基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐

摘要：高職傳感器技術(shù)課程在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，如何提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如何加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的技能實(shí)踐能力，如何讓教學(xué)更貼近企業(yè)崗位工作實(shí)際，是傳感器技術(shù)課程教學(xué)改革需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文結(jié)合課程教學(xué)實(shí)際，總結(jié)了基于柔性生產(chǎn)線的項(xiàng)目教學(xué)在高職傳感器技術(shù)課程教學(xué)中的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：柔性生產(chǎn)線 高職 傳感器技術(shù) 項(xiàng)目教學(xué)

高職教育在教育部16號(hào)文件《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(jiàn)》思想的指導(dǎo)下，一直在以能力為本位，以高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)的人才培養(yǎng)模式上探索著。在進(jìn)行課程教學(xué)改革的進(jìn)程中，行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)、基于項(xiàng)目的教學(xué)、基于問(wèn)題的教學(xué)等各種教學(xué)方法都被應(yīng)用到各專業(yè)的各類課程的教學(xué)中。教學(xué)如何更貼近企業(yè)生產(chǎn)工作崗位實(shí)際，學(xué)生怎樣才能將知識(shí)與技能有效的融合，培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)，是課程教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn)，也是落腳點(diǎn)。本文主要討論基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)踐。柔性生產(chǎn)線為亞龍YL-221型機(jī)電一體化柔性生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)改革思路

傳感器技術(shù)課程是高職高專電氣工程類、機(jī)電一體化類及自動(dòng)化類專業(yè)的一門(mén)專業(yè)主干課程，教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生具備常用傳感器及測(cè)量電路的基本知識(shí)與技能，熟練掌握各類傳感器的工作原理及信號(hào)處理，培養(yǎng)機(jī)電技術(shù)的高素質(zhì)綜合型技能人才。

多數(shù)高職院校的傳感器技術(shù)課程還是相對(duì)獨(dú)立的進(jìn)行學(xué)科式的教學(xué)?；旧鲜前凑战滩牡闹R(shí)結(jié)構(gòu)，分不同類型的傳感器進(jìn)行原理分析，數(shù)據(jù)處理分析，再配套一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)箱上完成。在傳感器的應(yīng)用方面，也只是泛泛的介紹，或空洞的引入一些工業(yè)應(yīng)用實(shí)例。這樣講授式的課堂教學(xué)，因?yàn)閷W(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)水平參差不齊，課程教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)生會(huì)感覺(jué)到這門(mén)課程非常深?yuàn)W，非常難學(xué)，聽(tīng)不懂，沒(méi)有學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果自然可想而知。即便是部分教師在傳感器技術(shù)課程的教材、教學(xué)內(nèi)容上做了一些整合調(diào)整，引入更多的應(yīng)用實(shí)例，學(xué)生也會(huì)感覺(jué)是紙上談兵，并沒(méi)有從根本上做到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，達(dá)到能力培養(yǎng)的目標(biāo)。筆者在教學(xué)改革的實(shí)踐中，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)為目標(biāo)，對(duì)傳感器技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行了調(diào)整，采用項(xiàng)目教學(xué)法，以工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)任務(wù)為主線，以柔性生產(chǎn)線為載體，結(jié)合可編程控制技術(shù)（PLC），整合了課程知識(shí)，綜合了專業(yè)技能。主要以工業(yè)企業(yè)實(shí)踐中常見(jiàn)物理量的檢測(cè)組成幾個(gè)項(xiàng)目，將被測(cè)量融合到每個(gè)工作項(xiàng)目中形成項(xiàng)目教學(xué)。結(jié)合傳感器綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)及柔性生產(chǎn)線，使學(xué)生在饒有興致的技能操作實(shí)戰(zhàn)中理解各類傳感器原理，掌握相關(guān)的測(cè)量方法，掌握各類傳感器在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)線中的實(shí)際應(yīng)用（安裝調(diào)試）和技術(shù)維護(hù)。每一個(gè)項(xiàng)目都會(huì)是一個(gè)典型的實(shí)際應(yīng)用，各個(gè)項(xiàng)目綜合，組成了一套完整的生產(chǎn)線模擬系統(tǒng)。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中，理解和把握課程要求的知識(shí)和技能，在實(shí)踐中找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，企業(yè)工作崗位綜合素質(zhì)的養(yǎng)成，真正達(dá)到了培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的教學(xué)目標(biāo)。

基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐

教學(xué)項(xiàng)目的確定

教學(xué)項(xiàng)目的確定是“項(xiàng)目教學(xué)法”的關(guān)鍵。以課程教學(xué)目標(biāo)為基礎(chǔ)，以企業(yè)工作崗位技能要求為指導(dǎo)，將知識(shí)分解整合為具體的項(xiàng)目。筆者在進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程中，充分利用實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，將柔性生產(chǎn)線的各分站作為教學(xué)項(xiàng)目，結(jié)合綜合型傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)，設(shè)置六個(gè)教學(xué)項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目都有獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)，如溫度傳感器、壓力傳感器、速度傳感器、色標(biāo)傳感器等，知識(shí)涵蓋了工業(yè)企業(yè)中常用的現(xiàn)代傳感器，更是一個(gè)個(gè)具體的應(yīng)用實(shí)例。項(xiàng)目在柔性生產(chǎn)線上實(shí)施前，還可以提出相關(guān)的子項(xiàng)目任務(wù)和要求，學(xué)生可以按要求在綜合型傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成。下表1是基于亞龍柔性生產(chǎn)線的傳感器技術(shù)課程教學(xué)項(xiàng)目。

表1基于柔性生產(chǎn)線的傳感器教學(xué)項(xiàng)目

教學(xué)項(xiàng)目 主要傳感器 項(xiàng)目主要技術(shù)應(yīng)用 實(shí)踐能力

供料單元 渦流接近開(kāi)關(guān)傳感器、光電反射傳感器 托盤(pán)定位檢測(cè)、工件到位檢測(cè) 應(yīng)用分析、安裝調(diào)試

噴涂烘干單元 溫度傳感器 噴涂室溫度檢測(cè) 應(yīng)用分析、安裝調(diào)試

加蓋及頂銷單元 接觸式行程開(kāi)關(guān)、光纖傳感器 加蓋檢測(cè)、上銷釘檢測(cè) 應(yīng)用分析、安裝調(diào)試

檢測(cè)及鏈條傳送單元 稱重傳感器、色標(biāo)傳感器、數(shù)字編碼器、渦流接近開(kāi)關(guān)傳感器 工件重量檢測(cè)、工件蓋、銷釘?shù)挠袩o(wú)檢測(cè)、銷釘材料檢測(cè)、工件顏色檢測(cè)、鏈條電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè) 應(yīng)用分析、安裝調(diào)試

成廢品分揀單元 電磁閥控制傳感器、渦流接近開(kāi)關(guān)傳感器 機(jī)械手電磁閥控制、成廢品檢測(cè) 應(yīng)用分析、安裝調(diào)試

提升入倉(cāng)單元 伺服電機(jī)磁電編碼器、光電反射傳感器 提升臺(tái)控制、工件入倉(cāng)檢測(cè) 應(yīng)用分析、安裝調(diào)試

項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施

根據(jù)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)將教學(xué)項(xiàng)目確定好以后，授課教師在課前先實(shí)施完成各個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，收集整理相關(guān)數(shù)據(jù)并對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)分析處理。一方面對(duì)整個(gè)教學(xué)項(xiàng)目會(huì)有比較全面具體的了解，便于教學(xué)實(shí)施，也能更好的指導(dǎo)學(xué)生；另一方面在項(xiàng)目的提出時(shí)，可以在柔性生產(chǎn)線上給學(xué)生展示成果，使學(xué)生有明確的目標(biāo)和感性認(rèn)知的過(guò)程，了解實(shí)施該項(xiàng)目要解決什么問(wèn)題，關(guān)鍵點(diǎn)在哪里。在課程的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，由于設(shè)備條件限制，要求對(duì)教學(xué)班級(jí)分組分項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)。下面以“檢測(cè)及鏈條傳送單元”為例說(shuō)明基于柔性生產(chǎn)線的傳感器技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過(guò)程。

教學(xué)項(xiàng)目：檢測(cè)及鏈條傳送單元

項(xiàng)目描述：項(xiàng)目的功能要求分為工件的指標(biāo)檢測(cè)和傳感器的安裝調(diào)試。檢測(cè)內(nèi)容主要包括工件的重量、工件蓋和銷釘?shù)挠袩o(wú)、銷釘材料是否是金屬的、工件的顏色識(shí)別（能識(shí)別紅綠黃三種）、鏈條傳送帶的運(yùn)行速度（直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量）；安裝調(diào)試內(nèi)容包括各傳感器在生產(chǎn)線上的安裝調(diào)試。本項(xiàng)目的重點(diǎn)傳感器主要有：稱重傳感器、色標(biāo)傳感器和數(shù)字編碼器。

教學(xué)目標(biāo)：要求學(xué)生會(huì)識(shí)別常見(jiàn)稱重傳感器、色標(biāo)傳感器、數(shù)字編碼器，熟悉其原理，并掌握傳感器在柔性生產(chǎn)線中的實(shí)際安裝調(diào)試與應(yīng)用。

教學(xué)組織：將教學(xué)項(xiàng)目劃分為四個(gè)單元來(lái)實(shí)施：?jiǎn)卧唬處熃Y(jié)合綜合型傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)及多媒體，介紹稱重傳感器、色標(biāo)傳感器、數(shù)字編碼器的實(shí)體、原理、應(yīng)用，演示項(xiàng)目功能效果。小組成員自行熟悉傳感器工作原理，根據(jù)項(xiàng)目的功能要求，分析討論用什么類型的傳感器實(shí)現(xiàn)。單元二，學(xué)生根據(jù)之前的小組討論分析，在柔性生產(chǎn)線對(duì)應(yīng)的工作站上安裝傳感器、配線調(diào)試。完成后教師進(jìn)行檢查指導(dǎo)，提出出現(xiàn)的問(wèn)題或故障，學(xué)生繼續(xù)調(diào)試，直到安裝合理、配線正確后進(jìn)入下一單元。單元三，小組成員結(jié)合PLC控制技術(shù)，實(shí)踐稱重傳感器、色標(biāo)傳感器、數(shù)字編碼器的程序控制。要求能實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的功能要求，教師負(fù)責(zé)關(guān)鍵編程技術(shù)指導(dǎo)。單元四，項(xiàng)目實(shí)踐總結(jié)，教師和學(xué)生分別就項(xiàng)目的實(shí)踐過(guò)程總結(jié)。

為便于組織教學(xué)，建立項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)小組：6人一組，共6組。每個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)學(xué)時(shí)為14學(xué)時(shí)，其中單元一4學(xué)時(shí)；單元二4學(xué)時(shí)；單元三4學(xué)時(shí)；單元四2學(xué)時(shí)。單元一可6組同時(shí)進(jìn)行，單元二、三、四分6個(gè)站6個(gè)小組分別進(jìn)行，10個(gè)學(xué)時(shí)后循環(huán)輪換項(xiàng)目，即課程的總學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)。各專業(yè)可根據(jù)教學(xué)實(shí)際，合理安排學(xué)時(shí)或有針對(duì)性的選擇教學(xué)項(xiàng)目。

具體實(shí)施步驟如下：

1、下發(fā)項(xiàng)目任務(wù)單，教師利用多媒體和綜合型傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)，介紹傳感器的外觀、結(jié)構(gòu)、原理并演示。學(xué)生了解了其原理，并具備了一定的應(yīng)用知識(shí)后，教師再在柔性生產(chǎn)線上演示傳感器在生產(chǎn)線中的實(shí)際應(yīng)用，包括安裝調(diào)試及控制。學(xué)生可以在綜合型傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成一些主要類型傳感器的原理驗(yàn)證及測(cè)量，如應(yīng)變式、電容式、電感式、電渦流式、光電式等，以及溫度、氣敏、濕敏等傳感器。

2、學(xué)生小組討論分析，擬出項(xiàng)目接線布局圖紙，在生產(chǎn)線上進(jìn)行傳感器的實(shí)際安裝、配線調(diào)試。小組成員之間要求相互學(xué)習(xí)、相互幫助。教師跟蹤指導(dǎo)。

3、學(xué)生在柔性生產(chǎn)線上進(jìn)行傳感器應(yīng)用的可編程控制，完成項(xiàng)目功能目標(biāo)，并討論解決相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題。小組成員之間要求相互學(xué)習(xí)、相互幫助，以會(huì)的帶不會(huì)的，直到全都會(huì)。教師跟蹤指導(dǎo)。

4、學(xué)生在完成了項(xiàng)目任務(wù)后，需要提交一份項(xiàng)目報(bào)告，總結(jié)主要傳感器在柔性生產(chǎn)線工作站的應(yīng)用，分析實(shí)踐中遇到的問(wèn)題及解決方法。

5、6個(gè)實(shí)訓(xùn)小組在完成了一個(gè)工作站的項(xiàng)目后，進(jìn)行下一項(xiàng)目的輪換。到第二輪換學(xué)時(shí)時(shí)，各小組之間還可以相互學(xué)習(xí)，相互幫助，提高項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度，提高項(xiàng)目教學(xué)的效率效果。

項(xiàng)目實(shí)施的總結(jié)

項(xiàng)目的總結(jié)也是“項(xiàng)目教學(xué)”的重要環(huán)節(jié)，主要由教師對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目任務(wù)完成情況的評(píng)價(jià)、學(xué)生的自我評(píng)價(jià)兩部分組成。教師的評(píng)價(jià)主要基于各組各個(gè)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中的綜合表現(xiàn)和所提交的項(xiàng)目報(bào)告，即采用過(guò)程考核方式。根據(jù)每組各成員在項(xiàng)目實(shí)踐中的完成情況和解決問(wèn)題的能力等綜合表現(xiàn)，給出一個(gè)考核成績(jī)，每個(gè)項(xiàng)目的考核成績(jī)，加上學(xué)生的項(xiàng)目報(bào)告成績(jī)，即是該學(xué)生該門(mén)課程的成績(jī)。學(xué)生要進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，每組學(xué)生分別總結(jié)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中遇到的具體問(wèn)題和解決方法，注意事項(xiàng)以及個(gè)人收獲等。教師最后對(duì)學(xué)生完成項(xiàng)目的情況進(jìn)行總結(jié)，對(duì)具有創(chuàng)新的實(shí)踐方法進(jìn)行表?yè)P(yáng)，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的一些共性問(wèn)題提出解決思路，讓每個(gè)學(xué)生都有一種成就感，期待下一個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐了。

基于柔性生產(chǎn)線的高職傳感器技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)效果

項(xiàng)目教學(xué)法緊緊圍繞工作項(xiàng)目選擇知識(shí)理論，以夠用實(shí)用為原則，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際企業(yè)工作崗位技能和綜合素質(zhì)。目前，基于柔性生產(chǎn)線的傳感器技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)在我院系的教學(xué)中已在實(shí)踐，并取得了很好的教學(xué)效果。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)，以生產(chǎn)線為項(xiàng)目實(shí)施平臺(tái)，學(xué)生對(duì)課程的興趣濃厚了，對(duì)需要掌握的知識(shí)明白了，對(duì)學(xué)生的專業(yè)技能水平提高了，也讓學(xué)生感到技能訓(xùn)練更加貼近實(shí)際工作崗位了。每一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)過(guò)實(shí)踐，學(xué)生都掌握了一類或幾類傳感器的外觀款式、基本原理、安裝接線、信號(hào)處理、實(shí)際應(yīng)用維護(hù)等技術(shù)能力。對(duì)授課教師來(lái)說(shuō)，通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)，使得專業(yè)知識(shí)的銜接與融合更加緊密，課堂教學(xué)思路更清晰、更有活力。學(xué)院對(duì)課程的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐的評(píng)價(jià)是：有效利用了自治區(qū)示范實(shí)訓(xùn)基地的資源優(yōu)勢(shì)，將傳感器技術(shù)課程的教學(xué)場(chǎng)所從教室搬到實(shí)訓(xùn)基地，讓學(xué)生的技能訓(xùn)練可以更加貼近崗位工作實(shí)際，提升了學(xué)生的專業(yè)綜合技能，提高了課程教學(xué)效果，給相關(guān)的專業(yè)課程改革提供了參考。

基于柔性生產(chǎn)線的項(xiàng)目教學(xué)在傳感器技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，還需解決提高之處有：一是如何根據(jù)有限的教學(xué)條件，增加完善更全面的、適應(yīng)現(xiàn)代傳感器技術(shù)發(fā)展的教學(xué)項(xiàng)目；二是如何有效地對(duì)課程的項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施進(jìn)行過(guò)程監(jiān)控，就是出現(xiàn)6個(gè)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行，課堂管理稍顯松散、教師指導(dǎo)不到位等問(wèn)題。解決改進(jìn)的方法是：一是主講教師與實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師一起，不斷研究傳感器新技術(shù)，并在生產(chǎn)線上增加新的傳感器類型、內(nèi)容，保持課程教學(xué)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn)性；二是在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，任課教師配備一名實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，全程共同指導(dǎo)學(xué)生。每個(gè)實(shí)訓(xùn)小組安排一個(gè)小組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)協(xié)助教師管理課堂，其他服務(wù)等。通過(guò)項(xiàng)目管理卡，對(duì)各小組成員進(jìn)行過(guò)程監(jiān)督，對(duì)那些不主動(dòng)學(xué)習(xí)，坐享組員成果的學(xué)生，進(jìn)行全班通報(bào)批評(píng)，并在考核成績(jī)上體現(xiàn)。

基于柔性生產(chǎn)線的傳感器技術(shù)課程項(xiàng)目教學(xué)，能夠更好的發(fā)揮實(shí)訓(xùn)基地的教學(xué)作用，提高學(xué)生的專業(yè)技能水平和綜合素質(zhì)，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

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作者簡(jiǎn)介：

傅以盤(pán)（1982-），男，壯族，廣西柳州人，工程碩士在讀，柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程，機(jī)電一體化。