“自動生產線技術”課程信息化教學設計研究與實踐

南京科技職業學院 朱麗琴 馬 凱

“自動生產線技術”課程信息化教學設計研究與實踐

南京科技職業學院 朱麗琴 馬 凱

信息化教學是教學改革的主要趨勢，本文探索和實踐了基于智慧職教平臺的“自動生產線技術”課程的信息化教學設計模式，從六個方面進行了信息化教學設計實踐，經過一年教學實踐驗證，效果良好，為實施信息化教學提供了成功的案例。

自動生產線技術；信息化教學設計；研究與實踐

互聯網+時代的到來，教育信息化正迎來重大歷史發展機遇。教育部《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》指出：職業教育信息化是培養高素質勞動者和技能型人才的重要支撐，是教育信息化需要著重加強的薄弱環節。職業教育與其他教育相比，更強調與產業發展的依存性，也更強調應用性和實踐性，現代信息技術是改造職業教育傳統模式的必然選擇。

“自動生產線技術”是機電一體化技術專業的專業核心課程，旨在讓學生了解現代化工業進程中工業產品被加工的方式，認識機電一體化設備的結構、運動、驅動、傳感、控制方式，能夠對設備進行安裝、編程、調試、故障診斷和排除。課程以亞龍公司YL-335B自動生產線和龍洲公司LZ-Me101自動機為學習對象，完成生產線上料、加工、裝配、分揀、搬運等工作站的機械裝配、電氣動線路連接、PLC編程、設備測試及整機聯動等工作任務，是對機電專業課程的綜合應用，因此，對“自動生產線技術”課程的信息化教學設計是很有必要的。

一、“自動生產線技術”信息化教學設計研究的現狀

關于“自動生產線技術”課程的研究主要體現在教材上，其中有代表性的如：吳明亮主編的《自動化生產線技術》、呂景泉主編的《自動化生產線安裝與調試》等。與“自動生產線技術”課程信息化教學相關的網站有：愛課程http://www.icourses.cn/coursestatic/course_2210.html（天津中德“自動化生產線安裝與調試綜合實訓”），職業教育機電一體化專業教學資源庫http://www.icve.com.cn/portal/courseinfo?courseid=wt3bae-kaplladsx0glyxa（常州機電“模塊化生產線裝調及維修實訓”）。

二、“自動生產線技術”課程信息化教學設計實踐

教學設計為教學活動提供了行動綱領，對教學效果的提高大有裨益。信息化教學設計應基于現代教育思想和教育理念，充分利用信息技術、數字化資源和信息化環境，在教師角色、教學內容、教學方法、互動方式、考核與評價等方面有所創新，促進學生自主學習，從而提高學習興趣和學習效果。而有調查結果表明：制約高校信息化教學的關鍵在于教師信息化教學設計的能力。因此，如何進行系統的、整體的信息化教學設計，如何對信息化教學過程中的各個要素及其關系進行統一的協調和安排，如何用新觀念指導的教學設計方法來促進與改進信息化教學工作，是目前高校教師亟待提高的一個方面。

“自動生產線技術”課程信息化教學設計模式由六個部分組成，即單元教學目標分析、學習任務與問題設計、信息化資源查找與設計、學習情境設計、教學過程設計、測評系統設計。

（一）單元教學目標分析

單元教學目標其實就是學生學習目標，要求達成學生知識與能力、過程與方法及情感、態度、價值觀三維目標。

1.課程總目標

本課程以集成機械、氣動、傳感器、可編程控制器、現場總線、組態監控等技術的自動生產線為載體，通過綜合技能培訓，掌握機、電、氣的基礎知識，使得學生能夠正確使用工具、儀器和儀表，根據給定技術資料，對自動生產線進行安裝、調試、維護及管理，在完成任務的過程中，提高自身的團隊協作能力及職業素養。

2.課程教學單元目標

教學單元一：YL-335B自動生產線的認知。能分析典型機電一體化設備的組成和技術要素；能分析崗位技能要求；能敘述崗位操作基本流程；能正確分析YL-335B的系統組成和工作過程。

教學單元二：供料工作單元安裝與調試。能分析工業應用中供料單元的作用，進行機電設備的技術資料閱讀、安全及操作規范訓練、設備拆卸及安裝，設備的電氣連接及調試，設備的編程調試運行、維修等。

教學單元三：加工工作單元安裝與調試。掌握加工單元常見形式；了解加工單元與搬運機械手等的連接及通訊；能進行加工單元裝調及維修。

教學單元四：裝配工作單元安裝與調試。了解自動裝配實現方式，能分析裝配線工藝規程的內容；能進行裝配單元的裝配；能進行裝配單元的調試運行；能進行設備的維護維修。

教學單元五：分揀工作單元安裝與調試。了解分揀實現方式；能完成分揀單元氣動、傳感器的安裝與調試；能夠利用變頻器進行轉速控制；能用觸摸屏控制設備運行；能調試設備及程序，使設備正常運行；能做好資料整理及工作日記；能進行設備故障維修。

教學單元六：輸送工作單元安裝與調試。掌握伺服驅動器連接及參數調試方法；能進行系統電氣連接；能調試設備運行；能進行維護及故障檢查。

教學單元七：自動生產線聯機調試與運行。了解設備整線調試運行方法及步驟；能實施設備點檢，了解安裝狀況；能正確進行電纜及編程設備的連接；會PLC及觸摸屏設備程序裝載及運行；會調試變頻、傳感、氣動元件等，使設備整線運行；能進行設備操作及保養的簡單培訓；能進行機械設備移交。

（二）學習任務與問題設計

根據單元教學目標，設計真實的任務和有針對性地問題是信息化教學設計的一個關鍵。比如，教學單元四中設置了8個教學任務：①裝配單元結構組成分析；②裝配單元氣動回路分析；③裝配單元機械裝配；④裝配單元氣動系統連接；⑤裝配單元電氣系統連接；⑥裝配單元程序識讀；⑦裝配單元程序調試；⑧基于宇龍軟件的裝配單元仿真調試。每個教學單元都以具體的工作任務和問題為引導，這些任務和問題的設置相當于給信息化教學設計提供了學習支架，在實際教學中可以激發學生的學習興趣，在一個個任務完成的過程中積極主動地建構知識體系，提升工作技能。

（三）信息化資源查找與設計

豐富便捷的教學資源是信息化教學設計的基礎。互聯網上各種資源異常豐富，師生可以快速的找到需要的資源。筆者認為最直接的信息化資源就是融文字、聲音、圖片、動畫等多種教學資源為一體的新型一體化教材，可以提供移動端教學平臺支持、二維碼關聯技術等互聯網技術來立體呈現教材內容，使教材更加情景化、動態化、形象化，這種教材能調動學生的感官，使學生如身臨其境，加速和改善學生對知識的理解，激發學習興趣。

除此之外，還有對應的教學資源庫網站，提供教學視頻、動畫、課件、教案、習題、作業、案例等資源，以支撐課程教與學活動的順利開展。教學設計中教師更應關注信息技術的學習與更新，比如教學動畫的制作，教學視頻及微課的制作技術。筆者所在學校多次組織信息化教學軟件應用及資源庫平臺使用的專題培訓，效果很好。

（四）學習情境設計

創建真實的教學情境，它可以是現實的生產生活，也可以是仿真場景，讓學習者帶著真實的任務去學習。布魯納認為：“讓學習者在一定的問題情境中，經歷對學習的親身體驗和發展過程，才是學習者所獲得的最有價值的東西。”[1]學習情境設計可以有效地幫助學生把儲備的知識與技能在真實而復雜的教學情境中進行遷移，內心真實地感受到學以致用。

（五）教學過程設計

信息化教學設計是面向過程和基于資源的設計，突出“學”，關注學生自主學習和協作學習。現在課堂上一個普遍的問題是“低頭族”，學生聽課感到無聊時就會默默地低頭看手機，看起來是無奈的，因為總不能搶走他們手里的手機，那干脆就想辦法進入他們的手機。翻轉課堂通過對知識傳授和知識內化的顛倒安排，改變了傳統教學中的師生角色，并對課堂時間的使用進行了重新規劃[2]，重新設計了教學過程，可以有效地解決“低頭族”的問題。

翻轉課堂的教學組織為“課前自主學習+課堂協作學習”，課前教師制作微課視頻，并上傳到智慧職教平臺（或者藍墨云班課），學生用自己的電腦或者手機登錄即可完成課前學習，課堂上師生一起完成協作探究，比如實施具體的工作任務，通過解決問題來完成知識的內化，最后進行總結和反饋。

（六）測評系統設計

測評系統是落腳點，也是必不可少的步驟。關注評價方式，從重視結果評價轉變為能力評價。比如，有學習態度和參與程度評價，學生通過匯報、自評與互評等方式促進知識內化過程；有對任務完成情況以及作品質量的評價，注重學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核，對在學習和應用上有創新的學生應給予特別鼓勵，全面綜合評價學生能力。

三、實踐效果與反思

《自動生產線技術》課程采用了信息化教學設計的思想，整個教學是在智慧職教資源庫網站（http://210.28.15.12/preview/course/ index/id/218.html）輔助下進行的，取得了較好地教學效果。《自動生產線技術》課程信息化教學的實踐實現了教學相長，教師在信息化素養方面也不斷提高；學生分析問題和解決問題的能力得到提升，合作學習意識增強。

[1]王寅龍等.信息化教學設計的過程、方法及評價要點研究[J].中國教育信息化,2011(6):15-18.

[2]鐘曉流等.信息化環境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究,2013,(1):58-63.

[3]張偉平等.高校信息化教學的有效性研究-基于設計的研究[J].電化教育研究,2010(1):103-106.

Research and Practice on the teaching design of "automatic production line technology" course

ZHU Liqin，MA Kai
（NanJing Polytechnic Institute，NanJing，JiangSu，210048）

Information teaching is the main trend of teaching reform. This paper explores and practices the design mode of information teaching in the course of “automatic production line technology” based on intelligent vocational education platform. It has carried on the information teaching design practice from six aspects, after one year teaching practice verification, the effect is good. It provides a successful case for the implementation of information teaching.

Automatic Production Line Technology; Information Instructional Design; Research and Practice

江蘇高校品牌專業建設工程資助項目（PPZY2015B179）（英文標志：Top-notch Academic Programs Project of Jiangsu Higher Education Institutions，英文標志簡稱：TAPP）。

朱麗琴，女，江蘇南京人，碩士研究生，講師，研究方向為機電一體化技術。