工學(xué)結(jié)合一體化課程教學(xué)設(shè)計

李增毅

摘 要：物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試是自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試專業(yè)的核心課程之一，以往通常采用傳統(tǒng)的理論與實驗相結(jié)合的教學(xué)方法，教學(xué)效果不佳。筆者在教學(xué)中對物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試課程進(jìn)行了工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)設(shè)計及實踐，收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工學(xué)結(jié)合一體化 ?教學(xué)設(shè)計 ?物料分揀

工學(xué)結(jié)合一體化是以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以典型工作任務(wù)分析構(gòu)建課程體系，以具體工作任務(wù)為學(xué)習(xí)載體，以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)，并按照工作過程和學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)要求設(shè)計和安排教學(xué)活動的課程。工學(xué)結(jié)合一體化課程的學(xué)習(xí)可以概括為一句話：“學(xué)習(xí)即工作，工作即學(xué)習(xí)?！泵恳淮握n教師都會布置任務(wù)，要求學(xué)生以小組活動的形式去做。學(xué)生接到任務(wù)后，便開始明確工作任務(wù)內(nèi)容，查詢資料，制訂工作方案，實施工作方案，交付驗收，總結(jié)評價，最終完成工作任務(wù)。

一、工學(xué)結(jié)合一體化課程教學(xué)設(shè)計

以機(jī)電設(shè)備安裝與維修專業(yè)自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程的物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試學(xué)習(xí)任務(wù)為例，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。

1.課題來源

筆者學(xué)院機(jī)電一體化是全國技工院校第三批一體化課程教學(xué)改革試點專業(yè)，經(jīng)過企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)分析，自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程符合企業(yè)的實際需求，對機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)起到很大的作用。該課程共設(shè)置生產(chǎn)線氣動推桿送料裝置維修、物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、自動化生產(chǎn)線交流調(diào)速、人機(jī)界面及組態(tài)構(gòu)建、自動化生產(chǎn)線組裝與調(diào)試等五個學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.學(xué)情分析

學(xué)生為機(jī)電設(shè)備安裝與維修專業(yè)高級工三年級，已經(jīng)具備PLC基本指令編輯梯形圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、傳感器工作原理及運用、變頻器的參數(shù)設(shè)置等能力;學(xué)習(xí)興趣濃厚，善于思考，能夠通過查閱資料解決問題;但缺乏職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成、工作不夠嚴(yán)謹(jǐn)，部分學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力不強(qiáng)。

3.學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過線上視頻學(xué)習(xí)，能夠說出物料分揀裝置的應(yīng)用場合;通過小組合作學(xué)習(xí)，能夠說出電感式和光纖式傳感器的工作原理及接線方式;在教師的指導(dǎo)下，按照電工安裝布線技術(shù)規(guī)范，能完成PLC與外部設(shè)備的連接;按照學(xué)習(xí)任務(wù)要求，能完成系統(tǒng)程序編輯、調(diào)試及運行;對物料分揀過程中出現(xiàn)的故障，能夠正確調(diào)整或修改程序;通過完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提升團(tuán)隊協(xié)作能力，做好現(xiàn)場6S管理工作。

4.學(xué)習(xí)任務(wù)

（1）任務(wù)描述。某工廠生產(chǎn)線加工金屬材質(zhì)、白色塑料盒、黑色塑料三種零件，在該生產(chǎn)線的終端有一分揀裝置，用以識別這三種零件，并將這三種零件分別送達(dá)不同的地方。廠方委托我們設(shè)計一套分揀系統(tǒng)。目前，已經(jīng)完成了設(shè)計開發(fā)與硬件裝配，現(xiàn)在需要6個工時編制系統(tǒng)的控制程序，并完成調(diào)試。

（2）學(xué)習(xí)內(nèi)容

①指出物料分揀裝置組成部件的名稱及作用。

②調(diào)節(jié)傳感器靈敏度、設(shè)置變頻器參數(shù)。

③繪制電氣控制原理圖并完成電路的連接，并編寫PLC程序，完成調(diào)試運行。

（3）教學(xué)重點與難點

①教學(xué)重點

物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試是本學(xué)習(xí)任務(wù)的教學(xué)重點。要求學(xué)生明確工作任務(wù)，制訂工作方案，并進(jìn)行工作任務(wù)實施、總結(jié)和評價。

②教學(xué)難點

物料分揀的程序設(shè)計及推料調(diào)整是本學(xué)習(xí)任務(wù)的難點。通過觀看在線視頻、查閱資料、討論分析、學(xué)習(xí)分享等多種形式，啟發(fā)學(xué)生編程設(shè)計的思路;引導(dǎo)學(xué)生把工作任務(wù)拆分成變頻器參數(shù)設(shè)置、傳送帶運行操作、物料識別分揀三個內(nèi)容，由局部到整體逐個擊破;對于工作過程中遇到的共性問題，教師進(jìn)行集中講解和示范操作，化解教學(xué)難點。

③教學(xué)策略

根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生特點，課程采用“工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)”模式進(jìn)行授課。以實際生產(chǎn)任務(wù)要求為主線，借助信息化技術(shù)手段實現(xiàn)以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的工學(xué)一體化教學(xué)課堂。通過工作中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)中工作，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、社會能力和方法能力。

5.學(xué)習(xí)資源

根據(jù)工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)要求，要創(chuàng)建具有工作區(qū)和學(xué)習(xí)區(qū)兩大部分構(gòu)成的工作環(huán)境;滿足開展學(xué)習(xí)工作任務(wù)的設(shè)備及工具資源，如235A自動化生產(chǎn)線設(shè)備、多媒體計算機(jī)（網(wǎng)絡(luò)）、電工常用工具等;提供參考書、學(xué)習(xí)工作頁、評價表等輔助教材資源;采用藍(lán)墨云班課、微視頻、抖音、問卷星等工具輔助教學(xué)。

6.教學(xué)實施過程

（1）課前明確工作任務(wù)

利用藍(lán)墨云班課在線平臺上傳學(xué)習(xí)資源，下達(dá)物料分揀控制的安裝與調(diào)試學(xué)習(xí)任務(wù);通過在線答疑引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并隨時檢查學(xué)生學(xué)習(xí)完成引導(dǎo)問題情況;根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)的情況，進(jìn)行課前學(xué)習(xí)評價。

（2）課中制訂工作方案

教師發(fā)放任務(wù)書、學(xué)習(xí)工作頁、評價表等，并引導(dǎo)學(xué)生解讀任務(wù)書，明確工作具體要求;從實際工作任務(wù)中提取工作角色，引導(dǎo)學(xué)生按照工作崗位需求進(jìn)行分工;指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)工作任務(wù)要求，制訂工作方案，要求學(xué)生完成工作方案后，通過云班課提交圖樣、程序編輯、變頻器參數(shù)設(shè)置視頻等學(xué)習(xí)成果，以便指導(dǎo)糾正;集中點評各小組的工作方案，引導(dǎo)小組優(yōu)化工作方案。通過小組合作，制訂工作方案，培養(yǎng)團(tuán)隊協(xié)作精神;通過制訂方案，完成學(xué)習(xí)引導(dǎo)問題，突破教學(xué)難點;通過頭腦風(fēng)暴展示活動，培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力，對表現(xiàn)好的學(xué)生及時點贊。

（3）課中實施工作方案

強(qiáng)調(diào)在任務(wù)實施過程中，嚴(yán)格遵守電氣設(shè)備安全操作規(guī)程，做好人身安全、設(shè)備安全及現(xiàn)場6S管理;引導(dǎo)學(xué)生按照工作方案進(jìn)行施工：系統(tǒng)接線圖紙安裝接線、程序輸入、E700變頻器參數(shù)設(shè)置等;指導(dǎo)學(xué)生按照物料分揀任務(wù)要求，利用PLC編程軟件在線仿真分揀工作，對遇到程序有誤或者無法運行的小組給以指點糾正，并做好記錄;教師巡回監(jiān)控各小組施工進(jìn)度，對施工過程不規(guī)范、不安全的操作行為及時制止，并指導(dǎo)糾錯。

（4）課中交付驗收

教師發(fā)布物料分揀系統(tǒng)控制安裝與調(diào)試的驗收標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生根據(jù)工作任務(wù)書，依照驗收標(biāo)準(zhǔn)，對物料分揀系統(tǒng)控制安裝與調(diào)試進(jìn)行功能檢驗;對部分學(xué)生未能完全實現(xiàn)系統(tǒng)功能進(jìn)行問題分析，協(xié)助小組解決問題;收集整理各小組完成工作任務(wù)所提交的資料（工作記錄、圖表等），對各組完成任務(wù)情況，進(jìn)行評價打分。通過對工作任務(wù)的驗收，培養(yǎng)學(xué)生對產(chǎn)品質(zhì)量控制意識;通過學(xué)生示范操作演示，培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)能力，同時檢查完成任務(wù)的整體情況。

（5）課中總結(jié)評價

組織各小組通過上傳圖片、視頻等多種形式分享學(xué)習(xí)收獲及心得體會，進(jìn)行工作總結(jié)匯報，使學(xué)生養(yǎng)成經(jīng)常對資料收集、整理、記錄、歸檔的良好習(xí)慣;組織學(xué)生進(jìn)行自我評價、組間評價、組內(nèi)評價;教師對小組完成本次工作任務(wù)進(jìn)行綜合評價。通過總結(jié)匯報，培養(yǎng)學(xué)生整理、歸納、總結(jié)、語言表達(dá)的能力，增加學(xué)生自信心;通過多元化評價，鼓勵學(xué)生自我反思、自我提高、取長補(bǔ)短。

（6）課后拓展學(xué)習(xí)

課后完成工作任務(wù)實訓(xùn)總結(jié)報告并提交;在線下發(fā)拓展學(xué)習(xí)工作任務(wù)要求，在物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行PLC程序修改，實現(xiàn)控制要求;在線參與問題交流，以便解決程序設(shè)計難點。

7.學(xué)習(xí)評價

課題圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計學(xué)習(xí)工作任務(wù)，通過工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力、方法能力和綜合素質(zhì)能力。

二、工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)設(shè)計的反思

1.創(chuàng)新點

采用線上線下混合式、行動導(dǎo)向、多元化評價等多種形式相結(jié)合開展教學(xué)，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代化信息教學(xué)手段與工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)模式的融合，豐富教學(xué)課堂活動，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動性，較好地實現(xiàn)了在學(xué)習(xí)中工作，在工作中學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)效果

利用學(xué)生愛玩手機(jī)的習(xí)慣，應(yīng)用到課程教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較高，課堂氣氛較為活躍。通過教學(xué)效果調(diào)查問卷分析，教師在開展教學(xué)中對學(xué)生的專業(yè)能力、社會能力和方法能力關(guān)注度較高;學(xué)生更喜歡以行動為導(dǎo)向的教學(xué)模式。

3.存在問題

個別學(xué)生認(rèn)為任務(wù)太復(fù)雜，難以完成任務(wù)要求，學(xué)習(xí)積極性還有待提高;對小組施工過程監(jiān)管不夠到位，個別工位亂象叢生;信息化教學(xué)手段運用不夠熟練，還有待加強(qiáng)。

4.改進(jìn)措施

加強(qiáng)信息化教學(xué)手段的學(xué)習(xí)，理論與實踐結(jié)合，從實戰(zhàn)應(yīng)用過程中，提高教學(xué)業(yè)務(wù)水平;結(jié)合學(xué)生特點，設(shè)置不同層次、不同難度的任務(wù)，滿足個性化發(fā)展，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

三、小結(jié)

工學(xué)結(jié)合一體化在我國中等職業(yè)教育教學(xué)改革中，還處在探索階段，尤其是不同學(xué)科教學(xué)中更是一個有待深入研討和創(chuàng)新的課題。在課程教學(xué)設(shè)計及實施中，還會有許多問題需要解決，只要繼續(xù)推進(jìn)和深化教學(xué)改革，開拓探索，不斷創(chuàng)新中等職業(yè)院校教育人才培養(yǎng)模式，工學(xué)結(jié)合一體化必將極大地推進(jìn)中等職業(yè)院校教育的發(fā)展。

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（作者單位：廣西工業(yè)技師學(xué)院）