对接工业生产全流程教学方法...以《电气控制技术实训》为例_白杨.pdf

ISSN 1008-9446CN13-1265/TE承 德 石 油 高 等 专 科 学 校 学 报Journal of Chengde Petroleum College第 25 卷第 2 期,2023 年 4 月Vol.25,No.2,Apr.2023对接工业生产全流程教学方法:以电气控制技术实训为例白杨(辽宁机电职业技术学院,辽宁丹东 118009)摘要:为培养适应高新技术产业的高技术电气控制综合人才,电气控制教学团队在设备研发和教学方法做出创新,根据学生未来工作岗位确立教学目标,自主研发实训教学设备,利用实际工程电气元件,着重培养学生的实际工程项目操作能力,课程学习完全按照实际工程任务的操作步骤开展,推出对接工业生产全流程的教学方法,根据工业生产实际流程进行教学设计与实施。在教学实施过程中注重因材施教,分层训练,致力于实现人人可成才的目标。对接工业的教学改革解决了“学与用”两层皮的难题,为学生从事机电一体化专业电气安装调试类工作提供了基础。关键词:对接工业;电气控制;教学方法中图分类号:TM921.5-45文献标志码:B文章编号:1008-9446(2023)02-0066-06Teaching Method of Docking Industrial Production Process:Taking“Electrical Control Technology Training”Course as an ExampleBAI Yang(Liaoning Mechatronics College,Dandong 118009,Liaoning,China)Abstract:In order to cultivate high-tech electrical control comprehensive talents adapted to high-tech industries,the electrical control teaching team has made innovations in equipment design andteaching methods:teaching goals are established according to students future jobs;teaching equip-ment for practical training is independently developed;and students actual engineering project op-eration skills are cultivated by using actual engineering electrical components.The course training iscarried out completely in accordance with operation steps in actual engineering tasks,this paper in-troduces a teaching method of docking industrial production process in training course,in which theteaching design and implementation are carried out according to actual process of industrial produc-tion.In the process of teaching implementation,students are taught in accordance with their abili-ties,in which training are divided into different levels.This teaching method aims to achieve thegoal that everyone can be cultivated into a skilled person.The teaching reform of docking industrysolves the problem of“learning and using are divided into two layers”,and provides a foundation forstudents who major in Mechatronics and engage in electrical installation and commissioning work.Key words:docking industry;electrical control;teaching method基金项目:辽宁机电职业技术学院 2021 年度教研课题(线上线下思政融合的教学模式研究与实践):JYLX2021002收稿日期:2021-09-25第一作者简介:白杨(1993-),女,辽宁调兵山人,助教,硕士,主要从事研究方向为机电一体化技术,E-mail:502964216 。随着“中国制造 2025”制造强国战略的不断推进,智能制造技术的不断发展,我国经济发展势头良好,尤其是“一带一路”倡议的实施与推进,高端电气控制设备不断涌现,需要机电一体化专业学生掌握的高端设备应用技能越来越强,这就需要我们有高端电气控制设备的实训装置,并能够培养出更多适应高新技术产业的综合型电气控制人才1。DOI:10.13377/ki.jcpc.2023.02.001白杨:对接工业生产全流程教学方法:以电气控制技术实训为例1对接电气装配岗位确立教学目标为培养适应企业需求的高技能型人才,教学团队调研相关企业,总结出电气装配类企业的用人需求主要包含以下两个方面:具有电气控制系统设计、分析和阅读电气系统图的基本能力;机床电气控制线路故障分析与排除、常规电气控制线路设计与安装调试能力2。教学团队根据企业需求确立了以下教学目标,具体如图 1 所示。1)知识目标:掌握低压电器的基本知识、电气控制系统的基本控制环节、典型电路的基本原理,具有电气控制系统设计、分析和阅读电气系统图的基本能力。2)能力目标:能通过实训验证前期理论知识学习,对常见典型电气控制电路进行原理分析、能根据实际控制需求进行电气元件的合理选型,能及时对电气线路进行整定调试及故障排除,掌握常规电气控制线路的设计、安装与调试。3)思政目标:通过项目的解决过程,训练学生的“职业道德素养”能力、计划组织能力和团结协作能力,培养学生科研工匠精神、专注坚守笃行的硬科技精神及机电领域按照行业标准工作的能力,通过讲述劳模故事实现思政+专业课程的目标,最终实现学生职业素养的提升。2自主研发新型实训设备实训室之前采用木板+老式低压电器的教学设备不符合现代化电气控制要求,不能满足学生的技能学习需求,由于这种板前配线方式讲究整齐美观,因而学生配线速度较慢,且该设备没有真正调试过程,学生难以掌握实际的排除故障能力。为此教学团队自主研发新型教学设备,选用实际工程电气元件,设计了切合工程实际的开放式可拆卸的电气控制技术实训装置。通过控制柜、工位与工具箱与学生一一对应,并将主电路与控制电路分开走线,这样就避免了学生的误操作对设备的破坏性损伤,使得教学实施具有可操作性,减少了设备的损坏,为电气控制技术实训及考核提供了保障。解决了实训柜空间小、学生接线难,容易碰撞头部等问题,设计了开放式的实训控制柜+可拆卸的接线板,使学生操作方便,学生在工作台上配线完成后,再将配线板挂在实训柜内通电测试。革新后的教学设备解决了“学与用”两层皮的难题,为学生从事本专业电气安装调试类工作提供了基础,解决了教师一对多,容易发生安全事故的问题。自主研发设备的调整明细如图 2 所示。改革后的教学全流程均与工业生产实际相符合,着重培养学生的实际工程项目操作能力,课堂上让学生完全按照实际工程任务的操作步骤实施,每一次课都是完成实际工程项目的全过程,满足了培养学生工程实践能力同时节约成本,训练学生按照工程实际进行操作,学习安装工艺、安装方法和调试方法,76承德石油高等专科学校学报2023 年第 25 卷第 2 期实现了任务分析-设计电气图纸-安装与调试-反思与总结的工程训练。实训设备与实训流程均与工业现场实际设备对接,让学生融入更有意义的任务中,增强了学生的岗位体验感。3确定对接工业全流程的教学方法为适应设备更新升级,教学团队对教学模式进行改革,应用学习通采取线上线下混合教学的方式,由于设备升级,学生需要更多的时间去调试,原本每次 4 学时的课程安排已无法满足教学需求,故采用 4+2(4 学时练习+2 学时优化)的课堂形式,即在 4 学时练习过程中,达标学生可进行拓展学习;未达标学生需继续优化学习直至达标,因材施教,分层训练,避免学生简单项目没学会就赶进度学复杂项目的现象发生,让每一名学生都有成就感和获得感,循序渐进,致力于实现人人可成才的目标。教学团队在设备设计和教学改革方面做出创新,利用实际工程电气元件,着重培养学生的实际工程项目操作能力,使学生完全按照实际工程任务的操作步骤,完成任务分析-原理图绘制-元件选型-元件布局-切割线槽-安装线槽-选线-剪线-扒线皮-冷压端子-打印线号-硬件接线-上电前电路测试-通电调试-故障排除的实操任务,实现了电气控制项目的情景设计-任务分析-设计电气图纸-安装与调试-反思与总结,全流程均与工业实际相符合。具体教学思路见图 3。86白杨:对接工业生产全流程教学方法:以电气控制技术实训为例4对接工业全流程进行教学设计与实施教师发布任务工单,学生根据教师发布的任务工单,结合学习通微课进行自主学习,并查阅相关资料。4.1情景设计在工业生产加工的过程中,往往要求电动机能够实现可逆运行,即正转与反转,例如机床工作台的前进与后退、电梯的上升与下降、物料混合搅拌机的工作等。要求学生设计电动机正反转原理图并进行接线及上电调试验证3。4.2基本要求1)完成三相异步电动机正反转控制电气原理图设计;2)完成三相异步电动机正反转控制电气元件选型;3)完成三相异步电动机正反转控制电气布置图设计;4)完成三相异步电动机正反转控制整体硬件布局;5)完成三相异步电动机正反转控制选线-剪线-扒皮-压冷压端子;6)完成三相异步电动机正反转控制线号打印制作;7)完成三相异步电动机正反转控制接线;8)完成三相异步电动机正反转控制上电前电路测试;9)完成三相异步电动机正反转控制通电调试;10)完成三相异步电动机正反转控制成果视频录制;11)完成三相异步电动机正反转控制项目的反思总结。4.3分析决策学生根据任务工单进行分析决策,即按下正转启动按钮,电动机正转启动并连续运行;按下反转启动按钮,电动机反转启动并连续运行;按下停止按钮,电动机停止转动。4.4项目实施4.4.1电气控制线路设计设计过程及原理说明:1)学生根据确定的控制方式设计系统的电气原理图。2)学生自主设计出原理图中各个部分的具体电路,设计时按主电路、控制电路,总体检查反复修改与完善的先后顺序进行。3)选用恰当的电器元件,并制订元器件明细表。4)根据控制要求进行电气布局。4.4.2确定电器元件学生根据任务工单的要求,结合正反转控制电气原理,两人一组,小组讨论确定元件类型及数量,教师使用学习通选人展示元件清单,教师为元件选择正确的同学在学习通加 2 积分。4.4.3电气线路安装1)根据主回路的功率和控制回路选择合适的导线。2)安装主回路,根据设计的相序和和元件距离裁剪相应颜色的导线,导线两端穿好线号管,压紧冷压端子。3)安装控制回路,同样根据设计的线路和和元件距离裁剪相应颜色的导线,导线两端穿好线号管,压紧冷压端子,旋紧在端子排。4.4.4线路检查确保每一根导线连接是正确的,并做到同一工位人员交叉检查。学生接线完成后,首先对照原理图进行组内自查,对完成情况进行自评,其次进行小组间互查,教师应用学习通开展小组