基于工程項目的智能儀表實踐教學探索

周哲民

湖南化工職業技術學院 湖南株洲 412004

基于工程項目的智能儀表實踐教學探索

周哲民

湖南化工職業技術學院 湖南株洲 412004

以生產過程自動化技術專業畢業生就業的主要崗位群及所從事的智能儀表的典型工程應用項目為邏輯起點，提煉智能儀表的實訓操作項目，依據專業實訓室仿真性、職業性、先進性、適用性和開放性的建設原則設計智能儀表實訓室，采用工程項目實施過程化思路編寫實訓教材，實施以學生為主體的行動導向教學模式，最終實現教學過程和生產過程的零距離對接目的。

工程項目；智能儀表；核心技能；零距離對接

Abstract: According to the logical beginning of the intelligent instrument’s typical appliance project application project of graduate specialized the production process automation technology, intelligence instrument’s practical teaches project was refined. Based on construction principle of simulation, sophistication, serviceability and open, intelligence instrument train room was designed. Used the engineering project implementation procedure mentality to arrange the teaching material, implemented action-oriented teaching model of taking the student as the main body, realized the teaching process and production process zero distance.

Key words: engineering project; intelligent instrument; core ability; zero distance

在現代科學技術領域中,計算機技術和自動化技術被認為是發展最快的兩個分支。隨著計算機技術和自動化技術的相互滲透,生產過程控制的儀器儀表技術的主要發展趨勢：儀器儀表向智能化方向發展,產生智能儀器儀表；儀器儀表網絡化,產生網絡儀器與遠程測控系統。因此,掌握智能儀表的組態操作及工程應用是高職生產過程自動化技術專業畢業生必須掌握的專業核心技能之一。

1 智能儀表實訓室功能分析

生產過程自動化技術專業培養的學生就業主要定位在以下崗位群：石油、化工、能源等行業中計量崗位、生產過程控制儀表維修崗位、檢修崗位和安裝崗位。經過多次行業實踐專家研討會和現場調研論證,從主要崗位群所要求的典型工程應用項目為邏輯起點進行分析,智能儀表的組態操作及工程應用是生產過程自動化技術專業核心技能。

高等職業教育最顯著的辦學特色在于技能性、實踐性和職業性,加強校內專業實訓室建設是辦好高等職業教育的關鍵所在。高等職業教育除了人才培養功能外,還需加強科學研究和社會服務功能的建設。因此,智能儀表實訓室的功能定位：人才培養功能、職業資格技能鑒定功能、生產與技術服務功能等為一體的多功能智能儀表實訓室。

1.1 人才培養功能

智能儀表實訓室建設符合高等職業教育的辦學方向和辦學定位,加大投入力度,加強對學生自動化技術應用能力和創新精神的培養和訓練,從而迅速提高學生的專業技能素質,培養“下得去、留得住、用得上”的學以致用的第一線生產技能型人才。

1.2 職業資格技能鑒定功能

除了需要學校建立起高職學歷證書與職業資格證書之間的融通機制外,為了促進生產過程自動化技術專業教學有效地實施“雙證融通”,智能儀表實訓室應具有高級化工儀表工職業資格技能鑒定功能,為該專業的學生和中小型化工企業職工進行初、中、高級儀表工的職業技能鑒定,為化工行業和長株潭區域經濟的發展提供技能人才支撐,提升社會服務能力。

1.3 生產與技術服務功能

不斷提高生產過程自動化技術專業服務地方區域經濟社會發展的能力,完善“專業+儀表維修服務站+員工”專業建設模式。繼續與浙大中控和貴州永青公司合作,負責長株潭區域內浙大中控和貴州永青公司生產的智能儀表設備的維護及檢修服務。與企業合作設計、開發和建設智能儀表實訓室,加強橫向聯系和先進技術的交流,發揮教學、技術服務和科研的紐帶作用,不斷加強理論教學和實踐教學的耦合性,將智能儀表最新技術嵌入教學中。

2 智能儀表實訓室的設計與建設

2.1 總體設計思想

依據工作過程系統化課程和項目教學以及理實一體情境教學的需要,吸收化工企業智能儀表技術的最新成果,與浙大中控、貴州永青等企業采用企業捐贈和企業合作設計、安裝建設等多種校企合作形式,建設成教室與企業現場合一,實訓設備與生產設備一致的集“技能與創新訓練、職業培訓與資格認證、技術服務與科研攻關、新技術推廣”于一體的多功能的校內實訓室。

2.2 設計原則

基于智能儀表實訓室功能定位分析,遵循以下原則設計智能儀表實訓室。

2.2.1 體現生產現場特點：仿真性原則

智能儀表實訓室充分體現生產現場的特點,實訓室控制臺的設計與化工企業控制室的控制臺幾乎一樣,創設與企業生產過程控制與自動化的真實職業環境,讓學生在一個真實的職業環境下按照專業崗位群對智能儀表基本技術技能的要求,提升學生專業技能和職業素養。學生在反復訓練中不斷提高技能熟練程度,使學生體驗生產操作過程,基本完成畢業上崗前的準備和訓練。

2.2.2 凸顯職業文化特點：職業性原則

努力創設與學習相關的化工過程自動化第一線的真實職業環境。讓學生在一個真實的職業環境下按照專業崗位群對基本技術技能的要求,得到實際操作訓練和綜合素質的培養。營造濃厚的職業氛圍,如場地的設計、設備的擺放和周圍環境布置體現生產過程自動化技術專業特色,使學生感受到化工企業工作環境和專業文化氛圍,有利于學生職業素質的培養。

2.2.3 跟蹤技術前沿：先進性原則

智能儀表實訓室是以目前石油和化工企業所采用的自動化智能儀表的現狀為基礎,同時考慮了國際自動化技術的發展,注重提高技術工人的理論水平和實際操作能力。以目前成熟的技術訓練為主,同時兼顧部分超前技術訓練。使智能儀表實訓室建成后在相當一段時期內不落伍,盡可能將最新的設備、技術、知識、工藝、方法和成果集中體現在實訓項目中。

2.2.4 課堂教學和培訓：適用性原則

由于實訓室的智能儀表使用頻率高,要求儀表必須安全、方便、可靠、適用,同時考慮到綜合技能訓練的需要。控制臺的智能儀表配置有智能差壓變送器、智能無紙記錄儀、智能調節器、智能閃光報警儀和智能多功能顯示儀。根據實際需要和培訓目標靈活開發實訓項目和訓練模塊。以智能儀表原理、結構、性能、工程應用操作組態等為重點,注重理論與技能的緊密結合,突出技能,強調實際操作與運用。這樣,既滿足生產過程自動化技術專業人才培養目標的要求,也適合對化工企業儀表工提高專業技能進行技術培訓的需要。

2.2.5 多種協議兼容：開放性原則

由于智能儀表發展迅速,國內外廠家林立,智能儀表通信協議并存,因此,在智能儀表的通訊接口選擇上,允許多種協議兼容。

3 實訓工程項目設計

智能儀表實訓室是一個多功能實訓室,既可以滿足專業實踐教學環節要求；又滿足生產過程自動化技術專業高、中、初級儀表工職業技能測試的要求,更重要的是,經過該實訓項目的培訓和強化訓練,學生能夠掌握儀表工所應具備的專業技能。因此,以畢業生所從事的主要崗位群所要求的智能儀表的典型工程應用項目為邏輯起點,提煉智能儀表的實訓操作項目。智能儀表實訓室實訓工程項目見表1。通過6個典型的智能儀表實訓室實訓工程項目實訓和技能強化訓練后,掌握一個高級儀表工最基本的智能儀表組態操作及工程應用,能夠達到儀表工崗位的專業素質需求。

表1 智能儀表實訓室工程實訓項目

4智能無紙記錄儀接線、參數組態和校驗培養學生對無紙記錄儀的軟件組態和校驗、安裝和維修能力等綜合專業技能；熟悉和鞏固無紙記錄儀的工作原理。5信號連鎖報警系統接線和調試培養學生對簡單的信號報警系統的系統接線、安裝和參數設置能力等綜合實驗技能；熟悉和鞏固簡單信號報警系統的系統回路圖。6單回路智能調節系統的接線和調試培養學生對簡單調節系統的系統接線、安裝和P I D參數設置能力等綜合實驗技能；熟悉和鞏固簡單調節系統的檢測系統回路圖。

4 實訓教材編寫思路

采用工程項目實施過程化的思路編寫實訓教材。依據職業崗位對專業能力、方法能力和社會能力的要求,同時充分考慮學生的職業生涯需要,其目標是讓學生獨立自主地完成規定的工作任務,學會應用已知的知識和已經掌握的技能,去學習和掌握未知的專業知識和專業技能,解決未知的生產實際問題。從而使學生學習和掌握智能儀表知識和操作技能,以培養綜合能力。項目編寫的內容包括了項目引導、項目計劃和實施、項目評價。

4.1 項目引導

梳理完成工作任務的各個工作步驟中所需要的知識和操作技能,將這些知識和操作技能用提問的方式列出來讓學生思考,使學生明確完成工作任務,哪些知識和操作技能已經掌握,哪些知識和技能還需要學習。為讓學生通過完成工作任務學習和掌握未知的專業知識和技能,形成解決未知問題的能力,教材中提供學習專業知識和技能的文獻和學習材料。

4.2 項目計劃和實施

讓學生掌握規劃完成一個工作任務工作過程的知識,培養學生獨立完成工作任務的能力,通過工作問題引導學習和掌握知識和技能的過程。

4.3 項目評價

根據項目任務中每道工序的質量標準、技術要求和安全規范,設計評價項目和評價標準,指引學生如何自檢和如何評價。

通過對實訓目標、實訓內容、實訓設備、實訓工具、實訓環境、實訓要求、實訓注意事項的全面介紹,使學生對實訓做到有的放矢,達到預期的實訓效果。實訓重點是智能儀表操作技能的培養和訓練,但它是在相關理論知識的指導下進行的,是以掌握相關理論知識為基礎的。因此把重要的操作程序上升到理論的高度去認識,培養了學生動手能力、實踐能力和可持續發展能力。

5 行動導向實踐教學模式

在進行項目實施之前,要熟知項目的背景,感知和熟悉項目環境,了解工作崗位和過程相關的知識,打破“先學基礎理論再進行實踐實習”的傳統教學方法,學生在教師的引導下,在一種完整的綜合的項目設計中思考和學習,無論要解決問題的大小和復雜程度如何,都要完成“明確任務—制訂方案—方案設計—反饋總結”這一過程,在解決問題中,做到知行合一、理論和實踐有機融合。

在組織教學過程中,強調以學習者為中心,給學習者提供足夠的控制學習方式、學習進程和學習內容的手段,建立適合學習者之間、學習者和教師之間反饋和交流的平臺。將專業教育融入行業背景,理論融合于實踐之中,并關注學生在行動過程中所產生的豐富多彩的學習體驗和個性化的創造性活動,培養解決問題的能力和合作方法。使用學做相間、教學互動的教學方法,從而達到知識、技能與素質等職業要求一體化訓練,形成融專業能力、方法能力、社會能力三位一體化教學模式。同時結合職業技能鑒定進行訓練,使學生通過訓練、經過考核考試獲得相應的化工儀表工職業資格證書。通過基本技能訓練、專業技能訓練和綜合能力訓練三個層次循序漸進。由簡單到復雜,由單項操作訓練到綜合系統設計。每一層次都貼近工廠工程實際。同時在實訓中以工廠的標準和要求對學生進行管理,使學生在掌握技術的同時,也通過了崗前培訓,畢業時能獨立操作,做到“零距離”上崗。

6 結束語

基于工程項目的智能儀表實踐教學改革理念符合職業教育的職業性和實踐性特征。工程項目的實踐教學提升了專業內涵建設,提高了人才培養質量。生產過程自動化專業畢業生獲得了化工企業的高度認可,在社會上享有較高的聲譽,該專業畢業生市場需求旺盛,近3年畢業生初次就業率均達95%以上。在2008年和2009年全國石油和化工職業院校第一屆和第二屆“中控杯”化工儀表維修工技能大賽上連續奪得了高職組全國團體一等獎。

[1] 曾令奇.高職教育實訓基地功能、原則和途徑建設理論探討[J].職教論壇,2005,6：36～37

[2] 曹建平.創建國家級電工電子與自動化實訓基地的實踐[J].職業技術教育,2007,11：46～49

[3] 周哲民,張麥秋.高職項目課程開發的實踐[J].職業技術教育,2007,32：11～13

Exploration of intelligent instrument practice teaching based on engineering project

Zhou Zhemin
Hunan chemical vocation technology college, Zhuzhou, 412004, China

2010-12-15 稿件編號：1012086

周哲民，碩士，副教授，高級工程師。

湖南省教育廳教育教學改革研究課題“基于工作過程的生產過程自動化技術專業課程體系研究與實踐”(編號：ZJGB2009050)。