胡文偉 錢麗丹

(江西旅游商貿(mào)職業(yè)學院，江西 南昌 330100)

針對機電專業(yè)“培養(yǎng)能夠從事機電一體化設備運用、調(diào)試、維護、技術改造、經(jīng)營等工作的高素質勞動者和技術技能型人才”這一目標，我們提出了“基于機電類專業(yè)綜合實踐課程的熱泵干燥機”的課題。該課題貫穿了機電專業(yè)幾乎所有課程的學習，是一項適合機電專業(yè)的實踐性和綜合性很強的研究工作。為了更好地完成課題的研究工作，提高學生的專業(yè)知識和執(zhí)業(yè)能力，我們計劃對機電專業(yè)的綜合實踐課程進行教學改革。

一、教學內(nèi)容

課題組選擇有一定專業(yè)基礎的高年級學生作為實踐對象，這部分同學已經(jīng)經(jīng)過了、《機械制造基礎》、《機械制圖》、《電工基礎》和《機械設計基礎》、等課程的學習，具備了基本的職業(yè)素養(yǎng)和相應的理論基礎?！盎跈C電類專業(yè)綜合實踐課程的熱泵干燥機”課題要求師生共同參與，課題組教師帶領學生查閱專業(yè)學術期刊、教育專著及網(wǎng)絡資源，對涉及各類熱泵干燥的相關性能參數(shù)和使用資料進行收集整理，同時對其他單位設計與使用的熱泵進行比較，吸取精華，建立實驗裝置。

由于多功能熱泵系統(tǒng)對不同的環(huán)境、不同的干燥物品有不同的干燥模式，同時要求熱泵能夠按照不同的干燥模式啟動不同的組件，并保證在該工況下正常工作，并隨著干燥的進行改變運行模式，這就要求熱泵的控制系統(tǒng)比較復雜。因此熱泵的控制系統(tǒng)是課題研究的核心問題，圍繞該課題的《電氣控制技術》、《單片機原理及應用》、《可編程控制器原理》、《電力拖動》等專業(yè)核心課程將不能再按照以前那樣單獨教授，更不能像之前那樣按照每門課的書本內(nèi)容按部就班的進行講解。我們要整合各門課程的教學順序和每門課程牽涉到的有用知識，連貫的進行項目教學設計，同時融入前沿的設計理念和先進的熱泵干燥機信息。例如任務：熱泵溫度檢測與控制、熱泵濕度控制等用到傳感與檢測技術、可編程控制等知識，我們經(jīng)過提煉，為項目任務的完成提供支持。

熱泵要對不同的外界環(huán)境，不同的物品干燥溫度都要有較好干燥效率，其中的壓縮機、冷疑器(內(nèi)、外)、節(jié)流閥、與蒸發(fā)器(內(nèi)、外)要如何配置才能實現(xiàn)不同工況下的正常工作？為此課題組的師生要在各種條件下進行實驗，收集和分析數(shù)據(jù)，找出不足，進行改進，及時分析和解決實驗過程中出現(xiàn)的問題。這一課題任務的完成，要求整合《Protel軟件》、《機電設備故障診斷與維修》、《車工實訓》、《鉗工實訓》、《數(shù)控實訓》等課程的教學順序和進行課程內(nèi)容的正確選取。例如，保溫箱體加工任務就需要整合焊接和鉗工實訓的知識。同時，還要不斷向學生滲透認真嚴謹、吃苦耐勞的職業(yè)素養(yǎng)，同時讓學生對機電一體化產(chǎn)生直觀的印象。

總之，教學內(nèi)容要優(yōu)化為合理的項目任務，這些任務既要能夠充分激發(fā)學生的學習潛能，同時還注意把教師和學生所花費的時間和精力控制好，防止不切實際；既注重學生的個性發(fā)展，又注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、教學方法

根據(jù)機電專業(yè)人才培養(yǎng)方案，結合學生的實際情況，選擇靈活適用的教學方法，重點培養(yǎng)學生的動手能力。建立以培養(yǎng)學生職業(yè)能力為中心的教學體系，開創(chuàng)啟發(fā)式項目教學，提高學生的綜合運用知識的能力。以熱泵干燥機的實驗為主線，教師把牽涉的專業(yè)課程項目化，合理設計教學活動、組織教學，建立工作任務與知識、技能的聯(lián)系；學生深入實驗情境，完成項目的過程中學習理論知識，提高實踐能力和感受職業(yè)氛圍。

這次綜合實踐課程的教改方案，是以“恒溫熱泵干燥機的研制與試驗”作為一個項目，學生與課題組都全程參與。

1、保溫箱體的設計

由于課題研制的是恒溫干燥，因此必須制造出保溫的箱體。采用鋁槊板作為箱體的外部板料，輕便美觀，強度也適合。箱體的主結構件采用小號槽鋼，副結構件采用20的角鋼，材料為QQ235。雖然箱體的結構要求不是太高，但考慮循環(huán)風機在箱體的上部，為了減少震動和噪音，選用結構強度好的槽鋼保溫材料選用20的保溫朔料板，用膠水拈在板子的內(nèi)面。設計制作好主要部件的安裝附件：壓縮機的安裝板；內(nèi)、外蒸發(fā)器的安裝固定板；落水盤的安裝板；循環(huán)風機和空氣能風機的安裝固定板。設計制作好貨架、門。使用切割機對槽鋼和角鋼下料，然后使用電弧焊把槽鋼焊接好，做好主支架，再把角鋼焊接上去，做成了整個構架。用鋁朔板覆蓋，做好了箱體的外觀。使用自攻螺絲固定，拆卸便捷。使用專門的膠水，把保溫板固定在鋁朔板的內(nèi)面。學生實訓可按照表格一實行。

表格一 箱體設計制作過程

2、電器控制線路的設計與連接

熱泵干燥裝置的控制電路其實比較簡單，各個部件的邏輯關系如下：

可以先設置一個溫度的區(qū)間(一般是需干燥物品的最合適干燥溫度)，那么，干燥機基本可以保證干燥箱內(nèi)的溫度一直處于這個溫度區(qū)間內(nèi)。設置一個濕度區(qū)間(指干燥物品最后的濕度要求)，干燥箱內(nèi)的濕度高于設置濕度時，啟動除濕干燥。溫度、濕度都需要啟動時，溫度優(yōu)先。學生實訓內(nèi)容可按照表格二實行。

表格二 控制線路的制作步驟

圖一 單相電機啟動接線圖

3、干燥機主要部件的安裝于連接

壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器(兩個)、循環(huán)風機、電磁閥、作為熱泵干燥機的主要附件，要進行安裝固定和管路的連接。按照表格三的步驟實行。

圖二 控制柜接線圖

序號實訓內(nèi)容完成人完成情況教師審核評分1壓縮機的固定2兩個蒸發(fā)器的固定3冷凝器的固定4電磁閥的固定5蒸發(fā)器落水盤的固定6連接銅管的焊接7保溫管的處理8干燥系統(tǒng)的檢漏

4、干燥機的試運行與試驗

干燥機全部安裝完成后，進行設備的調(diào)試、試運行與試驗了。其實，學生在這部分要學的主要是嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和科學的試驗方法。按照表格四的步驟實施。

表格四 試運行與試驗步驟

每個項目進行前，教師會提前布置工作任務，提出任務所需達到的目標，講解相關的知識，對學生進行引導，讓學生明白所學知識和任務之間的連系，任務過程中的注意事項以及完成任務后應該掌握什么知識和具備什么技能，這是一個把教師教學任務轉變成學生學習任務的過程。學生受到啟發(fā)引導后，主動閱讀教材、參考資料、設計手冊，訪問相關的課程資源網(wǎng)站獲取所需資料。學生在完成任務的過程中，不斷養(yǎng)成自主學習，分析問題和解決問題的能力。當然，還要采用其他的教學方法：

①示范指導法

由于我們的課程是圍繞課題實驗進行的，較之以前的教學有很大的改變和突破，同時機電實驗和實訓操作都有一定的危險性，教師要進行示范講解。在示范操作的過程中，教師傳授學生知識，講解操作要點，提出注意事項。學生按照教師的操作步驟實施任務，隨時和教師溝通，教師進行指導。

②提問獎勵法

提問法是傳統(tǒng)的教學方法之一，有著自身的不可替代的優(yōu)點。在任務實施過程中提問，不但可以引起學生的重視，加深印象，還能激發(fā)學生的興趣和養(yǎng)成思考的能力。教師通過提問，可以突出重點，解決難題。問題回答情況均納入總成績的考核中。

③小組討論法

任務下達后，讓學生以小組的方式進行分組討論，交流想法，不斷優(yōu)化，最終制定合理的項目實施方案。在完成項目的同時，也訓練了學生的語言表達能力和團隊協(xié)作能力。

三、教學手段

教學改革后，機電專業(yè)的課程教學將更充分地運用現(xiàn)代教育技術。例如，多媒體網(wǎng)絡技術、電子通訊技術和現(xiàn)場實驗手段，多種教學手段的融合將使教學內(nèi)容更直觀形象，便于理解，學生的學習興趣更高，對知識的掌握更牢。

1、多媒體演示

多媒體動畫演示是一種應用廣泛的教學手段，它可以充分地展示機械零件的工作動態(tài)，例如《機械設計基礎》課程中的齒輪傳動、鏈傳動等的工作狀態(tài)；可以形象地描述過程，例如《機械制圖》課程中的三面投影過程。這些知識很難用語言表達，經(jīng)過動畫演示后，生動直觀，學生非常容易理解。

2、電子通訊手段

手機是最常用的電子設備，學生可以方便地從手機上搜索需要的資料和信息，每次布置任務后，學生都要用手機或電腦先查閱大量的相關資料；手機也是現(xiàn)代課堂的必備武器，師生之間的作業(yè)的布置、交流與互動等都是以手機為載體，運用先進教學軟件，例如Umu、藍墨云班課等互動平臺來實現(xiàn)。學生還可以利用手機作為延伸課堂內(nèi)容的學習工具，拓展知識，進一步提升自己。

3、實驗操作手段

實驗或操作是學生鍛煉實踐技能的最有效的途徑。“基于機電類專業(yè)綜合實踐課程的熱泵干燥機”課題的實踐性是非常強的，不但鍛煉學生綜合運用知識的能力，加深學生對項目中機械和電氣自動控制相互配合的理解，也讓課題組成員和學生在完成課題的同時，對于機電產(chǎn)品的開發(fā)、設計、制作流程有更深的體會。每次的項目任務都有對應的操作技能練習，特別是有些項目任務直接和課題實驗關聯(lián)，教師要先進行示范教學，之后學生操作。

四、評價標準

每門課程按項目完成情況進行動態(tài)考核。一般根據(jù)出勤情況、平時表現(xiàn)、任務完成情況、期終考試四部分進行評價。

出勤情況：出勤成績占總成績的10%(缺勤5次以上，該課成績評定為零分)。課程的所有環(huán)節(jié)均要求學生參與并簽到，無故缺勤5次或以上者，取消本門課程的考試資格。

平時表現(xiàn)：平時成績占總成績的20%。包括學習態(tài)度、回答問題情況、協(xié)作能力等方面。具體打分按照表格五實施。

表格五 學生評分標準

任務完成情況：任務完成成績占總成績的40%。包括任務前的準備(查閱資料情況)，任務實施過程中操作熟練程度(事故或失誤率多少)和任務后的自評、互評和點評(產(chǎn)品合格情況或實驗結果)。不參與任務的同學，該任務判為零分。期終考試：期終成績占總成績的30%。主要考察學生對專業(yè)知識的掌握情況以及學生綜合運用知識的能力。

作為具有綜合實踐性的研究課題，我們希望通過本課題的研究，不單學生的專業(yè)知識，實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)有了極大的提高，教師的職教能力，鉆研精神也得到極大的改善。

《“基于機電類專業(yè)綜合實踐課程的熱泵干燥機”》課題組。