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關鍵詞:自動化生產線安裝調試與檢修;重點課程;崗位要求;課程結構;教學內容
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)27-0146-02
重點課程建設是以現(xiàn)代教育思想為指導,建設具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流實訓室、一流教學管理等特點的示范性課程。本文從院級重點課程《自動化生產線安裝調試與檢修》建設的實踐出發(fā),主要從課程教學目標、教學內容、教學方法和教學評價等方面進行探討。
自動生產線作為典型的機電一體化產品,融合了機械控制、PLC控制、網(wǎng)絡通信、觸摸屏、電機與變頻控制、傳感器、氣壓傳動等技術?!蹲詣踊a線安裝調試與檢修》課程適用于機電一體化專業(yè)群,通過該課程訓練,使學生鞏固機電專業(yè)基本理論知識,掌握現(xiàn)代生產線自動化技術領域中的前沿技術,具備較強的獨立分析問題和解決問題的能力,塑造適應機電行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展的理實一體化新型人才。
一、教學目標
職業(yè)崗位的能力需求指導人才培養(yǎng)方案的制定,從而進一步指導課程教學目標的制定。經(jīng)過課程組的調研,確定機電一體化專業(yè)面向的崗位群主要有:PLC程序員、高級電工、機電設備安裝調試工、機電設備維修工和機電設備設計師。崗位需求的核心能力主要有:機電設備的安裝調試能力、機電設備的檢修維護能力、機電產品的加工或設計能力以及機電設備的控制與操作能力等。
《自動化生產線安裝調試與檢修》課程以自動生產線實訓裝置為載體,針對其安裝、控制、調試運行以及維護等過程所應掌握的核心技術進行課程開發(fā),旨在培養(yǎng)學生掌握機電一體化常用設備及器件的安裝、調試、控制、保養(yǎng)、故障診斷與維修方面的知識,使學生具備在生產一線從事機電和自動化控制設備的操作、調試、維護、營銷、車間生產組織與管理工作及技術服務等能力的綜合型人才。
二、教學內容
我院自動化生產線實訓室現(xiàn)有6套天煌教儀THJDAL-2型自動化生產線實訓裝置,為本門課程的校內實訓提供了良好的實訓條件。根據(jù)該實訓設備的工作流程設計了教學模塊,分別為:認識自動生產線、供料單元、加工單元、裝配單元、分揀單元、輸送單元、自動生產線的整機調試等7個模塊。由于有些模塊包含很多工序,在這七個模塊中又分了21個工作任務,以實現(xiàn)課程教學目標。另外,在課程建設過程中,還要完成以下內容:(1)完成完整的電子教案和多媒體課件。(2)完成課程練習題庫和測試題庫建設。(3)完成實訓項目、設計教學內容資料建設。(4)所有教學內容均實現(xiàn)校園網(wǎng)共享。(5)不斷調整教學內容,不斷加入先進的技術內容。
三、教學方法
教學方法是指為了達到教學目的,完成教學任務,在一定的教學理念和教學原則指導下的學習方法,是教師教學的方法,又包括了學生在教師指導下的學習方法,是教師教的方法和學生學的方法在教學活動中的高度融合和有機統(tǒng)一。因此,掌握好的、合理的、有效的、先進的教學方法才能更好、更快、更有效地提高教學效率。
為了體現(xiàn)以學生發(fā)展為本,遵循學生的認知規(guī)律,體現(xiàn)循序漸進與啟發(fā)式的教學原則,本課程在教學過程中以任務驅動教學法為主,針對課程性質和本校學生特點,采用分組討論、視頻教學和啟發(fā)等方式相結合進行教學。
1.任務驅動法。通過對教學任務、教師情況、學生情況和教學資源的綜合分析,整個教學過程采用任務驅動教學法,將“學習過程工作化,工作過程學習化”,以落實“從做中教,從做中學”的職業(yè)教育理念。
2.視頻教學法??紤]當今高職學生的學習特點和認知能力,單純的理論講解會讓學生產生疲勞和乏味的感覺,注意力得不到緩解,很難達到較理想的教學效果,因此引入微視頻教學,既給課堂注入了新鮮氣氛,又能簡明扼要地將重點內容傳授給學生。事實證明,學生普遍樂意接受該教學方法,且能較快地掌握該任務的知識點和重點內容。
3.分組討論法。首先由教師按學習任務的要求向學生提出問題,要求學生作答,在教師引導下,由小組成員圍繞這一問題通過發(fā)表各自意見和看法,共同研討,相互啟發(fā),集思廣益地進行學習。
4.啟發(fā)法。教師在教學過程中根據(jù)教學任務和學習的客觀規(guī)律,從學生的實際出發(fā),采用多種方式,以啟發(fā)學生的思維為核心,調動學生的學習主動性和積極性,促使他們生動活潑地學習。
在教學方法的研究過程中,還要不斷地總結反思,以研究出更加適應本校學生的新的教學手段和方法,后期的工作重點主要有:(1)總結現(xiàn)有的教學方法,做教學經(jīng)驗交流。(2)研究可行的新的教學方法并運用實踐。(3)研究實踐性教學方法,提高學生技能能力。(4)及時調整教學過程,切實做到“因材施教”。
四、教學評價
評價對教師和學生具有監(jiān)督和強化作用。通過評價反映出教師的教學效果和學生的學習成績。本課程的教學評價包括“對教師教的評價”、“對學生學的評價”、“對教學效果的總體評價”三部分,目的是對教學質量進行監(jiān)測。其中,教師對學生的學習評價,采用學生自評、組內評價和教師評價相結合。教學效果總評是指對全班學生的學習效果進行統(tǒng)計,通過計算達標人數(shù)比率來衡量整體教學效果。通過對教師、學生和教學效果的評價,教學效果會從不同角度得到反饋,促使教師及時改進策略,制定整改措施,完善教學設計方案,最終形成教學過程循環(huán),進一步提高教學質量。
本重點課程的建設不僅能有效提高課程組教師的業(yè)務能力、科研能力和實踐能力還能夠使得課程資源更加全面,學習資料更加豐富,學生的學習目的更加明確,綜合能力得到提高。并且在重點課程建設的過程中通過不斷地學習和積累經(jīng)驗,能夠為本課程申請自治區(qū)精品課打下良好的基礎。為此,本課程組成員將會不遺余力的致力于重點課程建設的研究與探索。
參考文獻:
[1]魏海波,張君薇,等.《自動化生產線安裝與調試》課程改革的研究與實踐[J].鞍山師范學院學報,2011,(2):22-25.
[2]呂景泉,等.自動化生產線安裝與調試[M].北京:中國鐵道出版社,2009.
關鍵詞:項目教學法;教學活動;自動化生產線
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)12-0184-02
一、引言
高等職業(yè)教育是我國教育事業(yè)的一個重要組成部分,在培養(yǎng)勞動者的素質和技能方面,發(fā)揮了巨大的作用。大力發(fā)展高等職業(yè)教育,提高高職教育的質量和水平,是高等教育持續(xù)發(fā)展的必然要求。為了適應高職教育的快速發(fā)展,就要抓住高職教育的發(fā)展趨勢,大膽進行課程的改革與創(chuàng)新,發(fā)揮高職教育的特點,讓其更適應經(jīng)濟市場的需求,也正是在這種環(huán)境下,我們針對《自動化生產線安裝與調試》課程的改革模式進行了一系列分析與研究?!蹲詣踊a線安裝與調試》是機電一體化技術專業(yè)的一門綜合性較強的專業(yè)核心課程,其涵蓋了可編程序控制技術、傳感器技術、氣動技術、觸摸屏技術和工業(yè)網(wǎng)絡控制技術等自動化技術的應用。通過本課程的學習,使學生了解現(xiàn)代化工業(yè)進程中工業(yè)產品加工的方式,認識機電一體化設備的結構、運動、檢測、通訊及控制方式,從而使學生掌握自動化生產線的安裝、調試、操作和維護技能。
二、課程開發(fā)設計
1.課程設計理念。高職高專院校人才培養(yǎng)的目標是以服務為宗旨,以就業(yè)為導向,以培養(yǎng)生產、建設、管理、服務第一線需要的技術應用性人才為目標。根據(jù)國務院關于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定,對現(xiàn)代職業(yè)教育提出了新的要求:專業(yè)設置與產業(yè)需求對接,課程內容與職業(yè)標準對接,教學過程與生產過程對接。
2.課程設計思路。課程開發(fā)與企業(yè)緊密合作,共同開展企業(yè)調研,了解崗位人才培養(yǎng)要求,尤其是能力、知識和素質要求;與企業(yè)專家共同分析典型工作任務,進行歸納、整理、提煉,制定課程標準。教學內容將理論教學和技能訓練有機地融合,以自動化生產線的工作過程為導向,設計教學任務;以自動化生產線實訓裝置為載體實施教學過程;以職業(yè)標準為參考,實現(xiàn)考核評價過程化。
三、教學組織與實施
(一)教學目標分析
按照機電一體化技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求,本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具有創(chuàng)新品質和發(fā)展能力,掌握專業(yè)基礎知識、應用方法和基本技能,在制造行業(yè)生產一線從事機電設備制造、技術運用與改造、設備運行、維修、管理等高端技能型人才。因此,自動化生產線安裝與調試課程教學目標包含能力目標、知識目標和素質目標。
1.能力目標。能夠根據(jù)圖紙安裝、調試自動生產線設備機械裝置;能夠根據(jù)電氣圖安裝、調試自動生產線設備中的電氣裝置;能夠操作自動化生產線設備;能夠維護檢修自動化生產線設備;能夠進行簡單的自動生產線技術改造。
2.知識目標。能夠讀繪安裝圖紙、電路圖和氣路圖;掌握常用傳感器的原理、選用和安裝技術;掌握常用氣動元器件及設備原理、選用和安裝技術;能夠對S7-200PLC熟練編程調試;能夠用組態(tài)軟件設計人機界面,控制設備運行。
3.素質目標。能夠安全操作設備,通過規(guī)范工作流程,養(yǎng)成良好的工作習慣;鍛煉人際溝通、團結協(xié)作能力;培養(yǎng)積極進取、獨立學習、繼續(xù)學習等方面的能力;培養(yǎng)勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風。
(二)教學項目設計
教學項目安排由淺入深、由簡單到復雜,基于工作過程的教學方式培養(yǎng)學生的操作技能。按任務的實施過程開展教學,同時,在教學內容的安排上注重培養(yǎng)學生的安全意識、規(guī)范操作意識、環(huán)保意識及團隊協(xié)作精神。教學項目的設置要結合實訓設備,實訓設備中包含供料站、加工站、裝配站、搬運站、分揀站等五個工作站,在設置項目時考慮由淺入深,設置了三個教學項目:自動生產線認知、自動生產線各分站的安裝與調試、自動生產線整體安裝與調試。在第二個教學項目中,將項目進行細化,又分為五個教學任務:自動生產線認知、供料站安裝與調試、裝配站安裝與調試、分揀站安裝與調試、搬運站安裝與調試。教學內容涵蓋的知識包含:PLC控制技術、氣動控制技術、自動檢測技術、步進電動機、私服電動機、變頻調速、網(wǎng)絡等,教學內容在設置時,把所有教學知識點合理融入到教學項目或任務中,并按照項目或任務的難易程度和含知識量的多少進行分配學時。
(三)教學方法
1.采用任務驅動的教學方法。在理實一體化的教學模式的框架下,采用任務驅動的教學方法進行教學,其過程是:布置典型工作任務―在教師引導下查閱資料并加以總結提煉―形成實訓初步方案―小組討論確定最終方案―小組合作完成實訓任務―編寫實訓報告―評價。
2.貫徹“學生為主,教師引導”的思想。為了保證教學的順利實施,提高教學效果,貫徹“學生為主,教師引導”的思想,充分調動學生主動學習的積極性。同時,教師以一個組織者、引導者的身份不斷提出或引導學生提出新的問題,讓學生積極思考,培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
3.遵守“教、學、做”一體的教學理念。任務提出后,教師引導學生學習任務要求的基礎理論和操作要點,經(jīng)小組討論確定實施方案后進行實施。在任務實施過程中教師嚴格監(jiān)督、檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正、指導,任務完成后進行總結、評價,同時針對典型的問題認真講解,增強學生的感性認知,提高理解效果,這樣既提高了學生的操作技能,又掌握了必要的理論知識。
(四)考核體系設計
考核作為檢驗學習情況的有效手段,是必不可少的?,F(xiàn)行的考試大多采用期末考試,這種考試方法會造成學生“突擊式”的學習過程,平時沒有學習的主動性和積極性,知識掌握的膚淺,沒有將知識轉變成能力。為了實現(xiàn)教學過程的良好控制,就必須加大平時考核的力度,增加平時成績的比例,變期末一次終結性考核為過程性考核,同時為突出操作技能,應加大技能考核的比例。所以在自動化生產線安裝與調試課程中,平時考核占30%,技能考核占40%,理論知識考核占30%。
四、預期效果
自動化生產線安裝與調試課程采用項目化教學法不僅讓學生的學習面貌發(fā)生了變化,而且使學生學習的積極性大大提高了,主體意識明顯增強了,綜合應用能力得到了很好的發(fā)展,自我探究能力也不斷提高。在教學過程中,學生自由討論、互相幫助,加強了團隊的合作意識。教師從學生的實際水平出發(fā),以學生為主體,創(chuàng)設良好的情境,使學生積極參與知識的探索過程,主動完成實訓任務,掌握操作的方法與技能,并學以致用。
五、結語
在自動化生產線安裝與調試課程建設中,學校教師與企業(yè)工程技術人員共同制定課程體系與課程標準,根據(jù)自動化生產線的工作過程來設計教學情景,以典型工作任務為載體,以學生的能力培養(yǎng)為主線,合理融合理論知識與專業(yè)技能,有效地實現(xiàn)了高技能人才培養(yǎng)目標與市場需求的一致性,保證了教學過程中“教、學、做”的一體化,突出了人才培養(yǎng)的應用性和針對性,實現(xiàn)了教學的整體優(yōu)化,保證了課程教學目標和人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
參考文獻:
[1]張偉林.自動化生產線控制技術實訓[M].中國電力出版社,2013.
關鍵詞:ED-2000自動化生產線 機械 電氣控制
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)04(b)-0163-02
我國高等職業(yè)學院培養(yǎng)目標《教育部關于加強高職高專教育人才培養(yǎng)工作的意見》指出:“高職高專教育是我國高等教育的重要組成部分,培養(yǎng)擁護黨的基本路線,適應生產、建設、管理、服務第一線需要的,德、智、體、美等方面全面發(fā)展的高等技術應用性專門人才?!?/p>
為了適應專業(yè)技術發(fā)展的要求,國家對高等職業(yè)院校的硬件建設投入了巨大的財力,然而目前各種先進設備更新很快,有的甚至3~5年就更新一代,有的學院實訓用設備利用率較低,如何保證學生既學習了專業(yè)知識技能又充分利用實訓用設備是非常重要的。
我院于2008年引進了北京杰創(chuàng)永恒科技有限公司生產的“ED-2000自動化生產線”作為機械與自動化專業(yè)學生的綜合實訓設備,本系統(tǒng)選用可編程序控制器(PLC)作為主要控制手段??刂乒δ苁峭ㄟ^3個氣缸、一個直流電機產生推進和搖臂動作依次完成工件的傳送來實現(xiàn)的。為確保系統(tǒng)的運行可靠,在系統(tǒng)的初始位置裝設有光電傳感器用于檢測工件,另在每個氣缸和搖臂電機的原位和到位處均裝有接近開關或微動開關,以保障執(zhí)行機構動作的準確性。
對于這條生產線,相比于其它高職院校的自動化生產線,機械零件過于小巧、學生易損壞,設備陳舊、不符合近年國家或北京市職業(yè)院校機電設備相關知識比賽規(guī)定,但是,它卻包括了典型的機械部分和電氣控制部分,不管專業(yè)技術如何發(fā)展,其基本機械和控制原理本質上是不變的,因此我們增改實訓內容,調整學生實訓時間,加強設備的利用率,全面提高學生的職業(yè)技能。
2012―2013學年,我院為機械制造與自動化專業(yè)學生安排了專業(yè)綜合實訓,利用ED-2000自動化生產線,我們圓滿完成了教學任務,實訓內容具體安排如以下幾點。
1 觀察生產線
為了培養(yǎng)學生對ED-2000自動化生產線的認識,首先讓學生觀察其外形,教師演示其完成的工作過程,然后讓學生寫出其工作情況。
2 學習機械部分
學生每4人分成1組,每組發(fā)一個電工工具箱和整理箱,首先學生把生產線上各零部件貼上標號后,讓學生拆散此生產線機械零部件,然后每組學生組長繪制本生產線的裝配機械工程圖紙,組員1和2繪制不同典型機械零部件的三視圖,組員3進行生產線中用到的典型機械零件制造與加工分析。
這樣,學生在機械識圖與繪圖、機械零件裝配、機械制造與加工方面的知識得到了綜合訓練。盡管設備陳舊小巧,實訓過程中各位學生分工明確,責任具體,因此學生在學習時損壞機械零部件的現(xiàn)象很少。
最后,每組學生齊心協(xié)力重新把生產線組裝完好后教師才驗收各組學習情況,教師再給予相應分的學習成績。
3 學習控制部分
本系統(tǒng)控制區(qū)裝有開關組件、PLC組件、按鈕盒組件、穩(wěn)壓電源組件、繼電器組件和輸入/輸出端子板組件等。鋁合金板的三面裝設走線槽。傳感器、電磁閥、直流電機、按鈕盒、指示燈等設備的信號導線均通過走線槽后經(jīng)輸入、輸出端子板與PLC的端子連接。
按鈕盒裝有發(fā)出系統(tǒng)操作命令的啟動按鈕、停止按鈕、復位按鈕和急停按鈕,另有一轉換開關用于系統(tǒng)運行方式的選擇,可選擇連續(xù)、單周期和步進三種不同的運行工況。燈塔上裝有紅黃綠三節(jié)燈具用于表示系統(tǒng)的當前運行狀態(tài)。
電源系統(tǒng)將AC220V供電直接引入斷路器,再通過電源端子板分配電源,一路送至PLC供電,另一路送至穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電源輸出的DC24V電源經(jīng)負載電源開關送至輸出端子板作為負載的供電。系統(tǒng)中各傳感器的供電由PLC內部的DC24V電源提供。
氣源系統(tǒng)經(jīng)氣路總開關和調節(jié)過濾減壓閥后將供氣送至電磁閥組,再從各電磁閥直接送至對應的氣缸用氣。
學生能夠完成以下任務。
(1)畫出電氣控制電路圖,完成電氣控制系統(tǒng)安裝調試。
(2)氣動控制元件的認識與調試。
(3)檢測與傳感裝置元件的認識與安裝調試。
(4)氣動與電動執(zhí)行機構的認識與安裝調試。
(5)PLC的編程與安裝調試。
(6)系統(tǒng)故障的分析與排除。
這樣,學生重新認識和訓練了傳感器、電磁閥、直流電機、按鈕、指示燈、可編程序控制器等設備元件,經(jīng)過以上6個任務的完成,掌握了調試控制元器件的常用方法,能夠排除常見控制部分故障,對電氣控制的知識能夠進行綜合靈活運用。
4 學習效果分析
機械制造與自動化專業(yè)綜合實訓的目的是學生把所學的機械、電氣等知識有機結合起來,實現(xiàn)與相關企業(yè)技術進行零距離接觸。我們通過此次的綜合實訓,學生上交學習資料有:(1)繪制ED-2000自動化生產線裝配三視圖、擺臂組件三視圖、電動機組件三視圖、雙氣缸組件三視圖、導向管組件三視圖、滑道組件三視圖、單氣缸組件三視圖。(2)畫出控制系統(tǒng)氣路連接圖、電源系統(tǒng)及安裝接線圖、PLC電氣原理接線圖、控制盒電氣安裝接線圖、傳感器電氣安裝接線圖、電磁閥控制電氣原理及安裝接線圖、搖臂電機控制電氣原理及安裝接線圖、輸入輸出端子板出線圖、控制系統(tǒng)功能圖、PLC電氣安裝接線圖。(3)寫出生產線的工作情況、編寫PLC控制程序、寫出實訓總結;學生現(xiàn)場完成的工作有:①機械零部件的拆卸。②機械零部件的裝配。③氣動控制元件、檢測與傳感裝置元件安裝調試。④氣動與電動執(zhí)行機構安裝調試。⑤PLC編程與安裝調試。⑥系統(tǒng)故障排除。
另外,以小組為單位進行實習,培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作的能力。眾所周知,一個企業(yè)的生存和發(fā)展不是靠一個人維持的,任何工作崗位都有一定的職業(yè)要求,每個成員只是團隊中的一份子,根據(jù)學生的特點,讓其在小組中完成一定的任務,這樣為以后的職業(yè)生涯打下了良好的基礎。考核方式按下表進行。
通過考核,本次實訓學生的優(yōu)秀率為30%,及格率為100%。經(jīng)過驗收,實訓結束后每組硬件完好,沒有損壞和丟失零部件的現(xiàn)象。
5 結論
隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,中國的各類物質得到極大的豐富,特別是專業(yè)技術較強的生產設備,生產廠家多、設備更新快,作為職業(yè)院校的專業(yè)教學,重點在于教會學生學習思維方法和動手實踐方法,我們建議不要盲目注重先進設備的購置,應充分利用現(xiàn)有設備,全面提高學生職業(yè)技能。
參考文獻
關鍵詞:魚骨圖技術 工作頁設計思路 引導問題
一體化課程是以國家職業(yè)標準為依據(jù),以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標,以典型工作任務為載體,以學生為中心,根據(jù)典型工作任務和工作過程設計課程體系和內容,按照工作過程的順序和學生自主學習的要求進行教學設計并安排教學活動,實現(xiàn)理論教學與實踐教學融通合一、能力培養(yǎng)與工作崗位對接合一、實習實訓與頂崗工作學做合一。工作頁是以學生為中心,通過規(guī)范自主學習過程,督促自主學習進度,引導學生獨立完成工作,總結、疏理、評價完成該工作所需要的知識和技能點,反饋學生的綜合職業(yè)能力發(fā)展情況,達到該教學項目的培養(yǎng)目標。工作頁的開發(fā)質量是決定一體化課程最終實施效果因素之一。
本文以電氣專業(yè)技師層級工作頁開發(fā)為案例,研究以下兩個問題:如何用魚骨圖技術分析工作過程、步驟、輸出成果及相應的知識點和技能點,如何設計工作頁。
一、如何用魚骨圖技術分析
1.分析工作任務
(1)分析自動化生產線電氣聯(lián)調典型工作任務。通過實踐專家訪談會提煉出技師層級的典型工作任務,其中有一個典型工作任務是自動化生產線電氣聯(lián)調,描述如下:自動化生產線是能按照預定程序自動完成一系列生產動作,連續(xù)實現(xiàn)多工序生產過程的裝置,通常由多個工作站及站間接口拼接組成。每個工作站由機械本體、動力驅動、信號測試、信息處理、執(zhí)行機構五部分組成,都可獨立完成某單一工序。
在制造自動化生產線的企業(yè)中,銷售部接受訂單后,交與生產部門,主管根據(jù)合同要求安排生產;在使用自動化生產線的企業(yè)中,當自動化生產線出現(xiàn)故障率高、能耗過大、器件老化時,設備維修人員向設備管理主管提出改造、大修申請,經(jīng)批準后,由設備維修人員進行改造、大修。
在以上兩種情況下,技師從負責人處接受任務,閱讀分析技術資料,制訂聯(lián)調方案,帶領中級工、高級工現(xiàn)場聯(lián)合調試(電氣參數(shù)、控制程序、工藝、穩(wěn)定性等),參與驗收,交付使用。
自動化生產線電氣聯(lián)調應遵循合同書或自動化生產線技術文件中的各項參數(shù)、指標。
(2)分析氣壓表外殼模型組裝自動化生產線電氣聯(lián)調工作任務。通過實踐專家訪談會提煉出的典型工作任務――自動化生產線電氣聯(lián)調中包含了若干具體工作任務,從中精選出有教學價值的工作任務,合并、歸類后可分為二類如下:自動順序動作生產線電氣聯(lián)調,工藝對象為固體;自動過程控制生產線電氣聯(lián)調,工藝對象為流體;
本文以自動順序動作生產線電氣聯(lián)調(工藝對象為固體)類的氣壓表外殼組裝自動化生產線電氣聯(lián)調為工作任務案例進行分析,利用魚骨圖分析工作任務的工作過程及每個工作過程對應的知識點和技能點。
2.分析工作任務的工作過程
利用魚骨圖技術,訪談企業(yè)實踐專家后,可分析出氣壓表外殼組裝自動化生產線電氣聯(lián)調工作任務的工作過程如下:
工作過程一:明確工作任務;
工作過程二:制訂聯(lián)調方案;
工作過程三:現(xiàn)場聯(lián)調;
工作過程四:驗收交付;
工作過程五:總結。
3.分析工作過程中的知識點和技能點
在確定氣壓表外殼組裝自動化生產線電氣聯(lián)調工作任務的工作過程后,利用魚骨圖技術分析工作過程相應的知識點和技能點,具體步驟如下:分析完成工作過程的工作步驟;分析每個工作步驟對應的輸出成果;分析需要掌握哪些技能,才能完成對應的輸出成果;分析需要學習哪些知識,才能掌握對應的技能。
可對氣壓表外殼組裝自動化生產線電氣聯(lián)調工作任務的工作過程、步驟、輸出成果及相應的知識點和技能點進行分析。
二、如何設計工作頁
利用魚骨圖技術分析氣壓表外殼組裝自動化生產線電氣聯(lián)調工作任務的工作過程、步驟、輸出成果及相應的知識點和技能點之后,開始設計工作頁,將工作任務轉換為學習任務。工作頁是以學生為中心,通過規(guī)范自主學習過程,督促自主學習進度,引導學生獨立完成工作,總結、疏理、評價完成該工作所需要的知識和技能點,反饋學生的綜合職業(yè)能力發(fā)展情況,達到該教學項目的培養(yǎng)目標。工作頁的設計開發(fā)質量是決定一體化課程最終實施效果的因素之一。
工作頁的設計思路要遵循:學習過程設計工作系統(tǒng)化,知識點設計碎片化,技能點設計規(guī)范化,輸出成果可評價化。
1.學習過程設計工作系統(tǒng)化
學習過程和工作過程一致,學習過程的設計要體現(xiàn)工作的系統(tǒng)化,確保學習過程即為真實的工作過程,培養(yǎng)學生的系統(tǒng)工作能力。設計工作頁時,將工作過程轉換為學習環(huán)節(jié),在工作過程的總結環(huán)節(jié),設計為總結拓展,拓展為編寫同類任務的聯(lián)調方案。具體學習環(huán)節(jié)如下:
學習環(huán)節(jié)一:明確工作任務;
學習環(huán)節(jié)二:制定聯(lián)調方案;
學習環(huán)節(jié)三:現(xiàn)場聯(lián)調;
學習環(huán)節(jié)四:驗收交付;
學習環(huán)節(jié)五:總結拓展。
2.知識點設計碎片化
學生需要綜合應用知識和技能才能要完成某一環(huán)節(jié)的輸出成果,自主學習知識點后,能夠更加有效地指導技能點的訓練,從而能更好地學會知識點,做到手腦并用、知行合一。
為了更好地學會知識點,需要將知識點設計碎片化,逐個知識點設計引導問題。引導問題的設置由淺入深,逐次遞進。例如:PFOFIBUS-DP總線參數(shù)配置方法知識點學習為案例,設計引導問題:有哪些硬件組成了本條生產線上PFOFIBUS-DP總線網(wǎng)絡,需要在哪個軟件中配置PFOFIBUS-DP總線網(wǎng)絡參數(shù),請選擇本條生產線上需要配置的總線通信方案(1主多從MS、1主多從DX、多主1從)并說明理由,請說明你選擇的PFOFIBUS-DP總線通信方案配置參數(shù)的步驟。
3.技能點設計規(guī)范化
在完成上述知識點儲備學習后,可設計技能點訓練的引導問題,此類引導問題的設計要體現(xiàn)出訓練的規(guī)范性。設計引導問題:根據(jù)《通過PROFIBUS―DP實現(xiàn)帶集成DP接口CPU之間的主從通信byte作業(yè)指導書》,配置本生產線的PFOFIBUS-DP總線參數(shù);撰寫本生產線的PFOFIBUS-DP總線參數(shù)作業(yè)指導書;輸出成果評價標準化。
通過理論知識的學習和實操技能的訓練,需要輸出一個成果,用于檢驗學習的質量。輸出成果必須可測量、可評價,如:撰寫《本生產線的PFOFIBUS-DP總線參數(shù)配置作業(yè)指導書》。
三、小結
魚骨圖技術是工作任務和學習任務轉化的橋梁,通過魚骨圖技術分析出工作任務的工作過程、步驟、輸出成果及相應的知識點和技能點之后,開始設計工作頁,將工作任務轉換為學習任務。
工作頁的設計思路要遵循(四個化):學習過程設計工作系統(tǒng)化,知識點設計碎片化,技能點設計規(guī)范化,輸出成果設計可評價化。
參考文獻:
[1]童華強.魚骨圖學習任務分析技術在一體化課程開發(fā)中的應用[J].中國培訓,2013(9).
【關鍵詞】自動化 生產線 調研 安裝
《自動生產線安裝、調試與維修》課程是三年制高職機電一體化專業(yè)開設的實踐性很強的技能型專業(yè)核心課程,也是機電設備安裝、調試、操作、維修等從業(yè)人員的必修專業(yè)課程。本課程需要《液壓與氣動技術》、《電氣控制系統(tǒng)設計、安裝與調試》、《機械制造技術》, 的能力,掌握一定的機電一體化系統(tǒng)分析、設計、安裝、調試、維護及檢修的基本技能。本課程以模塊化生產加工培訓系統(tǒng)(MPS)為載體,通過綜合技能訓練,使學生能夠正確使用工具、儀器和儀表,根據(jù)給定技術資料,能獨立完成自動生產線的安裝,調試及維護工作,在學習過程中進行團隊協(xié)作,培養(yǎng)質量、實踐創(chuàng)新意識等方面素質。
一、調研目的
(1)通過調研,明確行業(yè)對自動化生產線崗位職責和崗位知識、技能的要求,從而科學合理設置課程內容,提高學生技能。
(2)通過調研,明確行業(yè)對自動化生產線人才職業(yè)綜合能力的要求,課程內容的設置注重全方位培養(yǎng)學生能力,同時培養(yǎng)學生良好的職業(yè)道德。
(3)通過調研,了解相關行業(yè)對自動生產線崗位工作人員的具體要求情況,包括基本素質的要求、基本能力的要求、綜合能力的要求??偨Y課程開發(fā)基本思路、實驗實訓具體操作方法。了解企業(yè)對《自動生產線安裝,調試與維修》課程的見解,相關專業(yè)技術知識及技能的需求狀況,以便進行該課程內容設置、課程培養(yǎng)目標、課程教學模式,課程實踐環(huán)節(jié)和課程教學大綱的更新完善,努力從課程的各方面加強與企業(yè)的交流,力爭將《自動生產線安裝,調試與維修》課程建設成為學校精品課程。
(4)通過調研,了解機電專業(yè)畢業(yè)生工作情況,聽取他們對《自動生產線安裝,調試與維修》課程的建議,現(xiàn)在工作中需要哪些自動生產線相關知識和實踐能力。
二、調研內容
圍繞著上述目標,我們著重確定了以下調研內容:
(1)崗位職責要求;(2) 崗位知識技能要求;(3) 職業(yè)綜合能力要求;(4) 職業(yè)資格證書要求。
三、調研方法
本課程調研于2010年8月到蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院,2011年11月到西安航天九院第16研究所,西安東風儀表廠,2012年5月至6月期間走訪西安東方機械有限公司、西安理工大學、西安天虹電器有限公司、漢江螺紋磨床研究所等進行實地現(xiàn)場調查。采用調查、走訪、開小型座談會、發(fā)放調查表,專業(yè)畢業(yè)生座談等多種形式,了解其他高?!蹲詣由a線安裝,調試與維修》課程的建設情況及企業(yè)對課程相關知識及技能的要求,征求企業(yè)對該課程內容設置,課程教學模式,教學大綱的改進意見。調研過程中認真聆聽高校和企業(yè)對《自動生產線安裝,調試與維修》課程好的建議和課程建設思路,認真記錄調研的各個環(huán)節(jié),調研中盡早發(fā)現(xiàn)自身課程建設的不足,與企業(yè)共同探討好的改進方法。
四、調研結果及結論
本課程調研共發(fā)放調查問卷30張,回收30張,對調查問卷進行了周密翔實的統(tǒng)計,結果如下,填寫認為自動生產線安裝、調試與維修技術的重要性較大的問卷為28份,填寫自動生產線在企業(yè)中有重要應用的問卷為27份,填寫使用自動生產線安裝,調試與維修技術的崗位為機電設備安裝與調試的問卷為29份,填寫使用自動生產線安裝,調試與維修技術的崗位為機電一體化系統(tǒng)的安裝的問卷為26份,29份問卷認為自動化生產線安裝,調試與維修工作中液壓與氣動知識比較重要,30份問卷認為自動化生產線安裝,調試與維修工作中傳感器方面知識比較重要,27份問卷認為自動化生產線安裝,調試與維修工作中電氣控制方面的知識比較重要,30份問卷認為自動化生產線安裝,調試與維修工作中可編程序控制器方面,29份問卷認為課程教學中應當加強學生機械系統(tǒng)安裝能力的訓練,28份問卷認為課程教學中應當加強學生電氣控制系統(tǒng)的安裝,調試及故障診斷能力的培養(yǎng),30份調查問卷認為課程教學中應培養(yǎng)學生可編程序控制器軟件編程與調試方面的能力,29份調查問卷認為課程教學應采取理論與實踐相結合的教學模式,在做中學,學中做,30份調查問卷認為學習完本課程后學生應當能夠獲得機電一體化高級工及維修電工技能證書。
五、改進措施
(一)更新思路
隨著機電一體化技術的飛速發(fā)展,新技術的不斷涌現(xiàn),教材內容往往滯后,課程的教學應該進一步、更深入的和行業(yè)結合,加大市場調研的力度,及時調整教學內容。建設機電綜合創(chuàng)新實訓室,采取形式多樣的實踐教學環(huán)節(jié),提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生自動生產線安裝、調試及維護的能力。
(二)注重教學方法
改進教學模式,加大實踐操作環(huán)節(jié)在課程教學中的比例,課程建設中題庫和《自動生產線安裝,調試與維修》課程多媒體課件的建設還要不斷地更新、完善,以適應行業(yè)的發(fā)展,進一步優(yōu)化授課的各個環(huán)節(jié),努力建設出富有特色的課程體系。注重啟發(fā)式教學,引導學生主動學習。
(三)強化實踐教學
要繼續(xù)加強實踐教學培養(yǎng),加大實訓的力度,增加實訓的時間、按行業(yè)的要求培養(yǎng)出市場所需的熟練的技能型人才,實現(xiàn)真正的“零距離”。多建立校外實習基地,讓學生到企業(yè)現(xiàn)場多看看,了解企業(yè)對學生的各方面要求。
(四)加強師資建設
《自動生產線安裝,調試與維修》課程是重要的專業(yè)核心課程,教師隊伍建設必然是重中之重。繼續(xù)引進機電類高學歷的人才,鼓勵現(xiàn)有教師深造學習,完善教師的培訓學習制度,建立有效的學習進修機制,盡快建成一支高水平的師資隊伍,為自動化生產線安裝及調試課程的發(fā)展保駕護航。
關鍵詞:自動化生產線 理實一體 教學模式 工學結合
0引言
高職機電一體化技術專業(yè)其特點是社會需求量大,就業(yè)崗位多,就業(yè)行業(yè)分布廣。隨著高新技術的迅猛發(fā)展,機電一體化技術的應用滲透到社會各個行業(yè),大量懂技術并能操作、安裝、調試及維修先進機電設備的技能型人才受到各企業(yè)的歡迎。高職機電一體化專業(yè)的培養(yǎng)定位是培養(yǎng)適合生產第一線崗位需求的高級技能型人才,因此機電專業(yè)的教育不但強調對學生進行專業(yè)知識的傳授,更加要注重對學生實踐操作技能的培養(yǎng)?!蹲詣踊a線安裝與調試》課程作為機電一體化技術專業(yè)的核心課程,主要內容有模塊化生產加工系統(tǒng)各站的安裝、調試與維修,自動化生產線的聯(lián)網(wǎng)調試與運行等多部分組成,針對該課程實踐性較強的特點,我們采取了基于“校內實訓室+校企合作工作站”以現(xiàn)場教學模式為主對該課程進行理論實踐一體化的教學改革,基于職業(yè)分析,確定典型工作任務及完成工作任務需要的知識與技能,落實課程培養(yǎng)目標,基于工作內容分析,以技能培養(yǎng)為重點,重構課程內容模塊,采取理論實踐一體化的教學模式,強化學生對機械、電工、氣動技術的綜合運用能力,堅持“必需、夠用“的原則,全面提升學生的綜合能力。
1課程改革的基本思路
《自動化生產線安裝與調試》課程開發(fā)遵循“工學結合、行動導向”及“教、學、做”一體化模式,在教學過程中將教學內容、教學資源等要素重新進行整合。通過企業(yè)調研,將調研數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析,選擇目標清晰,具有典型性的工作任務為教學載體,在指導學生完成工作任務的過程中,培養(yǎng)學生能力。與企業(yè)合作,以工作任務的完成過程為導向設計課程內容,具體建設思路如圖1所示:①依據(jù)職業(yè)崗位要求,與企業(yè)工作人員共同制定職業(yè)標準;②按照職業(yè)標準,將崗位技能劃分為多個技能培養(yǎng)目標;③根據(jù)工作任務和能力培養(yǎng)要求,開發(fā)滿足教學項目;④制定符合職業(yè)標準和行業(yè)標準的能力訓練項目考核方法;⑤編寫適合在校企合作工作站開展教學的教材。
2基于行動導向教學觀的理實一體、工學結合課程的設計及實施
通過2年實踐,將《自動化生產線安裝與調試》課程基于行動導向教學觀的理實一體課程的具體設計及實施來具體描述,具體內容見圖2。
2.1通過對西安東風儀表廠等企業(yè)進行調研,將《自動化生產線安裝與調試》課程按照職業(yè)崗位能力需求劃分成3個學習情境。其中第一個及第三個學習情境在學校機電綜合創(chuàng)新實訓室內完成理論實踐一體化教學,第二個學習情境在西安東風儀表廠內校企合作工作站內由企業(yè)教師完成教學工作。
2.2每個學期情境下又包含多個學習子情境,每個子情境都是經(jīng)過企業(yè)調研后由企業(yè)專家與教師的共同研究商討后,形成的典型工作任務,這些工作任務具有很強的實用性及可操作性,并將子情景以任務單的形式下發(fā)給學生,在教學過程中可根據(jù)任務的實際需要采用多種教學方法。
2.3更新課程評價與考核方式,在考核方式上采取學生自我評價、相互評價、教師評估的方式,由教師與學生共同參與??己朔桨讣扔羞^程評價,又有終結性評價,以平時過程性考核為主,任務考核涵蓋了學生的能力、知識、態(tài)度,突出能力考核,要保證讓每個學生掌握必備的職業(yè)技能。
3總結
關鍵詞:自動化生產線 教學做一體化 任務驅動
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.182
1 引言
《自動生產線安裝與調試》是一門綜合性和系統(tǒng)性很強的專業(yè)課。綜合性是指在該課程中,機械技術、微電子技術、電工電子技術、傳感器技術、接口技術、信息變換技術、網(wǎng)絡通信技術、觸摸屏技術等多種技術有機結合,并綜合應用到生產設備中;系統(tǒng)性是指生產線的傳感檢測、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅動等機構在微處理單元的控制下協(xié)調有序地工作,有機融合在一起。通過該課程的學習可以使學生全面實踐工業(yè)控制自動化職業(yè)崗位所需的相關知識,具備在生產一線從事機電和自動化控制設備的操作、調試、維護、生產組織和管理及技術服務的能力,能有效提高學生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。
2 教學方法的選取
目前,在我國職業(yè)教育大力改革,更關注學生創(chuàng)新能力、解決問題能力的背景下,特別是職業(yè)教育強調“工學結合”的實踐性人才培養(yǎng)目標的定位下,《自動化生產線安裝與調試》課程采用“教學做一體化”的教學方法,以任務驅動教學,將課堂移到實訓室進行現(xiàn)場教學,通過情景教學,將理論和實踐有機融合,學生在做中學,學中做。這種教學方法相對于傳統(tǒng)的教學方法主要實現(xiàn)了兩個轉變,一是將以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心,二是將以教材為中心轉變?yōu)橐怨ぷ魅蝿諡橹行?。在教學過程中,可將教學內容分成若干個工作任務,根據(jù)學生的個性特點將學生分成若干小組,每個工作任務由各小組成員分工協(xié)作完成,使學生能自主學習、協(xié)作學習,通過完成任務掌握必備的知識和技能,這樣不僅提高學生綜合運用知識分析和解決問題的能力以及團隊協(xié)作精神,而且也培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造才能。
3 教學內容的選取
以YL-335B自動化生產線為教學載體,該生產線包含供料、加工、裝配、分揀及輸送5個單元,涵蓋了傳感器技術、氣動技術、低壓電氣控制技術、變頻技術、步進電機技術、工業(yè)網(wǎng)絡技術、PLC技術、電氣系統(tǒng)的安裝與調試技術、機械系統(tǒng)的安裝與調試技術、系統(tǒng)的維護與故障診斷修復技術等,這是一個龐大而復雜的知識體系,教師需要緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標合理選擇教學內容。
教學內容的選取應遵循職業(yè)性、針對性、適用性和實踐性,即既要重視學生職業(yè)素養(yǎng),使培養(yǎng)的學生適應企業(yè)對自動線的安裝與調試的需求,也要依據(jù)認知規(guī)律,內容安排由淺入深,由單一到綜合,依據(jù)這樣的原則,教學內容的選取首先應該從機電設備類企業(yè)的調研著手,了解企業(yè)的職業(yè)崗位需求,包括諸如生產線操作、生產線的控制編程、生產線的安裝與調試、生產線的維修、生產線的管理與維護等;其次明確崗位對應的工作任務包括生產輔助設備準備、生產線的調試與使用、生產加工工藝的制訂、PLC控制程序的編寫、機械電氣及驅動裝置的安裝與調試、故障的診斷分析與排除、生產線的日常管理與維護;再基于這些工作任務進行能力重構,需要學生具備機械結構的裝配能力、精度與靈敏度調整的能力、氣動系統(tǒng)的安裝與調試能力、傳感器的選擇安裝與調整能力、電路的布線、電氣設備的安裝與調試能力、變頻技術與伺服驅動技術的控制能力、PLC編程調試能力等;然后進行學習性任務的建立,包括:自動線結構與功能的認知、自動線的操作、單站的機械安裝與調試、單站的氣動安裝與調試、單站的傳感器安裝與調試、單站電氣線路的安裝與調試、單站PLC編程與調試、通訊設置及總線連接、整機調試運行及故障診斷與分析排除,結合這些學習性任務和YL-335B明確教學任務包括:自動生產線的認知、供料單元的安裝與調試、加工單元的安裝與調試、裝配單元的安裝與調試、分揀單元的安裝與調試、輸送單元的安裝與調試、自動生產線整機運行與調試。
4 教學組織和實施
教學實施的過程應在學校自動化生產線的理實一體化實訓室,如果有校企合作,則可在工業(yè)現(xiàn)場,由企業(yè)專家邊講邊做邊評的方式進行,這樣可使理論與實踐緊密結合,讓學生活學活用,大大激發(fā)學生的學習積極性,達到事半功倍的效果。
整個教學過程的組織和實施應該是以學生為主體,以教師為主導,將教學內容分成若干個子任務,每個任務的實施分為以下六個步驟進行。
4.1 提出任務
教師應根據(jù)教學內容與要求設定任務目標,提出具體要求,啟發(fā)學生思考要完成此目標需要哪些相關的知識和技能,哪些是學生已經(jīng)具備的,哪些是需要新學的。學生領任務書,明確任務要求。
4.2 制定計劃
教師進行相關知識點的引入,啟發(fā)學生分析與討論,制定合理的計劃。同時要將學生分組,劃分學習小組時,教師要先對每個學生的個性特點、知識水平、能力及綜合素質有一個大概的了解,然后采用讓同組學生的理論能力、溝通能力、動手能力等形成互補,即“同組異質,組間同質”,通過這種分組方法,可以激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的競爭意識。學生分組自主分析與討論,進行任務的拆分和人員的分配,制定實施計劃。
4.3 方案決策
教師對各組所列方案進行點評,引導學生做出正確的決策方案。學生各組代表匯報計劃實施方案。
4.4 任務實施
教師督查整個任務實施過程,進行現(xiàn)場的組織和管理,指導學生安全規(guī)范的操作。學生各小組成員分工協(xié)作在規(guī)定的時間內完成任務。
4.5 任務完成情況檢查
教師巡視檢查各組學生完成情況,并做平時成績的記錄。學生各小組整理實訓臺,交驗任務完成情況。
4.6 分析評價
教師對學生任務實施的成果進行點評和總結,任務實施過程中遇到哪些問題,怎么解決的,并啟發(fā)學生進行任務的拓展分析與思考。學生自評、互評,總結,寫任務報告,進行拓展任務的思考與實踐。
5 總結
該課程的教學一方面實現(xiàn)了課崗對接,教學的過程就是以崗導學的過程,同時學生通過該課程的學習,可以到企業(yè)從事生產線的操作、控制與編程、安裝與調試、管理與維護等工作,也是學以通崗的過程。教學過程采用以任務驅動的教學做一體化方式符合學生學習的認知規(guī)律,能充分調動學生的主動性、積極性和參與性,學生在做中學到大量的知識和技能,實現(xiàn)了教學的整體優(yōu)化,保證了課程教學目標和人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
參考文獻: