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時(shí)間:2023-03-01 16:35:48
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(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院,咸陽 712000)
(Shannxi Poletechnic Institute School of Electrical Engineering,Xianyang 712000,China)
摘要: 高職教育課程是以 “職業(yè)技能/工作項(xiàng)目”為單元、生產(chǎn)工作過程為線索設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,工學(xué)結(jié)合模式是實(shí)現(xiàn)此培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑,本文就工學(xué)結(jié)合模式下,研究PLC課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。
Abstract: The vocational curriculum designs teaching content taking "the vocational skill/work project" as the unit, taking the productive work process as clue. Work-integrated learning is an effective way of achieving the goal. This paper studied the design of PLC curriculum course content according to work-study pattern.
關(guān)鍵詞: 工學(xué)結(jié)合 PLC 課程設(shè)計(jì)
Key words: work-integrated learning; PLC; curriculum project
中圖分類號(hào):G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2011)15-0265-02
0引言
教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》提出,“要積極推行與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)模式,把工學(xué)結(jié)合作為高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式改革的切入點(diǎn),帶動(dòng)專業(yè)調(diào)整與建設(shè),引導(dǎo)課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革?!惫W(xué)結(jié)合模式下的課程設(shè)計(jì)及其課程目標(biāo)、課程內(nèi)容應(yīng)當(dāng)滿足生產(chǎn)工作對(duì)職業(yè)技能的需要,教學(xué)活動(dòng)必須與生產(chǎn)活動(dòng)緊密結(jié)合。
1以“課程活動(dòng)觀”引導(dǎo)課程設(shè)計(jì)
課程活動(dòng)觀是將課程看成“受教育者各種自主性活動(dòng)的總和”的觀點(diǎn),適合職業(yè)教育與技能型人才的培養(yǎng)。一方面,“職業(yè)教育強(qiáng)調(diào)課程要在學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、實(shí)際需要和接受能力的基礎(chǔ)上,以掌握職業(yè)技能為主?!保ń笤矗?007)另一方面,教學(xué)實(shí)踐證明,擅長形象思維的教育對(duì)象更適應(yīng)于教學(xué)于活動(dòng)之中,在做中學(xué)、學(xué)中做。課程設(shè)計(jì)是制訂人才培養(yǎng)方案的核心與關(guān)鍵,首先要明確高職教育的類型、層次與人才培養(yǎng)目標(biāo),找準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)的基本方位。高職教育“培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的高技能人才”,是國家教育行政部門根據(jù)社會(huì)需求對(duì)高職教育的人才層次與類型的準(zhǔn)確定位,是課程設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)。
2以“職業(yè)技能/工作項(xiàng)目(崗位)”為單元、生產(chǎn)工作過程為線索重組課程內(nèi)容
課程活動(dòng)觀下的“職業(yè)技能/工作項(xiàng)目(崗位)”課程,應(yīng)根據(jù)技能培養(yǎng)需要,在對(duì)課程目標(biāo)、課程內(nèi)容(職業(yè)技能與知識(shí))進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,按照生產(chǎn)過程、工作與服務(wù)流程重組。職業(yè)院校的工學(xué)結(jié)合,是遵循教育規(guī)律,堅(jiān)持以就業(yè)為導(dǎo)向,促進(jìn)學(xué)生就業(yè)的需要,是關(guān)系到建設(shè)有中國特色職業(yè)教育的一個(gè)帶有方向性的關(guān)鍵問題。
具體在PLC課程中要如何實(shí)施。有以下幾點(diǎn)思考:
2.1 調(diào)查研究①進(jìn)行分析調(diào)查,根據(jù)各個(gè)企業(yè)不同,調(diào)查目前企業(yè)需要什么樣的PLC技術(shù)人才?②我們?cè)趺礃优囵B(yǎng)企業(yè)需要的人才,如何提供符合企業(yè)要求的人?③企業(yè)會(huì)提供給我們什么?
2.2 課程內(nèi)容設(shè)置①職業(yè)學(xué)院培養(yǎng)的高技能人才,培養(yǎng)的是具有較高理論基礎(chǔ)的實(shí)踐應(yīng)用的人才,首先要加強(qiáng)理論的教學(xué),在授課過程,要及時(shí)的進(jìn)行教材或教學(xué)內(nèi)容的更新,使學(xué)生學(xué)到的知識(shí)與當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)踐相適應(yīng)。②授課過程中要強(qiáng)調(diào)教師授課以實(shí)際應(yīng)用為主線,所授課程以教化示范為主題,使學(xué)生能夠獨(dú)立掌握理論內(nèi)容。
2.3 實(shí)踐實(shí)訓(xùn)①加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)效果,通過實(shí)訓(xùn)加深對(duì)理論的理解,能夠知道學(xué)習(xí)理論的缺陷,從而加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的方向。②實(shí)訓(xùn)強(qiáng)化。學(xué)生要選擇畢業(yè)后的去向,根據(jù)專業(yè)方向,以有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師或企業(yè)人員,對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性強(qiáng)化,學(xué)生即將面臨工作,這時(shí)的強(qiáng)化學(xué)生愛學(xué),增強(qiáng)實(shí)踐效果。
通過各種措施,使企業(yè)支持高職院校的發(fā)展,與學(xué)校開展工學(xué)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作,聯(lián)合培養(yǎng)高技能人才,這是發(fā)展高等職業(yè)教育必須要承接的課題,也是實(shí)現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式發(fā)展高職院校特色化的基礎(chǔ)之一。
《PLC控制系統(tǒng)集成》課程是陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化專業(yè)的優(yōu)質(zhì)核心專業(yè)課程,以工作過程為導(dǎo)向,以PLC技術(shù)在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),以PLC編程及軟硬件綜合調(diào)試能力訓(xùn)練為中心,突出課程的職業(yè)性和實(shí)用性,遵循先易后難、循序漸進(jìn)的原則設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。PLC課程內(nèi)容設(shè)計(jì)如表1所示。
3教學(xué)組織:從以理論學(xué)習(xí)為軸心,向以實(shí)踐活動(dòng)為軸心轉(zhuǎn)移
教學(xué)組織實(shí)際上是教學(xué)過程中教師和學(xué)生活動(dòng)的組織方式及教學(xué)時(shí)間與空間的安排方式,它是完成教學(xué)任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基本保證。按照“課程活動(dòng)觀”的要求,教學(xué)組織主要是明確教師與學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的地位,以及布置相應(yīng)的教學(xué)情景。教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的中心與主角,學(xué)生按照生產(chǎn)、工作或崗位操作規(guī)程獨(dú)立操作,教師充當(dāng)“教練”角色,只有當(dāng)學(xué)生在“活動(dòng)”中遇到困難或出現(xiàn)問題時(shí),“教練”才予以指導(dǎo)。
在組織實(shí)施教學(xué)過程中,體現(xiàn)思維過程和行動(dòng)過程的完整性,通過學(xué)生自己完整實(shí)施“資訊、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、交流、評(píng)估” 等環(huán)節(jié)真正實(shí)現(xiàn)做中學(xué)、學(xué)中做。本課程設(shè)計(jì)制定了系列教學(xué)文件,主要有課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)組織方案、工作任務(wù)單、工作任務(wù)檢評(píng)單等標(biāo)準(zhǔn),提高了課程實(shí)效性。在教學(xué)過程中,充分考慮工作與學(xué)習(xí)的關(guān)系,使學(xué)生學(xué)會(huì)工作,在工作基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí),提高學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。
本課程以實(shí)踐教學(xué)為主,教學(xué)中采用“教、學(xué)、做”理實(shí)一體化教學(xué)模式,根據(jù)職業(yè)教育規(guī)律、高職學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn),在實(shí)訓(xùn)室、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)完成課程教與學(xué),教師邊講邊演示,學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)踐邊提問,使學(xué)生較快理解PLC的工作原理,掌握PLC軟件使用、硬件安裝和布線方法,具有較好的程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、檢修與維護(hù)能力。通過“教、學(xué)、做”一體化的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)模式,既利于學(xué)生理解理論知識(shí),開拓了視野,也能把所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合起來。
4教學(xué)方法:基于工作過程的多種方法相結(jié)合
4.1 項(xiàng)目導(dǎo)向,任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法教學(xué)過程中堅(jiān)持工學(xué)結(jié)合,以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生技能學(xué)習(xí)。將一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目貫穿于整個(gè)課程的學(xué)習(xí)過程,把項(xiàng)目的內(nèi)容按照課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)分割成若干單元,每一單元作為一項(xiàng)工作任務(wù)。開課時(shí)首先向?qū)W生說明項(xiàng)目的總體任務(wù),解決的問題,達(dá)到的目的,需要提交的成果要求,讓學(xué)生對(duì)其有所了解。教師講課時(shí)把理論結(jié)合實(shí)際融入理論教學(xué),注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新思維與技術(shù)綜合應(yīng)用能力。
4.2 現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法在模型室、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)、生產(chǎn)一線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的理解能力,易于學(xué)生掌握較抽象的知識(shí)點(diǎn)。
4.3 “教、學(xué)、練、做”四位一體教學(xué)法在PLC理論和實(shí)踐技能講授過程中,堅(jiān)持采用教、學(xué)、練、做四位一體教學(xué)法,邊講邊學(xué),邊學(xué)邊練,邊練邊做,講、學(xué)、練、做相互交叉,學(xué)做合一、理實(shí)一體,使學(xué)生具有堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)和過硬的實(shí)踐技能。
4.4 案例教學(xué)法課程教學(xué)采用工程典型案例、選取與學(xué)生實(shí)際生活密切相關(guān)的實(shí)例講解,有效地使難以理解的概念簡單化、形象化,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,并提出問題,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新思維的能力。引進(jìn)生產(chǎn)一線人才入校園,把實(shí)際生產(chǎn)與校園學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生了解本課程的前沿性技術(shù)。
5案例分析:以學(xué)習(xí)情境5――機(jī)械手臂的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試,解析課程改革設(shè)計(jì)與實(shí)施過程
在組織實(shí)施教學(xué)過程中,體現(xiàn)思維過程和行動(dòng)過程的完整性,以班組式的教學(xué)組織模式,通過學(xué)生自己完整實(shí)施,按照工作過程的“六步法”――“資訊、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、交流、評(píng)估” 等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)做中學(xué)、學(xué)中做。
5.1 信息資訊通過工廠參觀,認(rèn)識(shí)實(shí)際生產(chǎn)中機(jī)械手的應(yīng)用,從感性認(rèn)識(shí)角度加強(qiáng)對(duì)機(jī)械手的了解。機(jī)械手是一種能模仿人手的某些工作技能,按要求抓取和搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化裝置。自動(dòng)線上的機(jī)械手能完成簡單的抓取、搬運(yùn),實(shí)現(xiàn)上、下料工作。
5.2 計(jì)劃控制方案利用多媒體現(xiàn)代化教育技術(shù)手段,通過Flas課件,使學(xué)生了解機(jī)械手控制形式與過程,進(jìn)一步分析和掌握械手的控制要求,制訂出機(jī)械手控制方案的最優(yōu)計(jì)劃。
把機(jī)械手動(dòng)畫圖簡化,轉(zhuǎn)化成圖紙,使學(xué)生對(duì)機(jī)械手的控制由感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識(shí)。
5.3 實(shí)施制作:PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì):①確定用戶所需的輸入/輸出設(shè)備及I/o點(diǎn)數(shù)。②選擇PLC:該機(jī)械手的控制為純開關(guān)量控制,所需I/o點(diǎn)數(shù)不多,選擇一般小型機(jī)即可。③程序設(shè)計(jì):程序總體結(jié)構(gòu)。④實(shí)訓(xùn)要求:設(shè)計(jì)程序,完成接線和程序調(diào)試,寫出總結(jié)報(bào)告。
5.4 自我檢查、交流每組學(xué)生自己檢查實(shí)施方案計(jì)劃,機(jī)械安裝和PLC軟件控制系統(tǒng)是否存在問題。同時(shí)與其他組討論交流,吸取其他組設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)。通過教師的指導(dǎo),使系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化。
5.5 評(píng)估建立突出能力本位,強(qiáng)調(diào)工作過程,以產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控為核心,融職業(yè)綜合素質(zhì)考察的評(píng)價(jià)體系。依據(jù)工作任務(wù)的專業(yè)能力考核標(biāo)準(zhǔn),對(duì)實(shí)施過程進(jìn)行考核,包括制定工作計(jì)劃、工具使用、操作技能、展示交流、整理文件等考核點(diǎn),同時(shí)對(duì)學(xué)生的方法能力、社會(huì)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。由校內(nèi)專任教師與企業(yè)兼職教師共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià),建立完整的評(píng)價(jià)考核體系。
6工學(xué)結(jié)合的PLC課程改革及實(shí)際效果
實(shí)施工學(xué)結(jié)合,一是根據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,注重技能培養(yǎng),構(gòu)建滿足崗位目標(biāo)要求的模塊化課程體系。二是細(xì)化教學(xué)環(huán)節(jié),這是工學(xué)結(jié)合實(shí)施過程細(xì)化,即每一單元要達(dá)到什么目標(biāo),講什么內(nèi)容,在什么地方講,由什么樣的人講,采用什么方法講。
PLC實(shí)施基于工作過程的理實(shí)一體化的教學(xué)模式,將教學(xué)方法更加細(xì)化,突出課堂教學(xué)、實(shí)訓(xùn)室模擬、車間實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),強(qiáng)化集中實(shí)訓(xùn),中級(jí)職業(yè)資格證書取證環(huán)節(jié),提高高一級(jí)職業(yè)資格證書或相關(guān)工種訓(xùn)練,延展職業(yè)能力環(huán)節(jié),滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展環(huán)節(jié),教學(xué)環(huán)節(jié)始終貫徹工學(xué)結(jié)合。
工學(xué)結(jié)合就是圍繞生產(chǎn)、工作或就業(yè)進(jìn)行教學(xué),課程教學(xué)以工作或就業(yè)為目的。本課程是專業(yè)技能核心課程,同時(shí)也為其它課程的學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ),在專業(yè)能力體系課程的工學(xué)結(jié)合教學(xué)中發(fā)揮作用,真正成為專業(yè)核心課程和核心技能。求實(shí)效,不統(tǒng)一模式,推進(jìn)工學(xué)結(jié)合教學(xué)改革時(shí),專業(yè)帶頭人提出適合本專業(yè)工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,由指導(dǎo)教師結(jié)合班級(jí)學(xué)生實(shí)際情況,制定方案,分步實(shí)施,所以實(shí)效較為明顯,也容易獲得企業(yè)專家認(rèn)同。
7結(jié)束語
課程改革要遵循既大膽實(shí)踐,又循序漸進(jìn),不斷總結(jié),完善提高的過程和方法,在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn),并且要有長期作戰(zhàn)的觀念。課程改革是一項(xiàng)長期工程,隨著環(huán)境、條件的改善逐漸完善,絕非一日之功。課程改革是一項(xiàng)非常繁重、復(fù)雜的任務(wù),尤其是當(dāng)今職業(yè)教育教學(xué)矛盾日益突出,解決這一矛盾是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,PLC課程改革可謂任重而道遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]郝超,蔣慶斌.試論高職教育項(xiàng)目課程的基本內(nèi)涵[J].中國高教研究,2007,(7):59.
1職業(yè)能力的基本內(nèi)涵
職業(yè)能力是指從事具體職業(yè)活動(dòng)時(shí)所需具有的能力,它包含專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力。專業(yè)能力是指專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能和專項(xiàng)能力等與職業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)能力,是職業(yè)活動(dòng)得以進(jìn)行的基本條件。方法能力包含了獨(dú)立思考、分析判斷與決策、獲取與利用信息、創(chuàng)新和獨(dú)立制訂計(jì)劃的能力等。社會(huì)能力則包含了組織協(xié)調(diào)、人際溝通、語言與書面表達(dá)能力,以及社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)意識(shí)等。
2培養(yǎng)中職學(xué)生職業(yè)能力的目的
2.1利于學(xué)生學(xué)會(huì)從業(yè)
中職學(xué)校培養(yǎng)的是生產(chǎn)第一線的技術(shù)工人,所以要求中職生必須掌握某一特定職業(yè)所需要的實(shí)際能力,學(xué)會(huì)從業(yè)和做事。近年來,中職畢業(yè)生中相當(dāng)一部分職業(yè)能力低,不能勝任從事的工作。為此,在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)職業(yè)知識(shí)和技能的要求,注重對(duì)學(xué)生實(shí)際操作技能的訓(xùn)練,教會(huì)他們從業(yè)的能力和做事的本領(lǐng),使學(xué)生畢業(yè)后能盡快地適應(yīng)崗位工作的要求。
2.2利于學(xué)生學(xué)會(huì)生存
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,職業(yè)崗位呈現(xiàn)出新型性、替代性和不穩(wěn)定性,這就要求從業(yè)者必須以穩(wěn)定的心理素質(zhì)來應(yīng)對(duì)職業(yè)的變化與更替。在教學(xué)過程中,教師要重視學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生走向社會(huì)、面對(duì)現(xiàn)實(shí)、完善自我,以及鍛煉自己承受各種心理壓力的能力,使學(xué)生具備在將來的職業(yè)生涯中正確處理各種關(guān)系,化解各種矛盾,提高適應(yīng)及承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的能力。
2.3利于學(xué)生學(xué)會(huì)創(chuàng)新
當(dāng)今時(shí)代是競(jìng)爭激烈、人才輩出的時(shí)代,不斷創(chuàng)新是其鮮明的特征。從業(yè)者只有不斷創(chuàng)新,才會(huì)有更大的發(fā)展。所以在教學(xué)過程中,教師要重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),引導(dǎo)他們樂于學(xué)習(xí)、積極思考,使他們?cè)趯淼穆殬I(yè)生涯中,具備勇于創(chuàng)新、勇于創(chuàng)造的能力。
3在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中培養(yǎng)、提升和強(qiáng)化中職生的職業(yè)能力
眾所周知,專業(yè)課具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐型,而實(shí)訓(xùn)教學(xué)是專業(yè)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。如何在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中培養(yǎng)、提升和強(qiáng)化中職生的職業(yè)能力?筆者試圖通過在機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中構(gòu)建實(shí)踐環(huán)節(jié)的3個(gè)平臺(tái)來解答這一問題。
3.1搭建實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力
由于學(xué)校擴(kuò)招,入學(xué)門檻降低,中職生的基礎(chǔ)普遍較差,但他們也有自己的特點(diǎn):頭腦靈活,好奇心強(qiáng),有較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力。因此,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),搭建實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)平臺(tái),讓學(xué)生在這一平臺(tái)中得到充分的技能訓(xùn)練,使他們?cè)诰蜆I(yè)時(shí)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和競(jìng)爭力。機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試課程是廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校這2年為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)人才需求的需要,以及進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)電類學(xué)生掌握機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試的職業(yè)能力、培養(yǎng)參加全區(qū)和全國技能大賽的選手而開設(shè)的,教學(xué)內(nèi)容融合了光電控制、氣動(dòng)控制、plc控制、變頻器控制等技術(shù)的一門重要的專業(yè)課程。通過學(xué)習(xí)該課程,學(xué)生對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了全面的認(rèn)識(shí)和鞏固,專業(yè)技能得到綜合的訓(xùn)練及實(shí)踐運(yùn)用。
3.1.1學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)
機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試課程要求學(xué)生能識(shí)讀機(jī)械圖紙和掌握機(jī)械安裝工具及測(cè)量工具的正確使用方法,能繪制電氣原理圖并按圖接線,能讀懂氣路圖并連接氣路,能根據(jù)要求設(shè)置變頻器參數(shù),按控制要求編制plc程序并調(diào)試。而學(xué)生這些專業(yè)能力的培養(yǎng)最終需通過實(shí)踐環(huán)節(jié)的技能訓(xùn)練來實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試課程是應(yīng)用技能競(jìng)賽設(shè)備——亞龍yl一235a型光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)裝置來進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)的。該裝置配置了生產(chǎn)實(shí)際中典型的皮帶輸送機(jī)、機(jī)械手、圓盤和分揀裝置,承載了真實(shí)的生產(chǎn)性功能。它把機(jī)電類專業(yè)職業(yè)崗位的工作內(nèi)容和現(xiàn)代企業(yè)需要的技術(shù)都融入裝置中,職業(yè)性特點(diǎn)十分明顯。因此,在這門課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,教師應(yīng)按專業(yè)能力形成的規(guī)律采取“以項(xiàng)目為載體,任務(wù)引領(lǐng),工作過程導(dǎo)向”的教學(xué)理念來進(jìn)行教學(xué),按照由簡單到復(fù)雜,由單一到綜合,由一般功能到特殊功能的循序漸進(jìn)的原則,分3個(gè)階段來組織實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和規(guī)劃工作任務(wù)。
基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)階段:首先帶學(xué)生到實(shí)訓(xùn)室觀看實(shí)訓(xùn)裝置,讓學(xué)生感性認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)裝置的整體結(jié)構(gòu)和元器件的組成。然后進(jìn)行單一部件的拆裝實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,包括圓盤、皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整,機(jī)械手、分揀裝置的安裝與調(diào)試等工作實(shí)訓(xùn),使學(xué)生了解和掌握實(shí)際生產(chǎn)中典型部件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和安裝調(diào)試方法。接著進(jìn)行單一部件的plc編程實(shí)訓(xùn),按照任務(wù)書中的控制要求,學(xué)生利用實(shí)訓(xùn)裝置配置的plc進(jìn)行編程,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)圓盤供料、機(jī)械手搬運(yùn)工件、皮帶輸送機(jī)送料、分揀裝置分揀工件的單一部件的控制,使學(xué)生進(jìn)一步掌握plc編程的方法、技巧和應(yīng)用技術(shù)。
強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)階段:這一階段是把2—3個(gè)單一部件進(jìn)行組合,實(shí)現(xiàn)簡單的組合控制功能。如:圓盤+機(jī)械手,人工落料+皮帶輸送機(jī)+分揀,圓盤+機(jī)械手+皮帶輸送機(jī),機(jī)械手+皮帶輸送機(jī)+分揀等。
綜合實(shí)訓(xùn)階段:這一階段則是把整個(gè)機(jī)電一體化裝置所有部件進(jìn)行組裝和調(diào)試,并實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)設(shè)備的多種功能、多種工作方式的控制。
通過上述3個(gè)階段的實(shí)訓(xùn),學(xué)生從易到難,逐步了解和掌握機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試技術(shù),專業(yè)技能得到了充分訓(xùn)練,培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)能力。
3.1.2學(xué)生方法能力的培養(yǎng)
在實(shí)訓(xùn)教學(xué)的過程中,讓2~3個(gè)學(xué)生組成任務(wù)小組,在拿到教師發(fā)給的任務(wù)書后,以小組為單位,討論和分析工作任務(wù),搜索相關(guān)知識(shí)和信息,制訂好完成任務(wù)的計(jì)劃。在任務(wù)完成的過程中,小組成員分工合作,相互協(xié)調(diào),及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。任務(wù)完成后,學(xué)生對(duì)自己完成工作的情況進(jìn)行評(píng)定,對(duì)自己所負(fù)責(zé)的工作效果等方面進(jìn)行分析和總結(jié)。在整個(gè)任務(wù)教學(xué)過程中,以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),教師起組織者、指導(dǎo)者的作用,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考,掌握發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力;利用任務(wù)這一主線,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,使學(xué)生的方法能力得到培養(yǎng)。
3.1.3學(xué)生社會(huì)能力的培養(yǎng)
任務(wù)小組的成員輪流擔(dān)任小組長,負(fù)責(zé)組織小組成員分析討論工作任務(wù),并將制訂好的工作計(jì)劃用電子版的形式上交給指導(dǎo)教師,指導(dǎo)教師認(rèn)真審核并提出修改意見。小組長根據(jù)指導(dǎo)教師審核后的工作計(jì)劃,給小組成員布置任務(wù)。在任務(wù)的完成過程中,小組長負(fù)責(zé)溝通、協(xié)調(diào)和指揮小組成員進(jìn)行工作。任務(wù)完成后,小組長組織小組成員對(duì)整個(gè)完成任務(wù)的過程進(jìn)行分析,匯總后在全班同學(xué)面前進(jìn)行總結(jié)。這樣,每位學(xué)生在組織協(xié)調(diào)、人際溝通、語言與書面表達(dá)、社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)意識(shí)等方面都得到了鍛煉,培養(yǎng)了一定的社會(huì)能力。
3.2搭建技能比賽平臺(tái)。提升學(xué)生的職業(yè)能力
“普通教育有高考,職業(yè)教育有大賽”的教育制度的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新,使職業(yè)教育發(fā)展出現(xiàn)了令人鼓舞的局面。為了進(jìn)一步推進(jìn)職業(yè)教育的改革和發(fā)展,教育部提出定期舉辦職業(yè)院校技能大賽的要求。每年3月份,廣西中職學(xué)校的技能大賽開幕,選拔出優(yōu)秀選手代表廣西于6月份參加全國的技能大賽。為了迎接廣西中職學(xué)校的技能大賽,選拔出代表學(xué)校參賽的選手,廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校于每年的1l一12月份,從班級(jí)到系部,利用校內(nèi)自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)室舉辦各層次的機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試項(xiàng)目的技能比賽。通過宣傳動(dòng)員、培訓(xùn)輔導(dǎo)、初賽決賽、評(píng)分點(diǎn)評(píng)、表彰獎(jiǎng)勵(lì)等方式,讓學(xué)生以較高的熱情積極參與技能比賽。學(xué)生以2個(gè)同學(xué)組成團(tuán)隊(duì)參賽,由機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試課程的任課教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)參賽學(xué)生根據(jù)該項(xiàng)目的比賽規(guī)則,精心設(shè)計(jì)比賽內(nèi)容、認(rèn)真準(zhǔn)備和參與比賽,并將學(xué)生的比賽成績作為該課程的實(shí)訓(xùn)考核成績計(jì)入期評(píng)成績。通過多層次的比賽,進(jìn)一步提高了學(xué)生的專業(yè)技能,增強(qiáng)了學(xué)生的安全意識(shí)、競(jìng)爭意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,鍛煉了學(xué)生計(jì)劃組織、交流溝通及分析和解決問題的能力,學(xué)生的職業(yè)能力得到了提升。
3.3搭建“校企合作”平臺(tái),強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)能力
“校企合作、工學(xué)結(jié)合”是我國職業(yè)教育改革與發(fā)展的方向。國務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定指出,要大力推行“校企合作、工學(xué)結(jié)合”的培養(yǎng)模式。實(shí)訓(xùn)教學(xué)不應(yīng)局限于校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室,應(yīng)“走出去,請(qǐng)進(jìn)來”。廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校這2年與富士康科技集團(tuán)公司、海信電器集團(tuán)公司等多家企業(yè)簽訂了校企合作的協(xié)議,企業(yè)派出技術(shù)人員到廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校指導(dǎo)教師,培訓(xùn)學(xué)生,舉辦各種講座,讓學(xué)生了解企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,了解企業(yè)的新產(chǎn)品、新設(shè)備、新工藝和新技術(shù)。廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)校也安排學(xué)生到企業(yè)去頂崗實(shí)習(xí),讓學(xué)生按照企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)要求參加工作實(shí)踐,了解企業(yè)機(jī)電設(shè)備,獲取實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)習(xí)期間,學(xué)生參與實(shí)際工作,培養(yǎng)了他們愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞的精神,增強(qiáng)了對(duì)崗位、職業(yè)的感情,較早地接受企業(yè)文化的熏陶。同時(shí),把理論和實(shí)踐融為一體,學(xué)生的動(dòng)手能力、獨(dú)立完成工作的能力和應(yīng)變能力等這些職業(yè)崗位能力得到了強(qiáng)化。
3.4實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革成效
《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》課程以PLC控制為主線,根據(jù)行業(yè)企業(yè)發(fā)展需要和完成職業(yè)崗位實(shí)際工作任務(wù)需要的知識(shí)、能力、素質(zhì)要求,主要選取實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制的主體內(nèi)容,將傳感器技術(shù)、液壓與氣壓傳動(dòng)結(jié)合具體的控制對(duì)象,完成機(jī)械手、機(jī)器人、電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)流水線的裝配與調(diào)試。本文圍繞該課程教材選用、教學(xué)方法改革、實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新與教學(xué)效果四方面闡述課程改革概況,總結(jié)課程改革取得的成績,制訂課程建設(shè)規(guī)劃和發(fā)展方向。
一、《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》課程改革概況
(一)校本教材編寫。
編制適合本校學(xué)生的“理實(shí)一體化項(xiàng)目”教材,該教材的特色是基于工作工程,以行動(dòng)導(dǎo)向?yàn)榻虒W(xué)實(shí)施原則,課程內(nèi)所有學(xué)習(xí)情境的項(xiàng)目都緊密聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)或直接來源于現(xiàn)場(chǎng)研究課題及技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目。例如:機(jī)械手PLC控制、送料小車自動(dòng)往返系統(tǒng)、物料傳送分揀系統(tǒng)、十字路通燈等項(xiàng)目[1]。
(二)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。
結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè),對(duì)課程原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行更新和改造,采用散件自行設(shè)計(jì)、組裝和制造了與三菱PLC配套的控制實(shí)訓(xùn)板,取代了一些內(nèi)容陳舊的理論性過強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),使實(shí)訓(xùn)和學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)相結(jié)合。另外添置了YL235光機(jī)電一體化培訓(xùn)裝置、機(jī)械手控制系統(tǒng)、平面?zhèn)}儲(chǔ)控制系統(tǒng)、立體倉庫系統(tǒng)、自動(dòng)小車往返系統(tǒng)等多個(gè)真實(shí)工作項(xiàng)目模型,吻合企業(yè)需求,培育學(xué)生的職業(yè)技能。
(三)教學(xué)方法。
《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》采用理實(shí)一體化教學(xué)模式和項(xiàng)目教學(xué)法,以機(jī)電一體化設(shè)備中常見的實(shí)例為情境:如電動(dòng)機(jī)控制、交通信號(hào)燈控制、機(jī)械手控制等為載體和項(xiàng)目。在具體項(xiàng)目教學(xué)中突破傳統(tǒng)教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)高度融合,真正做到從學(xué)生實(shí)際和企業(yè)實(shí)際出發(fā),提高教學(xué)有效性。在時(shí)間上將學(xué)習(xí)項(xiàng)目在不同時(shí)段內(nèi)完成;在空間上將教室與實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地結(jié)合形成專業(yè)教室;在教學(xué)方式上將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)融為一體,形成工作任務(wù)為導(dǎo)向,理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的教學(xué)項(xiàng)目[2]。
二、《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》課程改革取得的成效
(一)隨著近幾年課程改革穩(wěn)定推進(jìn),《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》課程已經(jīng)形成了自身的特色。
1.教學(xué)實(shí)踐與考工結(jié)合,積極組織學(xué)生技能證書考核。通過考證的督促,增加學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和壓力,使之有目標(biāo)、有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。三年級(jí)高職學(xué)生95%左右取得了維修電工中級(jí)工證書,80%的學(xué)生取得了維修電工高級(jí)工證書,形成了以職業(yè)能力和綜合能力為目標(biāo)的多維實(shí)踐方式。
2.學(xué)校配置了YL235光機(jī)電一體化培訓(xùn)裝置、機(jī)械手控制系統(tǒng)、平面?zhèn)}儲(chǔ)控制系統(tǒng)、立體倉庫系統(tǒng)、自動(dòng)小車往返系統(tǒng)等多個(gè)真實(shí)工作項(xiàng)目模型,以現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)工作項(xiàng)目為載體,以模擬仿真型和真實(shí)工作現(xiàn)場(chǎng)為學(xué)習(xí)場(chǎng)所,學(xué)習(xí)與工作崗位緊密結(jié)合。
3.學(xué)校專門在各班選拔一定比例的學(xué)生成立提高班,經(jīng)過專程老師輔導(dǎo)參加電工技能大賽。形成了學(xué)習(xí)與競(jìng)賽、學(xué)習(xí)與技術(shù)服務(wù)的實(shí)踐模式,加強(qiáng)了學(xué)生技能訓(xùn)練和知識(shí)的綜合運(yùn)用,鍛煉了學(xué)生的職業(yè)能力和綜合素質(zhì)[4]。
(二)《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》課程參與精品課程申報(bào),并順利通過審核。
精品課程建設(shè)使學(xué)生學(xué)習(xí)突破時(shí)空限制,通過校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)將學(xué)習(xí)延伸到課堂之外。將《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》的理論教學(xué)課件、實(shí)訓(xùn)視頻、編程軟件上傳到精品課程校園網(wǎng)站,充分利用多媒體教室和校園網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。
三、《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》課程建設(shè)規(guī)劃與發(fā)展方向
在今后課程建設(shè)中主要從以下幾方面著手規(guī)劃:
(一)重點(diǎn)做好課程體系和內(nèi)容建設(shè)。
第一,根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,不斷完善并滾動(dòng)修訂課程標(biāo)準(zhǔn),編寫與不斷變化的課程環(huán)境相適應(yīng)的配套教材,強(qiáng)調(diào)按工作過程編排教學(xué)內(nèi)容,建立并逐步完善課程網(wǎng)絡(luò)資源庫。第二,通過對(duì)畢業(yè)生情況的跟蹤調(diào)查,了解畢業(yè)生適崗能力、職業(yè)后續(xù)發(fā)展能力、技能不足之處,改進(jìn)課程教學(xué)。第三,按照服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的理念,結(jié)合江蘇省和長三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn),重建實(shí)踐教學(xué)體系;加強(qiáng)校企合作,利用行業(yè)企業(yè)提供的資料擴(kuò)充實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,完善實(shí)訓(xùn)教材的建設(shè)。
(二)進(jìn)一步推進(jìn)“以賽促訓(xùn),以訓(xùn)強(qiáng)技”的技能強(qiáng)化工作。
技能大賽對(duì)加強(qiáng)學(xué)生技能培養(yǎng)、深化實(shí)踐教學(xué)改革、轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)理念、構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系及科學(xué)制定實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)體系具有很強(qiáng)的促進(jìn)作用,要將技能競(jìng)賽作為一項(xiàng)常規(guī)工作,常抓不懈[4]。
(三)加強(qiáng)課程團(tuán)隊(duì)建設(shè),深化課程改革。
加強(qiáng)校本培訓(xùn),以老帶新;落實(shí)教師進(jìn)廠實(shí)踐制度,為本課程培養(yǎng)更多“雙師型”教師;有計(jì)劃地安排課程主講教師進(jìn)修學(xué)習(xí)等,提高課程團(tuán)隊(duì)的整體水平,力爭三年內(nèi)將本課程建設(shè)成省級(jí)精品課程。
四、結(jié)語
《機(jī)電裝調(diào)技術(shù)》作為機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的核心課程,經(jīng)過幾年建設(shè),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法、學(xué)生綜合實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)等方面取得了一系列豐碩成果。然而,教學(xué)改革是永無止境的,課程組老師將繼續(xù)努力,鞏固已取得的成果,不斷進(jìn)行探索,為培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代、具有本專業(yè)特色的高技能應(yīng)用型人才作出貢獻(xiàn)。
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【Abstract】In the curriculum of a PLC application technology “manipulator PLC control” content teaching situation as the object, from the teaching content, focus on the solution of the difficulties and teaching strategies, implementation process, feedback is five or six aspects, this paper expounds the teaching method based on space applications. Full text of novel idea, unique design, the design is clever, method used properly, apply to the practical teaching, outstanding results, with extension.
【Key words】Content of courses; The focus and difficulty; Teaching strategies; The implementation process; Evaluation and feedback
0 引言
教學(xué)方法應(yīng)用要依據(jù)現(xiàn)代職業(yè)教育教學(xué)思想和理念,根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),以空間為載體,運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)科學(xué)、合理、巧妙地安排教學(xué)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)和要素,融合有效的教學(xué)方法,在學(xué)生角色、教師角色、教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)過程實(shí)施、師生互動(dòng)方式、考核與評(píng)價(jià)等方面有所創(chuàng)新,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力以及化解教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)等方面有突破與創(chuàng)新。
本文以《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程的一個(gè)教學(xué)情境“機(jī)械手的PLC控制”內(nèi)容為對(duì)象,從教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)的解決、教學(xué)策略、實(shí)施過程、評(píng)價(jià)反饋五個(gè)方面,闡述了基于空間的教學(xué)方式方法應(yīng)用。
1 基于空間的教學(xué)方式方法應(yīng)用
1.1 教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施以網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)、實(shí)訓(xùn)室為平臺(tái)、采用虛實(shí)一體的方式進(jìn)行
步驟1、復(fù)習(xí)、提問:上次課學(xué)習(xí)的順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖內(nèi)容;
步驟2、任務(wù)分析:機(jī)械手的PLC控制
步驟3、任務(wù)相關(guān)設(shè)計(jì)方法知識(shí)的講解:學(xué)習(xí)使用置位/復(fù)位指令的順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法。
步驟4、學(xué)習(xí)梯形圖程序編譯與仿真
步驟5、學(xué)習(xí)PLC接線圖的設(shè)計(jì)及畫法
步驟6、聯(lián)機(jī)調(diào)試方法與任務(wù)拓展。
1.2 以世界大學(xué)城空間、QQ空間、微信空間為平臺(tái),實(shí)訓(xùn)室為平臺(tái),運(yùn)用信息技術(shù)解決教學(xué)情境中的重點(diǎn)、難點(diǎn)
1)“機(jī)械手的PLC控制”教學(xué)情境的重點(diǎn):單序列使用置位/復(fù)位指令的順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法的編程方法;
2)“機(jī)械手的PLC控制”教學(xué)情境的難點(diǎn):選擇序列和并行序列使用置位/復(fù)位指令的順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法的編程方法;
3)用信息技術(shù)解決教學(xué)情境的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題。
(1)基于世界大學(xué)城空間、QQ空間、微信空間演示相關(guān)編程方法的課件、動(dòng)畫、教學(xué)微視頻;
(2)基于世界大學(xué)城空間、QQ空間、微信空間創(chuàng)設(shè)情境,演示機(jī)械手的PLC控制的影像資料,讓學(xué)生從觀察感受中發(fā)現(xiàn)問題、提出疑問;
(3)開展在線答疑。
1.3 以空間為平臺(tái)的教學(xué)策略
以空間為平臺(tái),通過世界大學(xué)城空間和云平臺(tái)來實(shí)施的,策略分為教師行為和學(xué)生行為。
1)教師行為。教師在世界大學(xué)城空間,上傳項(xiàng)目任務(wù)書、項(xiàng)目知識(shí)點(diǎn)、課件、動(dòng)畫、教學(xué)微視頻、設(shè)備操作視頻、任務(wù)考核標(biāo)準(zhǔn)。開展在線答疑。
2)學(xué)生行為。在線學(xué)習(xí)項(xiàng)目任務(wù)書、技能知識(shí)點(diǎn)、課件、動(dòng)畫、教學(xué)微視頻、硬件接線方法、軟件編程方法。上傳世界大學(xué)城空間技術(shù)文檔。
3)教師行為分課前行為、課堂行為、課后行為。課前行為是在世界大學(xué)城空間上傳學(xué)習(xí)資源,包括:項(xiàng)目任務(wù)(知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn));上傳技術(shù)文檔范文;上傳設(shè)備操作視頻;布置課后作業(yè)。課堂行為即教學(xué)過程的前45分鐘通過播放空間資源的形式進(jìn)包括:任務(wù)分解及知識(shí)點(diǎn)解釋;案例引導(dǎo)教學(xué);演示動(dòng)畫仿真;施編程要領(lǐng)。教學(xué)過程的后45分鐘主要是:指導(dǎo)程序設(shè)計(jì)、安裝與配線;在線答疑;項(xiàng)目檢查與評(píng)分;管理課堂;把握時(shí)間節(jié)點(diǎn)。課后行為是課后討論與答疑,在大學(xué)城空間批改課后作業(yè),給出分?jǐn)?shù),綜合總結(jié),下次課的課程資源和任務(wù)以及課后作業(yè)。
學(xué)生行為的課前行為是下載學(xué)習(xí)資源附件,包括:完成前一次課的作業(yè)并上傳;下載技術(shù)文檔、視頻資料;進(jìn)行課前預(yù)習(xí);與同學(xué)和老師在大學(xué)城空間教研室互動(dòng)。課堂行為即學(xué)習(xí)過程的前45分鐘主要是:通過老師的課堂講授,理解任務(wù)要求;掌握指令功能和行程流程圖繪制思路;理解編程方法;掌握接線圖的繪制要領(lǐng)。課堂行為即學(xué)習(xí)過程的后45分鐘主要是:打開大學(xué)城空間對(duì)照視頻接線;編寫I/O分配表、繪制接線圖;編寫程序下載到PLC;運(yùn)行調(diào)試PLC程序。課后行為主要是課后討論學(xué)習(xí)完成作業(yè)。學(xué)生在大學(xué)城空間查詢上次作業(yè)成績;有疑問時(shí)與教師溝通。
1.4 實(shí)施過程
實(shí)施過程分為:課前預(yù)習(xí)、知識(shí)回顧、情境導(dǎo)入、任務(wù)分析、知識(shí)認(rèn)知、討論互助、虛擬解決、實(shí)踐解決、任務(wù)拓展、協(xié)同作業(yè)等十個(gè)階段。
步驟1.在知識(shí)回顧階段,學(xué)生通過空間進(jìn)行教材查閱、任務(wù)單查閱、教案查閱、空間作業(yè)查閱。我們指定的教材是《S7-200 PLC基礎(chǔ)教程(第三版)》、《PLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程》。這些資源已上傳到教師的大學(xué)城空間、課程QQ群空間、課程微信群空間。
步驟2.在情境導(dǎo)入階段,學(xué)生通過觀看機(jī)械手視頻動(dòng)畫見圖3,思考:機(jī)械手是如何用PLC控制的?
學(xué)生對(duì)著任務(wù)單,按照給出的具體任務(wù),按要求設(shè)計(jì)機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的軟硬件。
步驟3.在任務(wù)分析階段,學(xué)生對(duì)照老師給定的任務(wù)單,通過觀看空間的相關(guān)視頻,圍繞三個(gè)問題開展小組討論展示。通過翻閱文獻(xiàn)-獲得知識(shí)點(diǎn);通過閱讀教材-獲得知識(shí)點(diǎn)。
步驟4.知識(shí)認(rèn)知階段。在世界大學(xué)城空間老師專門建立了一個(gè)《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程網(wǎng)站,里面有非常豐富的學(xué)習(xí)資源、視頻資源。學(xué)生通過查閱教師的世界大學(xué)城空間,自主進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)。學(xué)生在開展知識(shí)認(rèn)知時(shí),要帶著問題開展學(xué)習(xí):機(jī)械手是如何用PLC控制的?
步驟5.在討論互助階段,學(xué)生圍繞“I/O分配表的確定、硬件接線圖的繪制、梯形圖程序的編寫”三個(gè)方面,學(xué)生之間開展交互式指導(dǎo)。
步驟6.在虛擬解決階段,學(xué)生從教師空間下載仿真軟件,驗(yàn)證程序的結(jié)果。這是一個(gè)學(xué)生對(duì)機(jī)械手的PLC控制的程序仿真,通過程序的仿真,學(xué)生可驗(yàn)證程序的正確性。
步驟7.在實(shí)踐階段,學(xué)生在PLC實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)踐,包括:PLC的外部電路接線、程序的下載、程序調(diào)試。
步驟8.在任務(wù)拓展階段,教師基于世界大學(xué)城空間的教研苑,提出2個(gè)任務(wù)拓展的問題。
步驟9.在協(xié)同作業(yè)階段,學(xué)生通過分組展示PLC控制模版、系統(tǒng)安裝與調(diào)試;學(xué)生把程序上傳教師空間專門的作業(yè)區(qū);給出自評(píng)和小組互評(píng)的成績。
1.5 評(píng)價(jià)反饋
評(píng)價(jià)反饋分為2種,第一種是基于績效的評(píng)估作品,如圖6所示。第二種是提交PLC控制程序,即作業(yè)評(píng)估――技術(shù)文檔的上傳到世界大學(xué)城空間。
《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程建立了工作任務(wù)結(jié)果考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生根據(jù)工作任務(wù)結(jié)果考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),開展自評(píng)成績、小組互評(píng),學(xué)生通過空間上傳作業(yè)、教師通過空間打分。
2 結(jié)束語
基于空間的教學(xué)方法應(yīng)用充分體現(xiàn)現(xiàn)代職業(yè)教育教學(xué)理念,運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段與課堂教學(xué)的有效融合,方法實(shí)用、可操作性強(qiáng),能突出教學(xué)過程中教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果突出;便于師生之間開展交流互動(dòng),實(shí)時(shí)解決教學(xué)問題。
【參考文獻(xiàn)】
[1]王猛.職業(yè)院校機(jī)電專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的實(shí)踐與研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2012(14):19-23.
[2]王彰云.高職院校PLC課程實(shí)踐教學(xué)改革研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2013(11):43-45.
【中圖分類號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1008-1216(2015)08C-0074-03
一 課程簡介
電氣控制與PLC是生產(chǎn)過程自動(dòng)化專業(yè)的一門應(yīng)用性主干專業(yè)課程。可編程序控制器,簡稱PLC,是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電器控制技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、性能優(yōu)越、靈活通用、使用方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。無論是國外引進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線,還是自行設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng),都廣泛采用單臺(tái)或多臺(tái)可編程序控制器組成。所以,掌握PLC技術(shù),是改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝和設(shè)備的重要途徑。結(jié)合觸摸屏、變頻器行業(yè)的最新發(fā)展情況,通過理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn),使學(xué)生具備應(yīng)用和維護(hù)維修各種PLC控制系統(tǒng)的基本能力;教會(huì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)搜索技術(shù)資料的方法,使學(xué)生具備應(yīng)用技術(shù)資料解決現(xiàn)場(chǎng)問題的能力;在授課過程中培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,樹立學(xué)生的崗位責(zé)任意識(shí);培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和綜合的職業(yè)能力,以適應(yīng)職業(yè)教育發(fā)展的需要。
通過本課程的教學(xué),使學(xué)生系統(tǒng)掌握電氣控制線路、PLC和變頻器的基本原理、功能、應(yīng)用、程序設(shè)計(jì)方法和編程技巧,為今后從事機(jī)電一體化、自動(dòng)化控制領(lǐng)域的工作打下基礎(chǔ)。
二、學(xué)情分析與教學(xué)策略
在學(xué)習(xí)本課程之前學(xué)生已經(jīng)掌握的電路的基本知識(shí)、會(huì)應(yīng)用常用的電路測(cè)量工具,計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基本知識(shí)、數(shù)電模電的基本知識(shí)了解基本的邏輯電路的關(guān)鍵,及常用的基本放大電路的使用。學(xué)習(xí)本課程既對(duì)前面的知識(shí)的鞏固,同時(shí)又對(duì)后續(xù)機(jī)電一體化技術(shù)等課程提供理論及能力基礎(chǔ)。
本教學(xué)模塊實(shí)施過程中,課前:學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)平臺(tái)觀看視頻和動(dòng)畫,了解機(jī)械手機(jī)構(gòu)組成、分解其工作過程、復(fù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、下載小組任務(wù)書、明確控制要求、經(jīng)過組內(nèi)討論初步完成任務(wù);課上:教師對(duì)完成任務(wù)過程中的出現(xiàn)的問題進(jìn)行差異性指導(dǎo),最后以小組為單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示并作項(xiàng)目匯報(bào);課下:學(xué)生可以通過微信、手機(jī)、QQ等多種信息化平臺(tái)與教師溝通交流,反饋信息,以便教師按實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。
三、教學(xué)設(shè)計(jì)的思路
確定課程的教學(xué)內(nèi)容時(shí),通過針對(duì)生產(chǎn)過程自動(dòng)化專業(yè)的核心職業(yè)能力要求,圍繞職業(yè)能力的培養(yǎng),依據(jù)典型工作任務(wù)的工作過程,對(duì)電氣控制與PLC課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組整合。確定了4個(gè)教學(xué)項(xiàng)目:車間運(yùn)料傳送帶控制線路設(shè)計(jì)、車間運(yùn)料傳送帶PLC控制、機(jī)械手PLC控制、自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝、調(diào)試。
以項(xiàng)目為載體,對(duì)教學(xué)內(nèi)容按照項(xiàng)目完成的工作過程進(jìn)行設(shè)計(jì),讓學(xué)生在“做中學(xué)”、教師在“做中教”。
以項(xiàng)目為載體,將實(shí)際的“工作”與“學(xué)習(xí)”有機(jī)地結(jié)合在一起,在實(shí)訓(xùn)室模擬真實(shí)的工作過程,通過基于工作過程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)的驅(qū)動(dòng),指導(dǎo)學(xué)生按照完成工作任務(wù)的五個(gè)步驟:任務(wù)下達(dá)、任務(wù)分析、項(xiàng)目實(shí)施、任務(wù)拓展、考核反饋來完成各個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。通過完成漸次復(fù)雜不斷拓展的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目, 學(xué)生具備職業(yè)崗位所需求的專業(yè)能力, 掌握了電氣控制系統(tǒng)的基本知識(shí),具備了分析、安裝、調(diào)試,常用設(shè)備控制系統(tǒng)的能力,同時(shí)使學(xué)生學(xué)會(huì)了工作的思路,知道怎樣做更好,學(xué)生獲取信息,制定策略的方法能力得到提高,學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、溝通協(xié)作的社會(huì)能力得到增強(qiáng),更重要的是,系統(tǒng)化項(xiàng)目課程的設(shè)計(jì)非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力。每個(gè)項(xiàng)目分解為若干個(gè)任務(wù),設(shè)計(jì)了基于工作過程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為目標(biāo)在理實(shí)一體化教室,利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)分組教學(xué),做到教中學(xué)、學(xué)中做、做中教的教學(xué)做一體的教學(xué)模式,學(xué)生是主體、教師為主導(dǎo),探索、引導(dǎo)為主軸。教學(xué)組織過程關(guān)系見下圖。
教學(xué)組織過程關(guān)系
四、機(jī)械手PLC控制的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
任務(wù)驅(qū)動(dòng)的基本流程
1.任務(wù)下達(dá):設(shè)立教學(xué)情境,使學(xué)生的學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)的工作在相同或相似的工作任務(wù)中進(jìn)行。
在自主學(xué)習(xí)平臺(tái)上,教師會(huì)放上此項(xiàng)目的任務(wù)書,并播放在伊利乳品公司液態(tài)奶自動(dòng)化生產(chǎn)線,機(jī)械手搬運(yùn)視頻。這樣創(chuàng)設(shè)與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題相關(guān)的、盡可能真實(shí)的學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者帶著真實(shí)的“任務(wù)”進(jìn)入學(xué)習(xí)情境,使學(xué)習(xí)更加直觀和形象化。生動(dòng)直觀的形象能有效地激發(fā)學(xué)生聯(lián)想,喚起學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有關(guān)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及表象,從而使學(xué)生利用有關(guān)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)去接收新知識(shí),發(fā)展拓展能力。
2.任務(wù)分析:分析任務(wù)問題,在創(chuàng)設(shè)的情境中,分析整個(gè)過程,按照典型工作任務(wù)的工作過程對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析。教師幫助學(xué)生找出項(xiàng)目實(shí)施中所需面臨的問題及需要的知識(shí),并帶著問題進(jìn)行知識(shí)講解。
在下達(dá)任務(wù)后,教師首先引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,如:機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是什么?機(jī)械手的輸入有哪些?輸出有哪些?利用原來的知識(shí)編寫機(jī)械手搬運(yùn)。通過學(xué)生的反饋學(xué)生會(huì)遇到問題(任務(wù)),這樣自然而然的就會(huì)引入新的知識(shí)順序功能圖的使用。有可能使學(xué)生更主動(dòng)、更廣泛地激活原有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),來理解、分析并解決當(dāng)前問題,問題的解決為新舊知識(shí)的銜接、拓展提供了理想的平臺(tái),通過問題的解決來建構(gòu)知識(shí),正是探索性學(xué)習(xí)的主要特征。
3.任務(wù)實(shí)施:這個(gè)階段學(xué)生以自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)為主;不是由教師直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的問題,而是由教師向?qū)W生提供解決該問題的有關(guān)線索,如需要搜集哪一類資料。從何處獲取有關(guān)的信息資料等,強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的 “自主學(xué)習(xí)”。同時(shí),倡導(dǎo)學(xué)生之間的討論和交流,通過不同觀點(diǎn)的交鋒,補(bǔ)充、修正和加深每個(gè)學(xué)生對(duì)當(dāng)前問題的解決方案。教師在此過程中以差異指導(dǎo)為主。
4.任務(wù)拓展: 教師引導(dǎo)學(xué)生在完成基本功能機(jī)械手由工位1到工位2的搬運(yùn)的基礎(chǔ)上拓展,如由工位1到工位3再到工位2,或是搬運(yùn)由工位1到工位2再到工位3等。
5.考核管理:過程考核評(píng)價(jià):在學(xué)生完成項(xiàng)目的基礎(chǔ)上進(jìn)行過程考核,如組間互評(píng)、組內(nèi)自評(píng)、教師對(duì)小組評(píng)分、考核小組評(píng)分等,每個(gè)評(píng)分階段都會(huì)向教師實(shí)時(shí)的反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有針對(duì)的進(jìn)行指導(dǎo)、引導(dǎo)及知識(shí)講解,效果大大的增強(qiáng)。
五、結(jié)束語
從學(xué)生完成拓展任務(wù)情況來看,絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的掌握程度達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)的要求。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,綜合利用了自主學(xué)習(xí)平臺(tái)、觀看視頻、動(dòng)畫、微信、QQ等多種信息化手段通過教師的引導(dǎo)、設(shè)疑、總結(jié)、歸納,在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)生進(jìn)行了全面的復(fù)習(xí),利用流程圖說明了PLC程序編寫的過程和方法,最后使用項(xiàng)目教學(xué)法開展實(shí)例設(shè)計(jì)。采用多媒體輔助教學(xué),通過錄制的視頻文件形象地表達(dá)了任務(wù)要求,學(xué)生普通感到這種教學(xué)設(shè)計(jì)符合實(shí)際需要,學(xué)習(xí)興趣高漲。在完成任務(wù)過程中,組內(nèi)成員各展所長,協(xié)同合作,積極探討,學(xué)習(xí)氣氛濃厚。通過拓展任務(wù),夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí),使之融會(huì)貫通。
不足:
由于每個(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)不同,興趣愛好不同,參與程度也不一樣,所以每人收獲也不同。極小部分學(xué)生惰性很強(qiáng),總想不勞而獲,僅以拿到成績?yōu)槟康?,沒有真正融入到雪中來在這些方面還有待教師更深層次的思考和實(shí)踐。
基于以上原因,我覺得實(shí)行企業(yè)化管理,改革傳統(tǒng)授課方式,取消實(shí)訓(xùn)課按照教材按部就班的實(shí)訓(xùn)方式,改為企業(yè)生產(chǎn)或加工成品等來推進(jìn)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容。
1. 根據(jù)企業(yè)不同的生產(chǎn)部門,將實(shí)訓(xùn)教室“車間化”
一個(gè)產(chǎn)品的加工需要不同的生產(chǎn)部門,如何利用有限的設(shè)備將工廠搬進(jìn)學(xué)校,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與實(shí)訓(xùn)合一,這是首要解決的問題。我們將整個(gè)PLC實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)、安裝、接線、編程、調(diào)試等步驟分成五個(gè)模塊,分別是手工流水線、離線編程區(qū)、物料倉庫、自動(dòng)流水線、工藝檢測(cè)區(qū)。將企業(yè)不同的部門整合在一起,既可分開教學(xué),又能完成整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn),有利于生產(chǎn)教學(xué)的完整性。
2. 根據(jù)企業(yè)管理方式,將實(shí)訓(xùn)環(huán)境“企業(yè)化”
每個(gè)企業(yè)有不同的企業(yè)文化,環(huán)境布置在很大程度上能反映企業(yè)的管理方式和運(yùn)作模式。PLC是現(xiàn)代制造業(yè)的高新技術(shù),細(xì)節(jié)決定成敗,許多時(shí)候只有0分和100分的區(qū)別。要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),養(yǎng)成高度的責(zé)任感,必須給它一個(gè)相對(duì)應(yīng)的企業(yè)工作場(chǎng)景。根據(jù)企業(yè)的設(shè)置,我們?cè)诿恳粋€(gè)模塊區(qū)分成不同的工作崗位,并都有標(biāo)識(shí)和簡要說明,每一個(gè)崗位上都有作業(yè)指導(dǎo)書。工具的使用和放置都有明確的規(guī)定。生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)有計(jì)劃、有總結(jié)。物料損耗結(jié)算定單定時(shí),設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)定期定員。產(chǎn)品的進(jìn)出都有學(xué)校和企業(yè)人員確認(rèn)簽字。做到有物可尋,有賬可查。讓學(xué)生在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室學(xué)習(xí)期間就能感受到企業(yè)文化,體驗(yàn)學(xué)生與企業(yè)員工的雙重角色,走到工作崗位后,能迅速轉(zhuǎn)入崗位角色,真正實(shí)現(xiàn)校企“零距離”對(duì)接。
3.根據(jù)企業(yè)人才需求,將教師身份“雙重化”
在教師的資源配置上,采用“走出去,請(qǐng)進(jìn)來”的方式。在實(shí)訓(xùn)中心還在建造時(shí),我們電子教研組教師利用暑假時(shí)間到企業(yè)里學(xué)習(xí)實(shí)踐,體驗(yàn)生產(chǎn)現(xiàn)狀,了解企業(yè)需求。PLC實(shí)驗(yàn)室投入使用后,我們聘請(qǐng)企業(yè)里的高級(jí)工程師和大學(xué)教授擔(dān)任專業(yè)教師,擴(kuò)充教師隊(duì)伍。通過這種方式提高教師的實(shí)踐操作能力,實(shí)現(xiàn)教師與師傅合一,真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。校企雙方人才交流的過程,有利于培養(yǎng)“雙師型”教師,增強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)的自身活力。
二、創(chuàng)新課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)
課堂教學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)我覺得主要是從如何導(dǎo)入新課,如何讓學(xué)生體驗(yàn)到本堂課的重要性和實(shí)用性等幾個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),只要這樣才能讓學(xué)生更快,更扎實(shí)地掌握所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。下面我以創(chuàng)新的新課導(dǎo)入為例講解創(chuàng)新課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)。
創(chuàng)設(shè)興趣情境,以趣引思
古人云:“學(xué)起于思,思源于疑?!睂W(xué)生的積極思維往往是由問題開始,又在解決問題中得到發(fā)展,因此,教學(xué)中,教師要依據(jù)教材的內(nèi)容特點(diǎn),不斷設(shè)計(jì)問題情境,從而造成學(xué)生的“認(rèn)知突破”,使學(xué)生處于一種“心求通而未達(dá),口欲言而未能”的不平衡狀態(tài)。這種心理狀態(tài)是引發(fā)思維的最佳時(shí)期。經(jīng)過一學(xué)期《PLC與變頻器技能實(shí)訓(xùn)》的教學(xué),我發(fā)現(xiàn)以下方法是比較有效的。
1.運(yùn)用生活實(shí)例引入新課
創(chuàng)新教學(xué)的一個(gè)重要特征就是“創(chuàng)新性”,那實(shí)驗(yàn)教學(xué)就具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。在教學(xué)中,若能巧妙安排操作簡單、色彩強(qiáng)烈、變化明快的生活實(shí)例,則能激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如在講解“基本指令”知識(shí)時(shí),可先舉例生產(chǎn)線中機(jī)械手的控制,讓學(xué)生說機(jī)械手為什么能動(dòng)!然后教師提問:“是什么魔力讓機(jī)械手和人一樣靈活自如?”學(xué)生感到非常驚奇,表現(xiàn)出想探究印象的原理,于是就把學(xué)生帶入了自學(xué)探索的階段中。
2. 精心設(shè)疑,制造懸念
“學(xué)起于思,思源于疑”,疑能使心理上感到困惑,產(chǎn)生認(rèn)知沖突,進(jìn)而撥動(dòng)其思維之弦。適時(shí)激疑,可以使學(xué)生因疑生趣,由疑誘思,以疑獲知。
如在教學(xué)“模擬量控制”時(shí),教師巧妙地利用“蔬菜大棚溫度控制”的例子向?qū)W生激疑:“為什么能夠控制溫度,并且還是恒溫?”一“模擬量”轉(zhuǎn)“數(shù)字量”,他們各抒己見,有的說因?yàn)槟M量平滑能夠直接控制,有的說因?yàn)橛袦囟葌鞲衅髟冢€有的說因?yàn)橛泻穸?、有面積等。正當(dāng)學(xué)生為到底跟什么有關(guān)系而苦苦思索時(shí),教師看準(zhǔn)火候兒,及時(shí)導(dǎo)入新課,并鼓勵(lì)學(xué)生比一比,看誰學(xué)習(xí)了新課后能夠正確解釋這個(gè)現(xiàn)象。這樣通過“激疑”,打破了學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài),使學(xué)生充滿熱情地投入思考,一下子把學(xué)生推到了主動(dòng)探索的位置上。
3. 要著眼于促進(jìn)學(xué)生體驗(yàn)
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),面對(duì)中職學(xué)生動(dòng)手能力比較強(qiáng)的特點(diǎn),因此我在每一次上課時(shí)都會(huì)結(jié)合具體實(shí)物讓學(xué)生親自動(dòng)手操作和制作。比如,在《晶閘管調(diào)光電路》我把元器件準(zhǔn)備好,讓學(xué)生當(dāng)場(chǎng)制作一個(gè)電路,然后調(diào)試,總結(jié)出調(diào)光電路的原理。
三、創(chuàng)新的課后作業(yè)
在課后作業(yè)中,一些抄寫概念,計(jì)算等方面的題目,中職學(xué)生來說,沒有什么效果。而經(jīng)過我一學(xué)期的實(shí)踐,我覺得以下兩種課后作業(yè),能很快提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)的水平。
1. 寫學(xué)習(xí)反思
每堂課結(jié)束后,我都會(huì)布置課堂后的反思作業(yè),學(xué)生交上的來的作業(yè),我會(huì)認(rèn)認(rèn)真真的看,去總結(jié),然后回歸到課堂,將學(xué)生難以掌握的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解答。
2.寫生活實(shí)例
工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量,而且對(duì)保障人身安全、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約材料消耗以及降低生產(chǎn)成本都有十分重要的意義。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。
工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用涉及到多門學(xué)科知識(shí), 學(xué)生不僅要掌握理論知識(shí), 還要具備工程技術(shù)應(yīng)用能力。而實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)對(duì)于學(xué)生鞏固理論知識(shí), 特別是培養(yǎng)其解決實(shí)際工程問題的能力、工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力至關(guān)重要。 高職院校應(yīng)充分利用現(xiàn)有資源, 積極與企業(yè)開展校企合作,創(chuàng)建更加貼合實(shí)際工程應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室,為學(xué)生提供解決實(shí)際工程問題及提高創(chuàng)新能力的條件和機(jī)會(huì)。
一、工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室布局
工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室歸屬于本校自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用專業(yè),為了讓教學(xué)更加貼近真實(shí)的工作任務(wù),自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)與合作企業(yè)華中數(shù)控工業(yè)機(jī)器人有限公司,共同制定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求,使教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工作崗位任務(wù)相符,并以此為依據(jù)建設(shè)規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室,經(jīng)過雙方的研究和探討,該實(shí)訓(xùn)室被劃分為多媒體教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、維護(hù)維修、工程應(yīng)用等四個(gè)功能區(qū)域。實(shí)訓(xùn)室布局如圖1。
圖1 實(shí)訓(xùn)室布局圖
二、 工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室硬件設(shè)施
為開展工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用項(xiàng)目的教學(xué),并考慮到實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中最有代表性的機(jī)器人類型,實(shí)訓(xùn)室中工業(yè)機(jī)器人類型選用華中數(shù)控工業(yè)機(jī)器人有限公司生產(chǎn)的4臺(tái)輕載式六自由度多關(guān)節(jié)機(jī)器人、4臺(tái)桁架機(jī)器手,臺(tái)灣益眾科技有限公司的2足行走機(jī)器人、競(jìng)速機(jī)器人、樂高趣味組合機(jī)器人用于基礎(chǔ)教學(xué);選用華中數(shù)控提供的4臺(tái)六軸機(jī)器人本體、4臺(tái)桁架機(jī)械手本體、及配圖控制器用于維護(hù)維修教學(xué);選用華中數(shù)控提供的3臺(tái)立式加工中心并配置1臺(tái)6六自由度多關(guān)節(jié)機(jī)器人組成1個(gè)自動(dòng)加工單元用于工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí),上述兩家公司還配套教學(xué)所需的各種輔助設(shè)備,包括末端執(zhí)行裝置(如機(jī)械手、吸盤、專用夾具等),電氣控制、傳感設(shè)備等。
三、工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室軟件設(shè)施
除了硬件設(shè)施供學(xué)生提升實(shí)操能力、工程應(yīng)用能力之外,還要注重軟件設(shè)施的建設(shè)。實(shí)訓(xùn)室除操作系統(tǒng)以外,還安裝了AutoCAD、UG、CATIA等三維軟件,用于三維建模,為運(yùn)動(dòng)仿真提供數(shù)字模型。為了克服機(jī)器人數(shù)量不足,降低機(jī)器人及各種輔助設(shè)備的損耗,實(shí)訓(xùn)室還配套華中數(shù)控研制的模擬仿真軟件,包括離線編程功能和仿真功能,用于構(gòu)建虛擬機(jī)器人的工作環(huán)境,以及虛擬機(jī)器人工作過程的仿真。
四、工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)置
工業(yè)機(jī)器人技術(shù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是與華中數(shù)控工業(yè)機(jī)器人有限公司按照企業(yè)實(shí)際工作任務(wù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)、歸納、總結(jié)得到的,實(shí)行教學(xué)內(nèi)容模塊化。為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)、演示等功能,在多媒體教學(xué)區(qū)中,還需配置多媒體及配套設(shè)備、電腦及配套設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸所需的服務(wù)器、 交換機(jī)及配圖設(shè)備等。
(一)工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)培訓(xùn)模塊
1.模塊一:機(jī)器人操作 (16課時(shí))
項(xiàng)目內(nèi)容:1)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)介紹;2)安全操作規(guī)范,緊急情況處置;3)使用示教器操作機(jī)器人,修改位置點(diǎn);4)調(diào)用系統(tǒng)中的例行程序;5)程序備份和系統(tǒng)備份方法介紹,實(shí)踐;6)機(jī)器人零位更新方法介紹,實(shí)踐;7)手動(dòng)模式下的機(jī)器人操作;8)益眾機(jī)器人參數(shù)設(shè)置及操作實(shí)踐。
2.模塊二:機(jī)器人基礎(chǔ)編程 (40課時(shí))
項(xiàng)目內(nèi)容:
1)手動(dòng)模式下的機(jī)器人操作;2)工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng);3)編程語言介紹及其基本指令;4)I/O 信號(hào)介紹及配置;5)機(jī)器人系統(tǒng)重啟指令介紹;6)程序保存,系統(tǒng)備份;7)機(jī)器人系統(tǒng)配置及安裝;8)校正方式介紹;9)操作實(shí)踐。
(二)工業(yè)機(jī)器人維護(hù)維修培訓(xùn)模塊
1.模塊一:機(jī)器人維護(hù)維修 (80課時(shí))
項(xiàng)目內(nèi)容:1)機(jī)器人中各電氣模塊功能及原理介紹。包括電源系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),總線與I/O 系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),安全面板 和 SMB 板;2)機(jī)器人電氣知識(shí)簡介,電路圖講解;3)機(jī)器人中各電氣模塊維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng);4)機(jī)器人安全面板、主機(jī)箱中的指示燈狀態(tài)介紹;5)機(jī)器人故障代碼介紹;6)機(jī)器人不同啟動(dòng)方式的原理及介紹;7)故障排除實(shí)踐;8)機(jī)器人本體硬件結(jié)構(gòu)介紹;9)日常機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)介紹及實(shí)踐;10)各軸電機(jī)、電纜更換步驟講解及實(shí)踐;11)機(jī)器人齒輪箱、平衡裝置更換方法講解與實(shí)踐;12)機(jī)器人精校準(zhǔn)方法介紹與實(shí)踐。
(三)工業(yè)機(jī)器人工程應(yīng)用培訓(xùn)模塊
1.模塊一:機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的學(xué)習(xí) (40課時(shí))
項(xiàng)目內(nèi)容:1)創(chuàng)建工作站;2)創(chuàng)建系統(tǒng);3)創(chuàng)建幾何體和機(jī)械裝置;4)創(chuàng)建工具、工件坐標(biāo)系、路徑點(diǎn)、軌跡;5)利用創(chuàng)建的組件和數(shù)據(jù)進(jìn)行離線編程和仿真;6)使用相關(guān)組件模擬現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)效果;7)機(jī)器人的可選項(xiàng)的使用,包括外軸(轉(zhuǎn)臺(tái)、 導(dǎo)軌);輸送鏈追蹤;8)學(xué)習(xí)離線編程系統(tǒng)的實(shí)用功能。包括信號(hào)分析器;文件傳輸。
2.模塊二:自動(dòng)化加工單元的學(xué)習(xí)(32課時(shí))
項(xiàng)目內(nèi)容:1)學(xué)習(xí)系統(tǒng)技術(shù)資料、自動(dòng)化加工單元的組成和工作原理;2)裝配工藝設(shè)計(jì);3)制定安裝順序和工作計(jì)劃;4)加工單元工作程序編寫及導(dǎo)入;5)加工單元的組裝聯(lián)調(diào);6)加工單元穩(wěn)定性調(diào)整;7)加工單元驗(yàn)收。
五、小結(jié)
通過校企合作的方式建設(shè)工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室,使教學(xué)內(nèi)容更加貼近實(shí)際工作崗位的內(nèi)容, 降低企業(yè)二次培訓(xùn)的時(shí)間和費(fèi)用,促進(jìn)了學(xué)校和企業(yè)的無縫連接。同時(shí),也促進(jìn)教師教學(xué)工作、 科研工作的開展, 激發(fā)教師教學(xué)改革的熱情,提升學(xué)生實(shí)操能力、工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力。
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中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)47-0179-02
一、引言
實(shí)踐教學(xué)是高等教育的重要環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑和重要保證。隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,對(duì)人才的需求也發(fā)生了很大的變化,給實(shí)踐教學(xué)帶來一些新的問題和新的挑戰(zhàn)。我校機(jī)械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)了機(jī)電結(jié)合的高級(jí)工程技術(shù)人才,為了培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力”的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才,適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的要求,就必須要優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)體制改革。而營造培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新工程技術(shù)人才的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境,提供合適的實(shí)踐訓(xùn)練平臺(tái)是達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的重要保障。為此,我校2012年在共建基金支持下成立了柔性制造實(shí)驗(yàn)室,通過柔性制造系統(tǒng)對(duì)實(shí)際工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的模擬運(yùn)行,讓學(xué)生了解和掌握現(xiàn)代機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行控制技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。本文圍繞該柔性制造系統(tǒng)在我校機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐培養(yǎng)上的應(yīng)用,就我校在教學(xué)改革上的措施進(jìn)行論述。
二、柔性制造系統(tǒng)
柔性自動(dòng)生產(chǎn)線是將微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、控制技術(shù)、機(jī)械制造和系統(tǒng)工程有機(jī)地結(jié)合起來,是一種技術(shù)復(fù)雜、高度自動(dòng)化系統(tǒng),柔性制造技術(shù)更是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)需求及產(chǎn)品不斷迅速更新的主要手段,是先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)。
通過該系統(tǒng),能使學(xué)生可通過實(shí)驗(yàn)了解柔性制造自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的基本組成和基本原理,能為學(xué)生提供一個(gè)開放性的,創(chuàng)新性的和可參與性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),讓學(xué)生全面掌握機(jī)電氣一體化與物流技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)和集成技術(shù),能夠幫助學(xué)生從系統(tǒng)整體角度去認(rèn)識(shí)系統(tǒng)各組成部分,從而掌握柔性制造相關(guān)系統(tǒng)的組成、功能及控制原理。促進(jìn)學(xué)生在機(jī)械設(shè)計(jì)制造、電氣自動(dòng)化、數(shù)字控制技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、生產(chǎn)線技術(shù)等方面的學(xué)習(xí),并對(duì)數(shù)控加工、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制技術(shù)、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、機(jī)器人控制技術(shù)、高級(jí)語言編程等技能得到實(shí)際的訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在光機(jī)電氣一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試能力等方面均能得到綜合提高。系統(tǒng)組成如圖1所示,共分為總控系統(tǒng)、自動(dòng)化立體庫及碼垛機(jī)、自動(dòng)化輸送線系統(tǒng)單元、CCD形狀顏色尺寸檢測(cè)單元、上下料搬運(yùn)機(jī)器人單元、數(shù)控加工單元、串聯(lián)機(jī)器人裝配與分揀單元、視覺導(dǎo)引搬運(yùn)AGV幾個(gè)單元部分。系統(tǒng)模擬某自動(dòng)化加工、分揀、自動(dòng)裝配及自動(dòng)出入庫完整制造過程。立體庫由兩排貨架及中間的碼垛機(jī)構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)毛坯及成品部件的存儲(chǔ);傳送線負(fù)責(zé)從立體庫取件、傳送工件到到各工作單元及傳送入庫;通過圖像識(shí)別功能,對(duì)工件進(jìn)行形狀與顏色識(shí)別,通過信息識(shí)別,六自由度行走搬運(yùn)機(jī)器人可選擇把工件放入相應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備(車削加工中心或銑削加工中心)當(dāng)中。加工完畢,通過CCD視覺裝置進(jìn)行高度與直徑等尺寸識(shí)別。并為下一工序做好準(zhǔn)備。
該柔性制造系統(tǒng)可聯(lián)機(jī)/單機(jī)兩種運(yùn)行模式,方便學(xué)生進(jìn)行PLC控制、生產(chǎn)線控制、機(jī)器人控制及數(shù)控機(jī)床應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。
三、柔性制造系統(tǒng)在機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)中的應(yīng)用
1.課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。利用該柔性制造系統(tǒng)的各組成單元,對(duì)原有相關(guān)課程中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整整合,增加了綜合性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì),根據(jù)教師授課情況,結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行選取。主要服務(wù)的課程包括:機(jī)電傳動(dòng)與控制(步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)控制)、PLC控制技術(shù)(立體庫碼垛機(jī)控制、傳送線控制)、機(jī)器人技術(shù)(分揀機(jī)械手、搬運(yùn)機(jī)械手)、機(jī)床數(shù)控技術(shù)(數(shù)控加工單元)、傳感與測(cè)試技術(shù)(傳送線、CCD等單元)、機(jī)電一體化技術(shù)。
2.實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)及實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)要求,對(duì)原有實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革。將原第七學(xué)期三周的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)分割成幾個(gè)模塊,其中一個(gè)模塊是2.5天的柔性制造系統(tǒng)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)模塊,每次二十余人分成多個(gè)小組進(jìn)行該模塊的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)。對(duì)學(xué)生獲得的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能進(jìn)行的一次全面考核和綜合檢驗(yàn)。按照機(jī)械電子工程專業(yè)設(shè)置的要求,通過柔性制造系統(tǒng)平臺(tái)開展的集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生完成的主要任務(wù)為:氣路、電路或控制回路的構(gòu)成的模擬設(shè)計(jì)及運(yùn)行調(diào)試;根據(jù)工作要求對(duì)PLC控制程序進(jìn)行修改或編寫,模擬實(shí)際的控制過程;對(duì)人為設(shè)定的故障(電氣及PLC故障)進(jìn)行故障診斷及排除練習(xí),提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力;模擬系統(tǒng)的各單元之間可以通過I/O進(jìn)行通訊,將多個(gè)加工單元連接構(gòu)成系統(tǒng)。通過這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生自己動(dòng)手來搭建實(shí)際機(jī)電一體化設(shè)備,以此來提高學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。實(shí)習(xí)的內(nèi)容:①柔性制造系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)。主要講授柔性制造系統(tǒng)技術(shù)的一些基本概念,讓學(xué)生對(duì)柔性制造系統(tǒng)有全面的了解和認(rèn)識(shí)。②立體庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過對(duì)立體庫實(shí)際操作,了解立體庫工作過程;以立體庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及PLC控制為主要教學(xué)內(nèi)容,了解并掌握立體庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù),學(xué)生能夠完成單元格的設(shè)計(jì)出圖。了解立體庫控制要求,采用PLC實(shí)現(xiàn)取、送工件的控制設(shè)計(jì)。③搬運(yùn)線設(shè)計(jì)。以搬運(yùn)線為教學(xué)對(duì)象,使學(xué)生了解掌握生產(chǎn)線工作原理及操作方法,了解生產(chǎn)線基本結(jié)構(gòu)及控制方法,了解典型分揀、傳送、檢測(cè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方法及操作。④AGV尋跡車設(shè)計(jì)。了解尋跡車基本結(jié)構(gòu)組成和功能;了解AGV尋跡車車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,了解尋跡車控制原理和操作。⑤機(jī)械手。了解工業(yè)機(jī)器人基本原理,了解和掌握工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)及基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí),掌握工業(yè)機(jī)器人操作知識(shí),了解和掌握機(jī)器人控制原理,掌握機(jī)器人編程控制,利用測(cè)繪技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)物的測(cè)繪建模使學(xué)生在掃描和建模。⑥數(shù)控機(jī)床編程操作。以典型車、銑零件為對(duì)象,讓學(xué)生能夠通過動(dòng)手實(shí)踐將其數(shù)控加工程序編制出來,并在數(shù)控車及數(shù)控銑削加工中心完成各自零件的裝夾、對(duì)刀及加工仿真操作。
本實(shí)習(xí)重點(diǎn)強(qiáng)化動(dòng)手能力的訓(xùn)練,鼓勵(lì)學(xué)生在對(duì)柔性制造系統(tǒng)全面了解和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,獨(dú)立完成系統(tǒng)的運(yùn)行和各分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)操作。
四、結(jié)論
柔性制造實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的建成與投入使用,豐富提高了我校機(jī)械電子工程專業(yè)在開放性實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)訓(xùn)的能力。以此平臺(tái)為基礎(chǔ),在授課教師及實(shí)驗(yàn)教師的共同努力下,有針對(duì)性地開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,使學(xué)生可以更好地掌握機(jī)械、電子、電氣、液壓、自動(dòng)控制、數(shù)控等專業(yè)知識(shí),并以實(shí)際設(shè)備為對(duì)象,建立機(jī)電一體化設(shè)備調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)等相關(guān)能力,有效地對(duì)應(yīng)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求。經(jīng)過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高并激發(fā)了部分學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和科技創(chuàng)新興趣,為今后的能力培養(yǎng)和就業(yè)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。
通過一年多時(shí)間的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等項(xiàng)目內(nèi)容在不斷充實(shí)完善,在其間也發(fā)現(xiàn)了一些問題,例如包括對(duì)指導(dǎo)教師的能力要求、系統(tǒng)運(yùn)行耗材費(fèi)用控制等將在今后工作中逐步完善。
參考文獻(xiàn):
二、構(gòu)建新的教學(xué)體系及人才培養(yǎng)模式
依據(jù)“區(qū)校企聯(lián)動(dòng)發(fā)展,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合辦學(xué)”的學(xué)院辦學(xué)思路,重點(diǎn)與遼寧表業(yè)有限責(zé)任公司合作,共同探索并實(shí)踐“校企對(duì)接、工學(xué)交替”一體化人才培養(yǎng)模式,學(xué)校與合作企業(yè)根據(jù)技術(shù)技能人才成長規(guī)律和工作崗位的實(shí)際需要,共同制訂人才培養(yǎng)方案,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。[2]
(一)“校企對(duì)接、工學(xué)交替”一體化人才培養(yǎng)模式
現(xiàn)代學(xué)徒制實(shí)際上是校企產(chǎn)教融合,校企雙主體教育的人才培養(yǎng)模式,是企業(yè)與學(xué)校充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),深度融入的專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)過程,教學(xué)安排采用“校企對(duì)接、工學(xué)交替”的形式。(1)第一學(xué)年主要學(xué)習(xí)職業(yè)基礎(chǔ)課和職業(yè)技術(shù)課,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和零件加工的基本技能;(2)第二學(xué)年按職業(yè)成長規(guī)律———即從新手最終成長為能手的能力發(fā)展路徑,開始“專項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)”,通過工學(xué)交替的方式培養(yǎng)學(xué)生手表零件加工、手表裝配與維修基本技能;(3)第三學(xué)年中的第五學(xué)期安排“輪崗實(shí)訓(xùn)”,讓學(xué)生全面體驗(yàn)各工作崗位的綜合工作任務(wù),第六學(xué)期根據(jù)學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展的特點(diǎn)與特長,安排其到相應(yīng)的企業(yè)進(jìn)行半年的“頂崗實(shí)習(xí)”。通過帶薪頂崗實(shí)習(xí),使學(xué)生具備各種手表零部件綜合加工和手表裝配與維修綜合技能。
(二)以工作過程為導(dǎo)向,構(gòu)建教、學(xué)、做一體化的課程教學(xué)模式
在制定現(xiàn)代學(xué)徒制人才培養(yǎng)方案中,校企雙方結(jié)合精密機(jī)械行業(yè)崗位、任務(wù)、專業(yè)課程對(duì)應(yīng)關(guān)系,并在真實(shí)的工作情境中獲得“工作過程知識(shí)”。以精密零件加工制造能力、機(jī)械手表裝調(diào)與維修能力、精密機(jī)械零部件加工工藝制定為核心能力的培養(yǎng),構(gòu)建了基于工作過程的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程和相應(yīng)的教學(xué)模式,全面提高學(xué)生職業(yè)技能素質(zhì)和實(shí)踐能力。
(三)強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)道德教育
職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)道德的培養(yǎng)是保證學(xué)生在社會(huì)中的適應(yīng)能力的一種必要過程。企業(yè)常常將敬業(yè)、愛崗、適應(yīng)團(tuán)隊(duì)活動(dòng)作為行業(yè)內(nèi)人才需求的基本要求。通過開設(shè)專門職業(yè)道德課程和到企業(yè)實(shí)習(xí)課程制訂實(shí)訓(xùn)制度及課外活動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),了解企業(yè)文化,職業(yè)精神、管理規(guī)范等,提高學(xué)生的誠信品質(zhì)、敬業(yè)精神、責(zé)任意識(shí)、遵紀(jì)守法意識(shí),培養(yǎng)高素質(zhì)的技能人才。
(四)深化現(xiàn)代學(xué)徒制人才培養(yǎng)建設(shè)措施
要進(jìn)一步促進(jìn)校企雙方密切合作,打破現(xiàn)有教師編制和用工制度的束縛,探索建立教師流動(dòng)編制或設(shè)立兼職教師崗位,加大學(xué)校與企業(yè)之間人員互聘共用、雙向掛職鍛煉、橫向聯(lián)合技術(shù)研發(fā)和專業(yè)建設(shè)的力度。企業(yè)安排具有較強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或業(yè)務(wù)骨干擔(dān)任實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師,不定期地選派有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員來校為專業(yè)群學(xué)生舉行有關(guān)專題技術(shù)講座。
三、考核評(píng)價(jià)方法
(一)職業(yè)技術(shù)課程采用教學(xué)評(píng)價(jià)方式為表現(xiàn)性評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)的結(jié)合
在職業(yè)技術(shù)課程中,把職業(yè)能力發(fā)展程度作為教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),考試分由理論與實(shí)踐操作兩部分組成,基本理論占40%,實(shí)踐操作占60%。專業(yè)課程的考評(píng)以就業(yè)為導(dǎo)向,重視實(shí)踐與能力考核,進(jìn)行多元化的考核評(píng)價(jià)方法建設(shè)。采用閉卷、開卷、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作、職業(yè)技能考證、制作作品、特長或任務(wù)表演、情景測(cè)驗(yàn)等方式或幾種方式綜合運(yùn)用的考核方法,過程與結(jié)果并重。
《PLC技術(shù)及應(yīng)用》是高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)、電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)必修的專業(yè)課之一,同時(shí)也是學(xué)生考取高級(jí)維修電工職業(yè)資格證書的核心課程。為了適應(yīng)高級(jí)技術(shù)應(yīng)用性人才的市場(chǎng)需求,棗莊職業(yè)學(xué)院加大課程建設(shè)和改革力度,在課程專家的指導(dǎo)下,從工作分析入手,以職業(yè)能力為主線,以工作任務(wù)為中心,著力打破學(xué)科性課程結(jié)構(gòu),進(jìn)行了基于工作過程的課程設(shè)計(jì)和開發(fā)。經(jīng)過近幾年的實(shí)踐探索,該課程教學(xué)得到不斷的完善,教學(xué)效果顯著,2011年被評(píng)為棗莊職業(yè)學(xué)院首批精品課程第一名。
一、課程設(shè)計(jì)的理念與思路
《PLC技術(shù)及應(yīng)用》以職業(yè)能力的培養(yǎng)為重點(diǎn),充分與行業(yè)、企業(yè)進(jìn)行合作,同時(shí)與維修電工和PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)師職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合,進(jìn)行了基于工作過程的課程開發(fā)與設(shè)計(jì),能夠體現(xiàn)課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。
堅(jiān)持以服務(wù)棗莊煤化工、機(jī)械電子、造紙包裝、建筑和自動(dòng)化高科技等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,促進(jìn)資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型為宗旨,以學(xué)生職業(yè)技能和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為核心,以真實(shí)性實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)為重點(diǎn),帶動(dòng)了相關(guān)課程的建設(shè)和發(fā)展。
以工作過程為導(dǎo)向重構(gòu)課程內(nèi)容,創(chuàng)建特色鮮明的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。以校企合作為途徑,加強(qiáng)與企業(yè)的合作,充分利用行業(yè)、企業(yè)的資源,與行業(yè)企業(yè)共同開展課程建設(shè)。
二、教學(xué)內(nèi)容的選取
在教學(xué)內(nèi)容選取過程中,注重職業(yè)崗位能力分析,對(duì)崗位工作任務(wù)進(jìn)行了分解細(xì)化,重新構(gòu)建了課程標(biāo)準(zhǔn),明確了學(xué)習(xí)領(lǐng)域、工作過程知識(shí)、能力、態(tài)度等內(nèi)容,形成了新的教學(xué)案例以及相關(guān)的教學(xué)資源,注重在工作過程中對(duì)職業(yè)能力的培養(yǎng)。
我們確定了以下教學(xué)內(nèi)容
學(xué)習(xí)情境一:電機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行
項(xiàng)目1.1 PLC控制與繼電控制
項(xiàng)目1.2 X62W萬能銑床電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制
項(xiàng)目1.3_通用機(jī)床電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)項(xiàng)目1.4 YORK中央空調(diào)機(jī)組星三角啟動(dòng)
學(xué)習(xí)情境二、聲光時(shí)報(bào)警顯示PLC控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行
項(xiàng)目2.1數(shù)字顯示裝置的設(shè)計(jì)與運(yùn)行
項(xiàng)目2.2 交通燈控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行
項(xiàng)目2.3霓虹燈控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行
項(xiàng)目2.4報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)與運(yùn)行
學(xué)習(xí)情境三、紡織廠A006B自動(dòng)混棉機(jī)的PLC改造
學(xué)習(xí)情境四、普通機(jī)床的PLC改造
項(xiàng)目4.1 CA6140機(jī)床PLC改造
項(xiàng)目4.2 Z3050搖臂鉆床的PLC改造
學(xué)習(xí)情境五、貨物傳輸控制系統(tǒng)
學(xué)習(xí)情境六、化工廠蒸餾塔液位顯示控制系統(tǒng)
學(xué)習(xí)情境七、機(jī)械手自動(dòng)分揀裝置
學(xué)習(xí)情境八、恒壓供水控制裝置
本課程由學(xué)習(xí)情境,十五個(gè)子情境組成,每個(gè)學(xué)習(xí)情境都是從企業(yè)典型真實(shí)案例提煉出來的一個(gè)完整的工作任務(wù),貼近轉(zhuǎn)型期棗莊經(jīng)濟(jì),比如機(jī)床的PLC改造取自機(jī)床企業(yè),貨物傳輸取自煤礦及包裝企業(yè),機(jī)械手取自自動(dòng)化企業(yè),恒壓供水取自高層建筑。第三個(gè)情境是獨(dú)創(chuàng)性的,在前期講授西門子的基礎(chǔ)上講授三菱機(jī)型,讓學(xué)生的知識(shí)能力有了很大的擴(kuò)展,最后兩個(gè)情境結(jié)合了其他領(lǐng)域的知識(shí),使學(xué)生能力有了綜合性的提高。
內(nèi)容選取還是采用了從易到難,從單一到綜合的順序選取,每一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的項(xiàng)目也是從易到難。我們采用了基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法,教師在各個(gè)項(xiàng)目中的角色是不斷變化的,如最開始是師傅,相應(yīng)的學(xué)生是徒弟,后來是項(xiàng)目經(jīng)理,學(xué)生就是員工,最后教師是甲方,而學(xué)生就是乙方,在這個(gè)過程中老師講的越來越少,學(xué)生做的越來越多,但是學(xué)生參與的積極性逐漸提高。
三、教學(xué)方法與手段
主要采用四化教學(xué)
1、教學(xué)情境――一體化
進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室按照企業(yè)要求必須穿著工作服;在操作區(qū)完成任務(wù),在教學(xué)區(qū)、討論區(qū)進(jìn)行學(xué)習(xí),將企業(yè)一線的工作情境“搬”到實(shí)訓(xùn)室中;按照企業(yè)“6S”管理制度規(guī)范管理學(xué)生,使學(xué)生感受到企業(yè)的氛圍和企業(yè)文化,為今后走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。
2、課程實(shí)施――行動(dòng)化
學(xué)生從接受任務(wù)到任務(wù)完成都要遵循“資訊(信息收集)計(jì)劃(擬定方案)決策(制定方案)實(shí)施檢查評(píng)估(總結(jié)分析提高)”這樣一個(gè)基本的工作流程。知識(shí)的學(xué)習(xí)、技能的加強(qiáng)和經(jīng)驗(yàn)的積累是通過完成這一系列遞進(jìn)的工作任務(wù)而獲取的,真正體現(xiàn)了工作和學(xué)習(xí)的高度融合。
3、課程評(píng)價(jià)――多元化
通過學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)等多元化、多維度的評(píng)價(jià)方法,采用匯報(bào)、答辯、筆試、操作等考核方式評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,注重過程與終結(jié)性考核相結(jié)合,并且每學(xué)期末在同屆學(xué)生中舉行PLC技能大賽。
4、人才培養(yǎng)――職業(yè)化
主要培養(yǎng)學(xué)生遵守職業(yè)道德,養(yǎng)成職業(yè)規(guī)范,引入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),通過8個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)情境、生產(chǎn)性實(shí)習(xí)、綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目訓(xùn)練、頂崗實(shí)習(xí)、可獲得“高級(jí)維修電工”“PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)師” 等高級(jí)職業(yè)資格證書,技能得到全面提升。
四、教學(xué)效果
學(xué)生反映,PLC技術(shù)與應(yīng)用的教學(xué)方法新穎,師生互動(dòng)性好,采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)方法,能充調(diào)動(dòng)我們學(xué)習(xí)的積極性,使專業(yè)能力和社會(huì)能力有很大提高。
采用工學(xué)結(jié)合的“一體化”教學(xué)模式授課 ,大大提高了學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣及技能水平。近幾年學(xué)生的“維修電工高級(jí)工”技能鑒定合格率均達(dá)到98% 以上。畢業(yè)生就業(yè)率達(dá)到95%以上,同時(shí)學(xué)生在各類技能競(jìng)賽中均取得較好成績。
參考文獻(xiàn):
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【2】姜大源 “職業(yè)教育學(xué)研究新論”教育科學(xué)出版社 2007年1月
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)04(a)-0221-02
工業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人的一種,它由操作機(jī),控制器,伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感器裝置構(gòu)成,可反復(fù)編程,完成各種操作自動(dòng)化,也可以生產(chǎn)生活中所需的機(jī)械設(shè)備。這種產(chǎn)品可以解放人的勞動(dòng)力,也大大提高了生產(chǎn)業(yè)的效率,對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量也很高,所以說工業(yè)機(jī)器人對(duì)生產(chǎn)行業(yè)起到了相當(dāng)大的作用。工業(yè)機(jī)器人是一種機(jī)器裝置,可以自動(dòng)執(zhí)行一些難度較高的生產(chǎn),而且機(jī)器人自身的動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是比較方便我們運(yùn)用的,因?yàn)樗艽嫒祟愖鲆恍┎豢赡芑蛘吆茈y完成的事情,或者遵循事先的編程來運(yùn)行,新型的工業(yè)機(jī)器人還會(huì)依據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則需求行動(dòng)。裝備制造業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高,更多的生產(chǎn)廠家使用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行產(chǎn)品加工制造。工業(yè)機(jī)器人是一種專門為工業(yè)領(lǐng)域設(shè)計(jì)的多關(guān)節(jié)機(jī)械手,在程序的控制下實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和高難操作。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于搬運(yùn)物料、自動(dòng)焊接、部件噴漆、表面拋光等工業(yè)領(lǐng)域。
1 專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位
近年來,工業(yè)機(jī)器人不斷普及在企業(yè)生產(chǎn)中,所以企業(yè)迫切需要相關(guān)的技術(shù)人才。高校培養(yǎng)的是研發(fā)型人才、高職高專培養(yǎng)的是具備一定理論的技能型人才,相比之下技校則主要是培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用、熟悉基本操作與保養(yǎng)維護(hù)的技術(shù)工人及操作人員。技校以培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才為主,學(xué)生的知識(shí)水平、技能實(shí)力、就業(yè)導(dǎo)向應(yīng)與高校、高職有所不同,因此必須探索適合技校的工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)方案。企業(yè)要求相應(yīng)的專業(yè)人才需具備全面的職業(yè)能力,從而要求技校走工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式道路,其中校企合作有利于工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式順利推進(jìn)。工業(yè)機(jī)器人課程應(yīng)定位于為企業(yè)培養(yǎng)能夠完成工業(yè)機(jī)器人編程、操作維護(hù)的技術(shù)型人才。工業(yè)機(jī)器人最先應(yīng)用于汽車制造工業(yè),主要用于焊接,噴漆,上、下物料和搬運(yùn)。如今工業(yè)機(jī)器人深化和提高了人的手、足和大腦功能,替代人完成繁重、單調(diào)的重復(fù)勞動(dòng),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)需要大批人才氖祿器人生產(chǎn)、安裝、調(diào)試、營銷和售后技術(shù)服務(wù),工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用企業(yè)則需要大量人才從事機(jī)器人的維護(hù)保養(yǎng)和編程操作。為滿足機(jī)器人關(guān)聯(lián)市場(chǎng)對(duì)技能型人才的需求,技校在機(jī)電一體化專業(yè)的主要課程中加入“工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用”課程,開設(shè)機(jī)器人的專業(yè)方向。
2 專業(yè)課程開設(shè)的方向
在課程開設(shè)的思路上,機(jī)電一體化專業(yè)緊貼機(jī)器人崗位需求、課程內(nèi)容和教學(xué)的過程適應(yīng)工作崗位要求。按需求開設(shè)專業(yè)課程,依據(jù)企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)和崗位技術(shù)要求,培養(yǎng)從事機(jī)器人生產(chǎn)、調(diào)試、安裝、維護(hù)、保養(yǎng)和營銷等多方面應(yīng)用技能型人才。在理論教學(xué)和技能培養(yǎng)上,全方位提高學(xué)生的知識(shí)、技能、素養(yǎng),建立“以工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用為核心”的課程體系結(jié)構(gòu)。在教學(xué)過程中,除了基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練,再通過“機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)模塊、電氣自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)模塊、嵌入式系統(tǒng)知識(shí)模塊”、以及“機(jī)器人編程訓(xùn)練模塊”為重心的專業(yè)技能訓(xùn)練模式。
2.1 基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)與綜合訓(xùn)練
該模塊側(cè)重強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生機(jī)電專業(yè)崗位的基本素質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生形成遵紀(jì)守法的思想觀念和健康的心理素質(zhì),形成積極向上的人生價(jià)值觀和樂觀的職業(yè)心態(tài),從而適應(yīng)以后的工作。開展相關(guān)的職業(yè)規(guī)劃教育,引導(dǎo)學(xué)生規(guī)劃職業(yè)生涯。鼓勵(lì)學(xué)生提高數(shù)學(xué)能力、英語水平和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)技能,為以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)做好鋪墊和適應(yīng)各類企業(yè)的機(jī)電技術(shù)工作崗位。
2.2 機(jī)械技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)
機(jī)械技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)在傳授機(jī)械原理、機(jī)械制圖、液壓與氣動(dòng)、AUTOCAD、機(jī)制工藝方面的相關(guān)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械方面的基本技能和職業(yè)素質(zhì)。從機(jī)械手臂開始學(xué)習(xí),從而了解機(jī)器人的基本機(jī)械結(jié)構(gòu)和組成原理,并進(jìn)一步分解與裝配。與此同時(shí)學(xué)習(xí)機(jī)械圖紙的閱讀與繪制,掌握公差與配合的基礎(chǔ)原理知識(shí)。最后學(xué)習(xí)機(jī)器人液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的基本組成和原理,了解其復(fù)雜結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)方式,剖析各機(jī)械零件與其典型機(jī)構(gòu),掌握機(jī)械加工工藝的流程與編制方法。通過理論與實(shí)踐教學(xué)的協(xié)作,為學(xué)生打下扎實(shí)的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)。
2.3 電氣自動(dòng)化知識(shí)的學(xué)習(xí)
工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用牽涉到電工技術(shù)、PLC、電氣自動(dòng)化控制、變頻器應(yīng)用、交流伺服、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、觸摸屏應(yīng)用與組態(tài)開發(fā)等多門自動(dòng)化類課程的知識(shí)和技能。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的組成,分解成多個(gè)模塊結(jié)構(gòu),進(jìn)行理論與實(shí)訓(xùn)一體教學(xué),掌握以電氣控制為核心的自動(dòng)化知識(shí)。為了保證學(xué)生的知識(shí)水平和操作技能緊貼企業(yè)的要求,學(xué)生需要考取維修電工中級(jí)證書、電工上崗證書等相關(guān)專業(yè)證書。
2.4 嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)
嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)以工業(yè)機(jī)器人為方向進(jìn)行教學(xué),包括電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子測(cè)量、C語言、傳感器應(yīng)用、FPGA應(yīng)用、單片機(jī)應(yīng)用等課程。教學(xué)過程可以先讓學(xué)生動(dòng)手裝配調(diào)試機(jī)器人的電路,學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)原理和調(diào)試方法。同時(shí)使用C語言完成機(jī)器人的軟件開發(fā)和升級(jí)調(diào)試,從而掌握嵌入式軟件系統(tǒng)開發(fā)的過程和規(guī)范。在教學(xué)活動(dòng)過程中,緊密圍繞機(jī)器人,融合機(jī)械基礎(chǔ)、電工電子、傳感器、C語言、單片機(jī)、FPGA應(yīng)用等課程的知識(shí)和技能,完成以電路控制為核心的嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)。通過教學(xué)實(shí)踐表明培養(yǎng)學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用能力,更利于他們適應(yīng)機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)工作崗位。
2.5 專業(yè)技術(shù)能力的訓(xùn)練
工業(yè)機(jī)器人專業(yè)作為機(jī)電一體化學(xué)科的拓展,涉及知識(shí)范圍廣、內(nèi)容全新抽象,在實(shí)施教學(xué)過程中我們要采取與之相適應(yīng)的教學(xué)模式和方法。在教學(xué)實(shí)踐中適當(dāng)增加理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)的比例,要把總課時(shí)至少一半的時(shí)間分配給技能實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練,并且建立足夠的訓(xùn)練機(jī)構(gòu),能專業(yè)的指導(dǎo)技能訓(xùn)練。這些具體的技能訓(xùn)練內(nèi)容包含:工程制圖測(cè)繪實(shí)訓(xùn)、零部件拆裝、電工基本技能實(shí)訓(xùn)、電子裝配實(shí)訓(xùn)、電氣繪圖訓(xùn)練、維修電工實(shí)訓(xùn)、小型智能產(chǎn)品裝調(diào)實(shí)訓(xùn)和機(jī)器人編程集訓(xùn)。培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人是很重要的環(huán)節(jié),應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)員對(duì)機(jī)器人編程的技能為主,因?yàn)檫@個(gè)崗位的操作技能要求很重要。其實(shí)訓(xùn)內(nèi)容以機(jī)器人工業(yè)搬運(yùn)、工業(yè)弧焊為操作實(shí)例,采用多媒體仿真操作與實(shí)物操作相組成,培養(yǎng)學(xué)生工業(yè)機(jī)器人的操作維護(hù)技能和開發(fā)應(yīng)用技術(shù)。
3 專業(yè)教學(xué)的具體措施
(1)針對(duì)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的特點(diǎn),我們要不斷深入了解行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),密切關(guān)注企業(yè)需求。師資力量是培養(yǎng)人才的重要部分,教師的能力高教學(xué)的能力相對(duì)就高,培養(yǎng)的學(xué)生也會(huì)比普通教師要高一些,所以加強(qiáng)師資力量是非常重要的。同時(shí),加強(qiáng)人才引進(jìn)的力度,引進(jìn)高層次型、實(shí)踐型人才,聘請(qǐng)企業(yè)專家作為學(xué)校的專、兼職教師,不斷提高教師團(tuán)隊(duì)的整體實(shí)力。
(2)在教學(xué)過程中,教師要做到言傳身教,為了提高學(xué)生的安全意識(shí),創(chuàng)建分組活動(dòng),相互交流促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)熱情,這樣能更好的加強(qiáng)學(xué)生操作能力,提高安全意識(shí)。改革以往通過用試卷來簡單的考核學(xué)生,考核就是檢查學(xué)生們對(duì)任務(wù)的完成情況,個(gè)人的變現(xiàn)以及團(tuán)隊(duì)的表現(xiàn)都能決定最后的評(píng)比,而且可以通過小組之間的評(píng)比,來進(jìn)行公正合理的考察,以及完成該任務(wù)的個(gè)人和團(tuán)隊(duì)表現(xiàn)來綜合考核學(xué)生。
(3)根據(jù)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,以突出培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)綜合素質(zhì)為目標(biāo),遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和技能成長規(guī)律,構(gòu)建以“生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)”為特征的“基本技能訓(xùn)練、專項(xiàng)技能訓(xùn)練、綜合技能訓(xùn)練”的實(shí)踐教學(xué)條件體系,滿足本專業(yè)課程教學(xué)的需要。從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),對(duì)學(xué)生進(jìn)行真刀實(shí)槍訓(xùn)練。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生技能的訓(xùn)練,讓學(xué)生更能勝任一個(gè)崗位,而且還要培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德以及素養(yǎng),這兩個(gè)因素決定著學(xué)生工作水平的高低,讓學(xué)生們?cè)谟萌藛挝桓?jìng)爭時(shí)更有優(yōu)勢(shì)。
(4)課后要引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新與相互合作。在課堂上,老師要主動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生,因?yàn)闄C(jī)器人的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)有不同的方法,所以學(xué)生之間最重要的就是交流,老師加入到學(xué)生之中,鼓勵(lì)帶動(dòng)學(xué)生,相互討論自己的設(shè)計(jì)方法,最后可以進(jìn)行意見總結(jié)。這樣的學(xué)習(xí)過程,可以鍛煉學(xué)生自主解決問題的能力,學(xué)生提出問題的同時(shí)也在思考問題,這也大大提高了學(xué)生們的思考能力。在實(shí)踐中,學(xué)生不僅掌握了相關(guān)知識(shí)技能,又鍛煉了個(gè)人的實(shí)踐與創(chuàng)新能力。除了課堂常規(guī)教學(xué)外,老師可以適當(dāng)布置一些課外的機(jī)器人設(shè)計(jì)任務(wù),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,老師們也應(yīng)當(dāng)加入學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中,給予學(xué)生更多交流的機(jī)會(huì),這樣更容易了解學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到的各種各樣的問題。
4 結(jié)語
工業(yè)機(jī)器人是一個(gè)有深度發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)科,并且衍生出許多與之相對(duì)應(yīng)各行業(yè),因而技校學(xué)生在其中有巨大的發(fā)展空間。技校機(jī)電一體化專業(yè)要開設(shè)工業(yè)機(jī)器人方向的課程w系,必須緊密聯(lián)系機(jī)器人應(yīng)用的崗位需求。我們采用培養(yǎng)學(xué)生就職能力方面為主的教學(xué)方式,讓學(xué)生更能適應(yīng)技能職業(yè)崗位的技術(shù)應(yīng)用水平,能在以后的工作中面對(duì)各種挑戰(zhàn),提高了學(xué)生的崗位適應(yīng)能力,開拓不同領(lǐng)域資源為他們創(chuàng)造更多優(yōu)質(zhì)的就業(yè)機(jī)會(huì)。
參考文獻(xiàn)