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自动化仪表安装与调试课程改革研究与实践

更新时间:2009-03-28

课程建设是教学改革的落脚点。课程体系是保证课程建设的基础,因此重构适应高职教育人才培养目标的课程体系,探索有效的教学方法和手段,使高职课程既能很好地服务专业,又能提升学生的知识素养、职业素养并为学生终身学习打下良好的基础,成为当前高职课程改革需要解决的核心问题[1]。其中教学做一体是一种新型教学模式,其特色在于课程的培养目标以岗位需求为导向,课程的项目设计以岗位的工作环节为方向,课程的授课以企业的真实业务为基础和课程的考核以过程性考核为主体。强调学生动手能力、操作能力的培养,按照理实一体的要求,实行教学做、学做教、学生主体、教师指导的教学模式,充分调动了学生的学习兴趣和积极性,从而改变了传统教育下“重理论轻实践”教学模式主导的局面。

1 课程改革的思路

1.1 原课程存在的问题

自动化仪表安装与调试课程在上课之初难以摆脱对检测仪表、分析仪表及执行器的理论性讲解。在教学中重视对检测仪表、分析仪表及执行器的系统性学习,介绍其工作原理和结构,然后指出仪表在工程中的应用;在教材方面讲究“博、大、全”,几乎涉及所有类型的检测仪表、分析仪表及执行器原理;在实际教学方面,传统的理论教学+实践教学方法,重点对自动化仪表的理论知识学习,实践学时比重不大;在考核方面,重视结果性理论考核,主要采取期末一张试卷的方式,考核学生对自动化仪表相关原理知识的记忆,实践考核也多采用报告的书面形式;从教学效果看,学生学习兴趣不高、学习的理论知识流于表面。

1.2 课程改革的思路

自动化仪表安装与调试课程改革的思路是改变课程“博、大、全”,通过重新梳理课程知识体系,使课程呈现“专、小、精”。依据《高等职业学校工业过程自动化技术专业教学标准(试行)》,融入化工、石化行业企业岗位需求,针对化工仪表维修工、运行工程师等岗位对技术技能的要求来设计课程实践体系,使学生掌握化工生产中温度、流量、压力、物位四大参数控制过程中所需现场仪表的安装与调试、运行与维护等基本技术技能;培养学生具有团队合作精神、人文科学素养及质量意识。

在MoO3还原成MoO2的过程中存在低熔点中间相Mo4O11和MoO2.89的相变过程[5],该转变过程为放热反应,若料层厚度较厚,则反应过程中的热量较难逸出,易使中间相出现局部熔融从而造成板结形成粗大颗粒,在粒度分布上呈现明显的第二峰。

课程以自动化仪表的实际任务为接入点,在引导文中提出能引起学生兴趣的问题,然后使学生在自己预习时对所学内容有清晰的概念,并能知晓仪表的实际应用方式。为了检验学生的学习效果,要求每个学习任务都有一个具体的学习成果(校验单、操作视频、操作照片等)。在教学方法上采用小组教学法、引导文教学法、竞赛教学法等,有效地组织课堂教学。此种模式进行授课,需要教师具备扎实的专业知识,同时在指导实践的教学过程中,采取两名老师同时授课,把理论教学和实践教学有机地融合在一起,对学生的实践指导更加灵活,能很好的控制教学节奏。

2 课程改革的具体实施

2.1 按照“工作过程系统化”构建课程实践体系。

通过社会需求调查-人才培养定位一典型工作任务分析一行动领域归纳一学习领域创建一课程体系构建,形成了工业过程自动化技术专业课程体系[2]。再根据工业过程自动化技术专业人才培养目标中所规定的“能够对自动化检测装置进行安装、使用、维护”的要求及就业岗位的具体要求,以学生职业能力培养为重点,对课程内容进行了重新设计与组合,将所需要掌握的知识点和技能点融入7个学习任务(表1,表2)。

 

表1 自动化仪表安装与调试课程教学安排

  

 

表2 自动化仪表安装与调试课程改革前后结果比较

  

2.2 重新构建课程内容

针对不同任务、不同载体,下发了工作任务书,本课程共编写了21个任务书。

2.3 借鉴企业操作标准,创新教学过程

借鉴中国石油吉林石化分公司现场仪表操作规范,设计了引导文、任务书、教学实施方案、考核表等教学文件,从而保障了教学过程中的质量与效率。

2.4 参照企业指标设计课程考核标准

③任务实操:分组进行弹簧管压力表校验。

3 课程改革与建设

3.1 课程体系改革与建设

教材中的载体均来自实际生产现场,涵盖了现场仪表和执行器中所有知识点和技能点。课程教材可实践性强,所有载体图片、操作过程演示图片均在实训室中拍摄,学生对照教材就可在实训室中进行实践操作。

每个雷达图都是由5个指标组成的三角形,且每个三角形中的一个角度为已知量,可以通过各指标的长度及指标间的角度得到每个三角形的面积,进而得到每个雷达图的面积,见公式(1);同理周长也可以利用三角函数取得,见公式(2)。

3.2 课程内容重构与建设

 

表3 自动化仪表安装与调试课程实践考核表

  

 

表4 优选项目载体重构教学内容安排(授课地点:化工仪表实训室DCS实训室)

  

(1)教学载体的选择

根据工作岗位的工作任务,精选十余种载体,分别承载课程的基本知识、技术技能。

(2)重构技术技能课程内容

自动化仪表安装与调试课程标准分为教学标准和任务操作标准,教学标准以《中华人民共和国职业分类大典(2015版)》中仪器仪表维修工、仪器仪表制造工等职业工种为依据,以化工仪表维修工、维修电工职业技能鉴定标准为核心,依据《高等职业学校工业过程自动化技术专业教学标准(试行)》,融入自动化行业企业岗位标准,结合我院实际对理实一体课程的具体要求,在教学标准中加入任务操作标准,使技能操作规范性更强。

2.2 肺损伤程度 结果(表1)表明:损伤后4 h、12 h,治疗组肺部渗出(W/D)与蛋白渗漏(总蛋白)均较对照组减少,差异均有统计学意义(P<0.05)。

①下发任务书:明确本次课工作任务为弹簧管压力表校验。

3.3 教学资源建设

(1)制定课程标准

自动化仪表安装与调试课程的工作任务以现场仪表为载体,完成压力、物位、流量和温度仪表的安装、维护、现场校验及校验单的填写等完整的工作过程。重构后分为7个教学任务,具体知识点、技能点见表4。

此外,本研究仍有不足之处:(1)本研究纳入标本量较少,因此指标的诊断价值仍需大样本、多中心的临床研究进一步验证和完善。(2)本研究中IGF-1联合CEA对女性的诊断价值不高,文中没有列出。(3)本研究基于血清循环IGF-1和CEA 2个指标对于CRC的诊断价值进行评价,仅作为一种临床上的辅助筛查方法。

(2)编写理实一体教材

对接职业标准、行业标准和职业技能标准,编写了适应于高职院校工业过程自动化技术专业自动化仪表的理实一体教材。教材内容分为三大项目,项目一为常规仪表的安装与维护,培养学生压力、物位、流量、温度仪表安装、维护和校验的能力;项目二为执行器的安装与维护,主要培养学生气动执行器和电动执行器的安装、维护和校验能力;项目三为分析仪表的安装与维护,主要培养学生分析仪表安装与维护能力。

本课程以化工仪表维修工、运行工程师等岗位的典型技术技能为导向,依托国家工业过程自动化技术专业教学标准,通过调研企业、校企专家论证,制定了本课程的基本知识、技术技能、素质目标。根据化工仪表维修工、运行工程师等岗位现场操作标准和实训室条件,重构了符合化工仪表维修工、运行工程师等职业技术素质要求的课程体系。

(3)编写工作任务书

通过“教师指导着做、学生学着做、自己想着做”3个递进式环节,实践与理论并举,切实提高学生的实际操作能力。通过对行业工种的职业能力分析,参照工种能力要求,借鉴企业操作标准设计了课程教学文件,通过不同的子任务,提升了学生的安全意识、环保意识和团队合作精神等职业素养,也锻炼了学生自动化仪表拆装、校验、故障分析与排除等专业能力。

农村水利现代化是以社会化生产的大农业为先决条件,目前天津农业若实现社会化生产,还需通过加速土地流转、规模承包、个体入股等形式,尽快形成集约经营模式,转型一家一户的小农经济为现代农业经济,只有这样才能使农业的生产规模足以适宜引进装备喷灌、微灌、泵站自动控制等现代化的农村水利设施。通过农业的社会化大生产,提高农业的产出率,广泛吸纳社会资金参与农村水利现代化建设。因此,制定引入市场参与机制的系列政策,积极引导、推动农村、农业向着社会化生产的大农业转型,这是实现天津市农村水利现代化的重要保障。

(4)制定教学实施方案

本课程的工作任务主要根据任务载体采用任务驱动法、媒体演示法,分组、分段进行理实一体教学。以任务1中弹簧管压力表校验为例,教学实施方案如下:

电液转向助力系统的特性曲线表达式为一个包含速度、方向盘转角(扭矩)、前轮气压和轴重等诸多因素的复杂非线性多元函数式.为了简化求解过程,在不影响分析结果的基础上,本文忽略次要的影响因素,只考虑2个主要变量:方向盘输入扭矩Td和速度v.全车速下助力特性曲线的函数表达式为

②学习引领:学习压力变送器工作原理;《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》(JJG 52-2013);手动压力校验仪使用;自动压力校验仪使用。

以往的课程的考核方式沿用的是“平时成绩+期末成绩”,理论考试内容较多,而学生对于理论性强的内容有畏难情绪,导致学生一过性记忆,助长了学生的惰性。该课程借鉴中国石油吉林石化分公司现场仪表操作标准,通过常态化、工作过程化来考核学生,将每一个子任务中的考核点细节化、标准化,使学生的成绩分散到每一个子任务中(表3)。

绿色矿山建设过程中,浙江率先在全国建立矿山自然生态环境治理备用金制度,率先在全国编制并实施《浙江省矿山生态环境保护与治理规划》,率先在全国出台绿色矿山建设评价标准和粉尘防治管理办法及技术规范,率先在全国发布绿色矿山标识,等等。原浙江省国土资源厅会同浙江省环保厅制定了《浙江省绿色矿山建设管理办法》,明确绿色矿山建设“五化”标准。截至目前,已有71 家矿山纳入全国绿色矿山名录库,数量居全国之首。培育建设了一批像湖州新开元碎石有限公司一样的全国标杆企业,湖州市仁皇山废弃矿山治理成果在中宣部“砥砺奋进的五年”大型成果中展出。

④任务评价:小组互评(20%),教师评价(80%)。教学实施方案见表5。

(5)制定课程考核方案

高职会展英语教学没有达到预期的效果,现有的方法和教学内容不符合现有的教学环境,不能满足学生自身的需求、教师发展的愿望和社会发展的需求,会展英语课程的教学模式改革势在必行[8]。

 

表5 教学实施方案

  

自动化仪表安装与调试课程考核采用过程考核、阶段考核和结果性考核三种形式。根据不同任务分别制定了典型仪表的考核量化表,细化技能点考核,同时兼顾职业素质。

4 课改实践的创新与借鉴

4.1 实践了“以工作过程为导向”的课程设计理念

以基于工作过程系统化的课程实践,按照不同类型的自动化仪表为载体,设计了7个递进式的学习任务,将所需要掌握的专业知识点及专业技能要求融入7个教学任务中,采用拆装、讲解、故障分析、应用、校验、改进、独立操作的步骤进行课程教学,教学内容从简单到复杂,从单一到综合,使学生具备基本的自动化仪表安装与维护的能力,满足专业人才培养目标的要求。

4.2 解决了理论与实践衔接的问题

学生学习的过程不是被动地吸收课本上的现成结论,而是亲自参与丰富生动的思维活动,并经历一个实践的过程。因此,要改变学生固有的学习方法,更重要的是要改变教师传统的教学方法,要以培养学生的创新意识与实践能力为主要目的,积极引导学生从事实践活动,培养学生乐于动手、勤于实践的意识和习惯,切实提高了学生的实践能力。

4.3 借鉴企业质量保证体系设计课程考核标准

借鉴中国石油吉林石化公司现场仪表操作标准,设计了完善可行的课程考核标准,将过程考核与成果考核、个人考核与团队考核相结合。通过规范考核制度来约束教师的教学和学生的学习,将每个考核环节具体化、分值化、制度化,让学生成绩每一分都有据可查,从而激发了学生的自主学习热情。

参考文献

[1]刘振云.基于高职教育目标定位的数学课程改革与实践[J].教育与职业,2016(24):104-105.

[2]罗俊,刘永泉.工匠精神指引下高职院校“课中厂”课堂教学模式的探索——以《外贸跟单实务》课程为例[J].职教论坛,2017(20):64-67.

 
王升升
《技术与教育》 2018年第04期
《技术与教育》2018年第04期文献

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