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關鍵詞:高職教育;電氣專業;實訓環節
全面提高高職學生的職業技能素質是現今職業教育的根本要求,是立足于協調學生綜合素質發展的要求,更是就業單位招聘學生的重要條件之一,以往傳統教育方法中讓學生圍繞書本,輕視專業技術能力的培養;在電氣類專業課程中這種現象更是極其普遍,此專業屬于制造大類,是為國民經濟和國防建設提供技術裝備的基礎性、戰略性產業。隨著我國經濟的快速發展,現代化電氣設備的廣泛應用,工業生產的自動化程度越來越高,電氣行業已經成為現代工業發展的基礎和主導。同時,隨著裝備制造業新技術、新工藝、新設備的不斷涌現,企業現有電氣設備維修管理人員的知識老化,適應電氣行業發展的技能型人才嚴重短缺。
電氣專業畢業的學生在校期間接受的抽象概念沒有實踐環節支撐或者實踐經驗因為教學計劃等種種原因制約,對真正的電氣運行現場知之甚少,以至于對專業知識只限于“紙上談兵”,就業后對工作現場設備一知半解,在校期間的知識積累無用武之地,更嚴重的是由新員工操作失誤或違章操作造成的事故占每年電氣類事故的10%以上,已經構成了用人方和高職培訓矛盾的“怪圈”,在我一直從事電氣實訓教學的過程中,經過教學計劃改革和嘗試,逐步發現與實踐相對應的實訓課程正是扭轉這種“怪圈”的有力武器。現根據以往經驗和用人單位反饋,總結電氣實訓課程的作用為以下幾點:
一、有助于學生深入掌握專業技術原理
電氣類專業是技術性很強的學科,主要培養掌握電氣技術、自動化技術、各種電氣設備及自動化設備的基本原理和分析方法,要求具備能夠從事供用電、各類電氣設備、電氣控制及自動化系統的安裝、設計、調試、維護、技術改造、產品開發和技術管理的高級技術應用性能力。針對以上培養目標,單純偏重學科理論教學,抽象概念教學、死記硬背學習的一貫教授模式肯定不能滿足要求,而在專業知識初期采用具體演示的教學方式,變抽象為具體、變復雜為簡單,以促進專業知識的升華,針對電氣基礎理論、電氣識圖、電氣安裝、隱障排除等幾個階段性實訓課可以作為理論教學的加強和延伸,成為串聯理論與實踐的橋梁和紐帶。
例如實訓初期課程,學生的專業基礎已經奠定,從教材上的平面或剖面圖中認識的常用電氣元件,卻往往與實際現場使用的真實元件因型號、產地、品牌、生產時間等因素不同而有很大區別,在這類實訓課程中,對照不同電壓等級的實物,結合課堂上學過的工作原理進行拆裝,會讓參加實訓的學生直觀地了解電氣線路中常用的元器件的應知常識,并可在其后的實訓環節中應用自如,在排除故障課題中會對元件本身問題的解決游刃有余。如此的實訓課程安排可以在很大程度上彌補其在課堂中認識和理解的不足,提高其學習效果,使學生都能夠靈活便捷地掌握專業理論知識。
二、有利于學生靈活運用專業技術經驗解決實際問題
學生在課堂上學習的理論用以指導工作實踐,必須經過嘗試的過程,才能真正變成自己的東西,這個過程如果在畢業后的工作崗位上進行,會耗費很多的時間精力,并且會影響工作的效率,如果能在學校進行,就會事半功倍。有了初期實訓的基礎,開始引入實際工作內容,在教學計劃中的電氣實訓課程中設置實用的實踐環節,采取“任務驅動式”教學方法,設置實訓課題項目,由學生根據所學知識進行課題設計,包括作圖、原理分析、元件選用、實際裝配、試驗、最終達到功能實現,在這一系列過程中使學生通過親自操作,來印證所學科學理論的正確性,使它們靈活地、具有創造性地運用課堂上所學的理論。
電氣專業的實訓課程我們著手從電工實驗、電子技術實驗、電機與拖動實訓、可編程序控制實訓、單片機技術實訓、繼電保護實訓等逐步深入,采用理實一體化教學模式,從觀察實驗演示到實際操作、全壓測試,使其創造思維能力得到培養的同時,靈活運用課堂上所學的理論,不但培養了創造思維能力,而且縮短了嘗試摸索的時間,調動了學生探索專業知識的積極性,從而在最短時間內達到使理論技能合成的有效目的。
三、有利于學生適應實際工作環境
輕視實訓活動和社會實踐的專業教育,造就了很大一批“高不成、低不就”的尷尬就業局面,用人單位無人才可用,畢業生面對專業技術問題卻學無致用,已經是現今就業市場上人才短缺卻又人滿為患的根本癥結所在。離開教條的抽象載體,豐富學生學習期間的實訓環節,讓學生到實驗實訓室直接面對技能模塊和專業測試,對未來工作環境的客觀實體進行操作,自然對學生適應未來的工作環境有所助益,
實訓課重在模擬實際工作場所的工作內容,對實際操作環節的工作程序、安全條件、規程要求的熟悉和反復練習,會很大程序上促進學生的學習熱情和適應能力,在專業課結束后安排適當的見習加深印象,例如實地觀察發電廠的工作環境,了解發電廠的日常運作,包括主要一次設備、二次設備、進出線情況等電氣設備的布置方式,實地觀察電氣設備運行狀態,了解變電站的電氣參數測量,學習對設備異常現象進行判斷和處理的方法,從而熟悉供電系統的工作內容和安全操作規程,在實踐中結合所學,深化理解、總結收獲,熟悉安全操作注意事項,并且發現自己專業的弱項,這種雙向模擬并重的實訓教學方法,更可幫助學生在學校學習期間完成從理論到實踐應用的過程。此外,最主要的一點,是使學生培養分析問題、解決問題的實際工作能力和創新精神,激發學生的敬業、創業精神,提高對本專業的自信和努力探索的興趣,增強事業心和責任感,才是開啟學生專業深造的關鍵因素。
關鍵詞:校企合作;理實一體化;人才培養模式
作者簡介:楊宏民(1968-),男,河南偃師人,鄭州電力高等專科學校動力系,副教授;杜雅琴(1971-),女,河南南陽人,鄭州電力高等專科學校動力系,副教授。(河南 鄭州 450004)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)19-0045-01
在電力生產技術迅速發展的新形勢下,火力發電廠集控運行職業體系是一個技術水平不斷提高的動態系統,集控運行人員必須具有發展的應變能力才能適應需求。另外,在火電廠集控運行技術中技術發展的綜合化特征體現得比較突出。集控運行專業的技術人員既要有動力設備、電氣設備的專業知識,又要熟悉自動控制系統的理論,還要有運行質量的控制能力。比如機組在長期運行中出現故障,如何及時、正確地處理對于整個電廠的安全可靠運行是非常重要的。運行人員處理這些問題前必須首先判斷故障點,了解出現故障的具體原因、嚴重程度及處理過程中必須遵循的方法。同時還應認識到違反操作規程可能產生的嚴重后果,提出正確的處理步驟及事故預防措施。因此集控專業課程多、新知識多,學生不但必須學習掌握足夠豐富的理論知識,還要具備一定的操作調整動手能力才能適應工作崗位要求。
一、教學中存在的問題及解決思路
目前鄭州電力高等專科學校(以下簡稱“我校”)火電廠集控運行專業被列為省特色專業建設點。該專業也是學校的重點專業,為了滿足企業和現場的要求進行了大量的教學改革工作,增加了基于工作過程的學生實訓教學環節及教學時數,適當壓縮理論課時,學生動手操作能力得到極大提升,但處理問題的能力提高并不大,對設備控制調節水平提高有限,和現場要求還有很大差距。究其原因,火電廠集控運行專業是一個技術應用性很強的專業,需要從業人員具備較高的理論水平才能進行正確的判斷運行操作能力。因此,該專業畢業生除有很強的現場操作技能和素質外,還要掌握相應層次的專業技術理論,具備很強的技術應用,在深化教學改革的同時不能降低對學生的理論知識要求。要求學生在熟悉設備操作步驟的基礎上強調機組的集控運行調節能力,而調節能力主要考查理論知識的掌握理解及應用水平,以往的教學并沒有根本上提高學生的理論應用水平。
由于專業的特殊性要求,火電廠集控運行專業要求學生有較高的理論知識和應用知識解決實際問題的能力,而不是僅僅學會操作過程,因此學校確定了以學生為中心的理實一體化教學改革方向,解決理論與生產實際相脫離、理論教學與實訓環節作為獨立課程分開教學等問題,突出實訓為理論服務、理論為實際生產服務的思想,結合本專業實際情況及高職教育新理念,把以往實踐教學模塊課程根據課程特點逐漸和理論模塊課程相互融合,真正實現理實一體化教學,加強理論知識學習,為現場機組安全經濟運行打下堅實的理論基礎。
二、火電廠集控運行專業理實一體化人才培養模式改革
火電廠集控運行專業具有明顯的發電行業特點,我校緊密結合企業實際,聘請企業技術專家全程參與人才培養方案的制訂。引入企業新技術、新工藝、新標準、新規范,校企合作共同開發專業課程和教學資源,推行任務驅動、項目導向等理實一體化的教學模式,將學校的教學過程和企業的生產過程緊密結合,增強學生的職業競爭能力。在校企合作、工學結合、頂崗實習的大框架下,結合本專業特點采用先機、爐、電、輔機分專業學習,最后進行綜合實訓、頂崗實習的人才培養過程,歸納出校企合作、理實一體、分層遞進的人才培養模式。
1.校企合作
成立校企合作委員會,學校和企業深度合作,企業參與學校人才培養方案的制訂、課程開發及內容改革,參與教學過程及考核,共建實訓基地。
(1)產學結合、校企互動,由學校教師和企業專家共同開發優質的核心課程,突出課程的開放性和職業定向性,根據火力發電新技術發展變化和企業要求及時更新教學內容,企業與學校共同參與制訂教學計劃、授課計劃和教材編寫工作。由學校教師和企業專家共同授課,其中企業專家重點承擔實踐性強、與現場聯系緊密的教學內容部分,使學生獲得的知識、技能真正滿足職業崗位的要求。
(2)由企業、學校聯合調整、選定課程內容,根據企業需求安排理論和實踐教學環節。
(3)組織專業教師與企業技術人員共同對核心課程和主干課程進行改革,每門課程以具有實用性、綜合性、可操作性的實訓項目為內容,把必須掌握的知識融入課程中,以實訓項目需求驅動學生學習的主動性和積極性,并形成相應的實訓過程考核機制。對已確定的實訓項目安排專人在教學中實際應用,通過實踐總結經驗與教訓,對實訓項目進行完善。
(4)校企合作共建理實一體化實訓基地。實訓基地擁有教學、實訓樓,有較為完善的汽機、鍋爐、電氣、熱控等專業實際訓練設施,為學生基本技能、專項技能訓練、理論知識學習提供了優良的軟、硬件支持。同時也滿足了職業技能競賽、教師工程實踐和科研開發的要求。校企雙方人員根據實施效果不斷完善實習計劃和相關管理制度,實訓基地共建共管,實踐教學共同實施,有利于提高學生專業實訓和頂崗實習的質量水平。
(5)在課程教學評價和考核中采用靈活多樣的方式,吸納
行業企業和社會有關方面專家參與考核評價。引入電力行業企業職業資格證書(中級工)認證培養,即通過三年的學習,學生除獲得畢業證外,還應考取其中一項職業資格證書。
2.理實一體
結合本專業的實際情況及高職教育新理念,把以前的理論和實踐課充分融合,理論課程和實踐環節不再分開,逐步取消單獨實訓課程,真正實現理實一體化教學。
通過改革使教學中電廠設備結構布置、電廠運行原理及調整操作等學習難點得到解決。在教學活動中突出學生的主體地位,學練結合,有利于培養學生能力,現場感、真實感強,提高了課堂教學效率。
理實一體化教學降低了學習理論的難度,以前兩課時解決的內容在理實一體化的環境中可能一課時就解決了,而且效果更好。因此一體化教學不僅沒有減少理論知識的學習,還提高了學生對知識的理解應用能力,同時也鍛煉了學生的動手操作水平。這樣理論和實踐相互促進,提高學習效率,減少學時,適應了火電廠集控運行專業課程多、課時多及新知識多的特點,可以在有限的時間內學習更多的知識。
3.分層遞進
(1)按照由基礎到專業、由單項到綜合的原則安排三年的課程,在教學內容的設計上遵循能力成長和學生學習職業技能的規律,按照能力遞進培養的方式安排教學內容,使學生的職業綜合能力得以提高。其課程組成包括公共基礎領域課程、專業知識領域課程、綜合素質拓展和專業素質拓展課程。
(2)專業知識領域核心課程按照火力發電廠集控運行專業課程特點,先汽輪機、鍋爐、發電機、輔機、控制儀表等單專業學習,再綜合學習訓練。單專業對應課程有汽輪機設備及運行、鍋爐設備及運行、電氣設備及運行、泵與風機、熱工控制及儀表、發電廠電氣設備等,綜合學習課程有單元機組集控運行、熱力發電廠、火電機組運行仿真實訓等,符合由單一到復雜、層層遞進的學習規律,即先機、爐、電、輔機分專業學習,最后綜合實訓、頂崗實習。
三、專業知識領域課程理實一體化改革
1.融合理論課程和實訓課程
原有的單獨實訓課程有制圖CAD、鍋爐閥門管道系統安裝檢修實訓、水泵安裝檢修實訓、汽輪機本體安裝檢修實訓、電氣運行實訓、電站鍋爐運行實訓、電站汽輪機運行實訓、專業實訓及仿真實訓。本次改革的重點是逐步取消以上單獨實訓課程,把實訓和相應理論課程融合,真正實現理實一體化教學。融合后課程如表1所示:
行
2.制訂課程標準
融合后課程按照理實一體化思想制訂課程標準,要求專業知識領域課程4節連上或全天上課形式實施。理論與實踐結合緊密,轉換及時,解決了以往學生學習理論枯燥、參加實踐目的不明確的困難,調動了學生學習的積極性。
3.加強理實一體化教室及實訓室建設
為滿足專業知識領域課程理實一體化改革的需要,學校加強了理實一體化教室及實訓室建設。
(1)在原有實訓室的基礎上改建一體化教室,根據不同學習領域課程有目的地建設不同理實一體化教室,把原有的電廠設備、工程掛圖、設備模型轉移到實訓室,每次授課均配現場照片、模型及圖紙,努力實現實物教學。這樣課堂上以前很難講明白的設備結構布置問題學生就一目了然了,他們可以把更多的精力用在設備的運行原理上,這樣更符合火力發電廠集控運行專業的職業特點,更接近實用。
(2)創造真實與仿真實訓環境,火電廠仿真運行是仿真性訓練教學,與在電廠集控室操作相同,可以實現機、爐、電、輔機的系統運行及事故處理,這樣學生在學校所做的實訓就是其第一任職崗位所做的工作,使學生在企業的適應期最大限度地縮短,達到工學結合的目的。
(3)校企合作共建理實一體化實訓基地,保障了學生專業實訓和頂崗實習的質量水平。
參考文獻:
[1]姜大源,吳全全.當代德國職業教育主流教學思想研究[M].北京:清華大學出版社,2007.
關鍵詞:高電壓技術;課程開發;職業能力
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)23-0033-02
根據高職教育人才培養目標,結合課程特征和行業發展背景,對“高電壓技術”課程開發,打破原有以理論體系為重的教材模式,克服原教學體系面面俱到、重理論輕實踐的通病,去掉高電壓理論不確定性內容和過于深奧不適合高職學生學習特征的理論,增加測試儀器的使用、新設備的選配及相關國家行業標準和職業資格認證考核要求等內容,以職業能力為主線、以夠用為度,重新規劃教學內容,并依托電力行業,設計實現教-學-做“一體化”、工學深度交融的教學模式。最后進行學習情境設計,劃分教學單元目標,選擇合適載體和教學方法,在突出職業技能訓練和職業道德培養的前提下,建設教學條件,充分體現職業性、實踐性和開放性的要求。
一、“高電壓技術”課程開發與設計總的思路
“高電壓技術”課程開發與設計總的思路是:專業定位――工作任務分析――課程定位――工作過程分析――典型工作任務――最后形成具體學習情境。下面分以下兩方面具體介紹。
1.課程定位
在專業建設委員會的指導下,課題組成員走訪、調查了本專業面向的行業職業(工種)情況及畢業生就業情況,整理確定本專業涵蓋的兩大職業崗位群:電氣運行與檢修、變電運行與檢修。筆者與企業專家、行業能手一起,歸納總結各職業崗位群典型工作任務,通過對崗位工作任務逐一分析提煉出職業能力,其中部分是與高電壓技術課程直接相關聯的。最終,筆者定位“高電壓技術”課程為:發電廠及電力系統專業的核心技能課程;發電廠及電力系統專業核心職業資格證書――電氣試驗工的對應課程;發電廠及電力系統專業電氣、變電崗位群職業綜合素質養成課程。
課程完成后,學生需具備以下能力:專業能力,即行業標準和企業規程的理解應用能力、絕緣試驗操作能力、過電壓防護設備配置和選擇能力;社會能力,即具有良好的思想政治覺悟、職業道德和社會行為規范,具有團隊協作能力和良好的交流溝通能力;方法能力,具有一定的抽象與邏輯思維能力等。
2.課程設計思路
筆者采用了基于工作過程的課程開發模式。
首先,校企一家,共同開發課程。在課程設計階段,針對課程內容走訪企業班組,收集相關行業標準、企業要求,以及教學所需各種資料作為教學素材,并與企業實訓教師一起著手編制職業資格認證培訓教材及校內特色教材。在課程實施階段,由學校投入資金,由電力行業提供部分測試儀器及樣品共同構建作為一體化教學場景,并由電力行業提供現場所作為實訓、觀摩場所,聘請企業能手做兼職實訓教師,指導學生進行校外實訓及頂崗實訓。在課程反饋階段,通過請進專家座談、教師深入就業單位訪談以及信函等方式,收集單位反饋意見,對教學計劃執行情況進行分析,查找存在的問題,并實時追蹤知識技能要求的不斷變化,實施再修訂、更新教學內容及方法。
其次,基于工作過程構建課程體系。通過對職業崗位群典型工作任務的深入分析,在本課題組成員以及企業能工巧匠的共同探討下,歸納出絕緣試驗及過電壓防護工作過程。以絕緣試驗工作過程為例:從方案制訂、方案評審到標準解讀、標準化作業卡制定、儀器選擇、安全措施及現場測試記錄、結果分析、結果審核到資格終結、報告編制。在教學設計中,筆者刻意強化了工作過程性知識,塑造學生的職業性。
最后,通過校企共建實訓基地,實現課程的實踐性。為充分利用電力公司實訓基地資源和生產現場,烏海職業技術學院與多家企業簽訂校外實訓基地協議(并對其提供技術支持,形成了學校與企業雙贏、互助的長效合作機制)。高職高專學生普遍對傳統的理論學習不感興趣,學生在校外實訓基地觀摩電力行業從業人員的實際操作,塑造學生的規范性、安全性和職業性。在安全措施許可的前提下,通過角色扮演等教學方法,讓學生部分融入實際工作中,實現現場教學、教學做的交替統一,使枯燥的教學過程真實化、具體化,提高了學生的學習興趣,提升了教學效果。
二、課程建設與實施
1.課程內容改革
定義了課程目標,通過基于工作過程的課程開發模式,筆者設計了以下三個學習情境:情境一――絕緣材料電氣特性;情境二――絕緣預防性試驗;情境三――過電壓防護設備配置。情境一培養的職業能力主要是:認識絕緣材料,能利用專業術語評價介質絕緣性能的優劣;能構造設備的絕緣結構。情境二培養的職業能力主要是:能做安全措施,能做絕緣試驗,能利用各種絕緣試驗的結果判斷絕緣的在線狀況。情境三培養的職業能力主要是:認識過電壓的產生及危害、絕緣材料,能利用專業術語評價介質絕緣性能的優劣;能構造設備的絕緣結構、能正確分析、利用、配置各種過壓防護設備。
由學習情境的能力目標,筆者又分別構造了子情境。在絕緣材料電氣特性情境中,筆者先在多媒體教室介紹了絕緣材料,接著在仿真實訓室介紹絕緣性能的喪失及原因,也就是絕緣介質的電氣特性,接著再回多媒體教室認識單個電氣設備的絕緣構造。筆者把絕緣性能的喪失這部分內容放在仿真實訓室是因為絕緣喪失是危險的,仿真室能更好地模擬絕緣喪失現象并強化現場工作流程。
在絕緣預防性試驗情境中,筆者先在多媒體教室介紹現場試驗的標準化作業流程及單個試驗的接線方法、注意事項,讓學生在試驗指導書的幫助下自己設計試驗作業卡,然后在高壓實訓基地進行具體試驗,所有單個試驗完成后,最后在一體化教室進行整個設備的全部預防性試驗。
過電壓防護設備配置情境中,筆者先在多媒體教室介紹各種防護設備,然后在校外實訓基地去認識各種防護設備,接著筆者又回多媒體教室介紹過電壓的原因及防護,再給出一個現場過電壓防護配置項目,讓學生分組設計過電壓防護設施配置,最后再讓學生在校外頂崗實訓基地查看過電壓防護設施配置,最終更新自己的設計
學生在學習情境中親自經歷結構完整的工作過程,并完成部分最具典型的綜合性工作任務,獲得對課程知識點的認知和技能素質的培養。本著“適當、夠用”的原則,傳統理論知識的總量減少但融入過程性知識,并融入了《國家職業技能鑒定規范(電力行業)》、《高電壓試驗技術》GB/T16927-1997、《電力設備預防性試驗規程》DL/T596-1996、《內蒙古電力公司高壓試驗標準化作業指導書 》等國家標準和行業規程條例,再接合“教-學-做”一體化教學手段,使知識和技能有機融合。在學習情境的實施中,通過如角色扮演、分組比賽等方法,強調學生間的合作和交流,為學生可持續性發展奠定了良好的基礎。前述專業能力第一點以及方法能力、社會能力的培養將通過學生的學習行動貫穿于整個學習情境的教學過程中,而專業能力的后兩點直接體現在三個教學情境中。
2.課程考核方法改革
筆者采用開放的考核模式,注重職業能力的考核,有利于學生綜合能力的判斷。
(1)考核形式多樣化,閉卷筆試、口試、與技能操作等。
(2)既強調課程終結考核,也引入了過程考核作為判斷學生成績的依據。
(3)針對不同教學情境,采用不同考核模式,其中情境一以課程結束后鑒定性考核為主,情境二以學生動手實做考核為主,情境三以案例考核為主,分別強調學生對應知應會能力的掌握和學生職業素養的養成。
(4)以取證代替考試,如在課程學習過程中取得《電氣試驗工》中級及以上資格證書,可申請免考,成績定為優秀。教學評價引入職業資格鑒定的內容,區分對待應知應會能力,形成由教師、企業、學生自己等多主體參與的互動式評價方式,既評價學生工作過程,又評價工作成果;既要評價學生相關知識的掌握程度,又要評價技能訓練狀況,還有評價其團結協作能力和工作態度。
三、課程改革特色
第一,依托電力行業,校企一家共同實現工學結合的人才培養,課程的工學結合主要體現在教學目標、教學內容、教學實施以及教學評價上:工學結合的教學目標;工學結合的教學內容;工學結合的教學實施;工學結合的教學評價。
第二,以工作過程融合“理論”與“實踐”教學,真正做到教-學-做“一體化”傳統的課程體系將“理論”與“實踐”課程劃分為相互獨立的兩大課程體系,雖然相互之間也有融合,但在教學實踐中反而強化了理論與實踐的割裂,不利于職業能力的培養。在基于工作任務的課程體系不再區分“理論”與“實踐”課程,而是根據工作任務、課程目標和教學內容的需要,按實際工作流程進行教學組織。教師邊講邊做,學生邊看邊學邊動手,使理論教學中有實踐,實踐教學中也有理論,真正做到教-學-做“一體化”。
第三,引入行業標準化作業理念,加強職業素質的養成教育。筆者與君正能源化工有限公司熱電廠合作,開發了標準化作業教學視頻,并運用于教學中。同時,在各項教學情境中,都以生產實際中的規程、規范為指導,嚴格執行崗位責任條例,注重職業道德培養和職業素養養成。
參考文獻:
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又逢金秋,從事職業教育18年的鄒火軍也迎來了收獲的時節。在龍城柳州,我們“盤點”他的閃亮的人生足跡――
從教:他與職業教育結下“不解情緣”
1990年,鄒火軍考入廣西柳州機械工人技術學校(現更名為廣西機械高級技工學校、廣西機電技師學院)就讀維修電工專業,從此與“電”結下不解之緣。1993年,他以優異的成績考入當時有“中國第一職業教育學府”美譽的天津職業技術師范學院(現更名為天津職業技術師范大學)就讀電氣系電氣自動化專業,畢業后回到廣西機械高級技工學校任電類專業教師,從此與職業教育結下“不解情緣”。
在學校里,除了日常教學和管理工作外,鄒火軍主要擔任技師、高級技師、企業高技能人才的培訓和考核工作。2000年,鄒火軍重回母校天津職業技術師范大學就讀機電技術教育(專升本)專業,進一步提升自己的業務水平和操作技能,適應職業教育的發展。2004年,他參加全區技工院校教師技能大賽獲得第一名,并代表廣西參加當年“廣州數控杯”全國技工學校技能競賽(教師組)獲得第五名,被授予“全國技術能手”“全國技能大賽園丁獎”“廣西技能大獎”“廣西青年崗位能手”等稱號。
鄒火軍還多次參加中外學術交流活動,2007年,獲人力資源社會保障部培訓司派遣到加拿大阿爾伯塔省北亞理工學院參加為期兩個月的“中加合作高級技術工人隊伍建設電工培訓班”的學術交流,回國后,他創新地把國外先進的職業教育理論與我國職業教育特點相結合,形成一套新的中職院校電氣自動化教學方法全面應用于學校各專業,取得良好效果,并在廣西中職學校和技工院校電類專業中得到熱烈響應。
2012年,鄒火軍被人力資源社會勞動保障部授予“國家級技能大師”稱號,成立“鄒火軍國家級技能大師工作室”,成為廣西首位也是唯一一位電類專業國家級技能大師。
2013年,鄒火軍國家級技能大師工作室承辦全區技工學校電類專業教師教學能力提升師資培訓班,鄒火軍擔任主講教師,為全區20多所技工學校的40名教師進行教學能力和專業技術對口培訓。此外,他還與工作室的團隊成員分別擔任在廣州、青島舉辦的全國技工院校電類專業教材教法師資培訓班的主講教師,對全國100多位電類專業教師進行培訓,有效提升相關地區電氣專業建設水平。
科研:他甘當“電教”事業鋪路石
成立工作室后,鄒火軍帶領團隊先后完成了上汽通用五菱股份有限公司車身焊接流水線項目、五門一蓋包邊機控制系統項目、柳鋼集團埋弧焊項目、H型鋼組力機系統改造項目、大型鏜銑床數控系統改造項目、廣西鳳糖集團XZ-1360AT離心分密機自動控制系統改造項目、上浮器自動控制通訊系統改造項目等大型技術攻關任務,為區域經濟發展直接提供服務,使企業生產、專業教學、科技開發與推廣得到實質性結合。
同時,有豐富實踐動手能力的鄒火軍還主持開發PLC―觸摸屏―變頻器綜合實驗臺、自動化工業控制網絡演示屏、機床電氣線路維修訓練考核實訓臺、技師/高級技師培訓用直流調速教學模塊等十幾項技術成果,為學校節約教學經費200多萬元,使學校的維修電工、光機電一體等專業在新知識、新技術、新工藝、新方法等方面的教學能力得到迅猛發展,這些技術開發成果轉化形成的教學裝置成為廣西職業院校維修電工專業的新亮點。在這些技術成果中,由鄒火軍擔任總負責研制工作的“PLC―觸摸屏―變頻器綜合實驗臺”,獲得第六屆全國技工學校技術開發優秀成果一等獎,該技術成果具有較強的先進性及推廣應用價值,其應用效果得到全國同行的一致贊譽。
2012年,鄒火軍作為國家示范性職業學校數字化資源共建共享課題子課題《PLC應用技術(三菱)》的負責人,牽頭國內23所中職示范校開展精品課程資源建設,并通過教育部驗收,在全國范圍內實現共享,有效促進了全國中等職業學校電氣運行與控制專業數字化教學資源建設和信息化教學發展,為職業教育信息化建設作出了貢獻。
“把自己的實踐心得記錄下來,做一塊鋪路石,引導后來者少走彎路。”秉持這樣樸素的理念,鄒火軍總結長期生產、教學過程中積累的實踐經驗和理論,分別主持編寫教材:電工高技能人才系列叢書《數控機床電氣維修技術》、《電氣基本控制線路的安裝與檢修》;全國中等職業技術學校電工類專業一體化精品教材《PLC基礎與實訓》;全國高級技工學校電氣自動化安裝與維修專用教材《PLC應用技術(三菱)》上下冊、《變頻器應用技術實訓指導書》、《PLC應用技術實訓指導書》、《變頻器、PLC特殊功能模塊應用指導書》、《PLC、變頻器和觸摸屏綜合實訓》;技工院校“十二五”規劃教材(高級工?任務驅動模式)《PLC應用技術(三菱)》、《機床電氣檢修》、《變頻技術及應用》等中等職業教育及高技能人才培訓教材,先后在中國勞動和社會保障出版社、機械工業出版社、清華大學出版社、中國電力出版社出版,為其他學校、專業的教材建設提供了參考和借鑒,推進了以工作過程為導向的課程體系改革。
傳藝:他樂于傳授精湛技術
“我能成長為一個工段長,全賴鄒火軍大師的培養。”這是柳州市第十二屆“青工狀元”、柳州市技術能手、柳州市“知識型”標兵、廣西技術能手、全國技術能手、上汽通用五菱汽車有限公司工段長吳俊工對鄒火軍的滿懷感激。
鄒火軍多次受企業委托,對企業選派的中青年技術骨干進行一對一研修培養。在帶徒傳藝時,他始終堅持“授人以魚,不如授人以漁”的思路,除了手把手傳授技藝,還耐心啟發學員動腦搞技術創新。
近五年來,鄒火軍為廣西玉柴(集團)機器有限公司、上汽通用五菱汽車股份有限公司、東風柳州汽車有限公司、廣西柳州鋼鐵(集團)股份有限公司、廣西柳工機械股份有限公司的技術骨干進行專項技術培養,使這些青年技術骨干迅速成長為企業的技術帶頭人和創新能手,其中的一些技術骨干如:顧林獲得2009年廣西職工技能大賽維修電工工種第一名,溫壽平獲得第二屆“振興杯”廣西職工技能大賽第一名,吳俊獲得柳州市第十二屆青工狀元、廣西職工技能大賽維修電工工種第二名,柳寧獲得柳州市職工技能大賽維修電工工種第一名,馮雄飛獲得2009年、2012年柳州市職工技能大賽維修電工工種第一名。他們為柳州企業的產業升級和技術創新作出杰出貢獻。
鄒火軍還借助高技能人才實訓基地和技能大師工作室平臺,帶領團隊積極承擔社會培訓工作,實施校企合作“訂單班”培養,為企業培養高技能人才,分別開辦“魚峰班”“鹿化班”“五菱班”“柳鋼班”,實現年培訓和鑒定在崗職工300人次。
同時,鄒火軍帶領團隊大力開展職業資格培訓與鑒定工作,2012年以來,完成維修電工社會化技師、高級技師等培訓及鑒定共560 人,取證率100%;為企業開展多層次員工培訓和職業技能鑒定服務,員工培訓層次及培訓量名列廣西中職院校前列,成為全國總工會的職工培訓基地。特別是鄒火軍負責主持的“上汽通用五菱汽車有限公司高技能人才研修知識更新培訓班”和“自治區現代制造機電一體化與工業控制技術急需緊缺人才培養培訓班”,培訓項目層次高,人數多,效果好,得到企業高度評價認可。
關鍵詞:PLC技術 信息化教學 創客教育
PLC技術是中職電氣運行與控制、機電技術應用等專業的一門實踐性很強的專業核心課程,具有知識覆蓋范圍廣、實踐性非常強、邏輯性嚴密和更新發展快的特點。因此需要學生有很好的邏輯思維能力和實踐應用能力。
一、教學設計理念
傳統教學大多側重于理論教學,忽視了實際應用,導致學生沒有實際動手能力,完全紙上談兵,無益于以后的實際應用。面對傳統教學的弊端,如何才能喚起學生自主學習的欲望,激發學生的學習興趣,提高實踐應用能力,是做好教學設計、提高課程教學質量的關鍵。
二、采用信息化教學手段的優勢
筆者在PLC技術的教學實踐中發現,采用信息化教學手段有很多優勢能激發學生的學習動力,培養學生的實踐和創新能力,可以取得良好的教學效果。主要表現在以下方面。
第一,呈現手段生動直觀。信息化教學能夠將抽象的教學內容如PLC的工作原理、軟元件與電氣繼電器的功能區別等,用信息技術手段生動直觀地表現出來,完成知識的輕松建構。
第二,學材豐富。通過多媒體教學課件、網絡資源、仿真教學軟件、數字影像技術、教學資源庫等多種形式提供更加豐富的教學資源,學生可以從多個渠道獲取豐富的學習資源。
第三,師生角色轉換。學生學習變“被動”為“自主”采用信息化教學手段后,能夠實現由“教師一言堂”到“以學生為主體”的教學方式的根本改變,教師是引導者與支持者,師生共同探討獲取知識。
第四,提高學生自主解決問題和創新的能力。通過QQ群、校園網、手機智能化功能、數字化實訓室等創客教育空間,學生在學習過程中可以相互交流、分享學習經驗。
三、教學案例解析
以下筆者將以“《用PLC控制的多種液體自動混合裝置》教學單元的信息化教學設計”為案例闡述信息化教學手段在PLC技術教學中的應用。
1.教材學情分析
教學對象為二年級機電技術應用專業的W生,具備以下三個特征:即將步入頂崗實習階段,需要我們營造一個與工作環境相貼近的學習環境;自我學習和自我監督能力差,需要老師引領和指導;面對枯燥乏味的工業設計時對抽象的程序編制缺乏興趣,視為龐大障礙。
2.教學策略及信息化手段應用分析
(1)教學策略。首先,團隊協作和良好的6S32作習慣的養成將會貫穿整個課堂。其次,采用雙線并行的、以能力為本位的項目教學法來設計訓練項目,訓練學生可遷移的綜合能力。結合項目任務報告書,監督和檢查學生的學習效果。老師帶領學生在課堂上完成兩種液體自動混合控制的端口安排、主體程序、電路連接和調試等內容的項目A,之后安排學生參照項目A做出加入正常停止和急停設計的項目B,鍛煉學生從項目A中的學習,來完成項目B的能力。知識和能力得到了遷移。用具體的工作來訓練了一般的能力。再次,運用“資訊-計劃-決策-實施-檢查-評估”六步法,充分體現以學生為主體的教學。最后,通過“四階梯”的知識要點引導,即詳細的控制要求分析、順序控制中功能圖的互動設計、步進程序的分段給出和程序修改訓練,讓學生輕松逾越障礙。
(2)教學方法及信息化手段應用分析。以上運用了興趣引導法來引出課題,用小組學習法使得團隊協作一起完成教學任務,用探究式學習法來使得學生完成控制要求的分析和歸納、控制端口的列出、控制要求改變后的分析和研究,用以能力為本位的雙線并行的項目式教學法設計項目A、B,訓練學生可遷移的綜合能力。
而視頻、圖片、多媒體教學課件、編程軟件等多種信息化教學手段的使用,有效地利用信息化技術輔助了教學。特別是通過運用仿真教學軟件進行PLC步進指令程序的編制、調試和改進,使得課堂教學突出了重點,也讓學生先在仿真環境下模擬調試,減少了后續調試設備的故障率。并且學生通過校園網機電技術應用專業教學資源庫平臺進行資料下載、學員交流、學習效果評價,查找相關知識和討論編程思路,協作式地突破課堂的難點――步進功能圖的設計以及編程思路的構成,最后還能夠信息化地評價學習效果。
在過去未進行這四種教學方法和信息化教學手段相結合的情況下,該內容需要4個課時(180分鐘)才能講授和訓練完畢,現在可縮短為3個課時(135分鐘)完成,理論與實踐一體化教學,信息化教學資源形象直觀,且“趁熱打鐵”利于學生及時地掌握和消化知識。
3.教學過程中信息化技術的運用
筆者在教學中八個地方采用了信息化技術輔助教學。
第一,課題引入部分采用情境導入法,通過播放可口可樂公司產品生產的視頻和混料罐圖片,回憶生產線參觀過程。
第二,是通過微課視頻觀看用PLC控制的多種液體自動混合裝置(實驗室模擬裝置)的運行過程,并由各學生小組根據視頻討論和歸納出控制要求。
第三,各小組根據控制要求,列出I/O分配圖和畫出硬件接線圖,教師通過多媒體教學課件引導學生按“PLC程序設計員”崗位技能標準設計步進功能圖。
第四,教師利用多媒體廣播軟件和PLC的編程軟件進行程序輸入演示。
第五,各小組利用PLC的編程軟件和教學資源庫平臺中的仿真教學軟件進行編程、調試和模擬運行的訓練。
第六,教師通過現場錄播軟件進行現場演示接線和線路測試的廣播,并引導學生在教學資源庫平臺中查找硬件接線的微課視頻以備接線過程中反復參考。
第七,教師在教學資源庫平臺中設置評價表,供學生小組對學習任務進行自評、互評等效果評價,并通過效果評價和小組總結了解學生學習的反饋。
第八,在課外教師通過微信群和QQ群對學生進行答疑解惑,提高了學生學習興趣,也拉近了師生關系。
四、教學反思
以上教學單元的信息化教學設計與實施是以“先進的信息化教育技術手段”優化了教學過程。整個課堂實踐將多媒體技術、網絡技術、編程軟件技術等現代教育技術手段融入教學過程中,使得抽象的問題直觀化、復雜的問題簡單化、動態過程可視化,有效地解決了教學中的重難點,提高了學生的學習興趣。五、小結
通過應用實例,我們不難看出,這樣的教學模式體現了“以學生為中心”的“做中學、學中做”理念,也體現了數字化技術的創客教育在現代職業教育中逐步得到應用,在信息化時代中與時俱進。