《运动控制系统安装调试与运行》课程建设历程

111《运动控制系统安装调试与运行》课程是电气自动化技术专业的一门专业核心课程,是在对专业职业工作岗位进行整体调研与分析的基础上,采用基于工作过程系统化的课程开发理论,校企合作开发的一门校内学习与实际工作相一致、理实一体的学习领域课程。

       一、课程基本建设阶段(2005年以前)

1111无锡职业技术学院于1994年成为全国首批举办高等职业技术教育的十所院校之一,办学专业主要以工科机电类为主。电气自动化技术专业作为传统的电类专业得到重点建设,2001年五年制高职“现代电气技术”成为江苏省职业院校示范专业。这一阶段,有关调速部分的内容分散在《电机与拖动》、《工厂电气控制设备》、《自动控制系统》等课程中讲授,主要以理论讲授为主,涉及调速部分也以直流调速为主。实验内容以工厂电气控制设备、直流调速为主。2004年学院购置两台富士G9S变频器,在《自动控制系统》课程中增加了变频调速的内容,两台变频器主要用于演示实验。

       二、课程完善阶段(2005—2007年)

11111.明确电气自动化技术专业的培养目标,开设《交流调速系统及应用》课程
1111高职教育具有鲜明的区域特性,我院电气自动化技术专业学生就业地区主要面向无锡地区乃至长江三角洲地区。作为改革开放的前沿地区,长三角特别是无锡地区具有较完备的制造业体系,装备制造业水平列全国前列,其设备或产品的自动化装备水平也位居全国前列。以交流异步电动机作为调速对象的变频器是自动化控制设备的重要组成,2005年包含高压变频器在内,全国变频器销量约为人民币100亿元且基本以每年20%增长,其中60%的通用变频器销售量在华东地区。无锡地区作为长三角乃至国装备制造业的高地,变频器等自动化产品的销售量约占江苏地区的45-50%。随着变频器在制造业企业中的普及,在我院以培养自动化设备的工艺实施、安装、调试及简单设计、销售的高级应用型人才为培养目标的电气自动化技术专业中单独开设以变频器为主要调速设备的《交流调速系统及应用》课程显得十分必要。为此,2005年起,电气自动化技术专业专门开设《交流调速系统及应用》课程。
11112.将《交流调速系统及应用》课程作为电气自动化技术专业的主干课程进行建设并逐步完善
1111变频器技术是微电子技术、现代电力电子技术、计算机控制技术、自动控制原理、现代控制理论等先进技术发展的产物。随着转矩矢量控制技术、直接转矩控制、光电编码器闭环控制等技术在变频调速系统中的应用,由变频器组成的交流调速系统在企业中已逐步取代直流调速系统并进一步发展成精确运动控制系统。从学生的就业情况来看,从事于交流调速相关岗位的高职毕业生人数逐年增加,《交流调速系统及应用》课程成为电气自动化技术专业的主干课程并予以重点建设。
       课程建设中,针对高职教育的特点,明确课程理论部分以简单的定性原理介绍为主,主要通过通用变频器的典型应用案例讲解以及配合较多的变频器应用实验及演示,使学生在应用中理解、实验中验证,达到掌握变频器应用,熟悉其不同应用场合的主要参数设定的教学目的。
1111调研中发现,适合高职院校技能型人才培养的变频器调速实验装置不多,能够涵盖通用变频器典型应用的实验实训装置更少。为此,课程建设团队立足自身,充分利用专业教师具有的丰富的工程应用经验,尝试自行研制与企业实际使用情况同步的主要实训设备,并按照工厂的实际工程环境构建实训环境,使学生在实训过程中受到仿真的工业环境熏陶,以达到与学生就业岗位的无缝对接。在实训室的建设方案中,借鉴使用了德国双元制标准网孔板,其灵活的组成方式,良好的可扩充性,为以后组成柔性自动化实训系统提供了可能。
11112006年5月,完全具有自主知识产权、全国领先的交流调速实训室投入使用,并提出了2008年建成院级和省级精品课程的课程建设目标。

       三、课程改革创新阶段(2007年至今)
11111.项目课程体系的建立
11112007年开始,以自建交流调速实训室为实训载体,开展《交流调速系统及应用》课程的项目教学法改革。课程分为6个模块12个项目5个案例,为适应自动化大类不同专业的选择,可以有64学时和48学时两种教学模块组合。2008年3月,《交流调速系统及应用》课程被评为院级精品课程,2008年5月,课程被评为江苏省精品课程(苏教高(2008)33号)。
1      2调整教学内容、完善校内外教学环境,丰富专利实训载体
    
12008年开始,随着无锡地区产业升级,装备制造业向高端延伸,我院电气自动化技术专业毕业生中有相当部分学生进入中小型民营企业从事自动化设备的销售、自动化系统的销售等第三产业领域及小型自动化控制系统设计集成等生产型三产领域。为适应学生就业情况的变化,课程建设团队对课程内容进行了进一步优化,删减常规调速教学内容,增建运动控制、综合控制内容。课程组教师经过调研并通过申报学院教科研项目等途径,自行研制了“柔性自动化综合实训设备”、“输送、均匀铺料实训设备”,为课程的开设提供了先进适用的实训载体。2008年10月“柔性自动化综合实训设备”参加第一届全国高等学校自制实验设备评审及展示,获“优秀成果奖”。目前,这两项自制实训设备已申获两项发明专利。

11113运用基于工作过程系统化的课程开发理念,不断改革创新
       
2008年8月,我院电气自动化技术专业先后与“无锡市汇联自动化系统有限公司”、“无锡市天然光电有限公司”、“无锡市兰华纺织机械有限公司”等六家企业签订顶岗实习的工学结合合作协议,并合作开发基于工作过程的学习领域课程。
        在充分进行企业调研、毕业生跟踪调查的基础上,明确了整个工作过程涉及到的主要工作岗位,并归纳出与之相对应的典型工作任务。根据典型工作任务确定出若干学习领域,并根据学习领域的相关工作过程、工作内容、工作方法、工作要求、劳动组织设计若干个学习情境。通过针对无锡地区的毕业生跟踪调查发现,我院电气自动化专业毕业生中从事运动控制系统安装调试的人员比例逐年提高,主要分布于变频调速控制系统、步进运动控制系统、伺服控制系统的安装与调试岗位,这与地区经济的发展以及技术的发展是一致的。为此,将原《交流调速系统及应用》课程调整为《运动控制系统安装调试与运行》,将原《交流调速系统及应用》、《微特电动机》、《自动控制系统》等多门课程教学内容进行重新解构,组成了《运动控制设备安装调试与运行》学习领域教学内容,构建简易型通用变频器调速系统安装与调试、转矩矢量高性能变频器调速系统安装与调试运行、步进电动机控制系统安装与调试运行、伺服电机单轴位置控制系统安装与调试、PLC、变频器综合控制系统安装与调试六个学习情境,对每个学习情境按资讯、决策、计划、实施、检查与评价的六步法组织教学。
       经过课题组多年的渐进式推进与不懈努力,教学改革与课程建设取得了明显成效。毕业生受到用人单位的欢迎,连续三年电气自动化专业毕业生签约率在96%以上。

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