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作者:管理员    发布于:2024-11-04 08:45    文字:【】【】【

  开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇气动实训总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

  液压传动与气动技术是高职院校机械相关专业的一门重要专业技术基础课程,在教学中占有重要的地位。掌握液压与气动的基础理论知识和专业技能,能在工业生产第一线从事液压与气动设备的安装、调试、维修、改造工作,对培养学生的职业技能具有十分重要的作用。为了让学生更好地掌握该课程的基础知识和专业技能,须积极改进教学方式,加强实践教学。针对目前该课程教学中存在的一些问题,对该课程的教学内容、教学方式、教学评价进行积极探索,取得了较好的教学效果。

  作为高职院校,学生走向工作岗位后主要面对的问题是液压传动系统的安装、调试以及设备的维修和保养,很少接触到液压传动系统的设计、校核计算等工作。因此,培养目标的调整方向应注重实践,务实培养。课程的教学目标应降低该课程相关理论的难度和深度,删减课本中过难、过深的理论推导、原理分析、设计计算内容。

  合理的教学方式不仅能激发学生的学习兴趣,更能增强学生学习的主动性,提高学生的创新能力,拓展学生的视野。作者尝试从以下几个角度改革教学方式,收到了良好的效果。

  高职学生学习普遍缺乏主动性,带有明显应付的学习态度,因此转变教学态度,营造一个良好的课堂氛围甚为关键。作为教师应转变角色,融入他们,更多的理解和鼓励他们,深入了解他们内心的真实想法,让学生跟着你的步伐走。教学手段应丰富,现代化教学多采用多媒体,在教学过程中可以改善教学环境,还可以让学生获取更多的知识。例如通过动画演示可以将液压元件的结构、原理、拆装过程展示出来,边讲边演示,清晰而直观,增强学生对课程内容的理解与掌握,也从一定程度上调动了他们的学习兴趣。另外可以播放一些精品课程、网络课程加深学生对知识的理解。

  高职学生大部分没有课前预习的习惯,在课堂中如果直接讲解,多数学生不能很快进入角色,一般在上课前先督促学生快速浏览本节课主要内容,先明确学习目标,时间控制在5分钟以内。课程内容讲解结束时最后简洁精练地总结学习内容,例如,在讲解液体静压力方程时可总结为“压力的大小取决于负载”,在讲解连续性方程时可总结为“速度的快慢取决于流量”,利于学生记忆和复习。

  实践教学的目的是使学生能够自行组装液压基本回路,安装、调试、维护一些典型的液压系统。为此,学院建立液压与气动实训室,增强专业教师的实践技能,增加实践教学在教学中的比例,提高学生的动手能力。随着实训室的投入使用,可以将很多理论知识搬到实训室教学实现理实一体化。如在学习液压泵时,教师可在实训室一边讲解结构原理,一边进行实物的拆装,并提出一些关于易发生的故障及排除方法等问题,让学生实践拆装。这种教学方法,既提高了学生的学习兴趣,也加深了对理论的理解,同时有利于开展互动教学。

  能读懂典型液压、气动系统图是学习的基本要求,增加典型液压系统图的分析讲解,培养学生的读图能力更是该课程教学的核心任务。虽然借助多媒体有很多动画、视频,但要学生完整分析一个液压原理图,大部分学生反映液压原理图不容易看懂。这时需借助一些常用的液压仿真软件。学生自己利用液压仿真软件制作回路,进行动画仿真。这些软件使用起来非常简单,比较直观,可以激发学生的兴趣。

  传统考核方式是采用期末考试笔试成绩评价学生,学生往往是考试前死记硬背,考完就全部忘了。改革考评方式主要是侧重过程考核,平时学习表现(20%),实操考试(40%),题库随机问答(40%)。题库中的题型有选择、简答、读图,其中每个学生随机回答简单题一个、读图题一个,时间控制在10分钟。

  通过几年的教学改革与探索,提升了教学质量,使学生真正学到了在以后工作岗位上可以用上的专业技术知识,为企业培养了大批的专业技术人才。在此改革探索过程中,不可避免地存在一些不足与不完善之处,但只要经过不懈的探索和实践,该课程的教学改革会取得更加丰硕的成果。

  [1]任保臣,姬耀锋.高职液压传动与气动技术课程的教学改革与探索.液压与气动,2011(3):41~43

  【摘要】基于高职院校的学习特点和培养目标,结合《液压与气动技术》课程的实际教学特点,开展项目化教学,设计了十个项目教学任务,并以小组形式组织进行项目教学。

  《液压与气动技术》是机电类设备维修与管理专业的核心课程,也是机电一体化专业和电气自动化技术专业的专业课程之一[1]。随着液压与气动技术的广泛应用,《液压与气动技术》课程在高职机电类专业课中占据了越来越重要的地位,而该课程实践性较强的特点也促使本课程教学逐渐由课堂转换为实验室教学。因此,原有的教学方式和教学内容已不再适合。在这种背景下,对《液压与气动技术》课程进行了项目化改革,对原有知识内容进行重新设计编排,通过项目形式呈现,满足学生的学习需要,激发学生的学习兴趣,使学生的理论水平和实践技能均得到提高。

  项目教学法是从教学生“学会学习”目标出发,使教学从注重“教法”转到注重“学法”,将学生的学习与学生发展密切结合起来[2]。以项目学习任务为载体,以目标为引导,以实践为主线,以能力为核心;融知识学习、技能训练、能力提高于一体的教学模式[2]。

  在项目教学中,教师是项目活动的引导者和组织者。学生拿到项目后就进入了教师预设的情景中,在学习情境中,学生通过自主学习、自主探究、小组讨论完成项目任务的学习,最后再由学生自行完成评价,反思自己的学习过程。在整个学习中,教师一直充当的应该是组织引导的角色,而学生才是真正的主人。项目教学强调的是在学习中充分发挥每个学生的主体作用。

  《液压与气动技术》课程教学在学校液压实训室和气动实训室进行,为期两周时间。在课程学习期间,学生需要学习理论知识,还要掌握操作技能。

  结合课程知识点、实训条件和生产实际等情况,将课程设计为十个项目,每个项目围绕一个主要任务展开,通过项目中知识的学习和训练,最终完成项目任务。

  项目一:液压千斤顶的使用,目标:学会使用液压千斤顶。液压传动系统的组成、特点和工作原理等相关知识支撑,建议4课时。

  项目二:加工中心液压系统动力元件的选择和拆装,目标:(1)会拆装液压泵,认识泵的结构组成、工作原理、主要零件形状,增加动手操作能力;(2)能通过型号识别各种泵及泵的规格。液压泵的作用、分类和性能参数,常用液压泵的结构和工作原理,液压泵的选用方法等相关知识支撑,建议4课时。

  项目三:压蜡机执行元件的选择和分析,目标:(1)会拆装液压缸,认识液压缸结构、工作原理、主要零件形状,增加动手操作能力;(2)会拆装液压马达,认识液压马达结构、工作原理、主要零件形状,增加动手操作能力。液压缸和液压马达的作用、分类和特点,液压缸的结构和工作原理等相关知识支撑,建议6课时。

  项目四:液压钻床液压回路的设计,目标:(1)会调节液压控制元件,组装液压控制回路;(2)会使用液压仿真软件,并进行液压回路的设计。认识液压方向、压力、流量控制元件符号、结构和工作原理,会分析液压控制回路等相关知识支撑,建议8课时。

  项目五:CK6140数控车床的使用、维护及保养,目标:(1)能进行液压回路的安装、调试、维护和保养。液压元件的应用,回路的分析。等相关知识支撑,建议6课时。

  项目六:手动送料装置的设计与调试,目标:(1)会识别和选用气动元件;(2)能绘制简单的气动系统控制回路;(3)能根据元件的功能设计气动回路,并进行相关调试运行。气动系统的组成、特点及工作原理等相关知识支撑,建议4课时。

  项目七:气动夹紧装置设计,目标:(1)能进行气源装置的日常维护;(2)能进行系统压力调节;(3)会选用气缸。气源系统各元件的工作原理、图形符号及功能,气缸的类型和选用。等相关知识支撑,建议4课时。

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  项目八:折边装置气动回路的设计与调试,目标:(1)能在仿真软件中设计气动回路;(2)能构建各种换向回路,并进行回路调试;(3)能进行气动回路设计与调试。气动控制元件符号、结构和工作原理,控制回路分析等相关知识支撑,建议6课时。

  项目九:卧式加工中心气动换刀系统分析,目标:(1)能在仿真软件中设计气动回路;(2)能进行气动回路的安装、调试,具备回路分析能力。仿真软件的应用,气动元件的应用,回路的分析等相关知识支撑,建议6课时。

  项目十:压印装置控制系统的维护,目标:能分析判断气动系统,及时排除回路故障。气动元件符号,气动系统工作原理等相关知识支撑,建议4课时。

  项目化课程是以工作项目为核心,以应用为目的,以教学任务为载体,主动寻找知识点和解决问题的方法的一种有效的学习形式[3]。

  项目教学通常以小组形式进行,因此在进行课程实施前,先进行分组并选出组长,建议每组3~4人为宜。分组时,教师应综合评价学生的学习基础、自主学习能力等因素,根据学生特点进行搭配分组,以充分调动每组学生在学习中的主动性和积极性。

  项目课程的实施过程包括:任务分配、学习计划制定、学习实施、成果展示、评价总结。

  1)任务分配:学生以小组为单位,领取项目任务书,明确学习任务,所要达到的目标。

  2)学习计划制定:根据项目任务书描述,小组讨论制定学习计划,任务完成步骤,确定任务实施方案。

  3)学习实施:学生根据小组制定的学习实施计划进行项目实施,组内成员分工合作完成项目任务。

  4)成果展示:项目完成后,每组选派一名成员公开讲解展示任务实施情况,取得的成果,达到的效果。

  5)评价总结:根据各小组任务完成情况,形成由小组自评、组组互评、教师评价的三维评价方式,综合评价学生的参与程度、合作能力、任务完成情况等。

  总之,在《液压与气动技术》课程中采用项目教学,能有有效激发学生的学习兴趣和潜能,使学生在学习理论知识的同时获得技能的提升,让学生明白理论学习和实践操作的相辅相依的关系,而且小组合作的学习方式,也促进了学生协调合作能力的提高,全面提升了学生的综合素质,为今后就业打下良好基础。

  机电专业综合实训课程集合了气压技术、液压技术、电机与电气控制、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通信技术等相关课程,融合了实训和生产,是机电专业学生顶岗实习前的综合课程。

  对五年制高职教育而言,由于培养目标定位在为企业培养高技能型人才上,通过机电专业综合实训课程的学习,促进学生综合实践能力的提升、职业能力的培养、创新思维的发展,紧扣机电专业核心技术,即检测、控制与执行三大环节展开,同时需具备一定的网络通信技术。

  综合实训课程建立在机电结合的基础上,企业调查结果显示,机电设备的控制很多都采用PLC作为控制系统。对机电综合实训课程,选择某生产流程的模拟控制系统为实训载体,通过模拟仿真控制,掌握生产岗位的控制技术,吴中中等专业学校选用了光机电一体化设备YL-235A自动化生产加工系统。

  整个系统通过PLC控制,各个环节有序结合。该装置配置了触摸屏模块、PLC、变频器装置、气动装置、传感器、气动机械手装置、上料器、送料传动和分拣装置等实训机构。根据其特有的属性,系统的控制部分采用触摸屏模块和PLC,执行机构由气动电磁阀-气缸构成的气压驱动装置和变频器控制步进电机的传送装置,实现了整个系统自动运行。整个实训装置的模块之间连接方式采用安全导线连接,以确保实训操作的安全。系统分三大模块:

  采用24 V直流减速电机,转速6 r/min;用于驱动放料转盘旋转,PLC通过输入信号发出输出信号,驱动送料机构运行。

  整个搬运机构能完成四个自由度动作,手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。机械手的动作通过磁性开关和接近开关的感应信号传送给PLC,PLC根据内部程序执行发出信号,驱动电磁阀-气缸完成机械手的动作。

  由皮带输送、推料气缸、变频器、步进电机构成,PLC通过感应信号发出输出信号给变频器,变频器驱动步进电机运行,皮带转动,实现物料的传送,通过传感器感应信号,使得PLC驱动电磁阀-推料气缸动作,实现物料分拣。

  建立一个PLC控制系统,必须根据被控系统所要求的动作,正确分配I/O口,综合应用顺序功能图,完成梯形图的设计,达到所预定的动作过程。

  顺序控制设计法是按照工艺要求,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间顺序,在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行操作。首先要根据工艺过程,画出顺序功能状态图,然后根据顺序功能图画出梯形图。

  顺序功能图是描述控制系统控制过程、功能和特性的一种图形,是描述控制系统控制过程的一种有力工具。利用顺序功能图的方法已经成为控制梯形图设计的主要方法。利用PLC的编程元素(如状态寄存器S和辅助继电器M)来代替各步。

  顺序功能图由工步、有向线段、转换条件和动作组成。顺序功能图的基本结构又分为三种:单序列、选择序列和并行序列三种形式。如图1所示:

  机电综合实训课程采用项目、任务型教学,打破教材本身的框架,围绕PLC课程在设备中的应用展开,将其分解成若干个小任务,结合实际操作,了解该设备所能完成的任务和工作流程,分析设备的硬件组成和各元件功能。通过实际拆装、编程与调试、故障诊断、维修及保养等,掌握该设备的装配、操作和维护的能力。

  2.掌握知识,掌握设备需具备的理论知识和操作步骤,注意细节,融入平时所积累的操作经验和诀窍等。

  3.拆装操作,结合企业实际操作要求,理解拆装顺序和要求,学会工具和仪器的使用,理解设备结构和各部件之间的关系,达到一定的技能水平。

  4.编程与调试,掌握PLC编程方法,积累PLC程序编译经验,在调试过程中不断总结经验和编程技巧,培养学生的创新能力。

  作者简介:姜映红(1975-),女,河北石家庄人,苏州工业园区职业技术学院,讲师;张君艳(1978-),女,江苏徐州人,苏州工业园区职业技术学院,讲师。(江苏苏州215123)

  基金项目:本文系2011年江苏省教育厅教改课题“高职教育‘以赛促学’创新型项目课程教学模式开发与研究”(项目编号:2011JYT02JD049)的研究成果。

  随着电子制造业、医疗器械、轻工业等产业的迅速发展,气动技术应用越来越广泛。然而,既具有良好的气动知识理论基础,又具备较强的操作实践能力的高技能人才极为短缺。“气动技术”是机电一体化专业一门重要的专业技术课,具有实践性较强、与生产实际联系紧密的特点,主要任务是培养学生对气动系统进行分析、设计,安装、调试、维护及诊断和故障排除三项能力。传统职业教育教学中“教师讲、学生听”的教学形式很难实现这一目标,无法实现对学生职业能力的培养,因而严重地影响了人才的培养质量。改革传统职业教育模式势在必行。

  课程是职业教育实施的重要环节,是关系职业教育和发展的核心要素。传统的职业教育课程存在着学科化倾向和重理论知识教学、轻实践能力培养等问题。这种教学模式带来的后果:传统学科型教学模式仍然从学科出发,以学科知识为主体,由于课程没有根本性的变化,教师的理念、教学方法以及实践教学等都没有根本性的转变;对学科性知识学习存在困难的高职学生无法适应教学模式,教学效果差,缺乏真实工作氛围熏陶,学生职业素养难以养成;教师习惯于按所选教材组织内容授课,不善于研究授课内容在专业培养目标中的作用,缺乏不断参加生产实践、学习生产现场新技术、新工艺、新知识的主动性;课程设置缺乏弹性,不能满足学生个性发展和不同工作岗位的需求。

  项目教学法的特点。实践性:项目的主题与真实世界密切联系,学生的学习更加具有针对性和实用性;自主性:提供学生根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会,学生能够自主、自由地进行学习,从而有效地促进学生创造能力的发展;发展性:长期项目与阶段项目相结合,构成为实现教育目标的认知过程;综合性:具有学科交叉性和综合能力的运用的特点;开放性:体现在学生围绕主题所探索的方式、方法和展示、评价具有多样性和选择性;评价特点:项目教学的评价注重学生在项目活动中能力发展的过程,测评内容包括学生参与活动各环节的表现以及作业质量。[1]

  项目课程的核心之一是项目承载知识,即把知识均匀地分配到各个项目中去,彻底地以项目为单元分解原来的知识体系,打破思维定势,不要求学生立即掌握一个项目所需要的所有知识,而是在完成每个项目细化的模块中分配的具体工作任务的过程中领悟知识点和技能,项目的优化与选择就成为项目课程顺利实施的前提条件。

  收集工业案例的渠道主要有两种:在与企业的交流与合作中,教师通过深入企业,利用问卷、访谈、研讨、调研和访问工程师等方式,结合自身教学,进行工业案例收集与汇总;学生在企业的实习过程中的实际案例反馈以及教师对学生毕业设计的搜集及归纳。

  课题组教师根据课程培养目标、教学大纲、教学内容和教学计划,制订工业案例向项目课程转化标准,设计并制作实训项目。实训项目按照教学计划编排顺序,汇总成册。实训项目应将培养学生的职业能力作为出发点,要涵盖某一阶段教学目标所涉及的知识,可以是一门课程的教学内容,也可以是以某一职业能力为核心的课程体系。教师设计的实训项目,要以学生为中心、教师为主导、兴趣为主线,使学生在完成任务的过程中掌握知识、技能和方法,并学以致用,触类旁通。

  进行现场教学,坚持以“学生为主体、教师为主导、能力为主线”的指导思想,最大限度培养学生的动手能力、参与能力和创造能力,激发学生自觉学习的主动性。要获得上述效果,应遵循基于多元智能的人才观和基于因材施教的原则。在每个项目的教学实施中,采用基于工作过程的行动导向教学方法,按照工作过程的六个步骤:资讯、决策、计划、实施、检查、评价进行,培养学生的综合素质。

  教师首先明确课程的专业定位是:通过本课程的学习,学生掌握气动和相关电气知识,能够正确选用和使用元件,熟练绘制气动回路图,掌握气动回路的基本操作规程,能对简单的气动系统进行故障分析与调整,能进行气动系统的基本设计、安装、调试和维护。根据气压传动控制方式不同将控制分为纯气动、电气动控制,每种控制方式通过不同工业案例进行项目设置,共十多个教学项目。各项目之间既存在并列又包含递进关系,通常3~4个小项目之后就有一个综合性项目,而综合性项目涵盖了小项目的全部知识和能力目标。小项目的实施将学生对课程的兴趣引入最大点,并熟练掌握项目实施的基本步骤,综合项目的实施将会水到渠成。项目具体实施步骤如下:

  在项目课程的开始阶段,教师首先利用多媒体课件如视频或Flash等播放气动技术应用的实际场景,导入本次项目的内容,激发学生学习兴趣。但学生从对气动知识的一无所知到能设计气动回路必须有一个从简到难、从模糊到清晰的学习过程。例如项目1:工件推送装置。一个按钮按下,气缸伸出、回缩往复运行,并且运行速度可控可调;松开按钮气缸回缩到位停止运行。此项目的子任务主要包括:方向控制、速度控制元件选型使用,仿真软件设计和搭建实物回路运行调试。教师可以从一个更简单回路设计开始教学,用一套气源装置、一个手控按钮阀、一个气缸和若干气管搭建一个最简单的回路。实物的搭建为学生提供了真实的动态场景,老师鼓励他们模仿搭建此回路;模仿成功后的实物运动提高了学生的动手意识,进而增强他们探知究竟的心理;之后将此回路所用元器件的图形符号绘制在黑板上,并逐一进行讲解,使学生彻底明白此回路的构成和运行原理;最后通过示范仿真软件的使用,为学生提供自我学习和设计的舞台。简单项目示范性讲解完成后对项目1进行题目分析,主要是运行过程和所用元器件的分析,对未知元器件进行讲解,使学生对项目有个整体的了解,并使学生明确通过本项目的学习、管理、设计和制作可以达到的相关职业能力,让学生做好项目设计和制作的相关准备。作为第一个项目,教师的讲解和示范工作较多,根据项目的不断进行,教师在此步骤中的工作不断弱化,最后变为关键知识点的引导性讲解。

  分析任务、制订计划。在教师的指导下,学生以小组为单位对教师精心设计的任务进行分析,对任务进行分解,通过小组成员的讨论,制订任务完成的详尽计划,此计划作为学生学习情况评价的因素之一。学生要根据小组成员的成熟程度、小组成员的合作技能及学习任务的难度进行合理分组。把不同学习能力、学业水平及具有不同兴趣爱好的学生分到一个组,可以在一定程度上实现优势互补。

  小组协作、完成任务。小组成员根据制订的计划和分工情况,开展学习。学习过程要有阶段性成果。阶段性成果可以通过网络的形式进行各小组间的经验交流,通过组内交流不断地完善阶段性学习成果,从而促进任务的圆满完成。除了完成任务、学习知识以外,每个组员还要与其他组员更有效地合作。学生根据自己的兴趣、能力,经过小组协商自主选择角色,承担相应的任务。在设置角色任务时,不设固定小组长,每一个角色都是完成任务不同阶段的小组长,这样可以使学生在小组学习中都发挥积极主动的作用,在一定程度上避免任务只有小组中个别成员完成的情况,同时也利于学生综合素质的培养。

  学生最后的学习成果通过电子演示、文稿等多种方式在全班学生面前展示、交流与沟通。根据教师提供的评价量规,通过组内评价、组间评价和教师评价,对学习过程和学习成果进行总结性评价并将完成任务过程中积累的经验进行交流。

  作为教学活动的必要组成部分和人才培养的重要环节,服务于课程建设和人才培养目标的课程考核必须充分体现其有效的鉴定、教学和调试作用。[2]评价既要注意对技能和成果进行评价,也要对学生的态度和方法进行评价。

  改变了“一卷定乾坤”的单一考核方式,对学生的考评方法实行多样化和过程化。[3]项目课程的实施不仅注重学生最终学习的结果,要关注学生的学习过程,更要关注他们在学习活动中所表现出来的情感与态度。在项目教学的过程中激发学生的学习兴趣,使学生在学习中由被动变主动,培养学生的研发创新能力以及自已查阅资料能力,锻炼了学生的反思习惯与问题解决能力。过程评价的运用就保证了最终教学目标的完成。只有过程评价与结果评价两者相结合,才能保证项目课程教学的质量和学生的学习水平,确保最终教学目标的达成。

  在项目开展过程中小组成员相互合作完成项目活动,项目完成后教师要详细地对每一个小组的成果进行综合性的评价,同时结合各个小组之间的互评,作为项目成果的最终评定。小组互相评价的运用,有助于激发班级各小组之间的竞争意识,促进小组成员间互动关系的形成,培养学生的团队合作精神以及集体荣誉感;在对小组评价的同时,教师对学生个体也要进行评价,关注每个学生的成长,将学生在小组中的表现作为其个人评价的重要组成部分;将学生的小组评价与个人评价联系起来,既关注小组活动的开展,又照顾学生的个体差异。

  项目课程将理论学习与实践学习有机紧密地结合起来,实现理论与实践的一体化以及理论教学与实践教学的一体化;而在评价中也应该将应知和应会结合起来评价,评价应该突出两者间的相关性。理论与实践一体化评价打破传统将考试作为唯一评价手段的垄断,采用评价主体多元化的方式,及从学生自己、小组成员及教师等不同角度来评价学生的学习效果。在每一个项目学习结束后进行一次考核,其中应知内容采用卷面考试,应会技能通过过程考核,学期结束再进行最终的考核。

  项目课程教学模式的改革,将切实有效地把机电专业学生的气动系统技能提升到一定高度,以项目案例为教学的主要载体,融知识、技能、素质的培养于一体,锻炼和提高他们综合运用专业知识解决实际问题的职业能力,使学生更好地适应企业技术岗位的需求。这次尝试性的教学改革,不但开拓了学生思路,拓展了学生视野,而且驾驭了学生企业实习的桥梁,为他们真正成为具有高技能和高素养的优秀毕业生奠定基础。

  实践教学改革职业标准考核量化高职教学培养的是适应产业发展需求的,能够胜任职业岗位(群)的高素质技术技能人才,实践教学是实现人才培养目标的重要途径,不断深化实践教学改革对于提高人才培养质量具有重要意义。职业技能鉴定,是衡量从业者知识技能水平的一项考核活动,考核涵盖职业知识、职业道德和职业技能,在就业准入制度不断强化的条件下已被越来越来的企业所认可,逐渐成为毕业生的就业凭证。职业技能鉴定在实践教学改革中能够起到催化剂的作用,将职业标准有机的融入实践教学是实现岗、课、证融通的有效手段。本文以我院机电设备维修与管理专业(以下简称机电专业)实践教学改革为例,简要论述将职业技能标准融入到实践教学中的实施过程。

  通过综合考虑区域经济发展规划、开展企业人才需求调研、加强毕业生就业信息反馈的方式,确定了我院机电专业的专业人才培养为立足吉林,服务东北,主要面向装备制造、石油化工和交通运输等行业企业,培养从事机电设备操作、维护、机电设备的组织与管理、机电设备的销售与技术服务等岗位(群)的高素质技术技能人才。需熟悉常见机械结构,掌握液压与气动相关知识,需具备机电设备零件图与装配图、电气图的识读与绘制能力,具备数控设备的操作编程及维护能力,具备典型机电设备的运行保养及维修能力。具有安全生产的意识和必备的安全知识,具有产品质量意识和质量控制等基本知识,同时养成责任、诚信、合作等良好的职业素质。

  围绕机电专业岗位(群)的从业基本要求了确定人才培养的核心能力,形成了专业人才培养素质要求,参照本科“卓越工程师”培养方式,将专业素质要求总结概括为22条,包括了对人文、科学、知识、技能、素质、法律意思、创新能力及职业精神等职业人才应具备的全方位的基本素质要求。依据专业素质基本要求,结合就业准入制度及机电专业就业的实际情况,最终确定本专业毕业生需取得中级以上机修钳工、维修电工职业资格证,同时可选考车工、铣工、数控车工、可编程控制器程序设计师等职业资格证。

  围绕机电专业人才培养目标,并结合相关职业技能标准构建实践教学体系。形成了以机电行业企业岗位及岗位(群)职业需求为导向,以机修钳工、维修电工培养为特长,以职业技术素质教育为主线,以专项训练为基础,综合性实训为强化,顶岗实习为衔接“三维一体,三阶递进,二元并重”的实践教学体系,培养机电设备安装调试维修保养的一线技术技能人才。具体做法是整合原有的课程和分散的实训项目,改为理实一体化课程,开设的实践课程包括3周钳工实训、4周机械设备运行维护实训、4周典型机电设备拆装维修实训、3周维修电工实训、7周的机电设备维修综合实训及31周的顶岗实习,实践教学在整个人才培养中占的学时达62%。通过由单项到综合到顶岗的人才培养模式,实现了人才培养目标,且教学效果良好。

  教学体系建设完成后,重新修订了专业教学大纲,将职业鉴定标准的内涵写入教学大纲,重新整理序化教学内容,使教学内容对接行业企业实际需求。重新编写了具有职业特色的钳工、维修电工、机电设备运行维护等特色教材,并结合专业发展规划建设了满足职业技能鉴定标准的5个理实一体化教室,并加强实训室文化建设,更多的融入企业文化,充分体现职业特色。同时,有计划地安排教师顶岗实习,使授课教师具有行业企业实践经历,对职业岗位有深刻认识,具有较强的实践动手能力,具备双师素质。为了保证教学质量,改革了实践教学考核方式,突出强化过程考核。专业理实一体课程、实践课程都需要参考职业标准制定实践考核量化表,通过过程考核量化,使学生在具备较强的实践能力的同时形成良好的职业习惯,培养良好的职业精神,最终使学生具备从业能力和职业素质。

  同时,将职业技能标准与实践教学相融合的教学改革需要软硬件同步推进,这需要构建与实践教学体系相匹配的实训室,需要加强实训基地建设,尤其需要搞好校企合作关系,要使实践教学具备职业性。近年机电专业,在省财政专项建设支持下,已改建钳工、普加实训室,扩建了液压与气动技术、机电设备维修综合实训、机电控制技术、机械创新等实训室及数控实训基地。在职教集团的带动下,在原有校外实训基地的基础上,与一汽解放有限公司、长春丰越有限公司等建立了友好合作关系,为人才培养提高了保证。

  本文简要介绍了机电专业实践教学改革的设计与实施情况,将职业技能标准与实践教学相融合的教学改革需要软硬件同步推进,不仅要求有理念设计,还要求教师具备双师素质,要求具有功能完备的实训基地,要有切实可行的管理制度,高素质的考评员队伍,更需要良好的校企合作关系,我们需要不断探索以提高教育教学质量。

  [1]杨志刚,赵远远,巢新冬等.“实践教学改革”助力内涵发展[J].教育与职业,2012,(4):82-86.

  [2]蒋学先,李旭光,何贵香.高职实践教学与职业技能鉴定相结合的思考[J].广西教育,2009,(1):110-112.

  中职印刷技术专业丝网印刷实训教学丝网印刷以其适应范围广,印刷方式灵活多样,印品墨层厚实,承印物多样化等特点,而被广泛地应用。江门雅图仕职校印刷技术专业丝网印刷实训教学体系构建和开展,是在为了更好适应雅图仕公司丝印人才和印刷市场人才需求的前提下提出的。

  鹤山雅图仕印刷有限公司目前主要有六大事业部:综合产品事业部、纸袋事业部、咭书事业部、精品装事业部、贺咭事业部、印后中央加工部,其中有五大事业部设有丝印科组,从事丝网印刷的技术人员和员工有上千人,然而较少员工专门学习过丝网印刷,较少技术人员只是在校学习期间部分课程讲解过丝网印刷。

  目前,雅图仕职校印刷专业开设有印刷班、计算机制版班、特种印刷班,均以胶印人才培养为主,没有建立丝网印刷实训室,没有健全的丝网印刷实训教学课程体系。

  丝网印刷在公司乃至印刷市场有广泛的应用,同时与胶印实训教学相比,丝印实训成本更低,本学期学校针对11级6个印刷专业班第一次开设了丝印实训课,实训物料花费不足万元。因此,独立开设丝网印刷教学课程、有针对性地开设丝网印刷实训教学很有必要,也有很大的可行性。

  丝印实训室的建设必须结合实际生产工艺和学校现有资源进行合理配置,建立丝印实训室前必须熟悉丝网印刷生产工艺流程。

  图1是传统丝网印刷工艺,绝大部分工序可在学校进行实训教学,只有印前底片制作需要在制版公司完成,主要是该工序设备投入非常大,在这方面雅图仕职校可以有效利用公司印前资源。

  根据丝网印刷工艺流程,中职学校可以针对膜版制作、印版制作、丝网印刷和成品质量检测及控制等工序作为实训教学。

  结合丝网印刷工艺过程,根据雅图仕职校实际情况,丝网印刷实训室主要建设三个实验室:一个是绷网实验室,主要用于丝网绷网;一个是晒版实验室,即黑房,主要用于膜版制作和印版制作;一个是丝网印刷过程实验室,需要带有水槽且连接公司的工业废水处理中心。

  中职教学的目标是“培养生产、建设、管理、服务第一线需要的”,让学生重点掌握从事本专业领域实际工作的技能。同时,实训教学也并非是完全抛弃理论教学,真正的实训教学应该是实操与理论教学有机统一,逐步淡化理论教学和实训教学的界限,坚持理论联系实际,实训教学贯穿于整个理论教学。丝网印刷实训教学具体实施主要从以下3个方面做文章:

  逐步减少理论讲解时间,在讲解理论过程中注意图标、模型、演示、实验、实物、录像等教学媒体的运用,边学边干,讲练结合。例如,在讲解丝网种类的时候,如何区别尼龙丝网和涤纶丝网,除了从外形和手摸之外,还可以运用燃烧法,因为尼龙和涤纶燃烧现象是不一样的,中职学生对实验是很好奇和感兴趣的。

  一般理论教学都是老师讲,学生听,时间一长,学生难免会枯燥,有时可以考虑进行“角色换位”,即学生上讲台讲,老师坐在学生的位置上听,进行适当的引导。每次实训结束,都要进行实训作业总结,这时候可以先让学生讲实训过程中出现的问题,对自己实训和别人的实训作业进行“找茬”和“挑刺”,这样活跃了课堂气氛,学生的参与度也很高。

  “生产式”实训教学模式是基于“行为导向”的教学理论,运用“项目教学法”的一种新实训教学模式。其主要内容是:构建一个以完成某项实际工作任务的教学情境,使学生小组在教师的引导下进入“生产者”的角色,在完成“工作目标”的前提下,参与设计并了解实际丝印工作的一般步骤和工序,学会运用基本理论知识解决实际问题的方法,在团队合作的学习氛围下掌握必要的操作技能,形成良好的实训习惯,从而出色完成实训任务。下面以丝网手工绷网实训教学过程为例,说明“生产式”教学实训的具体开展和实施。

  手工绷网实训课的工作任务是“采用尼龙丝网绷好一个网目线目/in的木质网框,网框大小为30×40cm”。首先,给学生播放在公司自制拍摄的气动绷网过程视频,观看后引导学生总结绷网的一般步骤;其次,让学生以小组的形式去讨论并设计完成手工绷网的步骤和方法;再次,教师检查各组设计完成的绷网步骤;最后,在没有明显大错误的情况下(允许小的错误)让各小组按照自己的计划步骤进行实际操作,完成手工绷网。

  通过以上教学过程总结得出教师在设计实训工作任务时需要把握以下4个原则:(1)该工作任务有清晰的说明,学生一看便知。(2)能将具体教学理论和实际技能相结合。(3)学生有自行设计方案的机会。(4)允许学生犯错误,在实训中遇到困难能够运用已学知识克服和解决。

  丝网印刷是印刷技术专业的重要内容之一,也是雅图仕职校印刷专业学生就业的重要渠道之一,更是鹤山雅图仕印刷有限公司重要部门之一,故我校应当结合自己的实际情况和市场人才需求,建立健全丝网印刷实训教学课程体系,培养出更加适合公司和印刷市场需求的高技能人才。

  企业急需培养掌握PLC电气控制技术理论和知识和技能的电气自动化专业的人才,为了使学生尽早接触到实际工作岗位的设备,更快地进步,高职高专学校始终坚持“校企融合,工学结合”的办学体制,以“不能满足企业人才培养的需要,就没有我们存在的必要”的办学理念为核心指导思想,以“应用型”人才培养目标为基础,不断深化课程体系改革,优化教学内容,强化内涵建设,实现对人才的“知识、能力、素质”全方面培养。学校利用学校与企业多年合作的契机,现在安排学生学习理论和实习的比例为1:1。使他们每天工作的同时回到学校学习自动化专业课程PLC与电机控制技术,再到实际生产线上不断应用,再不断学习、不断提高。

  目前90%的学生在第三第四学期与企业签订了就业协议并且深入生产一线顶岗实习,要完成企业安排的正常八小时工作,还有的学生在外地实习。PLC与电机控制技术课程就是在第三、第四学期上课,让学生实习好、学习好,就是本文研究的重点,高职高专办学特色促成了课题组成员通过从理论和实践两方面对PLC与电机控制技术课程的教学研究,使顶岗实习的学生无论在理论上还是实践上都取得了优异的成绩,全面提升学生的就业竞争力。

  以往PLC与电机控制技术课程分为理论教学和实践教学两部分,两者在教学上自成体系互不干涉。专业技术理论教学和实习教学分段实施,理论教师和实训指导教师各负其责在教学内容和教学方法等方面难以形成有机结合。教学过程中往往出现“各自为政” 和“相互推诿” 的现象。往往是重理论轻实践,理论教师往往是“一支粉笔一本书。”内容的讲解常常是“空” 而“虚”,给学生留大量作业,学生用大量的时间背程序,应付考试。实训内容更多的是简单验证理论结果,如一台PLC可编程控制器带一台三相交流异步电动机。或几个指示灯学生可以通过PC机进行编程,控制电动机正反转,或指示灯循环亮灭。所做的实训项目较少,学生印象不深。但现在学生下厂顶岗实习了,他接触到的是能生产出世界一流汽车的生产线,我们的教学方式和实训室的设备都远远满足不了顶岗实习学生对知识的渴望。

  任课教师走访学生实习单位,如一汽大众公司,针对汽车行业进行了调研,教师根据在生产第一线设备的研究,如焊装车间、总装车间的汽车输送线。调研结果是汽车制造行业每个工位之间是流水线生产,在生产线上各个环节都采用了PLC作为主控单元,同时用上位机WinCC监控和Profibus现场总线技术进行通讯。

  通过对各个环节的电气设备硬件结构和软件编程进行了研究。结合在不同工厂、不同车间顶岗实习学生共同接触的自动化设备,就是汽车生产输送线。结合学生知识的循序渐进规律及全面性、课题组教师研制了来源于企业,又适合学校教学的PLC与电机控制技术实训台――汽车自动生产线实训工作台,本实训装置贴近工业现场要求,是典型的汽车自动生产线,设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发,考虑工学结合要求,有机融合了机械、电气、气动知识,整个实训台就是学生工作、控制的生产设备。

  通过该实训系统的工作任务训练,能较好地锻炼操作者程序编写设计能力、自动线设计开发能力、自动线连接与调试能力、工程实施能力和安全意识。突出强调技术的综合运用。实验室设备水平上了一个新的台阶,避免了过去教学与实际操作相脱节的教学局面。现在实验室是一周4天,8小时开放。满足了顶岗实习学生三班倒的工作、学习的需要。对在外地的同学以网络为载体,及时发送教学课件、实训台影像。教师制作、发送和批改和项目相对应的学习页,使外地学生也能同步学习。

  PLC课程的项目与任务的设计即是教学内容的设计,它是课程设计思路和教学目标的具体体现。它即要符合企业和岗位技能需求,具有针对性,又要保持PLC知识的系统性与完整性。任课老师精选设计的每个实例项目要有一定的科学性、连贯性。由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务,并且这些实例课题既能方便学生的学习,提高学习效率又要包含工作现场,本课程预计设置10项目。

  项目一,硬件系统安装及软件系统的使用。该项目来源于工厂的主控单元PLC,要求学生了解它的硬件结构,硬件组态、硬件调试。同时工厂大量使用STEP7软件,要求学生可以熟练使用该软件的位指令。

  项目二,输送滚床转台控制系统,通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制,使滚床输送线实现直线运输,旋转运输。

  项目四,指示灯控制系统。工厂中还有很多指示灯,它们可显示不同的工作状态,因此对它们的控制也是学生必须掌握的。该项目来源于激光焊指示灯系统,有红黄绿三种指示灯,亮和灭各有不同的意义,闪烁的频率代表不同的工作状态。

  项目五,PLC软件程序控制变频器、编码器使升降台变速运行。学生学会用PLC控制交流电机就掌握了工厂的大多数设备的控制原理。

  前五个项目完成基本可以设计了一个完整PLC和电机的控制系统。以上项目为第一学期的学习内容。在此基础之上进行第二学期的学习内容。

  项目六,机械手的设计,运用气动控制技术由PLC控制电磁阀使机械手按要求进行快速移动夹紧、松开动作。

  项目七,堆垛解垛控制系统,用PLC的结构化程序处理复杂的控制任务,使学生学会在主循环组织块中多次调用功能块和功能。

  学会应用通信模块选择调试好的任意两个系统模块,实现两个CPU315-2DP之间主从通信。

  熟练应用WinCC组态软件图形编辑器;掌握画面切换、显示画面窗口、动态设计等方法和步骤。

  利用图形编辑器组态加工模块的画面,显示加工工位的计划值、实际值时间信息;完成加工模块的组态功能。能够进行上位机的控制及显示。

  输送滚床转台控制系统,通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制,使滚床输送线 教学方法比较

  没有建造汽车自动生产线实训台之前输送辊床转台控制系统项目我们只能通过PC机用应用位逻辑指令编写一台电动机正反转程序。因为没有传感器的输入信号,转台站工作情景根本无从谈起。只能用仿真软件验证程序编写的正确与否。学生学习过程变成背诵程序过程。理论与实践严重脱节。现在课题组老师研制了与工作岗位控制系统一致的汽车自动生产输送线实训台,顶岗实习学生他们在工厂只是使用,但自己没有编过能直接控制减速交流电动机的程序,现在他们可以自己拆装转台站,这样对机械设备结构了解更深刻。可以对控制系统的硬件和软件按控制要求进行设计编程调试。同样是应用位逻辑指令可以编写多台电动机的顺序控制程序,所以学习兴趣大增。

  (1) 掌握单相交流电动机的工作原理及继电器控制电动机原理。(2) 掌握S7-300PLC位逻辑指令。能够利用位逻辑指令构建转台站控制系统。(3) 具有转台站控制系统的构建、接线、编程、下载、调试的技能。(4) 学会操作汽车自动线 转台站组成及功能

  转台站由转速1300r/min、减速比1:50交流减速电机、电压DC24V、四路的继电器、额定电压DC10~30V、额定电流200mA、检测距离10mm的电感传感器1及检测距离4mm的电感传感器2、滚轮导轨、输送辊床、钣金结构件、机械零部件组成。主要部件功能如下:(1)交流减速电机1:用来通过同步带/轮传动机构驱动滚筒转动。(2)交流减速电机2:用来通过驱动滚轮在导轨运行,达到转台旋转的功能。(3)继电器:用来控制辊床交流减速电机、转台旋转交流减速电机的启动/停止、正转/反转,当PLC输出信号给继电器线:用来检测输送滚床出入口滑撬的位置,实现传输定位,当检测到滑撬物料时给PLC提供输入信号。(5)电感传感器2:用来转台旋转到位检测,当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。

  为了全面客观地评价每个同学项目完成的质量和总结成果,我们制作的自评、互评和师评表。每完成一个项目,就需要填写自评表、互评表。其中包括知识考评、软件编程、实际操作、项目验收、联系实际工作的创新点五大方面的考核。

  通过针对满足顶岗实习需求的PLC课程的研究与实施,使PLC与电机控制技术的课程设计、教学实施、教学管理贴近工厂实际上了一个新的台阶。使高职高专学生在坚持顶岗实习的情况下,理论联系实际,在很短的时间里很好地掌握PLC技术、WinCC监控软件、Profibus现场总线技术的知识。使学生具备了PLC常用指令的分析应用能力、PLC控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。分析问题和解决问题的能力及沟通协作的能力。也充分满足了企业对顶岗实习学生实力的要求。在实践中使高职高专学生实践能力强的优势突显。目前学业完成的学生已在一汽大众、大连发动机、大连变速器、一汽解放公司、一汽技术中心、米其林轮胎、一汽丰越等多家国内外知名企业工作,成为企业电气设计维修的技术骨干。教学内容科学优化,进而为实习的岗位更好地服务。

  《自动生产线安装、调试与维修》课程是三年制高职机电一体化专业开设的实践性很强的技能型专业核心课程,也是机电设备安装、调试、操作、维修等从业人员的必修专业课程。本课程需要《液压与气动技术》、《电气控制系统设计、安装与调试》、《机械制造技术》, 的能力,掌握一定的机电一体化系统分析、设计、安装、调试、维护及检修的基本技能。本课程以模块化生产加工培训系统(MPS)为载体,通过综合技能训练,使学生能够正确使用工具、仪器和仪表,根据给定技术资料,能独立完成自动生产线的安装,调试及维护工作,在学习过程中进行团队协作,培养质量、实践创新意识等方面素质。

  (1)通过调研,明确行业对自动化生产线岗位职责和岗位知识、技能的要求,从而科学合理设置课程内容,提高学生技能。

  (2)通过调研,明确行业对自动化生产线人才职业综合能力的要求,课程内容的设置注重全方位培养学生能力,同时培养学生良好的职业道德。

  (3)通过调研,了解相关行业对自动生产线岗位工作人员的具体要求情况,包括基本素质的要求、基本能力的要求、综合能力的要求。总结课程开发基本思路、实验实训具体操作方法。了解企业对《自动生产线安装,调试与维修》课程的见解,相关专业技术知识及技能的需求状况,以便进行该课程内容设置、课程培养目标、课程教学模式,课程实践环节和课程教学大纲的更新完善,努力从课程的各方面加强与企业的交流,力争将《自动生产线安装,调试与维修》课程建设成为学校精品课程。

  (4)通过调研,了解机电专业毕业生工作情况,听取他们对《自动生产线安装,调试与维修》课程的建议,现在工作中需要哪些自动生产线相关知识和实践能力。

  (1)岗位职责要求;(2) 岗位知识技能要求;(3) 职业综合能力要求;(4) 职业资格证书要求。

  本课程调研于2010年8月到苏州工业职业技术学院,2011年11月到西安航天九院第16研究所,西安东风仪表厂,2012年5月至6月期间走访西安东方机械有限公司、西安理工大学、西安天虹电器有限公司、汉江螺纹磨床研究所等进行实地现场调查。采用调查、走访、开小型座谈会、发放调查表,专业毕业生座谈等多种形式,了解其他高校《自动生产线安装,调试与维修》课程的建设情况及企业对课程相关知识及技能的要求,征求企业对该课程内容设置,课程教学模式,教学大纲的改进意见。调研过程中认真聆听高校和企业对《自动生产线安装,调试与维修》课程好的建议和课程建设思路,认真记录调研的各个环节,调研中尽早发现自身课程建设的不足,与企业共同探讨好的改进方法。

  本课程调研共发放调查问卷30张,回收30张,对调查问卷进行了周密翔实的统计,结果如下,填写认为自动生产线安装、调试与维修技术的重要性较大的问卷为28份,填写自动生产线在企业中有重要应用的问卷为27份,填写使用自动生产线安装,调试与维修技术的岗位为机电设备安装与调试的问卷为29份,填写使用自动生产线安装,调试与维修技术的岗位为机电一体化系统的安装的问卷为26份,29份问卷认为自动化生产线安装,调试与维修工作中液压与气动知识比较重要,30份问卷认为自动化生产线安装,调试与维修工作中传感器方面知识比较重要,27份问卷认为自动化生产线安装,调试与维修工作中电气控制方面的知识比较重要,30份问卷认为自动化生产线安装,调试与维修工作中可编程序控制器方面,29份问卷认为课程教学中应当加强学生机械系统安装能力的训练,28份问卷认为课程教学中应当加强学生电气控制系统的安装,调试及故障诊断能力的培养,30份调查问卷认为课程教学中应培养学生可编程序控制器软件编程与调试方面的能力,29份调查问卷认为课程教学应采取理论与实践相结合的教学模式,在做中学,学中做,30份调查问卷认为学习完本课程后学生应当能够获得机电一体化高级工及维修电工技能证书。

  随着机电一体化技术的飞速发展,新技术的不断涌现,教材内容往往滞后,课程的教学应该进一步、更深入的和行业结合,加大市场调研的力度,及时调整教学内容。建设机电综合创新实训室,采取形式多样的实践教学环节,提高学生的学习兴趣,培养学生自动生产线安装、调试及维护的能力。

  改进教学模式,加大实践操作环节在课程教学中的比例,课程建设中题库和《自动生产线安装,调试与维修》课程多媒体课件的建设还要不断地更新、完善,以适应行业的发展,进一步优化授课的各个环节,努力建设出富有特色的课程体系。注重启发式教学,引导学生主动学习。

  要继续加强实践教学培养,加大实训的力度,增加实训的时间、按行业的要求培养出市场所需的熟练的技能型人才,实现真正的“零距离”。多建立校外实习基地,让学生到企业现场多看看,了解企业对学生的各方面要求。

  《自动生产线安装,调试与维修》课程是重要的专业核心课程,教师队伍建设必然是重中之重。继续引进机电类高学历的人才,鼓励现有教师深造学习,完善教师的培训学习制度,建立有效的学习进修机制,尽快建成一支高水平的师资队伍,为自动化生产线安装及调试课程的发展保驾护航。

  现代的高等工程教育就是要结合工程实践的教学,培养符合产业需要的具有全面能力和素质的工程人才。项目教学是一种能力本位的教学方法,按照各种完整的项目组织知识,交给学生去做、去学,在反反复复的基于项目的学习中,学到一些必要的知识,形成各种能力。其指导思想是将一个相对独立的任务项目交给学生独立完成,从信息的收集、方案的设计与实施到完成后的评价,都由学生具体负责;教师起到咨询、指导与解答疑难的作用,不仅仅是把教师掌握的现成知识技能传递给学生;通过对一个个项目的实际操作,要使所有学生能够了解和把握完成项目的每一环节的基本要求与整个过程的重点、难点,在教学的过程中培养学生获取知识、运用知识解决问题、总结实践经验发现新知识、团队合作、与人沟通和交流的能力以及创新的能力,从而达到培养学生的综合专业素质的目的。

  由于《互换性与技术测量》这门课程理论性较强,结合传统的教学方法,我们做了些创新和改革,课改的目标的是想培养学生具有公差和配合等方面的理论知识,同时掌握技术测量的手段和方法,既能根据图纸的要求生产出合格的产品,又能进行正确的质量检测。

  具体可以从以下几个方面来说:(1)在技能方面,学生要能认知和熟悉各种计量器具,掌握常用计量器具的使用方法和维护方法,正确选择和使用生产现场的常用计量器具,能对一般几何量和典型零件进行测量与检测,懂得如何保养测量仪器,并建立这种意识。(2)在知识层面上,要求学生初步建立互换性的基本概念。熟知和理解孔和轴的极限偏差与配合,形状和位置公差及检测,表面粗糙度及检测,测量技术基础,滚动轴承的互换性、键配合的互换性及检测,圆锥互换性及检测、齿轮传动的互换性及测量,螺纹的互换性及检测,尺寸链等知识,加深对互换性基本概念的理解,了解常见几何参数公差与配合的应用。(3)在学生自身学习的过程中,培养学生的学习主动性、沟通交流和互动能力、团队合作和协调能力等。学生能主动积极地学习和思考问题,能在检测中找到问题,通过与他人沟通交流,寻求解决问题的方法。

  经过多次的课程改革探讨,构建了“教、学、做”一体化课程教学模式。理论课程的实施使学生在专业知识方面打下坚实的基础,尽量引导学生独立思考和提出问题,应用所学的知识解决综合问题,培养学生独立思考的习惯,不是仅仅依靠课本灌输的有限的通用知识。实践环节是通过设计一系列具体测量项目来开展,为了能够顺利开展实训,本院教师精心设计编写实训指导书和实训报告,内容如表1所示。

  在实训过程中,强调调动学生的学习主动性,使学生由被动角色转换为主动角色,能运用所学的理论知识和测量方法等完成项目中设定的任务,解决项目中遇到的实际问题。在整个实训过程中,教师起引导作用,学生进行小组讨论,提出解决问题的方案完成实训项目。同时通过完成实训报告和回答发散性的问题,学生能更加灵活地把握、运用知识,去思考专业知识之间的关联性。通过协作培养学生的团队合作协调能力与语言交流沟通能力。

  根据以上的课改思路和设计内容,教师做了相应的准备,对实训课的内容进行调整,课程的进度、上课方法、情境的设置等都在商讨中达成一致,实训项目的实施方案如表2所示。

  从课程开展的效果来看,学生对实物、测量器具有很大的兴趣,都很乐意亲自动手测量,希望有较大的自主性,想通过自己的想法去解决问题,学习效率和热情比较高。学生反映这种边学、边做的课程安排效果好,增强了他们的实际操作能力,开拓了思维方式。

  但在课程的实施过程中也存在着一些问题:(1)学生管理难,学生太多,实训课课堂很难控制。(2)仪器管理难,学生好奇心很强,保证设备的完整性有一定的难度。目前采取的措施是教师要对学生实训操作有严格的要求,每次对使用过的仪器进行检查,并且做详细的记录,这样教师增加了很大的工作量。(3)教师之间的联系、沟通,进度、实验的教学统一也有一定的困难。

  尽管难度大,但目前跟学生交流后,感觉效果还不错,学生有主动性,有很大的兴趣,乐意自己去测量,用自己思考的方法去解决问题,提高学习热情,在潜移默化中提高了自身的综合能力。总之,对《互换性与技术测量》这门课程引入项目教学法进行教学改革的初次探索和实践,目前看来还是初见成效的。

  [1]毛金明,康剑莉.CAD/CAM在模具设计与制造课程项目教学中的应用[J].机械与电气,2008,8(8).

  [2]蔡金美.PLC项目教学之探索与实践[J].福建电脑,2008,(5).

  [3]薛海,朱青松.《液压与气动技术》项目教学设计与研究[J].硅谷,2008,(17).

  [4]於红梅.《机械设计基础》教学创新思路[J].科教文汇,2007,(11).

  当前,人们的生产、生活都在逐步走向自动化、智能化,而所应用的设备一般均涉及电气控制技术,PLC及其网络更是被公认为现代工业自动化三大支柱之一,是自动化控制领域一种极其重要的控制设备。因此,“电气控制及PLC应用技术”在机械制造与自动化、液压与气动技术等专业的课程体系中具有重要的地位,是高校相关专业课程体系中和社会、企业需求结合最紧密的应用类课程之一。随着社会、企业对高校人才动手和操作能力要求的不断提高,所招聘的人才无不要求要有工作经验,而目前,高职学校的生源质量普遍较差,部分学生对传统的教学内容和教学方式有厌倦情绪,他们不知道在校期间学习的目的是为了什么,不知道学完这些课程或某门课程后,能做什么事情,因此,职业教育教学必须改革教学内容、教学方法,使教学内容体现工作任务,以工作任务引领学生由理论项目实践,通过完成每一个工作项目来理解其中所包含的理论知识,把理论知识融合到每一个实践操作中,这样,一方面加强学生实际操作能力培养,另一方面又提高学生学习的主动性和积极性。

  《电气控制与PLC应用技术》是一门非常重要的专业课,主要讲授的是:常用低压电器、电气控制线路的基本环节、典型机械设备电气控制系统分析、电气控制线路设计基础、PLC的构成及工作原理、PLC的指令系统、梯形图及编程方法、PLC的应用、PLC的通信及安装接线等。特点:文字叙述抽象、专业,原理图很多,对于没有学过相关知识的高职学生来讲,很难想象出它的具体实物形象,且在听课中普遍感觉枯燥乏味,总感觉似懂非懂。对于本课程的教学,以前一直都是采用传统的教学方法,课堂上以教师讲授为主,学生被动地学习知识,过后再去实验室做实验。教学效果不好,教师讲得很累,而学生的理论知识和实践技能并没有很好地掌握,满足不了学生毕业后从事相关工作的需要,更没有达到高职高专培养高技能应用型人才的目标,针对这种情况,对该课程的教学模式进行了改革。

  1.在理论中的实践。采用多媒体教学,提高教学质量。我在使用多媒体讲解《电气控制与PLC应用技术》的理论知识时,适时通过图片的展示使学生认识元件的实际外形,并通过对动画课件的解说,使学生掌握电气元件的工作过程、电气控制线路的工作原理、PLC控制原理等,还结合教室中现有的电气元件及电气控制线路来讲解元件的物理特性及线路的控制原理。这种理论中带有实际的讲解,不仅使学生对所学知识有了更直观的认识,还让学生有了一个载体来存放所学的理论知识且不易忘记,大大提高了学生学习的自信心和积极性。

  2.项目教学法。项目教学法,就是师生以团队的形式,实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。学生在教师的指导下,完成一个项目的过程,在这一过程中学生掌握教学计划涵盖的教学内容。先由教师演示每个项目的结果,然后讲授完成项目需要的理论知识,项目需要到的理论知识讲透、讲深,其他内容少讲或不讲。最后,由学生动手操作。通过项目驱动,学生在做的过程中,学会思考、看书、查询资料;问同学、问老师,促使学生学会学习,促使学生从“要我学习”向“我要学习”转变。这种以学生为中心的教学活动,知识是通过项目的实践而形成,学生厌学的问题可得到改善;学生为了项目的实现,会积极、主动地去制定解决问题的方法,从而培养学生的创新能力、认真负责的工作态度和一丝不苟的工作作风。由于我们学生的基础及接受能力差异很大,因此在教学中将项目案例设置成难度不同的几个层次,普通学生只做基本要求,而对于学习能力强的学生可以做一些难度较高的项目,做到因材施教,结合学校的现有资源,我们精心设计了12个训练项目。分别为:教室各用电设备电气控制、设备驱动用电动机的正确使用、设备驱动用电动机单向点动控制、设备驱动用电动机单向连续控制、设备驱动用电动机正反转运行控制、C6140车床电气控制、Z3050钻床电气控制、电动机正转的PLC控制、电动机正/反转的PLC控制、十字路通灯控制的模拟、机械手动作的模拟、自动配料装车系统控制。每个项目都是由“任务布置、组建小组、项目分析、制定方案、项目实施、知识培训、项目评估”七个环节组成,教师首先说明课堂上要完成的任务和课后作业的要求,让学生在课堂上照着项目案例做。每个小任务都要在规定时间内完成,教师巡视并随时指导。时间到,教师根据学生提出的问题和自己观察、经验分析难点,并作演示讲解,之后学生再继续做,再总结,如此反复,按计划完成一个项目。课后学生根据自己做案例时的经验及自己的爱好,提出自己的创想设计,并在规定时间内独立地完成,进一步提高知识的吸收程度。最后,教师和学生们一起对他们课上、课后的作品进行欣赏讲评,选出优秀作品,并给予相应的奖励,同学们激情高涨,认真学习,积极动手,做出了很多优秀的作品。通过项目式教学不仅大大提高了学生们的学习兴趣,也使他们的动手能力、团队精神和敬业精神等综合能力得到了有效锻炼,为他们走上工作岗位打下了坚实的基础。

  3.实践教学。学生对本课程理论知识进行了系统的学习,之后又通过相应的项目实训对理论知识进行了验证和实际操作能力的锻炼与提高,但是通过什么办法让学生的这些能力在以后工作中能够得到更好地运用,使他们在工作之后能够很快地进入工作状态呢?当然是通过实践的手段去实现,就是所谓的教学实践,把以后可能的工作内容作为学生实践的任务,使理论很好地结合了实际,为以后的工作做好准备。根据学校现有资源对学生安排了以下的实践环节:广数983系统数控车床电气控制系统实训、西门子802D系统数控铣床电气控制系统实训、fanuc系统数控车床电气控制系统实训、三菱系统数控铣床电气控制系统实训、CA6140普通车床电气控制系统实训、双坐标镗床电气控制系统实训、牛头刨床电气控制系统实训。通过这样的教学,一方面使教师的教学水平得到充分发挥,学校的教学资源得到充分使用;另一方面不断提高了学生的学习主动性和自我解决实际实践问题的能力,使学生对本课程的学习不再感到抽象和枯燥,学生全身心地投入到实践活动中去,将本课程的知识彻底理解并掌握,实操能力也得到了很大的提高,而且对以后的工作内容和工作环境有了更深入的了解,提升了学生的就业竞争力。为了更好地提高教学效果,还安排了如下的社会实践:(1)邀请优秀毕业生来学校作讲座和报告;(2)充分利用各种社会关系,带领学生去相关企业参观;(3)通过学校组织,去企业进行生产实习,深入学习。

  因本课程的实践性很强的,为使学生能够将理论知识与实际应用紧密地结合起来,很好地提高教学效果,本文探索了新的教学模式并进行了实践,实践表明,该课程教学质量和效果得到了较大改善,学生的学习积极性和实践能力得到提高,使学生在学习中始终有一种求知欲,较好地解决了高职学生学习主动性较差的问题,并能使绝大部分学生都能参与到教学活动中来,既强化了学生的综合技能,也锻炼和提高了学生的思维能力、分析及解决问题的能力,培养了学生的团结协作精神,充分挖掘了学生的创新能力,就业竞争力得到提升,值得推广和应用。

  [1]贺丽平,李剑.《电气控制与PLC》课程实践教学思路的探索[J].黑龙江科技信息,2009,(30):231.

  高等职业教育近几年来在中国得到了飞速发展,高等职业教育的培养目标是具备某一特定职业或职业群所需综合职业能力的,为生产和管理第一线服务的应用型、技术型人才。而传统的课程教学体系已远远不能适应技术技能型人才培养的目标,改革课程的教学体系,加强学生动手和应用能力培养是实现高等职业教育办学特色的根本途径。

  高等职业教育机电类毕业生主要面向现代制造业等高新技术企业从事机电一体化产品、现代制造设备、IT产品、生物医药产品等智能化生产线的设计、安装调试、运行维护、生产管理和经营销售等技术工作。“机电一体化系统设计”是高职机电类专业的一门重要的专业核心课程,对培养学生机电产品设计、控制及调试能力具有重要作用。这门课程涉及了PLC、单片机、传感与检测、机电传动控制等多门课程的知识,综合性、系统性和应用性强,仅仅通过课堂教学是远远无法达到这门课程的教学目标的。本文结合“机电一体化系统设计”课程教学中存在的问题,为高等职业教育教学体系的改革做一些有益的探讨。

  (1)内容多。对机械类专业本科生而言,“机电一体化系统设计”的教学内容包括机电一体化相关概念、机械系统、机电接口技术、气动执行机构、伺服系统、微机控制与编程、检测传感装置、典型机电一体化系统实例等诸多内容。许多学生反映知识点多而繁杂,难以记住。

  (2)难度高。“机电一体化系统设计”的教学内容中的步进电机和交流伺服电机的控制,涉及复杂的参数设置和接线,接口技术中涉及不同I/O模块的校准、转换与编程,这些知识抽象,理解起来比较困难,很多同学在学习时都是一脸茫然,叫苦不迭。

  (3)不会用。“机电一体化系统设计”课程中涉及许多机电一体化元器件,上课时老师很卖力地讲,学生凝神地听,但是实际中使用这些元器件时,往往不会选择型号,选择了型号又不知道如何接线)教学方法单一。这是高职“机电一体化系统设计”课程的主要问题。受传统教育观念的影响,课堂形成了“讲台上老师滔滔不绝,讲台下学生昏昏欲睡”的状况,结果是“老师怒其不争,学生却哀其不幸”。这种教学局面形成造成了学生根本无法真正理解机电一体化课程的基础知识,很多学生学了一学期却还不知道如如何控制机电一体化设备,这样的教学无法达到课程的教学目标。

  (5)教材内容不适应高职教育的新要求。目前可以将学校中使用的“机电一体化系统设计”教材归为两类,一类是常规类,另一类是项目驱动类。常规类教材按照机电一体化的概念、机械系统、伺服系统、接口技术、控制系统等内容划分各个独立章节。这类教材具有完整的体系、模块化的结构、层次分明的内容,但其重理论轻实践,实理脱节,对职业院校学生的工程应用能力培养不足。如果任课教师按照教材的顺序进行教学,学生就难以搞清楚如何设计并控制某一种机电一体化产品,不利于培养学生的机电设计能力和编程控制思维。项目驱动式类教材能从职业岗位需求出发,以项目和任务引出知识点。该类教材编写形式直观生动,增强了可操作性和可读性。但是,该类教材的系统在面向职业岗位的系统性方面稍显不足。当学生很努力地学会了书本知识,信心满满地去设计一个新项目时,却仍然感觉无从下手。

  教学的目标不仅要使学生必须掌握典型机电一体化元器件与典型机电一体化设备的基本原理,形成机电一体化技术的思维理念,更重要的是根据实际情况会合理选用机电一体化元器件型号,能够根据元器件说明书接线,将若干元器件组合成机电一体化系统完成一定的控制功能。

  机电一体化技术是发展非常迅速的一种技术,市场上新技术、新产品不断出现,但现有的“机电一体化系统设计”教材内容比较陈旧,与实际生产脱节;偏重理论讲解,应用实例少,实用性差;实物插图少,内容抽象;机电一体化实例不够典型,不能与前面章节形成有效融合。

  根据目前教材中存在的问题,笔者结合多年教学经验,认为“机电一体化系统设计”教材编写应遵循以下要求:理论要本着“够用”和“实用”的原则,依托本地区目前及今后机电领域发展情况,在全面调研的基础上合理选择机电类企业的典型产品所用到的知识和技术作为教材内容。特别是考虑到近十几年非标准自动化设备产业的飞速发展,教材各章节中应包含以下内容:机械技术章节中应包含滚珠丝杆与直线导轨;微机控制章节应包含PLC的常用控制功能及变频器控制;接口技术章节应包含PLC的各种控制模块,尤其是I/O转换模块与温度模块,还应该包含触摸屏技术;检测与传感装置章节中应包含各种接近开关、色标传感器、光电编码器和光纤传感器;伺服系统章节应包含PLC如何控制步进电机和交流伺服电机;气动技术中应包含带磁环的直线气缸与旋转气缸选型与控制;机电一体化产品实例可以选择数控机床、工业自动化生产流水线、电梯、工业机械手等几种典型产品。

  教材内容的选择除了要考虑与生产密切结合的实用性外,还应具有理论联系实践可操作性。教材中应增加所讲元器件的实物图片和生产该元器件的知名企业信息,并增加该元器件的典型说明书一份,这样既使学生对该元器件有了全方位认识,又能够学会实际使用时应该如何选择型号。这部分内容可与企业工程师联合共同完成。

  “机电一体化系统设计”课程具有知识点繁多、内容不易理解、应用性强等特点。因此,采用形式多样的教学方法,有助于激发学生的学习兴趣,提升课堂教学质量。在授课过程中,每个章节的内容用典型自动化设备引入,先观看视频,再提出问题,通过学习最后解决问题。讲基本元器件的原理时,课前充分发挥学生自主学习能力,让学生广泛查找搜集相关资料,课堂上由学生进行讲解,老师提出一些问题,大家一起讨论。老师做详细讲解时应配合元器件实物,增强学生感性认识。讲基本元器件在实际生产中如何选择时,可以通过企业产品实例,提出使用条件,结合元器件型号和使用场合,选择出适合该产品实例的元器件型号。拿出该课程部分课时,聘请企业的一线工程师结合经验来讲,使学生能够获得来自生产一线的信息,更加深刻地理解所学内容的重要性与实用性。

  此外,建立课程的学习网站,将课程的相关内容与资料放入网络中,实现开放性教学,引导学生自主学习和拓宽知识广度,以解决授课学时不足的问题。

  实践教学内容应密切与理论结合,每完成一章的内容,应及时安排实验。机电一体化综合实训台可以帮助学生学会使用元器件,完成一定的控制功能,但是由于实训台各部分结构已模块化,这样不利于学生掌握元器件接线方法。为此,综合实践环节的任务安排不应该局限于在综合实训台上完成,而应配备足够的散件,提出控制要求,让学生自己选择器件,完成接线与参数设置,并根据要求编程实现控制功能。对于能力较强的同学,可以安排到自动化企业去完成综合实践,配合企业的实际产品完成某部分控制功能,在实践中积累经验。

  “教学企业”是它集生产功能和教学实训功能于一体,并按市场机制运营,兼顾经济效益、社会效益和教学效益的校企合作实体。它是职业院校谋求自身发展、实现与市场接轨、大力提高育人质量、有针对性地为企业培养一线实用型技术人才的重要举措。我院教学企业的具体的做法是由学院提供场地,与某自动化企业合作,将企业生产设备、技术人员等资源引入学校实训基地与学校设备,按企业化要求组织生产和科研,结合企业自动化生产线订单并结合课程需要开展理论和实践教学。企业的工程技术人员参与“机电一体化系统设计”课程培养方案的制订,教学标准的制定、教学组织的实施、教材内容的编写、一起学生成绩的考核等工作,而且企业技术人员作为兼职教师在“教学企业”中承担的教学工作量不少于30%。在“教学企业”中,通过规范化的运作,将教学实训活动融合在企业的生产过程之中,实现经济利益和教学效益的双赢。由于课程依托教学企业,能够以自动化生产线的设计、制造、调试、检测等真实任务作为教学载体,学生直接参与企业生产经营过程,实现“教、学、做”的一体化,有效提高学生的专业技能和综合素质。

  教学方案的改革要求考核方式也要多样化。针对基本概念、理论和计算仍采取闭卷考核。但是试卷内容应更加综合化与实用化。笔者在实践教学中,已将传统试卷的填空、选择、判断、问答、分析等题型综合在一起,安排7~8个大题,所有大题都根据实际产品来编写,每个题目里包含选择、填空、连线、问答等题目,这样的考试内容既能够避免学生为应付考试死记硬背,培养和锻炼学生的综合分析能力,在一定程度上也考查了学生解决实际问题的能力。

  PLC这一课程对于中职的学生来说是非常新鲜的,他们从来就没有接触过类似的课程,他们往往会把PLC这一课程理解成很难学的编程课程,产生畏惧感,觉得自己能力所限,肯定学不了这一课程。所以上好第一节课相当重要,如若第一次课不能打消学生的这一念头,提高学生的学习兴趣,学生就会产生厌学的情绪,那么接下来的课程就会很难开展,故第一节课务必讲一些切合实际的具体PLC应用实例,来提高学生的学习兴趣。

  笔者在第一次课上就经常用十字路口的红绿灯来引导学生进入课程。红绿信号灯是我们日常生活中非常常见的事物,学生们都知道“红灯停,绿灯行”的交通规则,但学生感兴趣的并不是交通规则,他们一定很想知道“什么时候亮红灯?什么时候亮绿灯?是人还是机器在控制?如果是机器的话,又是什么机器在控制着信号灯?”这样就很容易引出PLC的概念,同时调动了学生的好奇心。笔者在此时往往会让他们数一数在学校附近的路上有多少个红绿灯的路口、每个路口的交通信号灯的规则是否一样、哪一个路口的红绿灯最为合理等等,这一系列的问题会大大的激发学生的求知欲望。这时他们一定想知道“如何通过PLC来控制信号灯?”这样便达到了教师所要达到的目的,在提高学生学习兴趣的同时,很自然的引出了课程的主体“PLC”。

  随着PLC课程在中职校广泛的开展,市面上出售的各种PLC书籍也层出不穷,教师在选择教材时一定要仔细研究。查阅教材的内容是不是适合初学PLC的中职学生。很多教材中,PLC的基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等各为独立章节,各章节联系不够紧密,尤其是入门章节,讲述的都是理论知识,然后是认识指令、程序的编写,在不结合具体实例的情况下学生是很难理解指令的涵义的,所以如果教师完全按照书本上的内容讲解的话,必定会枯燥乏味,打消学生的积极性。为此笔者根据学生的认知和学习习惯,和几年的PLC教学经验,编写了简单的供本校学生使用的校本教材。

  在此校本教材中,通过项目化的教学方式,涉及到的每一个知识点都用对应的项目实例进行演示,然后讲解知识点,包括基本指令、步骤、编程思想等等。以下是此校本教材各章节的知识点和对应的实例:

  项目一,认识PLC和相关硬件。因为在开设PLC课之前学生就已经学完了电气控制的相关内容,固此章节笔者使用电动机的点动——自锁控制实例,通过用继电器控制电动机的点动到自锁的变化通过接线实现,而用PLC控制电动机的点动转变为自锁时是通过程序的变化来实现的,从而突出PLC编程操作的方便。

  项目二,PLC软元件的简单介绍。因为在后面章节每个项目都要用到各种软元件,所以这一项目可简单介绍,在此后的项目中再着重讲解。

  项目三,电动机的正反转控制。这一章非常重要,这是第一次真正意义上的编程实例,故要着重讲解编程步骤,包括选择对应的输入输出点,画出接线图。然后是讲解本项目所涉及到的指令LD ANI OUT END等等。

  项目六,运料小车两地往返运行控制。主要讲解S指令和状态转移图编程的方法。

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