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1.电气自动化及节能设计概述
电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,它和人们的日常生活及工业生产有着密切联系。它在提高工作效率、运行成本、劳动生产率以及改善劳动条件等方面起着重要的作用。对于电气自动化系统来说,由于城市电网的不断扩大,电力也不断增容,因此会使用很多的变频器、整流器等,而这样会造成大量的谐波产生,从而危害到电网。由此,为了消除谐波,从节能的方向考虑,电气自动化应主要从变压器、无功补偿、有源滤波器等技术上下功夫,可以利用减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法来使电气系统在运行的过程中达到节能的目的。也只有这样,才能使电气自动化系统使用时达到节能的效果。
2.电气自动化的节能设计技术
2.1电气工程的设计
在电力工程中,要达到节能的目的首先要做的就是做好电气工程的安装、设备等的设计。只有在第一步都做好了才能保证整个工程其后的设计与完成后使用时达到节能的作用。
①优化配电设计。电力系统就是要为安装这个电气系统的工程中需要用电的设备提供一个必要的动力。因此,在整个配电设计的过程中首先就要考虑到电力系统的适用性。对于适用性而言,应该满足用电设备对负荷容量与供电设备等可靠性的要求,还应该保证电气设备对控制方式的要求等。在配电的过程中,除了要满足用电设备与电气设备的要求之外,还要保证电力系统高效、稳定、易控、灵活、可靠等。在配电设计的过程中其次要考虑到的就是电力系统的安全性。而对于电气系统的安全性而言,首先就必须保证导线的绝缘性良好,然后在进行走线的时候应该保证各导线之间的绝缘距离。另外还要保证导线的负荷能力、热稳定和动态稳定的裕度,以确保在电气系统运行的过程中用电设备与配电设备的安全。除此之外,还要做好电气系统的防雷与接地。
②提高电气系统的运行效率。在电气系统中最好选用节能设备,从设备的选择就开始为电气系统的节能打下基础。另外,我们可以利用均衡负荷、补偿无功、减少电路损耗等方法来使得电气系统在运行的过程中达到节能的目的。比如,在进行配电设计时可以合理的调整负荷以及选取合理的设计系数。在电气系统的安装或是运行过程中采用这些方法能够提高电源的综合利用率与设备的运行效率,从而间接或直接减少电能的损耗。
2.2电气系统中的节能技术
①降低电能的传输消耗。电能传输时,因为导线有电阻从而会产生有功功率的消耗。但是线路上的电流是不变的,所以,为了降低电能在线路上的传输消耗,只能降低导线的电阻。事实上,导线的电阻和导线的截面积之间的关系是成反比关系,而和电导、导线长度成之间成正比关系。即要想降低导线的电阻,就必须从如下几方面着手:首先,选择电导率比较小的材质当作导线,从而降低电能在电路上的消耗;其次,缩短导线的长度。从而在布线的时候,让导线尽可能走直路,以免过走的弯路太多,以缩短导线的长度;最后,变压器尽可能接近负荷中心,以缩短供电的距离。其四,加大导线的横截面积。所选择的导线的横截面积尽可能大一些,利用降低电阻减少消耗,实现节能的目标。
②选取变压器。在设计过程中对于变压器的选择,必须满足如下几方面的要求:第一,应当选择节能型的变压器,从而降低变压器的有功功率的消耗;第二,为了使得通过的三相电的电流维持平衡,应当降低变压器自身的消耗,最好采取一定的措施比如三相四线制的供电方式、单相自动补偿设备、将单相用电设备分别接在三相电源上等方式从而减少负荷不平衡。
③无功补偿。在电力系统中,无功功率占有供配电设备的很大一部分容量,因此增大了线路的损耗,从而造成电网的电压下降,也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言,无功功率的直观表现为功率因数偏低,而当功率因数小于0.9时,用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款,因此用户用电的成本也增高,经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡,提高功率因数,从而事项节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的,而且能够提高经济效益和社会效益。比如,在受导电抗的作用下,电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零,因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收,不能被吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电容器产生的是超前的无功,因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进行抵消,即Q=QL-QC。
在采用无功补偿设备对电力系统进行无功补偿时,对于无功补偿设备的要求有以下几点:1)在使用电容器补偿时,电容器容量的确定应该根据配电电压的容量、负荷、三相电压的平衡度、自然功率因素、目标功率因数等参数经过计算来确定。而若是在补偿处产生了谐波的话就要串联一定量得电抗器,滤除线路上的谐波。2)为了有效的防止投切振荡、过补偿和无功倒送,在电容器的功率参数、无功电流、无功功率这些投切物理量中最好选择无功功率作为投切参数物理量。3)在很早以前的补偿电容组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和循环投切;后来又采用了按比例分配、按编码配置、投切开关按级投切。但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。
因此,现在所采用的是模糊投切,其适应面广、调节平滑、跟踪准确而且效果很好。在使用过程中,低压的时候投切开关则选择投切复合开关,而高压补偿柜中选真空接触器。
④使用有源滤波器。为了有效避免与电网联结电气设备的误动作,就必须消除谐波,而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加,产生的谐波越来越多,又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠,就会引起电压的畸变,从而造成电气设备产生误动作。概括起来,有源滤波器主要以下特性:具有优异的动态性能;反应快;能使功率范围更宽大等,能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下,采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤,在电气设备误操作之前就能够将其阻止,使电气设备的运行更加有效率,从而达到节能的目的。
3.结束语
总之,现今国家强烈要求发展“节能经济”的大好形势,有志于发展“节能经济”与“节能经济”的中国“工业自动化”的企业与单位,应当坚持“节能”理念。国家也已经注意制定发展“节能经济”的战略,制定优惠发展“节能经济”企业的政策,并积极支持“节能经济”的研发。同时,也应看到,我国在“节能技术”领域里的自主创新能力正在快速提高,新的更有效的“节能技术”正在国家的大力支持下研发出来,并被产业化应用。
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1电气自动化控制系统的概述
1.1电气自动化控制系统介绍
快速发展的科学技术带动着电气行业的不断进步,为更好地监管电力设备,电气自动化控制系统应运而生。电气自动化控制系统建立在计算机的基础之上,计算机根据管道温度,电流与电压的大小进行监控,在发生危险时及时启动控制装置,防止电气设备故障造成更大危害。简单来说,电气自动化控制系统就是依托计算机运行程序而形成的一种自动控制与监管的系统。
2电气自动化控制系统的设计
2.1电气自动化控制系统设计的理念
电气自动化控制系统意图监控电力设备的运行状况,防止电气设备出现故障而引发巨大问题。在进行电气自动化系统设计时,首先要考虑是否采用集中控制的形式,一旦电气自动化控制采用集中控制时,所有的电力设备都被一个系统监管,对电气设备进行维护与保养的成本降低,更为快捷。但采用集中控制的设计方法,全部电力设备的监管汇总于一处,单次维护量无形中变大,造成监管的难度增大。同时,由于多个电气设备的管道与标线汇集一处,一旦控制系统出现问题,就将引起整个设备的瘫痪[1]。因此,为了更好了解电气自动化控制系统,就必须认真研究控制系统的设计方式与组成。其次,电气自动化控制系统设计过程中可以考虑采用远程监控的方式,利用远程监控可以节省大量安装设备的电缆费用,减少安装成本,同时还能够保证信息快速传输。但远程监控的方式适合于小系统范围的管理,大型电气化管理系统的监管难度大,不能简单的采用远程监控方法[2-3]。最后,电气自动控制系统设计过程中应将现场总线监控考虑在内,现场总线监控可以有针对性地对不同电气设备进行监管,通过通信线进行沟通,缩减控制电缆的数量,降低监管成本,从而确保控制的高效性。
2.2电气自动化控制系统的功能
目前电气自动化控制系统通过ESC监控电气设备的运行状况,形成了一个输送信息的平台,此种电气自动化控制系统具有保护发变组和控制励磁变压器两大功能。控制系统有以下5方面的基本功能。1)发电机的励磁系统是控制系统的重要组成部分,灭磁和启励作为自动化控制的基本功能之一,监控着电气设备的平稳运行。2)电气自动化控制系统通过改变控制模式,从而产生增磁与减磁的不同功能,甚至能进行PSS的投退活动,确保电气设备的稳定。3)电气自动化控制系统通过对380V的电源进行监控,防止因电压突变产生的电流过大,烧毁设备的问题。4)在两台设备同时受电气自动化控制系统管理的情况下,控制系统对启变压器进行管控,保证两台设备的稳定运行。5)电气自动化控制系统能同时监控柴油发电机和保安电源,从而确保系统运行的稳定。
2.3电气自动化控制系统的组成
目前的电气自动化控制系统主要由电源供电回路、保护回路、信号回路、制动停车回路、自锁及闭锁回路等组成。为更好地理解控制系统的组成,以电源供电回路和制动停车回路进行具体说明,电源供电回路采用AC380V和220V等多种供电电源作为工作电源,受此电压的供电电源的驱动,控制系统得以顺利运行。制动停车回路指启动制动环节,让异常运行的电气设备停止运转,通常表现为倒拉反转制动、能耗制动灯。电气自动化控制系统的组成虽有不同,但制动系统的宗旨都是为监管设备的正常运行服务,快速发展的科技将推动控制系统的升级与更新。
2.4电气自动化控制系统的未来发展
现有的控制系统一般由电源供电回路等组成,主要使用380V的电压进行工作,但随着OPC技术的更新,Microsoft在Windows平台的广泛使用,推动着电气行业的一次次革命。电气行业的革命代表着电气设备的升级与更新,为更好地监管新型设备,控制系统必然要随之改变。传统单一功能的控制系统正逐步多样化、简便化、快捷化,越发符合当前发展水平,未来的控制系统将不局限于监管电气设备,将拓宽其对生产过程、人事资源的管理范畴,促进其工作的顺利开展。
3结束语
综上所述,电气自动化控制系统通过监管电气设备的运行情况,防止电气设备因损坏而产生更大的损失。当前的电气设备主要在380V下工作,需要考量集中控制与网络控制的问题,但经济与科技的快速发展,必带动电气行业的更新与升级,电气自动控制系统正不断完善,更好地进行设备监管工作。
参考文献:
[1]达,伟.浅电动系统[J].电源技应,2013,(5):146-148.
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Keywords: hydropower plants; Modification; explore
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
一、概况
吉仁河电厂是一座径流式水电厂,装机为2×15000KW 的立式混流式水轮发电机组,电厂电气二次设备为1999年设计和制造的产品,由于当时的设计标准较低,自动化程度差,控制和保护设备老化,设备维护工作量大,备品备件无处购买,无计算机监控系统。
二、改造原则
本次改造的原则是:解决影响安全生产的主要问题,提高电厂安全运行水平,保证水轮发电机组可靠、稳定和安全运行,保证电能质量和电网运行的稳定性,加快水电站机组调节速度及整个电站反事故速度,实现水电站优化运行,提高劳动生产率,减少电站运行费用,减轻运行人员劳动强度,大幅提升电厂综合自动化水平,实现“无人值班(少人值守) ”。全站按全计算机监控进行总体设计和系统配置,整个系统按远方调度层、厂站级控制层和现地控制层进行配置。
三、电气二次设备改造范围
电气二次设备改造主要包括计算机监控系统、微机保护系统、视频监控系统、辅机控制系统及相应电缆。
1、计算机监控系统包括2台水轮发电机及其辅助设备的监控、2 台主变的监控、2回110kV 出线及2回35kV 线路的监控、全厂公用设备监控、厂用电系统、厂用直流电源系统、全厂公用油水气系统、10kV 配电站、水力量测系统。
2、微机保护系统包括2台水轮发电机组保护、2 台主变的保护、2回110kV 出线及2回35kV 线路的保及备自投保护。
3、视频监控系统包括主阀、水机室、渗漏集水井、发电机层、中低压气室、10kV高压室、前池取水处、母线廊道。
四、微机保护系统改造
1 、发电机差动保护单元:比率差动保护、过励保护、欠励保护和C T 断线保护。发电机后备保护低压闭锁过电流保护、负序电压闭锁过电流保护、过电压保护、转子一点接地保护、过负荷保护和定子接地保护。
2 、厂用变压器保护单元:电流速断保护、过电流保护、过负荷保护、零序电流保护和电压回路断线保护。
五、计算机监控系统改造
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实施技术改造的目的是做到“吃大坯”和“一火成材”,提高轧制速度和成品质量。但是实施高速轧制后,带来轧材上冷床的控制以及冷床拨料周期不能适应高速轧制节奏等问题。因此,解决“超短冷床”对高速轧材收集的协调控制问题是本次技术改造的核心问题。
在原有条件下实现改造的工艺设备布置如图1所示。通过对增加的单夹辊、分线器、双夹辊、双夹制动器和双线收集落料器等工艺设备的整体协调控制使上述矛盾得以解决。而其本质在于“一线”变“双线”。具体工作过程是:轧材从成品机架出来后先由倍尺飞剪剪切,然后用分线器将高速行进的轧材交替送入1#通道或2#通道,双夹辊的作用是保证分线后的轧材能顺利行进,当轧材尾部接近双夹制动器时,制动器对高速行进的轧材进行制动,使轧材以较低的速度安全抛送上冷床的双线收集落料器,再由双线收集落料器将轧材放入“步进式齿条输送冷床”的相应位置,完成轧材收集任务。
1―推钢机;2―加热炉;3―Φ500 mm×3机列;4―160 t剪;5―Φ400 mm×1机列;6―Φ300 mm×5机列;7―Φ300 mm×3机列;8―飞剪;9―单夹辊;10―分线器;11―双夹辊;12―双夹制动器;13―双线收集器;14―冷床; ―光电管F
由剪之后的轧材可以由分线器分别送入两条输送通道,因此能有效解决高速轧制和冷床收集能力低的矛盾。显然这种“提高”收集能力的办法是通过“双线收集落料器”的双线收集能力和将轧材分别放入不同的步进齿条位置的功能,使步进齿条输送机的一个工作周期的动作等效完成了两次步进输送动作而实现的。通过上面的介绍可以知道,这种工艺的实现要求电气控制系统必须完成对单夹辊、分线器、双夹辊、双夹制动器和双线收集落料器以及步进式齿条输送机等设备的整体协调连动控制。各单体设备的动作时机要准确、恰到好处。否则,轻则影响轧材质量,重则导致跑钢事故。
2 电控系统的配置
实施上述改造方案以后,轧制速度提高,因此差动连轧机列存在轧制的稳定问题。解决的办法是增设活套实现无张力轧制或微张力轧制。倍尺飞剪也必须与终轧速度配合,完成剪切控制。同时还要对系统的运行状态进行监测和保护,完成对各架轧机的基速设定,实现多台工艺设备的联动控制。
3 主要问题的技术措施
要实现整个工艺过程,必须解决下面几个方面的问题:
(1)确保成品质量和连续稳定轧制的活套控制问题;
(2)快速倍尺剪切问题;
(3)高速轧材超短距离制动的上冷床控制问题;
(4)冷床拨料周期长与高速轧制的矛盾,提高冷床的收集能力;
(5)实现全线的自动和协调控制。限于篇幅,这里仅以冷床的协调控制方面的问题作介绍。
3.1 高速轧制与超短距离制动矛盾的解决
从成品轧机出来的轧材经倍尺剪切后上冷床的自由滑行距离与其速度的平方成正比。
改造后的终轧速度为14 m/s,轧材的自由滑动距离为24.5 m,原有飞剪与冷床的距离只有12.8 m,显然不能满足要求。为解决这一问题,在冷床前部设置了制动器,使高速行进的轧材适当降速以便实现安全上冷床。由(1)式可知制动的速度也不能太低,应与制动器到冷床的距离相配合,保证轧材离开制动器后能全部自由滑入收集器内。由此可以确定制动器的速度应为
3.2 分线器的转换时机
用制动器解决高速轧材上冷床的问题实质上仅是解决了轧材的高速度与超短距离制动的矛盾,并不能彻底解决整条自动化生产线的矛盾,反而会带来轧材的制动和高速轧制节奏的严重冲突。这个问题的解决是通过设置一个分线器,实现一线变双线使之得到彻底解决的。从这个角度可以说分线器是体现新轧制工艺的关键设备。
分线器进行转换动作的时间参考点有两个,一是飞剪的剪切时刻,在飞剪剪切前一段时间动作;二是双夹辊的动作时刻,双夹辊夹住轧材后就可以保证轧材在该线路上正常行进,此时分线器就可以动作。利用前一参考时刻要受到飞剪动作的影响,使系统更为复杂,因此实际系统中采用后一种办法,简单可靠。
3.3 双线收集落料器的控制
双线收集落料器与步进齿条输送冷床配合动作。当倍尺轧材全部进入收集器后,传动轴转动半周,轴上凸轮将槽瓦打开,轧材落入步进冷床。传动轴每转动半周,双线收集落料器完成一次落料动作,落料动作两侧交替进行,这样与分线器、双侧制动器配合,就可以解决因终轧速度高而出现的冷床拨料周期来不及的问题。
双线收集落料器的工艺动作是基于在双线两侧设置的金属检测器信号再配合适当的延时以及配合配置在落料器转动轴上的半周检测器信号共同完成的。
3.4 热金属检测器
为了完成轧线各设备的协调动作,在飞剪前、单夹送辊前和双夹送辊前设置了热金属检测器
F0、F1和F2(F3)。各检测器的作用如下:
(1)F0为飞剪切头、切尾提供动作的基准信号;
(2)F1为单夹输送器提供动作的基准信号;
(3) F2(F3)为分线器、双夹输送器和制动器提供动作的基准信号。
为了正确地完成工艺动作,各信号均需配合一定的延时时间。其中,由F2(F3)产生的信号要控制分线器、双夹输送器和双线制动器等几个设备的动作,与它配合的有几个延时时间。从工艺动作的要求可以看出:双线输送器和双线制动器的动作必须是互补的。所谓互补,是说当一侧的输送器实现输送动作时,同侧的制动器必须处于非制动状态;而当本侧的输送器完成输送动作后,这一侧的制动器则开始制动动作。另一侧的情况也是如此。具体的动作过程如下:
当棒材从成品的终轧机架来到热金属检测器F0时, F0发出一个信号给PC,PC接收到这个信号后经过一个延时t0(确保棒材已到达飞剪)向飞剪发出切头动作信号,使飞剪完成切头动作。当棒材头部还没有到达F1时,分线器处于原始位置(例如1#通道),后面的双侧夹送输送器的两侧都处于放松状态,尽管没有棒材,但此时双侧的制动器都处于制动状态。当棒材头部到达F1时,它向PC发出一个信号,经过一个延时t1后(确保棒材已经到达单夹输送器),PC向单夹输送器发出动作信号,使单夹输送器实现夹送动作。此时的分线器仍处于原始位置(例如1#通道),因此棒材将被送入1#通道。
当1#通道的热金属检测器F2检测到棒材时,将信号提供给PC,经过延时,PC向1#通道的双夹输送器发出动作指令,实现棒材的接续输送功能,此时同侧的制动器立刻变为放松状态,保证
正常输送棒材。一侧的双夹输送器一旦完成夹送动作,就为分线器的换线动作(由1#通道转换到2#通道或由2#通道转换到1#通道)提供了充分条件,但是为了减少不利的轧制工况(扭曲拉伸轧制),经过适当的延时后,PC再向分线器发出动作命令,为下一根棒材进入2#通道做好准备。
当棒材尾部离开F0以后,F0信号的消失通知PC适时做切尾动作。
由剪进行倍尺剪切前,单夹输送器早已处于夹送状态,飞剪倍尺剪切时,由于前后棒材的速度不同,必然使切开的棒材之间出现空档。因此,当前一根棒材一离开F1, F1的信号会变为低电平,使单夹输送器立刻放松,为下一次夹送棒材做好准备。
当棒材尾部离开F2时,双线夹送器1#侧立刻放松,稍加延时同侧的制动器即开始夹紧制动动作,实现制动上冷床。
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山西省教育厅结合我国“中国制造2025”“工业4.0”发展战略,举办了“山西省职业技能大赛”。其中,“自动化生产线组装与调试”比赛项目是促进高职院校适应当地经济、紧贴产业需求,发展装备制造企业急需的自动生产线的安装、调试与维护技术人员。新时代背景下,“1+X”证书制度的开发和建设,促进了高职院校评价向社会开放,将学历证书和职业技能等级证书相融合,提高学生的就业能力,缓解就业压力和矛盾。以职业能力为导向,提出了高职院校电气自动化技术专业人才培养模式与“1+X”证书制度高度融合。“自动生产线组装与调试”项目技能大赛和“1+X”证书涉及的专业课程内容正是电气自动化技术专业所包含专业课程的整合。主要包括变频器技术、伺服控制技术、传感器技术、气动技术、PLC编程及硬件技术、组态控制技术、机械技术、机器人编程及调试技术、自动生产线的安装与调试技术、自动生产线故障诊断技术等多门学科,要达到要求的基本条件,需要把所有专业课程的基本理论和基本实践技能完美地结合在一起。
2电气自动化技术专业当前存在的问题
临汾职业技术学院电气自动化技术专业课程体系以2008年修订的《电气自动化技术专业培养方案》为基础,按照近几年技能大赛、“1+X”证书和社会职业能力需求先后对培养方案进行了两次修订,课程体系不断更新。但经过多年来的教学实践,还是发现一些问题有待完善。2.1课程体系存在的问题。(1)实践教学总学时略显偏低,学生理论知识基本掌握,但实践技能水平偏低。缺乏实践技能综合训练课程,不能通过综合实训项目把所学的专业内容与实际生产设备联系起来。(2)课程设置机械部分课程比重过大,占用学时略多,使得电气方面的课程学时开设不足,从而造成学生电气方面的基础知识和技能不够扎实。(3)课程体系与1+X证书、技能大赛所需专业知识侧重有所偏差,对考取职业资格证书和参加技能大赛带来一定的影响。(4)企业岗位需求不能与课程体系无缝对接。企业所需的职业能力、实践能力与学生在校期间掌握的理论、实践能力存在一定的偏差。2.2技能大赛展现的问题。(1)由于培训周期长、知识面广、实践技能水平要求高,从开始培训到能够参加比赛,至少需要半年以上的学习和实践过程。培训过程中,学生的基本功不扎实,动手能力差,加上繁多的专业知识和大强度的专业训练,大部分学生在培训过程中非常吃力。(2)指导教师要对不同层次的学生、多个专业课程内容进行授课,教学难度极大,缺乏一支理论扎实、技能水平高的技师型教学团队。(3)学生自己能够理解的一些问题,不能准确地用语言表达。特别是在比赛过程中的答辩环节,很多学生会做不会说,这也是一种专业知识薄弱,理论与实践基本功不扎实、技能训练周期短的问题造成的。(4)近年来,技能大赛中低压电器线路安装与调试、传感器安装与调试、气动回路安装与调试等实践操作能力、元件检测能力、故障诊断能力相对薄弱。尤其近几年比赛中出现问题最多的并不是PLC编程的问题,而是设备电气线路安装速度慢,电气元件检测与调试不熟练,出现故障不能及时诊断和排除,影响了技能大赛的成绩。2.3“1+X证书”存在的问题。虽然劳动和社会保障部颁发的《维修电工职业资格》认证,基本满足电气自动化技术专业的基本理论和实践技能的要求。但还不能满足新形势下“1+X”证书制度试点的要求,还不能完全与企业、行业用人标准接轨。
3电气自动化技术专业改革措施和成效
电气自动化技术专业人员必须具有计划组织、团队协作、开拓创新等综合职业能力,具备自动化设备的安装、调试、编程、故障诊断及维护等技能。为了注重“工匠精神”的培育,还将职业素养也纳入了竞赛内容范围。因此,职业院校人才培养要与国家职业标准、企业要求对接,进行相互融合,把技能大赛、“1+X”证书与课程建设、教学资源建设紧密结合,对电气自动化技术专业人专业建设和改革具有很重要的指导意义。3.1将部分专业课程进行了拆分、重组,构建了新的课程体系。(1)结合电气自动化技术专业建设现状和技能大赛、1+X证书基本要求,构建能胜任电气控制及自动化系统设备的安装、调试、运行、维护等岗位的课程体系。将原课程体系中的专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程及专业选修课程内容进行优化,提高了学生的就业竞争力、精益求精的工匠精神和可持续发展的能力。例如,《低压电器及PLC》《电机与变压器》两门课程拆分为电动机拆装实训项目、低压电器实训项目、PLC系统与编程实训项目。又根据实验实训条件,重新组建成《电机与电气控制技术》《可编程序控制器编程与实践》两门课程。(2)为了适应近年来新的技能大赛项目和企业职业能力要求,增加了专业核心课程《工业机器人现场编程及操作实训》、专业拓展课程《自动化系统集成综合训练》、专业选修课程《工业机器人离线编程》。并将《机械设计》《液压气动》《金属工艺及热处理》三门课程整合成《机械基础》《金工实习》两门课程。3.2加强实验实训室的改造、升级,加大实验实训比重,提升实践技能水平。(1)增加了工业机器人综合实训室、3D打印实训室,同时,对老旧实验实训室进行维护和改造。引入模块化实训教学模式,将专业课程按照实训项目划分为PLC实训、单片机实训、数控加工实训、电动机拆装实训、金工实训、自动生产系组装与调试实训等多个模块化实训项目,逐步实现所有专业课程理实一体化教学模式。2019年,自动化171班的38名学生在山西华翔集团顶岗实习期间,经过短期培训,能够快速适应工作岗位,尤其在自动化生产线的调试、工业机器人操作、数控机床操作、产品检验等工作岗位表现突出。有5名同学实习不足两个月就晋升为班组长或技师,快速成为企业技术能手,充分体现了理实一体化教学效果,大大提高学生技能水平。(2)将部分实验实训室免费开放,学生可以利用节假日或课余时间进入实验实训室进行理论学习和实践操作,并安排专业课教师进行技术指导,加强理论知识与实践能力的相互融合。学生在专业课教师的指导下,自发组织了“3D打印兴趣小组”,利用实验实训室开放时间,自己动手制作了prusai3型3D打印机。学生在组装、调试的过程中,对3D打印机的结构、工作原理和3D打印切片软件参数设置有了更深的了解。学生们充分发挥自己的想象力、创造力,利用3D打印机制作出了很多学习、生活中实用的小设计、小发明、小创造,激发了学习专业知识的兴趣,提升了学生技能水平。3.3加强校企合作,实现产教融合协同育人模式。(1)利用学校教学资源和企业专业技术优势,校企合作共同开发课程资源。做到优势互补、资源共享、协同发展,让学校、企业共同参与电气自动化专业改革,把企业文化、职业能力、考核体系等方面融入人才培养方案,提高教育教学水平。2020年,我院抽调专业课教师与山西华翔集团技术管理人员共同联合开发了《数控加工实训》精品课程,尽可能真实地把大量企业生产制造与产品开发中的图纸、案例、程序、配方等纳入课程教学体系中,共同打造精品课程。开发完成后,不但可以作为学校理实一体化教学资源,也可以作为企业员工培训的教学资源。(2)在开发适应企业转型发展、能力提升的专业课程的同时,聘请企业专家进入课堂进行专题讲座,促进校企共同发展,协同育人。2020年,我院两名专业课教师深入企业,为立恒钢铁集团进行了特种作业人员安全技术《低压电工作业》和《熔化焊接与热切割作业》培训,共计64学时、300余人次。2019年,自动化171班学生在山西华翔集团实习时,定期邀请企业专家、车间主任、班组长进行专题讲座。主要对企业文化、企业管理制度、成才事例、专业技术等方面进行授课,让学生能够快速地了解企业,了解岗位,快速成为适应自身发展的高素质技术人才。(3)专业课教师进入企业实践锻炼,促进校企技术交流,将企业标准、行业标准融入专业改革。充分体现了理论知识和实践技能的转化、实际生产和教育教学的相互融合,注重岗位责任、安全、纪律意识的培养和建立,对电气自动化技术专业改革提供了依据,更具有很重要的现实意义。2019年开始,我院共计选派10名专业课教师利用假期赴山西华翔集团、旺龙药业集团、火鸟无人机有限公司等企业进行实践锻炼。专业课教师在数控加工、自动生产线调试、工业机器人操作、无人机驾驶、产品检验等岗位进行了实践锻炼。3.4建立线上线下教学资源库,充分发挥网络教学优势,提高教学效果。根据新的课程体系,将以前的课程资源重新整合,开发出适应新的课程体系和技能大赛的课程资源。目前,已有《工业网络及组态控制技术》《数控加工实训》《工业机器人离线编程》等课程建立了校级网络课程。作为院级科研课题,“可编程序控制器编程与实践的线上线下混合式教学模式”已立项,正在建设中。今年疫情期间,所有专业课教师利用网络资源和线上教学平台,搭建和完善专业课程资源库,进行线上教学,将理论知识和实践技能通过网络远程进行传授,所有专业课程全部实现了线上教学。疫情缓和后,针对网络教学只能进行理论学习和实践技能展示的实际情况,将所有专业课程全部转为模块化实训,通过线下技能强化训练和线上课程的复习,提升了学生的实践操作能力,巩固了理论知识的学习。3.5电气自动化技术专业知识面广、辐射能力强,通过专业改革加强相近专业的建设。(1)以电气自动化技术专业改革为抓手,组建以电气自动化技术为龙头的专业群,并推动其他相关专业快速发展。从2016年到2019年,连续四年增添了机械设计与制造、工业机器人技术、新能源汽车、无人机应用技术四个新的专业。实现资源互补、共同发展,推动机电一体化技术、工业机器人技术、机械设计与制造、无人机应用技术、新能源汽车等专业的协同发展。(2)根据电气自动化专业发展方向,结合实验实训室升级改造情况,开发了两个新的技能大赛项目,“机电一体化项目”“工业机器人技术”项目正在建设中。3.6专业改革与技能大赛相结合,把技能大赛引入课堂。(1)增设《自动生产线调试与维护》课程,将技能大赛内容引入课堂,让所有的学生了解技能大赛,参与技能大赛。让技能大赛与电气自动化技术课程体系相互融合,让学生掌握自动生产线的机械、电气、气动回路、传感器、变频器、伺服控制的安装与调试能力;PLC、组态控制技术的程序设计与调试能力。2020年4月,山西旺龙药业集团新进4台口罩机生产线,缺乏自动化设备安装、调试技术人员,我院抽调自动化171班4名学生赴旺龙药业进行口罩机生产线组装、调试,及时将设备安装、调试完成,保证了口罩生产进度。最终四名同学被企业留用,成为自动化设备维护岗位正式员工。(2)同时,围绕技能大赛开设校内其他课程的校内技能竞赛,逐步将技能竞赛成为常态,使每位学生都能参与技能竞赛中,有利于提高师生技能水平提升,让技能大赛不再遥不可及,学生技能水平逐年提高。自2017年以来,我系每年举办校级职业技能大赛,先后举办了单片机程序设计、PLC编程与调试、电动机拆装、数控加工、金工等多项技能大赛,共计有30多名学生获奖。2019年,在山西省第十三届职业技能大赛中,我院两名学生在组队参加“自动生产线组装与调试”项目比赛,荣获“二等奖”,取得了第三名的好成绩。同时,有两名专业课教师荣获“优秀指导教师”。通过比赛不但提高了学生技能水平,也提升了教师的实践能力。为创建高技术、技师型教师团队打下了良好的基础,也为职业技能大赛的选手选拔提供了有力保证。3.7实行专业课教师轮流辅导技能大赛。让所有专业课教师参与技能大赛培训,有利于专业课教师对技能大赛的竞赛内容、规则以及专业课程的重难点深入了解,从而增强实践技能教学能力。在技能大赛培训过程中相互学习、共同提高,将专业课教师快速打造成电气自动化专业技能大师,逐步提高整体实践教学水平,创建一支技术过硬的技师型教学团队。近年来,共计有6名教师参加了技能大赛培训。参与培训的教师通过实践技能培训、锻炼,解决了一些课堂教学中存在的疑难问题,并把技能大赛培训过程中的经验和机巧应用在平时的教学中,提高了教学效果。随着技能大赛项目的不断增加,轮流辅导的制度不断完善,参与技能大赛辅导的教师越来越多,最终将实现全员参与,整体提高。3.8专业改革与“1+X证书”相结合,实现“双元化”的育人模式。(1)对电气自动化技术相关专业“1+X证书”试点进行了申报,以专业带头人为龙头组建教师团队,与培训评价组织共同对有关“1+X”证书和标准的进行开发和建设。(2)进一步完善试点人才培养方案,做好职业教育“学分银行”建设,聘请企业、行业专家共同参与试点申报工作,着力打造“多元化”育人模式。(3)继续做好劳动和社会保障部颁发的高级维修电工职业资格的考试认证,同时,继续拓展新的职业技能认证。2020年,我院与山西华翔集团共同成立了华翔学院,本着“优势互补、资源共享、互惠互赢、共同发展”的理念,共同培育面向未来、高技能的装备制造行业人才。同时,山西华翔制造有限公司也成为我院“1+X”证书试点。
4结语
专业改革要与企业职业能力需求、技能大赛、“1+X”证书接轨,充分发挥校企合作优势,也是实现双主体育人的重要举措。通过对电气自动化技术专业的改革,大大加强了技师型的师资队伍建设,构建了全面的教学管理体系,提升了师生的技能水平,拓展了校企的合作、创新。为其他相关专业的教学改革提供了参考,对推进我院的转型发展具有重要的现实意义。
参考文献:
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篇6
一、传统电气自动化技术课程体系的不足
传统的电气自动化课程体系一般针对电工电子及继电控制等,并明显偏重电气控制。而当前科技发展的态势特别注重专业交叉融合,电力电子技术,自动检测技术,机械技术,信息技术等高度结合以实现生产线的柔性化与智能化。还有目前开设的一些课程带有明显的滞后性,如 《自动控制原理》等关于电气自动化技术基础方面的课程, 课程内容除了一些有关自动化系统的基础理论外,其课程中所讲述的电气自动化技术、装置与器件,大多数都与当前工业现场使用的新型技术、装置等脱节。目前许多高职高专电气自动化的教学都带有一定的随意性,电气自动化课程和内容常常只是根据本校的场地、设备、考证要求、教师素质来开设,教学内容多呈散乱的低水平状态,难以保证课程的教学质量。随着生产设备科技含量不断的提高,以满足企业需求为目标的新兴行业不断出现,电气自动化专业要保持其自身的特点,必须强化专业方向,优化课程体系改革。
二、课程体系的改革与优化
电气自动化技术课程的设置主要有两种方法,一是在保持原来开设的电气自动化基础课程基础上,将当前通用的电气自动化技术插入到传统技术课程中,如将 PLC技术或变频技术穿插到电机控制、继电器控制等技术中,以解决电气自动化技术课程不足的问题。二是单独开设自动控制原理、PLC、自动检测、单片机技术、变频调速技术、电力电子技术、工业网络、组态技术、供配电技术等课程。由于信息技术和计算机技术在电气自动化领域中的应用日益广泛,要求我们必须对原有课程体系进行改革,并根据自动化技术的发展增加新的教学内容。经过调研和实践论证,我们在课程体系中增加自动化领域应用广泛的新技术课程。如:“变频器应用技术”“计算机网络技术”“电子EDA技术”“计算机控制技术”“组态软件”等课程。同时,根据高职高专的特点,理论知识以适用、够用为原则,对一些课程进行整合。将《C语言》与《单片机原理与接口技术》这两门课程合并为《单片机原理与应用》;如将《工厂常用电气设备》与《电机与拖动》这两门课程合并为《电机及电气控制》;将应用相对较少的“工厂供电”的内容进行整理更名为“供配电技术”,同时把该门课程变为企业课程,让授课内容更贴近生产一线等。
三、新课程体系的特色思考
1. 保持教学内容的基础性与综合性,体现其现代性与应用性
新构建的电气自动化课程内容应该以基础技术为主,兼顾技术的综合性,它是新构课程内容整合的一个重要原则。科技的发展日新月异,新技术的应用更是层出不穷,要想在课程体系中实时反映最新的技术,无论从设备、师资和教学资料等方面,都是难以做到的。所以,课程的先进性不完全等同于技术的先进性。但是,教学内容的遴选应该是当前较普遍应用的技术,将一些新器件和新技术的应用整合进教学中来 。如触摸屏,人机界面技术,组态网等。
2. 改革实践教学体系,注重技能训练
整合后的新课程体系应注重实训环节,使学生在掌握基础知识基本理论的基础上,通过大量的实训环节,提高实践技能。加强自动化技术基本技能(电力电子、电器产品装配及维修)、计算机应用能力(单片机技术、电子EDA技术、电气 CAD、计算机控制技术)、专业能力 (自动检测技术、电力电子技术、工厂电气控制技术、可编程控制技术)和工程实践能力(工程实践、生产实习、顶岗实习) 训练。完善实训条件,独立完成技能实训,同时加强对实训过程的指导和管理,真正建立起适应高技能应用性人才培养的办学模式。
3. 加强“双师”型师资队伍建设
电气自动化课程体系建设能否达到目的,关键在教师的观念、教师的能力、教师的素质。要更新理念,组织教师开展教研教改,拓宽师资来源渠道。鼓励青年教师到高等院校、培训机构和企业进修学习,提高学历 、学位和专业实践技能,同时从其他院校、科研机构、企业等单位聘请理论新、实践工作经验丰富的工程技术人员充实教师队伍,专业教师到企业或生产服务一线顶岗实践等多种形式提高教师的双师素质。
高职高专在实践教学中,坚持以能力为本位,根据各专业培养目标,在分析、预测就业形势和就业市场的基础上,精选实践教学内容,不断的优化与改革专业课程体系,把技能训练和职业素质培养有机结合起来,注重学生综合能力的培养与提高,突出强调职业岗位针对性,从而增强学生的择业竞争力。
【参考文献】
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随着国家工业化进程的加快,电力运营企业在不断增加,其相互间的竞争也更加激烈。企业若在竞争中处于优势地位,则需对火力发电厂的运行模式加以改革,在确保其基础设备安全、可靠工作的基础上,尽可能地减少成本的投入,提高企业的生产效益。随着智能自动化控制技术的发展及应用领域的推广,在发电厂中应用自动化控制技术可明显改善其发电效率,并可对资源进行合理利用,因而当前在火力发电厂中拓宽自动化技术的应用领域是电力企业关注的焦点之一。
1 当前自动化控制技术的发展现状
1.1 自动化控制技术基本介绍
所谓的自动化控制技术,即是在没有任何人员的参与下实现对生产或其他工作方式的干预,使之按预期设定的程序或规律开展进行的控制技术。自动化控制技术强调“自动化控制”这一主旨,减少了人为地干预行为,从而降低对人员的需求及因人为操作失误造成的故障发生率。
自动化控制技术主要包括有控制器模块、被控单元,执行机构以及变送器,其中控制器模块是整个控制系统的核心部分,其通过对被控对象进行分析从而控制执行单元开展不同的动作,而变送器则是实现控制器单元与被控对象正确通信的重要枢纽,其将被控对象的运行状态转换为控制器可进行识别的信号,控制器在对信号进行分析后做出正确判断,从而将相应的控制指令下传给执行机构,如此便形成自动化控制过程。
1.2 自动化控制技术的应用
因自动化控制技术减轻人们工作的负担,且自动化控制技术具备开环控制及闭环控制等可实现不同控制精度的系统,因而其广泛应用于冶金、机械制造、航空航天等领域中,且取得不同程度的成就。随着自动化技术的成熟及其带来的便利,当前工业生产及生活中大量提高对自动化技术的应用。
2 火力发电厂生产工艺流程及应用自动化控制的意义
2.1 火电厂发电工艺过程
火力发电厂实现将现存资源如煤、石油等转换为电力资源,其是当前最为主要的发电形式。其发电过程可概括为如下:首先是将发电所需的燃料处理为适合当前锅炉燃烧的形式,如可将煤块研磨成煤粉等,并在热风的吹力作用下将其送入值锅炉内进行充分燃烧,从而将其中存储的化学能以热能的方式释放;其次,锅炉中的水在将热能吸收后在锅炉内压力值达到一定程度下,水会以蒸汽形式存在,而随着蒸汽的流动在过热器中继续吸热后转变为过热蒸汽,其沿着新汽管道送入至汽轮机中,并对汽轮机做功,从而为汽轮发电机组转子提供动力,驱动轮子旋转;转子在旋转过程中,转子中有励磁激励电流产生的磁场亦随之运动,从而使得定子线圈的磁通量周期性的发生改变,从而在定子线圈中产生感应电动势,形成电能;最后,在通过电网系统将电能输送给负载,如此便完成整个供电工程。如图1所示。
2.2 自动化控制的主要优势特点
在火力发电厂进行自动化控制可大力提高火电厂设备的运行效率,并减少人为的工作量。随着自动控制技术的成熟及完善,当前发电厂中自动化控制以多元化形态发展,其主要特点如下所述:
2.2.1 自动化控制系统的安全性
由于自动化控制技术强调“自动化”,减少人为地干涉发电厂的运行动作,因而其可显著降低因人为操作不当造成的故障或其他事故的发生,使发电厂各设备保持在安全、可靠的状态工作,提高其供电的稳定性。
2.2.2 自动化控制系统的先进性
因自动化控制技术属于新型科技,处于当前技术先进性水平,再加上其对控制设备的性能要求较为严格,进而带动产品的先进性。技术上的先进性与产品上的先进性使得自动化控制整个系统处于先进性水平。
2.2.3 自动化控制系统的经济性
火电厂自动化控制技术的应用,可对发电厂中各设备、各系统的运行进行合理调度及安排,从而尽可能地提高对投入资源的充分利用,减少成本投入的同时满足工业生产及日常生活对用电量的需求,为电力企业增加经济收益。
3 火力发电厂自动化控制技术的主要应用
3.1 自动化控制在火电厂中的功能实现
在火电厂中应用自动化控制技术的核心功能是能够实现“自动化”,其可通过监控及检测装置对发电厂中运行的各种设备进行运行状态的获取,并将其传送到控制系统中进行分析判断,从而确定设备接下来的操作,同时也可及时发现设备运行中存在的异常情况,并对其进行报警处理,降低故障的发生及因故障问题造成的经济损失等;另外,自动化控制系统具备信息存储的功能,可将设备的启停频率及故障情况记录归档,进而可为火电厂提供数据反馈信息,如以脉冲形式或是测控设备自带的计量功能对发电量进行统计,从而实现实时在线对发电厂内的电气设备的管理工作,并可对系统故障问题进行诊断分析;此外,因自动化控制的应用,在遇到紧急突况时,可自动切断供电线路或是将设备进行启停,从而确保现场设备及工作人员的安全。
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随着经济社会的发展,在社会生产活动中对于专业人才的需求呈现细分化的趋势。工业电气工程自动化应用技术专业是电气信息领域的一门新兴学科,是理、工、文相结合,融机械工程、艺术学和计算机设计于一体的新型交叉学科专业之一。但是由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。因此对于电气自动化应用技术专业高级人才的培养极为重要,在不断的专业教学发展中要注意创新改革,以符合工业生产的多种需求,促进工业的创新发展,速进经济的蓬勃发展。
工业电气自动化应用技术专业发展现状
工业电气自动化应用技术专业是电气自动化应用技术专业的一个分支学科,隶属于电气自动化应用技术专业。工业电气自动化应用技术专业是培养从事电气自动控制系统和电力能动控制系统的安装、调试、运行、维护和技术管理的实用性技术型人才的专业。主干学科包括电子工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。主要专业课程有:电子技术、工厂供电、电工基础、变流技术、电机与拖动、AutoCAD、PLC技术、交直流调速、微机原理应用、电气控制设备、检测技术、计算机网络等。工业电气自动化应用技术专业培养的是专业复合型人才,可从事工业产品造型设计,应用计算机造型、设计、实现工业产品的结构、性能、加工、外形等的设计和优化;也可从事工业电气自动化设备的管理工作。专业发展前景广阔。
工业电气自动化应用技术专业岗位要求
工业电气自动化应用技术专业岗位要求,包括基本能力、核心能力和关键能力三个方面的具体要求。
基本能力包括,电气识图、电器工艺以及电器维修能力。核心能力包括计算机技术综合应用能力、自动生产线的运行维护保障能力以及典型设备自控系统应用维护能力三项内容。计算机技术综合应用能力具体有计算机操作及网络技术应用能力、工业控制计算机及板卡应用能力、单片机技术应用及开发能力等;自动生产线的运行维护保障能力具体有工业机器人应用能力、传感及信息处理系统、仪表应用能力、先进生产工艺及流程应用能力等;典型设备自控系统应用维护能力具体有电气设备运行、安装调试、维护管理及运用新技术进行技术改造能力、常用自控系统安装、调试、维护及技术管理能力等。关键能力包括可编程控制器技术应用,可编程控制器((PLC)选型、程序编制及系统应用维护的能力和微机监控系统上位机组态能力等。
工业电气自动化应用技术专业教学改革措施
1、与市场需求结合,明确改革目标
工业电气自动化技术专业的教学改革工作,进行市场调研,分析现代工业生产电气自动化技术需求的专业人才,以能力培养为主线明确改革目标确保教学改革的顺利进行。市场的需求是教学的改革标准。市场要求电气自动化专业学生理论知识扎实、动手能力强以及有很强的适应能力。要分析电气自动化技术专业的培养目标以及课程体系的设置,围绕市场培养计划来设置电气自动化技术专业的课程体系,设立相互平行、融介交叉的理论教学和实践教学两大体系,形成课程培养特色,从而与社会的需求相适应。
工业电气自动化应用技术专业教学改革还要注重明确人才培养目标,培养具有理论知识和实践能力的专门人才,根据需要制定教学改革的教学内容。课程内容满足经济发展的需要,要结合企业的生产。工业电气自动化技术专业的教学改革要注重实际能力的培养以及多方面的创新能力的培养,要培养面向生产、建设、服务以及管理一线高级复合型人才。课程的结构要侧重理论的应用型,适应就业。
2、创新教学方法与手段
工业电气自动化应用技术专业教学改革要打破传统的教学观念,改革重知识、轻能力,重理论、轻实践,忽视全面素质培养的教学模式。用新的教育思想指导教学方法的改革。根据工业操作实际特点灵活采用手段,
例如通过专题讲座、企业参观、分组讨论、多媒体教学、短期实习等方式对工业电气自动化应用技术专业进行培养为学生的就业和工作打下良好的基础。改革以教师为中心的教学方式,提高教师的学术水平和综合职业的能力,研究并且应用先进的教学理念。引导学生自主学习,调动学生的学习兴趣,提高教学的效率。提高教学资源的利用率,将参考文献目录、授课课件等上网并免费开放,为自主学习创造条件,培养具有创新精神的人才,提高学生独立分析问题和解决问题的能力。
整体优化教育培养计划,工业电气自动化应用技术专业教学改革要重视教职业技能培养。注重实践教学环节,学校教育与社会实践活动有机结合到一起,教学在实训室里开展,实现高技能应用型人才培养的目标。制定配套的管理制度,优化办学条件,加强师资队伍的建设,提高教师的专业教学水平,按照工学结合的培养模式的要求,带动工业机电一体化技术、生产自动化技术、电力系统自动化技术的培养。实践性教学主要有短期实习、模拟训练和参观访问三大块,要积极开创工业电气自动化应用技术专业学生实践环境,与相关工业产业建立联系,进行定期实践课程计划的制定和实施,提高学生适应岗位的能力。保障学生将理论课程培养和实践动手环节结合应用。在实验教学方而,尽量减少验证性实验,增加综合设计性实验,变实验过程为基本电气仪表操作的实训过程。改革旧的考试制度,建立新的多元化质量评价体系,传统专业重文化课考试,轻能力考核,不利于人才培养。对每次实践活动进行考核评价,采用实习单位评价、教师打分、学生自评、小组互评、多种形式相结合的考核手段。将课程成绩与能力证书相结合,建立一套符和应用型高级技术人才多元化综合质量评价体系,使各种考核方式实现优势互补。
3、产学合作,实现校企双赢
工业电气自动化技术专业的教学改革是为经济建设服务的,要利用工业电气自动化技术专业的优势,实施产学合作办学手段,促进工业企业的发展,促进生产的顺利进行以及经济效益的实现。组织专业教师和学生进行企参观访学。让学生更多地了解工业电气自动化应用技术的实际问题,加强理论知识与实践活动的结合,培养学生的创新能力。可以通过企业的人才优势,参与学校的教学改革;利用企业的设备以及技术优势进行工业电气自动化应用技术实训的教学,学校通过与企业的合作,可以弥补学校资源不足的缺陷。注重双师型教师的培养及教师知识结构的不断更新。利用企业的实践环境,通过教师参与技术改造的工作来了解专业技术的发展,加强教师水平,把企业技术带进学校。明确办学指导思想,加强素质教育,强化教学管理,在执行过程当中要有计划、有步骤,优化资源配置,要把改革的制度融入到校园文化当中培养专门人才。满足市场需求加强教学的基本建设,提高教学质量。达到工业企业与学校教育的同步发展、通不协调,使得学校和企业实现双赢的局面,共同为国民经济的发展建设做出贡献。
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1. 课程体系与教学内容改革
1.1构建工作过程系统化的课程体系
构建课程体系的基本原则:打破传统的教育教学模式,全面重构职业教育课程理论与实践模式,建立基于工作过程导向的课程体系。
课程体系构建的基本思路:由专业教师、企业技术骨干、课程专家组成建设团队,围绕电气控制设备及系统的运行岗位和维护维修岗位进行工作过程分析,确定对应工作岗位的典型工作任务,根据能力复杂程度整合典型工作任务形成综合能力领域,根据认知及职业成长规律递进重构行动领域转换为课程,根据完整思维及职业特征分解学习领域为学习单元,融合学校和企业教学资源,设计具体的学习情境;通过教学团队的合作与分工,融“教、学、做”为一体,工学结合,形成学生的职业行动能力;不断改革教学方法和手段,利用学院内部监控、教育行政部门评价、社会评价等教学质量保障体系,不断修正、完善工作过程系统化的课程体系。
1.2课程建设
与企业工程技术人员组建课程建设团队,进行基于工作过程系统化的课程开发与设计,体现职业性、实践性和开放性的要求,制订核心课程建设计划,引入岗位操作规范、行业标准和职业资格标准,将职业资格标准融入到相关课程教学中,开发课程标准,建设了与全新课程体系相适应的工学结合的专业核心课程。
1.3教学资源库建设
充分运用现代教育技术,开发了多门课程的多媒体课件,以学生职业能力培养为核心,突出职业技能水平考核,与企业技术专家共同开发、编写充分体现岗位职业能力和职业素质要求的特色教材和技能测试题库。
1.4教学方法与教学手段改革
积极转变教育观念,把讲授的重点由单纯讲解知识本身转向同时讲授知识的方法和思维方法,确立学生学习“主体”地位。采用项目式教学、讨论式教学、研究式教学、案例式教学、情景教学等先进的教学方法,有效地调动学生学习的积极性,提高学生的独立思考能力,激发学生的潜能。积极探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于增强学生能力的教学模式,积极探索与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,改革教学方法和手段,注重教学过程的实践性、开放性和职业性,紧抓实验、实训、实习是三个关键环节,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养。
2. 教学实验实训条件建设
按照校企合作、资源共享、双方共赢的原则,建设集教学、培训、技能鉴定、生产、技术服务于一体的校内生产性实训基地,完善校外实习基地管理机制,使学生在真实的生产环境中得到锻炼。
2.1校内实训基地建设
按照市场经济资源配置的理念及运作方式,引进企业共建校内生产性实训基地,构建校企合作项目年度效益评价机制,增强自我造血能力和可持续发展能力,逐步实现投资主体多元化(校企优势互补)、运行机制市场化(利益共享机制)、基地功能多样化。学生在完成真实工作任务的过程中,逐步树立质量意识、安全意识、责任意识,创新意识。目前建成校内实训基地达到20余个,通过校内生产性实训,学生进行专业技能集训,在真实的生产环境中完成生产与实训任务,掌握综合操作技能,从而具备校外顶岗实习能力。
2.2借助校外实训基地,强化生产性实训
近年来,电子电气工程系在校企合作、共建生产性实训基地方面进行了积极探索,不仅通过“订单式”培养建立了稳定的校外生产性实训基地,同时也与企业合作,在校内建设了高压控制实验室、电子产品制作等生产性实训室。这些实训基地的建设,能够实现“实训与生产相结合”、“教学与技术开发相结合”、“员工培训”、“职业技能鉴定”等功能,通过现场教学与现场实训相结合,使学生在“学中做、做中学”中实现教学和实训、生产的互动,有效地落实了学生基本技能的实验和实训。目前电气自动化技术专业校外实习基地达到22个,保证学生半年以上的顶岗实习。
3. “双师”结构教学团队建设
通过引进、培养、聘请高水平专业带头人、骨干教师和来自企业一线的技术专家、能工巧匠作为兼职教师;通过国内外进修学习、企业工作锻炼、承担项目开发工作、参加职业技能培训等多种方式,使专职教师获得高级维修电工以上的相关职业资格证书或技能水平证书,积累实践经验,提高基于工作过程的教学设计能;按照“不为我有、但为我用”的工作思路,充分考虑兼职教师的工作特点,建立科学的评价机制和聘用制度,提高兼职教师管理水平,电气自动化技术专业教学团队2007年被评选为山东省教学团队。
4. 建立教学质量管理与监控体系
以工作过程导向为切入点,积极探索教学过程的实践性、开放性和职业性,建立学生顶岗实习期间的校企共管机制,实现实习岗位对口、实习过程可控、实习管理规范。做到:一个目标、四个落实、六个到位。一个目标:学生顶岗实习半年以上达到100%。四个落实:顶岗实习单位落实、企业指导教师落实、考核标准落实、实习经费落实。六个到位:顶岗实习全过程管理到位、学生顶岗实习到位、教师指导到位、顶岗实习课堂建设到位、考评跟踪到位,经费支撑到位。逐步建立起校企联动、分工协作、共同考核、证书管理的实习基地运行机制。
通过对电气自动化技术专业人才的改革和实施,师资队伍、实验实训条件等有了很大改善,培养出1名国家级教学名师、建设成1个国家级实训基地、1门国家级2门省级精品课程、1个省级教学团队。同时毕业生也以综合素质高、实践能力强、技能过硬而受到社会广泛欢迎,部分学生很快成为企业业务骨干,深得企业的好评。
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1 空压站电气控制系统存在的问题
1.1 可靠性差、精度低
我国很多工业生产企业都大量采用压缩空气,并且控制形式是单机的,机组出气压力控制精度非常低。控制系统以人工操作为主,这种控制在故障发生时不易被发现,并且人工操作可控性差,控制精度低,导致可靠性能差。
1.2 安全性大、噪声大
空压机在以前使用时,内部电流负荷过大,因此在人为对电路实施操作时,会出现一些不稳定的安全因素。此外,电路本身就存在安全隐患,如果不实施改造,空压站内的硬件配置、变频器通信等设备安全性能会大大降低。空压站电气控制系统中的主控压机在运行时会发出巨大的噪声,并且还时常出现空载运行的状况,使企业浪费了大量能源。
2 空压站电气控制系统技术改造措施
2.1 改造方案
在生产过程中,改造方案要按照生产工艺和技术特点实施,工业空压机一般应用的主控制器为PLC系统控制器,还有一块扩展模块,负责模拟量的输出和输入。运行方式则依靠变频器,如果空压机内的供气负荷超过规定指标,主控压运行超过规定标准,控制人员可以对空压机的主控电源进行调整,可将当前的变频电源切换到工频电源模式,变频器供电的设备转为机组1,后面的供电设备使用同样的方法供电,确保空压站内的每一台机组都能通过变频形式运行。控制器面PLC与变频器通信方式主要依托RS―485串联形式,控制界面应用的人机界面形式,而且屏幕可触摸。
空压站内的变送器和变频器以及空压压缩机共同作用可以形成一个控制系统,这个控制系统为闭环反馈形式的。空压站的模拟量模块会将现场测量值包括压力、温度等输入和输出,并将其全部装换为有一定比例的数值,再将这些数值与事先设定好的数值进行比较,PLC主控制器可以对测量值中的压力实施控制,并通过总线协议对变频器的输出频率进行调整,对空压机组的运行速度实施自动转控,以此保证空压站的自动控制值能一直处于设置范围内,最终实现恒定控制。
2.2 硬件配置
空压站自动电气控制系统输入和输出的模块主要应用的PLC和FXON―3A,这些系统都是全数字智能变频形式的控制器,变频多采用自动化模式。空压站电气系统的组成硬件线路接地方式如图1所示。
图1中变频器ACS800输入端口为自动或手动形式的,SA14始终保持在选择开关的自动工作位置上。而DII输入端口为启动信号模式,如果一旦总线出现故障,线路操作人员可以手动将SA14调到运行位置,在输入了电信号以后用手动方式对电路电压信号速度实施调节。
2.3 PLC变频技术应用
空压站电子控制和通信工业的网络协议是MODBUS通信协议,该通信协议可以在一定程度上对变频器实施控制,包括机器启动、运行速度、变频器频率、通过的电流量、电流实际功率、电压值等数值,在实施控制以后可以实现多方位、全数字的通信方式。变频器具体的组成有:
(1)通信硬件装置。该变频器可以在运行时加装一块串行的通信板面,和一个总线通信的串联配置器,对总通信线路实施串行需要应用一条电缆,电缆为2芯电缆,还带有一个屏蔽层。
(2)变频器的通信设置模式。该变频器是通过计算机实现连接的,因此,操作人员要对通信的特殊格式进行设置,需要设置的格式有通信频率、数据大小、数据检验、拉长和协议格式等。
(3)变频器通信参数设置。可以将变频参数设置为87组,可将组内通信模块连接设置为3;通信概率设置为1;按照变频器的通信格式,可以将参数的51组内的波长、数据值设置为1。再根据参数控制的相关要求,对变频器中的1组、9组、10组等参数进行设置。
(4)通信的串行模式设计。总线协议具有一定开放性和扩展性,因此,厂家在生产时可以对设备进行简单操作,并且依靠各级线路形成一个统一的网络,可对整个系统实施监控,并且监控应用集中形式,显著提高了管理的效率和准确性。
2.4 人机界面的升级和改造
空压站电气自动控制系统还应用了人机界面,对界面的设计更加完善,可使应用性效果大大提高。控制系统的人机界面一大特征是可触屏,应用上海电气生产厂家的M510触摸屏。通过这种触摸屏可以更加方便对参数实施设计、编辑、修改。并能及时对报警、操作流程、打印效果准确显示。
依据空压站电气控制系统的屏幕显示界面的主要内容可知,这种触屏显示界面可以清晰的对各种电路参数进行显示,在空压站电气控制系统升级方、改造结束以后,变频系统和电气控制系统在运行时会比以前更加稳定、安全,可以在一定程度上提高空压站内电气控制系统的控制精度,还能使空压站内的能源消耗大大降低,为企业节约了很多设备运行的成本。
3 结语
本文主要对空压站的自动化电气控制的主要特征和缺陷进行了论述,并对空压站自动电气系统的技术改造方法进行了分析和探讨,表现了通过这种技术改造可以使空压站电气系统运行更加安全稳定,在一定程度上减少了生产能耗,对工业生产意义重大。
参考文献
[1]崔巍.空压站自动化仪表及电气控制系统技术改造[J].本溪冶金高等专科学校学报,2012,6(1).
作者简介
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我国职业教育多年来的探索与实践表明,校企合作、工学结合是高职院校发展的必然之选。从一些高职院校的探索实践来看,校企合作、工学结合的人才培养路径也取得了显著的成效,如宁波职业技术学院的“三位合一、三方联动”模式、浙江金融职业学院的“银领学院”模式、深圳职业技术学院的“五位一体”模式等。但在校企合作的实际运行中,也客观地存在着学校“一头热”现象。校企合作还在学校“一厢情愿”阶段,大多数企业对校企合作兴趣不浓、动力不足,合作的深度和广度都还有较大的提升空间,适宜于高职人才培养的校企合作环境还在摸索之中。
一、 “1+1”课程模式的内涵
“1+1”课程模式(“企业+学校,企业技术人员+教师”的校企合作课程开发模式)是寻求工学结合人才培养模式下学生职业能力培养突破口的改革性尝试。这种尝试旨在让企业充分参与高职院校专业核心课程开发的全过程,把企业人才标准渗透到课程目标中,聘请企业人员参与并承担学校的教材建设和教学指导、创设企业工作情境、提供企业实践案例,使专业课程更贴近市场、贴近岗位,使学生学以致用。
二、 “1+1”课程模式改革的现状
学校能不能、企业愿不愿以生产车间(场地、设施、设备)作为学生的实习基地,不仅是作为学生毕业前的综合实习基地,更重要的是作为经常性的实践教学基地,是学生能否有效地提高职业能力的重要条件,也是我们加大“1+1”课程模式改革的力度的目的所在。本专业“1+1”课程模式改革实践遇到的问题有以下几个方面:
(1)“1+1”合作双方利益失衡
学校追求的是学生实践操作能力、专业技能水平的提高,适应企业的需要;而企业因有与学校专业对口的工作岗位,但用工需求数量并不多,所以企业追求是学校帮助企业搞技术攻关、项目研究,提高产品竟争力,如果学校不能满足企业的这一要求,企业的利益点就会失衡。
(2)企业技术人员进课堂,教学效果不能凸显
从企业兼职教师的反馈来看,“1+1”课程模式改革的效果并不能很好的体现,原因在于:①学生没有自主学习的精神,兼职教师在讲台上讲得津津有味,但是学生没有切身体会,导致上课就像“看了场电影”;②现在高职学生的基础还是相对较差,对于应用型知识的接受能力较弱。
(3)校内生产性实训基地缺乏
虽然学校建有绍兴市公共实训基地,并且于2009年被评为国家级实训基地,但我们在“1+1”课程模式改革中并没有很好的利用这个平台。实训基地的建设基本还停留在实验实训室阶段,很少甚至没有相应的企业文化。
(4)“1+1”课程模式改革的配套机制还不健全
要与企业建立长期的合作关系,就需要学校有配套的长效机制,不然很难实现。目前学校已有相应的制度,但是某些方面还存在着缺陷,如经费支持,企业上课人员需要提供身份证、银行卡号、签订合作协议等等,这些都给校企合作带来了一定的困难。
(5)“高职”品牌效应较差
大部分企业与学校合作的意向很强,但是我们学校的牌子还没有打出来。就绍兴市而言,承接同样的项目,绍兴文理学院就比我们学校更容易,很多企业都不能信任“高职”的牌子,觉得我们的能力有限,所以就需要我们主动的打开一个缺口,寻找好切入点。
(6)学生真正接触企业的机会不多,在对专业或者课程还没有感性认识的之前进行理论课程学习,兴趣不浓,教学效果较差;
三、 “1+1”课程模式改革的建设方案
(1)寻找“1+1”合作双方互赢的利益平衡点
① 通过提高自身的服务水平和服务质量,来弥补企业利益的失衡。
要求学校双师型教师平时“苦练内功”,珍惜去企业学习锻炼的每一次机会,通过不同渠道,采用多种方式来提高自身的技术技能水平和科研能力,当企业需要的时候,为企业提供高质量的服务,弥补企业失去的利益。
② 通过增加其他合作项目,来弥补企业利益的失衡。
如果校方双师型教师通过努力,仍不能满足企业的要求,此时,校方应主动寻找企业的其他需求。如发现企业需进行员工专业培训,校方就应该主动要求与企业合作,以本项目的让利来弥补企业在前一项目中利益的失衡,最终实现校企双方利益的平衡。
(2)校企合作实施“工学交替”
① 在新生始业教育中加入并认真做好“认识实习”环节,并且企业性质要有针对性、广泛性;
② 暑期社会实践具有专业性:利用暑假的时间,联系校企合作单位,派遣学生到对口企业锻炼,并选派专业教师带队,实行“1+1”管理。
③ 举办“企业杯”专业技能竞赛:学校积极组织学生参加企业举办的(如:“亚龙杯”、“三菱自动化杯”等)的专业技能竞赛,以发放奖金、奖品或职业资格证书的形式调动学生苦练技能的积极性,提高学校和企业的社会知名度,达到校企互惠互利。
④ 在实训室建设过程中,积极组织教师和学生的参与,让学生跟随企业技术人员学习。
⑤ 举办企业家报告会:聘请有较高知名度的企业老总来校为学生作专题报告,让学生了解企业的需要,了解各专业各学科的最新成果和信息,并激励他们学好理论、练好本领,尽早为就业做好心理和技能准备。
(3)“双师型”师资队伍建设
① 专任教师下企业锻炼,结合横向课题,有针对性与企业进行项目合作,在下企业过程中,要取长补短,刻苦钻研,打出学校的牌子;
② 聘请有企业工作经历的教师到学校进行职业讲座或教学,并对其进行岗前培训,确保教学能力的提升;
(4)实验实训室建设
一是:在校内实验实训室的建设中,重视企业真实环境的创设,把实训基地建成“教学工厂”、“生产工厂”,做到“三引入”:引入优秀的企业文化,使之与学校文化交融,车间即教室,学生即员工;引入先进的设备与技术,充分发挥自动化协会和自动化工程设计中心的作用,挑选精英学生和教师成立“工作室”,专门从事一些项目的开发设计,既让学生明白了工作流程,也为学生的就业打下良好的基础,而工作室选拔制度也调动了学生的学习积极性;引入合作企业的先进管理与运行机制。
二是:加快校外紧密型实训基地建设
① 学校与企业签订合作协议,明确双方的责任与义务
实习期间,学校教师配合企业对学生进行日常管理和实习指导,结合专业培养目标与企业共同制订并实施生产实习任务。学校教师获得学习、锻炼机会的同时,把企业中的技术难题作为横向科研课题或教学案例,有利于双师型教师的培养。企业教师负责厂纪厂规教育、安全生产教育,组织企业现场教学和技能训练等工作。
② 加强学生实习的监督与考核工作
学校聘请企业技术人员担任外聘教师,负责管理和考核学生实习期间的表现,并定期向学校反馈;同时学校派专任教师对学生和实训基地进行跟踪调研,指导教师根据学生的实习报告、实习日记和在实习中的表现,为其评定成绩,平时表现包括遵守纪律情况、考核意见和实习日记等,所占总成绩的比例为30%,实习报告所占总成绩的比例为70%。
四、结束语
“1+1”课程模式改革是一个复杂的系统工程,涉及利益、法律、道德、情感等诸多方面的问题,需要政、校、企三方联动,在办学、育人、就业的利益协作上达成共识,共同发挥作用。更需要高职院校积极主动,在满足企业实际需求,服务企业、行业发展方面有贡献,才会对企业行业产生吸引力,校企合作的良好关系才能真正实现。
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随着我国工业现代化技术水平的提高,生产第一线的电气自动化技术人员不仅需要有一定的基础理论知识,更重要的是能够参加生产运行及全方位的基层管理,这就要求在生产一线造就一批懂技术、通晓一般生产、经营管理的高级应用型人才。市场对电气自动化技术人才的需求是多元化的,同时也是在不断变化的,我们的教育也逐步适应这些变化着的需求。在此谈一谈电气自动化技术专业在人才培养模式上的改革与实践。
一、电气自动化技术专业正确的办学指导思想的确定
根据《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》教高2006(16号)文件和包头轻工职业技术学院《关于加快推进人才培养模式全面转型的若干意见通知》的精神,我们走访相关企业,召开专业建设指导委员会会议,反复研究社会对高职电气自动化专业人才的需求,确定了电气自动化技术专业的人才需求规格、知识和能力结构。从人才培养方案顶层设计入手,以职业技能培养为核心,以职业素养养成为主线,以知识教育为支撑,结合本专业特点,针对毕业生就业岗位群,制定具有专业特色的人才培养方案。我们的人才培养模式不拘泥于技术能力取向层面,还着眼于人的全面发展,以职业素养养成为主线。在制订教学改革的目标、方案和措施过程中不仅注重学生操作技能的训练,强调专业技能的培养,让学生获得从事电气自动化这个职业所需的实际知识和技能,对学生未来从事工作的职业素质给予相当的重视,如团队合作精神、敬业品质、一定的心理素质,尤其本职业特有的职业道德意识等。
二、教学模式与课程体系的改革
实践教学是高职教学体系中的重要组成部分,是培养学生的专业技术应用能力及分析问题和解决问题能力的重要途径。针对高职电气自动化专业的特点,实践操作能力是学生必备的专业技能,但高职人才的培养过程不同于职业培训,而是突出岗位技能的培养过程,怎样把必需的理论知识快速有效的溶入实践当中去,是我们在人才培养模式改革中要思考的问题。电气自动化专业经过两年来的探索和实践,发现应该从教学模式和专业课程体系两个方面进行教学改革:
1.教学模式的改革。①“现场”教学模式,所谓“现场”教学即教、学、做一体化教学方式,打破原来实验室和教室场地分开教学的模式,发挥实践教学基地的作用,充分利用教学基地的仪器设备进行教学,使理论教学和实践教学有机的结合。采用“项目”教学方法,减少单纯的验证性实验和纯理论知识的传授,以“任务驱动”的教学手段,增加学生学习知识的主观能动性,学生不但能学到必需的专业知识,还能深刻理解每个项目中对应产品的生产过程,从而提高了教学效果和学生学习的兴趣。②“情景”教学模式,“情景”教学即为实践演示教学模式,在教学过程中积极探索与行业、企业和科研单位的合作模式,大力加强校外实训基地建设,根据互惠互利、优势互补原则,加强人才培养的产学研结合,有计划地安排学生参加校外实践教学,聘请校外有经验的工程技术人员到学校和现场进行教学,通过理论知识与现场生产相结合来使学生达到技能和知识的应用。比如:我们在进行“LED屏的组装与调试”项目教学中,利用包头和中控制有限责任公司承揽学校LED屏制作的机会,学生全程参与,收到良好的教学效果。
2.专业课程体系的改革。教学内容和课程体系的改革是实现人才培养模式转型的主要落脚点,也是教学改革的重点和难点。电气自动化技术专业按照“实际、实用、实践”的原则,摆脱学科教育的束缚,以理论知识的应用和实践能力的培养为重点,重组电气自动化专业课程体系、改革教学内容。注意理论与实践相结合,积极探索技术应用性人才的培养规律,结合高职电气自动化专业特点进行了教学内容和专业课程体系的全面改革。在教学过程中,把必须讲授的理论知识完全融合到实训过程中去。高职电气自动化专业培养掌握电气应用技术和自动化技术,能从事生产技术操作、生产管理、企业管理等一线工作的高端技能型人才。为了达到这个目标,我们将专业教学内容分成《维修电工模块》、《电子产品组装与维修模块》、《可编程序控制器应用模块》、《工厂供配电模块》四个模块来进行。在课程的实施过程中,我们始终坚持职业技能培养为核心,以职业素养养成为主线,以知识教育为支撑的原则。教育学生热爱专业,激发学生的学习兴趣,更新教学观念,设计出与之相适应的新的教学方法,凸显学生的主体地位,教师要完全改变传统教学中的知识传播者的主动地位,由知识的垄断者、传播者、灌输者转变为学生学习的设计者、组织者、建议者和资源开发者。深入开展研究性学习,促进学生素质的全面提高,真正做到教学相长。下面以上学期进行的《维修电工模块》为例说明课程的实施过程:①以职业素养养成为主线,培养学生形成良好的职业素养,我们始终把安全用电放在首位,把安全用电与工作任务结合起来,将安全教育贯彻在整个教学过程中,使安全与教学溶于一体;同时在教学中融入职业素质教育,如:工作中保持工作台的整洁、穿平底胶鞋、女同学要把头发扎起来、节约耗材等,加强操作规范的训练(硬线连接、拉闸、合闸的动作要求等);使整个模块的教学任务紧紧围绕职业素养养成这条主线进行,使安全意识深深扎根在学生脑海中,使之逐步形成一种习惯。②以职业技能培养为核心,切实提高学生的实践技能。我们的教学目标是通过本模块的教学,使学生基本具备国家职业资格维修电工(中级)理论知识的要求、达到国家职业资格维修电工(中级)实操能力的要求。在教学内容的采取上,我们以国家职业资格标准中维修电工(中级)实操技能鉴定的要求为依据,科学合理的选择设计教学任务,重在培养技能。在课时分配上,也以实操为主,保证学生的有足够动手练习的时间。③以知识教育为支撑,加强三生教育。教学中理论知识是不可缺少的支撑,作为老师必须清楚那些理论知识是必要的,而哪些又是可以舍弃的,所以针对理论知识部分我们以“有用、适用、管用、够用”为度。同时我们还开设人文素养类课程和素质拓展类课程,使学生在掌握专业的相关知识外,还要树立正确的人生观、世界观和价值观,学会感恩,懂得回报,加强学生的生命教育、生存教育和生活教育。④注重过程考核、鼓励学生注重过程学习,本课程的考核是多种考核方式并存,由任课教师根据学生情况灵活掌握。理论考核通常采用口试、笔试、汇报等方式;实操考核大多采用随机抽取题目测试来进行。任课教师对学生的整个学习过程进行监控、考核。学生每完成一个项目(任务)要进行项目(任务)考核,每一个阶段完成要进行阶段考核,学期末要进行期末考核,通过不断的考核促进学生的学习。对于在考核中不能按要求完成考核内容的学生,教师另安排时间补课以及补考,不放弃任何一个学生。
通过考核教师不仅可以及时发现问题,及时解决,还能及时了解学生思想动态,协助班主任做好学生的心理辅导和思想工作。
三、教学改革的成果
1.学生素质的全面提高。电气自动化技术专业教学改革的实施,使专业教学内容与市场需求紧密接轨,教学模式和教学方法更加合理可行,教学组织形式由集体教学、小组学习、单独辅导等多种方法并行组成,灵活多样,极大的提高了学生的积极性,学生学习主动性有所提高,逐步从“让我学转变为我要学”,从被动接受转变为主动学习。教学过程中增加了学生动手操作的机会,学生可以把理论知识应用到实践中,并与实际产品的生产有机的结合起来,动手能力和综合素质得到了明显的提高。
2.教师的素质全面提高。教改班授课的教师实行周例会制度,团队负责人利用例会活动组织学习交流,总结本周任务的进行情况及学生的掌握情况,制定改进方法措施,安排下周教学工作,完成集体备课。教改班还定期召开实施情况调研会,讨论改革中的问题。通过例会期间的沟通交流,教师之间优势互补、教学方法更加灵活多样,理论知识的讲解更加凝练。通过互相的学习,年轻教师的班级管理能力、同时掌控不同事件的能力,对教学活动进行掌控的能力都有了明显的提高。如在教学中关注PPT内容的同时,还能注意学生的反应,不会因为出现干扰就打断教学。在教学过程中大量增加了学生的实践环节,对教师的实际动手能力也提出了更高的要求,教师不仅要有良好专业知识,还要关注自身专业技能的培养。
3.进一步密切了师生关系,做到教学相长。教学改革的模式,使学生越来越贴近教师,学生由于喜欢教师而愿意与老师进行交流,愿意接受老师的指导,教师由于学生认真学习而努力提高教学水平,实现了“以教促学,以学促教”,师生共同进步、共同发展。
四、教学改革中存在的问题
在教学改革过程中也存在一系列的问题:教学模式和专业课程体系的改革要求教师不但要有较强的理论水平还要具备良好的实践能力,对专业教师的任教水平提出了新的要求;教学改革对实践教学基地的综合性能要求越来越高,建设高质量实用的实践教学基地将成为教学改革中急需解决的问题。电气自动化技术专业两年的教改教学实践,为高职学院的教学改革和专业建设积累了一定的经验,结果表明:
1.“现场”教学与“情景”教学模式明显地提高了学生的动手能力与综合素质,“项目”教学方法和“任务驱动”的教学手段激励了学生学习的主动性,符合高职学院培养高等技术应用性专门人才的特点。
2.教学改革必须从教学模式和专业课程体系改革两个方面入手。
3.在课程实施过程中要注重学生职业素养的培养。
参考文献:
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我校电气自动化技术专业已有60年的发展历史,是电气工程学院的主体专业,也是校级重点建设专业。随着社会与科技发展,我校传统的电气自动化技术专业,已经不能适应日新月异的电气技术发展对人才的要求。本文提出以就业为导向,实施专业教学改革,以培养社会和用人单位认可的高素质应用型人才。
一、以就业为导向,改革人才培养方案
对于“应用型”专业来说,人才培养方案的调整和制订不应当只是相关专业教研室的事情,专业教研室在制订和调整人才培养方案时,还应当把用人单位对毕业生的需求作为重要参考依据。通过对毕业学生的追踪调查,切实了解企业对技术人才的专业需求和对本专业学生培养素质的评价,通过系统分析,合理确定学生培养的业务规格,指导教学改革。同时,还应当广泛征求用人单位、自动化专业专家顾问委员,以及在校学生群体的意见和建议,从而确保人才培养方案符合行业企业需求,具有可操作性和科学性。
我校以服务地方经济为主,直接面向四川省中小企业,为了更好地为我省相关行业提供生产和管理第一线的高素质技能型人才,调研了行业需求,对接企业所需自动化专业毕业生就业的岗位群。对照岗位群,培养学生相应的工作能力,要求学生毕业前获取CAD证、PROTEL证、维修电工等职业技能资格证书,让其具备职业岗位操作能力。
二、以就业为导向,重构新的课程体系
根据我校电气自动化技术专业毕业生就业岗位群的工作能力要求,精心设置课程,优化课程结构,突出实践动手能力,构建以工作任务为载体、职业能力为本位的“模块化”课程体系。改革后的电气自动化技术专业课程体系包含有:人文素养、基础能力、机械工程能力、电工技术能力、电子技术用能力、自动控制能力和电气控制能力这七大“能力模块”。
人文素养和基础能力模块以讲授公共必修课和公共选修课为主。在以“必需、够用”的理论教学前提下,专注于加强大学英语、工程数学、计算机等公共必修课的教学效果,并要求学生考取相应证书。这就形成了三年连续学习英语和计算机的教学格局,夯实了学生学习专业知识的基础,使学生具有阅读和翻译英文科技文献的能力,计算机操作、应用能力,适应新技术发展趋势的能力。
将电工技术能力模块、电子技术应用能力模块和机械工程能力模块设置为自动化技术专业和相关专业群的公用模块。在满足课程应用性、先进性、前瞻性的前提下,以“够用”“适度”为原则,尝试适当地整合和优化一部分课程。
本专业学生的核心能力主要依靠电气控制能力模块和自动控制能力模块培养。课程的安排要突出培养毕业生在生产第一线具备较强的解决本专业工程实际问题的能力。按照专业核心能力要求进行课程重组和优化,对教学内容做相应的调整和更新。每门课程和各实践教学环节中必须含有专业能力要素和知识点,使学生系统地掌握本专业领域必需的知识和技能。
为达到七大能力模块要求,确保人才培养方案的实现,组织实施教学活动时对学生进行项目化训练,要求学生“真题真做”,每个项目中要渗透专业技能、职业核心能力和职业道德培养的要素。
三、开展校企合作,构建长效的“校企合作联动机制”
建立与企业,如富士康科技集团等知名企业的校企合作。注重校企双向联动,把握行业需求,以行业反馈促进教学改革,同时为行业提供定制型培养服务。合作建设以企业生产基地为依托的校外顶岗实习基地,全面提高实践教学水平。2014届电气自动化技术专业学生进入富士康自动化人才培养“定向班”学习,学生就业率达到94.06%,毕业生受到用人单位的广泛好评。
综上,以就业为导向,实施专业教学改革,可提高教学质量,最终得到用人单位和社会的认可。
参考文献:
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