《自動(dòng)化制造系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革與實(shí)踐

陸　煒（南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院機(jī)電工程系,南京　211156）

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《自動(dòng)化制造系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革與實(shí)踐

陸煒
（南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院機(jī)電工程系,南京211156）

摘 要：針對(duì)《自動(dòng)化制造系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)》課程當(dāng)前教學(xué)中存在的問(wèn)題與不足，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室硬件條件以及培養(yǎng)綜合應(yīng)用型人才的目標(biāo)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等三方面對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化制造系統(tǒng)；綜合性實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

0　引言

《自動(dòng)化制造系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)》是機(jī)械工程以及機(jī)械電子工程專業(yè)的必修課程之一，是一門(mén)綜合性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，不僅能使學(xué)生掌握自動(dòng)化制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法和關(guān)鍵技術(shù)，了解機(jī)電類產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的流程，更重要的是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)際應(yīng)用的過(guò)渡，在實(shí)踐中培養(yǎng)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。由此可見(jiàn)，本課程是培養(yǎng)機(jī)電一體化綜合應(yīng)用型人才的重要實(shí)踐課程。但是由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限、綜合性實(shí)驗(yàn)課程經(jīng)驗(yàn)較少等原因，本課程并未很好的發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此有必要總結(jié)過(guò)去的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況對(duì)本課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等進(jìn)行一些改革。

1　《自動(dòng)化制造系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)》教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1教學(xué)內(nèi)容：本綜合實(shí)驗(yàn)課程目前開(kāi)設(shè)四個(gè)子實(shí)驗(yàn)

（1）傳感器實(shí)驗(yàn)，主要內(nèi)容是識(shí)別多種不同類型的傳感器，掌握其功能及工作原理；

（2）氣動(dòng)元件實(shí)驗(yàn)，主要內(nèi)容是了解氣動(dòng)系統(tǒng)的組成，識(shí)別各種不同的氣動(dòng)元件，掌握其原理和繪制氣動(dòng)原理圖的方法；

（3）西門(mén)子S7-200 PLC編程實(shí)驗(yàn)，主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)西門(mén)子S7-200 PLC編程軟件的使用，并編寫(xiě)及調(diào)試系統(tǒng)控制程序；

（4）組態(tài)軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)三維力控工控組態(tài)軟件的使用，并編寫(xiě)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)控制程序。以上四個(gè)子實(shí)驗(yàn)基本涵蓋了自動(dòng)化制造系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所涉及的主要知識(shí)與技術(shù)，但是對(duì)于“偏機(jī)類”學(xué)生比較薄弱的電氣設(shè)計(jì)、電路連接等方面卻沒(méi)有開(kāi)設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

1.2教學(xué)方法

目前傳感器實(shí)驗(yàn)和氣動(dòng)元件實(shí)驗(yàn)主要采用講解法和演示法，即對(duì)照實(shí)物給學(xué)生進(jìn)行講解，并且演示其動(dòng)作。這樣能使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象有一個(gè)直觀的感性知識(shí)，把書(shū)本上的理論知識(shí)和實(shí)際事物聯(lián)系起來(lái)，有助于對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的深入理解、記憶和鞏固。不足之處是學(xué)生缺少自己動(dòng)手實(shí)際操作的過(guò)程，不利于對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。PLC編程實(shí)驗(yàn)和組態(tài)軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)則是將4到5名學(xué)生分為一組，共用一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行程序的編寫(xiě)以及調(diào)試。但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往只有1、2名學(xué)生在編程及調(diào)試，其余的學(xué)生只能在邊上看或者干脆做別的事情，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不理想。

1.3考核方式

目前采用平時(shí)成績(jī)（主要是出勤情況）占總成績(jī)40%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占60%的考核方式?？己朔绞奖容^單一，無(wú)法調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，并且由于實(shí)驗(yàn)報(bào)告存在抄襲現(xiàn)象，因此不能真實(shí)的反映出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況。

2　《自動(dòng)化制造系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革及實(shí)踐

由于實(shí)驗(yàn)室新購(gòu)買(mǎi)了6臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)共有12臺(tái)設(shè)備可供學(xué)生實(shí)驗(yàn)，硬件條件大為改善，因此在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的安排上可展開(kāi)的余地更大。再針對(duì)以上教學(xué)現(xiàn)狀中的一些不足之處，就教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核辦法等方面對(duì)本課程進(jìn)行一些改革。

2.1教學(xué)內(nèi)容

本課程將開(kāi)設(shè)六個(gè)子實(shí)驗(yàn)：(1)傳感器實(shí)驗(yàn)；(2)氣動(dòng)元件實(shí)驗(yàn)；(3)電路設(shè)計(jì)及連接實(shí)驗(yàn)；(4)西門(mén)子S7-200 PLC接線實(shí)驗(yàn)；(5)西門(mén)子S7-200 PLC編程實(shí)驗(yàn)；(6)組態(tài)軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。針對(duì)“偏機(jī)類”學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)電路連接方面，增加開(kāi)設(shè)了電路設(shè)計(jì)及連接實(shí)驗(yàn)和PLC接線實(shí)驗(yàn)，減少PLC編程實(shí)驗(yàn)和組態(tài)軟件編程實(shí)驗(yàn)的課時(shí)比重，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力及實(shí)際工程應(yīng)用能力。

2.2教學(xué)方法

傳感器實(shí)驗(yàn)、氣動(dòng)元件實(shí)驗(yàn)、電路設(shè)計(jì)及連接實(shí)驗(yàn)和PLC接線實(shí)驗(yàn)采用演示講解為輔，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐為主的方法。這樣既可以使學(xué)生把動(dòng)手實(shí)踐內(nèi)容同書(shū)本知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，以獲得比較完整的認(rèn)識(shí)，又能夠培養(yǎng)他們的獨(dú)立探索能力、實(shí)際操作能力和研究事物的興趣。PLC編程實(shí)驗(yàn)和組態(tài)軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)仍然以老師講解編程方法和要求為輔，學(xué)生動(dòng)手編程、調(diào)試為主。但是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備增加，同組實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)由4到5人減少到2到3人，因此實(shí)驗(yàn)效率和效果都將顯著提高。

2.3課程考核辦法

目前的考核辦法比較單一，除了平時(shí)成績(jī)之外只有實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，但是僅憑一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)并不能全面客觀的反映出學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情況，抄襲現(xiàn)象也屢見(jiàn)不鮮。因此根據(jù)改革后的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)課程考核辦法也做出相應(yīng)的改革：平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的40%，六個(gè)子實(shí)驗(yàn)各占10%。其中傳感器實(shí)驗(yàn)、氣動(dòng)元件實(shí)驗(yàn)、電路連接實(shí)驗(yàn)和PLC接線實(shí)驗(yàn)的考核采用隨堂提問(wèn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告相結(jié)合的方式；PLC編程和組態(tài)軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的考核采用檢查程序及課堂提問(wèn)的方式。增加課堂提問(wèn)的考核方式既可以及時(shí)了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，又可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。采用涵蓋所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多種形式的考核辦法有助于客觀真實(shí)地評(píng)價(jià)出學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)情況和知識(shí)掌握情況。

2.4改革實(shí)踐情況

通過(guò)對(duì)《自動(dòng)化制造系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式的改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與性，突出了學(xué)生在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中的主體地位。其中部分改革內(nèi)容已經(jīng)應(yīng)用到當(dāng)前的教學(xué)過(guò)程之中，比如隨堂提問(wèn)的檢查形式，取得了較好的效果，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出了較高的興趣，實(shí)踐動(dòng)手能力也得到了很好的鍛煉。由此可見(jiàn)，本課程的教學(xué)改革，對(duì)增強(qiáng)教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)等方面都將起到一定的推動(dòng)作用?，F(xiàn)今社會(huì)越來(lái)越重視綜合應(yīng)用型人才，因此培養(yǎng)出具有知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新精神的人才，是教育教學(xué)改革的首要目標(biāo)。

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DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.233