)系,并從不同的角度對系統(tǒng)進(jìn)行建模,加深對實際系統(tǒng)建模的理解。系統(tǒng)分析方法是控制系統(tǒng)綜合設(shè)計的基礎(chǔ),這部分內(nèi)容主要包括時域分析法、根軌跡法、頻域響應(yīng)法,這些是控制理論教學(xué)的重點,應(yīng)保留原有知識點的深度。抓住采用時域分析法、根軌跡法和頻域響應(yīng)法分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性的特點,加深學(xué)生對不同方法的理解,這是系統(tǒng)分析的關(guān)鍵。對于離散系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)和現(xiàn)代控制理論,由于培養(yǎng)計劃中后續(xù)課程相關(guān)性較小,可以降低這部分知識的深度和廣度。
2.2增加煤炭電氣控制系統(tǒng)實例系統(tǒng)設(shè)計對培養(yǎng)學(xué)生的分析、綜合能力及創(chuàng)新能力十分重要,也是教學(xué)的難點。在授課過程中,要注意研究與選取煤礦電氣工程中的典型范例,如礦井提升機控制系統(tǒng)、掘進(jìn)機控制系統(tǒng)、通風(fēng)機控制系統(tǒng)以及排水設(shè)備控制系統(tǒng)等,突出煤炭行業(yè)背景,從實例分析中去了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征、工作原理和設(shè)計要求。生動的工程實例可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生感受控制理論的魅力,深刻理解“學(xué)以致用”的意義,使學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)達(dá)到知識和能力的雙重提升。
3實施案例
礦井提升機調(diào)速系統(tǒng)要求平滑調(diào)速且調(diào)速精度較高。提升機電氣傳動系統(tǒng)的加、減速過程要平穩(wěn)(無超調(diào))??刂葡到y(tǒng)應(yīng)保證在額定速度時有±1%的精度。
3.1準(zhǔn)確性分析假設(shè)提升系統(tǒng)采用恒速控制,選單位階躍函數(shù)作為典型的外作用。由一階系統(tǒng)分析方法可知,一階系統(tǒng)完全可以跟隨階躍信號,且穩(wěn)態(tài)誤差為零,所以提升系統(tǒng)±1%的控制精度是可以保證的。
4結(jié)語
雖然與教師的教學(xué)能力和自身的素質(zhì)有關(guān),但更為重要的是目前中等職業(yè)學(xué)校電氣專業(yè)的人才培養(yǎng)模式落后,已不適應(yīng)目前電氣行業(yè)的社會需求,由于人才培養(yǎng)模式的落后,導(dǎo)致課程體系的落后,特別是專業(yè)核心課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式不適合現(xiàn)代職業(yè)能力的培養(yǎng)要求。為此,從中等職業(yè)教育出發(fā),把電氣專業(yè)“階梯式”人才培養(yǎng)模式探究與實踐作為一個課題,目的是通過研究創(chuàng)新電氣專業(yè)人才培養(yǎng)模式,將“階梯式”培養(yǎng)模式用于實踐中,改進(jìn)理論教學(xué)和實踐教學(xué)模式,推廣一體化教學(xué)和項目教學(xué),并為中等職業(yè)學(xué)校電氣專業(yè)撰寫數(shù)套實用的校本教材,具有很深的現(xiàn)實意義。確立適應(yīng)社會人才需求的“階梯式”專業(yè)人才培養(yǎng)模式,將社會的需求與學(xué)生的學(xué)習(xí)需求有機統(tǒng)一,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生掌握電氣行業(yè)相關(guān)知識技能;主干學(xué)科編撰以職業(yè)崗位能力培養(yǎng)為核心的校本教材,提高學(xué)生的專業(yè)技能與從業(yè)能力;采用一體化教學(xué)模式,強化學(xué)生技能操作,加大學(xué)生實習(xí)力度,讓學(xué)生通過探索操作,將理論知識靈活運用,提高學(xué)生的自主性與創(chuàng)新能力。
二、成果
1.形成了電氣專業(yè)“階梯式”的人才培養(yǎng)模式對接產(chǎn)業(yè)(行業(yè)),參照職業(yè)崗位要求,制定了0.5+1+0.5+1的“階梯式”人才培養(yǎng)模式,充分利用企業(yè)教學(xué)資源和網(wǎng)絡(luò)資源,創(chuàng)新教學(xué)和學(xué)習(xí)方式,實行分學(xué)期、階梯式的教學(xué)組織形式,將學(xué)校的教學(xué)活動與企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行緊密結(jié)合,從基礎(chǔ)知識和技能開始,逐步實現(xiàn)了從生手到硬手,再到高手的過程。創(chuàng)新了人才培養(yǎng)評價方式,形成學(xué)校、行業(yè)部門、用人單位等共同參與評價的多主體評價模式。
2.校本教材的開發(fā)校本教材開發(fā)、研究,要堅持以人為本,強化“以就業(yè)為導(dǎo)向、以服務(wù)為宗旨,以職業(yè)能力為本位、以職業(yè)實踐為主線”的職業(yè)理念,校本教材的開發(fā)體現(xiàn)了“階梯式”,結(jié)合電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)初級工教材、中級工教材和高級工教材,合理整合了專業(yè)課程,形成了模塊化的組合課程,增強了專業(yè)課程教材的實用性和適應(yīng)性,實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)與社會對人才要求的對接。
3.“階梯式”實習(xí)計劃及考核標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)就業(yè)學(xué)生與企業(yè)對接的“零距離”接軌,就必須加大學(xué)生的實習(xí)力度,提高學(xué)生的專業(yè)技能,為此制訂“階梯式”實習(xí)計劃和考核標(biāo)準(zhǔn)。實習(xí)項目由易到難,從初級到中級逐漸提高難度。技能考核標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)“周過關(guān)、月過關(guān)、學(xué)期過關(guān)、學(xué)年過關(guān)”。我們正在實施與完善中,而且初見成效,學(xué)生反映較好。
4.教學(xué)模式和教學(xué)方法為了實現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo),教師要不斷更新自己的知識水平,還要尋求一種新的更適合學(xué)生學(xué)習(xí)與提高的教學(xué)模式,能夠?qū)W為所用。要進(jìn)行探索和改革,將一體化教學(xué)、項目教學(xué)模式,貫穿于整個教學(xué)活動中。將教材內(nèi)容與實踐需求結(jié)合起來,形成技能導(dǎo)向,模擬現(xiàn)實,突出實用,恰當(dāng)?shù)剡\用到平時的教學(xué)中,能促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,為日后學(xué)生走上工作崗位,奠定堅實的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語
1.優(yōu)化教材為了便于學(xué)生對電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費的過程有清晰全面的了解,本書由電力系統(tǒng)的組成開始,詳細(xì)地介紹了電能的生產(chǎn)過程、電力系統(tǒng)負(fù)荷的分類及相關(guān)計算;對一次設(shè)備及主接線進(jìn)行細(xì)致地講解,詳細(xì)闡述了輸電線路及變壓器的參數(shù)計算及等值電路,重點針對開式電力網(wǎng)及閉式電力網(wǎng)的電壓和功率分布計算進(jìn)行了論述,并介紹了電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整及電壓調(diào)整;在對電力系統(tǒng)的短路故障分析中,針對網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性介紹了網(wǎng)絡(luò)的等值變換和簡化,就無限大容量系統(tǒng)及有限容量系統(tǒng)進(jìn)行了三相短路分析,對不對稱短路電流計算進(jìn)行了闡述,在這部分內(nèi)容中尤其注重與工程實際的結(jié)合,列舉了多個實例進(jìn)行計算;系統(tǒng)地介紹了電氣設(shè)備的發(fā)熱和電動力、電氣設(shè)備選擇的一般條件及常用電氣設(shè)備的選擇;針對發(fā)電廠和變電所的二次系統(tǒng),介紹了斷路器控制回路、信號回路及繼電保護(hù),重點對線路電流保護(hù)進(jìn)行了講解,并舉例進(jìn)行整定計算;最后對接地與防雷進(jìn)行了詳細(xì)地論述。
2.注重特色本教材在對電力系統(tǒng)的基本概念、電能的產(chǎn)生及電力系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上,首先講解發(fā)電廠和變電所的一次系統(tǒng),其中著重講解一次設(shè)備及主接線的基本形式,然后講解系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析、短路故障的短路電流分析及計算。由于有了前面的相關(guān)分析及計算,接著進(jìn)行電氣設(shè)備的選擇及發(fā)電廠和變電所的二次系統(tǒng)地講解,最后進(jìn)行接地與防雷的講解。有效地避免了以往學(xué)生在學(xué)習(xí)中由于章節(jié)安排的內(nèi)容不連貫性而感到雜而亂的問題,使學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中能夠?qū)φn程有不斷加深及全面的了解和掌握。對基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合,突出電力系統(tǒng)的基本理論知識和基本計算方法。如在“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”中,以往學(xué)生感覺掌握起來有難度。針對潮流計算,本教材在對重點輸電線路及變壓器的參數(shù)及等效電路進(jìn)行講解的基礎(chǔ)上,就開式電力網(wǎng)的電壓和功率分布的經(jīng)典算法進(jìn)行講解,舉出典型例題,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠明確算法,清楚要掌握的重點內(nèi)容。力求理論知識與工程設(shè)計緊密聯(lián)系,教材內(nèi)容注重電力工程技術(shù)的實際應(yīng)用,通過典型例題,介紹電力工程計算的基本方法,附錄中給出了工程設(shè)計常用的一些技術(shù)數(shù)據(jù),方便學(xué)生學(xué)習(xí),使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí),掌握電力工程的相關(guān)概念、理論及應(yīng)用,提高解決工程實際問題的能力。
二、深化教學(xué)改革
隨著電氣專業(yè)人才的需求不斷地擴大,對電氣專業(yè)人才的工程能力、創(chuàng)新能力提出了更高要求。為適應(yīng)社會對電氣專業(yè)人才的需求,我國高等院校對學(xué)生工程能力的培養(yǎng)已日漸重視。為加強對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),針對“電力工程”課程教學(xué)中存在的問題,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為目標(biāo),將學(xué)生所學(xué)理論知識轉(zhuǎn)換為工程實際能力,為此對工程能力的培養(yǎng)進(jìn)行了探討及研究。
1.精化授課內(nèi)容,進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)由于“電力工程”課程內(nèi)容涉及面較廣,對教學(xué)的組織要求較高,因此授課時應(yīng)注意與基礎(chǔ)課和其他專業(yè)課程的銜接與配合,著重講清基本原理,減少繁瑣的理論推導(dǎo)。在基本概念的闡述中,采用比較容易接受的方法,進(jìn)行討論和說明,力求做到嚴(yán)格、簡明、清晰。針對重要、有難度的章節(jié)要進(jìn)行細(xì)致的講解,而對于學(xué)生容易理解的內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生課堂反映和表現(xiàn),適當(dāng)增減內(nèi)容,靈活調(diào)整,使學(xué)生獲得充足、有效的課堂時間。改變傳統(tǒng)教學(xué)中“老師講,學(xué)生聽”的教學(xué)方式,采用啟發(fā)式教學(xué)。點明教材中的重點和難點內(nèi)容,講清關(guān)鍵問題,注意啟發(fā)、誘導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生思維,活躍課堂氣氛,可采用提問、介紹一些實例等方式。如在講解“雷與防雷”中,通過列舉一些實際的雷電事故,啟發(fā)學(xué)生對雷電的進(jìn)一步認(rèn)識,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生參與防雷的討論中,使學(xué)生不僅感到雷害的危險性,而且自覺地激發(fā)學(xué)生獲得相關(guān)知識的渴望。
2.加強實例講解,擴充新知識在課堂上講解工程實際問題,能夠激發(fā)工科類學(xué)生的積極思維。通過課堂上多給學(xué)生講解實際工程中的例子,能夠使學(xué)生對所學(xué)的課程有更深的認(rèn)識,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的實際觀察能力和創(chuàng)造性思維能力;針對學(xué)生看到繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)會產(chǎn)畏懼感這一問題,注重問題思路分析,重點強調(diào)結(jié)論與方法,公式推導(dǎo)詳略得當(dāng),把重點放在公式的應(yīng)用上,將一些實例作為例題講解,歸納這類問題的解題方法。在有限的學(xué)時內(nèi),為了使學(xué)生了解電力系統(tǒng)發(fā)展前沿的有關(guān)知識,在相應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)穿插能夠反映電力系統(tǒng)的新知識、新技術(shù)及新方法等教學(xué)內(nèi)容。對于教材中所沒有提到的新知識、新技術(shù)、新設(shè)備及學(xué)科前沿問題,則適當(dāng)補充,達(dá)到開闊學(xué)生的視野,豐富學(xué)生知識的目的。充分利用多媒體,讓學(xué)生對所涉及到的知識應(yīng)用有立體化的認(rèn)識,使教學(xué)效果得到進(jìn)一步提高。
三、培養(yǎng)實踐能力
1.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的思維方法,自主學(xué)習(xí)的能力在教學(xué)中,應(yīng)把教師的相關(guān)科研課題引入教學(xué)中,讓學(xué)生深刻理解理論知識與實際應(yīng)用的有機結(jié)合,這樣不僅提高課程教學(xué)質(zhì)量,而且能夠使學(xué)生清楚社會需求。注意在課后給學(xué)生提出一些現(xiàn)實中需要解決的問題,讓學(xué)生積極地思考,查閱相關(guān)資料,豐富自己的學(xué)科知識,在學(xué)生積極地思考和開拓思維的同時,能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性大幅度提升,進(jìn)而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,有利于適應(yīng)當(dāng)前人才市場對學(xué)生的要求,提高學(xué)生的工作競爭力。科技活動對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的思維、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識具有很好的作用,鼓勵學(xué)生參與科技活動,從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生知識創(chuàng)造和終身學(xué)習(xí)的能力。這樣不僅能夠提高學(xué)生素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新能力,而且在更大程度上滿足個性化培養(yǎng)的需求。
2.注重實踐環(huán)節(jié),進(jìn)一步提高學(xué)生工程能力為加強學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng),應(yīng)強化教學(xué)過程中的實踐環(huán)節(jié)。實踐教學(xué)是高等學(xué)校教育體制中必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié),它與理論教學(xué)環(huán)節(jié)的有機銜接至關(guān)重要。尤其在生產(chǎn)實習(xí)中,實習(xí)環(huán)節(jié)使學(xué)生有機會站在工程實際的角度來審視所學(xué)內(nèi)容。由于在課程安排上,本課程結(jié)束后,學(xué)生就進(jìn)入生產(chǎn)實習(xí),在這個環(huán)節(jié)中,一方面使學(xué)生加深對課堂所學(xué)知識的理解,對常用的電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、接線方式等有更深的認(rèn)識;另一方面使學(xué)生增進(jìn)對電力系統(tǒng)的全面了解,為以后的工作打下堅實基礎(chǔ)。充分利用實習(xí)環(huán)節(jié),采用布置相應(yīng)企業(yè)實際問題,讓學(xué)生帶著問題參與實習(xí),增強了學(xué)生的感性認(rèn)識,提高了實習(xí)效果。讓學(xué)生與工人師傅們多交流,對常用的設(shè)備不僅僅有直觀認(rèn)識,而且清楚它的實際使用,掌握對部分故障事件的處理方法。鼓勵學(xué)生針對實際問題,大量查閱相關(guān)設(shè)計手冊和資料,針對實習(xí)地的具體設(shè)備結(jié)構(gòu)及使用情況,結(jié)合所學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識,提出對應(yīng)的改進(jìn)方法,使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)到的理論知識和生產(chǎn)實踐有機結(jié)合起來,從而不僅進(jìn)一步增強學(xué)生對專業(yè)知識的綜合運用,而且能夠進(jìn)一步提高學(xué)生的實踐能力及創(chuàng)新能力。
四、結(jié)束語
前言
可編程序控制器(PLC)是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計,它采用了可編程序的存儲器是將邏輯運算、順序控制時序、計數(shù)以及算術(shù)運算等控制程序 ,用一串指令形式存放到存儲器中,然后根據(jù)存儲的控制內(nèi)容,經(jīng)過模擬、數(shù)字等輸入輸出部件,對生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的裝置。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,可編程序控制器得到了迅速發(fā)展,并廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中,以滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的高效、高可靠性、高難度的自動化要求。
現(xiàn)代機器向著高速度高效率高精度方向的發(fā)展,對機器制造業(yè)也提出了新的要求:機器零件的精度越來越高。同時,結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜,特別是箱體零件具有孔系多的特點,它的加工除了本身又尺寸精度的要求外,還有形狀精度和孔系之間相對位置精度的要求。
鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較為精確的零件。目前國內(nèi)使用鏜床90%都是使用繼電器-接觸器傳統(tǒng)的控制方式,這種方式使機械震動噪聲大,接線復(fù)雜,維修工作量大。
孔加工一般可在鉆床、車床、鏜床、拉床、內(nèi)圓磨床上進(jìn)行,有些工件也在鏜床上加工。鏜床加工的特點是:主運動由刀具作旋轉(zhuǎn)來完成,而進(jìn)給運動是由主軸或工作臺的移動來達(dá)到,并且可以通過鏜床工作臺的三個方向移動,很方便、準(zhǔn)確地調(diào)整切削刀具與工件的相對位置。因此在鏜床上進(jìn)行鉆孔、鉸孔和鏜孔也是一種重要的加工方法。
本書選用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N—48MR PLC可編程序控制器對T68臥式鏜床的電器控制進(jìn)行設(shè)計。在編寫過程中得到了許多同學(xué)們和老師的幫助和大力支持,并提出了許多寶貴意見和建議,在此向他們表示衷心的感謝。由于時間倉促,加上編寫經(jīng)驗不足,書中還難免有存在缺點和錯誤,在此懇切的希望指導(dǎo)教師提出批評和指正,以便進(jìn)一步修改和完善。
目錄
第一章 可編程序控制器的介紹----------------------5 1-1 可編程序控制器的概述------------------5 1-3 PLC的工作過程-------------------------9
1-4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)---------------------9
第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析
一、主要結(jié)構(gòu)和運動形式----------------------11
二、電力拖動方式及電氣控制要求--------------11
三、T68型鏜床的電氣控制線路分析------------12
第三章 T68臥式鏜床的PLC控制
一. 梯形圖編程語言--------------------------20
二. 助記符語言------------------------------21
三. PLC對T68臥式鏜床梯形圖的繪制----------21
四. PLC狀態(tài)表------------------------------22
五. 匯編語言--------------------------------25
元件明細(xì)表----------------------------------------28
總結(jié) --------------------------------------29
畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書(四)
指導(dǎo)教師:田林紅
一、設(shè)計題目用PLC對專用鏜孔機床的電氣控制設(shè)計(二)
二、設(shè)計的目的
1)掌握鏜孔機床加工動作流程。
2)掌握機床電氣控制元件的選擇與計算方法。
3)掌握PLC選擇與應(yīng)用。
三、設(shè)計要求
一臺機床用于零件的鏜孔與鉸孔兩種工序加工,進(jìn)給速度分為快進(jìn)和一次和二次工進(jìn),進(jìn)給采用液壓控制。主軸采用1500W電機,液壓系統(tǒng)是1000W電機。設(shè)計要求
1)主軸雙向運轉(zhuǎn),停車采用反向制動。
2)主軸加工采用兩地控制,必須液壓泵電動機才能啟動主軸電動機。
3)有工作狀態(tài)指示及照明。
4)有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖。
四、完成的任務(wù)
要求說明詳細(xì),字跡工整,原理正確,元件選擇有理。圖紙規(guī)范,圖形清晰,符號標(biāo)準(zhǔn),線條均勻。
(1)設(shè)計與繪制電氣控制原理圖,元件安裝布置圖、接線圖。
(2)畢業(yè)設(shè)計說明書(8000以上)
1)設(shè)計題目
2)控制原理說明設(shè)計方案論證
3)主要器件選擇依據(jù)與計算
4)設(shè)計總結(jié)及改進(jìn)意見
5)主要參考資料
第一章 可編程序控制器的介紹
1.1 可編程序控制器的概述
可編程序控制器(Programmable Logical Controller,簡稱PLC)是在繼電器控制和計算機控制的基礎(chǔ)上,以微機處理器為核心,引入微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置??删幊绦蚩刂破髟谙到y(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)、輸入/輸出(I/O)接口以及用戶界面等方面都有獨特性。目前,可編程序控制器不僅具有繼電器控制系統(tǒng)所能完成的邏輯運算、定時、記數(shù)等控制功能,同時還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、模擬量控制、過程控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。
. 圖2 PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖 1.2.1. 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)
世界各國生產(chǎn)的可編程控制器外觀各異,但作為工業(yè)控制計算機,其硬件結(jié)構(gòu)大體相同,主要由中央處理器、存儲器
、I/O接口、電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖2-1所示
1.中央處理器(CPU) 2.存儲器
存儲器是可編程控制器的存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運算數(shù)據(jù)的單元。和一般計算機一樣,可編程控制器的存儲器有只讀存儲器(ROM)和隨機讀/寫存儲器(RAM)兩大類。只讀存儲器是用來保存那些需永久保存的程序的存儲器,即使機器掉電后其保存的數(shù)據(jù)也不會丟失,一般為掩膜只讀存儲器和可編程電擦寫只讀存儲器。只讀存儲器用來存放系統(tǒng)程序。隨機讀/寫存儲器的特點是寫入與擦除都很容易,但在掉電情況下存儲的數(shù)據(jù)就會丟失,一般用來存放用戶程序及系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的臨時數(shù)據(jù)。
3.輸入/輸出接口
輸入/輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制現(xiàn)場各類信號連接的部分。輸入口是用來接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)。輸出口是用來送出可編程控制器運算后得出的控制信號,并通過機外的執(zhí)行機構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場的各類控制。主要有以下幾中:
⑴ 開關(guān)量輸入接口。
(2)開關(guān)量輸出接口。
(3)模擬量輸入接口。
(4)模擬量輸出接口。
(5)智能輸入/輸出接口。
4.電源
可編程控制器的電源包括可編程控制器各工作單元供電的開關(guān)電源及為掉電保護(hù)電路供電的后備電源,后者一般為電池。
5.外部設(shè)備
(1) 編程器??删幊炭刂破鞯奶攸c是它的程序是可變更的,能方便的加載程序,也可方便地修改程序,因此編程設(shè)備就成了可編程控制器工作中不可缺少的部分??删幊炭刂破鞯木幊淘O(shè)備一般有兩類,一類專用編程器,有手持的,也有臺式的,還有的可編程控制器機身上自帶編程器,其中手持式的編程器攜帶方便適合工業(yè)控制現(xiàn)場應(yīng)用;另一類是個人計算機,在個人計算機上運行可編程控制器相關(guān)的編程軟件即可完成編程任務(wù),借助軟件編程比較容易,一般是編好了以后再下載到可編程控制器中去。
(2)其他外部設(shè)備。PLC還可能配設(shè)其他一些外部設(shè)備。
①盒式磁帶機,用以記錄程序或信息。
②打印機,用以打印程序或制表。
③EPROM寫入機,用以將程序?qū)懭胗脩鬍PROM中。
④高分辨率大屏幕彩色圖形監(jiān)控系統(tǒng),用以顯示或 監(jiān)視有關(guān)部分的運行狀態(tài)。 與普通微機類似,PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下,PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。
PLC的基本工作如下:
(1)輸入現(xiàn)場信息:在系統(tǒng)軟件的控制下,順次掃描各輸入點的狀態(tài);
(2)執(zhí)行程序:順次掃描用戶程序中的各條指令,根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運算:
(3)輸出控制信號:根據(jù)邏輯運算的結(jié)果,輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號,實現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。
上述過程執(zhí)行完后,又重新開始,反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。
PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán),實現(xiàn)對機器的連續(xù)控制,直到接收到停機命令,或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。
1-3、PLC的工作過程
圖4 PLC的工作過程
1.4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)
1. I/O(輸入/輸出)點數(shù)
如前所述,輸入/輸出點數(shù)是PLC組成控制系統(tǒng)時所能接入的輸入/輸出信號的最大數(shù)量,表示PLC組成系統(tǒng)時可能的最大規(guī)模。這里有個問題要注意,在總的點數(shù)中,輸入點與輸出點總是按一定比例設(shè)置的,往往是輸入點數(shù)大于輸出點數(shù),且輸入和輸出點數(shù)不相互代替。
2.應(yīng)用程序的存儲容量 3.掃描速度 另外,可編程控制器的可擴展性、可靠性、易操作性及經(jīng)濟(jì)性等 指標(biāo)也是用戶關(guān)心的問題。
第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析
一、主要結(jié)構(gòu)和運動形式
鏜床的床身是一個整體鑄件,在它的一端固定有前立柱,在前立柱的垂直導(dǎo)軌上又安裝有鏜頭架,鏜頭架可沿垂直導(dǎo)軌上下移動。在鏜頭架里集中里裝有主軸、變速箱、進(jìn)給箱和操縱機構(gòu)等部件。切削刀具一般安裝在鏜軸前端的錐形孔里,或安裝在花盤的刀具溜板上。在切削過程中,鏜軸一面旋轉(zhuǎn),一面沿軸向作進(jìn)給運動,而花盤只能旋轉(zhuǎn),裝在他上面的刀具溜板可作垂直主軸軸線方向的徑向進(jìn)給運動,鏜軸和花盤軸分別通過各自的傳動鏈傳動,可以獨立轉(zhuǎn)動。后立柱位于鏜床床身的另一端 ,后立柱上的尾座用來支撐裝夾在鏜軸上的鏜桿末端,它與鏜頭架同時升降,兩者的軸線始終在同一水平直線上。根據(jù)鏜桿的長短,可通過后立柱沿床身水平導(dǎo)軌的移動來調(diào)整前、后立柱之間的距離。
有以上分析可知,T68型臥式鏜床運動形式為:
(1)主運動 鏜軸和花盤的旋轉(zhuǎn)運動
(2)進(jìn)給運動 鏜軸是軸向進(jìn)給、花盤上刀具的徑向進(jìn)給、鏜頭架的垂直進(jìn)給、工作臺的橫向和縱向進(jìn)給。
(3)輔助運動 工作臺的回轉(zhuǎn)、后立柱的軸向水平移動、尾座的垂直移動及各部分的快速移動。
二、電力拖動方式及電氣控制要求 T68型臥式鏜床的電氣控制要求如下:
(1)為了擴大調(diào)速范圍和簡化機床的傳動裝置,本機采用機電聯(lián)合調(diào)速,使用雙速籠型異步電動機M1作為主拖動電動機,其繞組接法為/YY。
(2)主軸或進(jìn)給變速時,為了便于齒輪之間的嚙合,要有變速沖動。
(3)為了適應(yīng)調(diào)整的需要,要求主軸電動機能夠進(jìn)行正、反向旋轉(zhuǎn)及點動操作
(4)為了快速準(zhǔn)確地停車,要求主軸電動機具有制動過程,本機床采用反接制動方式。
(5)快速移動電動機M2應(yīng)能進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)及點動操作。
(6)工作臺或鏜頭架的自動進(jìn)給與主軸或花盤刀架的自動進(jìn)給不能同時進(jìn)行,兩者之間應(yīng)有連鎖保護(hù)。
三、T68型鏜床的電氣控制線路分析
T68鏜床的電氣控制原理圖如下圖所示。
(一)主電路分析 快速電動機M2由接觸器KM6和KM7控制其正、反轉(zhuǎn),用熔斷器FU2作其短路保護(hù)。
(二)控制電路分析
1.主軸電動機M1的正、反轉(zhuǎn)起動控制 當(dāng)要求主軸低速運行時,將速度選擇手柄置于低速擋,此時與速度選擇手柄有關(guān)聯(lián)的行程開關(guān)SQ不受壓,SQ觸頭斷開。若使主軸電動機M1正向運行,可按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2,此時,中間繼電器KA1通電并自鎖,KA1常開觸頭閉合,使接觸器KM3通電,短接電阻R,KA1常開觸頭閉合,使得接觸器KM1,KM4相繼通電。主軸電動機M1在接法下全壓起動并運行(低速)。此時,KA1,KM1,KM3,KM4通電。 KM4線圈的通電電流線路為:1FU3(1-2)2FR(2-3)常閉觸點3SQ5(3-4)常閉觸點4KM1(4-14)常開觸點14KT(14-23)常閉觸點23KM5(23-24)常閉觸點24KM4線圈PE。 若要求主軸高速運行時。將速度選擇手柄置于高速擋,此時行程開關(guān)SQ壓下,使SQ觸頭(12-13)閉合。這樣,在接觸器KM3通電的同時,時間繼電器KT也通電。于是,主軸電動機M1在低速擋起動并經(jīng)過一段延時后,時間繼電器通電延時時常閉觸頭KT(14-23)斷開,通電延時閉合觸頭KT(14-21)閉合,分別使接觸器KM4斷電,接觸器KM5、KM8通電。從而使主軸電動機M1由低速接法自動切換成高速YY接法。構(gòu)成了雙速電動機按低速擋起動再自動切換成高速擋運行的自動控制環(huán)節(jié)。正向高速運行時,KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通電。KM5,KM8線圈的通電電流通路為: 2.主軸電動機的點動控制 正轉(zhuǎn)點動時,按SB4,KM1,KM4接通,接觸器KM1線圈的通電電流通路為:1FU3(1-2)2FR(2-3)常閉觸點3SQ5(3-4)常閉觸點4SB1(4-5)常閉觸點5SB4(5-15)常開觸點15KM2(15-16)常閉觸點16KM1線圈PE。 3.主軸電動機的停車與制動
主軸電動機M1在運行中,可以通過按下停止按鈕SB1來實現(xiàn)主軸電動機M1的自然停止或反接制動(將SB1按到底)。
以主軸電動機M1運行在低速正轉(zhuǎn)狀態(tài)為例,此時中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4均通電吸合,速度繼電器的常開觸頭KS1-1(14-19)閉合,為正轉(zhuǎn)反接制動作準(zhǔn)備。
當(dāng)需要自然停止停車時,輕按下停止按鈕SB1(4-5),其常開觸頭斷開,使中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4相繼斷電釋放,切斷了主軸電動機M1正向電源。主軸電動機M1自然停止。 此 時,KM4線圈通電電流通路為:1FU3(1-2)2FR(2-3)常閉觸點3SQ5(3-4)常閉觸點4KM2(4-14)常開觸點14KT(14-23)常閉觸點23KM5(23-24)常閉觸點24KM4線圈PE。 若主軸電動機M1已運行在高速正轉(zhuǎn)狀態(tài)下,按下停止按鈕SB1,可實現(xiàn)自然停車和反接制動停車,反接制動時,SB1(4-5)斷開,中間繼電器KA1、接觸器KM3、時間繼電器KT、接觸器KM1、接觸器KM5,KM8相繼斷電,SB1(4-14)閉合則使接觸器KM2通電,接觸器KM4通電。于是主軸電動機M1串入反接制動電阻,繞組接成接法,進(jìn)行低速反接制動,直至速度繼電器常開觸頭KS1-1(14-19)釋放,反接制動結(jié)束。電流通路同上。要注意的是:在進(jìn)行制動停車操作時,應(yīng)該將停止按鈕SB1按到底,否則將無法接通反接制動回路,只能實現(xiàn)自然停車。
4.主運動和進(jìn)給運動的變速控制
T68型臥式鏜床主運動和進(jìn)給運動的變速,是通過變速操縱盤實現(xiàn)的。他急既可以在主軸和進(jìn)給電動機未起動前預(yù)選速度,也可以在運行中進(jìn)行變速。 若主軸在正轉(zhuǎn)運行中需要變速,可將主軸變速操縱手柄向外拉出,這時行程開關(guān)SQ1不在受壓,其常開觸頭SQ1(5-10)斷開接觸器KM3,KM1,接觸器KM2經(jīng)行程開關(guān)SQ1(4-14)的常閉觸頭、速度繼電器常開觸頭KS1-1(14-19)而通電吸合,使主軸電動機M1定子串入電阻R進(jìn)行反接制動。接觸器KM2線圈的通電電流通路為:1FU3(1-2)2FR(2-3)常閉觸點3SQ5(3-4)常閉觸點4SQ1-1(4-14)常開觸點14KS1-1(14-19)常開觸點19KM1(19-20)常閉觸點20KM2線圈PE。若主軸電動機M1原來運行在低速擋,則此時接觸器KM4仍保持通電,接觸器KM3,KM1斷電,接觸器KM2通電,主軸電動機M1接成,串入電阻R進(jìn)行反接制動。若主軸電動機M1原來運行在高速擋,則此時有時間繼電器KT的觸頭將繞組YY接自動切換成接法,低速串入電阻R進(jìn)行反接制動。隨后轉(zhuǎn)動變速盤,選擇所需要的速度,最后將變速操縱手柄推回原位。
如果變速齒輪不能嚙合而造成變速手柄推不動,則此時行程開關(guān)SQ2受壓,其常開觸頭SQ2(17-15)閉合,接觸器KM1經(jīng)速度繼電器常閉觸頭KS1-1(14-17)、行程開關(guān)SQ1常閉觸頭(4-14) 接通電源,同時接觸器KM4通電,使主軸電動機M1定子串入電阻R,繞組接成在低速擋起動。接觸器KM1線圈的通電電流通路為: 當(dāng)轉(zhuǎn)速升到速度繼電器KS1的動作值時,其常閉觸頭KS1-2(14-17)斷開,使接觸器KM1斷電釋放;另一速度繼電器常開觸頭 KS1-1(14-19)閉合,使接觸器KM2通電吸合,對主軸電動機M1進(jìn)行反接制動,使轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)速度繼電器KS1的釋放值時,其常開觸頭KS1-1(14-19)斷開,常閉觸頭KS1-2(14-17)閉合,反接制動結(jié)束。 2. 在進(jìn)給變速時,首先將進(jìn)給變速操縱手柄向外拉出,然后轉(zhuǎn)動進(jìn)給變速盤,選擇所需要的進(jìn)給速度,最后將變速操縱手柄推回原位。在拉出變速操縱手柄時,行程開關(guān)SQ3釋放,而行程開關(guān)SQ4受壓。推回手柄時的壓合情況正好相反。如果變速齒輪不能嚙合而造成進(jìn)給變速手柄推不動,則主軸電動機M1處于間歇起動和制動狀態(tài),獲得變速時的低速沖動,直到變速操縱手柄能推回原位為止。整個過程和主軸變速控制相同,其控制電路不再另行分析。由于變速過程中KA1或KA2一直保持自鎖,從而記憶了變速前的主軸方向,保證變速后M1仍按原來的方向起動運轉(zhuǎn)。
5.鏜頭架、工作臺快速移動的控制
鏜頭架和工作臺等部件各方向的快速移動由快速移動電動機M2拖動,通過快速移動操作手柄來控制,而移動方向則由位于工作臺前方的操作手柄進(jìn)行預(yù)選。當(dāng)扳動快速操作手柄時,行程開關(guān)SQ7或SQ8被壓合,接觸器KM7或KM6通電,使快速移動電動機M2旋轉(zhuǎn)而實現(xiàn)快速移動。當(dāng)快速操作手柄復(fù)位時,行程開關(guān)SQ7或SQ8不再受壓,接觸器KM7或KM6斷電釋放,快速移動電動機M2停止旋轉(zhuǎn),快速移動過程結(jié)束。
第三章 T68鏜床的PLC控制
PLC的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、流程圖語言、布兒代數(shù)語言等。其中前兩種語言用得較多,流程圖語言也在許多場所被采用。本章僅介紹梯形圖語言和助記符語言的編程及特點。
一. 梯形圖編程語言
1.梯形圖與繼電控制的區(qū)別
梯形圖結(jié)構(gòu)沿用繼電控制原理圖的形式,采用了常開觸點、常閉觸點、線圈和功能塊等結(jié)構(gòu)的圖形語言。對于同一控制電路,繼電 控制原理圖和梯形圖的輸入/輸出信號基本相同,控制過程等效。二者的區(qū)別在于繼電控制原理圖使用的是硬件繼電器和定時器,靠硬件連接組成控制線路,而PLC梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器、定時器和計數(shù)器,靠軟件實現(xiàn)控制。
因此,PLC的使用具有很高的靈活性,程序修改過程非常方便。圖3-1所示是一個繼電器線路圖和與其等效的PLC梯形圖 二. 助記符語言
助記符語言是PLC的命令語句表達(dá)式。用梯形圖編程雖然直觀、簡便,但要求PLC配置較大的顯示器方可輸入圖形符號,這在有些小型機上常難以滿足,故需借助助記符語言。應(yīng)該指出的是,不同型號的PLC其助記符語言也不相同,但其基本原理相近的。編程時,一般先根據(jù)要求編制梯形圖,然后再根據(jù)梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符語言。
三. PLC對T68鏜床梯形圖的繪制
四. PLC狀態(tài)表
分類 用途及名稱 元件代號 PLC數(shù)據(jù) 備注
輸
入
信
號
正轉(zhuǎn)啟動按鈕
反轉(zhuǎn)啟動按鈕
正轉(zhuǎn)點動按鈕
反轉(zhuǎn)點動按鈕
停止按鈕 SBI 1101 按鈕在設(shè)計中選用了“11”通道繼電器 SB3 1103
SB4 1104
SB5 1105
高低速轉(zhuǎn)換限位開關(guān)
主軸變速限位開關(guān)
主軸變速限位開關(guān)
進(jìn)給變速限位開關(guān)
進(jìn)給變速限位開關(guān)
快移電動機正轉(zhuǎn)限位開關(guān)
快移電動機反轉(zhuǎn)限位開關(guān)
速度繼電器正向觸點
速度繼電器反向觸點 SQ 1000 限位開關(guān)和速度繼電器在設(shè)計中選用了PLC“10”通道輸入繼電器
SQ1 1001 SQ3 1003
SQ4 1004
SQ7 1007
SQ8 1008
KV1 1011 主軸箱與工作臺進(jìn)給互鎖限位開關(guān)
主軸箱與工作臺進(jìn)給互鎖限位開關(guān)
熱繼電器常閉觸點 SQ5 - 未進(jìn)PLC
SQ6 -
FR1 -
主軸電機正轉(zhuǎn)起停接觸器 KM2 2002 輸出信號選用的是“20”通道的輸出繼電器
輸
出
信
號
主軸電機低速轉(zhuǎn)動接觸器
主軸電機高速轉(zhuǎn)動接觸器
主軸電機高速轉(zhuǎn)動接觸器
短接限流電阻接觸器
快速電動機正轉(zhuǎn)接觸器
快速電動機反轉(zhuǎn)接觸器 KM6 2006
KM7 2007
KM8 2008
KM3 2003
KM4 2004
KM5 2005
中
間
繼
電
器 主電機正轉(zhuǎn)中間繼電器
主電機反轉(zhuǎn)中間繼電器
PLC內(nèi)部輔助繼電器
PLC內(nèi)部輔助繼電器
PLC內(nèi)部輔助繼電器
PLC內(nèi)部輔助繼電器
PLC內(nèi)部輔助繼電器
PLC內(nèi)部輔助繼電器 KA1 3001 中間繼電器選用了“30”通道和“40”通道
KA2 3002
- 3005
- 4000
- 4001
- 4002
- 4003
- 4004
時間繼電器 主電機高速延時啟動時間繼電器聯(lián)結(jié)防電弧延時時間繼電器 KT1
- 5000
5001 延時5S
延時1S
五 匯編語言:
序號 指令 代號 序號 指令 代號 002 IL 023 OR 1103 004 OR 3001 025 LD 2003
005 ANI 3002 026 AND 3002 007 LD 1102 028 OUT 4001
008 OR 3002 029 ILC
009 ANI 3001 030 LD 1105 011 LD 3001 032 ORI 1003 013 AND 1003 034 OR 2002
014 AND 1001 035 OUT 3005
015 MPS 036 LD 3005 017 MPP 038 OUT 4002
018 AND 1000 039 LDI 1004 020 #0050 041 AND 3005 043 OUT 4003 064 LD 4001
044 LD 3005 065 OR 4004 046 OUT 4004 067 OUT 2002
047 LD 3005 068 LDI 1007
048 ANI 5000 069 AND 1008
049 ANI 2007 070 ANI 2005 051 LD 3005 072 LD 1007
052 AND 5000 073 ANI 1008 054 #0010 075 OUT 2005
055 LD 5001 END
056 ANI 2006
057 OUT 2007
058 OUT 2008
059 LD 4000
060 OR 4002
061 OR 4003
062 ANI 2002
063 OUT 2001
元件明細(xì)一覽表
符號 數(shù)量 名稱及用途
M1 1 主電動機,拖動主運動和進(jìn)給運動
M2 1 快速移動用電機
Q 1 空氣開關(guān),限流、欠壓保護(hù) KM3 1 限流電阻短路用接觸器
KM4、KM5 2 快速電機正反轉(zhuǎn)用接觸器
KM6、KM7 3 主電動機高低速轉(zhuǎn)換用接觸器 SB3、SB4 2 主電動機正反轉(zhuǎn)點動按鈕
SB5 1 主電動機停止用按鈕
Kn 1 主電動機反轉(zhuǎn)制動用速度繼電器
總結(jié)
隨著畢業(yè)日子的到來,畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗,而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多,以前老是覺得自己什么東西都會,什么東西都懂,有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計,我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程,在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí),努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了,同學(xué)之間互相幫助,有什么不懂的大家在一起商量,聽聽不同的看法對我們更好的理解知識,所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。
我的心得也就這么多了,總之,不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多,真是萬事開頭難,不知道如何入手。最后終于 做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外,還得出一個結(jié)論:知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值!有些東西以為學(xué)會了,但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事,所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師田林紅對我悉心的指導(dǎo),感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中,我通過查閱大量有關(guān)資料,與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué),并向老師請教等方式,使自己學(xué)到了不少知識,也經(jīng)歷了不少艱辛,但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西,也培養(yǎng)了我獨立工作的能力,樹立了對自己工作能力的信心,相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力,使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好,但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富,使我終身受益。
1、《工廠電氣控制技術(shù)》機械工業(yè)出版社 主編 方承遠(yuǎn)
2、《工廠電氣控制設(shè)備》機械工業(yè)出版社 主編 許廖
3、《機床電氣控制技術(shù)》機械工業(yè)出版社 主編 王炳實
4、《可編程序控制器的應(yīng)用技術(shù)》機械工業(yè)出版社 主編 王兆義
關(guān)鍵詞:卓越工程師教育培養(yǎng)計劃;實踐教學(xué);實習(xí)
作者簡介:盧均治(1980-),男,廣東高州人,廣東石油化工學(xué)院計算機與電子信息學(xué)院,講師;劉美(1967-),女,廣東廉江人,廣東石油化工學(xué)院計算機與電子信息學(xué)院,教授。(廣東茂名525000)
基金項目:本文系廣東省高等教育教學(xué)改革工程項目(項目編號:BKZZ2011041)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)11-0095-02
改革開放以來,我國高等工程教育取得了很大發(fā)展,為工業(yè)化的發(fā)展培養(yǎng)了大量的工程技術(shù)人才。但隨著近年我國高等教育招生規(guī)模不斷擴大,相應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量卻不盡如人意。同時,國家作出了走中國特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家、建設(shè)人才強國等一系列重大戰(zhàn)略部署,這些都對高等工程教育改革發(fā)展提出了迫切要求。
為此,教育部在2010年啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”?!白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)是在總結(jié)我國工程教育歷史成就和借鑒先進(jìn)國家成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,以走中國特色新型工業(yè)化道路為契機,以行業(yè)企業(yè)需求為導(dǎo)向,以工程實際為背景,以工程技術(shù)為主線,通過密切高校和行業(yè)企業(yè)的合作、制訂人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、改革人才培養(yǎng)模式、建設(shè)高水平工程教育師資隊伍、擴大對外開放,著力提升學(xué)生的工程素養(yǎng),重點培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力。[1]
廣東石油化工學(xué)院是以工為主、石油化工特色鮮明的省屬高校。電氣工程及其自動化專業(yè)(簡稱“電氣專業(yè)”)作為廣東石油化工學(xué)院特色專業(yè)已經(jīng)加入“卓越計劃”試點行列。
在新形勢、新要求下如何深化作為“卓越計劃”中一個重要內(nèi)容的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革是面臨的重要課題。
本文根據(jù)實踐教學(xué)存在的一些問題和不足以及電氣專業(yè)加入“卓越計劃”后的發(fā)展要求,對廣東石油化工學(xué)院實踐教學(xué)的改革進(jìn)行了有益的探索。
一、實踐教學(xué)的現(xiàn)狀
這里把實踐教學(xué)從總體上分為三個方面進(jìn)行討論。第一是實驗教學(xué),包括理論課程的實驗和獨立開設(shè)的實驗等;第二是實習(xí)教學(xué),包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí);第三是畢業(yè)論文(設(shè)計)。
在實驗教學(xué)方面,平時教學(xué)中普遍存在重理論、輕實驗的問題,在實踐教學(xué)過程中存在著驗證性實驗和演示性實驗多、自主設(shè)計實驗少和單科性實驗多、綜合性實驗少的情況。輕實驗的觀念也使學(xué)生存在不愛動手做實驗、抄襲實驗報告等現(xiàn)象,使得實驗效果大打折扣。
在實習(xí)教學(xué)方面,無論是認(rèn)識、生產(chǎn)實習(xí)還是畢業(yè)實習(xí),其實習(xí)時間都較短,企業(yè)普遍認(rèn)為接收學(xué)生來實習(xí)會干擾企業(yè)的正常生產(chǎn)和管理;另外,在高等學(xué)校與企業(yè)之間沒有國家層面相應(yīng)的學(xué)生實習(xí)制度的規(guī)范與保障,也沒有相關(guān)的鼓勵政策,造成很多企業(yè)都不愿接納太多的學(xué)生實習(xí),就算接納了也沒有安排足夠的技術(shù)指導(dǎo)。因此學(xué)生實習(xí)如走馬觀花,流于形式;再加上有些學(xué)生思想上的不重視,整個實習(xí)結(jié)束后學(xué)生收獲不大。
對于畢業(yè)論文(設(shè)計)環(huán)節(jié),由于指導(dǎo)教師缺少工程背景與項目經(jīng)驗以及學(xué)校實驗場地和設(shè)備的不足,選題缺少挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性,并且大多與生產(chǎn)現(xiàn)場、工程實際的問題脫節(jié)。在大環(huán)境下,很多學(xué)生對畢業(yè)論文(設(shè)計)不夠重視,認(rèn)為畢業(yè)論文(設(shè)計)沒有多少實際意義,把時間精力用在復(fù)習(xí)考研、找工作等方面。
二、卓越工程師計劃下的實踐教學(xué)探索
“卓越計劃”采用“3+1”培養(yǎng)模式,其中一年為企業(yè)學(xué)習(xí)階段,校內(nèi)學(xué)習(xí)時間相應(yīng)減少。為實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo),除了對理論教學(xué)做出相應(yīng)的調(diào)整與改革外,對實踐教學(xué)同樣也要進(jìn)行改革。本文根據(jù)實踐教學(xué)的現(xiàn)狀,對廣東石油化工學(xué)院電氣專業(yè)在“卓越計劃”計劃下的實踐教學(xué)進(jìn)行了一些探索。
1.實驗課
要改變重理論、輕實踐的觀念,使教育回歸到工程教育的理念上來。同時,通過整合有限的實驗教學(xué)資源,優(yōu)化實驗課程教學(xué)內(nèi)容,提高綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性、開放性實驗的比例。延長實驗室的開放時間,設(shè)置開放實驗室,讓學(xué)生不受時間和空間的限制充分使用實驗室,從而達(dá)到提高學(xué)生動手操作能力、設(shè)計能力及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的實踐能力的目標(biāo)。
2.實習(xí)教學(xué)
“卓越計劃”采用“3+1”培養(yǎng)模式,相應(yīng)的教學(xué)計劃要進(jìn)行較大調(diào)整,以滿足一年企業(yè)學(xué)習(xí)要求。廣東石油化工學(xué)院電氣專業(yè)實習(xí)教學(xué)在原計劃里就是在企業(yè)中進(jìn)行,較容易整合到“卓越計劃”中去。但這個整合是要滿足“卓越計劃”具體要求為前提,因此,新的實習(xí)教學(xué)有很多問題值得探討。
首先,教育部已經(jīng)聯(lián)合多個有關(guān)部門研究制訂實習(xí)安全與保險政策、聯(lián)合培養(yǎng)企業(yè)的財稅政策等,提高企業(yè)參與“卓越計劃”的積極性。在這些不斷完善的政策與措施下,學(xué)校要建立校企聯(lián)動、多層次協(xié)調(diào)的組織體系,[2]精簡辦事程序,滿足企業(yè)高效率要求,保障試點專業(yè)與企業(yè)合作的順暢。學(xué)校要重視企業(yè)培養(yǎng)方案的制訂與實施。選好合作企業(yè),要求企業(yè)有實施保障措施,包括建立專門的組織機構(gòu),制訂相應(yīng)的規(guī)章制度,配備經(jīng)驗豐富的工程師作為指導(dǎo)教師,提供教學(xué)、實踐、科研場所和設(shè)備以及可能的參與實踐的機會,安排好學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)的生活,并提供充足的安全和勞動保護(hù)等等。[3]
其次,學(xué)生到企業(yè)實習(xí)前要求先完成實習(xí)計劃。學(xué)生在實習(xí)之前,根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)內(nèi)容,通過查找、查閱相關(guān)的資料和教材,自主完成實習(xí)計劃。在這一過程中使學(xué)生對實習(xí)內(nèi)容所要涉及的知識有大概的了解;對專業(yè)課程所學(xué)過的相關(guān)知識進(jìn)行較為全面、有針對性的復(fù)習(xí)。這樣就可以使學(xué)生重視實習(xí),認(rèn)真嚴(yán)肅對待實習(xí)安排,也避免學(xué)生進(jìn)到企業(yè)后對實習(xí)內(nèi)容與專業(yè)課程產(chǎn)生脫節(jié)感,對整個實習(xí)產(chǎn)生游離感,影響實習(xí)效果。根據(jù)已經(jīng)完成實習(xí)教學(xué)學(xué)生的反饋,可以知道在實習(xí)前做了相關(guān)準(zhǔn)備的學(xué)生要比毫無準(zhǔn)備的學(xué)生收獲大得多。這也進(jìn)一步說明了實習(xí)計劃的重要性。
再者,實行集中學(xué)習(xí)、分散跟崗的模式。“卓越計劃”要求參與學(xué)生在企業(yè)累計學(xué)習(xí)一年,在這一年中學(xué)生通過參與企業(yè)運行的各項活動達(dá)到“卓越計劃”的培養(yǎng)要求。目前,廣東石油化工學(xué)院的實習(xí)企業(yè)主要有中石化茂名分公司、茂名自來水公司、茂名熱電廠、供電局變電站等企業(yè)。其中,中石化茂名分公司是最主要的實習(xí)基地。然而,由于石化企業(yè)的特殊性,其運行要求的安全性非常高,頂崗實習(xí)和參與故障維修的機會很少。為了滿足“卓越計劃”的培養(yǎng)要求,可以實行集中學(xué)習(xí)、分散跟崗的模式。
(1)集中學(xué)習(xí)。“卓越計劃”中的實習(xí)內(nèi)容包括在企業(yè)接受培訓(xùn)。因此,面對人數(shù)不算少的實習(xí)學(xué)生,可以讓企業(yè)安排相應(yīng)的技術(shù)人員講解企業(yè)制度、生產(chǎn)流程、技術(shù)規(guī)范等內(nèi)容。此外,還可以加入到新入職員工的集體培訓(xùn),使學(xué)生接受最真實的企業(yè)培訓(xùn)。
(2)分散跟崗。目前,廣東石油化工學(xué)院電氣專業(yè)的學(xué)生實習(xí)時是以7~8個人為一個小組,分配到一個生產(chǎn)班組中,再由班組指定一位技術(shù)人員進(jìn)行帶隊實習(xí)。為了遵循企業(yè)的生產(chǎn)、安全要求和滿足“卓越計劃”的培養(yǎng)要求,可以進(jìn)一步把小組細(xì)分為1~2個人一組,每組配備一個技術(shù)人員,然后以跟崗的形式進(jìn)行實習(xí)。這里的跟崗是指每個小組的指導(dǎo)工程師上班在崗時全程帶著所指導(dǎo)的學(xué)生。當(dāng)工程師進(jìn)行班組例會、查看技術(shù)圖紙及手冊、在崗巡查等一系列生產(chǎn)活動時,跟崗的學(xué)生都能深度參與其中。而且,當(dāng)涉及到現(xiàn)場動手操作時,工程師也可以在評估安全性是否滿足的前提下指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作。
這樣,一方面學(xué)生能深入?yún)⑴c到企業(yè)活動中去,同時能保證一定的動手操作量。這些情況在多個學(xué)生為一小組時,相應(yīng)的安排就不易實現(xiàn)。另一方面,可以保障企業(yè)運行高安全性的要求。對工程師來說,學(xué)生跟崗并沒有額外增加太多工作量,而且,由于學(xué)生人數(shù)較少,也可以對學(xué)生進(jìn)行較多一對一的交流與指導(dǎo)。
3.畢業(yè)論文(設(shè)計)
首先,畢業(yè)論文(設(shè)計)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),要讓學(xué)生認(rèn)識到這個環(huán)節(jié)的重要性,意識到這是對其大學(xué)四年學(xué)過知識的一次全面總結(jié)和深化。認(rèn)真做好畢業(yè)論文(設(shè)計),對繼續(xù)深造和走上工作崗位都有很大的益處。[4]
其次,利用電氣專業(yè)加入“卓越計劃”試點的契機,選派相關(guān)教師到合作企業(yè)中鍛煉,加強教師的工程素養(yǎng)。建立一支“雙師型”指導(dǎo)隊伍,聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)論文(設(shè)計)。在選題方面,根據(jù)學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo),選取學(xué)生在企業(yè)中實習(xí)所遇到的工程問題或者所參與完成的工程項目作為選題內(nèi)容,讓學(xué)生能夠“真刀真槍”完成畢業(yè)論文(設(shè)計)。
三、結(jié)束語
“卓越計劃”的實施是一項系統(tǒng)工程。加入“卓越計劃”試點行列對廣東石油化工學(xué)院電氣專業(yè)的發(fā)展來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。深化實踐教學(xué)改革有利于全面完成“卓越計劃”的培養(yǎng)要求,有利于進(jìn)一步提高工程教育質(zhì)量,應(yīng)該不斷進(jìn)行探索和思考。
參考文獻(xiàn):
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1 南京航空航天大學(xué)電氣工程專業(yè)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合現(xiàn)狀
南京航空航天大學(xué)電氣工程專業(yè)為國家級特色本科專業(yè)、國防特色重點專業(yè)、江蘇省品牌特色專業(yè)、江蘇省“十二五”重點專業(yè)以電氣工程領(lǐng)域為對象,注重計算機科學(xué)、控制理論和信息科學(xué)在電氣工程各領(lǐng)域中的應(yīng)用,具有廣闊的發(fā)展前景,相關(guān)研究領(lǐng)域在國內(nèi)具有重要影響力。該專業(yè)設(shè)有電力電子與電力傳動、電機與電器、電力系統(tǒng)及其自動化三個方向。培養(yǎng)具有電氣工程領(lǐng)域較寬廣的專業(yè)基礎(chǔ)知識和工程技術(shù)基礎(chǔ),具有較好的電氣分析、電氣設(shè)計、電氣系統(tǒng)設(shè)計、電氣系統(tǒng)運行、科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和管理工作能力的適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)特別是航空航天、國防工業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)的電氣領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才。
作為南京航空航天大學(xué)這樣一所重點大學(xué),重點是培養(yǎng)研究型人才,進(jìn)行知識創(chuàng)新活動,最終目標(biāo)是為社會服務(wù),高校通過產(chǎn)學(xué)研合作,不僅能夠解決學(xué)校教育與社會脫節(jié)問題,縮小學(xué)校和社會對人才培養(yǎng)與需求之間的差距,增強學(xué)生在社會的競爭力,而且也能夠促進(jìn)科技發(fā)展。近年來,南京航空航天大學(xué)開展了較多廣泛且有效的產(chǎn)學(xué)研合作與實踐,尤其在電類領(lǐng)域的合作,效果較為顯著。通過合作,實現(xiàn)了將技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化、平臺共建、人才培養(yǎng)、干部交流等全方位的合作,實現(xiàn)了互利共贏,助推了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。以南京航空航天大學(xué)與無錫市開展風(fēng)電領(lǐng)域政產(chǎn)學(xué)研合作為例,自合作以來,無錫市委書記楊衛(wèi)澤率領(lǐng)無錫市黨政代表團(tuán)先后兩次訪問學(xué)校,并就政產(chǎn)學(xué)研合作事宜與學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)深入交流。而且,學(xué)校黨委書記崔銳捷、校長朱荻等校領(lǐng)導(dǎo)也多次帶領(lǐng)學(xué)校相關(guān)部門負(fù)責(zé)同志及部分專家走訪無錫市惠山區(qū),實地考察區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,探索合作模式,推動政產(chǎn)學(xué)研合作。②
2 電氣專業(yè)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的思考及具體做法
電氣專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門學(xué)科,由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,觸角伸向各行各業(yè),小到一個開關(guān)的設(shè)計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。這個專業(yè)的學(xué)生能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計算機技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的工作,是“寬口徑”、“復(fù)合型”高級工程技術(shù)人才。該領(lǐng)域?qū)Ω咚饺瞬诺男枨蠛艽?,正是由于社會大量的需求,不言而喻,電氣專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)與質(zhì)量,對該個專業(yè)領(lǐng)域,乃至我國國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的發(fā)展影響也是極其重要的。那么,培養(yǎng)出來的學(xué)生是否被社會所接納,被企事業(yè)單位所需求,需要我們高校在培養(yǎng)學(xué)生時要制定合理的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式,因此,產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合,為高校的學(xué)生培養(yǎng)、學(xué)科發(fā)展提供了良好的契機。
2.1 產(chǎn)和研的結(jié)合
企業(yè)有較好的生產(chǎn)能力,但科技含量低,科學(xué)研究創(chuàng)新不夠,如果要想在激烈的市場競爭中脫穎而出,甚至立于不敗之地,需要把高校的知識資源和科技研究成果可以很好地轉(zhuǎn)化,技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新。而作為高校,是服務(wù)發(fā)展的主體,是科學(xué)知識的生產(chǎn)者和提供者,對科學(xué)知識的傳播、整合和流通起著重要的推動作用。高校在搞科研的目的也是為生產(chǎn)服務(wù)、為社會服務(wù)。產(chǎn)學(xué)研結(jié)合就是充分利用學(xué)校與企業(yè)、科研單位等多種不同教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢,建立良好的互動,把以課堂傳授知識為主的學(xué)校教育模式與直接獲取工程經(jīng)驗、實踐能力為主的生產(chǎn)、科研實踐有機結(jié)合,才能適時調(diào)整學(xué)生的培養(yǎng)模式,使學(xué)生獲得良好的實習(xí)機會和實習(xí)場所,讓高校培養(yǎng)出來的學(xué)生更容易走上社會,被企業(yè)所需求。電氣工程專業(yè)就是一個實踐性很強的專業(yè),能夠解決電氣工程技術(shù)分析與控制等實際生產(chǎn)問題。
但是,在產(chǎn)學(xué)研合作中,高校在科研管理機制上存在一些問題,主要表現(xiàn)在:(1)科技成果轉(zhuǎn)移渠道不暢。很多企業(yè)拿著大量資金尋找科技創(chuàng)新成果,而高校的科研成果又轉(zhuǎn)移不出去,導(dǎo)致了高校、企業(yè)、科研院所等各方科技資源分散,浪費精力、物力和人力。(2)科研人員考核制度不利于成果轉(zhuǎn)化。當(dāng)前,高校普遍采用職稱和職務(wù)等級發(fā)放科研津貼的,而職稱職務(wù)的獲得,主要是看權(quán)威性期刊的數(shù)量、申請的項目獲得的獎勵,專利情況等,對于科技成果能否實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化問題很少重視,致使高校老師很多科技項目申請后,過多地偏重于技術(shù)與理論,與社會需求脫節(jié),大部分科研成果很多是只申請了專利,或者發(fā)表了論文的水平上,實際應(yīng)用產(chǎn)出的效果不高。另一方面,當(dāng)前部分教授評職稱前,發(fā)論文,申報項目,有較多的研究成果,但職稱評定后,科研動力不足,研究成果停滯不前,更多的是享受這個教授待遇,從而導(dǎo)致研究資源流失。(3)科技成果推廣機制不完善,重視不夠。高校由于學(xué)科建設(shè)發(fā)展需求、整體實力提升等眾多因素影響,學(xué)??萍疾亢屠蠋煹年P(guān)注點在于國家或省部級重大項目的申報上面,比如國家自然科學(xué)基金、國家級973、863等重大項目課題、各項科研成果獎勵申報,而對真正獲得的科技成果,如何將其轉(zhuǎn)化投入不夠,重視不足。
因此,在高度重視產(chǎn)學(xué)研合作的同時,更應(yīng)該要結(jié)合學(xué)科、科研特色和優(yōu)勢,充分發(fā)揮科研管理制度對科技創(chuàng)新的激勵、支持和引導(dǎo)作用,要進(jìn)一步搭建平臺,發(fā) 揮政府的作用,與政府、企業(yè)、科研院所及高校,產(chǎn)業(yè)四力強強聯(lián)合,不斷推動產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的形成和發(fā)展,為科學(xué)技術(shù)的研究和創(chuàng)新做出貢獻(xiàn)。
2.2 學(xué)和研的結(jié)合
隨著電子、計算機、通信和信息等技術(shù)在電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,給電氣專業(yè)的學(xué)生帶來了很好的發(fā)展機遇,這就需要高校培養(yǎng)出的電氣專業(yè)學(xué)生,需要具備一定的科研能力,能夠獨立承擔(dān)相應(yīng)研究方向的科研課題。首先,讓學(xué)生參與到老師的科研當(dāng)中。從我校電氣專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)來看,學(xué)生實行“導(dǎo)師制”,對于優(yōu)秀的學(xué)生,從大學(xué)開始就跟隨導(dǎo)師做相應(yīng)的課程設(shè)計,等到了研究生階段,不僅能夠很早,而且將課題研究有延續(xù)性,能更好地做出科研成果,培養(yǎng)科研能力。第二,讓學(xué)生參與到各種科技創(chuàng)新比賽,老師進(jìn)行指導(dǎo),培養(yǎng)了學(xué)生的獨立科研能力和科技創(chuàng)新能力。
產(chǎn)學(xué)研合作教育是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)學(xué)生的重要途徑。近年來,我校電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計課題,以及研究生課題,有80%的題目與產(chǎn)學(xué)研基地的實際和教師科研課題緊密結(jié)合,有部分學(xué)生直接參加教師承擔(dān)的課題。通過多種渠道,不僅可以使學(xué)生更深入接觸工程實際,增強實際工程意識,提高綜合實踐能力,在完成自己學(xué)業(yè)任務(wù)的同時,培養(yǎng)了科研創(chuàng)新能力和實踐能力,
2.3 產(chǎn)和學(xué)的結(jié)合
人才培養(yǎng)是高校教育的發(fā)展之路。經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展對人才的需求是多種多樣的,精英教育、大眾化教育是高等教育的兩個方向。精英教育培養(yǎng)拔尖人才,大眾化高等教育培養(yǎng)各級各類專門人才,各具功能,不可替代。學(xué)校應(yīng)根據(jù)不同的社會需求進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的定位,確立自己的發(fā)展方向,形成有特色的人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。③
電氣專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng),需要保持和加強原有專業(yè)特色和優(yōu)勢,培養(yǎng)學(xué)生較強的工程實踐能力,提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。在實際操作中,學(xué)校應(yīng)因材施教,引入各類培養(yǎng)機制,如結(jié)合產(chǎn)學(xué)研的合作平臺,一是和企業(yè)聯(lián)系,為學(xué)生提供相應(yīng)的實習(xí)基地;另一種則是根據(jù)企業(yè)的需求,企業(yè)的科研方向,制定我們培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)、模式及課程體系。如開設(shè)專門的“卓越工程師”班,單獨組織學(xué)生完成一門企業(yè)課程授課,一次企業(yè)參觀實習(xí),一次“工程技術(shù)講座”。除此之外,每年暑假,我校的電氣專業(yè)與陜西航空電氣有限公司、陜西西航動力股份有限公司、河南許繼集團(tuán)、南京機電液壓工程研究中心等多個校外產(chǎn)學(xué)研合作教育基地開展合作,這些企業(yè)每年為電氣專業(yè)學(xué)生提供實習(xí)條件,提供合作科研項目。
3 總結(jié)
電氣工程專業(yè)行業(yè)屬于高精尖端行業(yè)領(lǐng)域,尖端人才的培養(yǎng)十分重要,它的社會需求較廣,而培養(yǎng)這樣的優(yōu)秀人才,就需要高校制定適合社會需求的人才培養(yǎng)模式,通過產(chǎn)學(xué)研合作的模式,讓學(xué)生、教師有良性發(fā)展,才能促進(jìn)電氣學(xué)科的發(fā)展,而外部則需要社會與企業(yè)的需求,產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合便是達(dá)到這一目標(biāo)的良好途徑。
基金項目:南京航空航天大學(xué)基本科研業(yè)務(wù)費青年科技創(chuàng)新基金-高??蒲泄芾碇挟a(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機制研究(資助編號:NR2013029;項目負(fù)責(zé)人:李潔)成果之一
注釋
關(guān)鍵詞: 電氣專業(yè)英語 多樣化教學(xué) 教學(xué)改革
隨著全球信息化的發(fā)展,現(xiàn)在電類專業(yè)技術(shù)資料和大量電子元器件的產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊往往是英文版本的,國內(nèi)很多企業(yè)也運用到了國外先進(jìn)的工業(yè)自動化設(shè)備,需要閱讀英文說明書和外籍工程師進(jìn)行交流,為適應(yīng)這一趨勢,學(xué)習(xí)電氣專業(yè)英語顯得尤為重要。
1.專業(yè)英語的特點
科技英語一般都涉及各專業(yè)領(lǐng)域的新技術(shù)、新發(fā)展。針對不同的對象,格式也稍有不同,科普讀物專業(yè)詞匯用到比較少,用到時也盡可能做詳細(xì)解釋;專業(yè)論文,則會用到很多專業(yè)詞匯,敘述客觀、正確;專業(yè)資料,則比較精煉,總體來看,專業(yè)英語有以下的特點。
(1)一般現(xiàn)在時多
科技英語較多地敘述普遍真理、描述某工作過程、某物質(zhì)特性和功能,在科技文獻(xiàn)中使用一般現(xiàn)在時較多。英語代詞使用頻率高。英語的每個句子、子句都有主語,為了避免重復(fù),主語往往使用代詞,表明所屬關(guān)系,物主代詞也用得較多。
(2)專業(yè)詞匯多
首先,專業(yè)英語詞匯專業(yè)化,其借用英語中原有的普通詞,賦予新義,同時專業(yè)英語中的單詞有不少是多性詞,即使是名詞,也可作動詞、形容詞、介詞或副詞,字形一樣,功能各異,閱讀時很容易造成曲解的現(xiàn)象。如light,用作名詞:safety light(安全燈);用作形容詞:light coating(薄涂層);用作動詞:light up the lamp(電燈);用作副詞:travel light(輕裝旅行)。其次,有些英語單詞在不同的專業(yè)用時有特定的含義,有時翻譯時要根據(jù)上下文的意思選取詞意。如power在數(shù)學(xué)中為乘方、冥;在物理、電路中為功率;在電力系統(tǒng)中為電力。最后,專業(yè)英語大量使用復(fù)合詞與縮略詞,如alternating current(AC)。
(3)被動語態(tài)多
科技英語在描述客觀事物時,常采用被動語態(tài),通過把所論述的過程或事實放在句子的首位,可突出其重要性。如:The values of the resistor are calculated from the color of the bands.(可以根據(jù)色碼條的顏色求出電阻的值。)那么,在翻譯中可以根據(jù)中文的習(xí)慣,不一定要譯出被動語態(tài)。
(4)非謂語動詞多
在英語語法中,當(dāng)一個句子有幾個動作時,就必須選出主要的動作當(dāng)謂語,將其余的動作用非謂語動詞形式。如:Electrical engineers are usually concerned with using electricity to transmit energy.(電氣工程師通常關(guān)心電能的傳輸問題。)這里主要動詞是are concerned,using,to transmit都是以非謂語動詞形式來描述動作的。
(5)復(fù)雜長句多
科技文章要求敘述準(zhǔn)確、用詞嚴(yán)謹(jǐn),因此一句話里常常包含多個分句,這種句子成分復(fù)雜且很長的句子是閱讀科技英語的第一個難點,閱讀翻譯時要按照漢語習(xí)慣加以分析,把句子斷開,以短代長,化難為易。在斷句時要注意標(biāo)點符號和一些連接詞,可以幫助斷句,注意it,that,which等詞的指代,聯(lián)系上下文和結(jié)合專業(yè)知識理解。在語法上,專業(yè)英語傾向于多用名詞,采用靜態(tài)敘述。另外,電氣自動化專業(yè)英語包括內(nèi)容廣泛,有電工電子技術(shù)、電力技術(shù)、控制理論、計算機控制技術(shù)、電力傳動、過程控制等,學(xué)習(xí)難度加大。
2.專業(yè)英語的現(xiàn)狀
對于基礎(chǔ)英語因為需要過級,學(xué)生還能積極學(xué)習(xí),對于專業(yè)英語,學(xué)生還未進(jìn)入工作崗位,看不到專業(yè)英語的用途,覺得可由可無,學(xué)習(xí)沒有動力,沒有興趣,當(dāng)然就覺得枯燥;一方面,一部分同學(xué)的基礎(chǔ)英語、專業(yè)課也學(xué)得很差,專業(yè)英語學(xué)習(xí)起來更是難上加難,另一方面,專業(yè)英語的傳統(tǒng)教學(xué),往往就是記專業(yè)詞匯,翻譯課文,方法單一,也使得學(xué)生學(xué)習(xí)不積極,覺得枯燥。
對于專業(yè)英語的教與學(xué),教師和學(xué)生都處于尷尬的境地,一方面教師不知如何教好這門課,找不到有效的教學(xué)方法,另一方面學(xué)生對這門課不重視,學(xué)習(xí)沒動力。再加上現(xiàn)在某些高校實施雙語教學(xué),使得專業(yè)英語的教學(xué)猶如雞肋。為改變這種不健康的現(xiàn)狀,需要我們對專業(yè)英語的各個方面進(jìn)行革新,從選取教材、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)到教學(xué)方法的運用及考核方式都應(yīng)有所改變。
3.專業(yè)英語教學(xué)目標(biāo)與方向
首先,學(xué)習(xí)專業(yè)英語必須有個明確的目標(biāo),使學(xué)生明白學(xué)習(xí)專業(yè)英語的目的、重要性及專業(yè)英語在工作中的實用性,對專業(yè)英語的學(xué)習(xí)有足夠的重視。其次,學(xué)習(xí)要有規(guī)劃,明確學(xué)完后能達(dá)到的學(xué)習(xí)效果。對于教師來說,教授專業(yè)英語最重要的是培養(yǎng)學(xué)生逐漸增強學(xué)習(xí)專業(yè)英語的興趣與積極性;再次,采用多元化的教學(xué)模式,使教學(xué)過程不顯得枯燥。最后,在學(xué)完專業(yè)英語后,使學(xué)生掌握常用的詞匯,典型的句型,閱讀專業(yè)英文書籍、資料,撰寫專業(yè)相關(guān)的科技文獻(xiàn)等;提高專業(yè)英語的應(yīng)用水平和進(jìn)入社會后繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力。
4.運用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,增強學(xué)習(xí)成效
針對上述人才培養(yǎng)目標(biāo),在電氣自動化專業(yè)教學(xué)體系設(shè)置和教學(xué)模式上應(yīng)充分體現(xiàn)其特點。為此,我們通過多門基礎(chǔ)、專業(yè)課程建設(shè),對電氣專業(yè)課程體系、課程設(shè)置,特別是課程教學(xué)改革、實踐與創(chuàng)新教學(xué)的改革進(jìn)行了探究和實踐,形成了以專業(yè)課程群為教學(xué)背景,基于“項目導(dǎo)向,任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)組織形式,結(jié)合專業(yè)技能競賽的教學(xué)新模式,體現(xiàn)了電氣專業(yè)創(chuàng)新性和實踐性人才培養(yǎng)的特點。
1 構(gòu)建具有創(chuàng)新性的專業(yè)課程群體系
電氣工程及其自動化專業(yè)是一個工程性很強的專業(yè),其專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應(yīng)用、電力系統(tǒng)運行和控制3個部分。因此專業(yè)課涵蓋的范圍比較廣,涉及學(xué)科較多。在我院,該專業(yè)課程體系按照綜合教育模塊—學(xué)科教育模塊—專業(yè)教育模塊—專業(yè)實踐實訓(xùn)模塊的體系設(shè)置。其中,綜合教育模塊和學(xué)科教育模塊是公共基礎(chǔ)課,進(jìn)行通識性教育;專業(yè)教育模塊包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)方向選修課和專業(yè)相關(guān)選修課,是培養(yǎng)電氣專業(yè)本科人才的核心課程教育模塊;專業(yè)實踐實訓(xùn)模塊包括課程綜合實驗和專業(yè)實踐實訓(xùn)兩部分,是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要部分。專業(yè)教育課程設(shè)置見表1。
表1 電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系
以往各門課程的講授都是各位教師孤立授課,授課內(nèi)容、案例、實驗都是各自為政,學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)束后無法建立整體觀,理論知識無法融會貫通和靈活應(yīng)用。為了克服這一現(xiàn)象,并適應(yīng)社會對電氣專業(yè)人才的需求,培養(yǎng)具有電氣專業(yè)素養(yǎng)、實踐能力強和富于創(chuàng)新的電氣人才,需要對專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行進(jìn)一步的改革和調(diào)整。我們根據(jù)課程性質(zhì)以及課程間的聯(lián)系,將專業(yè)課程劃分為3個課程群:
(1)電氣傳動類課程群:由電力系統(tǒng)基礎(chǔ)、電機與拖動基礎(chǔ)、運動控制系統(tǒng)、電氣控制及PLC技術(shù)、傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)和單片機原理及接口技術(shù)6門課程組成,是電氣自動化的主干課程群,主要教學(xué)目的是利用計算機技術(shù)和電子技術(shù)實現(xiàn)對電力電子電路的控制和電機參數(shù)的檢測,從而實現(xiàn)交直流電機的調(diào)速和控制[1]。
(2)控制類課程群:由自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、計算機控制技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、控制系統(tǒng)仿真5門課程組成。其主要教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生對控制系統(tǒng)中控制理論與方法的掌握。
(3)信號處理類課程群:由信號分析與處理、DSP原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)3門課程組成。其主要教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生對信息處理和分析方法與實踐應(yīng)用的掌握。
綜上可見,每個課程群由多門基于教學(xué)內(nèi)容相互貫通、相互融合的課程構(gòu)成。課程群中各門課程的理論知識具有較強的銜接性和連貫性,并存在知識點覆蓋、重復(fù)的現(xiàn)象。因此在進(jìn)行課程教學(xué)過程中,對課程內(nèi)容的設(shè)計應(yīng)充分考慮課程群教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與整合,在教學(xué)內(nèi)容、形式、實踐、考核等方面需要體現(xiàn)課程群內(nèi)部課程的相關(guān)性和綜合性,充分利用課程內(nèi)容上的關(guān)聯(lián)性相互支撐和強化,培養(yǎng)學(xué)生以工程項目為驅(qū)動的學(xué)習(xí)模式。我們基于電氣傳動類課程群進(jìn)行教學(xué)新模式探討。
2 電氣傳動類課程群教學(xué)新模式
2.1 調(diào)整并優(yōu)化課程內(nèi)容
電氣傳動類課程群是專業(yè)課程體系中的重要組成部分,6門課程覆蓋二、三年級,既有專業(yè)基礎(chǔ)課,也有專業(yè)方向選修課和專業(yè)相關(guān)選修課。其中,電機與拖動技術(shù)是專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要講授電機的基礎(chǔ)知識和原理,著重分析三相異步電動機和直流電動機的結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)知識,如啟動、制動、調(diào)速性能及相關(guān)的計算;電力電子技術(shù)主要講授電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù),如整流、逆變、斬波、變頻、變相等;運動控制系統(tǒng)主要講授直流調(diào)速、交流調(diào)速和隨動系統(tǒng);電氣控制及PLC技術(shù)涉及電氣基本控制方法及系統(tǒng)設(shè)計、可編程控制器原理及應(yīng)用等知識,培養(yǎng)學(xué)生電氣控制分析與設(shè)計的能力;單片機技術(shù)主要講授基于微處理器的數(shù)據(jù)采集、顯示、驅(qū)動等內(nèi)容;傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)主要是對傳感器和常見檢測手段的介紹。
可見,基于課程群的教學(xué)必須具有整體觀和統(tǒng)一性,課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計,需要綜合考慮各課程內(nèi)容之間的聯(lián)系,避免相同內(nèi)容重復(fù)講授;同時需要注重基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識之間的相互銜接,在教案、案例設(shè)計上統(tǒng)一規(guī)劃,強調(diào)知識體系的完整性與系統(tǒng)性。
在課程群課程教學(xué)過程中,可以將同一實際項目貫穿于整個課程群教學(xué)中,例如圍繞交流電機或直流電機的速度控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行舉例,不同的課程對應(yīng)系統(tǒng)實現(xiàn)的不同部分進(jìn)行知識點講解:電機與拖動技術(shù)、運動控制系統(tǒng)主要圍繞電機結(jié)構(gòu)、性能和調(diào)速方法設(shè)計教學(xué)內(nèi)容;電力電子技術(shù)則可著眼于電器原件的選型、主電路的設(shè)計、參數(shù)的計算等進(jìn)行講解;傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)闡述了速度檢測的方法選擇、檢測電路和具體實現(xiàn)方法;電氣控制及PLC技術(shù)、單片機技術(shù)則解釋監(jiān)控系統(tǒng)可以用兩種形式來實現(xiàn)。通過一個實際項目貫穿于多門課程,即實現(xiàn)了從理論分析到具體實現(xiàn)的整個過程。當(dāng)完成該課程群教學(xué)后,學(xué)生將建立起一個完整而生動的知識結(jié)構(gòu),具有較好的教學(xué)效果。
2.2 三層次實踐教學(xué)
課程群的實踐教學(xué)分成3個層次:基礎(chǔ)實驗教學(xué)、綜合實踐教學(xué)和競賽創(chuàng)新教學(xué)。
2.2.1 基礎(chǔ)實驗教學(xué)
該層次的實踐教學(xué)主要是對理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行驗證,讓學(xué)生加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解?;A(chǔ)性實驗教學(xué)除了在實驗室中進(jìn)行外,還根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容,在理論課程中引入多種仿真軟件,如Simulink,Protus,Multisim對相應(yīng)控制系統(tǒng)和電路系統(tǒng)進(jìn)行仿真。讓學(xué)生 深刻理解理論知識,并適當(dāng)讓學(xué)生設(shè)計實驗,通過實際操作獲得實驗結(jié)果。
2.2.2 綜合實踐教學(xué)
為了體現(xiàn)課程群實踐教學(xué)的開放性、研究性和創(chuàng)新性[2]。我們在驗證性和設(shè)計性實驗的基礎(chǔ)上,針對課程體系特點開發(fā)了綜合性實驗。如在完成檢測技術(shù)和單片機兩門課程的學(xué)習(xí)后,需要完成大論文的實踐訓(xùn)練和基于單片機環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的開放性論題。鼓勵學(xué)生利用所學(xué)知識,完成對某一環(huán)境參數(shù)的監(jiān)控設(shè)計。
2.2.3 競賽創(chuàng)新教學(xué)
結(jié)合課程,鼓勵不同年級的學(xué)生參加各類學(xué)科競賽,形成課程學(xué)習(xí)—教學(xué)實踐—創(chuàng)新競賽相結(jié)合的教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力。例如:在完成電子技術(shù)、電子設(shè)計創(chuàng)新(1)學(xué)習(xí)后,組織學(xué)生參加全國電子設(shè)計與開發(fā)大賽;學(xué)習(xí)完單片機原理及接口技術(shù)、傳感器與現(xiàn)代檢測技術(shù)、電子設(shè)計創(chuàng)新(2)后,組織學(xué)生參加全國單片機設(shè)計與開發(fā)大賽;在完成電子設(shè)計創(chuàng)新(3)和專業(yè)綜合實踐后,組織學(xué)生參加物聯(lián)網(wǎng)全國創(chuàng)新類大賽。近幾年已有多名學(xué)生參加了競賽并獲得了佳績。這一與競賽相結(jié)合的創(chuàng)新實踐教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的興趣,并加強了學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)識,增強了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.3 與技能認(rèn)證相結(jié)合
在教學(xué)過程中,結(jié)合電氣工程師類認(rèn)證考試設(shè)置教學(xué)知識點和重點,鼓勵學(xué)生參加各類電工電氣類工程師認(rèn)證,加強學(xué)生的實踐能力,并且為學(xué)生的就業(yè)提供保障。
3 結(jié)束語
基于課程群的教學(xué)模式,可以讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)將各門專業(yè)課程有機地聯(lián)系起來,增強學(xué)生對課程的整體把握、完整理解和綜合應(yīng)用;多層次的實踐教學(xué)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,并鍛煉了實際動手能力;教學(xué)與技能認(rèn)證的培養(yǎng)方式提高了學(xué)生就業(yè)競爭力。我們已經(jīng)按照該方案在某些課程上進(jìn)行了改革探索,并取得了一定的效果。但是在具體實施過程中仍存在較多的困難,如課件整體規(guī)劃存在難度,不同課程教師的配合度以及學(xué)生的接受能力和考核方式的具有局限。我們將在后續(xù)的課程建設(shè)中繼續(xù)努力,找到一條真正適合的教學(xué)之路。
參考文獻(xiàn)
[1] 梁永春,劉建業(yè).電氣傳動課程群開放式課程設(shè)計體系研究[J].中國電力教育,2011,21:167-168.