項目教學(xué)法在《自動化設(shè)備及生產(chǎn)線》課程中的應(yīng)用

邢燕鵬

（北京鐵路電氣化學(xué)校 北京 102202）

《自動化設(shè)備及生產(chǎn)線》是機電一體化專業(yè)、數(shù)控專業(yè)等必修的一門課程，涉及機械技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、液壓氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、可編程控制技術(shù)等相關(guān)知識，是一門綜合應(yīng)用能力較強的課程。學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)，要掌握各種自動化設(shè)備及生產(chǎn)線的運行控制原理、安裝與調(diào)試的基本技能。要想教好、學(xué)好這門課程，必須讓學(xué)生將相關(guān)基礎(chǔ)專業(yè)課的知識有機融合在一起，構(gòu)建一個完整的知識體系。教師采用的教學(xué)方法不得當(dāng)，就不利于學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系，往往顧此失彼，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能，更不能滿足企業(yè)的要求。有鑒于此，在《自動化設(shè)備及生產(chǎn)線》課程教學(xué)過程中采用項目教學(xué)法，能夠調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，高質(zhì)量地完成教學(xué)目標(biāo)，增強學(xué)生的職業(yè)技能，并逐步培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力、綜合思考與動手能力、團隊合作精神、創(chuàng)造能力和進取精神。同時，采用項目教學(xué)法，符合職業(yè)教育“以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位”的基本要求，符合職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)。筆者擬結(jié)合實際案例，闡述項目教學(xué)法在《自動化設(shè)備及生產(chǎn)線》課程中的應(yīng)用。

項目教學(xué)法概述

項目教學(xué)法是以典型產(chǎn)品為載體設(shè)計學(xué)習(xí)項目，以工作過程為線索設(shè)置課程教學(xué)過程，按照工作的相關(guān)性來組織課程的教學(xué)內(nèi)容，以職業(yè)能力的形成為依據(jù)選擇課程內(nèi)容并以完成工作任務(wù)為主要學(xué)習(xí)目的的教學(xué)模式。項目教學(xué)法的最大特點是“以用促學(xué)”，即以任務(wù)為驅(qū)動，將工作作為課程內(nèi)容的載體，實現(xiàn)理論知識與實踐技能的有效整合，以項目為主線、學(xué)生為主體，改變以往“教師講，學(xué)生聽”被動的教學(xué)模式，創(chuàng)造學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的教學(xué)模式。

筆者所闡述的項目教學(xué)法是在自動化柔性生產(chǎn)線MPS實訓(xùn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，以生產(chǎn)線的工作過程和工作站為依據(jù)，合理設(shè)置項目教學(xué)的各個工作任務(wù)，把理論知識與實踐技能有效結(jié)合，實現(xiàn)自動化設(shè)備及生產(chǎn)線課程的一體化教學(xué)。

項目教學(xué)法的典型應(yīng)用

自動化柔性生產(chǎn)線MPS實訓(xùn)設(shè)備是一種最為典型的機電一體化、自動化類產(chǎn)品，它是在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場基礎(chǔ)上又針對教學(xué)進行了專門設(shè)計，強化了各種控制技術(shù)和工程實踐能力。該實訓(xùn)設(shè)備由8個工作站組成，分別為上料檢測站、機械手搬運站、工件加工站、工件分揀站、工件傳輸站、工件裝配站、裝配搬運站及立體倉庫站，控制系統(tǒng)由西門子PLC完成，具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨立控制，可以學(xué)習(xí)簡單的基本工作站的安裝與調(diào)試，也可以學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的控制、編程、裝配和調(diào)試技術(shù)。

機械手搬運站是MPS實訓(xùn)設(shè)備中的第二站，主要完成將工件從上料檢測站搬運到工件加工站的待料工位。下面就以機械手搬運站的安裝與調(diào)試為例闡述項目教學(xué)法在自動化設(shè)備及生產(chǎn)線課程中的應(yīng)用。

創(chuàng)設(shè)情境，任務(wù)引入 首先教師通過播放MPS正常運行視頻，并正確操作演示MPS工作流程，學(xué)生了解柔性加工生產(chǎn)線加工工藝，觀察機械手搬運站的工作過程，并思考如何安裝與調(diào)試，通過關(guān)鍵問題的引入，分析該工作站的結(jié)構(gòu)組成與調(diào)試方法，明確工作目標(biāo)，引入工作任務(wù)。教師活動與學(xué)生活動如表1所示。

明確目標(biāo)，確定任務(wù) 通過情境設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生明確工作目標(biāo)，布置工作任務(wù)，并下發(fā)工作任務(wù)單。機械手搬運站的安裝與調(diào)試主要涉及機械裝置、氣動裝置、控制系統(tǒng)和程序調(diào)試四部分，考慮到中職學(xué)生的特點和項目主要目標(biāo)，在該次課設(shè)計了兩個工作任務(wù)，如表2所示。

分析任務(wù)，制定計劃 學(xué)生以小組為單位開展工作，每個小組3～4人，其中1名組長，每名成員都有自己的工作角色和工作崗位，組長接到工作任務(wù)單后，根據(jù)任務(wù)要求，進行工作任務(wù)細(xì)分并制定工作計劃，教師可以指導(dǎo)其開展工作。根據(jù)機械手搬運站安裝與調(diào)試的工作要求，學(xué)生制定的工作計劃如表3所示。

表1 創(chuàng)設(shè)情境、任務(wù)引入階段表

表2 明確目標(biāo)、確定任務(wù)階段表

表3 分析任務(wù)、制定計劃階段表

表4 工作任務(wù)單表

任務(wù)實施，互動交流 在明確工作任務(wù)和制定工作計劃后，學(xué)生在組長帶領(lǐng)下，在教師指導(dǎo)下，協(xié)作完成任務(wù)，教師深入到學(xué)生之中，了解學(xué)生的工作情況，指導(dǎo)點撥并幫助學(xué)生處理難解決的問題。學(xué)生在完成任務(wù)之后，在教師引導(dǎo)下對完成的項目任務(wù)中所涉及的相關(guān)理論知識進行歸納總結(jié)，互相交流，并提出知識擴展和創(chuàng)新之處。表5展示了機械手搬運站安裝與調(diào)試的任務(wù)實施過程。

任務(wù)考核，成果展示 任務(wù)考核和成果展示，是開展項目教學(xué)活動不可或缺的一個環(huán)節(jié)，考核內(nèi)容分5S管理、成果展示、項目創(chuàng)新和工作記錄四項。各項目小組將工作成果進行匯報交流與展示，教師對展示小組進行考核和點評，同時小組間互相交流和評價。通過成果展示，小組間互相交流任務(wù)完成過程中遇到的問題、困難及解決方法、收獲和體會等。教師通過小組工作任務(wù)的驗收和班組成員的表現(xiàn)，給各小組綜合評價。評價的方式在項目匯報完成以后，由教師、組長及學(xué)生個人進行評價，讓學(xué)生明確在項目學(xué)習(xí)中自己的優(yōu)點，更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時了解存在的問題，完善以后的項目學(xué)習(xí)。

表5 任務(wù)實施 互動交流階段表

圖1 機械手搬運站氣動控制回路圖

任務(wù)延伸，知識匯總 工作任務(wù)完成后，為了項目學(xué)習(xí)的延續(xù)，教師根據(jù)下次工作任務(wù)，讓學(xué)生利用業(yè)余時間研究機械手搬運站控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試和PLC程序調(diào)試等內(nèi)容，并將本次課所涉及的理論知識點匯總整理，為整個機械手搬運站的安裝與調(diào)試做好準(zhǔn)備工作。

通過項目教學(xué)法在《自動化設(shè)備及生產(chǎn)線》課程中的應(yīng)用，有效地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，突出了工作任務(wù)的完成，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)，“做中學(xué)，做中教”的教學(xué)理念，同時注重開發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力、強化團隊協(xié)作精神、注重工程實踐能力的提高應(yīng)用，最終使學(xué)生具有較強的實踐動手能力、獨立分析問題能力與解決問題的能力，在這個過程中形成良好的職業(yè)習(xí)慣與職業(yè)素養(yǎng)，為今后走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

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