時(shí)間:2022-11-05 06:57:41
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇?dú)鈩?dòng)實(shí)訓(xùn)總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù) 教學(xué)改革 教學(xué)評(píng)價(jià)
液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù)是高職院校機(jī)械相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,在教學(xué)中占有重要的地位。掌握液壓與氣動(dòng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)技能,能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事液壓與氣動(dòng)設(shè)備的安裝、調(diào)試、維修、改造工作,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能具有十分重要的作用。為了讓學(xué)生更好地掌握該課程的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能,須積極改進(jìn)教學(xué)方式,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。針對(duì)目前該課程教學(xué)中存在的一些問題,對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)評(píng)價(jià)進(jìn)行積極探索,取得了較好的教學(xué)效果。
一、培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容調(diào)整
作為高職院校,學(xué)生走向工作崗位后主要面對(duì)的問題是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試以及設(shè)備的維修和保養(yǎng),很少接觸到液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、校核計(jì)算等工作。因此,培養(yǎng)目標(biāo)的調(diào)整方向應(yīng)注重實(shí)踐,務(wù)實(shí)培養(yǎng)。課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)降低該課程相關(guān)理論的難度和深度,刪減課本中過難、過深的理論推導(dǎo)、原理分析、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容。
二、教學(xué)方式的改革
合理的教學(xué)方式不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,拓展學(xué)生的視野。作者嘗試從以下幾個(gè)角度改革教學(xué)方式,收到了良好的效果。
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)態(tài)度,豐富教學(xué)手段
高職學(xué)生學(xué)習(xí)普遍缺乏主動(dòng)性,帶有明顯應(yīng)付的學(xué)習(xí)態(tài)度,因此轉(zhuǎn)變教學(xué)態(tài)度,營(yíng)造一個(gè)良好的課堂氛圍甚為關(guān)鍵。作為教師應(yīng)轉(zhuǎn)變角色,融入他們,更多的理解和鼓勵(lì)他們,深入了解他們內(nèi)心的真實(shí)想法,讓學(xué)生跟著你的步伐走。教學(xué)手段應(yīng)豐富,現(xiàn)代化教學(xué)多采用多媒體,在教學(xué)過程中可以改善教學(xué)環(huán)境,還可以讓學(xué)生獲取更多的知識(shí)。例如通過動(dòng)畫演示可以將液壓元件的結(jié)構(gòu)、原理、拆裝過程展示出來,邊講邊演示,清晰而直觀,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解與掌握,也從一定程度上調(diào)動(dòng)了他們的學(xué)習(xí)興趣。另外可以播放一些精品課程、網(wǎng)絡(luò)課程加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。
2.明確課堂目標(biāo),總結(jié)簡(jiǎn)潔精練
高職學(xué)生大部分沒有課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣,在課堂中如果直接講解,多數(shù)學(xué)生不能很快進(jìn)入角色,一般在上課前先督促學(xué)生快速瀏覽本節(jié)課主要內(nèi)容,先明確學(xué)習(xí)目標(biāo),時(shí)間控制在5分鐘以內(nèi)。課程內(nèi)容講解結(jié)束時(shí)最后簡(jiǎn)潔精練地總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容,例如,在講解液體靜壓力方程時(shí)可總結(jié)為“壓力的大小取決于負(fù)載”,在講解連續(xù)性方程時(shí)可總結(jié)為“速度的快慢取決于流量”,利于學(xué)生記憶和復(fù)習(xí)。
3.注重理實(shí)結(jié)合,提高創(chuàng)新能力
實(shí)踐教學(xué)的目的是使學(xué)生能夠自行組裝液壓基本回路,安裝、調(diào)試、維護(hù)一些典型的液壓系統(tǒng)。為此,學(xué)院建立液壓與氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)室,增強(qiáng)專業(yè)教師的實(shí)踐技能,增加實(shí)踐教學(xué)在教學(xué)中的比例,提高學(xué)生的動(dòng)手能力。隨著實(shí)訓(xùn)室的投入使用,可以將很多理論知識(shí)搬到實(shí)訓(xùn)室教學(xué)實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化。如在學(xué)習(xí)液壓泵時(shí),教師可在實(shí)訓(xùn)室一邊講解結(jié)構(gòu)原理,一邊進(jìn)行實(shí)物的拆裝,并提出一些關(guān)于易發(fā)生的故障及排除方法等問題,讓學(xué)生實(shí)踐拆裝。這種教學(xué)方法,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也加深了對(duì)理論的理解,同時(shí)有利于開展互動(dòng)教學(xué)。
4.利用仿真軟件教學(xué)、注重讀圖能力培養(yǎng)
能讀懂典型液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)圖是學(xué)習(xí)的基本要求,增加典型液壓系統(tǒng)圖的分析講解,培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力更是該課程教學(xué)的核心任務(wù)。雖然借助多媒體有很多動(dòng)畫、視頻,但要學(xué)生完整分析一個(gè)液壓原理圖,大部分學(xué)生反映液壓原理圖不容易看懂。這時(shí)需借助一些常用的液壓仿真軟件。學(xué)生自己利用液壓仿真軟件制作回路,進(jìn)行動(dòng)畫仿真。這些軟件使用起來非常簡(jiǎn)單,比較直觀,可以激發(fā)學(xué)生的興趣。
三、課程教學(xué)評(píng)價(jià)的改革
傳統(tǒng)考核方式是采用期末考試筆試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)學(xué)生,學(xué)生往往是考試前死記硬背,考完就全部忘了。改革考評(píng)方式主要是側(cè)重過程考核,平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)(20%),實(shí)操考試(40%),題庫隨機(jī)問答(40%)。題庫中的題型有選擇、簡(jiǎn)答、讀圖,其中每個(gè)學(xué)生隨機(jī)回答簡(jiǎn)單題一個(gè)、讀圖題一個(gè),時(shí)間控制在10分鐘。
結(jié)束語
通過幾年的教學(xué)改革與探索,提升了教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生真正學(xué)到了在以后工作崗位上可以用上的專業(yè)技術(shù)知識(shí),為企業(yè)培養(yǎng)了大批的專業(yè)技術(shù)人才。在此改革探索過程中,不可避免地存在一些不足與不完善之處,但只要經(jīng)過不懈的探索和實(shí)踐,該課程的教學(xué)改革會(huì)取得更加豐碩的成果。
參考文獻(xiàn):
[1]任保臣,姬耀鋒.高職液壓傳動(dòng)與氣動(dòng)技術(shù)課程的教學(xué)改革與探索.液壓與氣動(dòng),2011(3):41~43
(常州劉國(guó)鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電工程系,江蘇 常州 213025)
【摘要】基于高職院校的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程的實(shí)際教學(xué)特點(diǎn),開展項(xiàng)目化教學(xué),設(shè)計(jì)了十個(gè)項(xiàng)目教學(xué)任務(wù),并以小組形式組織進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)。
關(guān)鍵詞 液壓;氣動(dòng);項(xiàng)目教學(xué);實(shí)施
《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》是機(jī)電類設(shè)備維修與管理專業(yè)的核心課程,也是機(jī)電一體化專業(yè)和電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程之一[1]。隨著液壓與氣動(dòng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程在高職機(jī)電類專業(yè)課中占據(jù)了越來越重要的地位,而該課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)也促使本課程教學(xué)逐漸由課堂轉(zhuǎn)換為實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。因此,原有的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容已不再適合。在這種背景下,對(duì)《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程進(jìn)行了項(xiàng)目化改革,對(duì)原有知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)計(jì)編排,通過項(xiàng)目形式呈現(xiàn),滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生的理論水平和實(shí)踐技能均得到提高。
1項(xiàng)目教學(xué)法的涵義
項(xiàng)目教學(xué)法是從教學(xué)生“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”目標(biāo)出發(fā),使教學(xué)從注重“教法”轉(zhuǎn)到注重“學(xué)法”,將學(xué)生的學(xué)習(xí)與學(xué)生發(fā)展密切結(jié)合起來[2]。以項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)為載體,以目標(biāo)為引導(dǎo),以實(shí)踐為主線,以能力為核心;融知識(shí)學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、能力提高于一體的教學(xué)模式[2]。
在項(xiàng)目教學(xué)中,教師是項(xiàng)目活動(dòng)的引導(dǎo)者和組織者。學(xué)生拿到項(xiàng)目后就進(jìn)入了教師預(yù)設(shè)的情景中,在學(xué)習(xí)情境中,學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、自主探究、小組討論完成項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí),最后再由學(xué)生自行完成評(píng)價(jià),反思自己的學(xué)習(xí)過程。在整個(gè)學(xué)習(xí)中,教師一直充當(dāng)?shù)膽?yīng)該是組織引導(dǎo)的角色,而學(xué)生才是真正的主人。項(xiàng)目教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的主體作用。
2《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)
《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程教學(xué)在學(xué)校液壓實(shí)訓(xùn)室和氣動(dòng)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行,為期兩周時(shí)間。在課程學(xué)習(xí)期間,學(xué)生需要學(xué)習(xí)理論知識(shí),還要掌握操作技能。
結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)、實(shí)訓(xùn)條件和生產(chǎn)實(shí)際等情況,將課程設(shè)計(jì)為十個(gè)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目圍繞一個(gè)主要任務(wù)展開,通過項(xiàng)目中知識(shí)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,最終完成項(xiàng)目任務(wù)。
項(xiàng)目一:液壓千斤頂?shù)氖褂?目標(biāo):學(xué)會(huì)使用液壓千斤頂。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)和工作原理等相關(guān)知識(shí)支撐,建議4課時(shí)。
項(xiàng)目二:加工中心液壓系統(tǒng)動(dòng)力元件的選擇和拆裝,目標(biāo):(1)會(huì)拆裝液壓泵,認(rèn)識(shí)泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、主要零件形狀,增加動(dòng)手操作能力;(2)能通過型號(hào)識(shí)別各種泵及泵的規(guī)格。液壓泵的作用、分類和性能參數(shù),常用液壓泵的結(jié)構(gòu)和工作原理,液壓泵的選用方法等相關(guān)知識(shí)支撐,建議4課時(shí)。
項(xiàng)目三:壓蠟機(jī)執(zhí)行元件的選擇和分析,目標(biāo):(1)會(huì)拆裝液壓缸,認(rèn)識(shí)液壓缸結(jié)構(gòu)、工作原理、主要零件形狀,增加動(dòng)手操作能力;(2)會(huì)拆裝液壓馬達(dá),認(rèn)識(shí)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)、工作原理、主要零件形狀,增加動(dòng)手操作能力。液壓缸和液壓馬達(dá)的作用、分類和特點(diǎn),液壓缸的結(jié)構(gòu)和工作原理等相關(guān)知識(shí)支撐,建議6課時(shí)。
項(xiàng)目四:液壓鉆床液壓回路的設(shè)計(jì),目標(biāo):(1)會(huì)調(diào)節(jié)液壓控制元件,組裝液壓控制回路;(2)會(huì)使用液壓仿真軟件,并進(jìn)行液壓回路的設(shè)計(jì)。認(rèn)識(shí)液壓方向、壓力、流量控制元件符號(hào)、結(jié)構(gòu)和工作原理,會(huì)分析液壓控制回路等相關(guān)知識(shí)支撐,建議8課時(shí)。
項(xiàng)目五:CK6140數(shù)控車床的使用、維護(hù)及保養(yǎng),目標(biāo):(1)能進(jìn)行液壓回路的安裝、調(diào)試、維護(hù)和保養(yǎng)。液壓元件的應(yīng)用,回路的分析。等相關(guān)知識(shí)支撐,建議6課時(shí)。
項(xiàng)目六:手動(dòng)送料裝置的設(shè)計(jì)與調(diào)試,目標(biāo):(1)會(huì)識(shí)別和選用氣動(dòng)元件;(2)能繪制簡(jiǎn)單的氣動(dòng)系統(tǒng)控制回路;(3)能根據(jù)元件的功能設(shè)計(jì)氣動(dòng)回路,并進(jìn)行相關(guān)調(diào)試運(yùn)行。氣動(dòng)系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及工作原理等相關(guān)知識(shí)支撐,建議4課時(shí)。
項(xiàng)目七:氣動(dòng)夾緊裝置設(shè)計(jì),目標(biāo):(1)能進(jìn)行氣源裝置的日常維護(hù);(2)能進(jìn)行系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié);(3)會(huì)選用氣缸。氣源系統(tǒng)各元件的工作原理、圖形符號(hào)及功能,氣缸的類型和選用。等相關(guān)知識(shí)支撐,建議4課時(shí)。
項(xiàng)目八:折邊裝置氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)與調(diào)試,目標(biāo):(1)能在仿真軟件中設(shè)計(jì)氣動(dòng)回路;(2)能構(gòu)建各種換向回路,并進(jìn)行回路調(diào)試;(3)能進(jìn)行氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)與調(diào)試。氣動(dòng)控制元件符號(hào)、結(jié)構(gòu)和工作原理,控制回路分析等相關(guān)知識(shí)支撐,建議6課時(shí)。
項(xiàng)目九:臥式加工中心氣動(dòng)換刀系統(tǒng)分析,目標(biāo):(1)能在仿真軟件中設(shè)計(jì)氣動(dòng)回路;(2)能進(jìn)行氣動(dòng)回路的安裝、調(diào)試,具備回路分析能力。仿真軟件的應(yīng)用,氣動(dòng)元件的應(yīng)用,回路的分析等相關(guān)知識(shí)支撐,建議6課時(shí)。
項(xiàng)目十:壓印裝置控制系統(tǒng)的維護(hù),目標(biāo):能分析判斷氣動(dòng)系統(tǒng),及時(shí)排除回路故障。氣動(dòng)元件符號(hào),氣動(dòng)系統(tǒng)工作原理等相關(guān)知識(shí)支撐,建議4課時(shí)。
3《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》項(xiàng)目課程實(shí)施
項(xiàng)目化課程是以工作項(xiàng)目為核心,以應(yīng)用為目的,以教學(xué)任務(wù)為載體,主動(dòng)尋找知識(shí)點(diǎn)和解決問題的方法的一種有效的學(xué)習(xí)形式[3]。
項(xiàng)目教學(xué)通常以小組形式進(jìn)行,因此在進(jìn)行課程實(shí)施前,先進(jìn)行分組并選出組長(zhǎng),建議每組3~4人為宜。分組時(shí),教師應(yīng)綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、自主學(xué)習(xí)能力等因素,根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行搭配分組,以充分調(diào)動(dòng)每組學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動(dòng)性和積極性。
項(xiàng)目課程的實(shí)施過程包括:任務(wù)分配、學(xué)習(xí)計(jì)劃制定、學(xué)習(xí)實(shí)施、成果展示、評(píng)價(jià)總結(jié)。
1)任務(wù)分配:學(xué)生以小組為單位,領(lǐng)取項(xiàng)目任務(wù)書,明確學(xué)習(xí)任務(wù),所要達(dá)到的目標(biāo)。
2)學(xué)習(xí)計(jì)劃制定:根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)書描述,小組討論制定學(xué)習(xí)計(jì)劃,任務(wù)完成步驟,確定任務(wù)實(shí)施方案。
3)學(xué)習(xí)實(shí)施:學(xué)生根據(jù)小組制定的學(xué)習(xí)實(shí)施計(jì)劃進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施,組內(nèi)成員分工合作完成項(xiàng)目任務(wù)。
4)成果展示:項(xiàng)目完成后,每組選派一名成員公開講解展示任務(wù)實(shí)施情況,取得的成果,達(dá)到的效果。
5)評(píng)價(jià)總結(jié):根據(jù)各小組任務(wù)完成情況,形成由小組自評(píng)、組組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)的三維評(píng)價(jià)方式,綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的參與程度、合作能力、任務(wù)完成情況等。
4小結(jié)
總之,在《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》課程中采用項(xiàng)目教學(xué),能有有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能,使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)獲得技能的提升,讓學(xué)生明白理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作的相輔相依的關(guān)系,而且小組合作的學(xué)習(xí)方式,也促進(jìn)了學(xué)生協(xié)調(diào)合作能力的提高,全面提升了學(xué)生的綜合素質(zhì),為今后就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)課程的地位
機(jī)電專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程集合了氣壓技術(shù)、液壓技術(shù)、電機(jī)與電氣控制、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、PLC及其自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等相關(guān)課程,融合了實(shí)訓(xùn)和生產(chǎn),是機(jī)電專業(yè)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)前的綜合課程。
對(duì)五年制高職教育而言,由于培養(yǎng)目標(biāo)定位在為企業(yè)培養(yǎng)高技能型人才上,通過機(jī)電專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提升、職業(yè)能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維的發(fā)展,緊扣機(jī)電專業(yè)核心技術(shù),即檢測(cè)、控制與執(zhí)行三大環(huán)節(jié)展開,同時(shí)需具備一定的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。
綜合實(shí)訓(xùn)課程建立在機(jī)電結(jié)合的基礎(chǔ)上,企業(yè)調(diào)查結(jié)果顯示,機(jī)電設(shè)備的控制很多都采用PLC作為控制系統(tǒng)。對(duì)機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)課程,選擇某生產(chǎn)流程的模擬控制系統(tǒng)為實(shí)訓(xùn)載體,通過模擬仿真控制,掌握生產(chǎn)崗位的控制技術(shù),吳中中等專業(yè)學(xué)校選用了光機(jī)電一體化設(shè)備YL-235A自動(dòng)化生產(chǎn)加工系統(tǒng)。
PLC在機(jī)電一體化設(shè)備教學(xué)中的應(yīng)用
1.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備中的功能
整個(gè)系統(tǒng)通過PLC控制,各個(gè)環(huán)節(jié)有序結(jié)合。該裝置配置了觸摸屏模塊、PLC、變頻器裝置、氣動(dòng)裝置、傳感器、氣動(dòng)機(jī)械手裝置、上料器、送料傳動(dòng)和分揀裝置等實(shí)訓(xùn)機(jī)構(gòu)。根據(jù)其特有的屬性,系統(tǒng)的控制部分采用觸摸屏模塊和PLC,執(zhí)行機(jī)構(gòu)由氣動(dòng)電磁閥-氣缸構(gòu)成的氣壓驅(qū)動(dòng)裝置和變頻器控制步進(jìn)電機(jī)的傳送裝置,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。整個(gè)實(shí)訓(xùn)裝置的模塊之間連接方式采用安全導(dǎo)線連接,以確保實(shí)訓(xùn)操作的安全。系統(tǒng)分三大模塊:
(1)送料機(jī)構(gòu)的控制
采用24 V直流減速電機(jī),轉(zhuǎn)速6 r/min;用于驅(qū)動(dòng)放料轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),PLC通過輸入信號(hào)發(fā)出輸出信號(hào),驅(qū)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)運(yùn)行。
(2)機(jī)械手感應(yīng)機(jī)構(gòu)的控制
整個(gè)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)能完成四個(gè)自由度動(dòng)作,手臂伸縮、手臂旋轉(zhuǎn)、手爪上下、手爪松緊。機(jī)械手的動(dòng)作通過磁性開關(guān)和接近開關(guān)的感應(yīng)信號(hào)傳送給PLC,PLC根據(jù)內(nèi)部程序執(zhí)行發(fā)出信號(hào),驅(qū)動(dòng)電磁閥-氣缸完成機(jī)械手的動(dòng)作。
(3)物料傳送和分揀機(jī)構(gòu)的控制
由皮帶輸送、推料氣缸、變頻器、步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成,PLC通過感應(yīng)信號(hào)發(fā)出輸出信號(hào)給變頻器,變頻器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行,皮帶轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)物料的傳送,通過傳感器感應(yīng)信號(hào),使得PLC驅(qū)動(dòng)電磁閥-推料氣缸動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)物料分揀。
2.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)方法
建立一個(gè)PLC控制系統(tǒng),必須根據(jù)被控系統(tǒng)所要求的動(dòng)作,正確分配I/O口,綜合應(yīng)用順序功能圖,完成梯形圖的設(shè)計(jì),達(dá)到所預(yù)定的動(dòng)作過程。
順序控制設(shè)計(jì)法是按照工藝要求,在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下,根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間順序,在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。首先要根據(jù)工藝過程,畫出順序功能狀態(tài)圖,然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。
順序功能圖是描述控制系統(tǒng)控制過程、功能和特性的一種圖形,是描述控制系統(tǒng)控制過程的一種有力工具。利用順序功能圖的方法已經(jīng)成為控制梯形圖設(shè)計(jì)的主要方法。利用PLC的編程元素(如狀態(tài)寄存器S和輔助繼電器M)來代替各步。
順序功能圖由工步、有向線段、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作組成。順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)又分為三種:?jiǎn)涡蛄小⑦x擇序列和并行序列三種形式。如圖1所示:
3.PLC在機(jī)電一體化設(shè)備中的教學(xué)方法
機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)課程采用項(xiàng)目、任務(wù)型教學(xué),打破教材本身的框架,圍繞PLC課程在設(shè)備中的應(yīng)用展開,將其分解成若干個(gè)小任務(wù),結(jié)合實(shí)際操作,了解該設(shè)備所能完成的任務(wù)和工作流程,分析設(shè)備的硬件組成和各元件功能。通過實(shí)際拆裝、編程與調(diào)試、故障診斷、維修及保養(yǎng)等,掌握該設(shè)備的裝配、操作和維護(hù)的能力。
實(shí)訓(xùn)課程采取階段式訓(xùn)練,并將企業(yè)的6S管理融入教學(xué)過程中。
1.設(shè)備認(rèn)知,熟悉設(shè)備和設(shè)備元件,拆裝注意事項(xiàng),安全用電等。
2.掌握知識(shí),掌握設(shè)備需具備的理論知識(shí)和操作步驟,注意細(xì)節(jié),融入平時(shí)所積累的操作經(jīng)驗(yàn)和訣竅等。
3.拆裝操作,結(jié)合企業(yè)實(shí)際操作要求,理解拆裝順序和要求,學(xué)會(huì)工具和儀器的使用,理解設(shè)備結(jié)構(gòu)和各部件之間的關(guān)系,達(dá)到一定的技能水平。
4.編程與調(diào)試,掌握PLC編程方法,積累PLC程序編譯經(jīng)驗(yàn),在調(diào)試過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和編程技巧,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:工業(yè)案例;項(xiàng)目教學(xué);行動(dòng)導(dǎo)向
作者簡(jiǎn)介:姜映紅(1975-),女,河北石家莊人,蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,講師;張君艷(1978-),女,江蘇徐州人,蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,講師。(江蘇蘇州215123)
基金項(xiàng)目:本文系2011年江蘇省教育廳教改課題“高職教育‘以賽促學(xué)’創(chuàng)新型項(xiàng)目課程教學(xué)模式開發(fā)與研究”(項(xiàng)目編號(hào):2011JYT02JD049)的研究成果。
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2012)08-0094-02
隨著電子制造業(yè)、醫(yī)療器械、輕工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。然而,既具有良好的氣動(dòng)知識(shí)理論基礎(chǔ),又具備較強(qiáng)的操作實(shí)踐能力的高技能人才極為短缺。“氣動(dòng)技術(shù)”是機(jī)電一體化專業(yè)一門重要的專業(yè)技術(shù)課,具有實(shí)踐性較強(qiáng)、與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密的特點(diǎn),主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì),安裝、調(diào)試、維護(hù)及診斷和故障排除三項(xiàng)能力。傳統(tǒng)職業(yè)教育教學(xué)中“教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)形式很難實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),無法實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng),因而嚴(yán)重地影響了人才的培養(yǎng)質(zhì)量。改革傳統(tǒng)職業(yè)教育模式勢(shì)在必行。
一 、傳統(tǒng)教學(xué)與項(xiàng)目教學(xué)比較
課程是職業(yè)教育實(shí)施的重要環(huán)節(jié),是關(guān)系職業(yè)教育和發(fā)展的核心要素。傳統(tǒng)的職業(yè)教育課程存在著學(xué)科化傾向和重理論知識(shí)教學(xué)、輕實(shí)踐能力培養(yǎng)等問題。這種教學(xué)模式帶來的后果:傳統(tǒng)學(xué)科型教學(xué)模式仍然從學(xué)科出發(fā),以學(xué)科知識(shí)為主體,由于課程沒有根本性的變化,教師的理念、教學(xué)方法以及實(shí)踐教學(xué)等都沒有根本性的轉(zhuǎn)變;對(duì)學(xué)科性知識(shí)學(xué)習(xí)存在困難的高職學(xué)生無法適應(yīng)教學(xué)模式,教學(xué)效果差,缺乏真實(shí)工作氛圍熏陶,學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)難以養(yǎng)成;教師習(xí)慣于按所選教材組織內(nèi)容授課,不善于研究授課內(nèi)容在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的作用,缺乏不斷參加生產(chǎn)實(shí)踐、學(xué)習(xí)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)新技術(shù)、新工藝、新知識(shí)的主動(dòng)性;課程設(shè)置缺乏彈性,不能滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展和不同工作崗位的需求。
項(xiàng)目教學(xué)法的特點(diǎn)。實(shí)踐性:項(xiàng)目的主題與真實(shí)世界密切聯(lián)系,學(xué)生的學(xué)習(xí)更加具有針對(duì)性和實(shí)用性;自主性:提供學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇內(nèi)容和展示形式的決策機(jī)會(huì),學(xué)生能夠自主、自由地進(jìn)行學(xué)習(xí),從而有效地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)展;發(fā)展性:長(zhǎng)期項(xiàng)目與階段項(xiàng)目相結(jié)合,構(gòu)成為實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的認(rèn)知過程;綜合性:具有學(xué)科交叉性和綜合能力的運(yùn)用的特點(diǎn);開放性:體現(xiàn)在學(xué)生圍繞主題所探索的方式、方法和展示、評(píng)價(jià)具有多樣性和選擇性;評(píng)價(jià)特點(diǎn):項(xiàng)目教學(xué)的評(píng)價(jià)注重學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中能力發(fā)展的過程,測(cè)評(píng)內(nèi)容包括學(xué)生參與活動(dòng)各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)以及作業(yè)質(zhì)量。[1]
二、教學(xué)項(xiàng)目的開發(fā)
項(xiàng)目課程的核心之一是項(xiàng)目承載知識(shí),即把知識(shí)均勻地分配到各個(gè)項(xiàng)目中去,徹底地以項(xiàng)目為單元分解原來的知識(shí)體系,打破思維定勢(shì),不要求學(xué)生立即掌握一個(gè)項(xiàng)目所需要的所有知識(shí),而是在完成每個(gè)項(xiàng)目細(xì)化的模塊中分配的具體工作任務(wù)的過程中領(lǐng)悟知識(shí)點(diǎn)和技能,項(xiàng)目的優(yōu)化與選擇就成為項(xiàng)目課程順利實(shí)施的前提條件。
1.工業(yè)案例收集
收集工業(yè)案例的渠道主要有兩種:在與企業(yè)的交流與合作中,教師通過深入企業(yè),利用問卷、訪談、研討、調(diào)研和訪問工程師等方式,結(jié)合自身教學(xué),進(jìn)行工業(yè)案例收集與匯總;學(xué)生在企業(yè)的實(shí)習(xí)過程中的實(shí)際案例反饋以及教師對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的搜集及歸納。
2.制訂向項(xiàng)目課程轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)
課題組教師根據(jù)課程培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃,制訂工業(yè)案例向項(xiàng)目課程轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)并制作實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目按照教學(xué)計(jì)劃編排順序,匯總成冊(cè)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目應(yīng)將培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力作為出發(fā)點(diǎn),要涵蓋某一階段教學(xué)目標(biāo)所涉及的知識(shí),可以是一門課程的教學(xué)內(nèi)容,也可以是以某一職業(yè)能力為核心的課程體系。教師設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,要以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)、興趣為主線,使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中掌握知識(shí)、技能和方法,并學(xué)以致用,觸類旁通。
三、項(xiàng)目課程教學(xué)實(shí)施
進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),堅(jiān)持以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、能力為主線”的指導(dǎo)思想,最大限度培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、參與能力和創(chuàng)造能力,激發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。要獲得上述效果,應(yīng)遵循基于多元智能的人才觀和基于因材施教的原則。在每個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)施中,采用基于工作過程的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法,按照工作過程的六個(gè)步驟:資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)進(jìn)行,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
教師首先明確課程的專業(yè)定位是:通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握氣動(dòng)和相關(guān)電氣知識(shí),能夠正確選用和使用元件,熟練繪制氣動(dòng)回路圖,掌握氣動(dòng)回路的基本操作規(guī)程,能對(duì)簡(jiǎn)單的氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行故障分析與調(diào)整,能進(jìn)行氣動(dòng)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維護(hù)。根據(jù)氣壓傳動(dòng)控制方式不同將控制分為純氣動(dòng)、電氣動(dòng)控制,每種控制方式通過不同工業(yè)案例進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)置,共十多個(gè)教學(xué)項(xiàng)目。各項(xiàng)目之間既存在并列又包含遞進(jìn)關(guān)系,通常3~4個(gè)小項(xiàng)目之后就有一個(gè)綜合性項(xiàng)目,而綜合性項(xiàng)目涵蓋了小項(xiàng)目的全部知識(shí)和能力目標(biāo)。小項(xiàng)目的實(shí)施將學(xué)生對(duì)課程的興趣引入最大點(diǎn),并熟練掌握項(xiàng)目實(shí)施的基本步驟,綜合項(xiàng)目的實(shí)施將會(huì)水到渠成。項(xiàng)目具體實(shí)施步驟如下:
1.資訊階段
在項(xiàng)目課程的開始階段,教師首先利用多媒體課件如視頻或Flash等播放氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際場(chǎng)景,導(dǎo)入本次項(xiàng)目的內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。但學(xué)生從對(duì)氣動(dòng)知識(shí)的一無所知到能設(shè)計(jì)氣動(dòng)回路必須有一個(gè)從簡(jiǎn)到難、從模糊到清晰的學(xué)習(xí)過程。例如項(xiàng)目1:工件推送裝置。一個(gè)按鈕按下,氣缸伸出、回縮往復(fù)運(yùn)行,并且運(yùn)行速度可控可調(diào);松開按鈕氣缸回縮到位停止運(yùn)行。此項(xiàng)目的子任務(wù)主要包括:方向控制、速度控制元件選型使用,仿真軟件設(shè)計(jì)和搭建實(shí)物回路運(yùn)行調(diào)試。教師可以從一個(gè)更簡(jiǎn)單回路設(shè)計(jì)開始教學(xué),用一套氣源裝置、一個(gè)手控按鈕閥、一個(gè)氣缸和若干氣管搭建一個(gè)最簡(jiǎn)單的回路。實(shí)物的搭建為學(xué)生提供了真實(shí)的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景,老師鼓勵(lì)他們模仿搭建此回路;模仿成功后的實(shí)物運(yùn)動(dòng)提高了學(xué)生的動(dòng)手意識(shí),進(jìn)而增強(qiáng)他們探知究竟的心理;之后將此回路所用元器件的圖形符號(hào)繪制在黑板上,并逐一進(jìn)行講解,使學(xué)生徹底明白此回路的構(gòu)成和運(yùn)行原理;最后通過示范仿真軟件的使用,為學(xué)生提供自我學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)的舞臺(tái)。簡(jiǎn)單項(xiàng)目示范性講解完成后對(duì)項(xiàng)目1進(jìn)行題目分析,主要是運(yùn)行過程和所用元器件的分析,對(duì)未知元器件進(jìn)行講解,使學(xué)生對(duì)項(xiàng)目有個(gè)整體的了解,并使學(xué)生明確通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、管理、設(shè)計(jì)和制作可以達(dá)到的相關(guān)職業(yè)能力,讓學(xué)生做好項(xiàng)目設(shè)計(jì)和制作的相關(guān)準(zhǔn)備。作為第一個(gè)項(xiàng)目,教師的講解和示范工作較多,根據(jù)項(xiàng)目的不斷進(jìn)行,教師在此步驟中的工作不斷弱化,最后變?yōu)殛P(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的引導(dǎo)性講解。
2.決策計(jì)劃階段
分析任務(wù)、制訂計(jì)劃。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生以小組為單位對(duì)教師精心設(shè)計(jì)的任務(wù)進(jìn)行分析,對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解,通過小組成員的討論,制訂任務(wù)完成的詳盡計(jì)劃,此計(jì)劃作為學(xué)生學(xué)習(xí)情況評(píng)價(jià)的因素之一。學(xué)生要根據(jù)小組成員的成熟程度、小組成員的合作技能及學(xué)習(xí)任務(wù)的難度進(jìn)行合理分組。把不同學(xué)習(xí)能力、學(xué)業(yè)水平及具有不同興趣愛好的學(xué)生分到一個(gè)組,可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
3.實(shí)施階段
小組協(xié)作、完成任務(wù)。小組成員根據(jù)制訂的計(jì)劃和分工情況,開展學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)過程要有階段性成果。階段性成果可以通過網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行各小組間的經(jīng)驗(yàn)交流,通過組內(nèi)交流不斷地完善階段性學(xué)習(xí)成果,從而促進(jìn)任務(wù)的圓滿完成。除了完成任務(wù)、學(xué)習(xí)知識(shí)以外,每個(gè)組員還要與其他組員更有效地合作。學(xué)生根據(jù)自己的興趣、能力,經(jīng)過小組協(xié)商自主選擇角色,承擔(dān)相應(yīng)的任務(wù)。在設(shè)置角色任務(wù)時(shí),不設(shè)固定小組長(zhǎng),每一個(gè)角色都是完成任務(wù)不同階段的小組長(zhǎng),這樣可以使學(xué)生在小組學(xué)習(xí)中都發(fā)揮積極主動(dòng)的作用,在一定程度上避免任務(wù)只有小組中個(gè)別成員完成的情況,同時(shí)也利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
4.檢查評(píng)價(jià)階段
學(xué)生最后的學(xué)習(xí)成果通過電子演示、文稿等多種方式在全班學(xué)生面前展示、交流與溝通。根據(jù)教師提供的評(píng)價(jià)量規(guī),通過組內(nèi)評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià),對(duì)學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)并將完成任務(wù)過程中積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交流。
四、項(xiàng)目課程考核與評(píng)價(jià)
作為教學(xué)活動(dòng)的必要組成部分和人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),服務(wù)于課程建設(shè)和人才培養(yǎng)目標(biāo)的課程考核必須充分體現(xiàn)其有效的鑒定、教學(xué)和調(diào)試作用。[2]評(píng)價(jià)既要注意對(duì)技能和成果進(jìn)行評(píng)價(jià),也要對(duì)學(xué)生的態(tài)度和方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1.過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合
改變了“一卷定乾坤”的單一考核方式,對(duì)學(xué)生的考評(píng)方法實(shí)行多樣化和過程化。[3]項(xiàng)目課程的實(shí)施不僅注重學(xué)生最終學(xué)習(xí)的結(jié)果,要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,更要關(guān)注他們?cè)趯W(xué)習(xí)活動(dòng)中所表現(xiàn)出來的情感與態(tài)度。在項(xiàng)目教學(xué)的過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中由被動(dòng)變主動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的研發(fā)創(chuàng)新能力以及自已查閱資料能力,鍛煉了學(xué)生的反思習(xí)慣與問題解決能力。過程評(píng)價(jià)的運(yùn)用就保證了最終教學(xué)目標(biāo)的完成。只有過程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)兩者相結(jié)合,才能保證項(xiàng)目課程教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,確保最終教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。
2.教師評(píng)價(jià)與小組評(píng)價(jià)、個(gè)體評(píng)價(jià)三者相結(jié)合
在項(xiàng)目開展過程中小組成員相互合作完成項(xiàng)目活動(dòng),項(xiàng)目完成后教師要詳細(xì)地對(duì)每一個(gè)小組的成果進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià),同時(shí)結(jié)合各個(gè)小組之間的互評(píng),作為項(xiàng)目成果的最終評(píng)定。小組互相評(píng)價(jià)的運(yùn)用,有助于激發(fā)班級(jí)各小組之間的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),促進(jìn)小組成員間互動(dòng)關(guān)系的形成,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神以及集體榮譽(yù)感;在對(duì)小組評(píng)價(jià)的同時(shí),教師對(duì)學(xué)生個(gè)體也要進(jìn)行評(píng)價(jià),關(guān)注每個(gè)學(xué)生的成長(zhǎng),將學(xué)生在小組中的表現(xiàn)作為其個(gè)人評(píng)價(jià)的重要組成部分;將學(xué)生的小組評(píng)價(jià)與個(gè)人評(píng)價(jià)聯(lián)系起來,既關(guān)注小組活動(dòng)的開展,又照顧學(xué)生的個(gè)體差異。
3.理論與實(shí)踐一體化評(píng)價(jià)
項(xiàng)目課程將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)有機(jī)緊密地結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的一體化以及理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的一體化;而在評(píng)價(jià)中也應(yīng)該將應(yīng)知和應(yīng)會(huì)結(jié)合起來評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)應(yīng)該突出兩者間的相關(guān)性。理論與實(shí)踐一體化評(píng)價(jià)打破傳統(tǒng)將考試作為唯一評(píng)價(jià)手段的壟斷,采用評(píng)價(jià)主體多元化的方式,及從學(xué)生自己、小組成員及教師等不同角度來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在每一個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)結(jié)束后進(jìn)行一次考核,其中應(yīng)知內(nèi)容采用卷面考試,應(yīng)會(huì)技能通過過程考核,學(xué)期結(jié)束再進(jìn)行最終的考核。
五、教學(xué)效果分析與總結(jié)
項(xiàng)目課程教學(xué)模式的改革,將切實(shí)有效地把機(jī)電專業(yè)學(xué)生的氣動(dòng)系統(tǒng)技能提升到一定高度,以項(xiàng)目案例為教學(xué)的主要載體,融知識(shí)、技能、素質(zhì)的培養(yǎng)于一體,鍛煉和提高他們綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的職業(yè)能力,使學(xué)生更好地適應(yīng)企業(yè)技術(shù)崗位的需求。這次嘗試性的教學(xué)改革,不但開拓了學(xué)生思路,拓展了學(xué)生視野,而且駕馭了學(xué)生企業(yè)實(shí)習(xí)的橋梁,為他們真正成為具有高技能和高素養(yǎng)的優(yōu)秀畢業(yè)生奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]鄔玉晶.項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)中的應(yīng)用[J].大眾科技,2011,(1):138,144.
實(shí)踐教學(xué)改革職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)考核量化高職教學(xué)培養(yǎng)的是適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的,能夠勝任職業(yè)崗位(群)的高素質(zhì)技術(shù)技能人才,實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑,不斷深化實(shí)踐教學(xué)改革對(duì)于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。職業(yè)技能鑒定,是衡量從業(yè)者知識(shí)技能水平的一項(xiàng)考核活動(dòng),考核涵蓋職業(yè)知識(shí)、職業(yè)道德和職業(yè)技能,在就業(yè)準(zhǔn)入制度不斷強(qiáng)化的條件下已被越來越來的企業(yè)所認(rèn)可,逐漸成為畢業(yè)生的就業(yè)憑證。職業(yè)技能鑒定在實(shí)踐教學(xué)改革中能夠起到催化劑的作用,將職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)的融入實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)崗、課、證融通的有效手段。本文以我院機(jī)電設(shè)備維修與管理專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱機(jī)電專業(yè))實(shí)踐教學(xué)改革為例,簡(jiǎn)要論述將職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)融入到實(shí)踐教學(xué)中的實(shí)施過程。
一、專業(yè)崗位(群)能力分析
通過綜合考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、開展企業(yè)人才需求調(diào)研、加強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)信息反饋的方式,確定了我院機(jī)電專業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)為立足吉林,服務(wù)東北,主要面向裝備制造、石油化工和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)企業(yè),培養(yǎng)從事機(jī)電設(shè)備操作、維護(hù)、機(jī)電設(shè)備的組織與管理、機(jī)電設(shè)備的銷售與技術(shù)服務(wù)等崗位(群)的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。需熟悉常見機(jī)械結(jié)構(gòu),掌握液壓與氣動(dòng)相關(guān)知識(shí),需具備機(jī)電設(shè)備零件圖與裝配圖、電氣圖的識(shí)讀與繪制能力,具備數(shù)控設(shè)備的操作編程及維護(hù)能力,具備典型機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行保養(yǎng)及維修能力。具有安全生產(chǎn)的意識(shí)和必備的安全知識(shí),具有產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)和質(zhì)量控制等基本知識(shí),同時(shí)養(yǎng)成責(zé)任、誠(chéng)信、合作等良好的職業(yè)素質(zhì)。
圍繞機(jī)電專業(yè)崗位(群)的從業(yè)基本要求了確定人才培養(yǎng)的核心能力,形成了專業(yè)人才培養(yǎng)素質(zhì)要求,參照本科“卓越工程師”培養(yǎng)方式,將專業(yè)素質(zhì)要求總結(jié)概括為22條,包括了對(duì)人文、科學(xué)、知識(shí)、技能、素質(zhì)、法律意思、創(chuàng)新能力及職業(yè)精神等職業(yè)人才應(yīng)具備的全方位的基本素質(zhì)要求。依據(jù)專業(yè)素質(zhì)基本要求,結(jié)合就業(yè)準(zhǔn)入制度及機(jī)電專業(yè)就業(yè)的實(shí)際情況,最終確定本專業(yè)畢業(yè)生需取得中級(jí)以上機(jī)修鉗工、維修電工職業(yè)資格證,同時(shí)可選考車工、銑工、數(shù)控車工、可編程控制器程序設(shè)計(jì)師等職業(yè)資格證。
二、構(gòu)建融入職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐教學(xué)體系
圍繞機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),并結(jié)合相關(guān)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系。形成了以機(jī)電行業(yè)企業(yè)崗位及崗位(群)職業(yè)需求為導(dǎo)向,以機(jī)修鉗工、維修電工培養(yǎng)為特長(zhǎng),以職業(yè)技術(shù)素質(zhì)教育為主線,以專項(xiàng)訓(xùn)練為基礎(chǔ),綜合性實(shí)訓(xùn)為強(qiáng)化,頂崗實(shí)習(xí)為銜接“三維一體,三階遞進(jìn),二元并重”的實(shí)踐教學(xué)體系,培養(yǎng)機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試維修保養(yǎng)的一線技術(shù)技能人才。具體做法是整合原有的課程和分散的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,改為理實(shí)一體化課程,開設(shè)的實(shí)踐課程包括3周鉗工實(shí)訓(xùn)、4周機(jī)械設(shè)備運(yùn)行維護(hù)實(shí)訓(xùn)、4周典型機(jī)電設(shè)備拆裝維修實(shí)訓(xùn)、3周維修電工實(shí)訓(xùn)、7周的機(jī)電設(shè)備維修綜合實(shí)訓(xùn)及31周的頂崗實(shí)習(xí),實(shí)踐教學(xué)在整個(gè)人才培養(yǎng)中占的學(xué)時(shí)達(dá)62%。通過由單項(xiàng)到綜合到頂崗的人才培養(yǎng)模式,實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)目標(biāo),且教學(xué)效果良好。
三、對(duì)接職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)實(shí)施
教學(xué)體系建設(shè)完成后,重新修訂了專業(yè)教學(xué)大綱,將職業(yè)鑒定標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵寫入教學(xué)大綱,重新整理序化教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容對(duì)接行業(yè)企業(yè)實(shí)際需求。重新編寫了具有職業(yè)特色的鉗工、維修電工、機(jī)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)等特色教材,并結(jié)合專業(yè)發(fā)展規(guī)劃建設(shè)了滿足職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)的5個(gè)理實(shí)一體化教室,并加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室文化建設(shè),更多的融入企業(yè)文化,充分體現(xiàn)職業(yè)特色。同時(shí),有計(jì)劃地安排教師頂崗實(shí)習(xí),使授課教師具有行業(yè)企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷,對(duì)職業(yè)崗位有深刻認(rèn)識(shí),具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力,具備雙師素質(zhì)。為了保證教學(xué)質(zhì)量,改革了實(shí)踐教學(xué)考核方式,突出強(qiáng)化過程考核。專業(yè)理實(shí)一體課程、實(shí)踐課程都需要參考職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定實(shí)踐考核量化表,通過過程考核量化,使學(xué)生在具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力的同時(shí)形成良好的職業(yè)習(xí)慣,培養(yǎng)良好的職業(yè)精神,最終使學(xué)生具備從業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)。
同時(shí),將職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)踐教學(xué)相融合的教學(xué)改革需要軟硬件同步推進(jìn),這需要構(gòu)建與實(shí)踐教學(xué)體系相匹配的實(shí)訓(xùn)室,需要加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),尤其需要搞好校企合作關(guān)系,要使實(shí)踐教學(xué)具備職業(yè)性。近年機(jī)電專業(yè),在省財(cái)政專項(xiàng)建設(shè)支持下,已改建鉗工、普加實(shí)訓(xùn)室,擴(kuò)建了液壓與氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)電設(shè)備維修綜合實(shí)訓(xùn)、機(jī)電控制技術(shù)、機(jī)械創(chuàng)新等實(shí)訓(xùn)室及數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地。在職教集團(tuán)的帶動(dòng)下,在原有校外實(shí)訓(xùn)基地的基礎(chǔ)上,與一汽解放有限公司、長(zhǎng)春豐越有限公司等建立了友好合作關(guān)系,為人才培養(yǎng)提高了保證。
四、結(jié)論
本文簡(jiǎn)要介紹了機(jī)電專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的設(shè)計(jì)與實(shí)施情況,將職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)踐教學(xué)相融合的教學(xué)改革需要軟硬件同步推進(jìn),不僅要求有理念設(shè)計(jì),還要求教師具備雙師素質(zhì),要求具有功能完備的實(shí)訓(xùn)基地,要有切實(shí)可行的管理制度,高素質(zhì)的考評(píng)員隊(duì)伍,更需要良好的校企合作關(guān)系,我們需要不斷探索以提高教育教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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中職印刷技術(shù)專業(yè)絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)教學(xué)絲網(wǎng)印刷以其適應(yīng)范圍廣,印刷方式靈活多樣,印品墨層厚實(shí),承印物多樣化等特點(diǎn),而被廣泛地應(yīng)用。江門雅圖仕職校印刷技術(shù)專業(yè)絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系構(gòu)建和開展,是在為了更好適應(yīng)雅圖仕公司絲印人才和印刷市場(chǎng)人才需求的前提下提出的。
一、公司絲印調(diào)研及分析
1.公司技能人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
鶴山雅圖仕印刷有限公司目前主要有六大事業(yè)部:綜合產(chǎn)品事業(yè)部、紙袋事業(yè)部、咭書事業(yè)部、精品裝事業(yè)部、賀咭事業(yè)部、印后中央加工部,其中有五大事業(yè)部設(shè)有絲印科組,從事絲網(wǎng)印刷的技術(shù)人員和員工有上千人,然而較少員工專門學(xué)習(xí)過絲網(wǎng)印刷,較少技術(shù)人員只是在校學(xué)習(xí)期間部分課程講解過絲網(wǎng)印刷。
2.學(xué)校人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
目前,雅圖仕職校印刷專業(yè)開設(shè)有印刷班、計(jì)算機(jī)制版班、特種印刷班,均以膠印人才培養(yǎng)為主,沒有建立絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)室,沒有健全的絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程體系。
3.調(diào)研結(jié)論
絲網(wǎng)印刷在公司乃至印刷市場(chǎng)有廣泛的應(yīng)用,同時(shí)與膠印實(shí)訓(xùn)教學(xué)相比,絲印實(shí)訓(xùn)成本更低,本學(xué)期學(xué)校針對(duì)11級(jí)6個(gè)印刷專業(yè)班第一次開設(shè)了絲印實(shí)訓(xùn)課,實(shí)訓(xùn)物料花費(fèi)不足萬元。因此,獨(dú)立開設(shè)絲網(wǎng)印刷教學(xué)課程、有針對(duì)性地開設(shè)絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)教學(xué)很有必要,也有很大的可行性。
二、絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)室構(gòu)建
1.熟悉絲網(wǎng)印刷工藝
絲印實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)必須結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝和學(xué)校現(xiàn)有資源進(jìn)行合理配置,建立絲印實(shí)訓(xùn)室前必須熟悉絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)工藝流程。
圖1是傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷工藝,絕大部分工序可在學(xué)校進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué),只有印前底片制作需要在制版公司完成,主要是該工序設(shè)備投入非常大,在這方面雅圖仕職校可以有效利用公司印前資源。
根據(jù)絲網(wǎng)印刷工藝流程,中職學(xué)校可以針對(duì)膜版制作、印版制作、絲網(wǎng)印刷和成品質(zhì)量檢測(cè)及控制等工序作為實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
2.絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)室建設(shè)
結(jié)合絲網(wǎng)印刷工藝過程,根據(jù)雅圖仕職校實(shí)際情況,絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)室主要建設(shè)三個(gè)實(shí)驗(yàn)室:一個(gè)是繃網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室,主要用于絲網(wǎng)繃網(wǎng);一個(gè)是曬版實(shí)驗(yàn)室,即黑房,主要用于膜版制作和印版制作;一個(gè)是絲網(wǎng)印刷過程實(shí)驗(yàn)室,需要帶有水槽且連接公司的工業(yè)廢水處理中心。
三、絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)教學(xué)具體實(shí)施
中職教學(xué)的目標(biāo)是“培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的”,讓學(xué)生重點(diǎn)掌握從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的技能。同時(shí),實(shí)訓(xùn)教學(xué)也并非是完全拋棄理論教學(xué),真正的實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)該是實(shí)操與理論教學(xué)有機(jī)統(tǒng)一,逐步淡化理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)的界限,堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)訓(xùn)教學(xué)貫穿于整個(gè)理論教學(xué)。絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)教學(xué)具體實(shí)施主要從以下3個(gè)方面做文章:
1.課堂教學(xué)少講、精講、多練
逐步減少理論講解時(shí)間,在講解理論過程中注意圖標(biāo)、模型、演示、實(shí)驗(yàn)、實(shí)物、錄像等教學(xué)媒體的運(yùn)用,邊學(xué)邊干,講練結(jié)合。例如,在講解絲網(wǎng)種類的時(shí)候,如何區(qū)別尼龍絲網(wǎng)和滌綸絲網(wǎng),除了從外形和手摸之外,還可以運(yùn)用燃燒法,因?yàn)槟猃埡蜏炀]燃燒現(xiàn)象是不一樣的,中職學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)是很好奇和感興趣的。
2.根據(jù)上課內(nèi)容改變理論上課形式
一般理論教學(xué)都是老師講,學(xué)生聽,時(shí)間一長(zhǎng),學(xué)生難免會(huì)枯燥,有時(shí)可以考慮進(jìn)行“角色換位”,即學(xué)生上講臺(tái)講,老師坐在學(xué)生的位置上聽,進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。每次實(shí)訓(xùn)結(jié)束,都要進(jìn)行實(shí)訓(xùn)作業(yè)總結(jié),這時(shí)候可以先讓學(xué)生講實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的問題,對(duì)自己實(shí)訓(xùn)和別人的實(shí)訓(xùn)作業(yè)進(jìn)行“找茬”和“挑刺”,這樣活躍了課堂氣氛,學(xué)生的參與度也很高。
3.“生產(chǎn)式”絲印實(shí)訓(xùn)實(shí)施
“生產(chǎn)式”實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式是基于“行為導(dǎo)向”的教學(xué)理論,運(yùn)用“項(xiàng)目教學(xué)法”的一種新實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。其主要內(nèi)容是:構(gòu)建一個(gè)以完成某項(xiàng)實(shí)際工作任務(wù)的教學(xué)情境,使學(xué)生小組在教師的引導(dǎo)下進(jìn)入“生產(chǎn)者”的角色,在完成“工作目標(biāo)”的前提下,參與設(shè)計(jì)并了解實(shí)際絲印工作的一般步驟和工序,學(xué)會(huì)運(yùn)用基本理論知識(shí)解決實(shí)際問題的方法,在團(tuán)隊(duì)合作的學(xué)習(xí)氛圍下掌握必要的操作技能,形成良好的實(shí)訓(xùn)習(xí)慣,從而出色完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)。下面以絲網(wǎng)手工繃網(wǎng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程為例,說明“生產(chǎn)式”教學(xué)實(shí)訓(xùn)的具體開展和實(shí)施。
手工繃網(wǎng)實(shí)訓(xùn)課的工作任務(wù)是“采用尼龍絲網(wǎng)繃好一個(gè)網(wǎng)目線數(shù)為70目/in的木質(zhì)網(wǎng)框,網(wǎng)框大小為30×40cm”。首先,給學(xué)生播放在公司自制拍攝的氣動(dòng)繃網(wǎng)過程視頻,觀看后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)繃網(wǎng)的一般步驟;其次,讓學(xué)生以小組的形式去討論并設(shè)計(jì)完成手工繃網(wǎng)的步驟和方法;再次,教師檢查各組設(shè)計(jì)完成的繃網(wǎng)步驟;最后,在沒有明顯大錯(cuò)誤的情況下(允許小的錯(cuò)誤)讓各小組按照自己的計(jì)劃步驟進(jìn)行實(shí)際操作,完成手工繃網(wǎng)。
通過以上教學(xué)過程總結(jié)得出教師在設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)工作任務(wù)時(shí)需要把握以下4個(gè)原則:(1)該工作任務(wù)有清晰的說明,學(xué)生一看便知。(2)能將具體教學(xué)理論和實(shí)際技能相結(jié)合。(3)學(xué)生有自行設(shè)計(jì)方案的機(jī)會(huì)。(4)允許學(xué)生犯錯(cuò)誤,在實(shí)訓(xùn)中遇到困難能夠運(yùn)用已學(xué)知識(shí)克服和解決。
絲網(wǎng)印刷是印刷技術(shù)專業(yè)的重要內(nèi)容之一,也是雅圖仕職校印刷專業(yè)學(xué)生就業(yè)的重要渠道之一,更是鶴山雅圖仕印刷有限公司重要部門之一,故我校應(yīng)當(dāng)結(jié)合自己的實(shí)際情況和市場(chǎng)人才需求,建立健全絲網(wǎng)印刷實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程體系,培養(yǎng)出更加適合公司和印刷市場(chǎng)需求的高技能人才。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞 頂崗實(shí)習(xí) “DL”教學(xué)模式 PLC課程標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Research and Implementation of PLC Courses to Meet the Needs of Internships
WANG Miao
(Changchun Automobile Industry Institute, Changchun, Jilin 130013)
Abstract This paper is the study of vocational students at the insistence of internships, how to complete the "PLC and motor control technology" lesson plans and curriculum standards, professional training programs re-enacted by school-enterprise cooperation projects. The course covers the principles of programmable controllers, communications applications and WinCC configuration software and profibus fieldbus. Innovative proposed "DL (Doing by Learning)" is the "work-based learning" mode. Teaching design and production of integrated automobile production training table make the curriculum standardization, modularity. Achieve professional and industrial docking, docking curriculum and professional standards, the teaching process and the production process of education and teaching methods butt. Achieve the service for working running school-enterprise cooperation mechanisms.
Key words internship; "DL" teaching mode; PLC curriculum standardization, modularity
1 高職高專院校辦學(xué)特色的分析
企業(yè)急需培養(yǎng)掌握PLC電氣控制技術(shù)理論和知識(shí)和技能的電氣自動(dòng)化專業(yè)的人才,為了使學(xué)生盡早接觸到實(shí)際工作崗位的設(shè)備,更快地進(jìn)步,高職高專學(xué)校始終堅(jiān)持“校企融合,工學(xué)結(jié)合”的辦學(xué)體制,以“不能滿足企業(yè)人才培養(yǎng)的需要,就沒有我們存在的必要”的辦學(xué)理念為核心指導(dǎo)思想,以“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)為基礎(chǔ),不斷深化課程體系改革,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)化內(nèi)涵建設(shè),實(shí)現(xiàn)對(duì)人才的“知識(shí)、能力、素質(zhì)”全方面培養(yǎng)。學(xué)校利用學(xué)校與企業(yè)多年合作的契機(jī),現(xiàn)在安排學(xué)生學(xué)習(xí)理論和實(shí)習(xí)的比例為1:1。使他們每天工作的同時(shí)回到學(xué)校學(xué)習(xí)自動(dòng)化專業(yè)課程PLC與電機(jī)控制技術(shù),再到實(shí)際生產(chǎn)線上不斷應(yīng)用,再不斷學(xué)習(xí)、不斷提高。
目前90%的學(xué)生在第三第四學(xué)期與企業(yè)簽訂了就業(yè)協(xié)議并且深入生產(chǎn)一線頂崗實(shí)習(xí),要完成企業(yè)安排的正常八小時(shí)工作,還有的學(xué)生在外地實(shí)習(xí)。PLC與電機(jī)控制技術(shù)課程就是在第三、第四學(xué)期上課,讓學(xué)生實(shí)習(xí)好、學(xué)習(xí)好,就是本文研究的重點(diǎn),高職高專辦學(xué)特色促成了課題組成員通過從理論和實(shí)踐兩方面對(duì)PLC與電機(jī)控制技術(shù)課程的教學(xué)研究,使頂崗實(shí)習(xí)的學(xué)生無論在理論上還是實(shí)踐上都取得了優(yōu)異的成績(jī),全面提升學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
2 校企合作,研發(fā)PLC校內(nèi)實(shí)訓(xùn)臺(tái)
2.1 PLC課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
以往PLC與電機(jī)控制技術(shù)課程分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分,兩者在教學(xué)上自成體系互不干涉。專業(yè)技術(shù)理論教學(xué)和實(shí)習(xí)教學(xué)分段實(shí)施,理論教師和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師各負(fù)其責(zé)在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面難以形成有機(jī)結(jié)合。教學(xué)過程中往往出現(xiàn)“各自為政” 和“相互推諉” 的現(xiàn)象。往往是重理論輕實(shí)踐,理論教師往往是“一支粉筆一本書。”內(nèi)容的講解常常是“空” 而“虛”,給學(xué)生留大量作業(yè),學(xué)生用大量的時(shí)間背程序,應(yīng)付考試。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容更多的是簡(jiǎn)單驗(yàn)證理論結(jié)果,如一臺(tái)PLC可編程控制器帶一臺(tái)三相交流異步電動(dòng)機(jī)。或幾個(gè)指示燈學(xué)生可以通過PC機(jī)進(jìn)行編程,控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn),或指示燈循環(huán)亮滅。所做的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目較少,學(xué)生印象不深。但現(xiàn)在學(xué)生下廠頂崗實(shí)習(xí)了,他接觸到的是能生產(chǎn)出世界一流汽車的生產(chǎn)線,我們的教學(xué)方式和實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望。
2.2 研發(fā)PLC校內(nèi)實(shí)訓(xùn)臺(tái)
任課教師走訪學(xué)生實(shí)習(xí)單位,如一汽大眾公司,針對(duì)汽車行業(yè)進(jìn)行了調(diào)研,教師根據(jù)在生產(chǎn)第一線設(shè)備的研究,如焊裝車間、總裝車間的汽車輸送線。調(diào)研結(jié)果是汽車制造行業(yè)每個(gè)工位之間是流水線生產(chǎn),在生產(chǎn)線上各個(gè)環(huán)節(jié)都采用了PLC作為主控單元,同時(shí)用上位機(jī)WinCC監(jiān)控和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行通訊。
通過對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的電氣設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程進(jìn)行了研究。結(jié)合在不同工廠、不同車間頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生共同接觸的自動(dòng)化設(shè)備,就是汽車生產(chǎn)輸送線。結(jié)合學(xué)生知識(shí)的循序漸進(jìn)規(guī)律及全面性、課題組教師研制了來源于企業(yè),又適合學(xué)校教學(xué)的PLC與電機(jī)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)臺(tái)――汽車自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)工作臺(tái),本實(shí)訓(xùn)裝置貼近工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要求,是典型的汽車自動(dòng)生產(chǎn)線,設(shè)備從選材、工藝、流程、結(jié)構(gòu)、控制等各方面都從實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)出發(fā),考慮工學(xué)結(jié)合要求,有機(jī)融合了機(jī)械、電氣、氣動(dòng)知識(shí),整個(gè)實(shí)訓(xùn)臺(tái)就是學(xué)生工作、控制的生產(chǎn)設(shè)備。
通過該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的工作任務(wù)訓(xùn)練,能較好地鍛煉操作者程序編寫設(shè)計(jì)能力、自動(dòng)線設(shè)計(jì)開發(fā)能力、自動(dòng)線連接與調(diào)試能力、工程實(shí)施能力和安全意識(shí)。突出強(qiáng)調(diào)技術(shù)的綜合運(yùn)用。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備水平上了一個(gè)新的臺(tái)階,避免了過去教學(xué)與實(shí)際操作相脫節(jié)的教學(xué)局面。現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室是一周4天,8小時(shí)開放。滿足了頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生三班倒的工作、學(xué)習(xí)的需要。對(duì)在外地的同學(xué)以網(wǎng)絡(luò)為載體,及時(shí)發(fā)送教學(xué)課件、實(shí)訓(xùn)臺(tái)影像。教師制作、發(fā)送和批改和項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)頁,使外地學(xué)生也能同步學(xué)習(xí)。
3 課題研究的主要內(nèi)容
PLC課程的項(xiàng)目與任務(wù)的設(shè)計(jì)即是教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì),它是課程設(shè)計(jì)思路和教學(xué)目標(biāo)的具體體現(xiàn)。它即要符合企業(yè)和崗位技能需求,具有針對(duì)性,又要保持PLC知識(shí)的系統(tǒng)性與完整性。任課老師精選設(shè)計(jì)的每個(gè)實(shí)例項(xiàng)目要有一定的科學(xué)性、連貫性。由簡(jiǎn)到繁、由易到難。單元內(nèi)的實(shí)例都能有效地為該單元核心內(nèi)容的教學(xué)服務(wù),并且這些實(shí)例課題既能方便學(xué)生的學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效率又要包含工作現(xiàn)場(chǎng),本課程預(yù)計(jì)設(shè)置10項(xiàng)目。
項(xiàng)目一,硬件系統(tǒng)安裝及軟件系統(tǒng)的使用。該項(xiàng)目來源于工廠的主控單元PLC,要求學(xué)生了解它的硬件結(jié)構(gòu),硬件組態(tài)、硬件調(diào)試。同時(shí)工廠大量使用STEP7軟件,要求學(xué)生可以熟練使用該軟件的位指令。
項(xiàng)目二,輸送滾床轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng),通過PLC控制繼電器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、定時(shí)器控制,使?jié)L床輸送線實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)輸,旋轉(zhuǎn)運(yùn)輸。
項(xiàng)目三,PLC軟件程序控制伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)行車運(yùn)行。
項(xiàng)目四,指示燈控制系統(tǒng)。工廠中還有很多指示燈,它們可顯示不同的工作狀態(tài),因此對(duì)它們的控制也是學(xué)生必須掌握的。該項(xiàng)目來源于激光焊指示燈系統(tǒng),有紅黃綠三種指示燈,亮和滅各有不同的意義,閃爍的頻率代表不同的工作狀態(tài)。
項(xiàng)目五,PLC軟件程序控制變頻器、編碼器使升降臺(tái)變速運(yùn)行。學(xué)生學(xué)會(huì)用PLC控制交流電機(jī)就掌握了工廠的大多數(shù)設(shè)備的控制原理。
前五個(gè)項(xiàng)目完成基本可以設(shè)計(jì)了一個(gè)完整PLC和電機(jī)的控制系統(tǒng)。以上項(xiàng)目為第一學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行第二學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
項(xiàng)目六,機(jī)械手的設(shè)計(jì),運(yùn)用氣動(dòng)控制技術(shù)由PLC控制電磁閥使機(jī)械手按要求進(jìn)行快速移動(dòng)夾緊、松開動(dòng)作。
項(xiàng)目七,堆垛解垛控制系統(tǒng),用PLC的結(jié)構(gòu)化程序處理復(fù)雜的控制任務(wù),使學(xué)生學(xué)會(huì)在主循環(huán)組織塊中多次調(diào)用功能塊和功能。
項(xiàng)目八,PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用。
學(xué)會(huì)應(yīng)用通信模塊選擇調(diào)試好的任意兩個(gè)系統(tǒng)模塊,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)CPU315-2DP之間主從通信。
項(xiàng)目九,自動(dòng)線加工系統(tǒng)模塊上位機(jī)程序編寫、調(diào)試。
熟練應(yīng)用WinCC組態(tài)軟件圖形編輯器;掌握畫面切換、顯示畫面窗口、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)等方法和步驟。
項(xiàng)目十,WinCC組態(tài)軟件與Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的通信。
利用圖形編輯器組態(tài)加工模塊的畫面,顯示加工工位的計(jì)劃值、實(shí)際值時(shí)間信息;完成加工模塊的組態(tài)功能。能夠進(jìn)行上位機(jī)的控制及顯示。
4 情景教學(xué)案例
現(xiàn)以輸送滾床轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)為例進(jìn)行情景教學(xué)的案例進(jìn)行說明:
4.1 轉(zhuǎn)臺(tái)站控制要求
輸送滾床轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng),通過PLC控制繼電器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、定時(shí)器控制,使?jié)L床輸送線實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)輸,旋轉(zhuǎn)運(yùn)輸。
4.2 教學(xué)方法比較
沒有建造汽車自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)臺(tái)之前輸送輥床轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)項(xiàng)目我們只能通過PC機(jī)用應(yīng)用位邏輯指令編寫一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)程序。因?yàn)闆]有傳感器的輸入信號(hào),轉(zhuǎn)臺(tái)站工作情景根本無從談起。只能用仿真軟件驗(yàn)證程序編寫的正確與否。學(xué)生學(xué)習(xí)過程變成背誦程序過程。理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。現(xiàn)在課題組老師研制了與工作崗位控制系統(tǒng)一致的汽車自動(dòng)生產(chǎn)輸送線實(shí)訓(xùn)臺(tái),頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生他們?cè)诠S只是使用,但自己沒有編過能直接控制減速交流電動(dòng)機(jī)的程序,現(xiàn)在他們可以自己拆裝轉(zhuǎn)臺(tái)站,這樣對(duì)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)了解更深刻。可以對(duì)控制系統(tǒng)的硬件和軟件按控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編程調(diào)試。同樣是應(yīng)用位邏輯指令可以編寫多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序控制程序,所以學(xué)習(xí)興趣大增。
4.3 本項(xiàng)目的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)
(1) 掌握單相交流電動(dòng)機(jī)的工作原理及繼電器控制電動(dòng)機(jī)原理。(2) 掌握S7-300PLC位邏輯指令。能夠利用位邏輯指令構(gòu)建轉(zhuǎn)臺(tái)站控制系統(tǒng)。(3) 具有轉(zhuǎn)臺(tái)站控制系統(tǒng)的構(gòu)建、接線、編程、下載、調(diào)試的技能。(4) 學(xué)會(huì)操作汽車自動(dòng)線設(shè)備的轉(zhuǎn)臺(tái)站。
4.4 轉(zhuǎn)臺(tái)站組成及功能
轉(zhuǎn)臺(tái)站由轉(zhuǎn)速1300r/min、減速比1:50交流減速電機(jī)、電壓DC24V、四路的繼電器、額定電壓DC10~30V、額定電流200mA、檢測(cè)距離10mm的電感傳感器1及檢測(cè)距離4mm的電感傳感器2、滾輪導(dǎo)軌、輸送輥床、鈑金結(jié)構(gòu)件、機(jī)械零部件組成。主要部件功能如下:(1)交流減速電機(jī)1:用來通過同步帶/輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)交流減速電機(jī)2:用來通過驅(qū)動(dòng)滾輪在導(dǎo)軌運(yùn)行,達(dá)到轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的功能。(3)繼電器:用來控制輥床交流減速電機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)交流減速電機(jī)的啟動(dòng)/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn),當(dāng)PLC輸出信號(hào)給繼電器線圈時(shí)電機(jī)運(yùn)行。(4)電感傳感器1:用來檢測(cè)輸送滾床出入口滑撬的位置,實(shí)現(xiàn)傳輸定位,當(dāng)檢測(cè)到滑撬物料時(shí)給PLC提供輸入信號(hào)。(5)電感傳感器2:用來轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)到位檢測(cè),當(dāng)檢測(cè)到轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)到位時(shí)給PLC提供輸入信號(hào)。
4.5 軟件設(shè)計(jì)(圖1)
4.6 項(xiàng)目實(shí)施
4.7 評(píng)價(jià)過程
為了全面客觀地評(píng)價(jià)每個(gè)同學(xué)項(xiàng)目完成的質(zhì)量和總結(jié)成果,我們制作的自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)表。每完成一個(gè)項(xiàng)目,就需要填寫自評(píng)表、互評(píng)表。其中包括知識(shí)考評(píng)、軟件編程、實(shí)際操作、項(xiàng)目驗(yàn)收、聯(lián)系實(shí)際工作的創(chuàng)新點(diǎn)五大方面的考核。
5 總結(jié)
通過針對(duì)滿足頂崗實(shí)習(xí)需求的PLC課程的研究與實(shí)施,使PLC與電機(jī)控制技術(shù)的課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)管理貼近工廠實(shí)際上了一個(gè)新的臺(tái)階。使高職高專學(xué)生在堅(jiān)持頂崗實(shí)習(xí)的情況下,理論聯(lián)系實(shí)際,在很短的時(shí)間里很好地掌握PLC技術(shù)、WinCC監(jiān)控軟件、Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的知識(shí)。使學(xué)生具備了PLC常用指令的分析應(yīng)用能力、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、接線、調(diào)試及故障排除能力。分析問題和解決問題的能力及溝通協(xié)作的能力。也充分滿足了企業(yè)對(duì)頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生實(shí)力的要求。在實(shí)踐中使高職高專學(xué)生實(shí)踐能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)突顯。目前學(xué)業(yè)完成的學(xué)生已在一汽大眾、大連發(fā)動(dòng)機(jī)、大連變速器、一汽解放公司、一汽技術(shù)中心、米其林輪胎、一汽豐越等多家國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)工作,成為企業(yè)電氣設(shè)計(jì)維修的技術(shù)骨干。教學(xué)內(nèi)容科學(xué)優(yōu)化,進(jìn)而為實(shí)習(xí)的崗位更好地服務(wù)。
吉林省高等教育教學(xué)研究課題:吉教高字【2012】45號(hào)
參考文獻(xiàn)
[1] 胡健.西門子S7-300/400PLC工程應(yīng)用(第2版).北京航空航天大學(xué)出版社,2011.9.
【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化 生產(chǎn)線 調(diào)研 安裝
《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維修》課程是三年制高職機(jī)電一體化專業(yè)開設(shè)的實(shí)踐性很強(qiáng)的技能型專業(yè)核心課程,也是機(jī)電設(shè)備安裝、調(diào)試、操作、維修等從業(yè)人員的必修專業(yè)課程。本課程需要《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》、《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試》、《機(jī)械制造技術(shù)》, 的能力,掌握一定的機(jī)電一體化系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)及檢修的基本技能。本課程以模塊化生產(chǎn)加工培訓(xùn)系統(tǒng)(MPS)為載體,通過綜合技能訓(xùn)練,使學(xué)生能夠正確使用工具、儀器和儀表,根據(jù)給定技術(shù)資料,能獨(dú)立完成自動(dòng)生產(chǎn)線的安裝,調(diào)試及維護(hù)工作,在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作,培養(yǎng)質(zhì)量、實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)等方面素質(zhì)。
一、調(diào)研目的
(1)通過調(diào)研,明確行業(yè)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線崗位職責(zé)和崗位知識(shí)、技能的要求,從而科學(xué)合理設(shè)置課程內(nèi)容,提高學(xué)生技能。
(2)通過調(diào)研,明確行業(yè)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線人才職業(yè)綜合能力的要求,課程內(nèi)容的設(shè)置注重全方位培養(yǎng)學(xué)生能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德。
(3)通過調(diào)研,了解相關(guān)行業(yè)對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線崗位工作人員的具體要求情況,包括基本素質(zhì)的要求、基本能力的要求、綜合能力的要求。總結(jié)課程開發(fā)基本思路、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)具體操作方法。了解企業(yè)對(duì)《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修》課程的見解,相關(guān)專業(yè)技術(shù)知識(shí)及技能的需求狀況,以便進(jìn)行該課程內(nèi)容設(shè)置、課程培養(yǎng)目標(biāo)、課程教學(xué)模式,課程實(shí)踐環(huán)節(jié)和課程教學(xué)大綱的更新完善,努力從課程的各方面加強(qiáng)與企業(yè)的交流,力爭(zhēng)將《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修》課程建設(shè)成為學(xué)校精品課程。
(4)通過調(diào)研,了解機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生工作情況,聽取他們對(duì)《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修》課程的建議,現(xiàn)在工作中需要哪些自動(dòng)生產(chǎn)線相關(guān)知識(shí)和實(shí)踐能力。
二、調(diào)研內(nèi)容
圍繞著上述目標(biāo),我們著重確定了以下調(diào)研內(nèi)容:
(1)崗位職責(zé)要求;(2) 崗位知識(shí)技能要求;(3) 職業(yè)綜合能力要求;(4) 職業(yè)資格證書要求。
三、調(diào)研方法
本課程調(diào)研于2010年8月到蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2011年11月到西安航天九院第16研究所,西安東風(fēng)儀表廠,2012年5月至6月期間走訪西安東方機(jī)械有限公司、西安理工大學(xué)、西安天虹電器有限公司、漢江螺紋磨床研究所等進(jìn)行實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。采用調(diào)查、走訪、開小型座談會(huì)、發(fā)放調(diào)查表,專業(yè)畢業(yè)生座談等多種形式,了解其他高校《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修》課程的建設(shè)情況及企業(yè)對(duì)課程相關(guān)知識(shí)及技能的要求,征求企業(yè)對(duì)該課程內(nèi)容設(shè)置,課程教學(xué)模式,教學(xué)大綱的改進(jìn)意見。調(diào)研過程中認(rèn)真聆聽高校和企業(yè)對(duì)《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修》課程好的建議和課程建設(shè)思路,認(rèn)真記錄調(diào)研的各個(gè)環(huán)節(jié),調(diào)研中盡早發(fā)現(xiàn)自身課程建設(shè)的不足,與企業(yè)共同探討好的改進(jìn)方法。
四、調(diào)研結(jié)果及結(jié)論
本課程調(diào)研共發(fā)放調(diào)查問卷30張,回收30張,對(duì)調(diào)查問卷進(jìn)行了周密翔實(shí)的統(tǒng)計(jì),結(jié)果如下,填寫認(rèn)為自動(dòng)生產(chǎn)線安裝、調(diào)試與維修技術(shù)的重要性較大的問卷為28份,填寫自動(dòng)生產(chǎn)線在企業(yè)中有重要應(yīng)用的問卷為27份,填寫使用自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修技術(shù)的崗位為機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試的問卷為29份,填寫使用自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修技術(shù)的崗位為機(jī)電一體化系統(tǒng)的安裝的問卷為26份,29份問卷認(rèn)為自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修工作中液壓與氣動(dòng)知識(shí)比較重要,30份問卷認(rèn)為自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修工作中傳感器方面知識(shí)比較重要,27份問卷認(rèn)為自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修工作中電氣控制方面的知識(shí)比較重要,30份問卷認(rèn)為自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修工作中可編程序控制器方面,29份問卷認(rèn)為課程教學(xué)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)安裝能力的訓(xùn)練,28份問卷認(rèn)為課程教學(xué)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)學(xué)生電氣控制系統(tǒng)的安裝,調(diào)試及故障診斷能力的培養(yǎng),30份調(diào)查問卷認(rèn)為課程教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生可編程序控制器軟件編程與調(diào)試方面的能力,29份調(diào)查問卷認(rèn)為課程教學(xué)應(yīng)采取理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式,在做中學(xué),學(xué)中做,30份調(diào)查問卷認(rèn)為學(xué)習(xí)完本課程后學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠獲得機(jī)電一體化高級(jí)工及維修電工技能證書。
五、改進(jìn)措施
(一)更新思路
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的飛速發(fā)展,新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),教材內(nèi)容往往滯后,課程的教學(xué)應(yīng)該進(jìn)一步、更深入的和行業(yè)結(jié)合,加大市場(chǎng)調(diào)研的力度,及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。建設(shè)機(jī)電綜合創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室,采取形式多樣的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生自動(dòng)生產(chǎn)線安裝、調(diào)試及維護(hù)的能力。
(二)注重教學(xué)方法
改進(jìn)教學(xué)模式,加大實(shí)踐操作環(huán)節(jié)在課程教學(xué)中的比例,課程建設(shè)中題庫和《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修》課程多媒體課件的建設(shè)還要不斷地更新、完善,以適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展,進(jìn)一步優(yōu)化授課的各個(gè)環(huán)節(jié),努力建設(shè)出富有特色的課程體系。注重啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。
(三)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)
要繼續(xù)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng),加大實(shí)訓(xùn)的力度,增加實(shí)訓(xùn)的時(shí)間、按行業(yè)的要求培養(yǎng)出市場(chǎng)所需的熟練的技能型人才,實(shí)現(xiàn)真正的“零距離”。多建立校外實(shí)習(xí)基地,讓學(xué)生到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多看看,了解企業(yè)對(duì)學(xué)生的各方面要求。
(四)加強(qiáng)師資建設(shè)
《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修》課程是重要的專業(yè)核心課程,教師隊(duì)伍建設(shè)必然是重中之重。繼續(xù)引進(jìn)機(jī)電類高學(xué)歷的人才,鼓勵(lì)現(xiàn)有教師深造學(xué)習(xí),完善教師的培訓(xùn)學(xué)習(xí)制度,建立有效的學(xué)習(xí)進(jìn)修機(jī)制,盡快建成一支高水平的師資隊(duì)伍,為自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝及調(diào)試課程的發(fā)展保駕護(hù)航。
關(guān)鍵詞:互換性與技術(shù)測(cè)量;項(xiàng)目教學(xué);探索與實(shí)踐
應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法的意義
現(xiàn)代的高等工程教育就是要結(jié)合工程實(shí)踐的教學(xué),培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)需要的具有全面能力和素質(zhì)的工程人才。項(xiàng)目教學(xué)是一種能力本位的教學(xué)方法,按照各種完整的項(xiàng)目組織知識(shí),交給學(xué)生去做、去學(xué),在反反復(fù)復(fù)的基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)中,學(xué)到一些必要的知識(shí),形成各種能力。其指導(dǎo)思想是將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)項(xiàng)目交給學(xué)生獨(dú)立完成,從信息的收集、方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施到完成后的評(píng)價(jià),都由學(xué)生具體負(fù)責(zé);教師起到咨詢、指導(dǎo)與解答疑難的作用,不僅僅是把教師掌握的現(xiàn)成知識(shí)技能傳遞給學(xué)生;通過對(duì)一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際操作,要使所有學(xué)生能夠了解和把握完成項(xiàng)目的每一環(huán)節(jié)的基本要求與整個(gè)過程的重點(diǎn)、難點(diǎn),在教學(xué)的過程中培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)解決問題、總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作、與人溝通和交流的能力以及創(chuàng)新的能力,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的綜合專業(yè)素質(zhì)的目的。
應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行課程改革的目標(biāo)
由于《互換性與技術(shù)測(cè)量》這門課程理論性較強(qiáng),結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)方法,我們做了些創(chuàng)新和改革,課改的目標(biāo)的是想培養(yǎng)學(xué)生具有公差和配合等方面的理論知識(shí),同時(shí)掌握技術(shù)測(cè)量的手段和方法,既能根據(jù)圖紙的要求生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,又能進(jìn)行正確的質(zhì)量檢測(cè)。
具體可以從以下幾個(gè)方面來說:(1)在技能方面,學(xué)生要能認(rèn)知和熟悉各種計(jì)量器具,掌握常用計(jì)量器具的使用方法和維護(hù)方法,正確選擇和使用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的常用計(jì)量器具,能對(duì)一般幾何量和典型零件進(jìn)行測(cè)量與檢測(cè),懂得如何保養(yǎng)測(cè)量?jī)x器,并建立這種意識(shí)。(2)在知識(shí)層面上,要求學(xué)生初步建立互換性的基本概念。熟知和理解孔和軸的極限偏差與配合,形狀和位置公差及檢測(cè),表面粗糙度及檢測(cè),測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ),滾動(dòng)軸承的互換性、鍵配合的互換性及檢測(cè),圓錐互換性及檢測(cè)、齒輪傳動(dòng)的互換性及測(cè)量,螺紋的互換性及檢測(cè),尺寸鏈等知識(shí),加深對(duì)互換性基本概念的理解,了解常見幾何參數(shù)公差與配合的應(yīng)用。(3)在學(xué)生自身學(xué)習(xí)的過程中,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、溝通交流和互動(dòng)能力、團(tuán)隊(duì)合作和協(xié)調(diào)能力等。學(xué)生能主動(dòng)積極地學(xué)習(xí)和思考問題,能在檢測(cè)中找到問題,通過與他人溝通交流,尋求解決問題的方法。
《互換性與技術(shù)測(cè)量》課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)
經(jīng)過多次的課程改革探討,構(gòu)建了“教、學(xué)、做”一體化課程教學(xué)模式。理論課程的實(shí)施使學(xué)生在專業(yè)知識(shí)方面打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),盡量引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考和提出問題,應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決綜合問題,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,不是僅僅依靠課本灌輸?shù)挠邢薜耐ㄓ弥R(shí)。實(shí)踐環(huán)節(jié)是通過設(shè)計(jì)一系列具體測(cè)量項(xiàng)目來開展,為了能夠順利開展實(shí)訓(xùn),本院教師精心設(shè)計(jì)編寫實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書和實(shí)訓(xùn)報(bào)告,內(nèi)容如表1所示。
在實(shí)訓(xùn)過程中,強(qiáng)調(diào)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,使學(xué)生由被動(dòng)角色轉(zhuǎn)換為主動(dòng)角色,能運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和測(cè)量方法等完成項(xiàng)目中設(shè)定的任務(wù),解決項(xiàng)目中遇到的實(shí)際問題。在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程中,教師起引導(dǎo)作用,學(xué)生進(jìn)行小組討論,提出解決問題的方案完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。同時(shí)通過完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告和回答發(fā)散性的問題,學(xué)生能更加靈活地把握、運(yùn)用知識(shí),去思考專業(yè)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性。通過協(xié)作培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作協(xié)調(diào)能力與語言交流溝通能力。
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施
根據(jù)以上的課改思路和設(shè)計(jì)內(nèi)容,教師做了相應(yīng)的準(zhǔn)備,對(duì)實(shí)訓(xùn)課的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,課程的進(jìn)度、上課方法、情境的設(shè)置等都在商討中達(dá)成一致,實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施方案如表2所示。
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施效果和存在的問題
從課程開展的效果來看,學(xué)生對(duì)實(shí)物、測(cè)量器具有很大的興趣,都很樂意親自動(dòng)手測(cè)量,希望有較大的自主性,想通過自己的想法去解決問題,學(xué)習(xí)效率和熱情比較高。學(xué)生反映這種邊學(xué)、邊做的課程安排效果好,增強(qiáng)了他們的實(shí)際操作能力,開拓了思維方式。
但在課程的實(shí)施過程中也存在著一些問題:(1)學(xué)生管理難,學(xué)生太多,實(shí)訓(xùn)課課堂很難控制。(2)儀器管理難,學(xué)生好奇心很強(qiáng),保證設(shè)備的完整性有一定的難度。目前采取的措施是教師要對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作有嚴(yán)格的要求,每次對(duì)使用過的儀器進(jìn)行檢查,并且做詳細(xì)的記錄,這樣教師增加了很大的工作量。(3)教師之間的聯(lián)系、溝通,進(jìn)度、實(shí)驗(yàn)的教學(xué)統(tǒng)一也有一定的困難。
盡管難度大,但目前跟學(xué)生交流后,感覺效果還不錯(cuò),學(xué)生有主動(dòng)性,有很大的興趣,樂意自己去測(cè)量,用自己思考的方法去解決問題,提高學(xué)習(xí)熱情,在潛移默化中提高了自身的綜合能力。總之,對(duì)《互換性與技術(shù)測(cè)量》這門課程引入項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)改革的初次探索和實(shí)踐,目前看來還是初見成效的。
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關(guān)鍵詞:電氣控制;PLC;教學(xué)模式;項(xiàng)目教學(xué)法;實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)19-0281-02
一、概述
當(dāng)前,人們的生產(chǎn)、生活都在逐步走向自動(dòng)化、智能化,而所應(yīng)用的設(shè)備一般均涉及電氣控制技術(shù),PLC及其網(wǎng)絡(luò)更是被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱之一,是自動(dòng)化控制領(lǐng)域一種極其重要的控制設(shè)備。因此,“電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)”在機(jī)械制造與自動(dòng)化、液壓與氣動(dòng)技術(shù)等專業(yè)的課程體系中具有重要的地位,是高校相關(guān)專業(yè)課程體系中和社會(huì)、企業(yè)需求結(jié)合最緊密的應(yīng)用類課程之一。隨著社會(huì)、企業(yè)對(duì)高校人才動(dòng)手和操作能力要求的不斷提高,所招聘的人才無不要求要有工作經(jīng)驗(yàn),而目前,高職學(xué)校的生源質(zhì)量普遍較差,部分學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式有厭倦情緒,他們不知道在校期間學(xué)習(xí)的目的是為了什么,不知道學(xué)完這些課程或某門課程后,能做什么事情,因此,職業(yè)教育教學(xué)必須改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法,使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)工作任務(wù),以工作任務(wù)引領(lǐng)學(xué)生由理論項(xiàng)目實(shí)踐,通過完成每一個(gè)工作項(xiàng)目來理解其中所包含的理論知識(shí),把理論知識(shí)融合到每一個(gè)實(shí)踐操作中,這樣,一方面加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作能力培養(yǎng),另一方面又提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
二、本課程的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺點(diǎn)
《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》是一門非常重要的專業(yè)課,主要講授的是:常用低壓電器、電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)、典型機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析、電氣控制線路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、PLC的構(gòu)成及工作原理、PLC的指令系統(tǒng)、梯形圖及編程方法、PLC的應(yīng)用、PLC的通信及安裝接線等。特點(diǎn):文字?jǐn)⑹龀橄蟆I(yè),原理圖很多,對(duì)于沒有學(xué)過相關(guān)知識(shí)的高職學(xué)生來講,很難想象出它的具體實(shí)物形象,且在聽課中普遍感覺枯燥乏味,總感覺似懂非懂。對(duì)于本課程的教學(xué),以前一直都是采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,課堂上以教師講授為主,學(xué)生被動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí),過后再去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。教學(xué)效果不好,教師講得很累,而學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐技能并沒有很好地掌握,滿足不了學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工作的需要,更沒有達(dá)到高職高專培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才的目標(biāo),針對(duì)這種情況,對(duì)該課程的教學(xué)模式進(jìn)行了改革。
三、新的教學(xué)模式
1.在理論中的實(shí)踐。采用多媒體教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量。我在使用多媒體講解《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》的理論知識(shí)時(shí),適時(shí)通過圖片的展示使學(xué)生認(rèn)識(shí)元件的實(shí)際外形,并通過對(duì)動(dòng)畫課件的解說,使學(xué)生掌握電氣元件的工作過程、電氣控制線路的工作原理、PLC控制原理等,還結(jié)合教室中現(xiàn)有的電氣元件及電氣控制線路來講解元件的物理特性及線路的控制原理。這種理論中帶有實(shí)際的講解,不僅使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更直觀的認(rèn)識(shí),還讓學(xué)生有了一個(gè)載體來存放所學(xué)的理論知識(shí)且不易忘記,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心和積極性。
2.項(xiàng)目教學(xué)法。項(xiàng)目教學(xué)法,就是師生以團(tuán)隊(duì)的形式,實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,完成一個(gè)項(xiàng)目的過程,在這一過程中學(xué)生掌握教學(xué)計(jì)劃涵蓋的教學(xué)內(nèi)容。先由教師演示每個(gè)項(xiàng)目的結(jié)果,然后講授完成項(xiàng)目需要的理論知識(shí),項(xiàng)目需要到的理論知識(shí)講透、講深,其他內(nèi)容少講或不講。最后,由學(xué)生動(dòng)手操作。通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng),學(xué)生在做的過程中,學(xué)會(huì)思考、看書、查詢資料;問同學(xué)、問老師,促使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),促使學(xué)生從“要我學(xué)習(xí)”向“我要學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變。這種以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng),知識(shí)是通過項(xiàng)目的實(shí)踐而形成,學(xué)生厭學(xué)的問題可得到改善;學(xué)生為了項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn),會(huì)積極、主動(dòng)地去制定解決問題的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)。由于我們學(xué)生的基礎(chǔ)及接受能力差異很大,因此在教學(xué)中將項(xiàng)目案例設(shè)置成難度不同的幾個(gè)層次,普通學(xué)生只做基本要求,而對(duì)于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生可以做一些難度較高的項(xiàng)目,做到因材施教,結(jié)合學(xué)校的現(xiàn)有資源,我們精心設(shè)計(jì)了12個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目。分別為:教室各用電設(shè)備電氣控制、設(shè)備驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的正確使用、設(shè)備驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)控制、設(shè)備驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)控制、設(shè)備驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制、C6140車床電氣控制、Z3050鉆床電氣控制、電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的PLC控制、電動(dòng)機(jī)正/反轉(zhuǎn)的PLC控制、十字路通燈控制的模擬、機(jī)械手動(dòng)作的模擬、自動(dòng)配料裝車系統(tǒng)控制。每個(gè)項(xiàng)目都是由“任務(wù)布置、組建小組、項(xiàng)目分析、制定方案、項(xiàng)目實(shí)施、知識(shí)培訓(xùn)、項(xiàng)目評(píng)估”七個(gè)環(huán)節(jié)組成,教師首先說明課堂上要完成的任務(wù)和課后作業(yè)的要求,讓學(xué)生在課堂上照著項(xiàng)目案例做。每個(gè)小任務(wù)都要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成,教師巡視并隨時(shí)指導(dǎo)。時(shí)間到,教師根據(jù)學(xué)生提出的問題和自己觀察、經(jīng)驗(yàn)分析難點(diǎn),并作演示講解,之后學(xué)生再繼續(xù)做,再總結(jié),如此反復(fù),按計(jì)劃完成一個(gè)項(xiàng)目。課后學(xué)生根據(jù)自己做案例時(shí)的經(jīng)驗(yàn)及自己的愛好,提出自己的創(chuàng)想設(shè)計(jì),并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立地完成,進(jìn)一步提高知識(shí)的吸收程度。最后,教師和學(xué)生們一起對(duì)他們課上、課后的作品進(jìn)行欣賞講評(píng),選出優(yōu)秀作品,并給予相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì),同學(xué)們激情高漲,認(rèn)真學(xué)習(xí),積極動(dòng)手,做出了很多優(yōu)秀的作品。通過項(xiàng)目式教學(xué)不僅大大提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,也使他們的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)精神和敬業(yè)精神等綜合能力得到了有效鍛煉,為他們走上工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.實(shí)踐教學(xué)。學(xué)生對(duì)本課程理論知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí),之后又通過相應(yīng)的項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行了驗(yàn)證和實(shí)際操作能力的鍛煉與提高,但是通過什么辦法讓學(xué)生的這些能力在以后工作中能夠得到更好地運(yùn)用,使他們?cè)诠ぷ髦竽軌蚝芸斓剡M(jìn)入工作狀態(tài)呢?當(dāng)然是通過實(shí)踐的手段去實(shí)現(xiàn),就是所謂的教學(xué)實(shí)踐,把以后可能的工作內(nèi)容作為學(xué)生實(shí)踐的任務(wù),使理論很好地結(jié)合了實(shí)際,為以后的工作做好準(zhǔn)備。根據(jù)學(xué)校現(xiàn)有資源對(duì)學(xué)生安排了以下的實(shí)踐環(huán)節(jié):廣數(shù)983系統(tǒng)數(shù)控車床電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、西門子802D系統(tǒng)數(shù)控銑床電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、fanuc系統(tǒng)數(shù)控車床電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、三菱系統(tǒng)數(shù)控銑床電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、CA6140普通車床電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、雙坐標(biāo)鏜床電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、牛頭刨床電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)。通過這樣的教學(xué),一方面使教師的教學(xué)水平得到充分發(fā)揮,學(xué)校的教學(xué)資源得到充分使用;另一方面不斷提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自我解決實(shí)際實(shí)踐問題的能力,使學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)不再感到抽象和枯燥,學(xué)生全身心地投入到實(shí)踐活動(dòng)中去,將本課程的知識(shí)徹底理解并掌握,實(shí)操能力也得到了很大的提高,而且對(duì)以后的工作內(nèi)容和工作環(huán)境有了更深入的了解,提升了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。為了更好地提高教學(xué)效果,還安排了如下的社會(huì)實(shí)踐:(1)邀請(qǐng)優(yōu)秀畢業(yè)生來學(xué)校作講座和報(bào)告;(2)充分利用各種社會(huì)關(guān)系,帶領(lǐng)學(xué)生去相關(guān)企業(yè)參觀;(3)通過學(xué)校組織,去企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí),深入學(xué)習(xí)。
因本課程的實(shí)踐性很強(qiáng)的,為使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際應(yīng)用緊密地結(jié)合起來,很好地提高教學(xué)效果,本文探索了新的教學(xué)模式并進(jìn)行了實(shí)踐,實(shí)踐表明,該課程教學(xué)質(zhì)量和效果得到了較大改善,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐能力得到提高,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中始終有一種求知欲,較好地解決了高職學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性較差的問題,并能使絕大部分學(xué)生都能參與到教學(xué)活動(dòng)中來,既強(qiáng)化了學(xué)生的綜合技能,也鍛煉和提高了學(xué)生的思維能力、分析及解決問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,充分挖掘了學(xué)生的創(chuàng)新能力,就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力得到提升,值得推廣和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]賀麗平,李劍.《電氣控制與PLC》課程實(shí)踐教學(xué)思路的探索[J].黑龍江科技信息,2009,(30):231.
Abstract "The Design of Mechatronics System" is a practical and comprehensive curriculum, but there are disadvantages like outdated content, insufficient practicality monotonous teaching methods in the present teaching.In order to improve the the effect and quality of teaching,and to strengthen the students' practical ability, a series of reform measures on the teaching goal, teaching content, teaching methods, teaching practice and exam method are proposed.
Key words The design of mechatronic system; teaching system; higher vocational education; reform measures
高等職業(yè)教育近幾年來在中國(guó)得到了飛速發(fā)展,高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是具備某一特定職業(yè)或職業(yè)群所需綜合職業(yè)能力的,為生產(chǎn)和管理第一線服務(wù)的應(yīng)用型、技術(shù)型人才。而傳統(tǒng)的課程教學(xué)體系已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的目標(biāo),改革課程的教學(xué)體系,加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手和應(yīng)用能力培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)高等職業(yè)教育辦學(xué)特色的根本途徑。
高等職業(yè)教育機(jī)電類畢業(yè)生主要面向現(xiàn)代制造業(yè)等高新技術(shù)企業(yè)從事機(jī)電一體化產(chǎn)品、現(xiàn)代制造設(shè)備、IT產(chǎn)品、生物醫(yī)藥產(chǎn)品等智能化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)、生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)銷售等技術(shù)工作。“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是高職機(jī)電類專業(yè)的一門重要的專業(yè)核心課程,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)、控制及調(diào)試能力具有重要作用。這門課程涉及了PLC、單片機(jī)、傳感與檢測(cè)、機(jī)電傳動(dòng)控制等多門課程的知識(shí),綜合性、系統(tǒng)性和應(yīng)用性強(qiáng),僅僅通過課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到這門課程的教學(xué)目標(biāo)的。本文結(jié)合“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中存在的問題,為高等職業(yè)教育教學(xué)體系的改革做一些有益的探討。
1 存在的問題
(1)內(nèi)容多。對(duì)機(jī)械類專業(yè)本科生而言,“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的教學(xué)內(nèi)容包括機(jī)電一體化相關(guān)概念、機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)電接口技術(shù)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、伺服系統(tǒng)、微機(jī)控制與編程、檢測(cè)傳感裝置、典型機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)例等諸多內(nèi)容。許多學(xué)生反映知識(shí)點(diǎn)多而繁雜,難以記住。
(2)難度高。“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的教學(xué)內(nèi)容中的步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)的控制,涉及復(fù)雜的參數(shù)設(shè)置和接線,接口技術(shù)中涉及不同I/O模塊的校準(zhǔn)、轉(zhuǎn)換與編程,這些知識(shí)抽象,理解起來比較困難,很多同學(xué)在學(xué)習(xí)時(shí)都是一臉茫然,叫苦不迭。
(3)不會(huì)用。“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中涉及許多機(jī)電一體化元器件,上課時(shí)老師很賣力地講,學(xué)生凝神地聽,但是實(shí)際中使用這些元器件時(shí),往往不會(huì)選擇型號(hào),選擇了型號(hào)又不知道如何接線。
(4)教學(xué)方法單一。這是高職“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的主要問題。受傳統(tǒng)教育觀念的影響,課堂形成了“講臺(tái)上老師滔滔不絕,講臺(tái)下學(xué)生昏昏欲睡”的狀況,結(jié)果是“老師怒其不爭(zhēng),學(xué)生卻哀其不幸”。這種教學(xué)局面形成造成了學(xué)生根本無法真正理解機(jī)電一體化課程的基礎(chǔ)知識(shí),很多學(xué)生學(xué)了一學(xué)期卻還不知道如如何控制機(jī)電一體化設(shè)備,這樣的教學(xué)無法達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。
(5)教材內(nèi)容不適應(yīng)高職教育的新要求。目前可以將學(xué)校中使用的“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”教材歸為兩類,一類是常規(guī)類,另一類是項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)類。常規(guī)類教材按照機(jī)電一體化的概念、機(jī)械系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、接口技術(shù)、控制系統(tǒng)等內(nèi)容劃分各個(gè)獨(dú)立章節(jié)。這類教材具有完整的體系、模塊化的結(jié)構(gòu)、層次分明的內(nèi)容,但其重理論輕實(shí)踐,實(shí)理脫節(jié),對(duì)職業(yè)院校學(xué)生的工程應(yīng)用能力培養(yǎng)不足。如果任課教師按照教材的順序進(jìn)行教學(xué),學(xué)生就難以搞清楚如何設(shè)計(jì)并控制某一種機(jī)電一體化產(chǎn)品,不利于培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)電設(shè)計(jì)能力和編程控制思維。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式類教材能從職業(yè)崗位需求出發(fā),以項(xiàng)目和任務(wù)引出知識(shí)點(diǎn)。該類教材編寫形式直觀生動(dòng),增強(qiáng)了可操作性和可讀性。但是,該類教材的系統(tǒng)在面向職業(yè)崗位的系統(tǒng)性方面稍顯不足。當(dāng)學(xué)生很努力地學(xué)會(huì)了書本知識(shí),信心滿滿地去設(shè)計(jì)一個(gè)新項(xiàng)目時(shí),卻仍然感覺無從下手。
2 改革措施
2.1 教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)的目標(biāo)不僅要使學(xué)生必須掌握典型機(jī)電一體化元器件與典型機(jī)電一體化設(shè)備的基本原理,形成機(jī)電一體化技術(shù)的思維理念,更重要的是根據(jù)實(shí)際情況會(huì)合理選用機(jī)電一體化元器件型號(hào),能夠根據(jù)元器件說明書接線,將若干元器件組合成機(jī)電一體化系統(tǒng)完成一定的控制功能。
2.2 教學(xué)內(nèi)容
機(jī)電一體化技術(shù)是發(fā)展非常迅速的一種技術(shù),市場(chǎng)上新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),但現(xiàn)有的“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”教材內(nèi)容比較陳舊,與實(shí)際生產(chǎn)脫節(jié);偏重理論講解,應(yīng)用實(shí)例少,實(shí)用性差;實(shí)物插圖少,內(nèi)容抽象;機(jī)電一體化實(shí)例不夠典型,不能與前面章節(jié)形成有效融合。
根據(jù)目前教材中存在的問題,筆者結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”教材編寫應(yīng)遵循以下要求:理論要本著“夠用”和“實(shí)用”的原則,依托本地區(qū)目前及今后機(jī)電領(lǐng)域發(fā)展情況,在全面調(diào)研的基礎(chǔ)上合理選擇機(jī)電類企業(yè)的典型產(chǎn)品所用到的知識(shí)和技術(shù)作為教材內(nèi)容。特別是考慮到近十幾年非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,教材各章節(jié)中應(yīng)包含以下內(nèi)容:機(jī)械技術(shù)章節(jié)中應(yīng)包含滾珠絲桿與直線導(dǎo)軌;微機(jī)控制章節(jié)應(yīng)包含PLC的常用控制功能及變頻器控制;接口技術(shù)章節(jié)應(yīng)包含PLC的各種控制模塊,尤其是I/O轉(zhuǎn)換模塊與溫度模塊,還應(yīng)該包含觸摸屏技術(shù);檢測(cè)與傳感裝置章節(jié)中應(yīng)包含各種接近開關(guān)、色標(biāo)傳感器、光電編碼器和光纖傳感器;伺服系統(tǒng)章節(jié)應(yīng)包含PLC如何控制步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī);氣動(dòng)技術(shù)中應(yīng)包含帶磁環(huán)的直線氣缸與旋轉(zhuǎn)氣缸選型與控制;機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)例可以選擇數(shù)控機(jī)床、工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)流水線、電梯、工業(yè)機(jī)械手等幾種典型產(chǎn)品。
教材內(nèi)容的選擇除了要考慮與生產(chǎn)密切結(jié)合的實(shí)用性外,還應(yīng)具有理論聯(lián)系實(shí)踐可操作性。教材中應(yīng)增加所講元器件的實(shí)物圖片和生產(chǎn)該元器件的知名企業(yè)信息,并增加該元器件的典型說明書一份,這樣既使學(xué)生對(duì)該元器件有了全方位認(rèn)識(shí),又能夠?qū)W會(huì)實(shí)際使用時(shí)應(yīng)該如何選擇型號(hào)。這部分內(nèi)容可與企業(yè)工程師聯(lián)合共同完成。
2.3 教學(xué)方法
“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程具有知識(shí)點(diǎn)繁多、內(nèi)容不易理解、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此,采用形式多樣的教學(xué)方法,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升課堂教學(xué)質(zhì)量。在授課過程中,每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容用典型自動(dòng)化設(shè)備引入,先觀看視頻,再提出問題,通過學(xué)習(xí)最后解決問題。講基本元器件的原理時(shí),課前充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生廣泛查找搜集相關(guān)資料,課堂上由學(xué)生進(jìn)行講解,老師提出一些問題,大家一起討論。老師做詳細(xì)講解時(shí)應(yīng)配合元器件實(shí)物,增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)。講基本元器件在實(shí)際生產(chǎn)中如何選擇時(shí),可以通過企業(yè)產(chǎn)品實(shí)例,提出使用條件,結(jié)合元器件型號(hào)和使用場(chǎng)合,選擇出適合該產(chǎn)品實(shí)例的元器件型號(hào)。拿出該課程部分課時(shí),聘請(qǐng)企業(yè)的一線工程師結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來講,使學(xué)生能夠獲得來自生產(chǎn)一線的信息,更加深刻地理解所學(xué)內(nèi)容的重要性與實(shí)用性。
此外,建立課程的學(xué)習(xí)網(wǎng)站,將課程的相關(guān)內(nèi)容與資料放入網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)開放性教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和拓寬知識(shí)廣度,以解決授課學(xué)時(shí)不足的問題。
2.4 實(shí)踐環(huán)節(jié)
實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容應(yīng)密切與理論結(jié)合,每完成一章的內(nèi)容,應(yīng)及時(shí)安排實(shí)驗(yàn)。機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)可以幫助學(xué)生學(xué)會(huì)使用元器件,完成一定的控制功能,但是由于實(shí)訓(xùn)臺(tái)各部分結(jié)構(gòu)已模塊化,這樣不利于學(xué)生掌握元器件接線方法。為此,綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)的任務(wù)安排不應(yīng)該局限于在綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)上完成,而應(yīng)配備足夠的散件,提出控制要求,讓學(xué)生自己選擇器件,完成接線與參數(shù)設(shè)置,并根據(jù)要求編程實(shí)現(xiàn)控制功能。對(duì)于能力較強(qiáng)的同學(xué),可以安排到自動(dòng)化企業(yè)去完成綜合實(shí)踐,配合企業(yè)的實(shí)際產(chǎn)品完成某部分控制功能,在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)。
2.5 構(gòu)建機(jī)電教學(xué)企業(yè)
“教學(xué)企業(yè)”是它集生產(chǎn)功能和教學(xué)實(shí)訓(xùn)功能于一體,并按市場(chǎng)機(jī)制運(yùn)營(yíng),兼顧經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和教學(xué)效益的校企合作實(shí)體。它是職業(yè)院校謀求自身發(fā)展、實(shí)現(xiàn)與市場(chǎng)接軌、大力提高育人質(zhì)量、有針對(duì)性地為企業(yè)培養(yǎng)一線實(shí)用型技術(shù)人才的重要舉措。我院教學(xué)企業(yè)的具體的做法是由學(xué)院提供場(chǎng)地,與某自動(dòng)化企業(yè)合作,將企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)人員等資源引入學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地與學(xué)校設(shè)備,按企業(yè)化要求組織生產(chǎn)和科研,結(jié)合企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線訂單并結(jié)合課程需要開展理論和實(shí)踐教學(xué)。企業(yè)的工程技術(shù)人員參與“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程培養(yǎng)方案的制訂,教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的制定、教學(xué)組織的實(shí)施、教材內(nèi)容的編寫、一起學(xué)生成績(jī)的考核等工作,而且企業(yè)技術(shù)人員作為兼職教師在“教學(xué)企業(yè)”中承擔(dān)的教學(xué)工作量不少于30%。在“教學(xué)企業(yè)”中,通過規(guī)范化的運(yùn)作,將教學(xué)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)融合在企業(yè)的生產(chǎn)過程之中,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益和教學(xué)效益的雙贏。由于課程依托教學(xué)企業(yè),能夠以自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、檢測(cè)等真實(shí)任務(wù)作為教學(xué)載體,學(xué)生直接參與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程,實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”的一體化,有效提高學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。
2.6 考核方式
教學(xué)方案的改革要求考核方式也要多樣化。針對(duì)基本概念、理論和計(jì)算仍采取閉卷考核。但是試卷內(nèi)容應(yīng)更加綜合化與實(shí)用化。筆者在實(shí)踐教學(xué)中,已將傳統(tǒng)試卷的填空、選擇、判斷、問答、分析等題型綜合在一起,安排7~8個(gè)大題,所有大題都根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品來編寫,每個(gè)題目里包含選擇、填空、連線、問答等題目,這樣的考試內(nèi)容既能夠避免學(xué)生為應(yīng)付考試死記硬背,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的綜合分析能力,在一定程度上也考查了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
關(guān)鍵詞:PLC;教學(xué)方法;項(xiàng)目化教學(xué);校本教材
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1992-7711(2013)01-083-2
一、課程的入門
PLC這一課程對(duì)于中職的學(xué)生來說是非常新鮮的,他們從來就沒有接觸過類似的課程,他們往往會(huì)把PLC這一課程理解成很難學(xué)的編程課程,產(chǎn)生畏懼感,覺得自己能力所限,肯定學(xué)不了這一課程。所以上好第一節(jié)課相當(dāng)重要,如若第一次課不能打消學(xué)生的這一念頭,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)的情緒,那么接下來的課程就會(huì)很難開展,故第一節(jié)課務(wù)必講一些切合實(shí)際的具體PLC應(yīng)用實(shí)例,來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
筆者在第一次課上就經(jīng)常用十字路口的紅綠燈來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課程。紅綠信號(hào)燈是我們?nèi)粘I钪蟹浅3R姷氖挛铮瑢W(xué)生們都知道“紅燈停,綠燈行”的交通規(guī)則,但學(xué)生感興趣的并不是交通規(guī)則,他們一定很想知道“什么時(shí)候亮紅燈?什么時(shí)候亮綠燈?是人還是機(jī)器在控制?如果是機(jī)器的話,又是什么機(jī)器在控制著信號(hào)燈?”這樣就很容易引出PLC的概念,同時(shí)調(diào)動(dòng)了學(xué)生的好奇心。筆者在此時(shí)往往會(huì)讓他們數(shù)一數(shù)在學(xué)校附近的路上有多少個(gè)紅綠燈的路口、每個(gè)路口的交通信號(hào)燈的規(guī)則是否一樣、哪一個(gè)路口的紅綠燈最為合理等等,這一系列的問題會(huì)大大的激發(fā)學(xué)生的求知欲望。這時(shí)他們一定想知道“如何通過PLC來控制信號(hào)燈?”這樣便達(dá)到了教師所要達(dá)到的目的,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),很自然的引出了課程的主體“PLC”。
二、合理地選擇和改革教材
隨著PLC課程在中職校廣泛的開展,市面上出售的各種PLC書籍也層出不窮,教師在選擇教材時(shí)一定要仔細(xì)研究。查閱教材的內(nèi)容是不是適合初學(xué)PLC的中職學(xué)生。很多教材中,PLC的基本原理、基本指令、基本應(yīng)用、基本操作等各為獨(dú)立章節(jié),各章節(jié)聯(lián)系不夠緊密,尤其是入門章節(jié),講述的都是理論知識(shí),然后是認(rèn)識(shí)指令、程序的編寫,在不結(jié)合具體實(shí)例的情況下學(xué)生是很難理解指令的涵義的,所以如果教師完全按照書本上的內(nèi)容講解的話,必定會(huì)枯燥乏味,打消學(xué)生的積極性。為此筆者根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知和學(xué)習(xí)習(xí)慣,和幾年的PLC教學(xué)經(jīng)驗(yàn),編寫了簡(jiǎn)單的供本校學(xué)生使用的校本教材。
在此校本教材中,通過項(xiàng)目化的教學(xué)方式,涉及到的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都用對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行演示,然后講解知識(shí)點(diǎn),包括基本指令、步驟、編程思想等等。以下是此校本教材各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的實(shí)例:
項(xiàng)目一,認(rèn)識(shí)PLC和相關(guān)硬件。因?yàn)樵陂_設(shè)PLC課之前學(xué)生就已經(jīng)學(xué)完了電氣控制的相關(guān)內(nèi)容,固此章節(jié)筆者使用電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)——自鎖控制實(shí)例,通過用繼電器控制電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)到自鎖的變化通過接線實(shí)現(xiàn),而用PLC控制電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽枣i時(shí)是通過程序的變化來實(shí)現(xiàn)的,從而突出PLC編程操作的方便。
項(xiàng)目二,PLC軟元件的簡(jiǎn)單介紹。因?yàn)樵诤竺嬲鹿?jié)每個(gè)項(xiàng)目都要用到各種軟元件,所以這一項(xiàng)目可簡(jiǎn)單介紹,在此后的項(xiàng)目中再著重講解。
項(xiàng)目三,電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。這一章非常重要,這是第一次真正意義上的編程實(shí)例,故要著重講解編程步驟,包括選擇對(duì)應(yīng)的輸入輸出點(diǎn),畫出接線圖。然后是講解本項(xiàng)目所涉及到的指令LD ANI OUT END等等。
項(xiàng)目四,兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)主控選擇運(yùn)行控制。主要講解指令MC MCR的用法。
項(xiàng)目五,電動(dòng)機(jī)的順序氣動(dòng)控制。主要講解定時(shí)器T的用法。
項(xiàng)目六,運(yùn)料小車兩地往返運(yùn)行控制。主要講解S指令和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖編程的方法。
項(xiàng)目七,電動(dòng)機(jī)星三角降壓?jiǎn)?dòng)運(yùn)行控制。主要講解MPS、MRD、MPP指令的用法。
項(xiàng)目八,藝術(shù)彩燈的設(shè)計(jì)。
項(xiàng)目九,交通信號(hào)燈設(shè)計(jì)(可以有多種設(shè)計(jì))。
項(xiàng)目十,搶答器設(shè)計(jì)。
在本校本教材中,前七章所涉及到的項(xiàng)目比較簡(jiǎn)單,主要是要讓學(xué)生掌握各種指令的用法、項(xiàng)目化編程步驟和編程思想。所以教師在講解時(shí)每一章都要緊扣實(shí)例,使得學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的理解最大話。后三章的項(xiàng)目是比較復(fù)雜的,要用到兩個(gè)或幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)才能解決的項(xiàng)目,主要使得學(xué)生能把之前學(xué)的各種指令能夠融會(huì)貫通,最終真正掌握PLC各種指令的使用和編程方法。
三、理論與實(shí)踐相結(jié)合