基于光機(jī)電一體化綜合項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)教學(xué)探索

張犇

[摘 要] 職業(yè)院校電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求學(xué)生具備電氣自動化設(shè)備的生產(chǎn)管理、安裝調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)等專業(yè)能力，教學(xué)過程中突出以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念、理論教學(xué)、動手實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。其中以實(shí)踐教學(xué)為核心符合電氣自動化專業(yè)特色，也是企業(yè)單位對專業(yè)人才培養(yǎng)技能的需求。

[關(guān) 鍵 詞] 光機(jī)電；一體化；教學(xué)探索

[中圖分類號] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）19-0145-01

一、職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)存在的問題

1.實(shí)訓(xùn)課程不能形成完整實(shí)踐教學(xué)體系，只滿足學(xué)生短期實(shí)訓(xùn)需求，學(xué)生無法深入到實(shí)訓(xùn)教學(xué)中去。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容僅僅滿足于單科實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃，相對獨(dú)立，不能實(shí)現(xiàn)課程間的交叉互補(bǔ)。

2.現(xiàn)有自動化教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備作用基本都集中在對已有結(jié)果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，由教師演示、學(xué)生模仿，論證既有事實(shí)，很難激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。

3.實(shí)訓(xùn)設(shè)備相對落后，無法真正對接企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，畢業(yè)入職的學(xué)生往往還要經(jīng)歷一段時(shí)間的企業(yè)培訓(xùn)才能真正上崗。

二、光機(jī)電一體化綜合項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)探索

光機(jī)電一體化綜合項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)是對電氣自動化專業(yè)教學(xué)的改革摸索，其具體過程如下：

（一）光機(jī)電一體化平臺的搭建

綜合實(shí)訓(xùn)搭建的平臺有別于傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，不是單純地認(rèn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而是對電氣自動化專業(yè)多門課程的一種有機(jī)綜合，并能結(jié)合前沿科技，是與時(shí)俱進(jìn)的實(shí)訓(xùn)平臺。

（二）教學(xué)過程的探索

1.項(xiàng)目化教學(xué)：教師在教學(xué)環(huán)節(jié)中要突出光機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)的優(yōu)勢，結(jié)合教學(xué)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，從單個基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)入手，利用設(shè)備的開放性，有機(jī)組合多個基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)，形成多樣綜合任務(wù)，再到最后完成競賽項(xiàng)目，由淺入深、循序漸進(jìn)地深化教學(xué)內(nèi)容，剖析理論知識點(diǎn)，讓學(xué)生既能完成各課程的實(shí)踐教學(xué)又能不斷深入，在實(shí)踐中體會快樂，在任務(wù)學(xué)習(xí)中找到自信。

2.實(shí)訓(xùn)教學(xué)的完整性：對于實(shí)踐教學(xué)，核心在于完善學(xué)習(xí)過程，而不是單純得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師引導(dǎo)學(xué)生建立理論結(jié)構(gòu)和實(shí)踐體系相統(tǒng)一的知識框架，指導(dǎo)學(xué)生探究完善實(shí)驗(yàn)步驟，必須強(qiáng)調(diào)實(shí)訓(xùn)過程的完整性。

實(shí)訓(xùn)過程：

（1）任務(wù)解析：對該項(xiàng)目任務(wù)書進(jìn)行解析，學(xué)生繪制任務(wù)流程圖，簡化任務(wù)并分步實(shí)施，有助于學(xué)生理清思路，找到任務(wù)重難點(diǎn)。

（2）機(jī)械裝配是學(xué)生動手能力的一項(xiàng)基礎(chǔ)考核。傳統(tǒng)機(jī)械裝配要求學(xué)生能夠熟練組裝，速度要快，而新教學(xué)模式下更強(qiáng)調(diào)動腦裝配，只有思考優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，才能加深記憶。學(xué)生利用柔性機(jī)械結(jié)構(gòu)件在功能完成的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化裝配機(jī)構(gòu)，部件呈現(xiàn)多樣化。這樣有持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)能力的學(xué)生才是企業(yè)需求的技能型人才。

（3）電路連接是對學(xué)生電子線路的實(shí)踐考核，按照電路連接流程圖的指引，理清各單元回路關(guān)系和連接方式，在安全的環(huán)境下進(jìn)行動手裝配。

（4）氣路連接：根據(jù)氣路回路連接圖使用氣管進(jìn)行連接，通過節(jié)氣閥調(diào)節(jié)氣缸退縮速度，適中即可，要求氣動元件不能受力，綁扎氣管長度間距在50～80mm范圍內(nèi)，氣管預(yù)留不能太長或過短。

（5）程序編寫：針對不同年級的學(xué)生，可以使用不同的PLC模塊，進(jìn)行編程實(shí)訓(xùn)，掌握5種編寫語言：①梯形圖語言；②指令表語言；③功能模塊圖語言；④順序功能流程圖語言；⑤結(jié)構(gòu)化文本語言。

（6）整機(jī)調(diào)試：是整個任務(wù)的關(guān)鍵，機(jī)械機(jī)構(gòu)各部件只有不斷調(diào)試磨合才能順利完成任務(wù)?？煞譃椴考{(diào)試和整機(jī)調(diào)試兩部分：部件調(diào)試是對傳感器、機(jī)械裝配、氣缸節(jié)流閥、電機(jī)等獨(dú)立單元進(jìn)行控制，使其滿足實(shí)驗(yàn)要求。整機(jī)調(diào)試可先進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試，斷開輸出負(fù)載的情況下，調(diào)試PLC。等各模塊調(diào)試正常后再聯(lián)機(jī)調(diào)試，接通PLC輸出負(fù)載回路進(jìn)行調(diào)試，直至設(shè)備正常運(yùn)行。

（7）平臺整理：試驗(yàn)完成后對試驗(yàn)臺進(jìn)行清理，工具擺放、包裝物品、導(dǎo)線線頭等處理到位，符合現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境5S要求，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

（三）創(chuàng)新意識的建立

由于該光電一體化設(shè)備的開放性，提供了創(chuàng)新拓展的平臺，如機(jī)械裝配：通過增加柔性機(jī)構(gòu)件，彌補(bǔ)傳統(tǒng)機(jī)械裝配的固定化，讓學(xué)生發(fā)揮自主能動性和想象力，簡化步驟，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，組裝更靈活的機(jī)械機(jī)構(gòu)。程序編寫也可以從多個角度出發(fā)，例如物料傳送位置控制，既可以使用傳感器感應(yīng)控制，也可以使用程序中的時(shí)間繼電器控制傳送時(shí)間，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新拓展，自主設(shè)計(jì)程序，增強(qiáng)競爭力。

（四）多方位考核

對學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)訓(xùn)，人員自由組合，并進(jìn)行自主任務(wù)分配，讓學(xué)生根據(jù)自身個性和特點(diǎn)取長補(bǔ)短，既進(jìn)行學(xué)生個性化培養(yǎng)，又可以團(tuán)隊(duì)合作，協(xié)同任務(wù)。各組在完成實(shí)驗(yàn)后，展示作品成果，并使用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行總結(jié)，從任務(wù)設(shè)計(jì)、解析實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)施任務(wù)，再到實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，完成小組自評過程。各組的任務(wù)完成可能參差不齊，當(dāng)其他組員聽取別人的總結(jié)時(shí)，可以提出自己的見解和疑問，各抒己見，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的同時(shí)，也能幫助學(xué)生觸類旁通、舉一反三，體現(xiàn)組間互評環(huán)節(jié)。教師評價(jià)注重對學(xué)生項(xiàng)目完成情況作出總結(jié)性評價(jià)，幫助學(xué)生彌補(bǔ)不足。

（五）課堂的延續(xù)性

教學(xué)課堂受時(shí)間、場地的局限性，往往效果有限，該平臺建設(shè)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在調(diào)動學(xué)生的積極性，涉及專業(yè)知識和設(shè)備較多，可以吸引學(xué)生有效利用課余時(shí)間，做一些電氣方面的創(chuàng)新發(fā)明，使課堂教學(xué)無處不在、無處不學(xué)。

針對電氣自動化專業(yè)的學(xué)生，有效利用綜合實(shí)訓(xùn)平臺，構(gòu)建完善的實(shí)踐教學(xué)體系，以任務(wù)項(xiàng)目化、教學(xué)完整化、學(xué)習(xí)自主化、素質(zhì)綜合化為人才培養(yǎng)目標(biāo)，推進(jìn)實(shí)施“理實(shí)一體化”，對接企業(yè)技能人才需求，培養(yǎng)新型高質(zhì)量的綜合型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉桃.光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的探索[J].科技風(fēng)，2015 （23）：107.

[2]李利軍.基于PLC的光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].鄭州大學(xué)，2013.