時間:2023-12-28 16:19:31
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電力電子技術的應用已經深入到工業生產和社會生活的各個方面,成為傳統產業和高新技術領域不可缺少的關鍵技術。隨著科學技術的發展,電力電子技術又與現代控制理論、材料科學、電機工程、計算機科學等許多領域密切相關。目前電力電子技術已逐步發展成為一門多學科互相滲透的綜合性學科。電力電子技術不但本身是一項高新技術,而且是其他多項高新技術發展的基礎。正是由于該課程是一門綜合性學科,對于高職學生來說,如果按照高等學校那樣的傳統式教育,即一般所指的“先生講,學生聽”,教師傳授知識,學生接受知識的“灌輸式教學”,不能適應現在高職學生的實際學習情況,需要根據學生的實際情況,采用合適的教學方式,提高學生的學習積極性,改善教學效果。對于電力電子技術這門課程,高職學生的學習現狀是怎樣的呢?
一、高職學生學情分析
首先,高職學生學習該課程的目的是學會應用這些電路,即了解電力電子技術在工程技術領域的應用,熟悉典型電力電子器件的工作原理、外特性和主要參數,各類電力電子變換電路的基本工作原理、分析方法,而不是參與這些電路的設計與計算。所以如果采用傳統的教學模式,除了抽象的波形分析,還有一些復雜的公式推導,這些對于高職學生而言相對比較枯燥,而且覺得深不可測,容易產生厭學情緒,尤其是某些高職學生的基礎課的知識相對薄弱,一些專業基礎課例如電工基礎、電子技術沒有掌握好的話,學起來非常吃力,這樣的教學效果是非常差的。
其次,電力電子技術是一門理論性和實踐性均較強的專業技術基礎課,就算是以理論教學為主,附加開展個別實驗,尤其是驗證性實驗,學生還是沒有學習興趣,覺得實用性不強,今后也涉及不到這方面的內容,學習積極性不高。因此,如果實驗沒有從實際應用出發,與學生今后的就業相關不大,這樣的實驗效果就不理想。
根據學生的實際情況,結合學校現有的教學設備,學生今后畢業的工作要求,我們提出了電力電子技術這門課程采用理論實踐一體化教學。
二、采用理論實踐一體化電力電子教學
1.劃分模塊,增加應用部分。
采用理論實踐一體化教學之后,我們對電力電子技術的教學內容進行了重新整合,將電力電子技術這門課程劃分為基礎模塊和應用模塊兩大部分,基礎模塊以介紹電力電子器件的工作原理、外特性和主要參數以及各類電力電子變換電路的基本工作原理為主,應用模塊以電力電子變換電路為主,與直流電動機組成相應控制電路。
(1)基礎模塊
基礎模塊就是常見的電力電子電路的分析,其中結合相關的電路中出現的電力電子器件,簡單地介紹這些器件的工作原理、外特性和主要參數的介紹。根據電力電子電路的主要功能分成以下五個課題:不可控整流電路、可控整流電路、交流調壓電路、直流變換電路和變頻器,這五個課題還有相應的子課題,具體如表1.1所示。
(2)應用模塊
結合學校現有的實驗設備,我們將現有的電力電子實驗板和電機板組合起來,搭建直流調速系統,根據所能搭建的電路分類,應用模塊具體分成以下三個課題:不可逆調速系統、可逆調速系統和直流脈寬調速系統(見表1.2)。
2.以實踐為主,簡化理論教學。
由于進行了模塊劃分,在進行基礎模塊教學時,通常將學生分成幾個小組,循序漸進地完成各個課題。每個課題設置兩至三個實驗為主,相關的理論知識以簡單介紹為主,主要是波形分析不涉及相關的計算。對于學生來說,通過親自參與試驗動手調出相應的波形,并且畫出波形,記錄相關參數,由此了解電路的工作原理,并且配有相應的思考題幫助學生加深了解相應電路的工作原理。比如說單相半波不可控整流電路,電感性負載時電路的工作原理,讓學生將電感接入電路,變成電感性負載,如圖1.1所示。
讓學生測量電路的輸出電壓波形,學生就會發現輸出電壓的波形發生了改變,出現了一段負電壓區。對這種情況,學生會自己思考“為什么會產生這樣的波形?如何才能消除負電壓區?”自己去查找原因,通過當場與教師交流,來解決問題。親自動手充分調動了學生的學習積極性,能夠主動參與整個學習過程,這種學習方式比起在課堂中枯燥的理論教學更生動具體,學生的學習效率高。
3.搭建應用平臺,讓學生學以致用。
在基礎模塊的基礎上,將基礎模塊的基本電路與直流電動機組成調速系統,讓學生了解電力電子電路的簡單應用,這樣就為學生搭建了一個應用平臺,組成了應用模塊。對于應用模塊可以根據學生的實際學習情況提供難易不同的課題供學生選擇,讓學生完成相應的課題。通過完成課題,學生初步了解了電力電子變換電路的應用,如何完成電路的控制。比如說,由晶閘管組成的直流調速系統,學生拿到課題之后可以參閱相關資料,自己確定電路圖,將整流電路與直流電動機連接,調出設定的轉速,畫出實際的波形圖,通過提供一個反電動勢負載模擬逆變過程。學生通過完成課題,掌握了通過調節控制角調節轉速的方法。一些學得較好的學生,還可以掌握通過兩組晶閘管的配合控制,完成可逆調速系統的控制。這樣學生覺得自己是學習的主體,從“要我學”轉變成“我要學”。
4.科學評價,建立激勵機制。
由于是理論實踐一體化的教學模式,我們不再采用傳統的學生學業評價中的“一考定全局”終結性評價模式,采用多樣化的考試方式,學生的學業成績的構成也是多元化的,要將每個課題的完成情況作為平時考查成績和最后的考試成績按一定比例綜合成為課程總成績。特別要重視與評價學生的創建和研究與創新能力及其成果,給予一定的加分,作為一種激勵措施。課程考核評價方案應在開課時公開的告訴學生,讓學生能夠自動參與評價,充分體現學生在學習中的主體地位。
三、教學效果
這種以理論實踐一體化的教學方法是以學生為中心的教學方法。課程的學習逐步深入,通過實踐不斷有新的問題出現,學生有興趣解決這些問題,因此他們會積極地組織自己的學習,通過書本或者其他的信息渠道尋找答案,在尋找答案的過程中,查閱資料,學會了如何搜集有用的信息;在與同學、教師的討論中,他們學會了如何與人交往,在課堂上向大家表述自己小組的結論和想法,鍛煉了學生綜合信息以及團隊合作能力和自我表達能力。教學研究發現,學生在學習過程中對知識的掌握有不同的層次,只進行閱讀掌握10%;如果只是聽教師講,沒有視覺感應,掌握26%;如果只是視覺效果,掌握30%;如果聽和看結合,掌握50%;如果可以簡單地重復講出來,掌握70%;而如果自己通過做而講出來就掌握了90%,因此,這種理論實踐一體化的教學模式,使學生參與教與學的過程,學生能夠最大程度地掌握所學的知識,而且各方面能力得到了鍛煉,課程講授也達到了最終目標。
四、結語
我們對電力電子技術實施理論實踐一體化的教學,其實也是一種參照德國雙元制的教學模式的改革,這種改革使我們反思了“教”與“學”的關系,在教學過程中強調以學生為主,教師作為教學的組織者、指導者、幫助者和促進者。今后這類教學改革,我們還要不斷地進行,使學生更快更好地掌握電力電子技術,能夠在工作崗位上更好地應用這些知識,成為應用型人才。
參考文獻:
[1]王兆安,黃俊主編.電力電子技術[M].北京:機械工業出版社,2000.
【關鍵詞】滲透壓儀;機電一體化;冰點測量;醫藥衛生
Abstract:Osmotic pressure meter is widely used in medicine,health. At present,the most commonly used osmotic pressure meter have disadvantages of complex structure,high cost,low precision and efficiency. To solve these problems,we propose a novel osmotic pressure test instrument in the paper,which is designed by mechanotronics theory. Meanwhile,the principle,the realization scheme and functional characteristics of the system are introduced in the paper. The instrument has the advantages of small size,high accuracy,fast detection speed etc.. In addition,the apparatus is designed with a data transmission interface,convenient data analysis and comprehensive utilization.
Key words:Osmotic pressure meter;Mechanotronics;Freezing point test;Medicine
引言
滲透壓儀在醫藥、衛生領域應用十分廣泛。在制作注射針劑、滴眼液等藥物時,必須考慮藥劑的滲透壓,滲透壓過高或過低都會導致人體細胞或細胞壁破裂等嚴重后果。為了更好的指導醫生臨床用藥,必須在藥物標簽上注明溶液的滲透壓相關參數[1-2]。因此研制開發滲透壓測試儀器在藥物研發、生產及臨床用藥等方面具有重大意義。
目前,常用的滲透壓測定方法有:冰點下降法、沸點升高法、半透膜法等[3],本文提出的新型滲透壓測量儀采用冰點下降法設計,融合了機電一體化系統設計理論。該儀器克服了傳統檢測方法的不足,具有體積小、精度高、重復性好、操作簡便等優點。
1.滲透壓儀工作原理及技術方案
1.1 工作原理
本文提出的滲透壓儀基于拉烏爾冰點理論設計。所謂拉烏爾冰點理論就是任何溶液如果其單位體積所溶解的顆粒總數相同,則引起溶液冰點下降的值也相同。根據該理論,我們知道,水溶液的滲透壓摩爾濃度與其對應的冰點值有一一對應關系;其滲透壓摩爾濃度與冰點溫度下降值為線性關系,其關系為;其中表示水溶液的滲透壓摩爾濃度;表示水溶液的冰點溫度值相對于水的冰點溫度值的下降值。可見,通過測量被測水溶液的冰點溫度下降值可以算出對應水溶液的滲透壓摩爾濃度。
對于任意水溶液,其結冰過程可以用圖1所示的結冰曲線來描述。圖中AB段為降溫階段;BC段為過冷階段;CD段為溶液受到擾動后,開始結晶放熱,溶液溫度回升階段;DE段為溫度穩定階段,該段溫度即為所測溶液的冰點溫度。因此,測得這段平穩曲線的溫度值,最終就能評價所測溶液的滲透壓值。
圖1 水溶液結冰曲線圖
1.2 技術方案
基于拉烏爾冰點理論的滲透壓測量儀總體上可以分為機械結構和控制電路兩部分,儀器整體是一個典型的機電一體化裝置,整個系統的設計遵循機電一體化系統設計原則。其中,機械結構部分包括一套探針攪拌機構、兩套制冷機構、和兩套傳動及定位機構。控制電路部分包括供電電路、單片機電路、通信電路、傳動控制電路、制冷控制電路、高精度溫度檢測電路、按鍵及顯示電路等,控制電路結構如圖2所示。儀器采用AC220V供電,通過內部的供電電路,轉換成+5V、±15V,+12V等控制電源供儀器使用;單片機選用STC12C5A芯片,實現鍵盤讀入、LCD顯示、高精度溫度測量、制冷和傳動控制等功能。STC12C5A60S2是一款高效微控制器,內部集成了10位ADC模塊,轉換速度可達250K/S,具有技術成熟可靠、靈活方便、價格低廉等優點,其軟硬件資源可以滿足設計要求[4];溶液冰點溫度測量采用美國SENSOR公司的負溫度系數熱敏電阻SP60A實現。該型號的熱敏電阻采用玻璃封裝形式,能夠實現液體溫度的高精度測量,誤差為±5%;半導體制冷元件采用單級溫差電制冷組件TEC1-12706設計,該組件采用+12V供電,配合NTC溫度傳感器實現對樣品和探針的制冷控制;此外,儀器還設計有按鍵、液晶顯示、EEPROM存儲等電路,用于完成標定和測量參數顯示等功能。
圖2 滲透壓儀控制電路結構圖
圖3 機械系統結構示意圖
2.儀器機械結構設計
本儀器的機械結構主要包括三部分,下面將分別介紹。
1)探針攪拌機構。由直流電動機、曲柄滑塊機構和探針組成,該機構利用電機轉動,帶動探針做上下直線運動,從而實現對溶液的攪動并觸發其立刻結晶。
2)制冷機構。本儀器有兩套制冷機構,分別負責對被測溶液和探針的制冷控制。每套制冷機構包括制冷半導體、制冷銅塊、溫度傳感器和絕熱填充材料等。
3)傳動和定位機構。本儀器有兩套傳動和定位機構,分別負責對制冷機構的平移控制和探針攪拌機構的升降控制。每套傳動和定位機構由直流電動機、齒形帶傳動機構、光耦開關等組成(見圖3)。
3.儀器硬件電路設計
3.1 冰點溫度檢測電路
儀器中,溶液冰點溫度的檢測采用NTC溫度傳感器SP60A來完成。檢測電路如圖4所示。NTC插入樣品,與被測溶液充分接觸,當溶液溫度發生變化時,NTC的阻值也隨之變化,利用圖4所示的電路可以測得阻值的變化,從而測得溶液溫度。根據結冰曲線,可以分析出溶液的冰點溫度。電路分析:IC6A,R97,R98組成一個200mA恒流源電路;利用恒流源將NTC的阻值轉換為電壓信號;再利用IC7采集并將信號送給單片機;最后單片機再根據溫度曲線計算冰點溫度。
3.2 傳動控制電路
傳動控制電路是本設計的重要組成部分,是整個電路系統的一個有機整體。儀器中有兩套傳動機構,分別由兩個12V供電的直流電機控制,實現制冷機構的平移控制和探針機構的升降控制。電機控制由LMD18200完成[5]。LMD18200是美國國家半導體公司推出的專用于直流電機驅動的H橋組件。其連續輸出電流達3A,工作電壓高達55V,且具有過熱和短路保護功能,能夠方便的實現對直流電動機的可靠控制。電機控制電路原理如圖5所示,LMD18200所接收的轉向信號由單片機的P1.1輸出,而PWM信號由P1.2模擬輸出,實現直流電動機的轉速和轉向控制,進而實現對傳動系統的控制。
圖5 電機控制電路原理
3.3 制冷控制電路
滲透壓儀在工作過程中,(下轉第121頁)(上接第119頁)探針和被測溶液需要通過半導體制冷來使其達到規定的溫度范圍。本儀器中半導體制冷元件采用單級溫差電制冷組件TEC1-12706設計,該組件采用+12V供電,配合NTC溫度傳感器實現對樣品和探針的制冷控制。電路圖如圖6所示。當P2.1為低電平時,Q1導通,制冷半導體得電,開始制冷;當溫度達到規定值時,P2.1變為高電平,Q1截止,制冷半導體失電,停止制冷。
圖6 制冷控制電路原理圖
3.4 RS485總線接口電路
本文設計的總線接口電路采用RS485通信方式,接口電路原理如圖7所示。利用RS485總線接口,實現滲透壓儀的數據傳輸與分析。
圖7 RS485接口電路原理圖
4.實驗與分析
針對設計的滲透壓測量儀,進行了測試實驗,實驗對象是質量分數為0.9%的NaCl標準溶液。三次測量據如表1所示。實驗結果表明,三次測量結果的相對偏差小于1%,測量平均值的相對誤差小于1%,本儀器的測量精度和重復性較高,能夠滿足設計要求。
表1 滲透壓儀精度及重復性實驗數據表
電壓值(V) 冰點溫度
(℃) 滲透壓摩爾濃度
(mOSmol/kgH2O) 誤差
第一次測量 1.837 -0.535 287.9 -0.2%
第二次測量 1.839 -0.538 289.5 0.3%
第三次測量 1.835 -0.532 286.3 -0.7%
平均值 1.837 -0.535 287.9 -0.2%
標準值 288.5
5.結束語
本文提出的新型滲透壓測量儀采用冰點下降法設計,融合了機電一體化系統設計理論。該儀器克服了傳統檢測方法的不足,具有體積小、精度高、重復性好、操作簡便等優點。在醫藥、生物和食品衛生等領域具有廣闊的應用前景。
參考文獻
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[5]趙景.基于ARM的溶液冰點儀研制.碩士學位論文,天津大學,2007.
煤礦機電設備管理部門的管理人員和相關領導沒有較強的設備質量安全管理意識,對機電設備的管理工作重視程度不高,或者管理工作不到位,使設備在長期使用后出現老化的質量問題,再加上日常維護和工業大學機械制造專業,現任陜西銀河煤業開發有限公司副總工程師。養工作的缺乏,這就容易使設備發生故障,增加生產中的安全隱患,進而影響作業的安全性和生產效率。
2機電一體化條件下煤礦設備管理策略
2.1更新管理理念,強化煤礦設備質量和安全管理意識和責任感安全生產和質量是現代煤礦生產和煤礦開采作業中的重要因素,要重視煤礦設備管理人員和煤礦生產職工的主觀能動性和思想認識水平,企業應該加強從業人員的安全知識教育和安全作業技能培訓,增強煤礦設備管理人員的安全管理意識和責任感,鼓動全員參與到設備安全管理和質量管理中,這樣既能夠提升煤礦全體人員的安全生產意識和質量意識,又可以提高煤礦安全生產技術水平,從而避免煤礦設備產生安全隱患,防止重大安全事故發生,提高煤礦生產效率。
2.2加強煤礦設備日常維護和保養工作,做好故障預防、檢修工作為了減少煤礦機電設備故障和安全事故的發生,需要企業加強機電設備的日常維護和保養工作,尤其加大對機電設備故障的事前預防檢修和定期維修工作力度,要加強對設備的防潮、防塵與防腐措施,不斷采用先進的在線故障檢測技術和方法,通過對煤礦機電設備正常運行狀態的預測和基于模型的故障預測、診斷與檢修,防患于未然,有效防止煤礦生產設備的損壞,減少設備故障現象的發生,減輕設備故障事后的檢修人員勞動強度,節省設備檢修成本,提高設備故障檢修效率,保證煤礦生產的連續性和效率,推進現代煤礦企業設備管理的科學化,提高煤礦機電設備綜合管理水平。
2.3加大科技投入,大力進行技術革新,提高煤礦企業的市場競爭力加強技術革新是煤礦企業發展的必然趨勢。煤礦企業應該加大科技投入,大力進行技術革新,轉變煤礦生產模式和經濟增長方式,以先進的生產技術、新材料、新生產設備來提高煤礦生產量和煤炭質量,將科技技術優勢轉化為競爭優勢,從而依靠科技提高企業自身的市場競爭力和經濟效益,不斷促進企業持續、健康的發展。
關鍵詞:管理;控制;一體化模式
1 國內外一體化模式技術現狀
隨著計算機網絡通訊技術的發展, 90 年代后期, 國內電廠的自動化控制水平已經接近或達到了國際先進水平。近來一些控制廠家已將其分散控制系統(Dist ributed Control System 簡稱DCS) 由原來的機組級發展為全廠級, 即在DCS 上擴展建立廠級通訊網絡, 這為提高全廠的自動化水平, 滿足高層次的生產管理需要創造了條件。但是由于在基建階段沒有統一規劃, 大部分電廠的MIS 基本上沒有生產過程的實時數據, 功能水平低下。盡管目前有的電廠在自行開發的MIS 與先進的DCS 之間設立了一些接口聯系, 但這些接口完成的信息功能還遠遠不能滿足要求, DCS 和MIS 之間仍然存在著一條不可逾越的鴻溝。如MIS 對DCS 干預太多, 則會影響自動控制的實時性和控制品質;反之DCS 中信息過多地進入MIS , 同樣會使MIS 主次不分, 給管理決策帶來困難甚至誤導, 使得生產管理者不能實時、全面、準確地掌握電廠各機組的運行狀況。總之國內這種實時控制與信息管理不能有機融合的現狀己使得電廠管理水平低下, 生產效益停滯不前, 嚴重阻礙了電廠信息化的進程。因此當今在實時控制系統與MIS 之間建立起連接橋梁,去實現電廠實時控制和信息管理的一體化, 已是歷史發展的必然趨勢。
2 一體化集成系統概述
從國內外一些現代化電廠的實驗和運行經驗來看, 當今在傳統的DCS 與MIS 之間正在逐步形成一個重要的管理控制一體化層面。該層面為電廠生產運營和實施提供一個內部的堅實而先進的平臺, 這一帶有戰略意義的平臺, 必將傳統分離的管理系統與自動控制系統巧妙的集成在一起。它起著承上啟下的作用, 屬于以實時監控為主, 同時兼有實時信息管理的作用。通過其計算機和通訊設施, 即實現了各個控制系統的互聯, 匯集了生產過程中大量的實時數據和信息, 為各種優化和管理的需要提供了數據支撐, 又能在此基礎上, 在充分合理利用現有資源的前提下, 開發適合自己的優化和管理系統。該層面類似于目前國內重點研究的熱門課題―――電廠監控信息系統(SIS)。
3 一體化集成系統典型結構
該方案可以使中間的生產管理層的平臺與過程控制層中的單元機組DCS 、公用DCS 和配電網絡500 kV NCS (500 kV -network computer moni toringand cont rol system)實現雙向通訊。在生產管理層的平臺終端, 一方面用戶可以獲取DCS ,NCS 和公用DCS 系統的信息;另一方面上層的MIS 可以從該平臺獲取所有的機組的實時數據。另外中間層的平臺還可以接受電網的預測負荷曲線, 經該平臺優化后, 結合機組負荷響應性能, 去實現各機組的負荷最優分配, 以獲取全廠最大的經濟效益, 并可根據需要分別制定出實時優化、短期優化和中期優化。為保證實時系統的安全性, 電網調度系統來的負荷曲線指令、中間層的平臺與上層的MIS 之間均采用單方向的數據通訊方式。同時,為了保障生產管理層中負荷經濟分配系統實時安全性及其與NCS 通訊的可靠性, 其所需的來自MIS的數據, 以及與NCS 和DCS 通訊所需的重要過程參數均通過獨立的I/O 接口實現。
這樣在一個大的網絡系統中, 每個子系統的原始及在線數據都可為大網絡系統所用。因此也就可以最大程度的節省一次元件和使在線數據公用化,也是各子系統的運行數據稱為大系統中各子系統動態數據, 做到最優化的、動態快速運行及管理。
4 實現一體化集成系統的方案
4.1 硬件配置應考慮的原則及軟件包設置方案
硬件配置應考慮的原則:由于其中間的一體化平臺是全廠實時監控和信息管理的中心, 其安全性應放在首位, 建在該平臺中的實時數據庫容量要足夠大, 同時還應冗余配置。除了對安全有較高的要求外, 對其與其它系統的通訊接口也要有較高的要求。另外由于整個系統有大量的信息交換, 為解決接口問題, 對于新建項目, 其設備均由同一制造商的設備, 由一定制造商統籌設計并供貨為宜。優化軟件包總的設置原則:機組的實時優化控制軟件一般安裝在DCS 的服務器或控制器上, 每臺機組一套;優化管理軟件包包括能量管理、性能計算、優化分析、設備管理軟件、應安裝在實時監控和信息管理層;而人事、財務、采購和辦公自動化等軟件安裝在經營管理層。實時監控和信息管理層、經營管理層的軟件包全廠只設一套。
4.2 國內的開況
國內電廠目前由于受投資水平和管理水平的影響, 建議現階段最好是在自行開發的MIS 與先進的DCS 之間引進國外先進的管理控制一體化產品,從而形成全廠自動網絡。但由于國外的大部分模塊是根據具體某電廠的實際需求開發出來的, 有的還在不斷的改進與發展, 若要移到其它電廠的機組上, 就需要做大量的工作;且全部采用整套軟件價格昂貴, 如貝利公司的DM2000 和MCM2000 價格分別為1 萬美元和4 萬美元左右。所以在引進時其合理的做法是在對其充分了解的基礎上, 還要對需業主完成的工作進行充分的論證, 以避免不必要的浪費。此種方式的應用近幾年在國內已有成功的經驗。而從長遠發展來看, 在技術成熟的前提下由國內自行開發管理信息系統是符合中國國情的一種行之有效的手段, 這樣既可以降低工程造價, 又能滿足電廠的實際需求。此種一體化方式近幾年也有簡單的成功實例, 盡管其自動管理水平與國外先進水平尚有不小的差距, 但畢竟為今后更好的實現管理控制一體化奠定了基礎。
5 結束語
由上不難看出, 由國內自行開發信息管理系統并與實時控制系統進行接口的一體化方式具有廣闊的應用前景, 除新建大型電廠可統一規劃外, 已建電廠均可進一步開發管理信息系統, 充分利用實時控制系統的大量在線數據, 建立起適合本世紀信息化要求的一體化系統。
參考文獻:
[1] 許繼剛.電廠信息管理與自動控制的一體化[ J] .自動博覽.1999 , 16 (3):35 ―38.
關鍵詞: 《電工基礎》 理實一體化教學 實踐 工學結合
當前許多職校教師還是只注重學生對基礎理論、基本概念的理解和記憶,往往用統一的尺度、單一的方法來考核評價學生,存在著理論與實踐嚴重脫離的現象;也有的雖然實行了理實一體化教學,但由于學生不了解專業理論對交際操作的指導意義,出現了重操作輕理論的現象,若不加以改進,很難達到一體化教學的真正目的。
以上種種跡象表明教師必須轉變教學理念,改革專業課教學模式,否則就無法完成現代職業教育的目標,更談不上培養高素質的技術工人。目前,工學結合與理實一體化教學模式已受到越來越多職業學校老師的認可。我校全體電工學科的教師一起探索,不斷研究,確立了適合我校學生實際的一體化教學模式。這既體現了素質教育的要求,又促進了我校電工電子專業的課程改革,對于改變教學現狀,提高學生的學習興趣,改進學生的學習效果,培養學生的綜合能力,提高學生的綜合素質起到了一定的幫助作用。下面我舉例說明在《電工基礎》這門課的教學中我們是如何實現理實一體化的。
一、實踐能使抽象的概念具體化,增強學生的記憶
在教學中學生常常碰到的問題是概念抽象、定義難記、結論難懂。在講解這些知識時,教師不可能用實驗得出所有的概念、定義等。加上學校教學設備的限制,以及學生物理基礎不牢固,一些學生對學過的概念、定義模糊不清,似懂非懂。
在講授“電流”這一節內容,介紹導體內電流產生的條件時,學生對“電位”很難理解接受。但如果講“水位”每位學生都會明白,我們就以“水位”作比喻來解釋:家中養魚的玻璃缸的水混濁了,缸底有不少廢物,現在需要清理換水。那么我們得用一根膠管一頭插在魚缸里,另一頭插在比魚缸低的盆子上,這時只要給膠管一定的吸力,魚缸里的水(上水位)便會向盆子處(下水位)流,“水往低處流”。但如果我們把盛廢水的盆子放到與魚缸同一水平位置上的話,魚缸里的水是無法流到盆子處的。上水位與下水位的差值就是水位差,有水位差的兩水位之間才有水流動。此時便自然引出電位差的概念:在電路上兩電位之間的差值便是電位差,有電位差的兩點之間就有電流產生。從而得出結論:導體內產生電流的條件是導體兩端必須有電位差。在學習電容器和電容時,我們用水桶比喻電容器,學生很自然就明白了電容器的作用:儲存電荷。水桶的容量由水桶決定,學生很自然也就明白了電容的物理意義。
這些直觀、具體的比喻使抽象的概念具體化,使學生能夠看得見、摸得著,加強了學生對教學內容的理解,客觀上還起到幫助學生記憶的作用。在教學過程中,我們以完成一個個具體任務為線索,把教學內容隱含在每個任務當中,當然,每個任務的確定都是以學生現有知識狀況、教學內容的要求而定。教師布置具體任務,學生在自己思考的基礎上,同學之間互相幫助完成任務。教師的職責是指導解決一些學生的新問題,學生在完成學習任務的同時,加深了對新知識的理解和記憶,也養成了創新意識和自主學習的習慣。
二、實踐使理性的知識變得直觀化,便于學生接受
在學習電動機的結構這一節內容時,以前我們對著課本上的插圖,讓學生記住相關的內容,學生掌握得也非常快,但過后檢查發現學生忘記的很多。現在,我們向學校申請購買了幾臺交流電動機,上課時一律在實習室。我們一邊講解結構,一邊一步一步地拆卸,這樣就使理性的內容變得非常直觀,學生學習的積極性一下子提高了。然后讓學生自己動手親自拆卸組裝,學生既掌握了知識,又鍛煉了實際操作能力。如今這種教學模式深受學生的喜愛。
三、工學結合拓展了學生視野,鍛煉了學生技能,進一步體現了理實一體化
職業學校的培養目標就是具有一定操作能力的技術工人,理論知識要為實踐操作服務。為了更好地做到這一點,我校積極和相關企業聯系,學生定期到企業頂崗實習,使在學校里學到的理論知識更進一步和實際聯系起來,從而既鞏固了理論知識,又鍛煉了操作技能,也為學生的就業打好了一定的基礎。我們先后帶領學生到章丘供電公司,章丘海爾電機廠、鼓風機廠等多家企業進行了實習,每個學生都有很大的收獲。實行工學結合的培養模式,是經濟社會發展對職業教育提出的客觀要求,也是技能型人才培養的內在需要。工學結合在各個方面都取得了顯著的實效。
1.學生在校內通過專業理論學習和基本技能訓練后,具備了一定的專業理論和專業技能,之后到校內生產車間或校外實習基地直接參加企業生產,不但操作技能迅速提升,而且增強了質量意識、工時觀念和效益觀念,從而提高了適應企業生產的綜合能力。
摘要:隨著科技的發展,煤礦機電應用率越來越大,如何讓這些高新技術形成一個豐富、完整、全面的體系,這就涉及到了機電一體化了。本文筆者重點闡述了煤礦機電一體化的應用及管理。
關鍵詞:煤礦 機電一體化
隨著我國社會建設的不斷發展,對煤炭的需求量也在逐漸的增大。傳統的煤礦產業的發展已經滿足不了社會的需求,急需一些現代化的科學技術來支撐,機電一體化技術也就應運而生了。
一、煤礦機電一體化技術應用
1、煤礦機電一體化技術在安全監控體系中的應用
煤礦安全生產監控體系中,科學引入機電一體化技術,可顯著提升工作效率,應引入機械控制技術、信息化管理手段、計算機系統技術、自動化控制原理實施一體化管理,確保煤礦機電設備的持續良好運行,并為煤礦機械設備使用壽命、礦工生命安全提供完善保障。引入機電一體化技術,可令安全監控體系數據庫基于局域網絡平臺形成同步模式。而主備機整體監督控制則可通過專用通信研發接口行駛相關權利,并可促進硬件、軟件體系的優化結合,確保煤礦數據庫同主機體系良好一致。進而有效分擔檢索信息、網絡傳輸、呈現圖像、打印報表圖形等實踐工作,體現機電一體化技術在煤礦安全監控管理中的優質、高效、現代化、科學性應用效果。
2、煤礦機電一體化技術在運輸提升設備中的科學應用
新時期,煤礦生產建設應符合市場經濟現代化發展需求,為提升工作效率,縮短同國外快速發展的差距,可汲取先進行業經驗,引入一體化機電技術,提升生產經營效率。可基于帶式運輸設備持續長距離大量運送特征,實現自動化管控。通過引入計算機控制體系,基于機電液一體化軟啟動模式,實現慣性載荷處理。一條皮帶可引入一臺或數臺CST實現驅動,進行故障問題的準確評估、自我優化保護。例如對于軸承溫度、跑偏現象、倒轉問題可有效監控預測。在今后的應用研發中,還應重點關注該系統啟動延遲問題,優化延長單機運輸長度與總量,提升其設備監控能效、靈活運行性并延長應用服務壽命。還可科學采用內裝提升設備,基于一體化滾筒電機規劃,提升操控便利性。可基于機電一體化技術實施全數字化提升操控,借助總線方式,為電氣安裝提供便利性。同時該技術體系所需硬件投入有限,具有良好的兼容性,因此,在煤礦生產運營中可全面開發研究,創設優質運輸提升模式,可引入雙核處理器組建計算機體系,提升設備協調控制運行水平,實現可靠安全生產目標。
3、煤礦機電一體化技術在采煤生產設備中的實踐應用
當前,我國較多煤礦應用機械化生產采煤體系,令自動化煤礦經營生產進程全面提速,并令液壓牽引傳統模式合理發展為電牽引手段,體現了機電一體化控制牽引技術的顯著優勢。即一體化的牽引可令采煤設備強化牽引能動性,有效抑制阻力影響,并可在下滑階段中發揮制動能效。同時基于配有抑制下滑制動設備,令其可在大傾角煤層之中進行良好的作業。機電一體化技術的引入令煤礦采煤設備生產運行更為安全、高效,可實現長期在惡劣現場條件下持續作業服務,并呈現出整體具有較小磨損度,故障率較低,不需要經常維修養護的科學優勢。再者,煤礦機電一體化技術引入采煤生產設備中,令其具有良好的動態屬性,可借助控制體系快速進行各類參數優化調整。且該采煤體系具有結構便利、整體體積量較小,應用效率較高等特征屬性。機電一體化牽引采煤設備通過引入計算機技術全過程控制,可科學實現自動化支架目標。可通過在工作面刮板設備中設置計算機監控體系,科學實現全面系統化、自動化管控目標,并令采煤設備整體系統實現協調化動作、科學化管控,顯著提升系統可靠安全水平與實踐工作效率,并創設優質社會效益與經濟效益。
二、機電一體化技術的管理策略
為良好解決煤礦機電一體化技術實踐管理問題,應創設優質管理策略,針對礦井特征、現場環境、生產開采需求創建計算機核心裝置,明確相關管理崗位職責權限,實施統一優質控制。應科學監理機電一體化技術管理制度規范,合理編制機電工作方案,優化系統通信功能,進行匯總參數綜合分析,故障診斷監測與科學預警。同時,應令管理人員享有分配配件、監控作業、處置違章行為、進行機電事故追查跟蹤、綜合評估機電一體化技術應用狀況、實施獎懲考核、優化調整機電骨干人員等實踐管理權力。再者應完善做好機電一體化技術設備綜合管控,全面落實科學規章體制,強化機電技術管理培訓,深化研發傳感裝置,引入集成化、網絡化、數字化、多維度、智能化控制管理思維,令基層煤礦實現流程化控制監督,確保機電一體化技術的深化開發、科學應用研究,提升綜合實踐效益。在培訓管理中應激發員工應用機電一體化技術的廣泛熱情,令其明確一體化技術的綜合優勢,進而主動的投入到實踐學習活動中,豐富知識結構、提升技能素養,創新機電管理方案,優化煤礦機電一體化技術綜合應用管理效果。
三、機電一體化技術的未來發展趨勢
關鍵詞:汽車維修專業 理實一體化 教學質量 雙師型
在職業學校專業課教學中使用理論與實踐一體化(下稱理實一體化)教學能夠避免理論與技能脫節,能夠發揮學生的主體作用使教學專業課教學更具有針對性、直觀性。在實施教學過程中,更好的帶動學生的學習積極性,師生互動為前提,使“教”與“學”融為一體,充分展現了學生的思維過程,理論和實踐得到結合,取得了教學的整體效果,教學質量會有明顯提高。目前一體化教學已經在各類職業院校中被廣泛運用,我校的一體化教學也較早在各個專業系積極運用。本人從事汽修專業教學以來,通過各種培訓對一體化教學的認識也越來越清晰。特別是假參加教育部骨干教師師資培訓后,承辦方《東風汽車公司技師學校》的優質、科學化的教學手法使我受益匪淺。其實一體化教學就是通過項目教學法,將教學科目中的理論教學和實習教學進行結合,使學生在學習過程中將理論聯系實際,對教師授課的知識能更好的掌握。近年來,我校對部分專業進行了教學方法的改革,實行了理實一體化的教學,經過了一段時間的教學實踐,收到了較好的教學效果,并發現了關于理實一體化教學的一些問題。本人針對所從教的汽車維修專業,就此談談自己的一些看法。
一、職業中學汽車維修專業教學現階段的分析
在職業教育教學中傳統的教學方法的課程設置在“教”與“學”兩方面都存在問題,如不及時進行合理的教改則會影響教師的教學熱情,學生的學習興趣難以提高,易產生學生厭學的情緒,所以教學方法的改革急需進行。
職業校學生入學時基礎知識水平較低,缺乏良好的學習態度。在日常的教育教學過程中應學生明白職業教育是學生職業素質及職業技能的教育。首先學生要樹立良好的職業道德,具備較好的職業素養。教師在日常的教學中應結合社會所需求,針對性地開展教學工作。汽車維修專業目前是市場需求量比較好,但市場對維修工的要求也越來越提升,與市場零距離接軌的話,我們的學生就難以適應。該專業的從業人員需要有扎實的技能和熟練的技術,教師應重視培養學生規范化的操作,再把相應的理論知識進行深入講解。我們大部分學生對汽車零件的空間形體、零件之間的位置關系、裝配關系及傳動關系、工作原理難以形成完整的認識體系,學生學習修理工藝時,死記硬背似懂非懂。學習排除故障時,缺乏思路、摸不著頭腦、枯燥乏味。學生普遍感到專業技術理論難學易忘,厭學心理普遍,靠死記硬背來應付考試。對修理實習教學階段較感興趣,但專業技術理論知識已遺忘甚多,往往限于模仿性的操作訓練,而無法開拓新的知識面,難以形成系統性的技能型學習。由于理論和實習教學的各個階段認識方法單調,學生的專業興趣得不到激發,學習積極性難以調動,學習專業技術的方法和能力難以得到很好培養。
除此之外汽車維修專業的課程較多,理論課教學安排時間跨度較長,而且理論教學和實踐操作不易銜接,理論與實踐教師的教學方式差異較大,學生在學習時難以適應。學生對汽車某一部件結構的認識是斷續、分散的。整體認識不清楚、理解不透徹,學習難以深入。我們不應將教學分為理論與實習兩部分,我們應避免教學脫節的現象。如專業技術理論教學和實習教學分段實施,理論教師和實習指導教師各負其責,造成了相互脫節,在教學目標、教學內容和教學方法等方面難以形成有機結合。教學過程中往往出現教師之間的聯系得不到協調,教學內容將不能合理的統籌,各自為陣和相互推諉的現象。如果結合項目教學法開展理實一體化教學就容易解決上述的問題。理論教學和實踐教學應同步進行,并加以項目教學的指導,我相信上述很多問題會有所減少,學生的學習興趣也會有所提高。
二、開展理實一體化教學法的具體想法
1.以國家對職業教育的高度重視為契機,在我校汽車維修專業課程劃分為:汽車發動機構造、汽車底盤構造、汽車電氣構造為基礎課,還開展了汽車空調、汽車保養、鈑金噴漆、汽車美容等七大模塊。各大模塊按系統機構的不同,分設各個專業課題,每課題按專業技術的實用性和標準性規范要求,再設分課題。
2.在教學過程中,利用實物、教學示教板或自制教具,通過多媒體等手段結合,讓學生邊學邊動手、邊思考,將枯燥的理論教學過程轉變為理論與實踐相結合的一體化過程,從而實現理論指導實踐,實踐驗證理論的目的。針對學生實際特點,在教學過程中,盡量利用實物直觀演示或學生動手操作相結合,將書本上學習內容和具體的工作原理實實在在地展現在學生面前,便于激發學生的興趣,加深理論知識的理解,縮短了認識過程,提高了教學效果。在教師的引導下,學生能較快地將書本上的理論與實踐融合,學習效率有了明顯的提高,更重要的是使學生能夠找到適合自己的學習方法,為后續的知識及技能的學習打好了基礎。
3.通常我們將汽車維修專業課程劃分為構造和修理,教學分為理論教學和實操教學。這樣,教師的講解和學生的認識就人為的分割,使學生難于建立一個清晰、深刻的認識。如汽車發動機構造課中汽車發動機工作原理,按傳統的教學過程,跨度較大。如果采用理實一體化教學后,大幅度提高了教學效率,教師在教學中需要引入課題,明確對汽車發動機工作原理及其相應的發動機構造的形成和維修。具體的原理用經多媒體示圖和實物的演示,使學生建立一個感性認識,進一步了解發動機結構和原理,再將提升元件的檢測與維修技能的掌握。如:汽缸磨損情況的檢測、配氣機構的檢測、曲軸連桿機構的的檢測等技能。教師將演示實物逐步解體,將各種機件一一介紹,從名稱和作用到構造特點,以及檢修步驟和相應的技術要求等,再由學生在分組進行拆裝、檢測、裝配和調整,使學生在動手操作過程中,得到認識,及時找到問題答案,使學生知識水平和動手能力同步提高。
4.在理實一體化教學實踐中,對教師的教學水平能力提出了新的要求。我們的教師必須具備理論知識和實操演練能力。所以學校要加強師資隊伍的建設,給老師們創造良好的學習提升環境,加強教師培訓工作,加大投入,創建有雙重能力的“雙師型”教師的隊伍。同時教師必須提高自身專業理論與實際相結合的能力,努力成為“雙師型”教師,使自身的業務能力、教學水平和教學質量都得到提高。
理實一體化教學要結合學校辦學實際才是最終的目的。為社會服務,為用人單位輸送合格的汽修人才是我們的責任,讓社會各界滿意是職業教育辦學的根本。以上認識是我個人在日常教學中的一些感受和思考,如有不足之處希望各位領導和同仁給予指導。
引言
體育課和很多文化課一樣,是一門需要掌握理論和實踐才能入門的課程。常常看到有不少的學習者可以把理論做到倒背如流,但是卻在具體的實踐過程中,遇到各類問題,如不能開展比賽,無法解決在比賽中遇到的各類問題,以及掌握不了比賽的要領,這樣的學習效果,與當前體育教學的要求差得很遠,理論與實踐脫節,無法真正掌握學習要領,并應用于實踐,是當前初中體育教學工作面臨的重大障礙。
俗話說得好,不讓下田,怎會耕田。的確如此,如果我們只是學一些理論上的知識,而不考慮如何應用,則只能是永遠停留在紙上談兵階段,也無法真正地融入實踐中。與理論不同,實例教學法是一種以具體的某個或者是某幾個教學實例為內容,或者以實例為基本素材和手段,把學習人員引入到真實的環境中,從而更好地開展教學工作,通過各類教學主體投入于教學過程中,在保證人人平等的前提下,開展相應的討論和交流戲作,以促進實戰經驗的積累,并從演練過程中培養學生的思維能力、批判意識、創造能力及團隊合作能力,以更加求實效的思路開展教學工作。
一、實例教學法在體育教學中的運用價值
1.1有利于學生知識的整合與能力的提高
在開展實例教學時,學生可以再一次獲得體驗,同時還可以學習以前的理論知識。盡管整個體育實踐中,學生未必會把所有的問題都暴露出來,但是通過實例教學,可以更好地分析理論方面的不足,也可以更好地完善理論,以及獲得實踐經驗。體育實例教學從實質上來看,就屬于一種“做中學”的形式,學生在學校的學習過程中,主要是采用體驗實例,并對其中的各項重要要求加以歸納,分析與探索,并在此基礎上,整合自己的能力,獲得更多的知識。
1.2縮短了理論與實際教學情境的差距
常言道,理論是抽象化了的實踐。理論不是指導,但是理論可以用于指導實踐。所以說,實例是理論的具體表現形式。體育實例教學主要是把體育實踐教學引入教學課堂中,通過把其中的一些真實典型技戰術問題展現出來,讓學生真正地融入到教學情境中,并在實際情況下做出相應的反應。因此,從這一點來看,實例教學法,可以保證學生在短時間內實現理論與實踐的融合,同時還會獲得相當多的實際鍛煉機會,并用于處理問題,從而使理論教學與實踐之間的差距越來越小。
1.3科學地培養了學生分析問題、解決問題的能力和創造能力
就初中體育課而言,實例教學主要就是在考察學生創新能力,以及解決實際問題的能力,這與純粹地只會紙上談兵有明顯的不同。所以說,實例教學要求更高,它更側重于強調學生主體的參與意識,即學生要主動參與對實例的分析、討論和評價,使學生在實例的分析、討論和評價的過程中,能夠充分地表現自己的思想方法,然后在此基礎上,提出分析問題和解決問題的能力。與此同時,還可以把學生的個性特征全面體現出來。
1.4激發了學生的體育學習興趣
總體上來說,體育理論方面的知識的學習顯得比較枯燥乏味,如果只是采用老師講授法,則往往沒有辦法全面調動學生進行體育學習的積極性。而如果引入了實例則不同,學生可以通過各類生動、逼真、有趣味性的實例,一方面可以把握教學重點,另一方面也可以親自參與其中,對體育活動的主要動作要領都有一個較強的認識。除此之外,還可以通過人人參與的探討模式,使學生逐漸地思考,以及在沒有壓力和顧忌的良好心態下開展學習工作,可以更大程度地改進學生的學習興趣,變被動學習為主動學習。
二、實例教學法的實施過程
2.1實例來源
為了更好地驗證實例教學在初中體育教學中的作用,筆者對龍港鎮某中學2013年9月-2014年2月的教學情況進行了分析。
2.2實驗方法
為了更好地驗證我們要驗證的問題,筆者從龍港鎮某中學初二某班的新生中隨便選取了15人為研究對象,對他們在采用實例教學法前后的成績做了對比,并記錄了測試結果,其中主要牽涉到了全場運球投籃、3角移動和原地縱跳等各項運動。
2.3結果與分析
經過實驗以后,我們對學生中的實驗組和對照組中的隨機5位成員的成績進行了測試,其結果如下表1、表2所示。
表1 兩組學生全場運球投籃命中率情況對比表
數據來源:龍港鎮某中學體育教研組
從表1中的數據來看,無論是學生1還是學生5在經過了案例教學訓練以后,其對投籃的命中率都有不同程度的不升。由此可見,訓練有助于學生更好地掌握訓練技巧。
其次,為了了解學生對開展幾項運動的態度,我們也做了相應的調查和統計。
其結果表明,在訓練以前,掌握全場運動投籃的學生達到了總人數的16.7%,3角移動的學生也只有20%,原地縱跳的學生有40%;通過訓練以后,各類掌握人數都有所增加,其中有53.3%的人完全了解了全場運動投籃的要領,還有66.7%的學生能基本上清楚3角移動的一般流程,還有80%的學生牢固地掌握了原地縱跳,這一切表明了訓練有助于改變學生的技能水平。
表2 學生訓練前后3角運動掌握情況統計表
數據來源:龍港鎮某中學體育教研組
從表2中,我們也不難看出,大多數學生對訓練持有肯定的態度,而且認為就是訓練使得學生的成績有所提升,并最終掌握了體育的運動技能。
2.4分析實例
為了更好地了解籃球教學情況,可以讓教師和學生在訓練了以后,開展相應的討論工作,以此來促進教師通過提問的形式讓學生更多地掌握其中的教學要領,如:籃球教學中最為重要的技能是什么?在初中籃球教學中,教師要怎么樣才能更好地開展教學工作?課堂中學生要有什么樣的表現?教師要做哪些工作,以對學生的行為提供支持?對其中的各類問題,開展多層次的分析工作。除此之外,討論還可以發揮團隊小組各成員的力量,采用分5-6人一個小組,并通過群策群力的方式,促進工作的開展。從而讓學生感受到自己在其中的主體地位,以及加大參與的熱情,最后還要考慮到學生的差異,對其中的各類層次不同的學生開展差異化教學。并對實例所描述的課程教學問題開展相應的討論工作,以及提出更加切實科學的方案,并由每個小組給出自己解決問題的觀點和理由,并接受大學的提問。在分析過程中,教師一定要構建寬松的環境,從而讓學生在開放式的背景中,以及在和諧的氛圍中完成討論工作,并在必要時提供相應的指導,為學生做全面的總結做好準備。
2.5總結評價
2.5.1教師對學生的評價
在討論結束以后,教師不應該只是來聽一下學生的發言結果,而是要根據所有的學生的發言,總結陳述自己的觀點,主要是針對整個討論中比較有代表性的觀點,有選擇地進行分析,并對實例中所牽涉到的理論問題,以及討論中的不足,都一一明確指出來,同時積極評價學生開動思維,對同一問題采用不同的解決方案的思路,并尊重學生的創新精神,把討論的重點放在學生的討論質量是否科學和合理上,對其中的一系列的有水平的觀點要加以鼓勵和表揚,并提出自己的觀點,促進學生進一步提高分析問題和解決問題的能力。從籃球教學來看,教學可以就訓練和比賽過程中需要注意的技巧,如傳球路線,以及投籃要領,以及跑步等各方面的技巧有一個深入的認識,而且還要根據訓練中出現的各類問題,提出各類有效的解決思路。例如,如何更好地投球等。
2.5.2學生的自我評價
除了老師總結以外,更加重要的是學生自己也要進行總結。通過對自己在開展實例教學前后的對比,同時與其他和自己能力以及條件相當的同學的橫向對比,反思和發現自己在學習效果上的差距,并采取有效措施,調整教學計劃,爭取下次得到更好的學習效果。比如學生要在參加籃球訓練以后,多做總結。總結主要從以個方面開展。其一就是本次訓練和比賽中,自己有哪些方面做得不足,其二深入分析在比賽中的各項影響因素,如團隊是否協調配合,以及自己是否采取了切實可行的攻守策略等。
體育教師的評價可以使學生對自己有更加清醒的認識,修正自我評價的主觀性;而學生自我評價以后,可以更加進一步豐富評價的內容,從而使評價更為完整,并促進自我成長。
三、結論
實例教學法是初中體育教學中一種非常適用的方法。作為提高人民身體健康的體育教學,實例教學法是一種有益的兼理論與實踐為一體的教學手段,不只是可以從理論上指導學生更好地掌握體育理論知識,同時還可以幫助學生培養思維能力,以及實際的教學經驗,是一種促進理論與實踐對完善體育理論的教學方法具有一定的現實意義。值得一提的是,本文的實例教學法雖然只是針對籃球教學,但是對于其他的體育課教學,如排球和足球教學仍然適用。所以,我們要堅持理論與實踐同步走的教學思路,以便更好地與體育教學的發展趨勢接軌。
引言
體育課和很多文化課一樣,是一門需要掌握理論和實踐才能入門的課程。常常看到有不少的學習者可以把理論做到倒背如流,但是卻在具體的實踐過程中,遇到各類問題,如不能開展比賽,無法解決在比賽中遇到的各類問題,以及掌握不了比賽的要領,這樣的學習效果,與當前體育教學的要求差得很遠,理論與實踐脫節,無法真正掌握學習要領,并應用于實踐,是當前初中體育教學工作面臨的重大障礙。
俗話說得好,不讓下田,怎會耕田。的確如此,如果我們只是學一些理論上的知識,而不考慮如何應用,則只能是永遠停留在紙上談兵階段,也無法真正地融入實踐中。與理論不同,實例教學法是一種以具體的某個或者是某幾個教學實例為內容,或者以實例為基本素材和手段,把學習人員引入到真實的環境中,從而更好地開展教學工作,通過各類教學主體投入于教學過程中,在保證人人平等的前提下,開展相應的討論和交流戲作,以促進實戰經驗的積累,并從演練過程中培養學生的思維能力、批判意識、創造能力及團隊合作能力,以更加求實效的思路開展教學工作。
一、實例教學法在體育教學中的運用價值
1.1有利于學生知識的整合與能力的提高
在開展實例教學時,學生可以再一次獲得體驗,同時還可以學習以前的理論知識。盡管整個體育實踐中,學生未必會把所有的問題都暴露出來,但是通過實例教學,可以更好地分析理論方面的不足,也可以更好地完善理論,以及獲得實踐經驗。體育實例教學從實質上來看,就屬于一種“做中學”的形式,學生在學校的學習過程中,主要是采用體驗實例,并對其中的各項重要要求加以歸納,分析與探索,并在此基礎上,整合自己的能力,獲得更多的知識。
1.2縮短了理論與實際教學情境的差距
常言道,理論是抽象化了的實踐。理論不是指導,但是理論可以用于指導實踐。所以說,實例是理論的具體表現形式。體育實例教學主要是把體育實踐教學引入教學課堂中,通過把其中的一些真實典型技戰術問題展現出來,讓學生真正地融入到教學情境中,并在實際情況下做出相應的反應。因此,從這一點來看,實例教學法,可以保證學生在短時間內實現理論與實踐的融合,同時還會獲得相當多的實際鍛煉機會,并用于處理問題,從而使理論教學與實踐之間的差距越來越小。
1.3科學地培養了學生分析問題、解決問題的能力和創造能力
就初中體育課而言,實例教學主要就是在考察學生創新能力,以及解決實際問題的能力,這與純粹地只會紙上談兵有明顯的不同。所以說,實例教學要求更高,它更側重于強調學生主體的參與意識,即學生要主動參與對實例的分析、討論和評價,使學生在實例的分析、討論和評價的過程中,能夠充分地表現自己的思想方法,然后在此基礎上,提出分析問題和解決問題的能力。與此同時,還可以把學生的個性特征全面體現出來。
1.4激發了學生的體育學習興趣
總體上來說,體育理論方面的知識的學習顯得比較枯燥乏味,如果只是采用老師講授法,則往往沒有辦法全面調動學生進行體育學習的積極性。而如果引入了實例則不同,學生可以通過各類生動、逼真、有趣味性的實例,一方面可以把握教學重點,另一方面也可以親自參與其中,對體育活動的主要動作要領都有一個較強的認識。除此之外,還可以通過人人參與的探討模式,使學生逐漸地思考,以及在沒有壓力和顧忌的良好心態下開展學習工作,可以更大程度地改進學生的學習興趣,變被動學習為主動學習。
二、實例教學法的實施過程
2.1實例來源
為了更好地驗證實例教學在初中體育教學中的作用,筆者對龍港鎮某中學2013年9月-2014年2月的教學情況進行了分析。
2.2實驗方法
為了更好地驗證我們要驗證的問題,筆者從龍港鎮某中學初二某班的新生中隨便選取了15人為研究對象,對他們在采用實例教學法前后的成績做了對比,并記錄了測試結果,其中主要牽涉到了全場運球投籃、3角移動和原地縱跳等各項運動。
2.3結果與分析
經過實驗以后,我們對學生中的實驗組和對照組中的隨機5位成員的成績進行了測試,其結果如下表1、表2所示。
表1 兩組學生全場運球投籃命中率情況對比表
數據來源:龍港鎮某中學體育教研組
從表1中的數據來看,無論是學生1還是學生5在經過了案例教學訓練以后,其對投籃的命中率都有不同程度的不升。由此可見,訓練有助于學生更好地掌握訓練技巧。
其次,為了了解學生對開展幾項運動的態度,我們也做了相應的調查和統計。
其結果表明,在訓練以前,掌握全場運動投籃的學生達到了總人數的16.7%,3角移動的學生也只有20%,原地縱跳的學生有40%;通過訓練以后,各類掌握人數都有所增加,其中有53.3%的人完全了解了全場運動投籃的要領,還有66.7%的學生能基本上清楚3角移動的一般流程,還有80%的學生牢固地掌握了原地縱跳,這一切表明了訓練有助于改變學生的技能水平。
表2 學生訓練前后3角運動掌握情況統計表
數據來源:龍港鎮某中學體育教研組
從表2中,我們也不難看出,大多數學生對訓練持有肯定的態度,而且認為就是訓練使得學生的成績有所提升,并最終掌握了體育的運動技能。
2.4分析實例
為了更好地了解籃球教學情況,可以讓教師和學生在訓練了以后,開展相應的討論工作,以此來促進教師通過提問的形式讓學生更多地掌握其中的教學要領,如:籃球教學中最為重要的技能是什么?在初中籃球教學中,教師要怎么樣才能更好地開展教學工作?課堂中學生要有什么樣的表現?教師要做哪些工作,以對學生的行為提供支持?對其中的各類問題,開展多層次的分析工作。除此之外,討論還可以發揮團隊小組各成員的力量,采用分5-6人一個小組,并通過群策群力的方式,促進工作的開展。從而讓學生感受到自己在其中的主體地位,以及加大參與的熱情,最后還要考慮到學生的差異,對其中的各類層次不同的學生開展差異化教學。并對實例所描述的課程教學問題開展相應的討論工作,以及提出更加切實科學的方案,并由每個小組給出自己解決問題的觀點和理由,并接受大學的提問。在分析過程中,教師一定要構建寬松的環境,從而讓學生在開放式的背景中,以及在和諧的氛圍中完成討論工作,并在必要時提供相應的指導,為學生做全面的總結做好準備。
2.5總結評價
2.5.1教師對學生的評價
在討論結束以后,教師不應該只是來聽一下學生的發言結果,而是要根據所有的學生的發言,總結陳述自己的觀點,主要是針對整個討論中比較有代表性的觀點,有選擇地進行分析,并對實例中所牽涉到的理論問題,以及討論中的不足,都一一明確指出來,同時積極評價學生開動思維,對同一問題采用不同的解決方案的思路,并尊重學生的創新精神,把討論的重點放在學生的討論質量是否科學和合理上,對其中的一系列的有水平的觀點要加以鼓勵和表揚,并提出自己的觀點,促進學生進一步提高分析問題和解決問題的能力。從籃球教學來看,教學可以就訓練和比賽過程中需要注意的技巧,如傳球路線,以及投籃要領,以及跑步等各方面的技巧有一個深入的認識,而且還要根據訓練中出現的各類問題,提出各類有效的解決思路。例如,如何更好地投球等。
2.5.2學生的自我評價
除了老師總結以外,更加重要的是學生自己也要進行總結。通過對自己在開展實例教學前后的對比,同時與其他和自己能力以及條件相當的同學的橫向對比,反思和發現自己在學習效果上的差距,并采取有效措施,調整教學計劃,爭取下次得到更好的學習效果。比如學生要在參加籃球訓練以后,多做總結。總結主要從以個方面開展。其一就是本次訓練和比賽中,自己有哪些方面做得不足,其二深入分析在比賽中的各項影響因素,如團隊是否協調配合,以及自己是否采取了切實可行的攻守策略等。
體育教師的評價可以使學生對自己有更加清醒的認識,修正自我評價的主觀性;而學生自我評價以后,可以更加進一步豐富評價的內容,從而使評價更為完整,并促進自我成長。
關鍵詞:機電一體化;系統功能原理;相關研究
中圖分類號:TP274 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)05-0269-02
如今,機電一體化系統已逐漸進入現代化的工業生產當中,在多個行業領域當中都有應用,該套系統具有多種現代化的數據控制及分析技術,其中計算機控制技術、微電子接口配置技術和動力傳感測控技術是機電一體化系統內最為顯著的三大技術,這套系統可以根據使用者的需求來及時調節所需的數據,因此,機電一體化系統在現代化的生產過程中將起到積極的效果,為生產廠家帶來巨大的經濟效益。
1 機電一體化系統的主要組成部分
1.1 機械配置部分
機械配置是機電一體化結構當中充當著核心的角色,可以說是構成機電一體化系統的框架部分,其中機械設備的核心處理器、設備外部框架結構和機械設備連接線都屬于機械主體的重要組成部分,機電一體化當中的機械主體配置主要能夠聯系到機械設備的外部框架,再設計設備輪廓時采用多種配置的設計參數,將各個組成部分有效的結合在一起,此外,在進行外部輪廓設計時,可以利用CAD軟件將設計的大致輪廓展現到液晶顯示器上。
1.2 動力控制部分
機電一體化系統中的動力控制,往往充當著提供能源的角色,這環節的組成部分整合了傳感控制技術,在實際運轉的過程當中,設備會出現欠壓和功率不足的現象,若出現這種情況,那么設備中的機電一體化系統就會將這些數據通過有線傳輸,并讓其經過線路傳輸環節、核心處理環節、最后在核心控制的指令之下,從而來調整動力控制中的供應力量。
1.3 傳感控制部分
傳感控制主要承擔了設備數據傳輸的能力,傳感裝置主要具有針對性的監測效果,及時了解數據的動態發展,并在有限的時間內將多方面的信息傳輸到設備的系統終端,這些數據測定的方式主要還是由一些專業的測控裝置組成,傳感控制器有很多種,其中最為常見的包括光傳感器,這種傳感器對光源有極高的敏感度,在光照條件良好的情況下,光傳感控制器能夠顯示出一種動態變化的過程。
2 機電一體化系統功能原理結構配置模型以及進程分析
2.1 接口配置模型分析
機電一體化系統的模塊由上文的多種形式組成,并且能夠將部分有效的結構整合到一個系統模塊當中,從而能夠實現數據之間的快速傳遞,所以大部分系統結構的設計都是采用相同或相異的設計方案,設計方案能夠在彼此之間互補需求,設計接口的分配流程如圖一所示,這種新式的分配流程與傳統的機電分配相比較,不僅在整體設計的布局上有了更加深入的認識,并還綜合考慮了接口設置的配置模式,能夠在無人看守的情況下,自動轉化系統的功能。
2.2 機械配置原理分析
當數控機床在加工生產零件時,不僅需要大型機械設備的配合,還需要合理使用微觀電子產品,設備的具體操作要根據機床刀口的排列順序來定,加工不同的零件應采取不同的刀具,這些刀具的選擇和實際的運轉都有微觀計算機來進行控制,從而讓機、電兩大類型的設備有效地結合起來。
2.3 動力控制系統原理分析
在生產產品的過程中難免會出現一些意外問題,其中對于動力系統的調節和管理,機電一體化系統能夠有效制作出動態數據分析的過程,并且在第一時間在故障點做出相應的排查工作,讓一些機械強度過大的設備才能夠正常的運行。由于機械設備線路老化等問題,導致部分位置出現癱瘓,使之難以進行運轉,但是一般的系統很難辨別出導致故障出現的主要因素,并且還不能采取相應的管控措施,但是機電一體化系統卻能夠做到布局有效性,分析其原理,主要是由于機電一體化系統是根據供電線路的電壓對問題進行識別,大型機械設備的磁感電圈每秒的震動頻率為3000次上下,正常運轉時的電壓通常為30kw,動力控制系統主要是根據計算供電線路相應的參數是否正常,若計算數值與正常數值相差較大,那么就以及分析問題的源頭,并及時的處理。
3 結束語
機電一體化系統的發展速度越來越快,其應用的行業領域也逐漸增多,但是,機電一體化系統在發展過程中暴露出來的問題,也應該得到我們大家的關注,為后續技術的發展做好鋪墊。
參考文獻:
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[2] 許勇. 機電一體化系統方案生成及優選研究[D]. 上海: 上海交通大學, 2011.
《電工電子技術》在廣西機電職業技術學院非電類專業是一門考查科課程,由于是非專業課程,課時較少,主要以理論授課為主,學生學習興趣不高,教學效果不理想。為了提高教學效果,培養學生的實踐動手能力,從2010年春季學期開始我和團隊相關教師對《電工電子技術》課程進行教學改革,采用理論與實踐一體化教學模式,在有限的課時內讓學生通過本課程的學習掌握基本理論知識和操作技能,使學生能多掌握一項技術技能,同時培養分析問題、解決問題的能力,從而提高自身的綜合職業能力。在學校里,大多數學生只重視專業考試科課程的學習,考查科課程不是很重視,考試只要及格就滿足了,沒有考慮到學好考查科課程對自己今后的職場帶來的幫助。目前,大學生就業壓力依然較大,相當數量的學生就業不對口,甚至跨專業就業。因此,在學校里,學生應該把專業考試科課程和考查科課程同等對待,多掌握一門非專業的知識和技能,豐富自身的知識結構,提高自身的綜合職業能力,拓寬就業面。而如何教學才能讓學生真正掌握該課程的知識和技能呢?為此,筆者將近兩年對這門課程的教學改革體會與同行進行交流和探討。
課程理論與實踐一體化教學的必然性
理論與實踐一體化教學是高職教育發展的結果,高等職業教育經過十年的規范發展,人才培養模式已經從傳統的學科本位模式轉向就業導向模式,培養目標已從偏重理論知識轉向重視就業技能和發展能力。因此,非電類專業《電工電子技術》課程的教學目標不能停留在基本概念、定理的理解,應該能掌握該課程相對應的技能知識和操作能力。例如:“電機與變壓器”、“電工測量”、“直流穩壓電源”等章節,如果只進行理論教學,課堂枯燥乏味,無法調動學生的學習興趣,學完課程知識學生只記住一些概念,連常用的電工儀表也不會使用,更談不上操作技能的掌握和提高。采用理論與實踐一體化教學可以讓學生掌握相應的知識技能,為就業積累技能和經驗。
理論與實踐一體化教學是培養學生就業技能的重要途徑,高等職業教育發展至今,在學習方法上由唯一的在教師學習轉向教室與實習地點一體化的教學,就業成為促進學習的重要動力。采用理論與實踐一體化教學,學生在實踐中學習理論、把學到的理論應用于實踐,在實踐中發現問題,用理論去解決問題,即做中學、學中做,可以提高學生的學習主動性,加深理論知識的理解和應用,掌握基本操作方法,提高專業技能水平,拓寬就業面。
課程理論與實踐一體化教學實施辦法
分析專業就業對本課程的能力要求確定課程,教學目標網絡技術、網絡管理等計算機類專業,機械制造專業、數控技術專業等機械類專業都設有《電工電子技術》課程,同一門課程對不同的專業應有不同的要求,根據專業特點,對課程內容和深度的要求及實踐應用能力應有所區別。例如:繼電器控制系統內容,計算機類專業要求能讀懂電路并能按電路圖正確接線和調試,而數控技術專業能按電路圖正確安裝接線的基礎上還需要能分析電路的故障原因,為學習后續課程《數控設備維修技術》打好基礎。因此,學生完成本課程的學習后應該具備的基本能力:正確使用常用電工儀表;會應用單、三相交流電源;掌握拆裝交流電動機方法;掌握典型繼電器控制系統的安裝與調試方法;了解直流穩壓電路的原理和應用。由于課程內容含蓋了低壓維修電工操作證的鑒定考核內容,在完成課程學習后,經濟條件允許的學生可以參加低壓維修電工操作證的鑒定考核,以拓寬學生的就業面。
根據教學目標整合教學內容,編寫課程授課計劃教師根據課程教學目標,結合課程內容,整合教學內容,合理編寫授課計劃,計劃不需要面面俱到。編寫授課計劃時,教師應結合課程教材內容,首先確定實踐教學內容及進程,授課計劃應該按實踐教學的內容及進程進行編寫,理論課內容的深淺要得當,理論課和實踐課的課時比例要合理、靈活,不同的章節比例應有區別,授課順序應該不受教材中章節順序限制。例如:第6章電工測量中用到嵌形電流表測量三相交流電動機的電流時,用第1章電路分析的基爾霍夫電流定律講解嵌形電流表同時測量電動機的三相電流時為何為零,用第4章三相交流電動機的內容講解電動機的繞組結構及聯結方式。
課堂上靈活實施授課計劃對每一章節的內容,多數教師習慣先把理論內容講解完畢,再進行相應的實踐操作,其實,理論教學和實踐教學誰先誰后應該根據實際情況靈活安排,有些章節可以先進行實踐教學,通過實驗(或實訓)的結果或現象再用理論進行分析講解,學生更容易理解掌握。例如:第5章繼電器控制系統中安裝電動機正反轉電路,通電調試時電動機可以正、反轉,再用第2章正弦交流電的三相正弦交流電講解反轉的原因;安裝電動機的Y—降壓啟動電路時,用三相負載的星形連接、三角形連接內容進行分析講解電動機Y形接法和形接法繞組的電壓為什么不同,這樣比較直觀,學生容易理解,又節約時間。總之,根據不同的教學組織形式,讓學生在學中做、在做中學,做到理論和實踐的高度統一。
“雙師”型教師任課系部接受課程教學任務后,安排課程任課教師是最關鍵的環節,任課教師的能力直接影響課程教學效果。由于采用理論與實踐一體化教學,理論教學和實踐教學應由理論知識水平和工程應用能力較強“雙師”型或“雙素質”教師承擔,這樣有利于掌握理論內容和實踐內容的教學比例和教學進度,要求任課教師熟悉課程理論教學的同時,還必須對實驗和實訓的內容、原理、技能、工程應用等方面熟練掌握,才可能在教學過程中做到游刃有余,及時發現學生的問題和解決學生提出的問題。因此,“雙師”型或“雙素質”教師任課有利于完成課程教學目標。
“以服務為宗旨,就業為導向,重視培養學生就業能力”是高等職業教育的培養目標。采用理論與實踐一體化教學使學生掌握理論知識的同時也提高了操作技能水平,為就業打下理論和技能基礎。本人在2010年、2011年共承擔機制專業4個班級的《電工電子技術》課程教學,每班90%的學生取得國家特種作業操作證《電工作業》,機制專業學生在應聘工作時大多數崗位要求應聘者同時具備機械操作技能和電工操作技能,取得《電工作業》操作證的學生很快就業,而且是自己滿意的工作。因此,非電類專業《電工電子技術》課程采用理論與實踐一體化教學取得較好的教學效果,是值得推廣的。