| 标题 | 基于CircuitMaker软件的三二分段学生电工课程设计 |
| 范文 | 尹秉奎 龙勇云 李军利 [摘 要] 论述了以输送带为载体，利用CircuitMaker 软件，在实践教学环境下，基于工作过程的电工综合性技能教学的学习情境设计过程。 [关 键 词] 课程设计；三二分段；数控技术；CircuitMaker [中图分类号] G718.5 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）30-0020-02 一、引言 实践教学是职业教育中培养学生的重要环节，而在三二分段中高职衔接的人才培养体系高职阶段的教学中，实践教学也有着重要的地位[1]。 在数控技术电工类的课程中，中职阶段的实践教学主要侧重于培养基本能力，如能识别电气元件，能运用基本工具，能进行电气接线等基本技能的训练与培养；而到了高职阶段则是侧重识读电路图、电路故障分析诊断以及综合应用技能训练。在智能制造与创新创业大背景下，数控技术专业电工类课程也应设置相应的教学学习情境和内容以引导、培养学生的创新思维及技能。 本文介绍数控技术专业电工课程中一个学习情境的设计，该学习情境利用继电器仿真软件Circuitmaker，引导和培养学生综合应用所学技能和知识进行创新的能力[2]。 二、情境设计思路 本学习情境利用输送带作为载体，进行相应的教学过程设计；通过设计、制作、安装输送带的主电路和控制电路，使学生综合应用过去已经学过的知识与技能，同时培养其简单项目开发的能力，培养学生的创新思维与能力。下图是本学习情境的载体，输送带的结构图。 设计的电路要达到的基本功能如下，初始条件是所有电机都是停止的，当电机1控制的输送带上有货物的时候，手动按下开关1，输送带运送货物向右移动，当货物跌落至电机2控制的输送带2的时候，手动按动开关2，电机1停止。然后按动开关3，电机2转动，货物向右移动跌落至货物堆放处，然后按动开关4，电机2停止，整个过程完毕。 学生首先通过Circuitmaker继电器仿真软件设计相应的电机控制电路，然后进行仿真模拟；第二步根据仿真设计的电路，绘制实际电路的接线图，第三步是根据接线图选择合适的元器件然后制作接线柜，完成接线并测试电路。第四，对电路进行优化改进，可以根据过去所学的知识或者查阅资料，增加时间继电器、行程开关等方式改进优化控制电路，向半自动化方向改进。 本学习情境需要掌握的相关知识点和技能点、需要的基础知识、相应的教学环境和师资条件等要求如下： 情境名称是“二级输送带电路设计与制作”，要求学时为19学时。 培养学生的能力包括：能够设计电机控制电路；能够制作安装电机主电路和控制电路；能够用Circuitmaker软件仿真电机控制电路图。 知识点是熟悉电机控制电路知识，掌握电机启动、停止、正反转等控制电路，掌握Circuitmaker仿真软件的操作，掌握输送带电机控制电路；技能点是已经具备点动、正反转等控制电路，具备仿真软件的基本操作知识，能够使用电路制作基本工具，如万用表，剥线钳等。 采用的教学方法建议包括引导文教学、项目教学、小组讨论、实践操作。 教学条件包括实训平台，操作文件，电路元件；对于教师则须熟悉电机控制电路，能够自行制作相关电路；情境的考核评价是检测、分析电路组装调试的结构、团队合作能力评价、工作态度评价；评价方式包括小组评价、教师评价。 三、情境设计内容与实施 通过引导文、实践操作、接线等方式，引导学生回顾过去的知识，并对项目进行创新开发、操作实践以培养创新的能力，具体学时分配教学进程如下： 1.情境引入，教师介绍输送带的功能特点，布置总体任务要求，介绍工具以及电气元件等；学生需要具备基本图纸识读和认识电气元件的基本技能，具有沟通交流、理解任务的基本素质能力，要求学时是1个学时（45分钟）。 2.完成情境分解任务一，即根据任务要求，设计相应的电机控制仿真电路图，学生通过查阅资料，设计电路图并仿真；分小组进行讲解说明，教师进行点评；该步骤学生需要具备使用CircuitMaker仿真软件的基本能力，以及掌握电机控制的电路；学生必须具备能够查阅资料、电脑使用、电路图识读、团队合作、沟通汇报等基本素质，要求学时是2学时（90分钟）。 3.完成情境分解任务二，绘制电路接线图并制作电气接线板，学生分组进行电路板制作和电路的安装调试；该情境需要学生熟悉电气元件工作原理，掌握电器柜基本技能，掌握电机正反转电路安装与调试；要求学时是8个学时（360分鐘）。 4.完成拓展学习任务，控制电路的改进与优化，学生通过讨论查阅资料，优化电路设计，达到半自动程度，并完成电器柜制作；要求学时8个学时（360分钟）。 整个学习情境的实施过程是在电工实训室，有实训平台、接线板以及所需的工具。该学习情境属于理实一体化的情境教学设计，分小组进行、分工合作相互配合，实训室设有学习区、工作区、资料查询区，在实施的过程中严格按照企业工作规范和要求进行。 四、情境的评价 该学习情境的评价方式采用过程性评价和结果评价相结合，定性评价和定量评价相结合的考核方式[3]。对于电路调试结果、控制电路功能完成情况采用结果评分，同时在工作过程中，对小组的合作情况进行过程评分。而对于创新部分，则采用项目小组制度进行评分，就是采用项目负责人分配小组成员分值的方式进行，评价项目包含基本任务评价，有实训纪律、生产安全、工具摆放、学生参与项目、回答问题等学习表现、任务完成程度等。基本任务在整个学习情境权重为50%；完成基本任务以后则进行拓展创新任务，根据方案、汇报、任务完成情况进行评分，同时按项目负责制方式，给予第一项目负责人分配分值的权利，由项目负责人给自己小组分配分值；在评价过程中成立考核评价小组，由教师和各小组代表组成，对各组方案进行评分。 五、小结 本文介绍了电工课程的其中一个学习情境设计过程，该学习情境为电工课程中最后一个学习情境，是综合应用的技能训练情境；通过增加前端的电路设计与仿真，培养和锻炼了学生的创新能力，利用输送带控制电路的安装与调试作为该情境项目的载体，还可进行其他方面的能力训练，如将输送带机械结构的设计制作方面的能力训练引入情境过程中，则可以培养机电综合方面的能力与技能，并开发成类似双元制模式的工业机械工或机电一体化工种的训练项目。 参考文献： [1]李靖.《电工技术应用》课程教学改革研究[J].考试周刊，2012（32）. [2]王林.仿真继电器软件CiruitMaker在电气设计中的应用[J].电世界，2006（7）. [3]蒋碧涛.基于工作过程的简单电子产品安装与调试课程设计[J].新校园，2015（2）. |
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