任務驅動法在《自動化生產線項目》教學中的應用

劉巖

摘要：本文結合自動化生產線項目這門課程的特點，采用了任務驅動的教學方法，將氣動仿真軟件FluidSIM和西門子PLC編程軟件Step7、西門子PLC仿真軟件S7_200simV2引入其中，同時在教學評價反饋環節中也不斷調整和改進。以任務驅動教學、以教師為主導、學生為主體、使學生在做中學，學中做，極大地調動學生學習自動化生產線項目這門課程的主動性、積極性和創造性，同時，也培養了學生的創新意識和團隊精神，取得了良好的教學效果。

關鍵詞： 自動化生產線，任務驅動法，step7，仿真

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

隨著經濟和科學技術的不斷發展，我國已成為了世界上最大的現代化制造業大國[1]，企業對設備安裝、調試、維護及操作人員的需求呈快速上升趨勢，所以培養與先進制造業相適應的機電一體化專業的高素質的技能型人才是當務之急。《自動化生產線項目》是一門綜合性較強的專業課程，其涵蓋了可編程序控制技術、傳感器技術、氣動技術和觸摸屏技術等自動化技術的應用，根據該課程的性質和特點，并結合本院實際及高職學生的特點，我以任務驅動法為主以其他教學方法為輔進行教學，取得了較好的教學效果。

1 任務驅動法教學的前期準備

1、優化教學內容，突出應用能力的培養：《自動化生產線項目》這門課程是我院高職機電一體化專業的核心專業課之一。由于這門課程涵蓋了多種技術，內容多且廣，為了讓學生更好的掌握這些技術，對實際工作任務進行解構和重構，整合和優化，將課程內容整合為5個模塊（純氣動、電氣動、PLC氣動、氣動機械手和氣動自動線），每個模塊設有若干個工作任務，實施任務驅動法教學。

2、輕松入門，激發學生學習的興趣：如何有效的調動起學生學習的積極性至關重要。因此，安排第一個任務，自動化生產線系統的組成。邊講邊演示，讓學生對氣動生產線有個整體的把握，并讓學生自己動手操作，激發學生的學習興趣和求知的欲望。

2 任務驅動法在自動化生產線教學中應用實例

任務驅動法是將以傳授知識為主的傳統教學理念轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念。共分為“引入、分析、實施、檢查評估”4個步驟[2]。下面以氣動機械手的PLC控制為例進行講解。

1引入：創建與學習主題和實際相關的學習情景，使學生帶著問題聽課。同時通過相關視頻和實物，激發學生的學習興趣。2、分析：首先提出任務要求“氣動機械手的動作控制”，在教師的引導下學生逐步分析，思考如何去完成。任務的實質是利用電磁換向閥實現氣缸的順序動作，這部分功能可由PLC來完成。之后講解PLC控制系統硬件電路和程序設計的相關知識點，重點講解順序功能圖的應用。3、實施：這個過程以學生為主，教師進行指導并答疑。把學生分成若干組并選組長，充分調動起各組組長帶頭作用，必要時教師給予提示。這樣不但可促進小組成員間的情感交流，還可促進合作能力的提高。下面簡要說明設計過程。（1）硬件電路設計：主要是氣動回路設計和PLC的I/O分配。氣動回路在FluidSIM軟件上完成。FluidSIM軟件是專門用于液壓與氣壓傳動的教學軟件。（2）控制程序編寫與仿真：控制程序主要利用Setp7V54軟件進行編寫。編寫后進行編譯，若程序有錯誤，讓學生自己查找錯誤并更改，若程序沒有錯誤就可以進入調試環節。并導出后綴名為awl的文件，將awl文件導入到S7_200simV2中并仿真。4、檢查評估：把程序下載到PLC中運行，看是否滿足控制要求。要鼓勵學生提出疑問、大膽猜想與探索。學生完成任務后，不僅學到知識還提高分析、解決問題的能力以及團結協作能力。教師根據學生的表現以及完成任務的情況，按照評分表上的各項要求給出學生分數，作為學生的一個任務的成績。最后總結出學生完成任務過程中出現的成功與不足之處，并在技巧及知識的拓展方面加以總結。這個過程可以開拓學生視野和思路，擴展學生的知識面。

評價內容 配分 評價標準

專業

知識 專業基本知識 20 認識各器件 線路設計

專業綜合知識 20 程序設計、仿真調試

崗位

技能 專業技能與創新 30 線路連接、正確分析修改程序

團隊協作能力 10 各成員協作、積極參與

綜合素質 學習態度等 20 課堂表現、語言表達 自主學習

3 任務驅動法下的考核方式

學習這門課程的目的是應用，靠一次試卷或一次操作考核，并不能反應出學生的真實水平。因此，我采用的是過程考核的方式。考核由教師評價、組內成員自評與互評方式共同組成，每個項目都從專業知識、崗位技能和綜合素質三個方面考核[3]。由下面的評分表可見，對于學生的考核，既包括了專業知識的考核，也包含了方法能力和社會能力的考核。這種考核注重實踐與理論的結合、結果與過程的結合。

綜上所述，任務驅動教學法始終把學生作為學習的主體。讓每個學生都積極主動參與到項目中來，把書上死的理論變成活的應用。在學習過程中充分發揮學生的主觀能動性。將“做、學、教”融合為一個融洽的有機體。因此，在自動化生產線教學中實施任務驅動等教學方法，能夠大大提高教學效果。

參考文獻：

[1] 呂景泉.自動化生產線安裝與調試[M].北京：中國鐵道出版社，2013.

[2] 詹俊鋼，孫佳海，吳憲. 《自動線的安裝與調試》課程改革初探.職業技術.2009 （11）.

[3] 尹余琴，《自動化生產線安裝與調試》課程的教學研究.時代教育.2013（23）.