機電一體化實訓教學探究

唐娜娜

隨著現代化工業生產的迅速發展，自動化控制技術的集成應用正起著越來越重要的作用。由氣動、液壓、傳感器、PLC、網絡及通訊等技術的相互滲透而形成的機電一體化技術已成為當今工業科技的重要組成部分，它的應用范圍涉及工業、農業、交通、能源、國防等眾多領域。

真正意義上的機電一體化產品，應具備兩個明顯特征：第一，必須是機械產品；第二，采用電子技術，使機械產品的控制具有可編程和智能化的特性。一個機電一體化系統主要由機械裝置、動力源、傳感器、執行裝置、控制器五個要素構成，因此，機電一體化實訓內容、實訓方法和實訓設備的研制均必須圍繞這些要素設計、展開。根據機電一體化技術的綜合性及面向實踐應用的特點，筆者對機電一體化實訓內容、方法、方式等進行了探索。

1.實訓課程的目標

機電一體化專業綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網絡通訊技術于一體的專業技能綜合訓練課程。課程緊扣機電一體化技術的核心技術環節，即檢測、控制與執行三大技術環節展開，同時引入最新的網絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養學生實踐能力為中心和以培養學生素質為中心的原則，通過實訓使學生既能掌握機電一體化專業的理論知識，又能從事機電設備或自動化生產線操作、安裝、調試、維修、維護及設計改造等方面的工作，并具有良好的職業素質。

2.實訓內容緊扣相關知識點

機電一體化系統涉及機械設計、傳感器、自動控制和微機原理等多門課程的知識，這些知識也是機電一體化產品設計的基礎。盡管學生在學習機電一體化系統之前，已經學過一些相關的理論知識，但在機電一體化課程的實訓中，對相關知識的回顧和加深是必要的，特別要關注知識之間的聯系和實際應用方法。因此，應緊扣這些教學內容，安排若干典型的、與專業課程相對應的專題實訓項目，通過在機電一體化系統中的應用，學生對專業知識有一個感性認識，為綜合性實訓和設計奠定基礎。

3.實訓方法由教師演示過渡到學生自我設計

從理論學習到實際實訓設計，是一個從知識接受到知識應用的飛躍。由于機電一體技術包含了機、電、計算機、自動控制等多門學科的知識，實訓的綜合性程度高，因此，對大多數中職學生來說有一定難度。演示性實訓是一種更直接的實訓指導，能使學生對將要完成的設計性實訓的過程和結果有一個直觀的認識，提高完成設計性實訓的自信心。實訓的最終目的是學生能夠在相關的實訓設備上根據要求，在實訓裝置上進行系統設計，能夠按照設定的方式正常運行。通過這個設計過程，可以更好地鍛煉學生對機電知識的運用能力，理解機電一體化系統中各學科知識的關聯性，進而提高學生解決實際問題的能力，達到實訓教學的真正目的。

4.實訓方式為課內和課外相結合、個人和小組相結合

由于教學課時有限，實訓環節的教學要充分發揮學生的主動性，利用課余時間進行設計和準備工作，課內主要是利用實訓平臺調試和實現設計的內容。因此，機電一體化實訓室應該建設成為開放式的實訓室，便于學生課外進行訓練。另外，由于機電一體化實訓包含的知識面廣，綜合性實訓項目包含多個內容，可以采用小組分工、合作完成的模式。這樣，一方面培養學生在科學研究過程中的團隊精神，另一方面也是對模塊化設計的一種鍛煉。

5.實訓課程的考核方式

為突出學生的能力培養，對機電學生考核的標準為：（1）是否有創新，即能否運用所學的理論知識分析、處理實際問題，能否就所給的條件提出合理的觀點和可行的處理方法；（2）識圖能力和動手能力；（3）能否搜集資料，報告內容是否合理；（4）是否有團結協作精神：（5）寫作與表達能力；（6）計算機應用能力，等等。考核的形式：理論與技能考核相結合。考核成績的評定：理論測試成績占20%；實訓報告成績占25%；實踐環節占55%，其中拆裝操作占20%，編程、調試與排除故障占25%，安全與環保意識考核占10%。

機電一體化綜合實訓的實施過程可促進教學與就業崗位的零距離對接，綜合實訓一般是針對崗位群，培養學生與就業崗位零距離對接所要求的綜合職業能力，以往的課程教學比較強調課程中知識點和單項技能的掌握，忽視知識與技能在實際工作中的綜合應用。

6.采取遞進式訓練

以團隊方式突出能力培養，遵循以學生為主體，教師為主導的原則設計教學過程，學生在實訓過程中擁有雙重身份，既是學習者，又是教學活動的實施者，整個過程以小組為單位進行，并將企業的5S化管理貫穿其中。具體步驟：（1）現場認知。熟悉現場設備、明確設備名稱、工藝流程、操作步驟、安全規則等。（2）理解知識。掌握完成該工作任務必須具備的理解性知識，知道為什么要這樣操作，對操作知識的分析可以較為詳細，注意細節，最好能容納操作經驗、操作訣竅等。（3）拆裝操作。拆裝操作是企業技術、維護人員的經常性工作，也是一項必備的技能。通過拆裝可以了解拆裝的順序，學會工具及儀器儀表的使用，深刻領會設備的結構、各部件相互間的關系，設備的動作情況及工作原理等，將理論知識融于實踐操作中。（4）編程與調試。該環節需要小組成員互相討論，集思廣益，默契配合完成，同時可以激發學生的學習興趣，培養學生的創新能力。（5）排除人為設置的故障和其他故障。教師通過巧妙地設置故障或設置企業實際生產中的常見故障，要求學生用學到的理論知識分析、處理操作中遇到的問題，該環節可以較好地提升學生的綜合能力。（6）總結鞏固。以書面形式完成實訓報告，考查學生的繪圖能力、文字表達能力、計算機應用能力、實訓總結等。