電氣控制系統(tǒng)安裝課程教學(xué)設(shè)計范文

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摘要：文章從機電專業(yè)課程的教學(xué)設(shè)計方面進行了教學(xué)改革嘗試，提出以虛擬工廠教學(xué)模式的課程教學(xué)設(shè)計，以電氣裝調(diào)崗位的重點課程現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試為例，進行詳細的教學(xué)設(shè)計，包括教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織開展形式、教學(xué)方法以及考核評價方式。

關(guān)鍵詞：虛擬工廠；現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試；教學(xué)設(shè)計

隨著中國制造2025、工業(yè)4.0的深入推進，現(xiàn)代裝備制造業(yè)的人才需求大量增加，行業(yè)的發(fā)展為高職機電專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求和更多的需求，高職院校必須結(jié)合自身特點為行業(yè)企業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型技術(shù)技能型人才。目前高職機電專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量與企業(yè)的要求還存在一定的差距，為了提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強企業(yè)對高職畢業(yè)生的認同，實現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的教育教學(xué)目標，實現(xiàn)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)對接、課程內(nèi)容與職業(yè)標準對接、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接、學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書對接，從機電專業(yè)人才培養(yǎng)模式和專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計上進行了教學(xué)改革的嘗試。

1虛擬工廠教學(xué)模式概述

虛擬工廠教學(xué)模式是模仿企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境進行的教學(xué)活動，教學(xué)內(nèi)容和方式與企業(yè)的實際工作環(huán)境基本一致，通過虛擬設(shè)置企業(yè)技術(shù)崗位，讓學(xué)生在虛擬工廠環(huán)境中輪流擔任一定的崗位角色，完成一系列教學(xué)項目任務(wù)[1]。通過調(diào)研區(qū)域內(nèi)裝備制造行業(yè)的生產(chǎn)型企業(yè)，明確人才培養(yǎng)定位，制定人才培養(yǎng)方案；對企業(yè)崗位的工作任務(wù)、工作過程進行分析，將其所需的專業(yè)知識、專業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)進行分解，設(shè)計成項目化課題，組織學(xué)生開展教學(xué)實踐。整個過程要做好循環(huán)往復(fù)的五個環(huán)節(jié)：市場調(diào)研、職業(yè)分析、項目開發(fā)、教學(xué)實施、教學(xué)評價。其中，市場調(diào)研和職業(yè)分析是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，項目開發(fā)與教學(xué)實施是核心環(huán)節(jié)，教學(xué)評價是反饋環(huán)節(jié)，從而構(gòu)成一種良性運行的工作系統(tǒng)。如圖1所示，將整個機電行業(yè)典型工作崗位分為機械設(shè)計、機械加工、質(zhì)量檢測、機械裝調(diào)、電氣設(shè)計和電氣裝調(diào)六大專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。每個技術(shù)領(lǐng)域設(shè)置對應(yīng)的工作崗位，以實際的機電產(chǎn)品設(shè)計、制造、安裝與調(diào)試為工作內(nèi)容。將傳統(tǒng)的課程體系進行重構(gòu)和補充完善，形成虛擬工廠教學(xué)模式下的工作項目體系。其中機械設(shè)計崗位基本知識和專業(yè)技能包含機械制圖、機械拆裝與測繪實訓(xùn)、計算機輔助設(shè)計、機械基礎(chǔ)、機械設(shè)計基礎(chǔ)的內(nèi)容；機械加工崗位基本知識和專業(yè)技能包含鉗工實訓(xùn)、車工實訓(xùn)、機械制造基礎(chǔ)、計算機輔助制造、數(shù)控編程與加工、數(shù)控車床加工實訓(xùn)、數(shù)控銑床加工實訓(xùn)的內(nèi)容；質(zhì)量檢測崗位基本知識和專業(yè)技能包含公差配合與檢測技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)；機械裝調(diào)崗位專業(yè)技能重點是機電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)；電氣設(shè)計崗位基本知識和專業(yè)技能包含電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、單片機系統(tǒng)調(diào)試、電氣控制、可編程控制器應(yīng)用技術(shù)的內(nèi)容；電氣裝調(diào)崗位專業(yè)技能重點是現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)。

2現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試課程教學(xué)設(shè)計

現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試課程在第四學(xué)期開設(shè)，學(xué)習(xí)本課程之前，學(xué)生已具備以下基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能：電工基礎(chǔ)知識，掌握電工工具的使用；電氣控制知識，具備電氣安裝接線與調(diào)試能力；可編程控制器知識，掌握梯形圖編程和調(diào)試的方法。

2.1教學(xué)目標

通過市場調(diào)研，確定具體崗位工作能力要求、知識要求、技能要求、職業(yè)素質(zhì)要求[2]。1）工作能力要求：熟悉電氣設(shè)計圖相關(guān)國家規(guī)范；能獨立設(shè)計低壓電氣原理圖、編制電氣技術(shù)文件；遵照電氣施工安裝標準正確布線；精通電氣控制技術(shù)；熟悉主流PLC（西門子、三菱）的編程與調(diào)試；熟悉變頻器、伺服驅(qū)動器、步進驅(qū)動器、觸摸屏的使用；熟悉各種現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)CC-LINK、PROFIBUS等。2）知識要求：掌握邏輯控制、順序控制、過程控制等典型控制系統(tǒng)的基本原理；掌握PLC與變頻器、步進驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器以及組態(tài)的連接和通信方法；掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試方法。3）技能要求：能對具體任務(wù)進行分析；能編制系統(tǒng)設(shè)計方案；能編制材料明細清單；能編寫較復(fù)雜的應(yīng)用程序；能進行系統(tǒng)的綜合調(diào)試。4）職業(yè)素質(zhì)要求：具有良好的職業(yè)道德素養(yǎng)；團結(jié)協(xié)作、具有良好的團隊合作意識。

2.2教學(xué)內(nèi)容

為達到教學(xué)目標，結(jié)合高職學(xué)生的特點和認知規(guī)律，基于虛擬工廠的教學(xué)模式將課程教學(xué)內(nèi)容分為6個典型工作任務(wù)：三相異步交流電機電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、變頻器電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、步進電機電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、伺服電機電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、成套柜電氣控制系統(tǒng)設(shè)計與安裝調(diào)試。項目內(nèi)容遵循從單項到綜合，從簡單到復(fù)雜的順序，教師指導(dǎo)的工作量逐步降低，學(xué)生獨立操作的能力逐步提高，從而不斷提升學(xué)生的專業(yè)能力和職業(yè)能力。

2.3教學(xué)方法

根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容特點，結(jié)合職業(yè)教育規(guī)律,采取行動導(dǎo)向的教學(xué)方法，按照工作過程的六步驟：資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價來進行。教學(xué)過程由教師和學(xué)生共同按照工作任務(wù)來引導(dǎo)，學(xué)生在親自參與的實踐中掌握技能，學(xué)習(xí)專業(yè)知識，從而構(gòu)建屬于自己的經(jīng)驗，知識和能力體系[3]。

2.4組織與實施

采用小組教學(xué)組織模式，將“5S”活動貫穿整個學(xué)習(xí)過程中，注重團隊合作、溝通協(xié)調(diào)能力、組織能力等職業(yè)素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。教學(xué)實施前教師可根據(jù)項目任務(wù)要求按照工廠工作過程設(shè)計準備相應(yīng)的資料，如工作任務(wù)單、計劃單、物料單、實施單、檢查單等。以任務(wù)二，變頻器電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試的一個子項目變頻器多段調(diào)速任務(wù)（恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計）為例說明教學(xué)組織方案，工作過程以及教學(xué)組織形式如表1所示。2.5考核與評價成績由結(jié)果評價和過程評價結(jié)合組成，項目完成情況占50%，組間互評成績占20%，教師評定占30%。考核的重點是學(xué)生掌握相關(guān)知識點的熟練程度，電氣安裝調(diào)試的技能水平，以及整個工作過程中體現(xiàn)出的小組協(xié)助精神和團隊合作意識等職業(yè)素養(yǎng)[4]。

3結(jié)束語

采用虛擬工廠教學(xué)模式，以典型工作任務(wù)為教學(xué)內(nèi)容，按照企業(yè)生產(chǎn)工作流程組織教學(xué)，使學(xué)生在企業(yè)生產(chǎn)氛圍下學(xué)習(xí)專業(yè)知識、專業(yè)技能，不斷養(yǎng)成職業(yè)素質(zhì)。通過這種形式，不僅可以彌補高職院校實訓(xùn)條件不足的問題，還可以促進教學(xué)內(nèi)容與工作內(nèi)容的對接。逐步實現(xiàn)校園學(xué)習(xí)環(huán)境與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的融合，為創(chuàng)建真正意義上的教學(xué)工廠、生產(chǎn)型實訓(xùn)基地打下基礎(chǔ)。基于虛擬工廠教學(xué)模式的課程教學(xué)設(shè)計還需要在實踐中不斷完善，從項目任務(wù)內(nèi)容的提煉到教學(xué)方法的改進，是高職教育教學(xué)模式的一種有益探索。

參考文獻：

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[2]劉煒.《機電設(shè)備安裝與調(diào)試》理實一體化課程教學(xué)設(shè)計[J].經(jīng)貿(mào)實踐,2015(10):313.

[3]夏德洲,夏東雨.基于行動導(dǎo)向的高職計算機類專業(yè)課程教學(xué)研究:以辦公設(shè)備使用與維護課程為例[J].湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2016,29(4):94-97.

[4]黃戈里.Q系列PLC的CC-Link通信控制的編程實現(xiàn)方法:以《現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試》競賽項目為例[J].電工技術(shù),2019(12):6-8.

作者：戴劍 單位：武昌職業(yè)學(xué)院