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一体化双师教师技师
一、一体化双师
从事德国职业教育的一体化双师必须获得硕士学位,在企业至少具有5年的专业实践经历,并取得相关领域的职业资格证书。由此可见,德国对从事职业教育的专职教师要求非常高。
在我国高职院校,越来越多的教师具备了高学历,但是高职教育的主要任务是培养技术应用性人才和高技能型人才,不仅需要能讲授理论的教师,更需要传授实践经验的技师。目前,高职院校在国家***策的有利扶持下,为职业教育的发展提供了前所未有的机遇。由此,我们高职教师也应该力争成为“一体化双师”。
二、数控技术维修专业教师考取“数控机床装调维修工”技师
1.高职教师职责
教师是指受过专门教育和训练的人,并在学校中担任教育、教学工作的人。高职教师从事教学工作必须获得高等学校教师资格证书,要具备思想水平高、教学水平高和学术水平高的“三高”整体素质,在节奏快、压力大的生活和工作中,还要具有健康的人格。
2.数控技术维修专业教师
在我们学院数控技术维修专业的教师承担“数控设备应用与维护专业”的教学任务,主要是讲授本专业的核心课程及“《数控机床装调维修工》取证”实践教学。核心课程及实践教学是实践性和实用性很强的主干专业课程,是为培养学生必备的数控机床安装、维修和调试能力而开发设计。
数控机床的质量好坏完全取决于数控机床装调维修工的素质。数控机床装调维修工必须具备高度的责任心与良好的职业道德;需要复合知识;通过专业核心课程及实践教学,训练学生掌握有关数控、驱动及PLC的工作原理,会CNC编程和编程语言;熟悉数控设备的结构,具有较强的动手操作能力;掌握各种常用(尤其是现场)测试仪器、仪表和各种工量具的正确使用方法。
3.考取“数控机床装调维修工”技师
教师的任务是教书育人,技师的任务是生产产品,两者的服务对象有着天壤之别。在高职院校,教师要考取国家职业资格证书中较高级别的技师,提升教师的专业实践能力;技师要考取高等学校教师资格证书,提高技师的理论教学能力。
以“《数控机床装调维修工》取证”为例,教师指导学生获取“数控机床装调维修工――中级证书”或者“数控机床装调维修工――高级证书”,要求指导教师不仅考取“数控机床装调工考评员”或者“数控机床装调工高级考评员”证书,还要考取“数控机床装调维修工――技师”或者“数控机床装调维修工――高级技师”职业资格。
“数控机床装调维修工”国家职业标准中“培训教师”说明:培训中级、高级数控机床装调维修工的教师应具有本职业技师及以上职业资格证书或本专业(相关专业)中级及以上专业技术职务任职资格;培训技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书或本专业(相关专业)高级专业技术职务任职资格;培训高级技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书2年以上或本专业(相关专业)高级技术职务任职资格。
我们数控技术维修专业的教师经过自身努力,全部取得了“数控机床装调维修工――技师”或者“数控机床装调维修工――高级技师”职业资格证书,具备了“一体化双师”的资格。
三、建设“数控机床装调维修工”一体化教学实训室
建设数控机床装配与机电联调车间,既能满足“数控机床装调维修工”的理论教学,又具备“数控机床装调维修工”实践技能训练的一体化教学实训室,是将理论教学教室和实训场地合一,建设“数控机床装调维修工”的一个真实工作环境,实现理论教学与技能训练一体化,为学生提供体验实际工作过程的学习条件。
1.兼顾生产性和教学性
数控机床装配与机电联调车间的一体化教学实训室不仅是完成“数控机床装调维修工”实际工作过程的场所,也是学习理论的场所,必须兼顾两个方面的属性。在数控机床装配与机电联调车间具有4台数控车床、4台数控铣床和6台车、铣、加工中心实训台的物理环境,实现具有社会属性的安全制度和素质教育可视化管理,创建了良好的育人人文环境,有助于学生人际交往。
2.具备典型性和灵活性
数控车床和数控铣床是数控机床装调维修工实践训练必不可少的载体,具有很强的典型性,车、铣、加工中心实训台是平铺式的数控机床,为学生学习相关技能提供了部件装调维修训练功能,便于设备的可扩充性,有效保证了教学设备整体稳定、又利于完成局部调整更新。
3.利于一体化教学
一体化教学实训室是“做中学”十分重要的场所,多种数控设备,还有激光干涉仪、精密水平仪、千分表、电工用等各种工量具,由于设备、工量具价格高及维修工作具有较高的危险性,数控技术维修专业的教师责任重大,但也能映射一体化双师的高素质。
四、成绩显著
教师培养学生数控机床安装、维修和调试能力的全面素质和专业能力,依据“数控机床装调维修工”国家职业标准和企业生产过程,设计将职业岗位所需的专业知识、技能转化为“做中学”“学中做”的教学任务,实现了理论与实践一体化,课堂与实训地点的一体化,教学任务和实际工作一体化。
我们数控技术维修专业的教师们在院领导和系主任的领导下,团结合作,不仅教学成绩突出,历年编写了北京市举办的高职组和中职组数控机床装调等赛项技能大赛技术文件,亲自指导高职和中职学生参加技能训练。2012年5月,我校高职和中职学生参加北京市技能大赛均获第一名;6月,我校6名高职学生参加2012年全国职业院校技能大赛高职组“数控机床装调、维修与升级改造”中,取得了一等奖和三等奖的优异成绩,有3名教师荣获“优秀指导教师奖”。10名教师参与“2012年全国职业院校技能大赛高职组-数控机床装调、维修与升级改造”赛项“教学方案设计与教学资源制作”,有5名参赛教师获“教师组一等奖”。
我们教师将继续努力工作、精诚合作,努力成为优秀的一体化双师,建设高水平的“数控设备应用与维护专业”。
参考文献:
[1]陈水生.浅谈职业教育“双师型”教师的分离与统一.成人教育,2007,(251).
[2]娄锐,纪红.行动导向高职理论教学与实践教学的有机融合.职业技术教育,2009,(05).
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关键词:双语教学;现代控制理论;英文教材;教学改革
中***分类号:G642.0;TP273+.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)07-0131-03
一、引言
现代控制理论课程作为电气工程专业本科三年级学生的专业必修课程在我校已开展多年。这门课程是矩阵论和自动控制原理等课程的延续,因而内容丰富、理论性和工程性都很强;再者,由于控制学科的飞速发展,使得该课程具有信息量大,更新发展快等特点[1]。近年来,随着国家科学技术的飞速发展,中国大学生与世界其他高校学生的交流越来越频繁,为了适应国际大融合发展的需要,双语教学在高等学府中受到了高度重视。2001年***提出,在有条件的高校,应该为本科教育中的公共课和专业课开展双语教学,并不断开展教学改革和研究性教学实践,探索有效的教学方法和模式,以提高双语教学的质量[2]。近年来,双语教学尤其是对专业课开展双语教学已经成为了各大高校教学研究的热点[3]。多项教学改革的实践证明,在电气工程的专业课程中开展双语教学的探索,有利于课堂教学形式的国际化以及讲授内容的快速更新,显著地提高大学本科生的专业英语的执行能力,同时也会让学生感受到专业英语的重要性,将会提高我国高等院校尤其是扬州大学的电气相关专业课程教学的水平。因此,如何开展现代控制理论课程的双语教学,尤其是在双语教学要求下,提高学生的学习积极主动性和灵活应用教学成果的能力,就显得尤为重要。“扬州大学电气专业现代控制理论课程”教学团队,根据近年来在该课程的双语教学探索和实践中遇到的一些问题,探索新的教学方法,特别注重培养电气专业学生学习该课程的积极性,对该门课程双语教学的可行性、要求和课程特点等进行了详细的阐述,特别是根据电气工程专业本科生的基础知识结构和“现代控制理论”课程的理论性和工程性都很强等特点,在教学改革实践中探讨了一些行之有效的解决方法和措施。
二、课程特点及教学目标
现代控制技术是在经典控制理论中发展出来的一门学科。“现代控制理论”课程作为“自动控制原理”的后续课程,其作用是使学生在学习过自动控制原理和矩阵论等基础课程之后,了解当今控制理论和应用领域的一个新阶段,现代先进的控制方法原理及其应用。考虑到学科的特点和学时的限制,本课程在讲授过程中只涉及到线性控制理论中状态空间模型的建立和解的分析、能控性/能观性分析、系统稳定性分析、状态观测器和状态反馈的实现等内容。
课程的目的是使学生通过本课程了解时域形式状态空间模型的形式、状态变量、状态方程的求解以及解得特点,开展系统的定性分析――能控性/能观性和系统稳定性分析,尤其是掌握运用李雅普诺夫稳定性分析方法进行线性、非线性系统的稳定系判断。进而,能够对目标性能要求下,开展系统控制器和观测器的设计。
三、课程双语教学的具体内容
在电气工程专业本科生中开展“现代控制理论”课程双语教学面临诸多不利条件:(1)内容的多样性和课时的有限性;(2)在有限的课时数的条件下,如何让学生尽快地熟悉英文教材所阐述的内容;(3)如何让学生准确地掌握控制领域相关专业术语的英文表达;(4)如何提高词汇量和英语的表达能力,尤其是一些常用的专业词汇的灵活运用,以提高学生专业英语的听说读,尤其是写文献等的综合应用能力。
作者及其“扬州大学电气专业现代控制理论课程”教学团队围绕“现代控制理论”课程教学的实践情况,对该课程的双语教学的施教做了如下几方面的研究性教学探讨。
1.外文原版教材的合理选择。在采用双语教学之前,“现代控制理论”课程采用的一直都是中文教材。考虑到该课程双语教学的需要,高质量的英文原著教材是必需的。为了保证英文教材的内容与教学大纲保持一致,教学团队对国外的不同的现代控制理论教材进行了大量的对比和调整。要尽可能使用与电气专业相似用词习惯的原版教材,这样可以保证在有限的教学课时情况下,电气工程专业的学生可以很熟练地掌握专业词汇的用法。同时,这本教材需要在中国有一定的知名度,这样团队教师可以很快了解和熟悉英文教材的内容。最终作者团队选择了英文教材[4]为“现代控制理论”课程双语教学的教材。
2.讲授内容的合理调整。由于国外大学在专业设置、培养方案和模式、人才培养要求和教学方式放上,与我国大学存在较大差异,尽管作者团队已经较合理选择了教材,但是外文教材内容与我国电气工程专业教学内容上存在一定的差异,这就导致教材相关知识点也存在一些遗漏和重叠。比如,中文教材对现代控制理论的发展进行阐述时,多是从控制起源,结合一些历史人物和相关的事件,如北宋苏颂等利用反馈原理制作的水运仪象台,瓦特利用离心调速器发明的蒸汽机,劳斯-赫尔维茨提出的频域形式的稳定性判据,以及李雅普诺夫提出的李雅普诺夫稳定性理论等概述性的知识进行介绍的。这样可以让学生充分了解现代控制技术发展的历史脉络,同时,结合一些有趣的历史事件,对状态变量、状态空间和反馈等一些重要的概念有一个基本的认识。而该英文教材尽管也介绍了一些现代控制方法和控制系统的一些主要的定义或者定理,但是并不是按照这种历史脉络的角度,而是从数学的角度。作者团队认为,为了让电气专业的学生更好地掌握这些相对枯燥的概念,则有必要弱化它的数学的含义,而凸显它的控制部分。但是后续的关于系统能控性/能观性和李雅普诺夫稳定性分析的主要内容介绍等基本上与作者团队之前采用的教材一致。
另外,所选英文教材内容比较丰富,篇幅比较长,教材中有些内容需要应用的矩阵论知识比较多,难度比较高,如教材中介绍关于高阶微分方程转换成状态方程部分,针对输入部分有微分的情况,以及针对复杂非线性系统,如何通过李雅普诺夫稳定性原理判定系统的稳定性等问题,对于电气专业学生而言,一般不容易完全掌握。榇耍笔者教学团队,参照课时情况,对该英文教材内容进行了适当的简化,如简化了线性系统的结构分解和零极点相消等部分内容。凸显现代控制理论方法的核心思想――状态空间法,以满足课程大纲的要求。
3.n件制作和现代控制实验开发。由于该本英文教材没有相应的诸如PPT、程序和实验平台等教学用的辅助资源,作者的教学团队在消化吸收英文教材后,并基于前期的研究性教学的成果[5],开发了双语教学多媒体课件。同时,在该双语教学的课件,作者团队还将团队早期收集的一些参考资料中的精髓内容也以最合适的方式得到了呈现。
作者团队在近五年的现代控制理论课程讲授过程中发现,非常有必要开发现代控制实验平台,尤其是基于双语教学要求下,这样有助于学生掌握现代控制理论课程的内容。但是,在此这前扬州大学水利与能源工程学院电气工程系,在该课程上,一直没有相应配套的仿真和实验验证平台。为此,作者团队教师设计提供了倒立摆实验平台,为双语教学的现代控制仿真提供了验证平台。学生在进行仿真和实验验证时,可以用上该课程多个核心内容和知识点:系统能控性/能观性、稳定性分析和系统状态反馈控制设计等。同时,倒立摆系统与杂技中的顶杆平衡等有异曲同工之处,极具趣味性,提高了学生学习的积极性。
同时,在撰写实验报告时,要求学生对照实验中的实验现象。采用多种途径,比如***书馆查找资料、网上搜集材料等,进行相应的理论分析,并鼓励学生将一些与教材的不同之处反映在报告中,以提高学生善于思考和勇于提出不同见解的能力。比如,在“李雅普诺夫稳定性分析实验”中要求学生采用第一法和第二法分别对倒立摆系统进行稳定性验证,尤其是稳定裕度的阐述,仔细对比两种方法验证的结果,总结二者之间的区别和联系。在“状态反馈控制器设计实验”中要求学生结合仿真结果分析零极点对系统性能的影响,同时要求学生结合“自动控制原理”课程所学的PID方法进行对比实验,总结现代控制理论方法的优势所在。通过自主开发的实验和仿真验证平台,不仅完成了双语教学的课程内容,同时让学生熟悉了如何利用计算机进行现代控制技术仿真实验验证和结果分析,熟悉了Matlab/Simulink这一科研工程中应用最广泛的计算软件,包括与现代控制课程密切相关的LMI,系统辨识等工具箱。
4.灵活多变的双语教学方式的应用。针对双语教学的特点,较之之前的“现代控制理论”课程,作者团队采用更为灵活的教学方式。选择一些经典的控制系统例子,课堂中采用边教学边实践的形式。另外,还采取课堂教学与讨论同时进行,尤其注重课外阅读和小组讨论相结合的方式,采用平时考核和集中考试同等重要等手段,逐步提高学生主动学习的积极性。例如,布置一项课外作业,也传统的课外作业不一样,采用开放的形式。翻译一段作者团队精心设计的内容,该部分内容涉及一个倒立摆系统如何保持平衡的问题,并模拟杂技表演的模式进行介绍,学生不仅完成了作业,了解倒立摆系统的稳定性问题,同时学生也增加了对现代控制理论的具体应用的兴趣。
四、结束语
在双语教学要求下,在学习中如何采用该理论的内容解决电气工程相关课程的实际问题,一直是作者团队在课程教学中讨论的问题。尽管团队至今已经为四届学生开展了现代控制理论课程讲授。结合电气专业的特点,对于现代控制理论的教学安排,学生和各级督导都普遍反映较好。尤其是经过双语教学的探索,学生逐渐达到了听说读写等几个方面的要求,比较好地掌握了现代控制理论中的线性系统理论的核心内容。大部分学生能够很好地完成英文教材和老师布置的任务,通过仿真实验以及撰写报告和大作业等各种考核形式,达到了该双语教学课程的教学目标。
本文提出的双语教学的一系列举措,通过选择合适的教材,对相关教材的内容进行合理的调整,并把原本抽象且枯燥的知识点和定理通过形象生动地实验讲授给学生,调动了学生的学习积极性。如何在教学中不断积累,逐步完善教学手段,更好地提升双语教学教学改革的效果,将是作者团队一个值得继续努力的工作。
参考文献:
[1]张嗣瀛,高立群.现代控制理论[M].北京:清华大学出版社,2006:1-22.
[2]刘艳君.“现代控制理论”双语教学的几点思考[J].教育教学论坛,2015,7(2):195-196.
[3]李世华.“智能控制概论”课程双语教学改革探索[J].电气电子教学学报,2009,31(4):8-9.
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调控专业论文范文3
关键词:高技 数控机床装配与维修专业 课程体系 教学模式和方法
数控机床集传统机械技术、计算机技术、现代控制技术、检测技术等高新技术于一体,是现代工业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础。我国制造业从20世纪90年代初开始批量生产、应用数控机床,到加入世贸组织后正逐步变成“世界制造中心”,现已广泛使用先进的数控设备。数控设备应用人才分两类,一类是在大中型企业,工件一般为批量件加工,数控机床的编程、调试、操作、维修岗位分工明确,编程、检修人员为“∣”型(专而深)人才,一般需要本科学历,需求量较少;调试与维修人员属“─”型(宽而浅)技能人才。二是小企业零件为数件加工居多,需要数控机床的编程、调试、加工、检测、维修的“─”型技能人才。这种“─”型技能人才,正是由技师学院数控机床装配与维修专业培养的高技能人才所担当的。
一、五年制高技数控机床装配与维修的专业定位与培养目标
数控机床装配与维修专业应培养具有良好职业道德和爱岗敬业精神、具备从事数控机床调试与维修所需的理论知识、能从事数控机床装配与调整、对数控机床进行调试维修维护,能适应生产、建设、管理、服务第一线需求的高素质技能型专门人才。具体要求如下。
1.素质结构
(1)遵纪守法,爱岗敬业,具有良好的职业道德和团队协作精神。
(2)具有相应的文化科学知识,掌握本专业所必需的基本理论、基本技能,具有较快适应岗位实际工作的能力和素质,并能运用所学知识分析和解决工作中的问题。
(3)具有健康的体魄和美好的心灵,较强的文字表达与语言沟通能力,良好的人际关系。
2.知识结构
(1)具备从事本专业相关工作所必需的文化基础知识。
(2)掌握制***的基本知识。
(3)掌握机械、电气设备的性能、结构、调试和使用的基本知识。
(4)掌握数控机床装配、维修、保养的基本知识。
(5)具有工程材料及其加工的初步知识。
(6)具有计算机应用的基本知识。
(7)具有初步的设备技术经济分析及现代化设备管理的基本知识。
3.能力结构
(1)能读懂数控机床部件与总装***、数控机床液压与气动原理***、数控机床电气原理***、电气接线***,能绘制连接件装配***。
(2)能根据装配调试要求准备工具、工装,能拆卸、组装整台数控机床,能调平机床导轨,能完成两种以上部件的装配或一种以上数控机床的总装配。
(3)能在数控机床通电试车时,通过机床通讯口将机床参数与PLC程序传入CNC控制器中,能完成机床数控系统初始化后的资料输入,能使用系统参数、PLC参数、变频器参数等对数控机床进行调整,能通过数控机床诊断功能进行机床各种功能调试。
(4)能进行两种型号以上数控系统的操作、加工编程,能根据零件加工工艺要求准备刀具、夹具,能完成试车工件的加工,能通过零件试切来进行误差分析与调整,能对机床进行水平调整,能进行数控机床精度检测与调整。
(5)能通过数控系统诊断功能、PLC梯形***等诊断数控机床常见机械、电气、液压(气动)故障。
(6)能使用通用量具对所加工的工件进行检测,并进行误差分析和调整,能读懂三坐标测量报告、激光检测报告,并进行一般误差分析和调整。
二、课程体系构建
课程设置应根据行业企业发展的要求,以岗位职业能力为本位、岗位群的需求为依据,以提高学生的社会适应能力和职业素质为核心,进行全面素质教育与培养,并贯穿于教育教学的全过程。专业主干课程的确定与课程体系构建思路如***1所示。
数控机床装配与维修专业的课程体系分为:文化素质课程、专业基础课程、专业核心课程和岗位实践课程,如***2所示。其中部分专业基础课程、专业核心课程和岗位实践课程采用工学结合的课程教学模式进行。
三、围绕课程设置选择教学模式和方法
数控机床装配与维修涉及的知识面广、技能种类多、实践性强、素质能力高。为实现本专业培养目标,在教学过程中应注重学生职业岗位能力的培养和职业技能的训练,注重学生解决问题能力和自学能力的培养,教学模式应贴近企业职业岗位的工作实际,把企业生产过程与教学过程结合起来,将企业的工作任务和学生的学习任务结合起来。因此,专业课程教学必须走校企合作、工学结合、“教、学、做”一体化之路。
基于真实工作过程的课程教学,客观上能够实现课程教学由传统的演绎、推理、分析、归纳、类比、综合等教学方法向项目教学法、仿真教学法、案例法、角色扮演教学法、引导文法、操作训练法、讨论式法、行动导向法、现场教学法等转换,便于引导学生积极思考、乐于实践,提高教学效果。运用现代教育技术和虚拟现实技术,建立虚拟项目、虚拟车间、虚拟企业等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效果。在具体不同的课程教学中,应当综合考虑课程自身的特点以及教学条件。
以“课题驱动、项目导向”产学合作把课程教学活动与生产实践、技术开发、推广应用和社会服务结合起来,让学生在实际的职业环境中学习锻炼,置身于生产实践和科技发展的前沿,深刻理解和灵活运用所学理论知识与操作技能,增强综合素质和提高职业能力,成为真正的高技能人才。
参考文献:
[1]张茂盛.职业院校校企合作办学模式探析[J].中国职业技术教育,2012(7).
调控专业论文范文4
关键词:过程控制工程;CDIO;主体意识;全过程
中***分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)01-0206-02
近十几年以来,随着科技进步、经济快速发展以及对外经贸交流的高速增长,社会对工科毕业生的需求量有所增加,对于毕业生的要求也不仅仅限于“掌握本专业相关知识”的层面上,而是越来越重视毕业生的工程项目掌控能力、团队沟通合作能力以及提高专业水平和创新的能力。这就对我们传统的以专业知识为中心的高等工科教育模式提出了挑战。寻求有效提高工程类专业学生的工程实践能力的合理途径,不仅是我国高等工科教育面临的严峻挑战,国外的多所教育研究机构也非常重视这个问题。2000年,由麻省理工学院等四所国外大学创立了CDIO工程教育理念,并成立了以CDIO命名的国际合作组织。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面[1]。2005年,CDIO工程教育开始引入国内,并得到了国家***的高度重视,并逐步在各层次院校推广。在自动化专业和测控专业的课程中,《过程控制工程》是自动化专业与测控专业的专业方向课,以控制理论为基础,以满足生产工艺为要求,具有学科交叉的特点,理论和工程实践联系紧密。在《过程控制工程》课程的教学过程中,教师发现以下两点突出的问题:①学生的实践知识和实践技能匮乏。学生对冶金、化工、电力等自动化和测控专业主要面向的培养领域的生产环境、装置、仪表、典型工艺流程等缺乏认知,学生掌握的知识、能力不能满足在工业生产日益国际化情况下的产品、流程及系统构思、设计、实现和运行的全过程的需要,理论与当前工程需求脱钩。②教学环节缺乏足够的学生主体意识。学生的主体意识应该体现在教育的全过程中,自然也应该体现在实践教育的全过程中。但是,由于现有教学方式和方法的限制,学生在实践教学环节(特别是实习、课程设计)中,往往从实践的对象到实践的手段都依赖事先制订的指导书,缺乏***思考和解决问题的空间,缺乏实践的***性和创造性,经过四年的教师主导的教育模式的积累效应,使学生很难养成实践的主体意识。这种不足,既不能实现工科教育培养优秀工程人才的目的,限制了课程的教学效果,限制了学生专业素养的培养和提高,降低了学生成功就业的机会,降低了学生迅速适应工作要求和工作环境的能力。
一、全过程工程案例教学方案的设计
根据CDIO工程教育的理念,学生应该通过工程项目的全过程具备工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力。因此,必须在课程中融入符合实际的工程项目案例,以项目操作的角度,从项目的筹备、项目的运行到项目验收,根据项目进行的各个阶段情况以及教学大纲要求,实施对应的教学工作。所以,必须选择适合本科教学要求和水平的实际工程案例,将课程理论基础知识、相关学科专业的知识以及工程技术,通过案例的讲解和讨论教授给学生,以多样的教学手段和教学形式,激发学生的积极性,提高学生的各项能力。在这个过程中,特别要注意,必须始终保持学生主体意识,不能以教代学。在这个过程中,以全过程的形式将工程项目案例引入教学环节,CDIO教学的教学效果必须通过学生实际操CDIO全过程项目的结果来检验。在这个环节,要求学生按照工程项目的实际操作过程,以团队的形式(团队间是相互竞争的关系),来自行完成一个工程项目。项目执行的过程,可以帮助学生对已经学习过的理论和技能加深理解和熟练程度,形成团队意识,锻炼自主解决问题的能力。
二、方案实施
1.通过对相关专业毕业生的追访和在校学生现状的考察,结合相关行业工程技术人才需求现状及趋势,根据CDIO工程教育能力大纲,对现行的以专业为中心的教学模式的局限进行总结和分析。
2.针对1中存在的局限性,根据CDIO的理念和国内外已经成功的经验,对现行教学模式进行调整:①教学目标与大纲的调整,《过程控制工程》课程一门专业方向课,这门课的教学目标是让学生掌握工业生产过程控制系统的基本构成、工作原理、工程设计及实现方法,了解常见典型生产过程的特性及其控制系统的分析与设计方法,使学生初步具备过程控制系统的设计、调试和运行维护能力。将CDIO工程教育模式引入该课程的教学后,教学目标既包括专业知识要求,同时强调能力的提升,训练学生从安全可靠、节能环保的角度设计、分析、实现和评估过程控制系统的能力,同时熟悉对工程项目的开发的全过程。为此,需要对教学目标和教学大纲作相应的调整,使《过程控制工程》课程要求和目标与CDIO的理念相适应。②教学内容设计,为达到调整后的教学大纲的要求,教师要在授课过程中将理论知识的讲解结合工程项目实际案例,并进行分析和讨论,引导学生的思考,使学生建立工程的概念。课程实践环节,要要求学生在学习《过程控制工程》理论知识的基础上,完成一项包括构思、设计、实施、改进和展示全过程的团队研究项目,在合作中探索学习,提升四大能力,使学生体会发现和创造的乐趣。③教学方法设计,由于CDIO工程教育强调学生的能力的提升,需要增加学生执行项目和运作的时间,而总的学时基本维持不变,因此必须压缩授课学时。为了保证教学质量,需要对传统的授课方法进行调整:对简单易懂的内容采取学生自学和分组讨论的形式进行学习,培养学生***思考和解决问题的能力,提高学生的团队意识;开展符合工程实际的案例教学和讨论,通过介绍专题背景资料,采用PPT、录像、专家讲座和现场参观等多种授课形式,鼓励学生与教师的互动,加大课堂信息量,激发学生兴趣,调动学习积极性,在基础理论教学的基础上,进一步提高学生识别、分析和解决实际问题的能力;将学生分组,以团队形式进行项目全过程实践;要求学生阅读一定数量的文献,并定期进行交流和讨论,形成知识的互补;建立基于“可行性”的评分标准,加大项目执行情况占成绩的比重,将实验、实习(项目全过程实践)成绩提高到期末总成绩的50%。④根据CDIO12条标准考察教学效果,建立CDIO工程教育模式教学效果反馈机制,及时总结CDIO工程教育模式在《过程控制工程》课程中应用的经验,对CDIO实践中存在的不足进行调整。
三、结论
《过程控制工程》在经过CDIO模式教学改革后,体现的特点主要表现为以下几点。
1.有效激发学生的学习兴趣,学生主动学习程度和钻研精神明显提高。
2.学生的团队意识和沟通能力得到提升,多数学生愿意主动配合团队其他成员完成项目工作。
3.学术和工程技术的视野开阔,引发了学生的创新热情。
4.毕业生就业后,反馈对相关工作的适应速度和程度比往届有所提高。
参考文献:
调控专业论文范文5
关键词:卓越计划;系统化;教学改革;自动化专业
中***分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)28-0238-03
为了促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量,2010年***启动了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),开展卓越计划以实际工程为背景,着力培养学生的工程意识、工程素养和工程实践能力,造就一大批具备较强创新能力,适应社会企业发展需要的高质量工程技术人才[1]。
东北大学是“卓越工程师教育培养计划”试点高校之一,自动化专业具有较强的工程实践性,是东北大学的优势专业,在国内一直处于领先地位。随着“卓越计划”的实施,原有的实验课程体系和教学内容已经不能满足应用实践能力和工程技术素质培养的要求,在该专业现有优势的基础上进行教学改革势在必行。本文针对自动化专业实验教学存在的一些问题和不足,提出了基于卓越计划的自动化专业“系统化”实验教学体系,建立一个理论联系实际,注重学生工程实践能力培养,由浅入深发掘学生创新能力的完善综合能力培养体系。“系统化”实验教学改革将改变学生被动的填鸭式教学,形成学生主动设计研究,教师引导协助进行实验课程的教学理念。
一、自动化实验教学存在的问题
自动化专业具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”的鲜明特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业,面向工业生产过程中的自动化控制及各行业、各部门的自动化。目前大多数高校的教学多采用传统的教学方法,即先由理论教师在课堂上进行理论知识讲授,然后到实验室由实验教师安排相应的实验[2]。现行的培养模式不利于培养学生综合创新能力的因素主要体现在以下几个方面。
1.实验课内容单一***。现有自动化专业实验课程都是以课程角度来设计,实验内容设计没有与其他相关知识进行有机交叉融合,缺乏系统整体性。课程内容多简单单一,虽然本校的实验平台多采用先进的工业现场使用的设备仪器,但这样的课程内容体现不出实验平台的优势。如作者承担的“电气传动控制系统”实验课程,该课程是一门集电力电子技术、自动控制原理、电机学、直流调速、交流调速,同时穿插系统建模与仿真的综合性实验课程。但现有的实验课程安排内容仅涉及到直流调速中的单闭环、双闭环调速和交流调速中使用变频器直接控制交流电机,学生在实验过程的任务主要集中在硬件接线、控制器参数设计及电机外特性测量观察控制效果。在设计控制器参数时直接让学生通过试凑法设计参数,由于学生硬件实验前没有理论仿真,对硬件调速控制器不了解,随机设计出的参数不符合实际。做实验只是完成单一简单的任务安排,既没有达到加深理论知识的目的,也没有使学生形成控制系统的概念。
2.传统呆板的教学方式。目前实验课程的教学方式基本由实验教师首先讲述实验目的、内容、要求,并介绍实验仪器的使用方法,学生按照实验教材中的步骤完成接线、参数测量并完成实验报告,最后交由教师检查。整个过程都是教师单向的“填鸭式”灌输,没有引导学生综合各门课程知识设计控制系统,学生和老师、学生和学生之间的交流探讨很少,学生对老师的依赖很强,不愿***思考创新,这种方式使学生对实验失去积极性,难以锻炼学生实践创新的能力。
3.实验课程时间安排不合理。自动化学生大多数时间是在学习理论,每门课程的实验时间安排比重过少,使得学生使用接触实验设备的机会很少,对设备只能达到认识的水平,使用起来非常吃力。每次实验课都需要熟悉相同的实验设备,这就需要占用大量时间,在本来就有限的课时内只能进行认知和验证性实验,很难加入综合控制系统的设计,这样的课程安排难以达到培养学生工程意识、工程素养和工程实践能力的目的。
4.实验课程考核方式应试传统。目前自动化专业的实验课程不进行单独考核,实验成绩由出勤率、课堂实验操作和实验报告三个环节构成。由于课程内容多为认识和验证性实验,课堂成绩多以学生完成实验的顺序为依据,这种形式使得很多喜欢仔细钻研设计的学生在成绩上吃亏,而在实验报告方面,实验结果都与理论知识一致,很多学生为了取得高分,依据理论知识更改实验数据,不去分析总结出现误差的原因,对实验应付了事[3]。这样应试性的考核方式会造成学生心里不平衡的现象,极大地打击了学生的积极性,学生的动手能力和综合素质不能得到有效提高。
二、基于“卓越计划”自动化专业“系统化”实验教学改革思路和方法
为了实现卓越工程师培养目标,培养学生的工程创新意识、工程素养和工程实践能力,必须总结上述实验课程中出现的问题,对自动化专业实验课课程进行改革。本文提出了基于“卓越计划”目标下的自动化专业“系统化”实验教学改革方案。
1.拓展丰富实验内容,增加实验课时比重。实验课程的内容设定直接影响到学生学习的兴趣及实践能力的培养。“系统化”实验教学方法要求实验内容涵盖面广,并且能够调动学生的积极性,自己主动查阅各种文献,在动手操作实验的同时消化理解相关理论知识。以作者承担的“直流控制系统”实验课为例,第一步,学生对直流电机进行机理建模,建模的过程可以加深学生对电机原理的理解。第二步,辨识电机模型的参数,学生通过观测过程的输入、输出数据来辨识电机模型中的参数,准确的辨识可以为控制器设计提供依据。第三步,利用Matlab软件进行双闭环调速系统仿真,仿真实验可以增强学生使用控制语言的熟练度。第四步,观察不同控制器参数对应的仿真效果,为实际的控制器的参数设计提供参考范围。第五步在西门子直流调速器6RA70完成双闭环直流调速实验,西门子直流调速器可以对系统的速度环、电流环的PID参数进行优化整定,这里需要学生完成合闸、分闸、使能、OFF2(断电)及OFF3(快速停车)等指令并且设置不同给定(模拟量给定、电动、爬行、方波给定等)观察系统控制效果,此过程可以锻炼学生使用工业现场常用的驱动装置。第六步建立上位机、PLC和直流调速装置通讯连接,该过程要求学生学习掌握西门子PROFIBUS DP连接和MPI连接。第七步,在PLC中设计双闭环控制器,调节参数达到最佳控制效果。本过程要求学生掌握PLC的I/O控制及相关语句编写。类似上述的“系统化”实验过程才可真正体现出学生建立起了控制系统的概念,在实验过程中,学生可以有的放矢,查阅相关书籍文献,并对其中涉及到各门课程的理论知识查缺补漏。当然完成上述实验任务需要学生在实验室投入大量的时间和经历,增加实验课时间比重、引进工业控制领域先进的设备仪器也是十分必要的。
2.提高教师教学水平,改变传统的教学理念。在培养学生同时提升专业教师队伍整体的工程实验水平,强调专业课程教师到企业锻炼,引进专业课程博士,与企业合作开发研究,共同承担科研项目,让年轻教师在实践中得到锻炼[5],这样组建的教学队伍才是高层次的,教师和学生的培养都是基于“卓越工程师培养计划”,最终形成高素质人才的良性循环培养。探索先进教学理念的过程中,教师应该改变以往以教师为主的教学形式,强调学生的主体地位,让学生***完成任务,领会题目、查阅资料、确定方案及实验设计都由学生研究完成,积极调动学生的主动性和创造性,提高他们分析、解决问题的能力[4]。同时教师也需注重学生逆向思维能力的训练,逆向思维能力是学生不可或缺的工程实践能力之一,在学生的实验设备或程序中设置一些错误,训练学生准确排查并消除故障的能力,实验内容可以由学生原有的认识和验证性实验改进,这样的实验更能模拟出实际工程设计中的调试和维修过程。
3.优化考核方式,培养学生综合能力。好的考核机制可以激发学生的能力,并将学生的真实水应出来。以往的出勤率、课堂表现、实验报告可以归结为平时成绩,引入学生对部分内容讲解授课作为考核的一部分,鼓励学生为大家讲解实验原理及实验设备的使用方法,学生由被动听讲变为主动学习,实践证明以学生的角度学习对知识的掌握程度更深,效率更高。目前大学中的多数课程仍然延续着应试教育的模式,传统的考试不能培养学生的综合能力,在教学过程中,我们发现有很多同学在人前讲话有恐惧心理,不能表现自己,实验课中只是埋头苦干,但却讲不出来,这样的学会并不是真正的会。所以,我们在考核中提供这样的机会,使学生可以更多地锻炼自己的能力,增强自信。课程最后的考核方式以答辩的方式进行,多个老师听取学生报告、提出问题,并给出解决意见。上述考核方式可以帮助学生在课程结束后对全部实验内容归纳总结,形成综合系统的知识体系,锻炼学生的讲演口才,真正的全面提高学生的综合素质和社会竞争力[6]。
三、结束语
“卓越计划”对高校面向社会需求培养人才,提高人才培养质量,增强毕业生就业能力具有重要的引导作用。同时也对自动化专业的人才培养提出了更高的要求,我们的实验教学不再作为理论学习的验证和补充而依附于理论教学[7]。实验教学不断更新教学理念,完善教学体系,优化教学环境,整体实验教学效果有了显著改善。自动化专业实验课的改革在培养本专业学生实际操作能力,创新逆向思维及培养综合实践素质起到了重要的推动作用,为卓越工程师培养目标奠定了夯实的基础。
参考文献:
[1]张宇,等.自动化专业“立体化”卓越人才培养的探索与实践[J].教育教学论坛,2012,(44):194-196.
[2]韩克镇,等.卓越工程师培养目标下的液压传动试验教学改革探讨[J].实验室科学,2013,16(1):86-88.
[3]鲍燕,等.自动化专业实验教学改革的探索与实践[J].教育教学论坛,2013,(43):38-39.
[4]苏丽华.电子课程设计的探讨与实践[J].实验室科学,2009,(2):72-74.
[5]文进.以创新教育为导向的卓越工程师培养模式[J].中国科教创新导刊,2011,(22):12-13.
[6]郭宝红.以就业为导向的计算机基础课程教学改革的探索与实践[J].实验室科学,2012,15(2):144-147.
调控专业论文范文6
关键词:大运行;电网调控员;复合型
作者简介:李增荣(1971-),男,山东滨州人,滨州供电公司地区监控班班长,助理工程师;苑跃贞(1971-),男,山东滨州人,滨州供电公司地区调度班班长,工程师。(山东 滨州 256610)
中***分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0166-02
“大运行”体系建设是适应电网发展实际需要,提升电网运行能力,实现专业管理的集约化、扁平化、专业化,适应公司加快“两个转变”的必然选择。随着电网规模的快速发展,新设备、新技术大量应用,智能电网建设逐步推进,运行管理模式不断变革,对调控人员业务素质和工作能力提出了新的更高的要求。建立“复合型调控员”培训体系,对调控人员适应“大运行”工作要求,提升调控员的技术素质和业务能力,确保电网安全稳定运行具有很大的促进作用。
一、培养复合型电网调控员的必要性
“大运行”体系建设后,实现了调控一体化改革,将电网调度和变电监控合二为一,但由于电网调度员与电网监控员在专业分工、业务技能培训方向上侧重点不同,使得电网调度员和电网监控员在专业融合、业务协调上与国家电网公司“大运行”改革的最终目标仍存在一定的差距。
按照调控一体化的发展需要,对调控员的业务素质要求越来越高,对知识面的要求越来越广。调控员作为电网运行监视、操作和事故处理的指挥人员,其业务能力和素质的高低直接关系到电网能否安全稳定运行。如何提高调控员的业务技能水平成为当务之急。建立一套适合“大运行”体系下的“复合型调控员培训体系”势在必行。
二、培养复合型电网调控员的主要做法
1.建立电网调度人才储备流转体系,提高调控员整体素质
生产运行的性质决定了调度机构人员配置应合理、到位,合理配置人员是保障电网安全稳定运行的基础,也是完成各项经济、技术指标的基本保证。同时,还应有一定的人才储备,以应对科技及电网发展的挑战,保证人力资源连续、充足。建立健全调度人才引进、培养、使用和考核机制,拓宽人才引进和输送渠道,为人才的培养和使用创造有利条件,将调度人才培养纳入公司人才培养计划。调度机构管理和专业技术岗位新增人员要从具有较高学历的人员中择优选聘,建立人才培养、使用和输送的合理流动机制,不断培养人才,同时向公司其他部门输送人才。通过建立电网调度人才储备流转体系,造就一批具有较高水平的电网调度人才,并留有必要的人才储备,形成人才梯次结构。
2.建立常态培训制度,提高调控员对新技术、新设备的掌控能力
随着新技术、新设备的不断应用,调控人员普遍面临知识更新问题,因此,应根据电网技术发展以及设备更新情况,建立新技术、新设备常态培训制度。从战略高度认识新技术、新设备培训工作,注重培训需求分析,制定新技术、新设备培训规划。利用安全活动时间,安排运行方式、继电保护、自动化与通信、一次设备等方面的专家,对相关专业领域知识进行讲解。本值值班员之间进行业务交流,提高业务水平。强化调控员常态化轮训和考核,推行科目式执证上岗,即将新技术、新设备的培训内容分科目进行考试,通过考试取得所有科目上岗证方可上岗。
3.充分利用好调控员培训模拟(DTS)系统,提高调控员对电网突发事件的应变能力
调控员培训模拟系统是一套数字仿真系统,可在电网正常、事故、恢复控制下对调控员进行培训,训练其正常调度能力和事故时的快速决策能力,提高调控员的运行水平和分析处理故障的技能。电网事故的发生具有突发性、快速性和灾害性的特点,当事故发生时,调控人员必须迅速隔离故障,限制事故扩大,恢复用户供电。要培养调控员的这种素质,最为有效的手段就是进行反事故演习。在建成电网调控员培训模拟系统的基础上,通过大量针对电网薄弱环节的反事故演习,调控员的事故处理能力可得到较大提高,有效减少在实际事故处理过程中可能出现的误调度事故。对调控员培训模拟系统使用频次及演练内容做出刚性规定,充分发挥该套系统的作用,提高调控员驾驭大电网的能力。
4.理论加现场培训,提高调控员综合业务能力
理论与实践是互为支持、互为依托、融合发展的关系,理论无实践则空,实践无理论则盲。特别是在电力生产领域,电网的运行本身就是在理论指导下的实践活动,而通过实践又可以发展新的理论,因此,电网调控员的培训要做到双管齐下。
(1)电网调控员需要坚实的理论基础。在电网调控员的选拔上普遍要求具备大专以上学历。经过电气工程专业四年的培养,调控员普遍具备了较好的理论素质,但学校的理论知识与电网的现场控制理论并不完全吻合。一方面因为调控员在学生时代学习的理论知识,毕竟是纸上谈兵,很难做到联系实际,有一定的局限性;另一方面电网在不断发展,特别是随着智能电网、特高压电网的建设,有许多新的理论知识需要调控员及时学习掌握,这就需要进一步加强理论学习。因此,理论培训工作,调控员既要做到“温故”,又要做到“知新”,要对新理论高度敏感,主动学习,使坚实的理论水平成为有效开展各项工作的基石。
(2)调控员需要扎实的实践经验。电网调控员最初的培养往往是从变电运行开始的,否则调控员不易对电网接线***及变电站站内设备产生明确的实际概念,容易纸上谈兵。调控员在上岗前应到发电厂、变电站、检修工区等生产一线现场培训学习。由相关单位负责进行培训考试,合格后方可正式上岗。
(3)利用遥视系统作为现场学习的补充,增强现场设备认知能力。在变电站有工作时,老师傅可以通过遥视系统,将变电站工作人员的具体操作步骤、细节及原因一一讲解。现场没有工作时,新员工可以自己通过遥视系统熟悉变电站现场设备状态,将各种设备型号、设备状态参数了然于胸。
5.超前实施智能电网培训工程,提高调控员对智能电网的调度能力
实现智能调度需要打造四个平台,即实时监控和预警平台、调度计划平台、安全校核平台、调控管理平台。围绕以上四个平台,制定科学合理、循序渐进的智能电网培训计划,结合智能电网建设推进情况进行落实,做到在干中学、在学中干。当前,先要从深入分析地区电网运行管理特点入手,以实现主配网一体化为工作目标,组织调控员深入研究支撑调控一体化的电网支持技术,完善调控一体化管理模式,为智能电网的建设做出有益探索和经验积累。
邀请专家有针对性对智能电网调度技术支持系统、智能变电站以及变电站视频监视系统等方面进行技术知识培训,注重培训过程中的沟通和交流。组织调控员走出去,去智能电网建设的现场参观学习,增强对智能电网的直观认识,熟悉现场一、二次设备。通过超前实施智能电网培训工程,切实提高调控员对智能电网的调度能力。
6.建立调控员岗位轮换机制,提高调控员对“大运行”模式的适应能力
对于“大运行”模式下的电网调控员来说,应当具有对电网调度业务工作的全面了解能力和对全局性问题的分析判断能力。而培养这些能力,显然只在某一专业岗位(监控值班员、配网调控员、主网调控员)长期作业是远远不够的,必须使调控员在不同细分专业岗位间横向移动,开阔眼界,扩大知识面,并且与其他调控员有更广泛的交往接触。因此,建立调控员岗位轮换机制,是培养“大运行”模式下电网调控员的有效途径。通过监控值班员、配网调控员、主网调控员等细分专业岗位之间的轮换,使调控员轮换做不同的工作,以取得多种技能,同时也挖掘了各专业岗位最合适的人才。调控员岗位轮换机制培养的是一专多能的电网调度人才,可以有效提高调控员对“大运行”模式的适应能力,对培养复合型电网调控员具有重要意义。
7.建立培训效果监督与评估机制,确保调控员培训工作成效
培训成果的转化必须要进行培训效果的监督与评估,将所学知识或技能运用到实际工作当中去。培训前要做好现状评估;培训中要对调控员进行调查,关注他们的态度与热情,而不是考勤;培训后要全面开展培训效果监督与评估。培训应该成为积蓄与分享力量的源泉,要及时反馈与总结,为以后有针对性地开展培训活动提供参考。针对每次培训的调控员,要形成一个基本的培训效果评估制度,对培训内容本身的可实践性,对调控员工作绩效的影响程度要有全面的评价,使培训具有更好的效果。
为使培训效果落到实处,要坚持调控培训“四规范”的原则,即规范调控员系统化培训过程,制定由见习调控员到正值调控员的系统化培训流程;规范班组安全活动日活动模式,结合调度实际,制定安全活动流程,每周对照流程进行安全活动,并根据实际不断完善和丰富活动内容;规范反事故斗争活动,编制所有厂站事故处理预案,并随电网方式变化及时更新,利用DTS对事故预案正确性进行检验,每月进行一次演练,每季度进行一次大型联合反事故演习;规范技术交流活动,定期以值为单位开展工作交流和技能竞赛,安排各值进行工作经验交流,对好的工作做法、事故处理方案等在班组内部推广,各值人员签订导师带徒合同,内部人员每天进行业务交流,互相帮助和学习,实现所有人员各项工作的共同提高。
三、评估与改进
1.评估的综合性
本课题从电网发展实际出发,认真分析了当前面临的形势,提出了复合型调控员培训体系建立的七项主要工作,对培养适应电网发展需要的复合型调控员具有重要的现实意义。目前电力调度系统普遍开展的安全性评价工作和电网企业开展的班组建设对标工作都对调控中心班组的培训工作有明确的要求,电力调度岗位是一个综合性相对较强的岗位,因此电网调控员培训工作的评估需要由电力调控中心、人力资源部门和工会组织共同开展。
2.持续的改进和提升
随着电网的不断发展和调度管辖范围、管理理念的变更,电网调控员需要学习和掌握的知识越来越多,其专业技术能力和综合素质与调度岗位的适应性是培训工作改进的依据。可以通过赴上级调度部门、先进地区调度部门学习的形式,开拓眼界,创新思路,适应调度发展要求;通过提值考试、劳动竞赛等形式,检验电网调控员的培训成果;通过合理化建议、班务会、建言献策活动等形式,征求电网调控员的意见和建议,实现电网调控员培训工作的改进与提升。
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