任務(wù)驅(qū)動法在《自動化生產(chǎn)線項目》教學中的應用

劉巖

摘要：本文結(jié)合自動化生產(chǎn)線項目這門課程的特點，采用了任務(wù)驅(qū)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(huán)節(jié)中也不斷調(diào)整和改進。以任務(wù)驅(qū)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(diào)動學生學習自動化生產(chǎn)線項目這門課程的主動性、積極性和創(chuàng)造性，同時，也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和團隊精神，取得了良好的教學效果。

關(guān)鍵詞： 自動化生產(chǎn)線，任務(wù)驅(qū)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(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，我國已成為了世界上最大的現(xiàn)代化制造業(yè)大國[1]，企業(yè)對設(shè)備安裝、調(diào)試、維護及操作人員的需求呈快速上升趨勢，所以培養(yǎng)與先進制造業(yè)相適應的機電一體化專業(yè)的高素質(zhì)的技能型人才是當務(wù)之急。《自動化生產(chǎn)線項目》是一門綜合性較強的專業(yè)課程，其涵蓋了可編程序控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、氣動技術(shù)和觸摸屏技術(shù)等自動化技術(shù)的應用，根據(jù)該課程的性質(zhì)和特點，并結(jié)合本院實際及高職學生的特點，我以任務(wù)驅(qū)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(wù)驅(qū)動法教學的前期準備

1、優(yōu)化教學內(nèi)容，突出應用能力的培養(yǎng)：《自動化生產(chǎn)線項目》這門課程是我院高職機電一體化專業(yè)的核心專業(yè)課之一。由于這門課程涵蓋了多種技術(shù)，內(nèi)容多且廣，為了讓學生更好的掌握這些技術(shù)，對實際工作任務(wù)進行解構(gòu)和重構(gòu)，整合和優(yōu)化，將課程內(nèi)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(shè)有若干個工作任務(wù)，實施任務(wù)驅(qū)動法教學。

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

2 任務(wù)驅(qū)動法在自動化生產(chǎn)線教學中應用實例

任務(wù)驅(qū)動法是將以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)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(chuàng)建與學習主題和實際相關(guān)的學習情景，使學生帶著問題聽課。同時通過相關(guān)視頻和實物，激發(fā)學生的學習興趣。2、分析：首先提出任務(wù)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(wù)的實質(zhì)是利用電磁換向閥實現(xiàn)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(tǒng)硬件電路和程序設(shè)計的相關(guān)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(diào)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(shè)計過程。（1）硬件電路設(shè)計：主要是氣動回路設(shè)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(diào)試環(huán)節(jié)。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(wù)后，不僅學到知識還提高分析、解決問題的能力以及團結(jié)協(xié)作能力。教師根據(jù)學生的表現(xiàn)以及完成任務(wù)的情況，按照評分表上的各項要求給出學生分數(shù)，作為學生的一個任務(wù)的成績。最后總結(jié)出學生完成任務(wù)過程中出現(xiàn)的成功與不足之處，并在技巧及知識的拓展方面加以總結(jié)。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(nèi)容 配分 評價標準

專業(yè)

知識 專業(yè)基本知識 20 認識各器件 線路設(shè)計

專業(yè)綜合知識 20 程序設(shè)計、仿真調(diào)試

崗位

技能 專業(yè)技能與創(chuàng)新 30 線路連接、正確分析修改程序

團隊協(xié)作能力 10 各成員協(xié)作、積極參與

綜合素質(zhì) 學習態(tài)度等 20 課堂表現(xiàn)、語言表達 自主學習

3 任務(wù)驅(qū)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(nèi)成員自評與互評方式共同組成，每個項目都從專業(yè)知識、崗位技能和綜合素質(zhì)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(yè)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(jié)合、結(jié)果與過程的結(jié)合。

綜上所述，任務(wù)驅(qū)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(fā)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(chǎn)線教學中實施任務(wù)驅(qū)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(chǎn)線安裝與調(diào)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(diào)試》課程改革初探.職業(yè)技術(shù).2009 （11）.

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