職業(yè)教育論文-機(jī)電一體化綜合實(shí)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(shí)訓(xùn)課程教學(xué)模式探討摘要：對(duì)機(jī)電一體化類綜合實(shí)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(duì)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(shí)訓(xùn)機(jī)電一體化類綜合實(shí)訓(xùn)課程一般為機(jī)電一體化、自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用、工業(yè)自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)技能實(shí)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(dòng)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(shí)訓(xùn)課程為例來探討此類實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)模式。機(jī)電一體化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)課程的任務(wù)機(jī)電一體化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)課程的任務(wù)是：讓機(jī)電一體化、自動(dòng)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(duì)各類自動(dòng)生產(chǎn)線系統(tǒng)（自動(dòng)化專機(jī)、自動(dòng)生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)等）進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)踐、解剖分析、裝配、調(diào)試糾錯(cuò)，對(duì)自動(dòng)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(shí)際動(dòng)手能力。要求學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，熟練進(jìn)行自動(dòng)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(cuò)、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(shí)具備進(jìn)行簡單機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，并且對(duì)常見自動(dòng)輸送系統(tǒng)有深入分析和研究。本實(shí)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(shí)踐知識(shí)，提高學(xué)生的專業(yè)技能和解決實(shí)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(shí)訓(xùn)設(shè)備本課程的實(shí)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(dòng)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(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置。它涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)、自控技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等多項(xiàng)學(xué)科的內(nèi)容。該系統(tǒng)是一個(gè)模擬生產(chǎn)中、短行程氣缸的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，由10個(gè)獨(dú)立的工作站、1個(gè)物流傳輸系統(tǒng)、2臺(tái)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(shí)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(gè)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(dòng)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(jì)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?shí)際功能要求,整個(gè)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(gè)功能單元（如圖2所示）。實(shí)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(shí)際情況，我們對(duì)本實(shí)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(shí)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(tái)工作站的解剖分析單臺(tái)工作站的裝配單臺(tái)工作站氣路聯(lián)接單臺(tái)工作站電路聯(lián)接單臺(tái)工作站電氣路故障設(shè)置單臺(tái)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(gè)過程結(jié)束。整個(gè)教學(xué)過程即為“化整為散，合散為整”的模式。對(duì)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(duì)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(huì)學(xué)生看各種技術(shù)資料（機(jī)械裝配圖、氣動(dòng)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(gè)工作站的功能、工作流程并作記錄，注意拆卸前各個(gè)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(shí)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(xiàng)措施是保證設(shè)備完好的一項(xiàng)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(xiàng)通訊技術(shù)，并保證輪換前每個(gè)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(bào)告指導(dǎo)教師，否則責(zé)任由小組學(xué)生自己承擔(dān)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)的具體過程如圖3所示。教學(xué)組織在實(shí)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(shí)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(shí)訓(xùn)過程的各項(xiàng)任務(wù)以及在實(shí)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(shí)間對(duì)FMS50系統(tǒng)中單一工作站的機(jī)械單元、氣動(dòng)單元、電氣單元及氣路和電路進(jìn)行拆裝。再將小組按編號(hào)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(gè)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(shí)當(dāng)前自動(dòng)化生產(chǎn)中主要應(yīng)用的通訊技術(shù)。教學(xué)運(yùn)行在實(shí)訓(xùn)方法上，為激發(fā)學(xué)生參與的主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)合作精神，在實(shí)訓(xùn)過程中穿插各小組的指定項(xiàng)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(xiàng)目，各項(xiàng)目評(píng)判采用計(jì)時(shí)和教師階段檢查為主，并成立考核評(píng)判小組，由指導(dǎo)教師和5個(gè)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(píng)判小組不但負(fù)責(zé)整個(gè)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(shí)訓(xùn)課程采用形成性的考核方法為確保本實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，我們采取了嚴(yán)格有效的形成性考核方式。根據(jù)實(shí)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(gè)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(huì)等。（2）兩篇調(diào)查報(bào)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(shí)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(jì)能力。（4）一篇實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)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(shí)訓(xùn)紀(jì)律，考勤和實(shí)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(duì)自己組員進(jìn)行評(píng)分，便于團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)工作，小組長評(píng)分占10。（3）小組項(xiàng)目競賽所獲成績占20。（4）四篇周記占20。（5）兩篇調(diào)查報(bào)告占10。（6）兩套零件圖占10。（7）一篇實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)