周惠芳, 刘万太, 王 芳
(湖南电气职业技术学院 电气与信息工程系, 湖南 湘潭 411101)
基于工作过程的“电机试验技术”课程开发与实践
周惠芳, 刘万太, 王 芳
(湖南电气职业技术学院 电气与信息工程系, 湖南 湘潭 411101)
本文依据我院现有的实训条件,遵循职业教育能力本位,从课程开发思路、建设目标、课程内容、教学实施等方面对“电机试验技术”课程进行开发设计,构建了基于工作过程的教学组织模式,实施教师主导、学生主体的“做中学、学中做”的一体化教学。
电机试验技术; 课程开发; 基于工作过程
课程开发与课堂教学是高职院校提高内涵建设的重点,是提高教学质量的核心。高职院校课程建设应以职业能力培养为主线,课程内容应与职业标准对接,教学过程应与工作过程对接,课程结构应与岗位任务对接[1,2]。
我院的电机与电器专业是湖南省特色专业。围绕电机产业群对电机与电器专业毕业生的就业情况进行调研分析表明,本专业的典型职业岗位有:电机试验员、电机装配工、电机嵌线工、电机生产工艺员、维修电工、电机售后服务等。
电机试验是电机研究、生产和维修过程中不可缺少的重要环节。《高等职业学校教学标准》中已明确将“电机试验技术”课程列为电机与电器专业的一门专业核心课程。
我院对该课程开发总体思路是:以电机试验岗位需求为依据,以职业能力培养为主线,加强校企合作,基于工作过程开发课程,实施项目导向、任务驱动等具有高职教育特点的教学模式。以最具代表性的三相交流异步电动机、直流电动机、变频电机的试验项目来构建课程,培养电机与电器专业学生的综合职业能力。
电机试验岗位是电机生产厂家检验电机是否合格的关键岗位。电机在出厂前都要进行试验,以验证电机是否符合相关标准和技术条件的要求,设计和制造上是否存在影响运行的各种缺陷,通过对试验结果的分析,从中找出改进设计工艺和提高质量的途径。
电机试验岗位要求试验人员具有较好的电工学理论基础,在掌握电机装配、电机生产制造工艺要求的基础上,严格树立电机产品质量安全意识和安全操作意识。电机试验岗位要求具备的岗位能力及目标要求,详见表1。
表1 电机试验岗位能力及目标要求
依据电机与电器专业学生的认知规律和职业成长规律,参照电机装配工、维修电工职业资格标准,我校将“电机试验技术”课程安排在大二的第二学期,继学生学完“电工技术”、“电机学”、“电机制造工艺”、“电力拖动”等课程,完成企业认知实习、电机装配实践环节之后开设。教学项目来源于岗位实践,将所需知识融入项目的实施过程中,实现教学项目与岗位任务对接,教学过程与工作过程对接,培养学生从电机装配工到电机试验员的职业岗位综合能力的提升。
“电机试验技术”实践性强,课程开设需要配置相关的试验设备和仪器,应具备一定的校内实训条件,更需要加强与对口企业的校企合作。我院新建了电机型式试验实训室,与企业联合开发了交流电机综合测试系统、直流电机综合测试系统、变频电机综合测试系统。试验设备能满足对电机的电压、电流、频率、输入电功率、功率因数、转矩、转速、温度、输出功率以及效率等进行精确测量的需求。通讯模式下可通过计算机结合软件进行数据采集和处理,提供彩色图形曲线显示、数据表格打印、数据存储等功能。还配有常规的兆欧表、电桥、功率计、耐压试验装置等相关试验仪器,为课程提供了优良的实训条件。
在实训室建设过程中,我们同步开发了实训项目并进行教学项目设计。根据电机型式试验实训室设备配置情况再结合对口企业的工程实际选择了电机绝缘性能试验、三相交流异步电机型式试验、直流电机型式试验、变频电机型式试验4个教学项目,每个教学项目又分解出若干个工作任务,以真实的试验设备装置、典型的工作任务为教学载体,使学生在学习过程中将试验岗位任务与学习任务有效融合,在工作过程中解决实际问题,在解决问题的过程中获取知识,从而逐步形成从事试验岗位所需的各种能力。具体教学内容见表2。
表2 “电机试验技术”课程教学内容设计
高职院校课程教学既要传授学生知识和培养技能,更要注重开发学生潜能和培养学生自主学习的能力。实践证明,在教学过程中贯彻“教师主导,学生主体”的原则,以项目为导向,以任务驱动教学,是基于工作过程的一种实践性较强的教学方法,教学效果很好[3]。
3.1 “任务中心、学生中心”的教学组织模式
电机试验是一项相对复杂的系统工程,电机“试验”不同于电机“实验”。电机实验是对抽象的电机知识理论所做的验证性操作,用来证明其正确性或者推导出新的结论。而电机试验是对明确的电机产品进行抽样检测,用来检验的是已经存在的事物,试验目的是检查其能否正常运行、正常运行的条件和该条件允许的范围,课程的教学实施过程实际上就是一次完整的电机试验项目实施过程。学生能够在项目实施过程中获取知识和技能。
在课程教学组织中,按照企业电机试验站工作组织模式,将整个大班分成若干个项目小组。项目小组成员按照试验工作岗位中的装配、试验台主控操作、测量、数据采集、设备巡视和维护等工作任务要求进行任务分配,以小组成员分工协作的形式共同完成试验任务,学生通过合作性学习和探究性学习在整个电机试验过程中实现工作过程学习化、学习过程工作化。
3.2 遵循六步法原则组织教学
教学过程按资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步法实施。教师对学生整个学习过程进行引导、监督、帮助、控制和评估[2]。
第一步—资讯环节。教师以任务书形式下达工作任务,提出任务目标,强调安全操作注意事项,提供学习素材。学生通过查阅教材、资料、电机试验手册等资料明确工作内容。
以电机空载试验任务为例,要求学生以团队分工协作的方式完成如下任务:①检查电机运转的灵活情况,有无异常噪声和较强的振动;②通过测试求得电机在额定电压时的铁心损耗和在额定转速时的机械损耗;③通过试验得出空载电流和空载电压的关系曲线[4]。
第二步—计划环节。教师提供相关仪器仪表和设备,提供试验台资料,强调试验台操作注意事项。学生小组组长对团队成员进行任务分工,选择试验工具、仪器,确定试验方法和试验线路,制定试验工艺流程、试验台操作流程、数据采集和分析处理计划等。
第三步—决策环节。教师接受学生咨询并负责引导学生分组讨论、确定实施方案。学生在教师指导下分组讨论实施计划与方案,并确定最终方案。由学生绘制试验线路图,确定操作流程、制定数据采集记录表格、提取计算公式等。
第四步—实施环节。教师观察各小组工作进度,进行过程引导,做好通电前的线路设备检查,若遇违规操作需及时制止。学生在电机试验前应做好常规检查,测量被试电机三相绕组对地及相间绝缘电阻,检查试验台系统各测量仪器仪表是否完好。根据电机试验线路图接线,通电前确保电源、调压器、电位器等设备都处于初始状态。等待指导教师检查完毕后,方可通电并开始试验操作。小组成员分工协作,分别实施试验台操作调节、数据采集记录、设备监控等不同工作任务。
第五步—检查环节。教师负责检查各小组试验完成情况、检查数据记录情况,并督促学生在试验结束后将工具、设备复位,特别是调节设备归零,杜绝安全隐患。学生对试验数据进行整理、计算并绘制特性曲线,完成试验报告。
第六步—评估环节。教师对各小组的表现及完成的任务进行总结评价,对试验结论予以分析和点评,归纳总结操作过程中出现的问题,提出改进意见。学生对任务完成情况进行自我评价、汇报试验结果,对试验数据进一步分析整理。
以上六步法教学过程中,“教、学、做”由学生以团队分工协作的方式完成,充分发挥了学生的主体作用和教师的主导作用,注重对学生分析问题、解决问题能力的培养,以“任务”着手,教师引导学生完成“任务”,最终实现教学目标。从学生接受知识的过程看,知识来源于实践,在实践中得到提炼,经过反复实践才能上升到理性认识,并回到实践中去。
“电机试验技术”课程工程实践性强,涉及知识面广,理论抽象。基于工作过程的课程开发与实施不仅对实训条件有较高要求,对教师的工程实践能力、职业素养、专业技能也都有更高的要求。而且在实际工作中,因电机种类、容量不同而选取的试验方法、负载类型也是不同的。在校内实训室进行的教学是对电机试验员岗位的模拟,并不完全等同于真实的试验岗位。因此需进一步加强校企合作,与行业企业建立良好的关系,除聘请相关技术人员全力支持课程开发和指导教学外,更要求师生能进入合作企业的电机试验站进行岗位实习,在企业实践中学习,进一步缩短教学与职业岗位的距离,使课程教学内容和成果更好地满足职业岗位的需求。
[1] 江大源,工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M].北京:高等教育出版社,2008
[2] 朱家启,基于工作过程系统化的课程改革与实践[J].北京:中国成人教育 2010.(04):121-123
[3] 周惠芳,《变频器技术及应用》课程项目化改革探索与实践[J].北京:中国教育技术装备2015.(12):134-136
[4] 才家刚,电机试验手册[M].北京:中国电力出版社,1997
Development and Practice of Motor Testing Technology Course Based on the Work Process
ZHOU Hui-fang, LIU Wan-tai, WANG Fang
(DepartmentofElectrical&InformationEngineering,HunanElectricalCollegeofTechnology,Xiangtan411101,China)
Basing on the survey of professional requirements and the analysis of motor testing abilities and typical working tasks, according to the ability-oriented principle of vocational education, the author builds a teaching organizing mode, an integrated teacher-leading-and-students-oriented teaching method of learning from working and working from learning, and develops Motor Testing Technology from the perspectives of curriculum development, building goal and teaching action.
motor testing technology; curriculum development; based on working process
2016-04-17;
2016-07- 16
湖南省高职示范性风电技术应用特色专业群项目(湘教通〔2015〕214号)
周惠芳(1970-),女,副教授,主要从事电机及自动控制技术的教学及研究,E-mail:huifangzhou2008@126.com
G423
A
1008-0686(2017)01-0139-04