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關鍵詞:電氣設備;教學方法;課程改革;課程設計
0引言
所謂項目化課程,是指以工作任務(項目)為中心,選擇、組織課程內容,并以完成工作任務為主要學習方式的課程模式。項目化課程改革,以工作過程為導向的項目化課程教學模式淡化了理論的說教,可以為學生營造較為真實的工作環境,使學生在完成各個工作任務的過程中,加深對理論知識的理解,提高實踐操作技能,鍛煉綜合職業能力,提高綜合素質。工程機械電氣設備作為一門專業核心課程,也實行了課程改革。
1課程設計理念
1.1課程服務于專業人才培養目標
工程機械運用與維護專業的培養目標是培養德、智、體、美全面發展,具有與工程機械運用與維護專業相適應的文化水平與素質和良好的職業道德,掌握本專業必備的理論基礎知識、專業知識和基本技能,熟練掌握現代工程機械產品的使用、維修、安裝、調試、管理和銷售的高素質技能型專門人才。專業的典型就業崗位是工程機械維護、維修、設備管理、銷售等,這些崗位都需要具備工程機械發動機、底盤、液壓、電氣方面的知識與技能,工程機械電氣設備作為該專業的核心專業課程,是實現專業人才培養目標的必要保證。課程設計圍繞專業人才培養目標,著力于培養學生熟悉工程機械電氣系統的結構與工作原理,能對電氣系統各部分的工作狀態進行檢測、檢修,并具備一定的故障分析與排除能力。同時逐步培養學生觀察分析問題的能力,理論聯系實際解決問題的能力。
1.2尊重學生的主體地位
在教學過程中,改變以往教學中教師的主角地位,學生是課程的主人,把課堂還給學生,教學以學生為主體,教師為輔導,建立學生為中心的二元主體的互動模式。教學是教師與學生以課程為主渠道的溝通過程,是教師的教與學生的學的互動過程,通過這個溝通與互動,獲得教學相長,教學過程是教師和學生平等主體間思想和行為的對話。學習過程中,教師提出電氣系統檢修、拆裝或故障診斷任務,學生自己查找資料、制定計劃并實施。教師在此過程中只是答疑、指導、點評。而不是單純的示范、演示,從而激發學生的積極性和創造性。
1.3強化過程考核方式
采用多元化評價體系,強化過程考核,從各個項目的完成質量、平時考勤、勞動態度等多個方面進行考核。促進學生技能及職業素質的提高。
2課程設計思路
本課程設置依據是工程機械運用與維護專業典型工作崗位的工作任務對職業能力和知識的要求,典型工作崗位有工程機械維修技術員、工程機械營銷員、工程機械零部件管理員和設備管理員等。本課程按照“工學結合、工學交替”的改革思路,以常用工程機械電器系統為載體,以設備維護能力培養為中心,將現代工程機械電器系統分為電源系、起動系、柳工裝載機電氣系統檢修、柳工挖掘機電氣系統檢修四個模塊,最終是學生具備保養和維修工程機械電器系統的能力。本課程模塊結合本系實訓條件,按“任務布置、計劃、決策、實施、評估、信息反饋”一個完整的過程實施教學。教學過程做到全過程開放,主要課程內容在校內實訓基地完成,同時結合校外實訓基地完成部分模塊,通過學習環境與工作環境相結合,提高學生實踐能力,融“教、學、做”為一體,強化學生職業能力。我們設計出的項目情境用以說明本項目所要完成的任務,在能力要求中,明確本項目學生所要達到的實踐能力,在知識要求中,引導學生學習本次項目所設計的相關知識。同時給出參考學時,根據學校學期的整體安排,建議有10%的課時浮動量。
3教學效果總結
3.1學生學習主動性、積極性得到了極大提高
由于每個學習任務都是以后工作中經常遇到的工作任務,學習情景貼近工作情景,大家學習的主動性提高了;采用了多元化的過程考核方式,每個項目都要考核,每時每刻都有考核,學生一刻都不能懈怠,學習上掉隊的少了。還有很多學有余力的學生利用課余時間主動找老師請教問題,跟老師學習額外的知識和技能。
3.2學生動手能力增強了
課改以來實訓室添置了大量的實訓器材,聘請了多名來自生產第一線的實踐經驗豐富的老師傅、老專家作實訓教師,教學過程中又采用了分組教學,每個學生都有充足的動手機會,學生的動手能力提高了。
3.3課堂紀律好了
課改之后,學生不再認為學習是混文憑,而是學習謀生的技能,學習態度得到了很大改善,學習認真,積極動手,上課不再開小差,吃零食、玩手機的現象少了,遲到早退的少了。
3.4團隊意識增強了
每項任務都是小組共同完成,小組之內又有分工,大家需要團結合作,學生的團隊意識增強了,先進幫后進,共同進步。本課程設計實施以來,學生對工程機械電氣系統的維護、檢測、故障診斷等方面的能力得到了極大提高。畢業生供不應求的就業狀況以及用人單位對本專業畢業生的高度認可也從另外一個方面驗證了課程改革的顯著效果。
4結語
總的來說,我們的項目課程改革雖然還處于建設階段,還存在若干問題,但效果是明顯的,改革的方向是正確的。從已走上了工作崗位的學生的反饋信息來看,課程的改革雖還存在一些不足,但已能大大提高他們動手解決問題的實踐能力。所以,我們充滿信心,也不畏困難,努力地在推進項目課程改革的同時,不斷改進、再改進,爭取能早日探索出一條適合本專業、本課程,符合行業發展需求、學生學情的教學改革之路。
參考文獻
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關鍵詞:中等職業;高等職業;汽車維修;汽車運用;教學方法
要實現項目教學及學做一體的教學方法,不是只憑一句空話就能做到的,它需要具備各方面的條件。
一、汽車專業課的教學方法
1、傳統教學方法的弊端
汽車專業傳統的教學模式重理論課的講授,輕實踐課的教學。這種教學模式所導致的結果是:教師費盡精力,或是利用一張掛圖,通過講解和比畫的方式來描述汽車零部件的結構和運動原理,但教學效果很差,學生還是難以學懂,這樣,教師失去了信心;學生滿懷希望要學好的專業課,由于基礎差,理論課多,實驗和動手的機會少,想學而又學不會,從而也失去了學習的興趣,于是厭學、逃學的現象就會越來越嚴重。
2、先進的教學方法
目前汽車上普遍裝備的、建立在先進的信息傳感技術和數據處理技術基礎上的汽車控制與故障診斷系統,決定了維修人員必須具備相關的維修技術和檢測設備的操作能力。這些都是傳統的以機械維修為主要教學內容的培養目標所不能適應的。現行汽車運用類專業維修、檢測技術人員的培養方案和課程標準與實際需求差距較大,為了縮小這種差距,就要從汽車專業課教學入手,采用現代先進的教學方法培養出適應現代汽車運用與維修職業要求的適用型人才。
采用“項目教學法”教學:這種教學方法,針對于職業院校的教學,是一種很好的教學方法,項目型課程的教學方法,是將每門課程設置若干課程項目,每個項目有特定的任務,明確學習的目的、學習的內容、學習的方法。在學習過程中,教師應該完成哪些內容、學生應該完成哪些內容、操作的步驟怎樣,都一一在項目中明確。這樣,教師和學生都知道自己應該完成的教與學的內容,目標明確后,學生學習就有動力,學習任務的完成也顯得容易。
例如:以《汽車電氣構造與維修》課程中,“起動機不能轉動的故障檢測與維修”課題為例,按項目教學法:
(一)教學目標。
(1)按崗位要求接受起動機不能轉動檢修工作任務。
(2)會描述起動工作原理。
(3)會描述起動不能轉動的檢修流程,能按要求完成檢查、維修整個過程的作業任務。
(4)會對修竣的起動機進行檢查。
(5)會撰寫起動機不能轉動檢修工作總結。
(二)技術要求。
接通起動機開關時,起動機運轉并能帶動發動機轉動,輸出轉矩及功率符合原廠規定。
(三)教學資源。
(1)實訓車間應具備滿足教學條件且可運轉的發動機臺架或整車(允許不同型號);
(2)四組以上常用工具、工具車、零件車、萬用表等。
(3)原廠維修手冊或維修資料。
(四)教學過程的具體內容。
(1)起動機不能起動的故障現象:接通點火開關起動檔,起動機不轉動。
(2)教師將起動系組成、各元件的結構、工作原理及起動系工作原理及過程以多媒體結合實物教學的方法給學生講解。
(3)學生按教師所講的內容,對產生起動機不轉動故障的原因進行分析,討論出有可能引起該故障的原因。
(4)教師指導學生確定檢測及維修方案。
(5)教師指導,學生動手排除故障。
(6)學生撰寫維修工作總結。
在教學中注重工學結合的引導,課程項目盡量來源于企業,如果將教學場地安排在校內、外實習基地、企業現場,教學效果會更加顯著。通過這種教學模式,讓學生以維修任務項目的承擔者的角色完成課程的理論學習,掌握技能,最后又以綜合性任務來考核掌握專項技能的程度和水平。
采用“雙師同堂教學法”教學:這種教學方法,是兩位教師同堂教學(其中一位教師為理論講解,另一位教師為實踐操作),針對于汽車的某個部件或總成件的結構及工作原理,理論教師進行理論講解,同時實習指導教師運用實物配合理論教師現場操作的方法對學生講解。以使學生對所講述內容有徹底的了解和真正的認識。這種教學方法由于直觀,學生學習也感興趣,學的知識也容易理解和掌握。
采用“學生分組教學法”教學:這種教學方法,是讓學生是以學習小組的方式分組學習,針對每一個學習內容,教師講解后,提出問題,讓各小組的學生要進行實際操作、交流、討論、總結,多給學生做、說的機會,讓他們通過討論、質疑、交流,圍繞某一個問題展開辯論,充分發揮學生們的動手能力、思維能力,這樣既提高學生的學習的積極性,也增強了學生的團隊精神。
二、教學條件
從以上的教學方法可以看出,采用先進的教學方法,必須要有相應的教學設備及“雙師型”教資隊伍。
1、教學設備
加強校內生產型實訓基地和專項技能型技術中心建設,即具備校內相應的實訓設備、實訓工具、檢測儀器、實驗臺架等教學設施,可以積極自籌資金,也可以整合社會企業資源,加強實訓基地建設,將汽車實訓基地建成汽車整車實訓工作區、汽車發動機實訓工作區、汽車電器實訓工作區、自動變速器實訓工作區、汽車底盤實訓工作區、汽車仿真實訓工作區等。
2、教師也要不斷學習和更新知識
隨著社會經濟的發展,對汽車各種性能(經濟性、安全性、排放等)的要求也不斷提高,電工電子技術在汽車上的運用不斷增多。由于汽車新技術的不斷運用,汽車專業課程的教學,要求教師首先必須樹立終身學習的意識,把不斷學習作為自身發展的源泉和動力。其次,教師應把學習貫徹在自己的教學實踐中,將學習與實際教學結合起來,努力探索新的教育教學方法。再次,在豐富自身專業知識的同時,廣泛涉獵各種社會科學和自然科學知識,從而更好地適應職業教育的需要,通過總結經驗,提高自身,向更完善的目標努力。
通過對教學方法的改進,學生掌握了先進的汽車專業使用與維修知識,把握了新的汽車維修方法和理念,增長了自身的專業知識,提高了專業技能水平,真正做到了學有所獲、學能所用,才能為今后的就業和發展打下堅實的基礎。
參考文獻:
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關鍵詞:CCTS/DACUM(能力本位);5S;系統性;實踐效果
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)19-0224-03
一、研究背景
根據我國國情,高等職業教育課程體系改革的主要目的是改變傳統的“學科本位”的課程觀,采用“能力本位”課程觀。所謂的CCTS/DACUM是英文Combination of Competency and Technique system/Developing a Curriculum的縮寫,即能力與技術系統相結合的課程開發的簡稱。這種課程開發方式既體現能力本位,即教學以技術應用能力為終點,同時又要考慮專業技術(知識)的系統性與職業崗位所需技術應用能力的系統性。其課程開發基本模式如圖1所示。
汽車基礎實訓課程的能力結構如圖2所示。
汽車專業基礎實訓強調的是專業的統一性和特色性,是保證學生具有汽車維修專業人才的基本素質的有效手段。汽車基礎實訓課程改革的目的是讓學生全面掌握汽車維修等相關職業的基本理論和基本方法,是學好后續課程的基礎,也是滿足就業要求的必備知識,除傳授基礎知識外,還嘗試培養學生認識問題和解決問題的能力,同時還為學生考取汽車修理工等從業資格證打下了良好的基礎。使學生在校三年中,高效、系統地完成學業,在未來的工作崗位上贏得一席之地,這和我院內涵建設的總體目標是相吻合的。
汽車基礎實訓包括汽車發動機構造與維修、汽車底盤構造與維修、汽車電器構造與維修、汽車發動機微機控制、汽車自動變速器等,涵蓋了基礎實訓的所有內容和項目,和專業實訓有效銜接,面向就業,貫通職業能力與職業資格,提升職業素質。
二、汽車基礎實訓課程“能力本位”的改革探索與實踐
1.加強5S管理,促進學生職業素養的形成。5S管理起源于日本,是指在生產現場中對人員、機器、材料、方法等生產要素進行有效的管理,即“5S”是整理(Seiri)、整頓(Seiton)、清掃(Seiso)、清潔(Seikeetsu)、素養(Shit-suke)的縮寫。大學期間,是學生職業素養形成極為關鍵的時期,據權威人才資源機構調查統計,企業在招聘時更注重學生的職業素養和工作態度,強調更多的是一種對職業的操守,一種負責任的態度。實訓基地5S管理可以縮短校內實訓基地與汽車企業如企業4S店等在管理模式方面的距離,培養學生良好的職業素質。實施5S管理也對教師提出了更高的要求,教師在教學中要時刻貫穿5S意識,并對學生5S活動進行監督和及時總結。這樣才能更好地促進5S管理在實訓基地的開展,否則5S管理可能僅僅是一種形式上的或者只是對衛生的檢查而已。
2.充分調研汽車企業,制定科學合理的課程標準。課程標準是從事教學活動的基礎,課程標準的基本內容應反映教學內容的基本結構及其主要的教學模式和評價方案,應在遵循教育教學規律的前提下,以職業素質的形成為主線,能力培養為核心,依據該門課程教學內容的比重、學生的智能、學生基礎和學習能力等情況,順序排列教學內容的主題、分題和要點,并科學分配時間、排列教學進程。為了制定適合能力本位的課程標準,在崗位分析的基礎之上,和汽車相關企業建立了良好溝通,實現了企業、行業專家參與的全體智慧集合,如北京現代汽車廠、上海大眾4S店、北京安萊汽車有限公司和銀建汽修等,為課程標準的制定和完善提出了寶貴的修改意見。
3.與職業資格證書接軌,執行嚴格的學習評價考核體系。汽車基礎實訓課程標準中首次強調學生的自我學習和自我評價,教師是學習過程中的管理者和指導者,學生是學習的主體。學習評價采用“限低不限高”的原則進行。考核內容包括理論知識點考核(30%),實踐技能考核(60%)和學習態度考核(10%)。無論是理論考核還是實踐考核,學生的自我評價應和教師評價盡可能一致,只有每個項目中的子項目全部通過,該項目才算通過。不及格的學生需要在教師的指導下重新進行補償訓練,直到考評合格為止,這是汽車基礎實訓課程所要達到的最終目標。我院汽車實訓中心是北京市級示范性高等職業教育實訓基地(人力資源和社會保障部門認定)的職業技能鑒定點和考試點。為了進一步加強學生職業技能的培養和訓練,提高學生獲得“雙證書”的比例,真正實現將實踐教學與職業資格證書接軌,我們將職業資格證書中考核標準中的理論和實踐考核要點融入實訓教材,用來記載學生們已經掌握的技能項目,作為核發汽車維修中級職業資格證書的依據。這種教學方式以“職業能力訓練”為載體,將技能鑒定和技能考核結合起來,突出了實踐教學的針對性,避免了重復考核,提高了學生的“雙證率”。
三、實踐效果
綜合以上成果,實際教學效果如下表所示。
汽車基礎實訓課程關于“能力本位”的改革和實踐是教學模式的一種探索,不僅教學設施得到了改善,根據項目設置又購買了多臺(套)設備,滿足了各年級多門課程的實訓教學任務需要;同時教師隊伍的雙師水平也得到了提高,教師進行有計劃的充電提升自身業務能力;而且“能力本位”教材建設得到了加強,每門課程的課程標準及實訓教材都經過認真修改完善,最終裝訂出版成為正式的校內講義,成為實訓教學的依據,教學團隊也成長為北京市優秀教學團隊。
最為關鍵的是突出了“學生為主體”的目標,使學生的綜合素質和實踐能力得到了明顯提高,提升了學生的學習興趣和主動性,培養了學生一絲不茍的工作精神和分析問題和解決問題的能力,全面提高了學生的職業素質和職業能力。在今年舉辦的北京市首屆高職學生技能大賽中,參賽小組分獲二、三等獎的好成績。
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論文關鍵詞:高職院校汽車專業 校本教材開發 教學實施
論文摘要:按職業教育的規律和特點培養出企業需要的人才是高職院校現今的頭等大事。高職院校汽車專業的專業課程自身存在許多特點,使得一般的教材難以滿足其教學需要,校本教材的編寫成為一項迫切的需求,文章作者對汽車類專業課程校本教材的開發和教學實施進行了探討。
一、引言
隨著國民經濟的快速發展,人民生活水平有了很大的提高,私人購車的迅猛增加刺激著汽車行業的飛速發展。為適應汽車后市場人才需求全國許多高校都開設了汽車專業,以培養汽車后市場高級技能型人才。由于高職教育培養目標的定位以及飛速發展的技術,傳統的教學方法和教學內容已經不能適應人才培養的需要。如何按職業教育的規律和特點培養出企業需要的人才是高職院校現今的頭等大事。經過多年的研究和實踐,證明了校企合作、工學結合的人才培養模式是一種非常有效的模式,而這種人才培養模式的實施,其關鍵在于課程改革。由此引出了課程體系構建、教學內容選擇、教材編寫、雙師教師培養、教學環境建設、教學方法改革和教學組織等一系列課題。
一般來說,高職院校汽車專業的課程大體可分為兩類:第一類課程為公共及基礎類,著重介紹基礎知識和基本的專業技能,例如大學英語、大學語文、政治理論、思想品德、法律常識、形勢與政策以及汽車機械識圖、汽車機械基礎等。第二類課程為專業課程,具有很強的實踐性,例如汽車結構與拆裝、發動機機械檢修、汽車傳動系檢修、汽車行駛轉向制動系檢修等,有一些專業課還在隨著汽車技術的發展不斷演進,例如汽車自動變速器檢修、轎車電控系統檢修、柴油機電控系統檢修等。與第一類課程相比,這些課程具有行動導向性強、對教學環境依賴性強、技術更新迅速等特點。由院校結合當地經濟和技術的發展狀況開發自己的校本課程是一種較好的方式。本文將結合筆者多年的教學工作實際,總結一些對高職院校汽車專業校本課程開發的理解和經驗,提出汽車專業校本教材開發的基本原則、教學實施的基本條件和要求。
二、校本教材的編寫
關于如何編寫校本教材和提高校本教材的質量,很多相關文獻中都有詳細的闡述1]2]3]。筆者在實際編寫教材和教學工作的基礎上,又總結出以下幾點認識。
1.迫切性與工學結合原則。汽車專業的教學工作者們從50年代末至今已經開發了很多優秀的汽車專業教材。然而高職院校汽車專業的專業課程自身存在許多特點,使得一般的教材難以滿足其教學需要,校本教材的編寫成為一項迫切的需求,主要體現在以下幾個方面。第一,汽車行業的發展在不同省市有各自的特點,地方企業需要依據環境特點制定自身的發展路線。現有的教材能從國家經濟戰略的高度出發,從原理上指明方向,但很難覆蓋到每一種具體的情況。校本教材則能深入到基層進行調研,使教材內容來自生產第一線,使教育更有利于促進經濟發展。第二,汽車專業的職業教育既需要重視實踐能力又不能忽視理論基礎,現有的教材或強調理論與科學研究,或單獨針對實踐,這使得我們很難找到一本合適的教材同時兼顧兩方面的要求,而同一門課程使用兩本甚至多本教材無疑會造成資源的浪費并給學生帶來負擔。校本教材則較易做到二者的兼顧,因此為學生與老師所喜愛。第三,各學校具備的教學條件和設備不盡相同,尤其對于一些國內外的較新設備,往往還沒有配套的教材可供教學使用。這就需要我們的老師接受培訓并親手實踐,然后通過校本教材這一媒介把最新的知識和技能呈現給學生,使學生在實際操作時有據可依。從以上幾點分析可以看出,高職院校汽車專業的專業課程校本教材開發具有迫切性與必要性,而這是與專業課程“工學結合”這一特性密不可分的。校本教材是校本課程實施的媒介4],因此校本教材的開發應當緊密圍繞著課程來進行。我們在編寫專業課程校本教材時應嚴格遵循“工學結合”的原則,在調查研究的基礎上,作好教材建設規劃,教材內容及結構要反映當前汽車技術的發展和經濟、社會的發展,要符合先進生產力和先進文化發展需求,反映課程教學基本要求,反映專業人才培養目標,體現知識、能力、素質結構整體優化,提倡選用生產一線收集的故障案例以啟發學生的思維,所設計的教學工單上應列一些討論題,但不給標準答案,這樣可以激勵學生打開思路,讓校本教材滿足教學的需求,真正發揮其不可替代的作用。
2.時效性與統籌優化原則。汽車產業發展十分迅速,更安全、更便捷、低能耗、無污染、智能化等新的需求更是不斷催生出新的技術。校本教材必須有較強的時效性,并經常更新,只有時刻關注最新的動態才能適應新時代的要求。然而在一般情況下,投入校本教材編寫的人力、物力和時間都比較有限,如何組織教師在短時間內編寫時效性好的教材是一個挑戰。聘請企業資深技術人員參與教材編寫不失為一個良策。在橫向上,筆者在編寫校本教材的過程中根據課程組建了不同的教學團隊,例如發動機教學團隊、底盤教學團隊等。教材的編寫由各教學團隊組織教師進行,每本教材至少由3名教師參與編寫。不同團隊之間盡可能實現資源共享,例如共享一些共同的注意事項、統一繪制插圖等等。在縱向上,一本教材的編寫時間一般是一學年,而使用時間一般是2~3年。新教材與舊的相比,在內容上約有20%的更新,這使我們的編者可以將主要的精力放在對新技術的學習和調研,以及對教材結構的調整方面,保證了快速、高質量的教材編寫。我們在編寫教材的過程中注意盡可能減少那些教學中不涉及而學生又沒有興趣閱讀的內容。我們還專門針對課程開發合適的校本教材,做到一本教材對應一門至多門課程,如《汽車結構與拆裝》,一門課程最多使用一本教材,以減小開銷并提高使用效率。在實際中,我們編寫的《汽車結構與拆裝》、《汽車發動機機械檢修》、《電控汽油發動機檢修》、《電控柴油發動機檢修》、《汽車傳動系檢修》、《汽車行駛轉向制動系檢修》、《汽車自動變速器檢修》、《轎車電控系統檢修》、《汽車應急維修》等9本校本教材都在使用當中,沒有作任何無用的開發。
三、教學場所的設計
實施工學結合一體化的課程需要特定的教學場所,應當根據典型工作任務和學習情境的要求,為學生創設一個盡量真實的工作環境。在這個工作環境中,學生使用工具,通過與工作人員合作與溝通,完成一個具體的工作任務,取得特定的工作成果,并學習到相應的專業知識和技能,獲得必要的工作經驗。教學場所設施布置合理與否,對于學習過程、學習效果以及最終實現課程目標有十分重要的影響。根據實際情況,可將一體化教學場所設計成專業教室或實訓車間。在專業教室中可設置針對全班的理論教學區,并為每個學生設置一個實踐工位。大的專業教室還可劃分為小組工作討論區、資料查詢區、實驗區和實操區等,從而把理論和實踐教學合二為一。專業教室對教師的專業素質要求也有相應的提高。單純的理論課教師和實踐課教師都無法獨立承擔起專業教室里的教學任務。實踐中,在“雙師型”教師不足的情況下,可以由理論課教師和實踐課教師共同組成教師小組承擔教學任務。與專業教室相比,實訓車間更強調一體化教學的實踐性和生產性。按照功能的多少,可把綜合實訓車間設計成單一功能和多功能實訓車間。在筆者所在學院的實際教學中,教學場地已由原來的一塊黑板、幾十張桌椅板凳的理論教室,改成了理實一體教室(相當于專業教室),如汽車發動機理實一體教室、汽車底盤理實一體教室等,有的課程如汽車自動變速器維修、汽車應急修理等就直接進入實訓車間進行。學生對于這樣的設計普遍反映很好。
四、教學的實施
有了教材和教學場所的基礎,如何組織實施教學呢?我們在實際中根據具體情況遵循了下面幾點原則。
1.以學生為中心的教學:學生在沒有教師直接幫助下,圍繞已經明確的學習目標獨立完成學習任務。培養學生在多變復雜的工作環境中獨立選擇勞動工具、設計工作方法、控制工作過程和保證工作質量的能力,較好地發展專業能力和關鍵能力。教師的任務是為學生獨立學習起咨詢和輔導作用。
2.行動導向的教學:通過由師生共同確定的行動產品來引導教學過程,學生通過主動和全面的學習,達到腦力勞動和體力勞動的統一。這里的行動不僅是日常生活中的行動、活動或勞動,同時還是為達到學習目標而進行的一種有意識的行為。
3.自我管理式的學習:教師設計和構建能夠發揮學生主動性的學習情境和資源條件,學生以現實生活和工作情境為基礎,根據自己的需要設定學習目標,選擇學習資源和方法,確定學習進度、時間和地點,并評價自己的學習成果,從教師、同學甚至是競爭伙伴那里獲得所需的知識和技能。學生對自己的學習負責,成為學習的主體,而教師的職責只是幫助學生更好地管理自己的學習活動。自我管理式學習包括個體獨立學習和小組學習。筆者所在學院已將所有專業課程全部實行“以學生為中心的教學”。此外,教師還根據不同的課程、不同的教學內容采取不同的教學方法,使用的最多的包括四階段教學法、引導文教學法、項目教學法、崗位培訓法等6]。
五、總結
高職汽車專業的實踐教學既不同于普通高校也不同于其他專業的職業教育,因此其校本課程的開發也有一些值得注意和思考的地方。在校本教材編寫方面,為了更好地為課程和教學目標服務,在編寫時不能一味地按照普遍原則進行,而應當有側重地選擇指導思想和原則,用工學結合與統籌優化的方法著重解決迫切性與時效性的問題。在教學場所的設計方面,需要根據實踐性和生產性的需求將一體化教學場所設計成專業教室或實訓車間。在教學的實施方面則應當重視學生在教學活動中的重要地位。
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關鍵詞:整合教育資源 齒輪 橫向和縱向 思維導圖
汽車運用與維修專業涉及的行業非常多,所學的科目也非常多,每學年學生都要完成十幾門課程的學習。這在教與學的過程中就存在著幾個突出的矛盾,學生對繁瑣的課程學習積極性不高,為了完成教學任務,專業教師任教的課程較多,學生多而實訓條件有限,怎樣整合有限的教師和實訓資源,提高學生的學習興趣,成為課程改革需要解決的兩個主要矛盾。合理地運用好項目教學法,將為教師的教學起到事半功倍的效果。
項目引導任務驅動教學法是通過“項目”的形式進行教學,所設置的“項目”包含多門課程的知識。項目引導任務驅動教學法就是在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。
項目引導任務驅動教學法主張先練后講、先學后教,強調學生的自主學習、主動參與,從嘗試入手,從練習開始,調動學生學習的主動性、創造性、積極性等。學生唱“主角”,而老師轉為“配角”,實現了教師角色的換位,有利于加強對學生自學能力、創新能力的培養。下面我將以小小的齒輪為例,談一下自己對項目引導任務驅動教學法的理解與認識。
齒輪,是汽車上一個非常簡單的零件,但是應用非常廣泛,所涉及到的課程也非常多,比如機械基礎、機械制圖、汽車材料、汽車底盤構造與維修等等。如果按照常規的排課授課思路,四門課程需要四位專業教師,并且要在不同的課程中通過不同方面講解四次,這就使得授課效率降低,也不利于學生對齒輪知識體系的完整掌握。因此我將項目引導任務驅動教學法應用到了該教學過程中。
我的思路是:齒輪所涉及到課程的任課老師集體備課,該備課要打破教材的束縛,所有的教材只是參考資料,不能簡單地將各門課程中關于齒輪的知識點進行橫向羅列,而是將整個齒輪知識體系作為一個項目,以齒輪作為線索,將汽車上所涉及到的齒輪知識縱向地聯系起來,從而形成一個完整的思維導圖。下面著重闡述一下我對齒輪的授課設計:
一、授課過程
授課前準備好本項目所需要的資料,包括文字、圖片及動畫,還有學生所需的繪圖紙。
1.首先是創設情境,以一輛學生喜歡的概念車作為該項目的開場白,通過觀看雪鐵龍商標的演變,從而提出問題:雪鐵龍標志的來源是什么?讓學生利用網絡查找答案,從而引出本項目主題――齒輪。
2.布置完成本項目所要完成的任務:完成一張關于齒輪的思維導圖,形式自定,但是內容要盡可能地全面。根據學生的學習情況、動手能力和性格進行分組。
3.準備資料,讓學生分組搜集關于齒輪的信息,信息的來源可以是教材,也可以是網絡資源。指定搜集資料的方向,比如齒輪的來源、材料、工作原理、基本尺寸概念、如何設計、怎樣加工、與失效形式、如何維修等等。這個環節中教師要充分地相信學生,給學生充足的時間搜集盡可能多的素材。教師的任務就是答疑,但不主動幫助學生。
4.讓學生對所搜集的資料進行分類整理,分類標準自定,不要加以限制。
5.以小組的形式,讓學生對分類的資料進行討論學習,教師巡回指導進行局部答疑;同時將學生提出的問題進行匯總,并在黑板上展示出來,充分發揮學生的能動性,討論每個問題的答案;最后每個小組的組長總結討論結果,嘗試解決黑板上匯總的問題,所有學生不能解決的問題,教師再進行講解。
6.利用頭腦風暴法,讓學生根據所整理的內容繪制思維導圖(樣式不做要求)。
7.各小組長展示所繪制的思維導圖,并闡述其優缺點,然后小組之間進行互評。
8.我對各小組之間的表現進行評價,包括材料收集的完整性、分類的合理性、思維導圖編寫的邏輯性等。最后是教師總結,既有知識點的總結,也要對每個小組甚至是每個學生的表現進行評價。
二、教材處理
在知識點的處理上,要根據難易程度和現實需求做適當處理。比如:
1.齒輪的材料和加工方式,在以后的汽車維修工作中應用極少,因此讓學生了解即可。
2.齒輪的分類,通過PPT或動畫的形式進行展示,讓學生熟練掌握分類。
3.齒輪的基本參數,利用圖片和實物講解的方式讓學生掌握。
4.齒輪的工作過程,通過動畫的形式進行展示講解。
5.齒輪的損傷與維護,該內容與汽車保養維修極為密切,應重點講解。
課堂的最后是展示我做的思維導圖,并通過這個思維導圖對整個齒輪項目做一個完整的展示和總結,讓學生有條理地、系統性地掌握該部分內容。
通過這樣的教學組織方式,在一定程度上提高了學生學習的積極性,也提高了學生對齒輪知識點學習的完整性和系統性,從而使學生在以后的工作中只要遇到關于齒輪的問題,都能夠將所學到的知識應用到實際工作中去。
項目引導任務驅動教學法的實施是考驗教師的智慧、鍛煉教師能力的一個過程,實施初期會遇到很多困難,特別是跨課程的備課,需要很多專業教師默契合作,消耗很長的時間與精力。但是當我們能把很多知識通過項目展示出來的時候,授課將變得不再繁瑣,學習也不會枯燥。我相信項目引導任務驅動教學法的運用將會極大地推進課程改革,為教學服務。
參考文獻
[1]耿巖 項目教學法在中職學校課程教學中的運用[J].中國科教創新導刊,2010,(07)。
關鍵詞:二手車市場;二手車;保有量;二手車鑒定評估;二手車鑒定評估師
一、國內二手車市場現狀
近年來,我國汽車產業的發展取得了很大的成績,形成了比較完整的汽車產品系列和生產、銷售體系,我國汽車年產銷量逐年增加,產銷量增長率近五年都位居世界第一。表1為
2006―2013年我國汽車產銷量的統計情況。
隨著我國經濟發展和人們生活水平的日益提高,汽車保有量逐年新車交易量的逐年上升,汽車更新周期縮短,促使二手車市場的形成,近年來我國二手車交易量逐年上升,圖1為2000年至2013年我國二手車交易量。
從我國新舊車交易量看,由于我國二手車市場起步較晚,還沒有實現良性發展,與對新車銷售的關注度和新車銷售增長速度相比,我國二手車市場還相對滯后,未來我國二手車市場發展潛力非常之大。然而目前我國二手車市場存在諸多問題,諸如行業法規不健全,鑒定評估隨意性大,黑市交易屢禁不止,嚴重缺乏專業的鑒定評估人員等等。
二、二手車鑒定評估的必要性
(一)現代汽車流通新體系的要求
為建立一套專業化、規模化經營、高效暢通的流通渠道,國家把新車的營銷、二手車交易和報廢車回收(拆解)三個方面有機結合在一起,用科學化、法制化管理手段建立現代汽車流通新體系。由此,為保證二手車交易的公平、公正,需對二手車進行專業的鑒定評估。
(二)國家政策法規的要求
國家將于2014年6月1日實施《二手車鑒定評估技術規范》,這意味著二手車行業的車輛評估體系有了一個國家級的規范和標準,二手車市場的價格將更加透明,通過由專業的鑒定評估人員對二手車進行技術狀況鑒定,形成一份《二手車技術狀況表》,消費者可以通過此表了解整車的各個指標,有效保證了交易的公平、公正性。
(三)汽車是一種特殊的商品
一方面,國家對汽車產品從“生”到“死”都要嚴加管理,特別是汽車的安全性能和排放污染性能必須由專業的鑒定人員進行定期的檢測鑒定和評估。另一方面,汽車產品涉及了諸多行業并且應用了很多科學技術,在二手車交易中,要較全面、深入了解汽車性能,需要有專業的鑒定人員。
(四)鑒定評估是規范二手車市場有重要舉措
我國二手車市場存在嚴重的質量欺詐和價格欺詐現象,為有效避免這些現象,建立一個中立、公平、公正的評估機構給予二手車客觀的評價結果,能夠有效保護消費者的合法權益不受侵害。
綜合所述,科學、準確地對二手車進行鑒定評估,對于汽車工業的健康發展,汽車交易的公平、公正有著不可磨滅的作用。
三、我國二手車鑒定評估人員現狀
2002年開始,國家相繼頒發二手車鑒定評估職業標準,開始了二手車鑒定評估師職業資格鑒定和考核,并要求相關人員持證上崗。至今,國內持有二手車鑒定評估師職業資格證書的人數幾十萬,但實際具有鑒定評估技能且從事二手車鑒定評估行業的人卻非常之少,然而二手車交易市場、4S店、鑒定評估機構等對專業二手車鑒定評估人員的需求又是非常之大,就2013年1到11月我國二手車交易總量來看,假如每位將定評估人員每月鑒定評估5輛二手車,那么每年人均鑒定60輛二手車,那么需要專業二手車鑒定評估人員467萬/60=7.8萬人。
四、高校培養二手車鑒定評估人員的必要性
二手車評估師職業并非人人能夠擔當,從事二手車鑒定和評估工作,對從業人員不僅有證書的要求,更要求其對汽車有非常的熟悉程度,并且對二手車有深刻的了解。目前我國的二手車鑒定評估師培訓機構逐年增多,但是培訓機構培訓周期短(一般40個課時左右)、汽車知識偏少、存在花錢買證現象等的不足。
高職院校通過3到4年時間培養汽車專業人才,從汽車專業基礎知識到汽車專業知識,專業課程涵蓋汽車機械基礎、汽車發動機構造、汽車底盤構造、汽車電氣設備、汽車自動變速器原理檢修、汽車運行材料、汽車電路分析、汽車電控發動機技術、汽車底盤電控技術、汽車檢測、汽車單片機與車載網絡技術、汽車鈑金與噴涂技術等專業課程。通過汽車專業課程的系統學習結合實訓,學生對整車各個部分能深入了解,對汽車主要部件的構造、原理、常見故障以及分析故障原因都有掌握。在具備這樣深刻的專業基礎上,開設二手車鑒定與評估這門課程,不僅能夠彌補二手車鑒定評估人才的缺乏,而且也擴大了的學生的就業面,重要的是高職院校培養出來的二手車鑒定評估人才技能知識更全面、更深刻,綜合素養更高。
五、總結
綜上所述,鑒于我國汽車工業的快速發展,汽車保有量的逐年增長,二手車市場日益活躍起來,為能夠促進二手車市場穩健發展,高職院校培養能對二手車進行科學、準確鑒定評估的專業鑒定評估人員具有重大意義。
參考文獻:
[1]郭兆松.二手車鑒定、評估與交易.國防科技大學出版社 2011
關鍵詞:工學結合一體化課程;職業發展階段調研;典型工作任務分析
G712.3;U472-4
隨著技術革新,、崗位工作復合化,對崗位職業能力的要求越來越高。職業院校采用理實一體化教學培養的操作型技能人才不再滿足現代企業的要求。汽車維修專業通過調查、實踐專家研討、教學分析研討等,構建了工學結合一體化(下簡稱“一體化”)課程體系,開發了一體化課程。通過6年教學實踐,提高了學生的學習興趣,提高教學效率與質量。同時,還鍛煉出了一批一體化教師,培養了一批深受企業歡迎的優秀畢業生。
一、一體化課程體系的開發
在人社部關于《技工院校〈一體化課程規范開發技術規程〉》指導下,汽車維修專業組織召開企業實踐專家研討會,調研了實踐專家的職業發展階段調研;充分分析了汽車維修工的職業發展調研、典型工作任務描述;召開汽車維修專業教學分析研討會,選擇了汽車底盤機械系統維修、汽車發動機機械系統維修等9個任務領域作為汽車維修專業課程,構建以培養職業綜合能力為核心的一體化課程體系。并按工作過程導向和行動導向教學理念開發汽車空調維修一體化課程。
1.開展典型工作任務描述。典型工作任務描述是構建一體化課程體系的核心工作之一,參照企業任務書或工單的形式。主要包含工作任務的來源、工作任務的含義、工作任務的工作過程三方面內容。
2.分析任務工作過程,確定工作與學習內容。通過典型工作任務描述,提煉出工作與學習內容。主要包括工作對象、設備、工具與材料、工作方法、勞動組織、工作要求等。通過典型工作任務的學習培養學生綜合職業能力。
3.參照國家職業標準,確定職業能力目標。學生學完本課程后具備汽車空調維修方面的綜合職業能力。包括知識、技能、職業素養方面的目標,并能獨立完成汽車空調日常維護等4個代表性的工作任務,并養成執行相關技術標準和操作規范。
4.根據學習目標,設計學習情境。為了實現課程目標,按學生認知規律,采用遞進或并列相結合的結構來呈現專業知識、專業技能和職業素養,汽車空調維修學習情境設計如下表。
5.根據學習情境,選擇合適的學習方法和教學組織形式。本課程建議為教學班為單位,分小組在汽車空調維修工作站內實施教學,并建議連續安排4周完成課程教學。在組織教學過程中,按“咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評估”六個基本環節實施教學,培養學生的綜合職業能力。在一體化教學基礎上靈活采用大腦風暴法、引導課文法等行動導向教學方法。
6.根據教學內容制定教學評價方式。本課程采用過程評價,評價要素主要有學習態度、職業素質、專業能力和方法能力。
7.根據教學需求,配置教學資源。安排一體化教師上課。根據教學需求,充分利用教學硬件環境建設工作站、開發學習、工作頁、課件等課程資源輔助教學。
二、一體教學實踐
1.典型工作任務描述是開發一體化課程的關鍵技術。開發一體化項目課程時一定要重視對工作任務的細致描述,可參照企業任務書或工單的形式。
2.工作過程導向的學習情境設計是一體化課程實施的關鍵技術。學習情境的教學方式方法組織形式是最關鍵環節,按工作過程組織實施教學是學習情境的教學設計的核心,學習過程與工作過程保持一致,并職業核心能力滲透到教學各環節中,旨在培養學生的綜合職業能力。
3.開發學習工作頁引導學習,便于開展一體化教學。按工作過程組織實施教學是以工作任務引領學習知識、訓練技能和養成良好職業素養。學習工作頁的主要功能是指引學生通過完成工作任務來學習知識、訓練技能、培養職業素養。學習工作頁包括任務描述、過程、任務拓展等要素。
4.開發教學資源,輔助教學。開發課程教學資源,按教學過程制作課程PPT,能輔助教學起事半功倍的作用。
三、一體課程的實踐體會
一體化課程體系的基本特征是“學習的內容是工作,通過工作完成學習”,其載體是綜合性的、典型的工作任務。工作過程導向的一體化課程體系是以基于職業崗位工作任務分析為基礎的新型課程體系。通過多年教學實踐,總結了如下三個特點。
1.以完成工作任務為主線的一體化課程體系。在基于汽車維修工的職業發展調研和典型工作任務分析構建的一體化課程體系,按工作過程組織實施教學。以完成實際崗位的工作任務為主線,學習相關的專業理論知識、訓練專業技能、工具及設備的使用等工作過程,實現“學習內容與實際工作、學習過程與工作過程統一”。
2.內容結構實現知行合一,實現九位一體。企業崗位工作任務、教材內容結構、訓練項目相統一,實現了知識、技能和工作一體化。專業實現管理機構一體化;構建了一體化學習站,實現了學習與工作情景一體化;理論教師與實習教師一體化;采取邊做、邊學、邊教,實現工作、學習、教學一體化;開發理論與實踐融為一體的一體化課程;課程標準、授課計劃等教學文本一體化;學習站與車間一體化;采用行動導向教學,以學生為主體,教師為主導的互動式課堂教學,實現師生教與學一體化;實行過程考核,將理論考核與實訓考核一體化,合稱為九位一體。
3.便于開展項目化教學,培養學生的綜合職業能力。學習情境源于企業經營過程、生產過程和工作過程。課程的結構或內容結構是由職業崗位的工作任務組成,具備了工作過程導向一體化課程的特色。同時,教學過程與工作過程相統一,理論與實踐合一,實現“知行一體化”,便于實施一體化教學和行動導向教學,為培養學生的崗位工作過程能力起到積極推動作用。
通過多年的課程改革實踐,崗位工作任務分析是構建一體化課程體系的一種比較科W的、實用的、可操作的課程改革技術。并通過教學實踐證明,一體化課程是技工院校培養高級技能人才的一種較為合適的課程。
參考文獻:
一、設計題目 用PLC對機械手搬物控制的電氣控制設計
二、設計的目的
11)掌握機械手動作流程。
2)掌握電氣控制元件的選擇與計算方法。
3)掌握PLC選擇與應用。
三、設計要求
兩條傳送帶分別由電動機驅動,機械手有液壓缸驅動上下左右旋轉兩個方向運動,液壓系統是1000W電機。設計要求
1)機械手由原位下降抓物上升右轉下降放物上升左旋原位結束。
2)用常用的電氣元件控制。
3)有工作狀態指示及照明。
4)有必要的電氣保護和聯鎖。
四、完成的任務
要求說明詳細,字跡工整,原理正確,元件選擇有理。圖紙規范,圖形清晰,符號標準,線條均勻。
(1)設計與繪制電氣控制原理圖,元件安裝布置圖、接線圖。
(2)畢業設計說明書(8000以上)
1)設計題目
2)控制原理說明設計方案論證
3)主要器件選擇依據與計算
4)元件明細表
5)設計總結及改進意見
6)主要參考資料
五、 工廠電氣控制技術 機械工業出版社 主編 方承遠
工廠電氣控制設備 機械工業出版社 主編 許廖
機床電氣控制技術 機械工業出版社 主編 王炳實
可編程序控制器的應用技術 機械工業出版社 主編 王兆義
可編程序控制器的原理及程序設計 電子工業出版社 主編 崔亞軍
前言
由于可編程序控制器具有可靠性高、通用性強、程序設計簡單及便于安裝調試等優點,它在工業控制的各個領域發揮著越來越重要的作用。社會對可編程序控制器技術人員的需長也越來越迫切。
可編程控制器的機型較多,但其基本結構和工作原理相同,基本指令、控制功能和編程方法類似。本設計書以是用最廣泛的德國西門子可編程控制器為核心,主要介紹了可編程控制器的基礎知識、基本結構、指令系統、程序設計、控制系統以及可編程序控制器在邏輯控制系統的模擬量控制系統中的應用等知識。本設計書結合了大量的圖形,使設計一目了然。并給出了程序調試,最后給出了主要的流程圖、梯形圖、詳細注釋及助記符語言等。
本設計書參考了眾多可編程序控制器教學用書,結合自己所掌握的知識,并由指導教師田林紅老師的指導下完成。在此真誠的衷心的感謝田老師的指導幫助。
由于本人水平有限,錯誤和不妥之處再所難免,敬請各位老師及各位讀者批評指正。
目 錄
前言...................................................()
摘要...................................................(1)
一、電器控制技術的發展狀況.............................(3)
二、PLC的基本結構和工作原理...........................(3)
1、PLC的基本結構...................................( )
2、PLC的工作原理...................................( )
三、可編程控制器的特點及基本功能.......................()
1、PLC的特點.......................................
2、PLC的基本功能...................................
四、PLC的應用領域和發展趨勢...........................(3)
五、PLC應用中應注意的若干問題.........................(4)
六、機械手移動工件的控制系統
1、機械手移動工件控制系統的基本機構................(5)
2、機械手移動工件的控制要求與工作流程..............(6)
3、操作面板布置....................................(6)
4、控制系統構成....................................(6)
七、梯形圖設計.........................................(6)
1、梯形圖的整體設計................................(6)
2、各部分梯形圖的設計..............................(8)
3、機械手的PLC控制梯形圖..........................(8)
4、程序語言............................... ........(8)
八、總結... ...........................................(26)
)
附錄...............................................
摘 要
在工業生產和其他領域內,由于工作的需要,人們經常受到高溫、腐蝕及有毒氣,增加了工人的勞動強度,甚至于危機生命。機械手就在這樣誕生了,機械手是工業機器人系統中傳統的任務執行機構,是機器人的關鍵部件之一。機械手的機械結構采用滾珠絲桿、滑桿、氣缸等機械器件組成;電氣方面有步進電機、驅動模塊、傳感器、開關電源、電磁閥、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術,位置控制技術、氣動技術、檢測技術等,是機電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機械手是由PLC輸出兩路脈沖,分別驅動橫軸、豎軸步進電機驅動器,控制機械手橫軸和豎軸的精確定位,微動開關將位置信傳給PLC主機;直流電機拖動手爪和底盤旋轉,位置信號由旋轉碼盤和接近開關反饋給PLC主機;電磁閥控制氣開閥的開關來控制機械手手爪的張合,從而實現機械手精確運動的功能。本課題擬開發的物料搬運機械手可在空間抓放物體,動作靈活多樣,可代替人工在高溫和危險的作業區進行作業,并可根據工件的變化及運動流程的要求隨時更改相關參數。
關鍵字:
可編程控制器PLC;
機械手;
脈沖;
步進電機驅動器;
步進電機;
直流電機;
傳感器;
限位開關;
電磁閥。
一、電氣控制技術的發展狀況
在現代工業中,為了實現各種生產工藝過程的要求,驅動生產機械的工作機構運動的電器機械裝置稱為電力動。在電力拖動中,電動機是生產機械的原動力。必須根據生產工藝的要求,通過各種控制電器,自動實現其啟動、制動、反轉及調速等控制,從而產生了電氣自動控制技術。
20世紀20—30年代,人們采用繼電器及接觸器等元件控制電動機的運行,這種制動系統稱為繼電器—接觸器控制系統。這類系統結構簡單、價格低廉、維護方便,因此被廣泛應用于各類機床和機械設備中。采用這種系統不但可以方便地實現生產過程自動化,而且還可以實現集中控制。目前,我國的大部分機床和其他機械設備仍舊采用繼電器—接觸器控制系統。由于該系統是固定接線形式,故在改變生產工藝時需要重新布線,控制的靈活性較差。另外,該系統采用有觸點元件控制,動作頻率低,觸點易損壞,系統的可靠性差。
20世紀40年代,世界上出現了交磁放大機—電動機控制,這是一種閉環反饋系統,它利用輸出量與給定量的偏差進行自動控制,其控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管—晶閘管控制,到了70年展成為集成電路—晶閘管控制。由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調速性能大為改善,而且減少了機電設備和占地面積,耗電少、效率高,已完全取代了交磁放大機—電動機系統。
在實際生產中,由于大量存在一些由開關量控制的簡單程序控制過程,而實際生產工藝和流程又是經常變化的,因此需要一種能靈活改變程序的次新型控制器.于是,在20世紀60年代出現了一種能夠根據生產需要方便的改變控制程序,而又比電子計算機結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制.它是通過組合邏輯元件插接或編程來實現繼電器—接觸器控制線路功能的裝置,能滿足程序經常改變的控制要求,使控制系統具有較大的靈活性和通用性,但它使用的依然是硬件手段,裝置體積大,功能也受到一定的限制.隨著大規模集成電路和微處理技術的發展和應用,上述控制技術也發生了根本變化,在20世紀70年代出現了以微處理器為核心的、用軟件手段來實現各種控制控制功能的新型工業控制器—可編程序控制器(PLC).它不僅充分利用了微處理器的優點來滿足各種工業領域的實時控制要求,而且還照顧到了現場電氣操作維護人員的技能和習慣,摒棄了微機常用的計算機程序語言的表達形式,獨具風格地形成了一套以繼電器梯形圖為基礎的形象編程語言和模塊化的軟件結構,使用戶程序的編制清晰直觀,方便易學,更容易調試和查錯.它已經取代了繼電器—接觸器控制系統,被廣泛應用于大規模的生產過程控制中,具有通用性強、程序可變、編程容易、可靠性高、使用維護方便等優點,故目前世界各國已將它作為一種標準化通用設備普遍應用于工業控制中.
電氣控制技術是隨著科學的不斷發展、生產工藝的不斷提高兒訊發展的。在控制方法上,它手動控制到自動控制;在控制功能上,它是從簡單到復雜;在操縱上,它笨重到輕巧;在控制原理上,它從由單一的有觸點接線的繼電器—接觸器控制系統,到以微處理器為中心的軟件控制系統.隨著新的控制理論和新型電器及電子元件的出現,電氣控制技術還將不斷得到發展.
二、 PLC的基本結構和工作原理
1、 PLC的基本結構
PLC實質是一種專用于工業控制的計算機,其硬件結構基本上與微型計算機相同。根據結構形式的不同,PLC的基本結構分為整體式和模塊式結構兩類。
1).整體式結構的PLC
整體式結構的PLC由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出(I/O)單元、電源電路和通信端口等組裝在一起組成。
2).模塊式結構的PLC
模塊式結構的PLC是將中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出(I/O)單元、電源電路和通信端口等分別做成相應的模塊,應用時將這些模塊根據控制要求插在機架上,各模塊間通過機架上的總線相互聯系。
3).PLC各組成部分介紹
(1)、中央處理器(CPU)
中央處理器(CPU)是PLC的核心部分,相當于PLC的“大腦”。它通過系統總線與用戶存儲器、輸入/輸出、通信端口等單元相連。通過制造廠家預制在系統存儲器內部的系統程序完成各項任務。其主要功能是由編程器寫入控制程序和數據到存儲器、檢驗用戶程序、從存儲器上讀取和執行程序,還可以進行PLC內部故障的診斷等。
(2)、存儲器
根據存儲器存儲內容的不同,我們把存儲器分為系統程序存儲器、用戶程序存儲器和數據存儲器。
系統程序存儲器:用來存放系統軟件的存儲器。系統程序相當于計算機操作系統。是PLC廠家根據選用的CPU的指令來編寫的,并固化到ROM里,用戶不能修改其內容。
用戶程序存儲器:用來存放用戶根據控制要求編制的程序。不同類型的PLC,其存儲容量也不一樣。
數據存儲器:用以存放PLC運行中的各種數據的存儲器。因為運行中數據不斷變化,所以這種存儲器必須可讀寫。
(3)、輸入/輸出(I/O)單元
輸入/輸出(I/O)單元是PLC與此同時外部設備連接的紐帶。輸入單元接收現場設備向PLC提供的開頭量信號,經過處理后,變成CPU能夠識別的信號。輸出單元將CPU的信號經處理后來控制 外部設備的。
(4)、電源部分 (5)、通信端口
PLC的CPU模塊上至少有一個通信端口。通過這個通信端口PLC可以直接和編程器或上位機相連。
(6)編程器
幾乎每個PLC廠家都有自己的編程器。用戶通過編程器來編寫控制程序,并通過編程器接口將自己的控制程序輸入到PLC。它還可以在線檢測程序的運行情況。在出現故障時,通過編程器可以很方便的找出錯誤。
(7)特殊功能單元
主要包括模擬量輸入/輸出單元、遠程I/O模塊、通信模塊、高速計數模塊、中斷輸入模塊和PID調解模塊等。隨著PLC的進一步發展,特殊功能單元的應用也越來越多。
2、PLC的工作原理
PLC的工作原理與繼電器構成的控制裝置一樣,但是工作方式不太一樣。繼電器控制是并行方式,即如果輸出或電,該線圈的觸點立即動作。而PLC則不同,它采用循環掃描技術,只是該線圈通電或斷電,并且必須當程序掃描到該線圈時,該線圈觸點才會動作。也可以說,繼電器控制裝置是根據輸入和邏輯控制結構就可以直接得到輸出,而PLC控制則需要輸入傳送、執行程序、輸出3個階段才能完成控制過程。
PLC采用循環掃描技術可以分為3個階段:輸入階段(將外部輸入信號的狀態傳送到PLC)、執行程序階段和輸出階段(將輸出信號傳送到外部設備)。
1)、輸入階段
在這個階段中,PLC讀取輸入信號的狀態和數據,并把它們存入相應的輸入存儲單元。
2)、執行程序階段
在這個階段中,PLC按照由上到下的次序逐步執行指令。從相應的輸入存儲單元讀入輸入信號的狀態和數據,然后根據程序內部繼電器、定時器、計數器數據寄存器的狀態和數據進行邏輯運算,得到運算結果,并將這些結果存入相應的輸出存儲單元。這一階段執行完后,進入輸出階段。在這個程序執行中,輸入信號的狀態和數據保持不變。
、輸出階段
在這個階段中,PLC將相應的輸出存儲單元的運算結果傳送到輸出模塊上,并通過輸出模塊向外部設備傳送輸出信號,開始控制外部設備。
三、 PLC的特點及基本功能
1、PLC的特點
1)、編程簡單,易于掌握,PLC的設計者充分考慮到現場技術人員的技能和習慣,經常采用的是梯形圖方式的編程語言,它與繼電器控制原理圖相似,具有直觀,清晰、修改方便,易掌握等優點,即便未掌握專門計算機的人也能很快熟悉,因而受到了廣大現場技術人員的歡迎。
2)、可靠性高,抗干擾能力 PLC是專為工業控制而設計的,由于采了一系列的措施,使之在惡劣的工業環境下仍能保證很高的可靠性,一般平均無故障時間可達到4-5萬小時,遠遠超過以往電器控制系統和計算機控制系統。
3)、通用性能好,PLC品種多,檔次高,同一以PLC可適用于不同的控制對象或同一對象的不同控制要求,同一檔次,不同機型的功能也能方便地相互轉換。
4)、功能強,PLC運用了計算機、電子技術和集成工藝的最新技術,在
硬件和軟件兩方面不斷發展,使菘具備很強的信息處理能力,可進行邏輯、定時,計數和步進等控制,能完成A/D與D/A
5)、開發周期短 PLC在許多方面是以軟件編程來取代硬件接線實現控制功能,大大減輕了繁重的安裝接線工作,且編程簡單,程序設計和高度修改也很方便安全,因此,大大縮短了PLC控制系統的開發周期。
6)、體積小,使用方便,由于PLC采用了半導體集成電路,其體積小,重量輕,結構緊湊,功耗低,是機電技術的理想控制器,PLC編程簡單,自診斷能力強,能判斷和顯示自身故障,使操作人員檢查判斷故障方便迅速,而且接線少,維修時只需更換插入式模塊,維護方便,修改程序和監視運行狀態也容易。
2、PLC的基本功能
1)、邏輯控制 PLC具有邏輯運算功能,它設置有“與”、“或”、“非”等邏輯指令,能工巧匠夠描述繼電器觸點的串聯、并聯、串并聯等各種連接。因此它可以代替繼電器進行組合邏輯與順序邏輯控制。
2)、定時控制 PLC具有定時控制功能。它為用戶提供了若干個定時器并設置了定時指令。定時值可由用戶在編程時設定,并能在運行中被讀出與修改,使用靈活,操作方便。
3)、計數控制 PLC還具有計數功能。它為用戶提供了若干個計數器并設置了計數指令,計數值可由用戶在編程時設定,并可在運行中被讀出與修改,使用與操作都很靈活方便。
4)、步進控制 PLC能完成步進控制功能。步進控制是指在完成一道工序以后,再進行下一步工序,也就是順序控制。PLC為用戶提供了若干個移位寄存器,或者直接有步進指令,可用于步進控制,編程與使用很方便。
5)、A/D、D/A轉換 有些PLC還具有“模數”轉換(A/D)和“數模”(D/A),功能,能完成對模擬量的控制與調節。
6)、數據處理 有的PLC還具有數據處理能力,并具有并行運算指令,如兩個數據并行傳送、比較和邏輯運算,進行數據檢索、比較、數制轉換等操作。
7)、通信與聯網 有些PLC采用了通信技術,可以進行遠程I/O控制,多臺PLC之間可以進行同位鏈接,計算機作為上機可對其命令并返回執行結果,這種采用一臺計算機,多臺PLC組成的頒式控制網絡可完成圈套規模的復雜控制。
8)、監控控制 PLC具有較強的監控功能。在控制系統中,操作人員通過監控命令可以監視有關部分的運行狀態,可以調整定時或計數設定值,因而高度、使用和維護都很方便。
四、PLC的應用領域和發展趨勢
目前,PLC在國內已得到了廣泛的應用。利用PLC最基本的邏輯運算、定時、記數等功能進行邏輯控制,可以取代傳統的繼電器控制系統,廣泛用于機床、印刷機、裝配生產線、電鍍流水線及電梯的控制等。
較高檔次的PLC具有位置控制模塊,特別適用于機床控制。大、中型PLC具有多路模擬量輸入輸出和PID控制,可構成模擬量輸入輸出的閉環控制系統,用于過程控制。
隨著計算機控制技術的發展,國外近幾年興起自動化網絡系統,PLC與PLC之間,PLC與上位機之間連成網絡,通過光纜傳遞信息,構成大型的多級分布式控制系統(集散控制系統)。PLC具有可靠性高、使用方便、編程簡單、體積小、重量輕等特點。目前,全世界PLC生產廠家約200多家,生產300多個品種。作為控制裝置,它在許多工業控制領域都得到了廣泛的應用。隨著微處理器技術的發展,PLC也得到了迅速的發展,其技術和產品日趨完善。
& nbsp;PLC的主要發展趨勢主要表現在以下幾個方面。
1、高速度、高I/O容量、功能強大
隨著CPU處理速度的提高,PLC程序執行的速度也越來越快;在規模和超大規模集成電路的發展,相應地使I/O的容量也得到增加;智能模塊的嗇,使PLC能夠實現的功能越來越多。
2、強大的PLC聯網能力
隨著人們對工業自動化的要求越來越高,人們已經不再滿足對幾個設備、幾條生產線的PLC控制,而是要求實現對全工廠的自動化 ,所以提高PLC控制系統的網絡功能成為PLC的發展趨勢。以后人們不公能通過通信模塊進行PLC與PLC、PLC與上位機之間的連接,還能通過撥號或者無線的方式使PLC聯網。
3、編程軟件多樣化
PLC的梯形力語言、助記符語言和功能模塊語言雖然使用方便,而且也能很好的實現控制要求,倡在處理一些高級功能(復雜運算、報表生成和打印等功能)時存在明顯的不足,所以就要求高級語言(BASIC、C、FORTRAN等)、圖形語言、匯編語言兼容。這樣不公可以通過梯形圖語言、助記符語言和功能 模塊語言來編寫程序,也可以通過高級語言來編程。
五、 PLC應用中應注意的若干問題
本節主要介紹PLC在應用過程中經常遇到的一些對PLC的某些輸入信號的處理問題。
1、PLC輸入信號抖動的消除
在實際應用中,有些開關輸入信號在接通過程中,由于外界干擾會出現時通時斷的“抖動”現象。這種現象在繼電器系統中由于繼電器的電磁慣性一般不會造成誤動作,沒什么影響。但在PLC應用系統中,PLC是不斷掃描工作,掃描周期一般比繼電器動作時間短得多,抖動信號很可能被PLC檢測到,造成錯誤的結果。所以,必須對這些“抖動”進行處理,已保證系統正常工作。
2、兩線式傳感器輸入的處理
如果PLC輸入設備采用兩線式傳感器(如接近開關、光電開關等)時它們的漏電電流較大,可能會出現錯誤的輸入信號。為了避免這種現象,可在輸入端并聯輸入電阻R,
旁路電阻R的阻值由下式確定:
I(Um∕InUn)∕(R+Un∕In)∕≤UL
式子中,I為傳感器的漏電流;Un、In分別是PLC的額定輸入電壓和額定電流;Um是PLC輸入電壓低電平的上限值。
3、 由晶體管提供輸入信號的處理
如果PLC輸入信號由晶體管提供,則要求晶體管的截止電阻應大于10千歐姆,導通電阻應小于800歐姆。
六、機械手移動工件的控制系統
1、機械手移動工件的基本機構
機械手是工業自動控制領域中經常遇到的一種控制對象。機械手可以完成許多工作,如搬物、裝配、切割、噴染等,應用非常廣泛。應用PLC控制機械手實現各種規定的工序動作,可以簡化控制線路,節省成本,提高勞動生產效率。
如圖 [1] 所示,是一臺工件傳送機械手的動作示意圖。
其作用是將工件從A位置傳送到B位置。其上升、下降和左移、右移動作由雙線圈的兩位式電磁閥驅動氣缸來控制完成,一旦電磁閥線圈通電,就一直保持現有的機械動直到相對的線圈通電為止。另外夾緊、放松的動作由只有一個線圈的兩位式電磁閥驅動的氣缸控制完成,線圈通電,夾住工件,線圈斷電,放松工件(若擔心停電時的工件跌落,可選用通電時松開、斷電時夾緊的夾具)。
圖 [1]
2、機械手移動工件的控制要求與工作流程
機械手的全部動作由氣官缸驅動,而氣缸又有相應的電磁閥控制。其中,上升/下降和左移/右移分別由雙線圈兩位電磁閥控制。例如,當下降電磁閥通電時,機械手下降;下降電磁閥斷電時,機械手下降停止。只有當上升電磁閥通電時,機械手才上升;當上升電磁閥斷電時,機械手上升停止。同樣,左移/右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。機械手的放松/夾緊由一個單線圈兩位置電磁閥(稱為夾緊電磁閥)控制。當該線圈通電時,機械手夾緊;當該線圈斷電時,機械手放松。
當機械手右移到位并準備下降時,為了確保安全,必須右工作臺無工件時才允許機械手下降。也就是說,若上一次搬運到右工作臺上的工件尚未搬走時,機械手應自動停止下降,用光電開關進行無工件檢測。
機械手的動作過程如圖 [2] 所示。
圖 [2]
從原點開始,按下起動按鈕,下降電磁閥通電,機械手下降。下降到底時,碰到下限位開關,下降電磁閥斷電,下降停止;同時接通加緊電磁閥,機械手夾緊。夾緊后,上升電磁閥通電,機械手上升。上升到頂時,碰到上限位開關,上升電磁閥斷電,上升停止;同時接通右移電磁閥,機械手右移。右移到位時,碰到右限位開關,右移電磁閥斷電,右移停止。若此時右工作臺上無工件,則光電開關接通,下降電磁閥通電,機械手下降。下降到底時,碰到下限位開關,下降電磁閥斷電,下降停止;同時夾緊電磁閥斷電,機械手放松。放松后,上升電磁閥通電,機械手上升。上升到頂時,碰到上限位開關,上升電磁閥斷電,上升停止,同時接通左移電磁閥,機械手左移。左移到原點時,碰到左限位開關,左移電磁閥斷電,左移停止。至此,機械手由原位下降抓物上升右轉下降放物上升左旋原位結束。經過八步動作完成了一個周期的動作。
3、操作面板布置
如圖 [3] 是可編程控制器控制盤面板布置圖
  ; 圖 [3]
機械手的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。
手動操作:就是用按鈕操作對機械手的每一步運動單獨進行控制。例如,當選擇上/下運動時,按下啟動按鈕,機械手下降;按下停止按鈕,機械手上升。當選擇左/右運動時,按下啟動按鈕,機械手右移。當選擇夾緊/放松運動時,按下啟動按鈕,機械手夾緊;按下停止按鈕,機械手放松。
自動操作方式又分為步進、單周期和連續操作方式。
步進操作:每按一次啟動按鈕,機械手完成一步動作后自動停止。
單周期操作:機械手從原點開始,按一下啟動按鈕,機械手自動完成一個周期的動作后停止(如果在操作過程中按下停止按鈕,機械手停在該工序上,再按下啟動按鈕,則又從該工序繼續工作,最后停在原位)。
連續操作:機械手從原點開始,按一下啟動按鈕,機械手的動作將自動地、連續地不斷地周期性循環。在工作中若按一下停止按鈕,則機械手將繼續完成一個周期的動作后,回到原點自動停止。
4、控制系統構成
(1)控制系統圖
機械手移動工件控制系統圖如圖 [4] 所示
圖 [4]
(2)輸入/輸出端子地址分配
該機械手控制系統所采用的可編程控制器是由德國西門子公司生產的S7-200CPU214。如圖 [5] 是可編程控制器輸入輸出端子地址分配圖。
圖 [5]
該機械手控制系統共使用了14個輸入量,6個輸出量。
七、梯形圖設計
機械手的控制屬于順序控制,采用步進指令,根據說明機器工作狀態轉換的圖形,進行程序設計。
1.梯形圖的整體設計
根據機械手的工作方式情況,在選擇“單步操作”時,應執行“單步操作”程序;在選擇“自動”方式時,應執行“自動程序”,故梯形圖的總體構成應如圖 [6] 所示。其中,自動程序要在啟動按鈕按下時才執行。
圖 [6]
2.各部分梯形圖的設計
1)通用部分梯形圖設計
(1)狀態器的初始化:
初始狀態器S600在手動方式下被置位、復位。當方式選擇開關處于“返回原位”(X501接通)時,按下返回原位按鈕(X505)時被置位;在“單步操作”(X500接通)時,S600復位。處于中間工步的狀態器用手動動作復位操作,即在方式選擇開關位于“單步操作”或“返回原位”時,中間狀態器同步復位,故初始化梯形圖如圖 [7] 所示(如果狀態器要在供電時從斷電前條件開始繼續工作,則不需要M71)。
圖 [7]
(2)狀態器轉換啟動:
若機械手工作在自動工作方式下,當初始狀態器S600被置位后,按下起動按鈕,輔助繼電器M575工作,狀態器的狀態可以一步步向下傳遞,即可以進行轉換。在執行“連續操作”程序時,轉換啟動繼電器M575一直保持到停機按鈕按下為止。另一方面,采用M100檢查機器是否處于原位。當M575和M100都接通時,從初始狀態器開始進行轉換,其梯形圖如圖 [8] 所示。
圖 [8]
(3)狀態器轉換禁止梯形圖:
激活特殊輔助繼電器M574,并用步進指令控制狀態器轉換時,狀態器的自動轉換就被禁止。
在“單周期”工作期間,按下停止按鈕時,M574應被激勵并自保持,操作停止在現行工步。當按下啟動按鈕時,從現行工序重新開始工作,M574應復位,即重新允許轉換。
圖 [9]
在“步進”工作方式時,M574應始終工作,此時,禁止任何狀態轉換。但每按下一次啟動按鈕時,M574斷開一次,允許狀態器轉換一步。
在“手動”工作方式(單一操作,返回原位)情況下,禁止進行狀態轉換。在手動方式解除之后,按下啟動按鈕,則狀態轉換禁止解除,M574復位。
PLC在啟動時,用初始化脈沖M71使M 574自保持,以此禁止狀態轉換。直到按下啟動按鈕。狀態器轉換禁止體形圖如圖 [9] 所示。
通過對圖 [8]、圖 [9] 分析可得出:在執行“單步操作”和“返回原位”程序時,M575一直不能被接通,而M574長期被接通(按下啟動按鈕時除外);執行“步進”程序時,每按一次啟動按鈕,M574斷開一次,M575接通一次,狀態器轉換一次;在執行“單周期操作”程序時,按下啟動按鈕,M574斷開,M575接通,狀態器的狀態可一步一步向下轉換,直至按下停止按鈕時,M574自鎖,狀態器的狀態轉換被禁止,操作停止現行工序(再次按下啟動按鈕時從現行工序開始工作);在執行“連續操作:程序時,M575一直接通到按下停止按鈕,此時M574一直不能接通。
2)單步操作梯形圖 :
圖 [10]
3)返回原位梯形圖 :
在“返回原位”狀態下,“夾緊”與“下降”動作應被停止,上限位未動作時應進行“上升”;上限位動作時,“右行”動作應停止,并左行至左限位位置。返回原位梯形圖如圖 [11] 所示。
圖 [11]
4)“自動”狀態流程圖 :
如圖 [12] 所示
圖 [12]
圖 [12] 表示了機械手自動工作時執行各工步的情況。表明了各工步的實現以及各工步的轉換條件。在第一次下降工步中,下降電磁閥Y430接通。自下限位置時,X401接通,轉化為“夾持”過程。在夾持工步中,夾持電磁閥Y731置位,同時驅動T450。T450接通后,轉化為第一次上升。此后執行類似的操作,完成由初始條件到下一個初始條件的一系列操作。在夾持輸出Y431置位后,保持夾持,直到夾持輸出復位松開。如上所述一步一步按順序驅動各個負載動作,稱為順序控制或過程步進型控制。這種控制過程用繼電器符號程序很難實現程序設計。
用狀態器替代自動工作流程圖中的各個工步,可得到圖 [13] 所示的功能表圖。初始狀態在圖中用雙線框表示。
圖 [13]
根據圖 [13] 的功能表圖,可設計出自動操作時的梯形圖,
如圖 [14]所示。
圖 [14]
3.繪制機械手PLC控制梯形圖 &n bsp; 圖 [15-1]
該機械手在自動工作時,應先將其工作方式選擇開關放在“返回原位”,并按下返回原位按鈕,對狀態器進行置位,然后再將工作方式選擇開關放至自動工作方式下。若自動工作狀態解除,則應將工作方式選擇開關放至“單步操作”位置 。
4、程序語言:
0 LD X501 30 AND X503
1 AND X505 31 OR X502
2 S S600 32 OR X500
3 LD X500 33 OR X501
4 R S600 34 OR M71
5 LD X500 35 OR M574
6 OR X501 36 ANI M101
7 OR &nbs 陳立定、吳玉香、蘇開才 編
7.《電器及PLC控制技術》 機械工業出版社 主編 黃凈
8.《機床電器與PLC 》 西安電子科技大學出版社 主編 李偉
9.《PLC應用開發技術與工程實踐》 人民郵電出版社 求是科技
10.《PLC實驗實訓指導書》 河南工業職業技術學院 主編 路劍
11.《可編程控制器的原理與應用》 北京希望電子出版社 主編 史增芳
附錄:
表1 數字量輸入地址定義
地 址 符 號 定 義 備 注
I0.0 啟動按鈕
I0.1 下限位 下限位開關
I0.2 上限位 上限位開關
I0.3 右限位 右限位開關
I0.4 左限位 左限位開關
I0.5 無工件檢測 無工件檢測開關
I0.6 停止按鈕
I0.7 單操作 單步方式開關
I1.0 步進操作 步進方式開關
I1.1 單周期操作 單周期方式開關 I1.3 左與右
I1.4 上與下
I1.5 夾與松
表2 數字量輸出地址定義
地址 符 號 定 義 備 注
Q0.0 下降電磁閥 下降電磁閥線圈
Q0.2 夾緊電磁閥 松開/夾緊線圈
Q0.1 上升電磁閥 上升電磁閥線圈
Q0.3 右行電磁閥 右行電磁閥線圈
關鍵詞:汽車專業;人才培養;校企合作
1人才培養模式改革背景
隨著我國汽車工業的快速發展和汽車保有量的顯著增加,社會亟須大量高技能汽車維修和管理人才。南通航運職業技術學院汽車專業是學院重點建設專業之一,近年來,南通市及周邊汽車后市場進一步壯大,同時企業對汽車鑒定評估、保險理賠、業務接待、銷售等人員的需求逐年增加,根據近幾年畢業生就業狀況,南通航運職業技術學院汽車專業相當一部分畢業生應聘上述崗位,并且以往在檢修崗位的畢業生部分也轉向上述崗位。因此在專業建設過程中,我們根據崗位對人才知識、技能和素質要求,提出了培養既掌握汽車故障診斷與維修核心能力,又能勝任汽車運用與服務行業不同崗位的一專多能的應用型高技能人才的目標。在近些年的建設過程中,我們根據企業發展、崗位變化、社會需求,調整人才培養目標,修訂教學計劃,改革教學方式,將企業的人員、技術、設備、場所、管理等要素融入專業建設與課程教學中,將專業教育與職業教育緊密結合,逐步形成了以企業要素滲透專業建設,以職業素養貫穿教學改革的人才培養模式,取得較好成效。
2改革的措施與創新
2.1借鑒國外職業教育先進理念與模式,建立適合地區需求的專業教學標準
南通航運職業技術學院汽車專業瞄準國際職教標準,學習借鑒國外的職教模式,與南通市汽車維修服務龍頭企業合作,結合國內汽車專業和汽修行業的具體實際,共同制定專業標準。近幾年汽車專業先后派遣多名教師赴美國、加拿大、德國、英國等國家進修和考察,學習當地的汽車專業職業教育模式和方法,并消化吸收。與南通市汽車維修行業協會、南通市文峰汽車集團公司、江蘇太平洋汽車集團等專家合作,吸納企業培訓體系內容,結合本專業已有的基礎,制定出汽車專業教學標準,包括職業能力分析、人才培養目標、課程體系、師資要求、設備配置、考核方案等內容,為專業建設和發展提供方向指導。
2.2以崗位分析為基礎,建立進階式課程體系
南通航運職業技術學院汽車專業以崗位分析為基礎,以能力培養為目標,不斷提高課程內涵,逐步建立以職業崗位工作能力為導向的進階式專業課程體系。我們通過大量的企業調研,定期組織專業指導委員會專家座談,以完成崗位典型任務能力為目標,設計課程體系,同時根據汽車檢測維修企業崗位職業發展的需要,對課程體系進行適當修改。①以工作能力進階式培養為原則,設計基礎能力、核心能力和職業拓展能力的課程模塊,建立工作任務與專業知識的對接,將職業工作崗位的素質要求融入課程內容中,強調對工作任務過程的理解,培養學生基本的職業素質。②調整課程體系,將原先的汽車構造、檢測、維修各課程獨立設置調整為“汽車發動機構造與檢修”、“汽車底盤構造與檢修”、“汽車電氣系統構造與檢修”、“汽車電控系統構造與檢修”等主干課程,實行了模塊式一體化教學,理論與實操相結合,提高了教學效果。③根據職業崗位對綜合能力的要求,設置了“汽車綜合性能檢測與故障診斷”、“二手車鑒定與評估”、“汽車保險與理賠”、“汽車售后服務管理”等課程,提高學生運用專業知識解決實際問題的能力。
2.3以“雙師”型為目標,建設融合型師資隊伍
通過這些年的建設,南通航運職業技術學院汽車專業通過培養與引進相結合、專兼相結合的方式,努力打造出一支“雙師”型的教學與科研團隊。
2.3.1實施師資發展戰略。結合專業建設規劃對師資數量和結構的要求,根據每一位教師的具體情況與特點,制定個性化的師資培養方案,重視過程培養,強化成效考核。①教師利用課余時間到企業調研,了解企業狀況、人才需求。②每年暑期組織教師到企業接受培訓,條件允許則直接參與企業生產。③新引進教師第一學期要在汽車實訓室學習鍛煉,熟悉設備及使用,協助指導實訓。④實行青藍工程制度,由具有豐富教學經驗的老教師一對一指導新引進教師,提高其專業能力和教學水平。⑤實行培養成效與年度考核相掛鉤制,將教師的技能水平納入年度考核方案,形成教師提高技能水平的動力和壓力。通過這些手段,專業教師的實踐技能和教學水平有了很大提高。
2.3.2引進高層次、高技能人才,在專業內部形成相互協作,又各有側重的學術群體。本校汽車專業通過行業協會引薦、校企交流等方式,先后從企業引進了2名廠長級的高級工程師、4名工程師,占專任教師總數的近1/2,同時有1名教師在企業掛職鍛煉,其余教師業余時間為企業服務。通過這種方式,將企業理念、職業素質教育融入課程設計與教學,有效地提升了專業課程的工學結合內涵。
2.3.3積極面向行業、企業聘請具有豐富實踐經驗的兼職教師,形成一支相對穩定、素質較高的兼職教師隊伍。目前,我們已從南通、南京、鎮江、上海等地企業和高校聘請了50多名校外兼職教師,參與課程建設、校內教學和校外實踐教學,大大提升了人才培養與企業需求的精密度。
2.4瞄準企業培訓標準,建設生產性實踐教學基地
汽車專業需要一個以完全真實的工作環境、工作場所和工作氛圍為基礎,讓學生自己動手、真刀真槍去實踐完整的實踐教學培養平臺。通過多年的努力南通航運職業技術學院汽車實訓室已建成一個集教學、培訓、技能鑒定、技術研發等多功能于一體的實踐教學基地,實現專業與企業的互相融合、有效對接。
2.4.1生產性的校內實訓室。
我們在建設校內實訓室時遵循的宗旨是以實施生產性實訓教學為目標,按照企業培訓體系要求建設實訓室,并保持設備、儀器、工具的更新換代,為學生提供與企業工作場景相一致的環境和場所。學校建有上海名爵4S站,在對外服務的同時,接受學生的參觀、實訓,對校內實訓室起到一定的補充作用。
2.4.2相互流動式的實踐教學場所。
只有保持學校與企業的設備、人才相互流動,才能保證校內實訓室與企業的相對同步。南通航運職業技術學院汽車專業一方面利用校內設備、場地和師資為企業人員提供專業培訓、技能鑒定。這幾年我們與南通市汽車維修行業協會進行了深度合作,對南通市的在職維修人員進行了輪訓,對新上崗維修人員進行了崗前培訓和考證工作,汽車維修協會對我們的工作給予了充分的肯定。另一方面也將企業的車輛、設備、人員請進學校,為學生提供現場教學。這幾年我們邀請了十多位企業老總、維修行業專家到學校開展學術講座,介紹行業的最新前沿技術,師生受益匪淺。通過校企交流互動,發現實訓室建設存在的問題,為實訓室的完善提供好的建議和思路。
2.4.3多元化的校外基地。
我們在校外建立了30多家掛牌基地,這些基地具備功能的多元化和企業性質的多元化。功能的多元化是指校外基地既是課程教學基地、學生實習基地,又是教師科研課題來源和產業化基地;企業性質的多元化是指校外基地既有國有企業、民營企業,又有外資企業,既有汽車維修服務企業,又有保險、鑒定、評估、生產等與汽車相關的企業。
2.5以學習情境為載體,實施情境化教學改革
有了以上課程、師資、實踐教學條件的建設,我們在長期教學實踐基礎上,結合高職教育目標和南通航運職業技術學院生源情況,逐漸摸索出以工作任務為載體,以行動過程為導向,學為主、教為輔的教學模式。由專兼職教師從企業一線的工作實踐中提煉具有典型意義的工作案例,按照汽車總成的劃分方式,結合職業崗位工作過程,以完成工作任務為目標、完成適中教學內容為要求,設計學習情境式課程方案。在教學實施過程中,強調學習的過程。學生以任務為載體,教師引導學生按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”的完整工作過程,由小組協作完成教師布置的任務,實現“做中教”和“做中學”。學生是學習行動過程的主體,擔任維修師、銷售員、業務員、管理人員等不同角色,完成不同任務。為勝任這些角色,學生必須發揮主觀能動性,分工協作,通過查閱資料、教材閱讀、實踐動手、社會調研、企業實習等主動學習的方式掌握完成工作任務目標所需的知識和技能,從而獲得專業能力、社會能力、方法能力的鍛煉過程。教師不再是課堂中心,而是編劇、導演和領導,完成對學生自主學習的引導,根據典型工作任務設計出適合教學的學習情境和學習工作單,并以企業化的模式管理學生。
3主要成效與經驗體會
3.1主要成效
3.1.1專業人才培養模式進一步優化。
校企融合度進一步提高,進一步密切與行業、企業合作關系,實現人員、設備、場地、科研項目的雙向流動。聯合制定汽車專業教學標準,對專業建設具有較高的指導作用和實際價值。
3.1.2專業人才培養質量明顯提高。
通過實施新的教學方法,學生在職業崗位上的工作能力和職業素養得到大幅度提高,近幾年的就業率屢創新高。根據最新的畢業生跟蹤調查,86%的企業認為應屆畢業生已為就業做好準備,83%的企業認為畢業生的知識、能力與就業工作相符。此外,這幾年南通航運職業技術學院汽車專業學生在江蘇省職業技能比賽中都取得了較好成績。
3.1.3專業教學條件躍上新臺階。
現在我們汽車專業實訓室教學、科研設備資產達到1500多萬元,實訓室按照情境式教學需要和工學結合原則進行調整,布局更加合理、實用,實訓室利用率大大提高。“雙師”型師資隊伍建設取得較大進展,除1名新引進教師外,全都具有中級以上汽車相關專業職業資格證書或技能證書,其中高級技師2人,技師3人,高級工程師2人,工程師4人。此外,校外兼職教師參與課程教學程度進一步加深。
3.1.4專業影響力進一步擴大。
南通航運職業技術學院汽車專業在南通市及華東地區都具有一定的影響,與南通市汽車維修行業協會進行了深度合作,對南通市在職維修人員進行輪訓,對新上崗人員進行崗前培訓和考證工作。利星行(中國)汽車、江蘇太平洋汽車集團、南通文峰汽車集團在南通航運職業技術學院均設立了汽車專業訂單班,校企雙方共同制定人才培養方案和教學計劃,企業方派出技術骨干、營銷專家到訂單班授課,反響良好。
3.2經驗與體會
南通航運職業技術學院的辦學方向和理念明確,堅持致力于高技能人才培養模式探索,堅持以職業能力為本位培養人才,是專業人才培養模式改革的內在基礎力量。實現與企業的深度融合,形成校企聯動機制,與行業、企業建立相互支持、互動雙贏的利益共同體,是深化專業人才培養模式改革的重要驅動力。按照來源于企業又高于企業的原則建立示范性專業標準和課程體系,是規范人才培養過程、確保實現既定目標的主要手段。建設具有先進教學理念和國際視野,掌握較高專業技能水平的專業師資團隊是實現人才培養目標的關鍵。將職業素質的培養滲透到專業人才培養的全過程,是專業人才培養的根本要求。
[參考文獻]
[1]趙臻.高等職業院校汽車專業人才培養模式的探討[J].甘肅聯合大學學報(自然科學版),2013,(3).