一体化教学在工业控制项目中的应用

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  摘 要:本文以工业控制项目为研究对象,结合备战43届技能大赛的过程和工业控制项目的特点,阐述了在日常训练中一体化教学的应用及步骤。
  关键词:世界技能大赛 工业控制 一体化教学
  工业控制项目是世界大赛的传统项目,主要包含电气设备安装和自动化元件安装两部分。在日常训练过程中,采用何种教法,如何更快地提高学生的专业技能和理论水平,使其快速达到竞赛水平,是摆在教练团队面前的问题。
  一、工业控制项目的内容
  工业控制项目覆盖电器维修、机电一体化和自动化控制三个专业相关内容。大赛内容主要有电气设备、气动元件、传感器元件、自动化设备和控制中心的安装与调试,设计电路和调整相关参数,编写PLC和触摸屏的控制程序,接触器—继电器控制系统的故障排除等。
  二、工业控制项目的技术能力要求
  工业控制现在要求愈来愈倾向于自动化安装,包括电气安装和机电一体化的组合,涵盖元器件制造的自动化安装。大赛要求参赛选手完整地完成一个工业控制项目的安装、调试和软件程序的编写。工业控制项目主要考察参赛选手六项基本能力:健康与安全、电路设计和电路修改、自动化控制面板/中心构建、现场安装、测试项目的自动化设备编程、故障查找。
  三、工业控制项目中一体化教学的应用
  1.一体化教学过程的实施
  根据工业控制项目的技能需求和新知识、新技术、新工艺的发展特点,完善课程标准,更新课程内容,实施一体化课程教学,促进课程标准、教学要求、教学过程与世界先进标准对接,不断创新技能人才培养模式,切实提高技能人才培养质量。
  2.教练团队的组成及任务
  学院聘请国内知名专家,西门子公司高级工程师,台湾世赛裁判担任专家团队,结合专业理论能力、操作能力、科研成果等方面,组建学院专业带头人、骨干教师和企业高级技师为主体的教练团队。
  教练团队和专家团队结合上几届世赛题目或工厂中某部分流程提取一体化工作任务,编写一体化教材、授课计划、工作页,参考世赛评分标准制定考核评价标准。教练组根据制定的典型工作任务,结合可编程控制器技术、安全用电、电力拖动控制线路、变频技术及应用等电气专业课程,开发工业控制项目一体化教材。主要为了突出以学生为中心、以典型工作任务为载体,体现学生的自主学习能力和独立解决问题能力的培养,强调学生的主观能动性的培养,除了培养学生的操作技能外,还要培养学生的综合能力和设计思维。
  3.场地与设备
  2006年,学院电气维修专业被河北省人社厅认定为重点专业,电气自动化设备安装与维修专业被人社部指定开展一体化实验班,有 5个一体化工作站、1个工业控制实训室。其中工业控制项目实训室是中国集训基地,有西门子公司提供的西门子1500系列PLC、触摸屏和G120系列变频器,满足省赛、国赛、一体化教学的任务。
  4.学生需做的步骤
  以日常训练中一个工业搅拌机的任务为例,学生需要做的步骤包括以下几步。
  步骤一:领取教学任务书,明确教学任务。学生研究任务要点并列出所需元器件清单,标清图样要求及需注意事项。
  步骤二:根据任务查找资料。查找任务实施所需的资料,如硬件施工中的国际电工标准、变频器需要设置的参数等。
  步骤三:制订任务实施方案。制定硬件安装部分的先后顺序,比如安装线槽或传感器的顺序;做电动机插头或配电盘的顺序。
  步骤四:实施任务。根据元器件清单表备料,按照任务实施方案进行硬件安装与软件编程,完成最终调试。
  步骤五:小组自评和互评。在任务评价表中填写小组自评和互评意见及分数。
  步骤六:提交任务报告书。需要填写工作任务描述、工作任务的策划、所需元器件清单、工作任务的实施以及还需改进的方面等内容。
  5.教师评价
  教练团队将世赛评价体系引入教学过程评价,制作《集训队日常训练记录表》《现场异常记录表》《操作规范过程记录》《集训队任务评价表》《成绩汇总表》等评价标准。重视过程考核、突出能力考核;注重日常训练考核,实行过程控制,促使学生提高学习兴趣和操作技能。
  教师在学生实施任务过程中,纠正接线、调试、查找排除故障、现场测试时的操作规范,填写《操作规范过程记录》,测评PLC安装和I/O接线、PLC程序、VSD设置、HMI配置等项目的功能及工艺分。按照国际标准测量硬件安装分数,比如每个元件是否水平、是否垂直,安装尺寸在500mm范围内的元件误差不能超过±1mm。
  四、小结
  采用一体化教学,使教、学、做紧密结合,教育教学过程由原来封闭、单一的模式向开放、多样的模式转变。以工作任务为中心,增强对学生教育的针对性和实效性,在开发学生潜能,培养学生健全人格,培养学生综合素质和能力方面将有更加积极的影响
  (作者单位:邢台技师学院)
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