《自动化生产线安装与调试》课程的教学

摘 要 ：随着我国工业自动化水平的提高,“自动化生产线安装与调试”课程在高职高专机电类专业已得到广泛的推广,结合本课程的定位和内容以及专业培养目标,选取“教学做一体化”的教学方式,以任务驱动教学,以教师为主导,学生为主体,使学生在做中学,学中做,极大地调动学生的主动性、积极性和创造性,取得了较为明显的教学成效.

关 键 词 ：自动化生产线 教学做一体化 任务驱动

中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.182

1.引言

《自动生产线安装与调试》是一门综合性和系统性很强的专业课.综合性是指在该课程中,机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感器技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术、触摸屏技术等多种技术有机结合,并综合应用到生产设备中；系统性是指生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作,有机融合在一起.通过该课程的学习可以使学生全面实践工业控制自动化职业岗位所需的相关知识,具备在生产一线从事机电和自动化控制设备的操作、调试、维护、生产组织和管理及技术怎么写作的能力,能有效提高学生的职业技能和职业素养.

2.教学方法的选取

目前,在我国职业教育大力改革,更关注学生创新能力、解决问题能力的背景下,特别是职业教育强调“工学结合”的实践性人才培养目标的定位下,《自动化生产线安装与调试》课程采用“教学做一体化”的教学方法,以任务驱动教学,将课堂移到实训室进行现场教学,通过情景教学,将理论和实践有机融合,学生在做中学,学中做.这种教学方法相对于传统的教学方法主要实现了两个转变,一是将以教师为中心转变为以学生为中心,二是将以教材为中心转变为以工作任务为中心.在教学过程中,可将教学内容分成若干个工作任务,根据学生的个性特点将学生分成若干小组,每个工作任务由各小组成员分工协作完成,使学生能自主学习、协作学习,通过完成任务掌握必备的知识和技能,这样不仅提高学生综合运用知识分析和解决问题的能力以及团队协作精神,而且也培养了他们的创新意识和创造才能.

3.教学内容的选取

以YL-335B自动化生产线为教学载体,该生产线包含供料、加工、装配、分拣及输送5个单元,涵盖了传感器技术、气动技术、低压电气控制技术、变频技术、步进电机技术、工业网络技术、PLC技术、电气系统的安装与调试技术、机械系统的安装与调试技术、系统的维护与故障诊断修复技术等,这是一个庞大而复杂的知识体系,教师需要紧紧围绕专业培养目标合理选择教学内容.

教学内容的选取应遵循职业性、针对性、适用性和实践性,即既要重视学生职业素养,使培养的学生适应企业对自动线的安装与调试的需求,也要依据认知规律,内容安排由浅入深,由单一到综合,依据这样的原则,教学内容的选取首先应该从机电设备类企业的调研着手,了解企业的职业岗位需求,包括诸如生产线操作、生产线的控制编程、生产线的安装与调试、生产线的维修、生产线的管理与维护等；其次明确岗位对应的工作任务包括生产辅助设备准备、生产线的调试与使用、生产加工工艺的制订、PLC控制程序的编写、机械电气及驱动装置的安装与调试、故障的诊断分析与排除、生产线的日常管理与维护；再基于这些工作任务进行能力重构,需要学生具备机械结构的装配能力、精度与灵敏度调整的能力、气动系统的安装与调试能力、传感器的选择安装与调整能力、电路的布线、电气设备的安装与调试能力、变频技术与伺服驱动技术的控制能力、PLC编程调试能力等；然后进行学习性任务的建立,包括：自动线结构与功能的认知、自动线的操作、单站的机械安装与调试、单站的气动安装与调试、单站的传感器安装与调试、单站电气线路的安装与调试、单站PLC编程与调试、通讯设置及总线连接、整机调试运行及故障诊断与分析排除,结合这些学习性任务和YL-335B明确教学任务包括：自动生产线的认知、供料单元的安装与调试、加工单元的安装与调试、装配单元的安装与调试、分拣单元的安装与调试、输送单元的安装与调试、自动生产线整机运行与调试.

4.教学组织和实施

教学实施的过程应在学校自动化生产线的理实一体化实训室,如果有校企合作,则可在工业现场,由企业专家边讲边做边评的方式进行,这样可使理论与实践紧密结合,让学生活学活用,大大激发学生的学习积极性,达到事半功倍的效果.

整个教学过程的组织和实施应该是以学生为主体,以教师为主导,将教学内容分成若干个子任务,每个任务的实施分为以下六个步骤进行.

4.1 提出任务

教师应根据教学内容与要求设定任务目标,提出具体要求,启发学生思考要完成此目标需要哪些相关的知识和技能,哪些是学生已经具备的,哪些是需要新学的.学生领任务书,明确任务要求.

4.2 制定计划

教师进行相关知识点的引入,启发学生分析与讨论,制定合理的计划.同时要将学生分组,划分学习小组时,教师要先对每个学生的个性特点、知识水平、能力及综合素质有一个大概的了解,然后采用让同组学生的理论能力、沟通能力、动手能力等形成互补,即“同组异质,组间同质”,通过这种分组方法,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的竞争意识.学生分组自主分析与讨论,进行任务的拆分和人员的分配,制定实施计划.

4.3 方案决策

教师对各组所列方案进行点评,引导学生做出正确的决策方案.学生各组代表汇报计划实施方案.

4.4 任务实施

教师督查整个任务实施过程,进行现场的组织和管理,指导学生安全规范的操作.学生各小组成员分工协作在规定的时间内完成任务.

4.5 任务完成情况检查

教师巡视检查各组学生完成情况,并做平时成绩的记录.学生各小组整理实训台,交验任务完成情况.

4.6 分析评价

教师对学生任务实施的成果进行点评和总结,任务实施过程中遇到哪些问题,怎么解决的,并启发学生进行任务的拓展分析与思考.学生自评、互评,总结,写任务报告,进行拓展任务的思考与实践.

5.总结

该课程的教学一方面实现了课岗对接,教学的过程就是以岗导学的过程,同时学生通过该课程的学习,可以到企业从事生产线的操作、控制与编程、安装与调试、管理与维护等工作,也是学以通岗的过程.教学过程采用以任务驱动的教学做一体化方式符合学生学习的认知规律,能充分调动学生的主动性、积极性和参与性,学生在做中学到大量的知识和技能,实现了教学的整体优化,保证了课程教学目标和人才培养目标的实现.