“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”課程教學改革研究與實踐

陳韶光，趙新業(yè)，劉奇波

（1.廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學院，廣西 南寧 530023；2.南寧精能發(fā)電設備有限公司，廣西 南寧 530033）

0 引言

“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”課程要求學生在具備機電類專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本的專業(yè)實踐能力的基礎(chǔ)上，通過以某一個具體的自動化生產(chǎn)線為案例，進行綜合應用預實踐，通過自動化生產(chǎn)線的設備安裝調(diào)試、程序設計與調(diào)試等技術(shù)技能的訓練，為今后從事自動化設備的安裝、維護、維修與管理等工作打下基礎(chǔ)。其目標是培養(yǎng)學生對自動化生產(chǎn)線進行控制編程及調(diào)試能力，提高學生的設計和創(chuàng)新能力，使其具備從事自動化生產(chǎn)和裝備智能制造業(yè)的基本應用技能[1]。然而，隨著高職院校的擴招，生源的學習基礎(chǔ)和學習能力呈下降的趨勢，不同生源的學生在學習主動性、對知識接受程度等方面都呈現(xiàn)不同的差異[2]，給綜合性極強的“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”課程的教學帶來了極大的困難，教學效果事與愿違。

1 課程教學目標定位

科學技術(shù)快速發(fā)展，工業(yè)快速轉(zhuǎn)型與升級賦予了機電類專業(yè)人才培養(yǎng)新的要求，機電類專業(yè)總體目標在培養(yǎng)生產(chǎn)、管理、服務一線需要的德智體美勞等全面發(fā)展的基礎(chǔ)上，提出了面向智能制造及自動控制領(lǐng)域，能夠從事工自動化生產(chǎn)線的控制設計、操作維護、安裝調(diào)試等工作，具有創(chuàng)新精神等要求?！白詣踊a(chǎn)線安裝與調(diào)試”作為機電類專業(yè)核心課程，其教學目標便有了更高的定位，尤其是對PLC程序的設計、自動生產(chǎn)線各個工作站的安裝及調(diào)試、觸摸屏的連接與組態(tài)控制、自動化生產(chǎn)線故障診斷與排除提出來新的要求。

2 課程教學改革思路

根據(jù)課程培養(yǎng)目標，通過對生產(chǎn)企業(yè)自動化設備及自動化生產(chǎn)線的崗位能力分析，結(jié)合現(xiàn)有的實訓設備：亞龍YL-335B型自動化生產(chǎn)線裝置及其工作單元，確定了本課程的教學項目為供料單元的安裝與調(diào)試等6個教學項目，將本課程的理論教學和技能要求融入這6個教學項目28個學習任務中，見表1。教學項目之間關(guān)聯(lián)并互補，涵蓋了機械零部件拆裝、氣動系統(tǒng)設計、電氣控制電路設計安裝、機電設備安裝調(diào)試、控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試以及PLC編程調(diào)試等[3]。理實一體化化的教學過程，完全將實際的自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試與理論知識的自學、教師的引導融為一體，有效地促進學生自主學習能力和綜合職業(yè)能力的提升。

表1 現(xiàn)在教學資源使用率統(tǒng)計表

表1 學習項目與學習任務

3 教學組織設計

由于“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”是一門綜合性極強、難度較大的技術(shù)應用課程，在理實一體的教學場地內(nèi)采用項目教學，有實際生產(chǎn)線設備、課程網(wǎng)站、虛擬操作軟件，學生邊學邊做，集中教學、分組實踐，每個小組的學生分別完成一個工作單元的安裝調(diào)試，最后總調(diào)起來組成一條完整的自動化生產(chǎn)線，然后輪換別到的工作單元，直至每個學生都完成各單元的學習與訓練。每個同學都要經(jīng)過6個項目的學習即經(jīng)歷6個工作單元的訓練，全面的訓練過程使學生形成生產(chǎn)線安裝與調(diào)試的完整思路，在提高學生主動學習興趣的同時，學生的動手能力也得到了提高。

教學過程依托在超星學習平臺上建設的課程資源及自動化生產(chǎn)線設備，通過布置任務—項目預備—任務引導—自主學習—實踐操作—評價與總結(jié)的順序完成每個項目的學習。以項目1為例[4]，教學組織過程見表2。

表2 教學組織設計

4 教學方法手段

為了順利實施項目化教學，需要采用任務（項目）驅(qū)動、小組討論、引導文教學、案例教學等多種教學方法[1]，教學過程以學生為主體，學生的自主學習、小組討論匯報與教師引導相結(jié)合，教師在理論講解和技能傳授時盡可能采用引導+案例的方式，加強訓練學生的分析能力和創(chuàng)新思維。

在教學中，在“YL-335B自動化生產(chǎn)線”實訓設備自帶的多媒體課件、圖片的基礎(chǔ)上，根據(jù)學校的教學條件和教學特點自行開發(fā)針對性較強的操作視頻、項目任務書、指導書、操作視頻等在超星學習平臺上建設“自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”課程網(wǎng)站，豐富的網(wǎng)絡資源以及“YL-335B自動化生產(chǎn)線”為課程教學提供了支持。教師講授知識的過程結(jié)合動畫、仿真、圖片、視頻等多媒體技術(shù)輔助教學，技能訓練的過程借助虛擬仿真技術(shù)和實訓設備，虛實結(jié)合，解決了該課程教學難度大、教學設備不足、教學過程危險性高等痛點難點問題。

5 課程考核評價

項目化教學的目的是讓學生目標清晰地參與學習的全過程，參與的過程既是學習理論的過程也是理論應用和技能訓練的過程，因此過程性考核是項目化教學最合理、公平的模式。將過程考核貫穿整個教學過程中，涵蓋了對理論的理解、應用能力、表達能力、安全意識、職業(yè)素養(yǎng)、操作規(guī)范、參與度、成果質(zhì)量、學習效果等每個方面，對每一步的學習作出評價也給予了監(jiān)督和促進。每個項目都單獨評定成績，最后取平均值作為最終成績。在設置考評指標時，全面綜合評價學生能力，結(jié)合課堂表現(xiàn)、相互交流的積極性及項目完成情況，即態(tài)度、質(zhì)量、成果相結(jié)合。項目的考評方式及評分以項目1為例[4]，詳見表3。

表3 綜合考核評價表

6 結(jié)語

基于超星學習平臺和自動化生產(chǎn)實訓設備開展項目化教學，以學生為中心、以工作任務為核心的任務驅(qū)動式教學[5]，每個任務都設有目標、咨詢、決策、實施、檢查和評估6個步驟，理實一體化的教學模式調(diào)動學生參與學習的積極性，改變了過去課堂教學枯燥無味、學生一無所獲的局面，提高了學生的學習興趣性。通過6個項目的學習與訓練，使“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”課程教學效果顯著提高，有效培養(yǎng)學生智能制造的規(guī)劃設計、自動化生產(chǎn)線的運行與維護、PLC與機器人編程、生產(chǎn)線安裝與調(diào)試等能力。但是，隨著我國智能制造技術(shù)及工業(yè)的快速發(fā)展，自動化控制技術(shù)及自動化生產(chǎn)線的不斷更新?lián)Q代，課程的教學內(nèi)容和教學目標也要與時俱進，不斷更新教學設備、課程網(wǎng)站、改革教學模式以適應教學需求，才能培養(yǎng)適應社會發(fā)展的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。