任曉敏?李寧?黨智乾?王曙俠

摘要：從目前學(xué)校購(gòu)買(mǎi)的電工實(shí)訓(xùn)裝置的實(shí)際使用效果來(lái)看并不令人滿意。為解決上述問(wèn)題，課題組成員在近幾年工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，充分研究不同專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與具體的實(shí)際教學(xué)情況，在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)了能夠根據(jù)隨著不同專(zhuān)業(yè)近似課程開(kāi)設(shè)情況而改變的、人性化的電工綜合實(shí)訓(xùn)裝置，不僅可以完成一體化課程以及其他專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)任務(wù)，同時(shí)還可以滿足維修電工技能考核的實(shí)際操作考試。對(duì)于電工實(shí)訓(xùn)裝置的結(jié)構(gòu)改造和創(chuàng)新設(shè)計(jì)是本課題研究的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電工綜合實(shí)訓(xùn)裝置；結(jié)構(gòu)改造；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

作者簡(jiǎn)介：任曉敏（1977-），女，陜西乾縣人，西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師。（陜西 西安 710089）

基金項(xiàng)目：本文系西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)自然學(xué)科課題（課題編號(hào)：13XK-ZY001）的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）09-0138-01

現(xiàn)今，隨著我國(guó)自動(dòng)化控制技術(shù)的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用了自動(dòng)化控制技術(shù)，因而企業(yè)對(duì)生產(chǎn)研發(fā)和維修人才需求量不斷上升，對(duì)人才質(zhì)量要求也越來(lái)越高。由于高職院校理工科開(kāi)設(shè)的許多課程不僅實(shí)踐性強(qiáng)，而且與自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)系緊密，因此實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備就是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作技能的關(guān)鍵。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，各類(lèi)院校均會(huì)購(gòu)買(mǎi)各種類(lèi)型得實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備或裝置，但這些實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備或裝置功能較為單一，缺乏可操作性，不能適應(yīng)現(xiàn)今社會(huì)對(duì)人才的技術(shù)要求。

一、目前實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備或裝置使用現(xiàn)狀

目前大多數(shù)學(xué)校購(gòu)買(mǎi)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備或裝置雖然外型美觀、安全可靠，但從提高學(xué)生的實(shí)踐能力角度來(lái)講還存在缺陷。

各類(lèi)院校購(gòu)買(mǎi)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備或裝置功能往往比較單一、專(zhuān)業(yè)綜合性不強(qiáng)。教學(xué)設(shè)備或裝置主要針對(duì)某一門(mén)課程，當(dāng)這門(mén)課程不開(kāi)設(shè)時(shí)，這些實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備或裝置就閑置不用了。

生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的廠家研制的設(shè)備或裝置往往不了解學(xué)生和教師使用的具體情況，缺乏人性化，有些甚至不符合教學(xué)的實(shí)際要求；另外，當(dāng)購(gòu)買(mǎi)的設(shè)備或裝置出現(xiàn)故障之后還得聯(lián)系生產(chǎn)廠家維修，維修時(shí)間周期較長(zhǎng)，導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)無(wú)法正常進(jìn)行，當(dāng)購(gòu)買(mǎi)設(shè)備過(guò)了保修期，那維修問(wèn)題就更難解決。

從成本上來(lái)說(shuō)，購(gòu)買(mǎi)新設(shè)備或裝置需花費(fèi)資金較多；同時(shí)使用幾年之后，實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備往往會(huì)落后于學(xué)生所學(xué)的新知識(shí)、新技術(shù)和企業(yè)生產(chǎn)一線技術(shù)。

針對(duì)電類(lèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備多數(shù)做的都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這種“理論+實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新，導(dǎo)致學(xué)生的思維方式往往是單一和直線式的，缺乏靈活性和全面性，這樣，造成學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，缺乏自信，不善于充分利用和積極創(chuàng)造條件。

因而，實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)狀直接影響到學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力的培養(yǎng)，對(duì)于實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備不應(yīng)千篇一律，應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)的側(cè)重點(diǎn)和人才培養(yǎng)方案綜合考慮實(shí)訓(xùn)環(huán)境、教學(xué)資源、教學(xué)組織形式等方面，進(jìn)而確定實(shí)訓(xùn)設(shè)備或裝置的結(jié)構(gòu)和功能。因此，對(duì)各類(lèi)高職院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備進(jìn)行改造與創(chuàng)新設(shè)計(jì)是勢(shì)在必行的。本文以電工綜合實(shí)訓(xùn)裝置改造為例。

二、電工綜合實(shí)訓(xùn)裝置改造的途徑

高職院校的機(jī)電、電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一項(xiàng)基本技能就是能夠熟練地對(duì)機(jī)床電路進(jìn)行安裝與調(diào)試，此項(xiàng)技能主要是通過(guò)購(gòu)買(mǎi)的相關(guān)實(shí)訓(xùn)裝置來(lái)完成的。但目前要求該專(zhuān)業(yè)學(xué)生只掌握這項(xiàng)基本技能是不夠的，還要能夠跟隨企業(yè)發(fā)展獲取生產(chǎn)一線的新方法及新工藝。經(jīng)過(guò)近幾年的使用，發(fā)現(xiàn)這些裝置不僅存在技術(shù)上的局限，更重要的是在一體化教學(xué)中該裝置提供給學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)不多，任務(wù)引領(lǐng)型教學(xué)的先進(jìn)理念得不到充分應(yīng)用和發(fā)揮，因此教學(xué)效果不夠理想，同時(shí)對(duì)學(xué)生而言實(shí)訓(xùn)裝置還缺乏系統(tǒng)全面的“新技術(shù)、新方法、新工藝”技能訓(xùn)練。

如何開(kāi)展“新技術(shù)、新方法、新工藝”實(shí)訓(xùn)裝置的改造與創(chuàng)新設(shè)計(jì)呢？

途徑一：課題組根據(jù)任務(wù)引領(lǐng)型教學(xué)的要求積極尋找突破口，經(jīng)過(guò)思維和觀念的碰撞，從企業(yè)獲得先進(jìn)的職業(yè)教學(xué)理念，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，并強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手操作技能，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)需要的電類(lèi)高技能應(yīng)用型人才就是現(xiàn)在要解決的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)改造的“電工實(shí)訓(xùn)裝置”包含了機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)所涉及的基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，包括了機(jī)床電氣控制技術(shù)、PLC技術(shù)等知識(shí)與技能的要求，目的是為學(xué)生提供一個(gè)典型的、綜合訓(xùn)練的工程環(huán)境，而且還可為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)發(fā)揮學(xué)生潛能和創(chuàng)造力的實(shí)踐平臺(tái)，進(jìn)而能在此平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用、技能的綜合訓(xùn)練和實(shí)踐動(dòng)手能力的客觀考核。

途徑二：針對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的一體化課程“機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試”，開(kāi)發(fā)有關(guān)PLC新的項(xiàng)目，讓學(xué)生動(dòng)手。通過(guò)學(xué)生自己的設(shè)計(jì)、安裝進(jìn)一步了解如何用PLC控制外部設(shè)備，提高設(shè)計(jì)與動(dòng)手操作技能以及應(yīng)變能力。

途徑三：在改造過(guò)程中可以讓畢業(yè)生參與進(jìn)來(lái)，教師通過(guò)給學(xué)生制訂工作計(jì)劃與分配工作任務(wù)，在指導(dǎo)過(guò)程中滲透對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中使畢業(yè)學(xué)生在知識(shí)運(yùn)用與獲取、實(shí)踐訓(xùn)練與素質(zhì)養(yǎng)成、溝通與合作、總結(jié)與創(chuàng)新等方面取得一定的進(jìn)步。

三、改造的創(chuàng)新點(diǎn)

1.綜合性

改造完成的網(wǎng)孔型電工綜合實(shí)訓(xùn)裝置除了可以完成機(jī)床電氣部分的內(nèi)容外，還可完成PLC實(shí)驗(yàn)室所缺少的項(xiàng)目，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還可增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力，具有一定的實(shí)際價(jià)值。改造重點(diǎn)是在改造過(guò)程中增加PLC的內(nèi)容，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)PLC與傳統(tǒng)電氣控制之間的聯(lián)系與本質(zhì)區(qū)別，學(xué)習(xí)PLC外部接線技能，探索如何將PLC編程模塊化和層次化。

網(wǎng)孔型綜合實(shí)訓(xùn)裝置主要由實(shí)訓(xùn)桌、網(wǎng)孔板、自購(gòu)實(shí)訓(xùn)元器件組成。改造過(guò)程中，自行購(gòu)買(mǎi)西門(mén)子CPU226主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字量輸入，16路數(shù)字量輸出）、RS-422通訊口、SC-09通訊編程電纜及轉(zhuǎn)接輸入輸出口、中間繼電器、電源模塊等。主要利用PLC軟件編程，通過(guò) S7-200虛擬環(huán)境實(shí)時(shí)顯示PLC的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)PLC的外部接線進(jìn)行錯(cuò)誤檢查、PLC編程訓(xùn)練、PLC程序編寫(xiě)測(cè)試等功能。

2.靈活性

改造設(shè)計(jì)完成的電工綜合實(shí)訓(xùn)裝置，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可自行確定，根據(jù)所選的項(xiàng)目選擇相應(yīng)的元器件。該裝置即可以作為課程考核設(shè)備和維修電工技能考證模擬訓(xùn)練設(shè)備，也可以作為PLC 課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)備。學(xué)生根據(jù)自行設(shè)計(jì)的線路進(jìn)行元器件的合理布局，安裝、接線全部由學(xué)生自行完成，接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)一系列項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)操技能。

3.實(shí)用性

改造完成的裝置在實(shí)訓(xùn)時(shí)采用已有的網(wǎng)孔板與購(gòu)買(mǎi)的PLC模塊相結(jié)合的方式，實(shí)用性較強(qiáng)，不僅操作方便、更換便捷、易擴(kuò)展或開(kāi)發(fā)新的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，而且具有動(dòng)手能力強(qiáng)、接近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，投入使用不僅占地面積小，節(jié)約實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，而且減少基建投資，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4.安全性

該實(shí)訓(xùn)裝置安裝電壓型漏電保護(hù)器和電流型漏電保護(hù)器可以確保學(xué)生的人身安全，電源輸出有監(jiān)視及短路保護(hù)功能。

四、不足之處

在改造過(guò)程中，設(shè)想添加實(shí)訓(xùn)管理器，其功能是平時(shí)作為時(shí)鐘作用，在實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程中可以設(shè)定操作時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等。除此之外，還能夠自動(dòng)記錄由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的漏電報(bào)警總次數(shù)，為學(xué)生實(shí)訓(xùn)考核提供一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。但實(shí)驗(yàn)沒(méi)有成功，在以后的教學(xué)過(guò)程中將繼續(xù)努力完成。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)設(shè)計(jì)和改造電工綜合實(shí)訓(xùn)裝置，走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合道路，不僅可以為學(xué)院節(jié)約一部分教學(xué)經(jīng)費(fèi)，而且為專(zhuān)業(yè)建設(shè)和今后的發(fā)展注入了新的內(nèi)涵。設(shè)計(jì)與改造該裝置不僅可以鍛煉教師隊(duì)伍，提高教師的動(dòng)手實(shí)踐能力，還可以促使教師更好地將教學(xué)轉(zhuǎn)入到理論和實(shí)踐相結(jié)合的道路上來(lái)。俗話說(shuō)：“行而不思，創(chuàng)新無(wú)望；行而三思，脫穎出新?！敝挥胁粩嗨伎?，反復(fù)推敲研究，并形成自己解決問(wèn)題的思維方法，才能不斷推陳出新，實(shí)現(xiàn)超越。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）