變頻器實訓總結范文

時間:2023-03-24 06:11:49

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變頻器實訓總結

篇1

關鍵詞: 技師 實訓課題 學案設計

“學案設計”有助于明確教學目標,著眼于激發學員興趣,促進學習,能客觀評價和判斷教學效果,教學更符合教學規律,容易取得最優教學效果。它的著眼點和側重點在于如何充分調動學生學習主動性,如何引導學生獲取知識,習得能力,求得創新和發展。

我院自2014年試行開展實訓教學學案設計已有3個學期,在這期間,我院把技師及高級技師的課題實訓作為學案設計的主要內容,注重充分發揮學生主觀能動性,注重引導學生直接參與并完成一系列學習活動,以發揮其主體作用;注重用足夠時間和空間讓學生自主學習和發展。

以下內容是我院在技師實訓課題中的一份學案,以供同行一起探討實訓課題學案設計的新方法與新途徑。

一、項目名稱

PLC、變頻器、組態軟件的綜合應用(實訓設備:天煌THMSRZ-1A)學案。

二、項目任務要求

南通技師學院技師實訓課題皮帶傳送機的控制是由PLC控制變頻器完成的,要求皮帶傳送機能夠正反轉,并且根據要求可對傳送帶進行變頻調速。正反轉和調速可以直接通過觸摸屏TP277B控制完成。

三、任務要點

1.Winccflexible軟件的基本使用。

2.PLC控制變頻器的外部電路圖的繪制及接線。

3.PLC程序的編寫。

4.變頻器參數的設置。

5.觸摸屏與變頻器PLC之間的通訊調試。

四、項目分解和實施

1.Winccflexible軟件的基本使用。

(1)建立連接要點:

①此項目是和______________________設備進行連接;

②接口選擇為______________________;波特率設置為______________________;配置文設置為______________________;

③主站地址設置為______________________;從站地址設置為______________________;

(2)建立變量要點:

①此項目需要建立______________________個變量。其中bool型變量有______________________個,word型變量有______________________個。

②變量1的作用為______________________;變量2的作用為______________________;變量3的作用為______________________;變量4的作用為______________________。

(3)建立畫面要點:

①主畫面建立,需要建立的按鈕有3個,分別為______________________;______________________;______________________;

②退出系統的按鈕用來結束程序,采用函數是______________________;啟動停止等按鈕按下所用函數是______________________;釋放所用函數是______________________;

③I/O域所連接的變量為______________________;

2.PLC控制變頻器的外部電路的繪制。

查詢實驗指導書及變頻器手冊完成下列電路連接。

圖中端子STF的作用為______________________;STR的作用為______________________;端子2和5的作用為______________________。

3.變頻器參數的設置。

查詢變頻器手冊分析項目要求,寫出設定值和其功能。

設置要點:先將P79設置為______________________,讓變頻器工作在PU模式下進行其他參數設置。設置完P160為______________________;之后才能設置P73為______________________,最后將P79改為______________________。

4.PLC程序的編寫。

要點:(1)PLC程序與觸摸屏變量的對應表:

(2)觸摸屏設置值及模擬量輸出值在PLC程序中的處理。EM235模塊輸出電壓0-10V對應的數據量為______________________。以下是進行觸摸屏數據和PLC輸出的模擬量數據的轉換過程參考程序段。

篇2

摘 要:隨著工業自動化控制的不斷發展,許多技工院校都開設了變頻器技術這門課程。對于變頻器在教學中的維護已是一個不可忽略的問題,本文主要從以下幾個方面介紹了富士變頻器在實習教學中的維護及要求。

關鍵詞 :設備維護 安裝順序 常見故障

在電子技術發展的當今時代其電路不斷地集成化。變頻器作為該領域的新產品被應用到工業控制的各個領域是現代自動化控制系統中不可缺少的一部分。因此在各類職業院校中都開設了變頻器應用課程。但是絕大部分學校講授的都是理論性知識,很少從實操方面講授變頻器的應用及維護。下面是筆者從幾年實訓教學工作中總結出的一些感悟。

一、變頻器連續運行的環境要求

變頻器是典型的電子產品,內部是由各種電子電路組成,在運行時對環境溫度的要求比較高。

作為實習教學中使用的變頻器雖然不要求長時間連續運行,但是其防護問題不可忽視。在實習教學中為了提高變頻器的運行能力,應將其安裝在通風、散熱條件比較好的位置并做好相應的防護措施。如果在封閉的環境內使用時應安裝冷卻空調,保持環境溫度在50℃以下。

二、變頻器的保養及維護

變頻器在日常保養前要了解變頻器的基本組成原理及各部分的作用。在維護時首先要檢查變頻器外觀查看其各部分是否有松動情況,再查看散熱元件是否有污垢。然后打開變頻器面板端蓋,打開前要確定變頻器處于停止狀態。打開后檢查各接線端子是否完好,如有松動或損壞要及時接好確保安全運行。

富士變頻器在運行一段時間以后表面會有灰塵積累,為保證變頻器能夠正常運行,一般要求連續運行三個月左右需要除塵一次。除塵時要對變頻器散熱片(或底座)的進、出風口進行處理。如果環境溫度比較高且比較潮濕要把變頻器的電路板和模塊上的灰塵清理一下。另外,對于大功率富士變頻器要做防腐處理對已擊穿的部分需要用絕緣板進行絕緣隔離并檢查合格后再運行。對于各模塊電路要進行全面檢查,有損壞的要及時更換。并觀察電容器外觀,發現有膨脹變形的要更換同規格的電容器,更換后要進行耐壓測試達到要求后再通電使用。對長時間未使用到的電容器要先進行純化處理后在進行更換。

三、變頻器的拆裝方法及維修

1.變頻器的拆裝順序

(1)關閉變頻器供電電源,并且LED顯示器完全熄滅風扇停止工作。

(2)用十字旋具分別松開蓋板上的螺釘,取下前蓋板螺釘握住蓋板上部卸下前蓋板。

(3)確定變頻器電容完全放電后,分別卸下主電路、控制電路端子上的接線。

(4)安裝時根據控制方式正確接線并按相反的循序完成安裝。

2.維修及要求

(1)準備維修時所需要的工具。

(2)在維修前要做好維修時的防護工作,是為了保障維修時各電路模塊不被損壞。

(3)在測量電壓時為保證測量精度,要選用數字萬用表。

(4)在維修前要詳細詢問操作人員變頻器的故障現象。例如電源有無變化、負載有無變化及故障發生前外部環境有無變化等。

(5)根據觀察到的故障現象分析造成故障的原因,并確定維修方法和步驟。

(6)維修時確認變頻器損壞的部分并分析恢復的可能性。

(7)根據損壞元件的實際位置,認真分析電路工作原理并從中找到原因。

(8)確定檢修方案并進行檢修。

四、變頻器常見故障

1.整流電路故障

變頻器中整流電路的損壞一般是由于輸入電壓突然變化或內部電子電路發生短路所引起的。在處理時首先要檢查用戶電網情況。查看電網電壓是否正常,如果電網電壓正常再檢查周圍是否有對電網產生波動的用電設備。

2.逆變電路故障

逆變電路損壞一般是由于電源電纜線或電動機的損壞引起的。在維修時要檢查電動機及接線是否正確。如果是電動機問題要及時維修或更換電動機。

3.通電后沒有顯示

當變頻器通電后沒有顯示內容,其一般是由于變頻器中的開關電源電路損壞引起的。例如:變頻器的啟動操作面板損壞或啟動電阻損壞等。

4.通電后顯示欠電壓或過電壓

變頻器通電后顯示欠電壓或過電壓一般是由于變頻器電路板受潮或電路板元件老化所引起的。維修時要找出電壓檢測點確定損壞元件并更換損壞的電器元件。

5.通電后顯示接地短路或過電流。

變頻器通電后顯示接地短路或過電流,其一般是由于變頻器中的電流檢測電路損壞,例如:運算放大電路或霍爾元件等損壞。

參考文獻:

篇3

【關鍵詞】機床改造項目 數控機床電氣控制 課程改革

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2012)09C-0061-02

數控機床電氣控制是數控技術專業的核心課程之一。通過本課程的學習,使學生掌握數控機床電氣系統的基礎知識,并訓練數控機床電氣系統安裝調試的基本能力。以往的教學實踐證明,大部分高職學生不擅長抽象思維和演繹式為主的學習方式。知識傳授式的教學模式不僅難以激發學生的學習興趣,也不利于訓練學生的綜合職業能力,導致學生的總體學習效果不佳,因此我們必須進行教學模式改革。面對形象思維強于邏輯思維的高職學生,應以真實的“工作項目”為載體,采用“行動導向”方法引導學生完成實際的工作任務,通過完成任務的行動過程,實現專業能力、方法能力和社會能力的有效培養。

一、課程改革的背景

以廣西水利電力職業技術學院為例。該院實訓中心擁有20多臺數控機床,既有近年新購的設備,也有服役了10多年的老設備。其中3臺于1999年購進的數控車床經過多年使用,數控系統及電機驅動裝置出現故障,并且無法找到配件,導致機床已經不能工作。為了保證數控機床實訓教學的正常進行,并節約設備經費,學校決定對這3臺數控車床的電氣系統進行升級改造。該院數控技術專業的教師曾多次參與企業的數控機床改造與維修項目,在工作中積累了豐富的實踐經驗,因此有能力完成此次數控車床的升級改造任務。本次機床改造項目也為推進數控機床電氣控制課程改革提供了一條道路,即以機床改造項目為載體,通過引導學生進行數控車床電氣系統的升級改造,訓練數控機床電氣系統的設計、安裝和調試能力。下面對該課程的教學改革做一些總結和探討。

二、課程教學設計

(一)確定課程教學內容

本次改造選用廣州數控設備有限公司生產的GSK980TB系統替換原有KENT-10T數控系統,并更換新的交流伺服驅動裝置,僅保留原機床的主軸電機和電動刀架。因此數控車床的電氣系統要根據GSK980TB的要求進行重新設計和安裝,要通過教學過程由學生來完成機床的改造任務,達到預定的功能要求。

學習的內容是工作,因此根據數控機床電氣系統改造的工作過程,將課程的教學過程劃分為三個階段:電氣系統功能設計、電氣系統安裝和機床功能調試。每個階段又可以劃分若干個工作步驟(見表1),每個工作步驟作為一個工作任務由教師指導學生來完成。

在電氣系統功能設計階段,依據設計任務書的要求指導學生分步完成數控車床各項功能的設計,在設計過程中逐步展開相關知識點的教學。例如在主軸功能設計中引入變頻器的應用知識,在坐標軸功能設計中引入伺服電機的驅動技術。讓每個知識點都有一個任務作為載體,學生通過完成工作任務的過程,既能明確學習的目的,又能訓練數控機床電氣系統的設計能力,并掌握相關的應用知識。在電氣系統安裝階段,訓練學生繪制電氣系統安裝接線圖的能力,掌握電器設備安裝、接線的工藝知識。在機床功能調試階段,使學生掌握數控機床通電調試的步驟和系統參數的功能,訓練根據機床性能要求正確設置系統參數的能力。

(二)教學過程的組織方式

教學過程的組織要以學生為主體,必須讓學生在課堂上充分行動起來,不是被動接受知識,也不是看老師表演。在知識傳授式教學過程中,教師的角色好比是“演員”,學生的角色就像是“觀眾”;而行動導向式教學要求將兩者的地位進行提升,學生升格為“演員”,教師升格為“導演”。教師應引導學生參與整個教學過程,學生通過主動和全面的學習,達到腦力勞動和體力勞動的統一。應按照“完整行動模式”組織教學,盡可能要求學生獨立獲取信息,獨立制訂計劃,獨立決策,獨立實施,獨立檢查和評估,經歷完整的工作過程。

以主軸設計任務為例,本次改造的數控車床主軸采用變頻器進行調速控制,因此主軸功能設計要解決CNC、變頻器和主軸電機之間的電路連接以及變頻器參數設置的問題。“主軸功能設計”工作任務的教學組織過程如下:第一,教師用實訓設備演示數控系統對主軸電機的控制過程,學生總結主軸電機運轉的特點,通過銘牌了解主軸電機的類型。第二,學生在教材中找出異步電機轉速公式,討論異步電機調速方法,得出異步電機可以通過改變電源頻率的方式進行調速的結論。第三,教師指導學生操作變頻器調節異步電機轉速,使學生了解變頻器的功能。第四,教師介紹變頻器外部接口的功能,講解變頻器基本工作原理。第五,教師指導學生操作CNC控制變頻器工作,同時測量模擬量輸入端子的電壓值,通過電壓值與頻率值的比較理解CNC與變頻器信號接口的功能。第六,學生設計CNC、變頻器和主軸電機之間的電氣連接圖,教師進行講評。第七,教師介紹變頻器常用參數設置方法,指導學生設置參數并觀察變頻器運行狀態的變化。學生在教師的引導下完成上述幾個步驟的工作后,不僅訓練了變頻主軸電氣線路的設計能力,還掌握了變頻器的應用知識。

分組教學是行動導向教學順利實施的一個重要手段。如果不進行分組教學,一個教師在面對幾十個學生時,必然造成監管不到位的情況,同時也不能有效的培養學生的溝通、交流與協作的能力。可將一個40人的班級劃分成8個小組,以小組作為直接的教學對象。每個教學任務的完成都需要學生進行小組討論、實施,并以小組為單位提交成果。分組教學有如下優點:第一,能有效提高教學效率,分組后教師的指導對象由40個減少為8個,教師能更有效的指導每個小組的學習過程。第二,能鍛煉學生的合作能力、溝通交流與協商能力。第三,能有效提高學生的學習效率,形成集思廣益,相互學習,取長補短的學習氛圍。在分組的時候要注意均衡每個小組成員能力,要讓先進學生與后進學生搭配,男生與女生搭配,充分調動學生參與教學行動的積極性。

(三)課程考核方式

考核的目的是檢查學生的學習狀況,調動學生學習的積極性、主動性和創造性,好的考核方式對提高學生的職業技能和綜合素質發揮著重要的導向和激勵作用。本門課程采用以能力本位為目標的課程考核體系(見表2),考核方式的特點如下:一是將能力測評與知識考試相結合,在課程總成績中,項目完成質量占70%,理論筆試占30%。二是項目考核以小組為單位分階段進行,在完成一個階段的某一項工作任務后,教師根據任務的完成質量進行評分,然后以該階段所有工作任務分數的平均值作為該小組在這一階段的成績。三是對個人在小組中的表現進行評價,在完成一個階段的工作任務后,采取個人自評、小組評價和教師評價相結合的方式對每個學生在工作過程中的表現進行測評。四是激勵學生構建榮辱與共、相互幫助、共同進步的學習氛圍,在小組項目考核成績中,任務完成質量分占70%,答辯分占30%。答辯由教師對小組中隨機抽取的成員進行提問,根據其對相關知識的掌握情況進行評分。這樣的做法促使學生不僅要主動完成任務,而且還要積極幫助其他組員學習。

篇4

Abstract: Through a specific teaching case, this paper expounds the application of "Teach-Study-Do" integration teaching mode in the production process automation technology specialty of the higher vocational education. It uses modern teaching methods and means.

關鍵詞: PLC;變頻器;組態;“教學做”一體化

Key words: PLC;configuration;frequency converter;"Teach-Study-Do" integration

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)14-0241-02

0 引言

對于高職高專學生來說,PLC技術、變頻器技術、組態技術三門課程是生產過程自動化技術專業必修的核心課程。本選題能夠將三門課程知識有機的結合在一起,對于培養學生具備對生產過程控制系統的設計、安裝、調試、維護能力有極大的幫助。

本選題以浙江天煌科技實業有限公司的“THPFSF-3A型可編程序控制系統設計師綜合實訓裝置”為教學平臺,依據人力資源和社會保障部制定的“可編程序控制系統設計師”培訓及國家職業標準考核大綱內容,充分發揮學生對《PLC技術》《變頻器技術》《組態技術》等課程的綜合運用,培養社會緊需的高技能綜合型人才。本選題設置了三個子任務,遵循由簡單到復雜,以任務為導向的原則,創設不同情境引導教學,討論促進學習,注重培養學生的知識技能和職業道德水平。

1 教學設計理念與思路

1.1 任務引領,項目教學 為了讓學生能夠對這三門課程有更深入的學習與理解,本課題采用“理實一體”的教學方式,借鑒自動化行業企業典型工作任務,將可編程序系統控制系統設計師的實際工作流程運用與教學當中,突破傳統技能訓練中準備、示范、模仿、總結的四步教學模式,以“雪花啤酒生產線自動控制”項目為學習載體,教學過程由簡單到復雜設計了5個任務環節,注重培養學生的專業知識水平和職業技能

1.2 情境創設,引導探究 在項目化教學過程中針對不同學生的項目完成情況不同,創設正常情境、出錯情境和意外情境,增加學習的難度和項目的復雜性,引導學生探究更高層次的知識技能,培養學生發現問題――分析問題――解決問題的能力。

1.3 協同合作,互相學習 運用合作學習模式,為學生營造一個師生互動、生生互動的合作情境,引導學生積極主動探究,從實踐中體會學習的樂趣,習得解決問題的方法,學會歸納總結的學習方法,為學生的可持續發展和終身發展奠定學法基礎。

2 教學組織與實施

本課題利用現代化的教學方法和手段,以企業生產車間的控制項目為任務驅動,以教師為主導,學生動手實踐操作為主體,充分發揮學生的自主能動性。在任務的設置上,從簡單到復雜,循序漸進的增加任務的難度和復雜度,通過“實驗”――“模擬”――“聯機”的學習過程,使學生體驗到把理論知識的學習應用到企業生產實踐的成就感,激發學生學習的欲望。

①教學方法:本選題采用行動導向教學方法,學生是學習過程的中心,教師是學習過程大的組織者和協調人,在教學中教師與學生互動,讓學生通過“獨立獲取信息、獨立地制定計劃、獨立地實施計劃、獨立地評估計劃”,在自己“動手”的實踐中,掌握職業技能、習得專業知識,從而構建屬于自己的經驗和知識體系。

②教學手段:結合本選題的特點,主要采用的教學手段有:播放視頻、多媒體與板書結合、實物操作、課程網站平臺等。通過播放啤酒生產線的視頻讓學生了解啤酒生產工藝,明確控制要求;在知識點的講解上采用多媒體講授,更直觀,有吸引力;針對學生課堂上出現的突發性問題采用板書講解;模擬調試時需要學生對實物進行線路連接的操作;課后學生可以通過課程網站平臺對查看本次課的教學目標與授課的內容,通過網站完成理論知識點的作業,如有疑問的話還可以留言。

③教學過程:播放啤酒生產線的視頻,使學生了解PLC、觸摸屏、變頻器在啤酒生產自動控制中的所起到的重要作用,清楚對于啤酒生產車間的控制主要是對電機轉速的控制。按照上述五個任務依次進行,并在課堂任務實施的過程中針對難點及共性問題進行講解,注重鍛煉學生的動手實踐能力,開發學學生的創新思維,鼓勵學生使用多種方法完成任務要求。

基本的教學實施過程采用的是西門子S7-200系列PLC、Smart 700彩色觸摸屏、西門子M420變頻器和一臺三相交流電動機。在設置的拓展任務中采用的是“生產線安裝與調試實訓室”的分揀單元,給學生創造實際工廠的運行環境。

3 教學考核與評價

教學考核與評價完全與教學目標和教學內容相呼應,分技能考核、自我評價、同學評價三部分完成。其一,技能考核與職業資格鑒定標準有效銜接,包含知識點的理解、項目實施的過程資料、綜合素質和團隊協作能力等方面的考核(見表1)。這一項占總成績的50%;其二,自我評價,考察學生對自己的優缺點的認知能力的評價,占20%;其三,同學評價,考察團隊的配合能力和值得同學學習的優點,占30%。本評價能夠真實的反應學生的學習情況。

4 結論

本課題從高職教學的實際出發,通過一個具體的教學案例,結合現代化的教學方法與手段,闡述了“教學做”一體化在高職教育教學中的具體實施過程。有效地縮短了學校與企業之間的距離,使學生能夠很快將所學的理論知識運用到企業的生產實踐中,體現了職業教育的實踐性與實用性,實現了與企業的零距離接軌。

參考文獻:

[1]嚴希清,陳紅艷.基于工作過程的“教學做”一體化教學模式探索與實踐[J].職業教育研究,2009(4).

[2]王芹.可編程控制器技術及應用[M].天津:天津大學出版社,2008:3.

篇5

【關鍵詞】PLC;CDIO;教學方法

CDIO工程教育模式是由美國麻省理工學院等國際著名高等院校推出的一種新型的教育模式。CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),是一個新型的高等工科教育模式。它是以產品研發到產品運行的生命周期為藍本,讓學生以主動的態度、實踐的方法學習工程。培養學生的工程意識,掌握實際生產工藝技能。獲得熟悉生產環境,解決實際問題的能力。使學生更加積極主動地投入到學習生活中。可編程序控制器(簡稱PLC)是一種在工業控制領域應用十分廣泛的自動化設備,它是PLC、變頻器、觸摸屏、工控機、組態軟件、現場總線等設備構成的現代工業控制系統的核心。作為制造業三大支柱之一的PLC技術,已經成為每個機電工程技術人員必須掌握的一項技術。PLC課程教學效果的好壞對畢業生的就業也將產生很大的影響。因此,該課程必須要有優秀的教學理念,完善的教學設計,這樣才能取得良好的課程實施效果。

1傳統教學模式存在的問題

傳統教學方法是從PLC的基礎知識開始,介紹PLC的硬件結構和工作原理、PLC的編程指令、應用程序設計。教學過程中,主要以教師為主導地位,學生為載體,被動地接受知識。PLC應用技術特點是綜合性較強,知識覆蓋面寬,新產品更新速度很快。如果理論內容較多,理論與實際脫節,教學效果不會很好。花費很長時間學習各種指令的語法,而不重視指令在實際工程中的使用方法,學習過程是被動地接受各種知識而沒有培養學生的主觀能動性,無法培養嚴謹的工程應用能力;在程序設計時,缺少實際項目的實施目標,不能對實際項目進行任務分析、總體方案設計、程序設計。只是為了考試而編程,沒有建立工程的概念,對工程設計沒有深刻的理解;課程結束后對于控制系統設計沒有清晰的思路,難以達到令人滿意的學習效果。PLC技術和變頻器以及人機界面的綜合應用在工廠控制系統中廣泛使用。但是大多數院校并沒有專門設置PLC、變頻器和觸摸屏或者組態軟件綜合技術一體化教學課程。而是主要學習PLC、變頻器的理論,再加上各自獨立的驗證性實驗的方式進行教學。而且實踐課時偏少,學生往往只能掌握各門課的基礎技能。內容相對獨立,學生無法從整體上把握控制系統開發的思路,也就無法體現“構思、設計、實現和運作”的教學思想。另外PLC、變頻器和觸摸屏種類繁多,各種新產品層出不窮。當畢業生就業時從事相關行業工作,如果沒有綜合性的項目培訓,只是學會一些理論知識,所學專業知識與生產實際存在一定的脫節。畢業生需要很長時間才能適應企業的需求,這就降低了人才的競爭力。

2基于CDIO理念的教學模式

傳統的教學模式只注重理論環節。針對傳統教學方法的不足,我們將先進的CDIO教學理念引入PLC課程教學。從項目構思、設計、實現到運行,開發PLC教學和實踐項目結合一體化的實踐教學內容,結合實驗室現有機型三菱FX系列PLC,開發以項目為驅動的課程標準。課程以項目為主線,將相關知識點和原理等內容貫穿其中,循序漸進地將理論與實踐相結合,內容少而精,學生學起來不枯燥,而且項目基本涵蓋了工業控制領域PLC控制系統常用技術。常用的項目包括以下幾個。項目一通過電機啟停控制讓學生掌握PLC基礎知識及PLC的基本工作原理,包括基本指令應用。項目二是電動機Y-降壓啟動,主要學習定時器編程使用方法。項目三是工作臺自動往復運動控制,學習行程開關和計數器的使用方法。項目四是氣動機械手的控制,讓學生掌握順序控制的方法,學習氣動電磁閥的控制。項目五是立體倉庫控制系統設計,學會步進電機控制指令的使用。項目六是變頻器多段速控制,包括丹佛斯、三菱、西門子等機型,采用不同方式實現對電機的調速控制。項目七是模擬量的溫度控制,可通過內部模擬量指令實現控制,學習使用PID指令實現閉環控制。項目八是觸摸屏、PLC的液體混合控制,學習使用觸摸屏設計人機界面以及和PLC相互通信。項目九是觸摸屏與變頻器、PLC恒壓供水控制系統,學習用觸摸屏、PLC、變頻器相結合的控制方式,學習設計信息簡潔豐富的人機界面,并且可以通過互聯網實現遠程監控。PLC技術的發展方向之一是網絡化與智能化,隨著物聯網技術的發展,PLC通訊聯網功能將會越來越強大。這十個項目基本涵蓋了PLC教學要求中的知識點。使學生逐漸將理論與實踐相結合,在實踐中學習各個重點和難點,學生會在學習中充滿成就感。項目的選擇是精心安排安排的,按照知識點合理分配的原則。而且每一個項目都應該是實際項目,來自于生產一線,同時應用比較廣泛。按照項目的知識連貫性和學生的能力基礎,把整個學習過程分三個階段,每一個階段包括三個項目。在第一階段,學生對相應的PLC理論知識與電氣實踐技能還不了解,需要通過教師示范教學引導,這樣學生才能適應以項目為核心的教學方法,初步學習完成項目的具體步驟,為后續項目教學組織奠定良好基礎。第二階段,學生通過第一階段的學習,初步掌握了實施項目工作的具體步驟與常用的實踐技能,已經掌握了一定的理論知識,項目四、五、六這四個項目屬于第二階段內容,指導教師不用示范教學而是制定概要的項目步驟,學生依據步驟完成任務,目的是加強學生的進一步自己獨自完成項目的能力;在項目進行過程中,要重點使學生掌握提出問題,分析問題,解決問題的能力。提出合適的問題,才是解決問題的關鍵。第三階段,也就是綜合項目階段,學生已經具有初步的專業知識和分析問題解決問題的能力。通過本階段訓練,進一步提高學生的綜合項目能力,通過實際的綜合性項目訓練,學生的專業技能能力、解決問題能力、團結組織能力和人際交往能力得到很大提高。通過三個階段的努力,學生找工作時,非常受到用人單位的歡迎。需要重點指出項目必須來源于常用的生產現場,每一個訓練項目都包括構思、設計、實現、運行(CDIO)四個環節,真正在理念上貫徹這個理念。尤其重要的是初級階段的項目設計,每個項目中包含的知識點不能過多過難,也就是說學習訓練負荷不能太大,要讓學生有邊學習邊思考的時間,重點和難點內容要經過反復訓練。項目內容的選擇非常重要,需要具有豐富經驗的教師設計。

3項目實施的教學組織過程

項目教學過程中,基于CDIO教學理念,按照構思、設計、實現、運作、評價等環節,認真體驗做中學、學中做。任何知識的運用與能力的培養都不是一蹴而就的。能力的培養如果僅僅是學生被動的在課堂訓練,這是遠遠不夠的,學生課后也需要全心投入。在CDIO教育理念下,提示學生對項目中所涉及的各種知識自己需要主動的學習。資料的查找,實際項目的應用情況,都是學生在課外調查研究。CDIO理念培養人的綜合能力,注重學生的整體素質的提高。在課改教學組織過程中,課程組成員采用簡單控制系統由學生獨自完成項目,稍微復雜的控制系統由老師指定小組分工合作。通過課內學生相互之間的評價和交流,學生借鑒他人經驗的能力;交流溝通能力;知識的應用移植能力;自學能力都得到了較好的鍛煉。課程評價改變傳統的閉卷考試為主的方式。過程考核成為最重要的部分,其中過程考核占70%,筆試考試占30%。更加注重學生細心嚴謹的學習,重視培養嚴謹務實的習慣,注重解決實際問題的能力。

4總結

在PLC教學中體現CDIO理念,以項目為目標,把專業知識、能力、素質等培養融入到每一個項目教學過程中。學習內容圍繞項目這個核心進行,提高了學生的學習興趣。評價方式的改革,避免了閉卷筆試的弊端。通過實際項目培養學生的綜合應用能力,團隊合作能力。

【參考文獻】

[1]齊占慶.機床電氣控制技術[M].北京:機械工業出版社,2006.

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關鍵詞:維修電工 分塊法 通俗化

中圖分類號:TM07 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)11(a)-0000-00

在高級維修電工培訓過程中,結合學生的特點,同時在教學中不斷總結,在方法上不斷探索,從高級維修電工的幾個項目上總結教學方法,由此可得知總的教學方法主要以圍繞分塊式講述、分塊式聯系,將一整體分解成若干塊,再有序的統一起來,讓復雜的東西看起來分散的,但分散的合起來又是統一的整體,讓復雜的東西簡單化,讓學生學起來更容易接受和理解,總體而言,復雜的就是簡單的疊加。下面,主要從高級維修電工幾個項目分別探討:

1、項目一學習:電路改裝與調試

本項目涉及PLC改裝電路及變頻器改裝電路,但從PLC這塊來講,首先,在理論學習上,將PLC理論學習通俗化,將其比喻為一個“人”,作為一個人,眼睛、耳朵、味覺等都是用來接收外界信息,也就可以比喻成PLC的輸入部分,那么手、腳、行為行動等用來執行大腦發出的命令,也就可以比喻成PLC的輸出部分,那么每個人的思想(大腦所想的想法),就是PLC中的我們所要編寫的程序。這樣,我們通過某個事列,某個人的行為,簡單的來比喻PLC,這樣,就不難理解PLC工作原理的過程。其次,在PLC實操方面來講,在明白了PLC的工作原理,從設計方面,我們可以將PLC的設計展開為三個方面來學習分析,我們可以看成三塊:硬件、軟件和調試。在進行PLC設計時,我們可以先從硬件角度考慮,第一,硬件中PLC的選擇,用什么輸出方式的PLC;開關按鈕的選擇,是帶復位的,還是不帶復位的;這些硬件的選擇,對后續PLC軟件的編寫會有影響的,從而由這些選擇或已給定的硬件,繪制I/O接線圖,同時畫出I/O分配表。在硬件上,確保沒有錯誤的發生;第二,根據改裝電路的控制要求,將被改裝電路控制要求分析透徹,將其轉化為程序,并將其正確的寫出來,然后將程序寫入PLC中,第三,再做最后一塊--調試,看看在編寫程序的執行下,硬件是否按照控制要求正確執行,有時候硬件設計是對的,程序也是對的,但是二者沒有銜接起來,也會出現錯誤。在學習此塊內容上,重點做好每一塊內容,并保證基本無誤,此項目的學習就是對它進行肢解,化繁為簡。

2、項目二學習:設備排故

設備排故,通俗點講,我們可以認為我們就是名“醫生”,“哪兒痛,醫哪”,在排故前,想正確將故障排除,必須對設備的原理圖吃透,能正確分析圖紙的工作原理,針對X62W、T68機床電路圖,在分析圖紙中,我們將圖紙分為主電路和控制電路兩塊,想X62W電氣原理圖主電路中,有三臺電動機,我們再將主電路分成三小塊,每臺電動機看成一塊,由此控制每臺電動機的控制電路也將其分成三塊來分析,分析完后,在找出這三部分電路之間的聯系,由此再把他們合成一個整體電路。

在排故過程中,電路中將出現2到3個故障點,首先,通過通電試車,觀察現象,確定了故障現象就可以參照電器原理圖確定故障在哪部分,是在公共電路上,還是在某一條支路上,是在主電路,還是在輔助電路,把范圍縮到最小。判斷發生的范圍,如某電動機缺相、某控制電路某一接觸器不能正常工作或不吸合,在借助于萬用表進行測量,由此判斷故障點的所在,從而排除故障,化繁為簡,各個擊破,養成良好的習慣,這樣學習會層次分明,調理清晰,學生更容易上手。

3、項目三學習:電子電路調試與維修

掌握必備的模擬電子、數字電子理論基礎,對于電子電路調試與維修,打下扎實的基礎,我們必須理解和熟練分析該電路的原理,就拿脈寬調制電路來說,首先必須認識“它”,掌握給電路的原理,該電路主要由五部分組成:電源部分、方波--三角波發生器、給定電路、PWM脈寬發生器、驅動部分;每一部分都是典型的小電路,在理論學習中也是重點學習部分,那么,我們在分析電路原理時,會將這五部分逐一分析,除了分析其原理,還應熟練借助于示波器測試幾個電路產生的波形,這樣更有助于我們去理解,分析完畢,再將幾部分電路合為一整體看待,那么,原理分析的透徹,對該電路檢修便容易多了。在此項目考核內容上,涉及故障點的排除,排除故障方法與機床排故類似,首先觀察其電路的工作現象,其次,根據電路發生的現象,判斷故障發生的范圍,并縮小范圍,再次,借助于示波器、萬用表等工具查出故障所在,從而判斷故障點。

在此項目中,無疑將復雜電路進行拆分,分析其原理,測試其波形,最后將幾部分合為一體,此方法簡單,有效。

4、項目四學習:電力電子線路裝調與維修

此項目可分為兩塊:主電路和觸發電路,簡單說,就是用弱電控制強電,對于此項目要具備相應的電力電子基礎知識,同時會用示波器測試主電路的直流電壓波形和觸發電路的觸發脈沖波形。

在此項目接線操作上,也將該三相全控橋式整流電路分為2部分,即:主電路和觸發電路。逐一接線,先接主電路,再接控制電路,完成后,嚴格進行檢查,此項目輸出直流電壓較高,因此,每完成一步,要保證正確,并借助于萬用表核查,讓學生有深入淺,由模糊到清晰,為了達到鍛煉目的,教師先演示,然后由每位同學獨立完成,并測試直流電壓脈動波形,包括α=0°、α=30°、α=60°、α=90°的波形,除了會測試波形,還要明白波形是如何產生的,在控制電路部分,要求掌握觸發電路工作的原理以及觸發脈沖的形式,最后,再搞清楚主電路和觸發電路是什么關系。先分后合,先分指的是拆開分析;后合,指的后續組合成一整體。

總之,在分塊式訓練過程中,每一塊的訓練,除了在理論上講解清楚,要在實踐中尋得方法,讓學生能夠舉一反三,授之以漁,除了通俗化教學,在培訓過程中,還輔以媒體教學,行為導向等教學方法等,同時教會學生借助于萬用表、示波器等工具的使用,總結學習方法、交流經驗,像機床排故和電子排故,總體方法類似,所以在學習中,不斷總結達到專業理論知識融入到實訓環節,將實訓環節結合企業的現場情況,讓學生的知識與企業接軌。

參考文獻:

[1]任偉.《維修電工職業技能實訓與鑒定》項目化課程設計與實施[J],工業技術與職業教育,2015(02).

[2]趙欣,陳文貴.高級維修電工一般能力傾向探析 [J],教育與職業,2007(20).

篇7

關鍵詞:PLC 中職教育 機電控制

目前,珠三角地區制造業的產業升級正在不斷推進。技工院校的機電專業學生只有熟練掌握PLC自動化控制技術,才能達到企業的用工需求。職業學校專業課教師,如何盡快地讓學生掌握這項技能,就成為了教學工作的重中之重。下面筆者結合教學實踐,談談對PLC教學的一些

見解。

項目教學法是以實踐為導向,讓師生共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。其實質是以選用一個可以讓學生動手的工程實例項目為平臺,為學生創建學習情景,學生通過對實際項目的認識,了解與動手完成、學習并掌握相關的理論知識和實踐技能。筆者所在學院在進行PLC課程的項目教學設計時貫徹了如下理論。

一、圍繞專業需求,明確教學目標

學院的PLC課程主要面向機電一體化技術專業和自動化生產線專業。經過調研及專家訪談會,學院對學生的相關要求主要體現在:應掌握自動生產線上的電磁閥、傳感器、汽缸、機械手等自動化電箱之間的安裝與調試技能,連接PLC的I/O接線,使用基本指令及功能指令編寫典型自動設備工作程序,設計I/O口通訊程序對多臺PLC控制設備進行聯合控制,按照客戶要求控制變頻器、步進電動機和伺服電動機,具備較強的核心能力(職業道德、創新意識、團隊協作、交流表達、自我提高、解決問題等)。以此為依據遵循針對性、實用性、應用性原則,整合序化教學項目。

二、校企合作,設計教學項目及改革評價方法

筆者通過到企業走訪一線工程師,與企業專家共同分析從事某個崗位的技術人員職業成長路線,知識與能力要求,明確現階段畢業學生與崗位要求的差距,收集企業典型PLC控制實例,學院指定教學計劃與校本教材,進行從“車間即工程,作業即企業項目”的項目引導模擬教學,結合蘇州博實機器人技術有限公司與珠海漢迪自動化有限公司的實際案例和設備,通過項目教學全面提升學生的知識、技能、職業素養等綜合能力。

職業院校學生的知識基礎薄弱,在學習專業理論課時容易產生抵觸和畏難情緒,而PLC的學習需要有一定基礎的電力拖動專業知識,所以自動化控制編程是一個綜合學科,對設計人員要求較高。如果采用傳統的教學方法先講理論再去實習往往效率不高。因此在項目設計過程中,應循序漸進地加入動手調試操作的內容,如在電動機點動控制項目之后可以先加上自鎖條件,實現聯動,再引入互鎖,實現正反轉。在掌握了此知識點后再繼續加深難度,設計自動伸縮門的控制程序。在每個階段的項目任務中,要注意學生的掌握程度,注意調節教學進度,如此循序漸進,讓學生在不斷進步的同時,充分體會到成功感。由此激發學生的求知欲,讓學生帶著在課堂時間能解決的、經過精心設計的問題進行實習項目,教師在巡回指導的過程中針對學生提出的疑問給予解答,使學生理解實習項目的專業知識點,體驗企業實際工作過程,這樣學習效果將有很大的提高。

項目教學,要通過咨詢(教師布置工程項目任務,學生收集資料)決策(師生共同分析案例,討論解決方案)計劃(設計工作共層,確定工作步驟,擬定檢查與評價標準)實施(學生完成工作任務,共同分析并解決問題)檢查(學生演示并介紹完成過程,教師檢查并提出建議)等過程完成組織教學。項目教學的評價辦法,不僅要關注學生的學習結果,更應該關注完成學習任務的全過程,注重過程評價,做到形成性評價與終結性評價相結合,更多地關注學生自身的發展,激發學生潛在的學習動力。

教改后的課業評價方案改變了以知識積累和考試為主的終結性評價方式,實施了“知識、能力、素質”三位一體的綜合評價。成績評定由平時成績、過程考核和期末考校成績三部分組成。平時成績主要考核包括課堂提問、討論、練習、作業、思考題等。過程性考核依據學生在教學項目完成過程中的資料收集、方案計劃、實施過程、實施結果、團隊合作、工作態度等情況評定等級。在每個項目完成后,學生按照評分標準自檢、互檢,教師評價,這樣學生能充分了解自己的專業水平和可提高的方面。期末綜合考核再依據學生完成考核項目的設計與操作結果進行綜合評定。這樣評價較為客觀,也能調動學生學習的主動性、積極性。

三、教學資源準備及教學組織

教學硬件的資源:西門子PLC電動機實訓設備,智能供水控制實習設備,智能照明控制實習設備,自動化生產線調試實習設備,三菱PLC單機實習設備(配置30臺電腦及GX軟件,PLC手編器等),可滿足仿真教學和多媒體電化教學的PLC專業教室4個,電力變頻控制設備10套。軟件資源包括校本的多媒體課件、校本教材、電子教案與視頻資料等。為了保障教學質量,學校還組織了多場自動化設備研修班及企業參觀交流活動,利用教師下廠鍛煉等多種手段培養雙師型隊伍,提高實習實訓的教學效果。

教學組織以推料汽缸的PLC控制為例進行簡單說明,見下表。

教學

過程 教學內容 教師活動 學生

活動 時間

分配

資料 項目任務 分析并連接推料汽缸的氣動回路及PLC的I/O回路

調整傳感器的合理位置及設定

編程控制供料站按照要求動作

供料站的機電故障排除練習 講解、

指導分組 聽講、

記錄、

接收任務 30分

問題探究 企業實例引入

推料汽缸的氣動回路如何連接

PLC的I/O如何接線

傳感器的位置如何調整及設定

如何編程控制供料站按照客戶要求動作

供料站常見機電故障如何排除 對相關知識進行講解 聽講、

討論 20分

決策 制定項目實施方案 教師巡回指導 查找資料、

小組討論 15分

計劃 項目實施分工、檢查標準、初步時間分配 教師記錄學生情況 查找資料、

小組討論 25分

研討優化 研討并優化項目實施方案及編程思路 檢查評價學生決策與計劃準備情況 匯報、討論、優化方案 20分

實施1 編程控制供料站按要求動作,仿真練習并調試 指導 操作 70分

實施2 連接推料供料站的氣動回路及PLC的I/O回路,調整傳感器的合理位置及設定,從電腦拷貝調試過的PLC程序控制供料站工作,供料站的機電故障排除練習 指導 操作 70分

檢查 根據標準交叉檢查實施結果 指導、觀察 自評與小組互評 10分

評估 歸納總結 組織匯報、點評、布置作業 小組匯報 10分

課程設計改革與教師充分的備課使學生在PLC項目教學活動中學習積極性明顯提高。

參考文獻:

[1]趙志群.職業教育工學結合一體化課程開發指南[M].北京:清華大學出版社,2009.

[2]嚴中華.職業教育課程開發與實施――基于工作過程系統化的職教課程開發與實施[M].北京:清華大學出版社,2009.

[3]李響初.圖解三菱PLC、變頻器與觸摸屏綜合應用[M].北京:機械工業出版社,2013.

篇8

關鍵詞:電力電子技術;教學改革;仿真

作者簡介:李林琳(1977-),女,遼寧沈陽人,長春工程學院電氣與信息工程學院,配電自動化吉林省高校工程研究中心,講師;邢順濤(1976-),男,吉林延吉人,長春工程學院電氣與信息工程學院,講師。(吉林 長春 130012)

基金項目:本文系2011年長春工程學院教學研究課題的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)03-0064-02

“電力電子技術”是電氣工程及其自動化專業的專業基礎課程,在人才培養方案和課程體系中起著至關重要的作用。通過“電力電子技術”課程的學習,使學生掌握電力變換的基本理論知識,為后續專業課程打下堅實的理論基礎。本課程來源于工程實踐,理論與實踐并重,因此,本課程將實踐貫穿始終,具有層次性和互補性。通過理論教學、實踐鍛煉、MATLAB仿真等教學活動,有助于提高學生理論聯系實際和應用創新的能力。

一、“電力電子技術”課程教學改革的必要性

目前“電力電子技術”的教學仍然停留在傳統的教學模式上,即在課程教學中依照教材的內容和順序講述各種電力變換原理。[1]這種傳統的教學模式存在以下弊病:第一,傳統的教學思想重視學生對書本知識的掌握程度,忽視學生的素質教育,忽視學生應用創新能力的培養;第二,傳統的教學形式方法單一,課堂上教師講授課程,學生只是被動參與,這樣很難激發學生的學習興趣;第三,由于現行教材不能很好地體現電力電子技術的應用和發展,且教材中講授的理論都只集中在技術層次,而忽略了現場應用的實際因素。因此現有的教學存在與實際脫節的情況,從事電力系統及相關行業工作的學生走上工作崗位后,還需投入大量的時間去了解電力電子技術的新原理和在電力系統中的應用,以及電力變換對電力系統的影響。

本文主要是針對長春工程學院(以下簡稱“我校”)電氣自動化專業的“卓越工程師培養計劃”,在“電力電子技術”課程教學中探索科學合理的教學方法,加強實踐教學工程針對性,培養學生創新思維,提高學生理論聯系實際的能力,為成就未來的“卓越工程師”奠定基礎。

二、探索“電力電子技術”課程的教學方法

1.采用多媒體教學,增加教學的直觀性

由于“電力電子技術”課程中有很多電力變換的原理需要畫波形,受板書的限制,授課的信息量很有限,所以可將“電力電子技術”課程的有關內容制作成多媒體課件進行講解。講述時多媒體教學可與黑板手寫教學同時進行,將多媒體教學和手寫的重點、難點知識相結合,增強教學效果。

現在“電力電子技術”課程的多媒體課件有很多,但是這些課件普遍存在一個共同的缺點:課件制作過于簡單,缺少動畫和過程講解,很多原理圖都是直接出現,很多結論也是直接給出,這樣對于剛剛接觸電力電子的學生來說很生硬,很難提高學生的學習興趣。對于“電力電子技術”課程的改革,首先從課件入手,重新制作課件,在課件中增加大量動畫和工程實例。比如在講授整流電路時,對于每一種整流變換的電路圖結合工作原理都制作了動畫。教師在上課時,講到某一回路和器件時,該回路和器件都有明顯的標注、聲音和動畫變換。這樣,學生有更直觀的視覺和聽覺感受,加深對工作原理的理解。

2.引入問題教學法,激勵學生自主學習

該方法是指采用互動學習的方式,在引出一個新的知識點時,教師首先將問題提出,讓學生先進行充分討論,通過問題來激發學生學習的自主性,然后由老師進行總結,得出一個正確的結論。例如,老師在課堂上給學生提出問題:如果三相橋式整流電路中,某一相觸發電路的觸發信號丟失,整流電路負載側輸出的波形會是什么樣?先請學生闡述自己的觀點,然后由老師理論講解。教師還可以利用MATLAB程序,在課堂上演示,使學生加深對理論知識的理解。這種方法可以極大地激發學生的興趣,使學生成為主動的學習者。問題式教學方法與國際教育相接軌,國外的教育跟注重人的培養,老師不會每天給學生留作業,通常會讓學生準備課題,上課進行討論。國際教育更需要學生自己主動學習,學習完全是自己的事,這樣更好地培養學生的邏輯思維、語言表述和創新意識。

3.推進案例教學法,引領學生探究工程實踐

“電力電子技術”的理論教學應與電力企業及日常生產、生活實例相結合。實例可根據教學內容穿插引入,課堂上引用的例子盡可能是學生日常接觸過的或電力行業中的設備,這樣學生會更感興趣。相關章節舉出相應實例,指出課本上的基本電路、基本原理是怎樣運用的實際中去的。這樣一方面能深刻地講述教材上的基礎知識,另一方面能擴大學生的專業應用能力,將會有更好的教學效果。例如,在講完脈沖寬度調制技術(PWM)基本原理內容后,通過風力發電生產案例引入變頻器。首先給出變頻器的主電路及各部分參數要求,其次根據變頻器的主電路圖,結合理論課講過的整流、逆變和PWM控制理論給出變頻器的工作原理,最后可以利用MATLAB仿真軟件給出逆變器各參數波形圖。

同理,在講授電力電子各部分基本知識的基礎上,可以適時地引入電力企業生產實際案例,使學生對電力電子技術在電力系統中的應用和電力變換對電網穩定性和電能質量的提高、及電力電子新技術的發展對新能源、高壓直流輸電和柔流輸電技術等的影響有所了解,以提高學生的理論知識和實踐能力。

三、加強實踐教學

“電力電子技術”是一門實踐性很強的課程,實驗實踐環節占據十分重要的位置。通過“電力電子技術”課程實驗、實習、教學仿真及學生的科技創新活動等活動,構成了螺旋上升式的實踐教學體系,逐步提高學生的實踐動手及應用創新能力。

1.課程實驗

電力電子實驗室實行開放式管理,開設近十個實驗,教師教學中可根據需要從中選做5個的實驗。每個實驗每個班級分批、分組進行,每組最多不超2人,每次實驗都由任課教師和一名電力電子實驗室老師共同指導,這樣教師可以對每組學生進行詳細指導。通過課程實驗,可以增加學生的感性認識,提高學生的動手能力,激發學生對所學知識的探索欲望,加深對理論知識的理解。

2.仿真教學

仿真實驗模塊主要是根據教學內容設計了相關的仿真實驗內容,要求學生完成簡單的電路設計,實現所要求的電路功能。為完成“卓越工程師培養計劃”的目標,現將MATLAB仿真引入到電力電子技術的理論與實踐教學中,培養學生分析解決問題的能力,在掌握基本理論知識的前提下,培養學生創新意識。

在對比目前比較流行的仿真軟件后,發現MATLAB更適合電力電子仿真。用計算機仿真可以方便地進行不同器件、不同參數的比較,進行反復試驗。MATLAB提供的仿真工具箱SIMULINK,是一個功能十分強大的仿真軟件,可以根據用戶的需要方便地為系統建立模型,并且十分直觀,它的仿真精度很高,仿真結果準確。應用計算機仿真來研究電力電子技術,有利于提高研究效率,降低研發成本。

“電力電子技術”仿真所用到的電氣、電子元件模型全部都包含在MATLAB元件庫里面。在MATLAB提示符下鍵入Powerlib命令,這個命令將打開SIMULINK仿真窗口,同時顯示出電力系統模塊工具箱。電力系統仿真環境簡稱“psb”,它幾乎提供了組成電力系統的所有元件。其中包括:同步機、異步機、變壓器、直流機、線性和非線性模塊、傳輸線路、斷路器、負荷模型、電力半導體器件、控制元件、測量元件以及信號顯示模塊等等。

應用MATLAB軟件,著重研究整流、逆變、斬波及變頻等基本電路的仿真及其波形結果分析,驗證課本中的基本原理。例如整流電路中,對不同的觸發角、不同的負載時參量輸出波形會產生什么樣的差別等,使學生能夠對這些比較難以理解的抽象內容有一個直觀的認識。如圖1單相橋式可控整流電路原理圖。

在仿真電路中,更改負載的參數就可以得到不同負載類型,如電阻性負載和阻感負載。對于相位控制的整流電路來說,控制角的相位直接影響輸出波形,可以利用MATLAB仿真調整控制角α數值,觀測單相橋式整流電路的輸出波形,及晶閘管兩端的電壓、電流的波形圖。當α=60°時,各參量輸出如圖2。

MATLAB軟件也可以對一些復雜電路進行模擬仿真,如改變觸發角對波形的影響、缺相對波形的影響等等,并對其波形結果進行量化分析研究。通過改變各項輸入參數觀察其波形變化,從而使學生對電路模型能夠熟知和精通,加深印象,改善課堂教學效果。

3.體驗式教學

根據卓越工程師培養計劃,為提高學生的實踐能力,部分課程的實踐環節可占總學時的50%,根據“電力電子技術”課程的特點,可將課堂直接搬到仿真實驗室、實訓基地甚至單位現場。根據現場實際設備結合所學的理論知識進行講解,加深學生對電力電子技術一些抽象概念的理解,做到理論與實際相結合。

對一些有興趣的學生,可以組織參加教師的科研實踐、學校或省級科技創新計劃、全國電子大賽等。很多學生在比賽中獲得優異的成績,取得良好的效果。通過引領學生參與學科競賽及科技創新活動,使學生對于知識的應用與創新有了完整的體驗。

四、結論

電力電子技術在不斷地發展,教學內容與方式也要相應地變化。結合教學方法的改革,可引入新的教學內容;理論授課結合仿真、工程案例和實踐教學環節,使枯燥的理論變成體驗式課程,激發學生的學習興趣,使學生牢固地掌握電力變換的基本理論和當今電力電子技術發展的新動向,豐富知識面,為今后的工作打下堅實的基礎。

篇9

關鍵詞:技能大賽 專業建設 課程改革 教學改革 師資水平

中圖分類號: G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)11(a)-0000-00

職業技能大賽是我國職業教育領域的重大創新,是促進職業教育向技能培養發展的重要手段,是促進職業教育改革發展的助推器。我國已形成“普通教育有高考,職業教育有技能大賽”的良好局面,各省市也針對職業教育的特點開展了形式多樣的技能競賽。中國職業技術教育學會副會長周稽裘指出,當代職業教育的發展目標,是培養社會主義建設中數以億計的高素質應用型、技能型人才。通過大賽確實也培養了一批高素質勞動者和高水平技能型人才,但是參加競賽的學生畢竟是極少數,對于將大賽的成果如何轉化成一個學校專業群的建設,并惠及到大多數學生,這是一個很大課題。本文以筆者學校課題―《職業技能競賽促進中職專業核心課程教學改革的實踐研究》為契機,以大賽“機電一體化安裝與調試”、“樓宇智能化設備安裝與調試”等項目對電氣專業群建設改革促進為例,所得以下幾點思考。

1職業技能大賽引導了專業設置的方向

職業教育的理念是“以服務為宗旨,以就業為導向,促進教育教學改革”,其專業設置必須緊貼市場需求。技能大賽緊扣社會人才需求,實現人才培養與企業需求的無縫對接。大賽競賽的項目是組委會在充分的企業調研并聽取行業技術專家對職業崗位能力要求的基礎上經反復論證設置的。我校電氣類專業群包含了電氣技術、電子技術、制冷空調設備安裝與維修、智能樓宇設備安裝與維修。每一專業都有與之對應的競賽項目,我們根據競賽項目內容,對每個專業設置進行相應調整。

如每屆大賽都設置的“機電一體化安裝與調試”項目,考查的是電氣自動化和機電一體化專業的核心技術,涉及了電氣控制技術、PLC編程、變頻器應用技術、觸摸屏應用技術、以及儀器儀表的使用、電氣控制線路和氣路的安裝等技能。我校根據大賽對選手的技能要求,重新調整了電氣專業課程設置,如新開設了觸摸屏與變頻器課程,重新制訂了PLC與電氣安裝的課程標準,及時調整學校的專業設置,體現了理實一體化的教改理念,使我們教學更加貼近市場,緊扣市場需求,突出實用。

2職業技能大賽促進了課程的改革

技能大賽圍繞職業能力的評價確定競賽內容,按職業崗位完成工作任務的實際需要策劃競賽項目,競賽設定的工作任務就是典型的職業崗位的工作任務。突破單一學科的傳統,推出跨學科綜合設計的制作項目。

如“樓宇智能化設備安裝與調試”項目就涉及到計算機技術、視頻監控技術、安全防范系統,DDC系統與門禁控制系統等相關內容。這要求在課程體系的建立和教學內容的選擇過程中按照“實際、實用、實踐”的原則,同時還要考慮各學科知識間的交叉和融合,設計多門課程交叉知識滿足行業崗位對知識和能力的需求。例如我們在《安全防范技術應用》課程中,果斷摒棄過時陳舊的內容和晦澀難懂的理論知識,將這門課程分解為三大模塊,即門禁、監控、安防,模塊學習完成后再進行系統的安裝調試,學生既熟悉了各模塊,又對綜合系統安裝有了初步了解,完全符合現代安防企業工程需求。又如我校制冷專業以往一直使用R12制冷劑的家用電冰箱作為電冰箱模塊的教學設備,根據“制冷與空調設備組裝與調試”項目大賽內容,R12制冷劑及其相關制冷設備已被淘汰,我校及時更新相關實訓設備及工具材料,以確保教學內容和生產應用的同步性。職業崗位需要什么就講什么,需要多少就講多少,以實用為度從而突出實踐性。

3職業技能大賽改促進了專業課教學方法的改革

技能競賽是實踐創新教學方法的試驗田,發揮技能競賽的以點帶面作用,如何將競賽培訓中先進的教學方法與模式應用到專業教學中,使競賽成果惠及到每一位學生,這是我校課題研究的重點內容。通過研究,我們從競賽的項目要求中分析提取出企業崗位對學生的能力要求,再將這些要求對應到相關的核心課程中去,通過編寫校本教材或建設精品n程,在一個個項目中實現對學生的崗位能力培養。

如我們根據“制冷與空調設備組裝與調試”項目大賽內容,編寫校本教材《冷庫制冷工藝學習工作頁》、《制冷維修綜合技術》,根據“樓宇智能化設備安裝與調試”項目大賽內容,建設精品課程《安全防范技術應用》。在課堂上,教師行成“以項目為載體、工作任務引領、行動導向”的教學理念,師生行成了“在做中學、在學中教、教學做合一”的共識。在教師指導下,教師和學生共同參與項目的分析和討論,尋找解決問題的方法和途徑。將競賽方法引入課程和實訓,提高學生的職業素養和職業道德。最終實現讓每一個中職學生具備較高水平和技能,讓學生自信、成功的邁向社會。

4職業技能大賽促進教師專業能力的提高

技能大賽教師專業能力是關鍵。職業技能大賽項目的多數內容和要求涉及范圍廣、難度大且超出正常教學要求,教師不僅需要全面的理論知識,還需較強的實踐操作能力,才能全方位指導學生。

以“制冷與空調設備組裝與調試”項目為例,其命題方式靈活,涉及的專業知識面廣泛,又緊跟行業發展趨勢,知識上既包括制冷原理、工程熱力學知識與制冷工具的基本操作等,又包括電子電路的閱讀分析及電氣故障的分析排除。考察的要素涵蓋了職業崗位的方方面面,這就要求專業教師要在更加全面的知識層面進行競賽的準備。只有專業教師自身能力水平的不斷提高,才能更好地對學生進行啟發和引導,指導學生進行比賽訓練,提高比賽的成績。因此,教師必須通過多種形式提高自身的專業能力。如教師下企業實踐、參加行業培訓、聘請有實踐經驗的工程師到學校兼職任教并直接參與實踐性環節的指導。我校還以技能競賽為契機,組織電氣專業教師到其他兄弟學校、企業單位進行交流學習、專業研討。得益于技能競賽平臺的推動作用,目前我校電氣部專業教師全部為雙師型教師,為電氣專業群的發展提供了強有力的師資保障。

參加職業技能大賽指導老師在此過程中開拓了視野,積累了更多的實戰經驗,提高了自身實驗教學及綜合技能水平。

5職業技能大賽促進專業實訓中心的建設

技能大賽既是對參賽選手的考察,也是對職業學校實訓設備的檢驗。技能大賽要取得好的成績,硬件設施是第最根本的,這就促使各學校高度重視實驗、實訓條件的改善。我校通過比賽發現硬件設施的短板,對癥下藥,加快整改,促進了學校的實訓中心建設。在實訓中心的建設中,我校電氣專業部廣泛聽取企業專家對實訓室的總體布局、設備配置、環境影響等方面的建議。自2007年參加技能競賽以來,電氣專業部先后改造了電氣自動化實訓中心、智能樓宇實訓中心、制冷與空調設備實訓中心,并與2014年與企業共同合作,引進了一條SMT生產線,建設SMT實訓中心。聘請行業專家擔任實訓指導教師,由企業專家對教師和學生進行培訓,通過真實的生產環境讓學生得到了親身體驗,為學生今后就業真正實現“零距離”。

技能競賽是職業院校教育教學活動的一種重要形式,發揮技能競賽的引領與推動功能,將技能競賽的形式與標準融入專業教學中,根據競賽的要求建設專業群,可以有效地促進中職學校教學內容、教學方法的改革創新,提高教師技能水平,加強實訓中心建設,對培養學生的綜合素質能力,營造良好的學習氛圍及教改成果轉化也有著積極意義。以技能競賽為契機,促進“產---賽----教”結合,從而打造強勢專業,培養更多的優秀人才,為社會生產做出更大貢獻。

參考文獻

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以往在高級維修電工考證培訓中,一般采用基礎課程聯合專業課程教學,這種教學方法有利于學生打好良好的理論基礎。但因其理論知識過于系統化,致使學生學到的知識缺乏針對性,扎實的理論基礎不足以讓學生真正理解該行業的特征。因此,在理論知識的基礎上,加大實訓教學力度,有利于學生對電工行業有全面的了解。學生能夠通過實訓,得到論證,使理論知識得到鞏固與加深。因此,在高級維修電工考證培訓中,加強實訓教學,是提高學生實踐能力的有效途徑。

一、國家高級維修電工職業資格考證實訓要求

根據國家職業技能鑒定規范,確定高級維修電工技能要求考核的主要有電路、磁路與儀器儀表等基本知識、電子電路知識、電機及拖動基礎知識、自動控制知識、控制技術以及相關高效生產與機械知識等。

其中電路與磁路需考核鑒定的內容有復雜直流電路分析與計算方法,自感、互感的物理概念等。儀器儀表主要考核晶體管測試儀以及各類示波器從應用元件與操作方法等。電子電路包括模擬電路,如電路放大、正弦波振蕩、基層運算放大等基礎理論及其應用知識;數字電路,如分立元件電路、觸發器、計數器等基礎理論及其應用;晶閘管電路,如三相橋式及帶平衡電抗器三相反星形可控整流電路、斬波器及逆變電路等基礎理論及其應用;還有電力半導體器件,如電力場效應管、電力晶體管等特點與在逆變器與斬波器中的應用;電子設備防干擾基本知識等。電機及拖動基礎主要包含變壓器、修理工藝的基礎知識等,如換向器的制造工藝及其安裝方法、改接方法、處理方法以及修理與修理后的試驗方法等;電機工作原理與電機制動原理,如電機基本工作原理、換向原理、外特性、電流、轉速等的關系與過載能力以及電磁轉矩計算等;繞線轉子異步電動機串級調速、變頻調速、三相交流換向器電機及無換向器電動機的調速等。自動控制主要考核內容有自動控制原理理論、位置移動數字顯示系統、各類電梯原理及其使用或調整、根據工藝與安裝要求針對復雜機械確定電氣控制線路圖繪制方法等。控制技術方面以微機原理在工業生產自動控制中的應用、電力晶體管電壓型逆變壓器基本原理等為主要考核對象。相關高效生產技術與機械知識,主要考核考生對基本時間與輔助時間的縮短措施分析,以及機械傳功與液壓傳動的基礎知識。另外,國家高級維修電工技能要求主要有,如安裝、改裝、調試等實際操作技能;故障分析、檢修及其工藝編寫;以及儀器儀表使用技能及其維護、工具的使用與維護等。

二、高級修電工技能考證實訓方法

(一)將以往競賽內容有機融入實訓教學中

高級維修電工理論課程設置包括基礎理論、專業理論、專業應用與新技術應用四大模塊。尤其是專業應用與新技術應用課程的設置,標志著我國高級維修電工理論教學得到了進一步發展。然而,在實際教學中,教學教材仍舊處于滯后狀態,教材內容缺乏針對性與實用性,與現代電工行業發展水平形成極大的落差,學生無法對新技術、新工藝等具有良好的理解。學生在培訓中缺乏適應現代化企業的專業技能與綜合素質,無法適應高級維修電工考核要求。因此,在進行高級維修電工技能考證培訓時,實施教學內容改革為首要工作,所選教材應納入新技術、新工藝等內容。針對不同教材,進行對比分析,并大膽改進,使教學內容更接近教學實際,適應行業現代化發展需求。

每年高級維修電工都會舉辦各種各樣的競賽,競賽內容也是圍繞行業最新發展進行的,是學生了解電工行業最新發展動向的捷徑。在實訓教學過程中,教師可收集整理一些近年來的競賽內容,并有機整合,利用到實訓教學中。此外,教師還應根據不同學生間的差異,結合對高級維修電工技能考核試題類型、模式地考慮,有針對性地進行實訓教學。

(二)建設模塊化實驗室

設備完善、功能齊全的實訓室是鍛煉學生實踐能力的基本保障。廣東三向教學儀器制造有限公司根據國家最新《職業標準》及勞動部頒發的“電工技術等級證”等實訓考核內容要求。研發了SX-608C高級維修電工實訓考核設備,整套設備包括了單片機技術、供配電技術、變頻器技術、數字應用電路技術,可編程控制器技術,直流調速技術等,基本涵蓋了高級電工國家職業標準,滿足教、培、考的需要。保證學生能夠有將理論知識應用于實踐操作中的條件,從而使理論知識與實踐操作更好地融合在一起,滿足學生動手能力的需求。切實提高了實際操作能力,更好地理解并掌握高級電工技能考核中的理論考核知識,獲取相應的資格證書。

(三)一體化教學方法

以往的高級維修電工技能考證實訓教學中,教學方式多以灌輸式方法為主,學生模范教師演示步驟動手操作。這種方法更適合中級維修電工教學,由于高級維修電工所涉知識面較為廣泛旦復雜,相關實訓步驟也相對繁多,很容易出現錯誤。如采用教師演示,學生模仿的教學方式,經常出現學生遺漏操作步驟的問題,或因忘記關鍵步驟的注意事項,造成實訓的失敗。通常情況下,由于學生對首次實踐動手操作印象較深,第一次出錯,可能造成后面重復犯錯。這樣一來,不僅使學生在求知道路上遇到問題,還給實訓設備帶來不利影響,可能造成破壞,導致教學成本的升高。

因此,在高級維修電工技能考證實訓中,教師不僅要注重實訓室及設備的建設,還需對教學方法進行更改。在教學過程中,教師可以采取邊演示邊指導的方式進行教學,實現一體化教學。此外,在學生動手過程中,教師可挨個檢查每個步驟學生的動手成果,一旦發現錯誤應及時予以糾正,在學生完全掌握的基礎上,再教授下一個步驟。使學生真正掌握實訓操作的每一個步驟,進而掌握全部實訓操作過程,提高實訓教學的整體效益。

(四)模塊化教學

依照國家高級維修電工職業資格要求,將維修電工競賽內容與實訓教學內容進行有機整合。分別針對電子電路的繪制、電氣線路設計以及機床電氣線路故障檢修等考核內容進行系統地教學與訓練,實現高級維修電工系統化教學,增強教學內容的針對性,使學生在相關基礎知識與操作技能等多方面水平均得到有效提升。在高級維修電工考證實訓過程中獲得一技之長,旦使學生能夠成功考得高級維修電工資格證書,成為社會與用人單位需要的優秀人才。

三、堅持理論與實際運用相結合