職業(yè)教育論文-機(jī)電一體化綜合實訓(xùn)課程教學(xué)模式探討.doc

職業(yè)教育論文-機(jī)電一體化綜合實訓(xùn)課程教學(xué)模式探討摘要：對機(jī)電一體化類綜合實訓(xùn)課程的任務(wù)、設(shè)備、教學(xué)組織、教學(xué)運(yùn)行以及考核方式進(jìn)行了分析和研究，并重點(diǎn)對此類課程的教學(xué)模式進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；教學(xué)模式；綜合實訓(xùn)機(jī)電一體化類綜合實訓(xùn)課程一般為機(jī)電一體化、自動化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用、工業(yè)自動化等相關(guān)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)技能實訓(xùn)必修課程，課程安排一般為期35周。下面以深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院自動化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用專業(yè)開設(shè)的機(jī)電一體化技術(shù)綜合實訓(xùn)課程為例來探討此類實訓(xùn)課程的教學(xué)模式。機(jī)電一體化技術(shù)綜合實訓(xùn)課程的任務(wù)機(jī)電一體化技術(shù)綜合實訓(xùn)課程的任務(wù)是：讓機(jī)電一體化、自動化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生在經(jīng)過課堂理論學(xué)習(xí)后，親自對各類自動生產(chǎn)線系統(tǒng)（自動化專機(jī)、自動生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)等）進(jìn)行認(rèn)識實踐、解剖分析、裝配、調(diào)試糾錯，對自動生產(chǎn)線系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)原理、系統(tǒng)控制等進(jìn)行更深入的了解，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力。要求學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的知識，熟練進(jìn)行自動生產(chǎn)線的裝配、調(diào)試和故障排除，包括從元器件到系統(tǒng)的組裝、糾錯、調(diào)試、PLC程序編程、下載及完整系統(tǒng)的運(yùn)行、了解網(wǎng)絡(luò)連接，具有分析和排除常見設(shè)備故障的能力，同時具備進(jìn)行簡單機(jī)構(gòu)設(shè)計的能力，并且對常見自動輸送系統(tǒng)有深入分析和研究。本實訓(xùn)課程主要考慮的問題是如何整合學(xué)生以前所學(xué)的理論和實踐知識，提高學(xué)生的專業(yè)技能和解決實際問題的能力，讓學(xué)生在畢業(yè)前就能夠和企業(yè)所需完全接軌。實訓(xùn)設(shè)備本課程的實訓(xùn)設(shè)備是以德國FESTO公司開發(fā)的綜合技術(shù)在國際上領(lǐng)先的FMS50機(jī)電一體化模塊式教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，如圖1所示。它是FESTO公司結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)特點(diǎn)開發(fā)研制的模擬自動化生產(chǎn)過程，集機(jī)械、電子、通訊于一體的高度集成的機(jī)電信息一體化實訓(xùn)教學(xué)裝置。它涵蓋了機(jī)械設(shè)計、傳感器技術(shù)、自控技術(shù)、信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)等多項學(xué)科的內(nèi)容。該系統(tǒng)是一個模擬生產(chǎn)中、短行程氣缸的柔性自動生產(chǎn)線，由10個獨(dú)立的工作站、1個物流傳輸系統(tǒng)、2臺CNC機(jī)床和特殊的軟件及控制主機(jī)等組成。該系統(tǒng)使用與實際生產(chǎn)加工相同的工業(yè)元件，系統(tǒng)中的各工作站的功能單元能完成供料、工件檢測、工件提取、工件加工、質(zhì)量控制、機(jī)械手組裝、工件暫存、工件提取及成品分撿等一系列過程。FMS50的每個單元均根據(jù)設(shè)定的任務(wù)，選擇相應(yīng)功能和技術(shù)參數(shù)的氣動元件、傳感器、電氣元件及標(biāo)準(zhǔn)型材集成而成。它代表了當(dāng)今現(xiàn)代化企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)“采購和集成”的先進(jìn)設(shè)計理念。工作單元之間具有柔性的結(jié)合方式，可以任意組合，系統(tǒng)的開放性很強(qiáng)，可以不斷地將新技術(shù)融入系統(tǒng)中?；趯嶋H功能要求,整個系統(tǒng)可以劃分為原料輸入單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、裝配單元、暫存單元和成品輸出單元六個功能單元（如圖2所示）。實訓(xùn)教學(xué)組織與運(yùn)行參考國際奧林匹克機(jī)電一體化職業(yè)技能大賽的模式和首屆中國青年機(jī)電一體化大賽的模式并結(jié)合本校本專業(yè)學(xué)生的實際情況，我們對本實訓(xùn)課程的教學(xué)模式和過程進(jìn)行探索，決定采用“化整為散，合散為整”的教學(xué)模式，即將整套FMS50系統(tǒng)全部拆散成零部件，然后再將零部件組裝成系統(tǒng)，在拆與裝的過程中訓(xùn)練學(xué)生各方面的技能與技巧。教學(xué)過程本實訓(xùn)課程的教學(xué)過程為：FMS50系統(tǒng)整體運(yùn)行介紹FMS50系統(tǒng)各工作站運(yùn)行和功能分析各工作站從系統(tǒng)上的拆解單臺工作站的解剖分析單臺工作站的裝配單臺工作站氣路聯(lián)接單臺工作站電路聯(lián)接單臺工作站電氣路故障設(shè)置單臺工作站電氣路故障排除和調(diào)試工作站和輸送系統(tǒng)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行整個過程結(jié)束。整個教學(xué)過程即為“化整為散，合散為整”的模式。對一套系統(tǒng)先進(jìn)行功能分析，然后選取典型部件進(jìn)行解剖，化整為散，化整為散后再根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)資料，對解剖后的零部件進(jìn)行裝配調(diào)試和故障分析。教學(xué)過程中首先講解FMS50系統(tǒng)功能及工作流程，其次分組講解各種典型工作站的功能及工作流程，接著教會學(xué)生看各種技術(shù)資料（機(jī)械裝配圖、氣動回路圖、電氣接線圖等），在拆工作站之前，要求學(xué)生完全明白各個工作站的功能、工作流程并作記錄，注意拆卸前各個工作站的工藝及外觀，并且各小組要先討論拆卸方案與要點(diǎn)，保證設(shè)備能恢復(fù)原工作狀態(tài)，實訓(xùn)過程中不得損壞元件，尤其是傳感器、氣缸活塞桿表面等。接著再讓學(xué)生按照技術(shù)資料進(jìn)行拆卸和安裝，并嚴(yán)格要求學(xué)生正確使用工具和做好筆記，訓(xùn)練良好的工作作風(fēng)，拆卸方案得到指導(dǎo)教師同意后方可進(jìn)行，此項措施是保證設(shè)備完好的一項重要工作。各小組輪換工作站之前都要和控制系統(tǒng)相連，學(xué)習(xí)系統(tǒng)調(diào)試及系統(tǒng)使用的各項通訊技術(shù)，并保證輪換前每個工作站工作是完全正常的。防止輪換后損壞的元器件責(zé)任不清，并嚴(yán)格強(qiáng)調(diào)發(fā)生任何故障一定要立即報告指導(dǎo)教師，否則責(zé)任由小組學(xué)生自己承擔(dān)。實訓(xùn)教學(xué)的具體過程如圖3所示。教學(xué)組織在實訓(xùn)教學(xué)過程中將30人左右的教學(xué)班分為5組，每組自主產(chǎn)生組長，負(fù)責(zé)小組的實訓(xùn)過程管理和指導(dǎo)，每組有一人負(fù)責(zé)做記錄，記錄實訓(xùn)過程的各項任務(wù)以及在實訓(xùn)過程中遇到的難題等。這樣可以鍛煉學(xué)生的組織能力，培養(yǎng)他們做筆記的良好習(xí)慣。先讓每組成員用34天的時間對FMS50系統(tǒng)中單一工作站的機(jī)械單元、氣動單元、電氣單元及氣路和電路進(jìn)行拆裝。再將小組按編號輪換工作站，使學(xué)生熟悉FMS50系統(tǒng)中常用工作站。在最后整個系統(tǒng)運(yùn)行中，通過連接工作站和系統(tǒng)，可以使學(xué)生認(rèn)識當(dāng)前自動化生產(chǎn)中主要應(yīng)用的通訊技術(shù)。教學(xué)運(yùn)行在實訓(xùn)方法上，為激發(fā)學(xué)生參與的主動性和團(tuán)隊合作精神，在實訓(xùn)過程中穿插各小組的指定項目競賽，諸如開展工作站的拆卸、元器件安裝、電氣路連接、調(diào)試與故障排除等項目，各項目評判采用計時和教師階段檢查為主，并成立考核評判小組，由指導(dǎo)教師和5個小組組長組成，指導(dǎo)教師占50權(quán)值，每小組組長各占10權(quán)值?？己嗽u判小組不但負(fù)責(zé)整個考核成績的認(rèn)定，還負(fù)責(zé)將本組成員的一些不足和其他組的優(yōu)勢傳達(dá)給本小組成員。各小組之間可以互設(shè)故障，各小組內(nèi)成員協(xié)同工作進(jìn)行系統(tǒng)分析和查找故障。實訓(xùn)課程采用形成性的考核方法為確保本實訓(xùn)課程教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)的實現(xiàn)，我們采取了嚴(yán)格有效的形成性考核方式。根據(jù)實訓(xùn)課程的任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容，本課程考核基本內(nèi)容包括：（1）四篇周記，要求每個學(xué)生每周總結(jié)一次自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)體會等。（2）兩篇調(diào)查報告（輸送系統(tǒng)的種類、FMS系統(tǒng)的發(fā)展概況等），擴(kuò)充學(xué)生的知識面。（3）兩套零件圖（選取工作站中典型零件，主要是非標(biāo)準(zhǔn)連接件），訓(xùn)練學(xué)生的繪圖能力和零件設(shè)計能力。（4）一篇實訓(xùn)總結(jié)報告。以上材料缺一不可，否則沒有成績。具體分值分布情況如下：（1）為了提高出勤率和嚴(yán)肅實訓(xùn)紀(jì)律，考勤和實訓(xùn)表現(xiàn)占10。（2）為提高小組長的工作積極性和責(zé)任心，允許小組長對自己組員進(jìn)行評分，便于團(tuán)隊協(xié)調(diào)工作，小組長評分占10。（3）小組項目競賽所獲成績占20。（4）四篇周記占20。（5）兩篇調(diào)查報告占10。（6）兩套零件圖占10。（7）一篇實訓(xùn)總結(jié)報