《自動化生產線安裝與調試》課程改革探索與實踐

孫福才，杜麗萍

(哈爾濱職業技術學院，哈爾濱 150081)

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《自動化生產線安裝與調試》課程改革探索與實踐

孫福才，杜麗萍

(哈爾濱職業技術學院，哈爾濱 150081)

電氣自動化技術專業《自動化生產線安裝與調試》核心課程必須進行改革，本文闡述了其改革中采用項目式教學方法的實施過程，總結了如何在教學過程中提高學生的主動學習興趣、動手實踐的能力，以及培養電氣自動化技術專業人才的一套新的教育教學改革模式。

課程改革；自動化生產線安裝與調試；探索與實踐

0　引言

《自動化生產線安裝與調試》課程處于電氣自動化技術、機電一體化技術專業進行崗位能力培養的核心學習領域，其以YL335B自動生產線實訓考核裝備為載體，為機電一體化技術專業的人才培養方案的培養目標提供保障。隨著經濟社會的進一步發展，該課程進行改革是大勢所趨。

哈爾濱職業技術學院電氣工程學院積極探索校企合作，采用訂單式人才培養模式進行人才培養。多年來，該專業在人才培養模式、課程體系、教學內容、教學方法、考核方式等方面進行了深入研究，經常組織教學觀摩課，在此基礎上積極對本課程進行改革，提高學生的學習興趣。2008年，機電一體化專業新建了MPS實訓室，2009年該專業獲批為中央財政支持的機電一體化實訓基地，并新建了自動化生產線裝配實訓室。其教學團隊參加了全國高職院校“自動化生產線安裝與調試”實訓課程教學設計比賽，獲一等獎。

1　課程改革實施過程

1.1課程改革目標與思路

課程改革目標：通過本課程的學習可以培養學生自動化生產線的安裝、調試、維護方面的崗位職業能力，培養學生自主學習、開拓創新和團隊合作的能力，培養學生分析問題、解決問題的能力，使學生養成良好的職業道德，為從事職業崗位工作打下堅實的基礎。

課程改革思路：與行業企業專家座談并進行實際調研；教師通過深入到企業進行實踐鍛煉確定課程的學習情境；與企業共同研討并制定課程的教學標準；以教育部職業技術教育文件為指導，學習教育部相關教學方法文件，提高職教改革理論水平；借鑒其它院校課程改革經驗；通過課題組成員討論交流進行教學實施。

1.2課程改革內容整合序化

1.2.1依據職業能力的發展需要序化教學內容

由簡到難序化教學內容，從應用了機械、氣動、傳感器等技術的自動供實機，到應用了電機、變頻等技術的自動分揀系統，使學生不斷接觸各種生產線技術。

圖1　依據技術綜合應用能力的階次發展序化教學內容示意圖

1.2.2依據企業、大賽真實的工作項目來整合教學內容

《自動化生產線安裝與調試》課程項目均以大賽設備為載體，采用項目驅動式教學模式。

表1　《自動化生產線安裝與調試》課程教學進度表

1.2.3針對不同教學項目，選擇不同教學方法和手段組織教學

針對不同的項目，選擇不同的組織形式，做到大賽設備與工業設備互補，教學做一體化實訓室與生產車間結合，理論與實踐一體化，科學設計各個教學環節。具體教學內容和教學組織形式如圖2所示。

圖2　教學內容和教學組織形式詳圖

1.2.4教學模式的設計與創新

以項目為主線進行教學設計，強調發揮學生在學習過程中的“主體性”和“實踐性”，重視“情境”、“實踐”、“協作”在學習中的重要作用，有利于實踐性、遷移性、創造性人才的培養。

采用項目驅動式教學模式，教學過程以C、D、I、O四個階段完成項目組織教學內容。每個項目中所包含的知識和技能與真實任務一致，采用賽練結合的形式促進學生完成項目設計，提高項目的質量。

以項目1自動供料機為例，講述教學項目完成過程。

表2　項目一教學設計

模型未標準化系數標準化系數B標準誤差BetatSig.1/GDP-2.296E78408536.332-.673-2.731.023(常數)64129.9594249.77415.090.000

a.項目構思

教師給學生提出項目要求，同時，聘請企業專家對自動供料機進行現場教學，讓學生采用頭腦風暴法，用思維導圖確定完成項目所應用的專項技術，根據所要用的專項技術制定時間安排日程表，完成項目構思。

圖3　項目構思過程

b.項目設計

根據學生在完成項目構思中所確定的機電一體化技術，例如氣動技術、機械技術、傳感器技術、PLC技術等，讓學生進行機械零件的加工，了解應用的技術所使用的材料，掌握與生產線有關的各類工業技術的工作原理及應用，所用設備的操作及各類技術的綜合使用。

學生利用仿真軟件進行氣動控制回路的連接實踐，如圖4所示：

圖4　學生利用仿真軟件進行項目設計

C.項目實現

圖5　學生進行自動供料機組裝

建議5人一組，協助完成項目。每組同學可以作好分工，輪流當組長，根據所設計內容完成設備選型、安裝與調試，從而綜合實現自動供料機的安裝。

d.項目運行

完成安裝后，根據控制要求，完成自動供料機的供料功能，根據實際運行情況，確保供料站運行平穩。

在項目完成過程中，寓學于賽，加入挑戰和競爭的元素，促進完成質量的提高。項目完成過程中，采用預評估、持續評估、最終評估相結合的方式。評估構成具體如下圖所示：

圖6　評估方法與學習成果關系

在項目完成過程中，注意對學生的職業道德與職業素養的養成，注意培養學生的團隊協作意識，注重持續評價與最終評價相結合。

這些教學方法與教學手段在教學過程中的實踐與探索，在培養學生的理論學習和實踐動手能力過程中效果明顯。近五年來，學生參加各類“自動生成線安裝與調試”技能大賽，獲獎項共10項，創造了本院在全國高職院校技能大賽中的最高成績。

1.2.5教學方法

a 頭腦風暴法

頭腦風暴教學法是讓參與者就某一問題敞開思想，集體討論，相互啟發、激勵，引起創造性思維的連鎖反應，產生盡可能多的設想，這樣能夠在最短的時間里，獲得最多的思想和觀點，找出解決問題的“黃金”方案。在學生通過學習網站、虛擬運行獲取足夠的資訊后，對每一個項目運用頭腦風暴教學法，對真實訓練項目進行構思設計，例如對“項目1自動供料機”項目進行構思設計的時候，教師首先下發《工作單》，提出學習目標；學生利用課程網站等各種學習資源，自主學習，獲取相關資訊；利用虛擬仿真軟件進行虛擬訓練；當學生對供料單元有足夠多的了解后，教師組織學生利用“頭腦風暴教學法”制定設計方案。

b案例教學法

圖7　案例教學法

利用典型工程案例進行教學，幫助學生體驗職業能力行為，快速掌握關鍵技能。例如，“項目2自動分揀系統”中對電動機元件檢修與故障排除的教學，引入傳感器故障案例，首先下發《工作任務單》，并通過多媒體展示，介紹傳感器故障發生時的現象、危害，引導學生圍繞故障發生原因組織展開現場參觀、研討，從個案分析到共性總結，最后概括出故障原因及處理措施。如圖7所示。

c 角色扮演教學法

《自動化生產線安裝與調試》對應行業、企業的典型崗位職業能力，以真實設備、真實工藝組織教學。例如在教學過程中，為了鍛煉和培養學生的實踐能力，本課程采用學生扮演教師角色，進行設計——實施——評價的新型教學方法，讓學生站到講臺上，一般是課程的每個任務由教師全程講授完，之后按照學生學號分配給其一定的教學任務，由學生進行講解，講解以30分鐘為限，之后從內容和形式上進行分析，較深的內容由教師分析。每個任務完成后，老師進行總結和提煉，整個過程學生積極參與，態度認真。

1.3課程改革實施過程

(1)試點班與非試點班的對比分析

依據表3的幾個方面，對11級電氣自動化技術一班試點班與二班非試點班進行對比分析。

表3　試點班與非試點班對比分析內容

(2)第二次試點班與第一次試點班對比分析(項目改進、考核方法、實施方法及內容等)

針對2011級及2012級試點班進行以下幾點對比分析，分析結果如下：

a課程教學項目內容

經過2011級試點班實施后，減少為3個項目。學生在設計過程中由于能力和水平的提高，從原來的教學做結合的方式，改為以學生的主動設計學習為主。

b增加考核內容

在2012級試點班完成教學內容后，從程序編寫、圖紙設計、安裝調試、故障診斷等方面考核，增加了學生的故障診斷能力的考核，在考核過程中能體現學生的能力提升。

c在實施過程中，讓學生以CDIO四步完成項目，增加了過程考核環節，學生完成項目的效率會不斷提高。

2　課程改革實施成效

2013年底，《自動化生產線安裝與調試》課程獲批為省級精品資源共享課程培育課程。2014年完成課程資源建設。共有三維虛擬系統5個，網站平臺、教案、教學課件和相關教學視頻包已經形成。

學生近3年來參加國家級和省級技能大賽獲得優異成績，2010年參加第三屆“亞龍杯”全國高職院校“自動線安裝與調試”技能大賽獲得團體三等獎2項；2011年參加第四屆“亞龍杯”全國高職院?！白詣泳€安裝與調試”技能大賽獲得團體三等獎；2012年參加教育部主辦的全國職業院?！白詣踊a線安裝與調試”技能大賽獲得團體二等獎。

3　結語

項目式教學模式在《自動化生產線安裝與調試》課程中的應用，使學生在項目完成的整個過程中成為主導，在團隊合作、技術技能水平等方面都有了顯著的提高。學生在全國技能大賽中也取得了很好的成績，同時為學生將來與企業進行零距離對接、崗位能力提升奠定了基礎。

[1]孫福才.項目教學法在自動化生產線安裝與調試實訓課程中的應用[J].哈爾濱職業技術學院學報，2012，(5)：99-101.

[2]李廣軍.項目教學法在自動化生產線安裝與調試課程中的應用[J].教育教學論壇，2015,12(10):184-185.

[3]楊帆，楊潔.自動化生產線安裝與調試課程建設研究[J].科技視界，2015第8期:176-177.

(編輯馬海超)

Exploration and Practice of Installation & Testing of Automatic Production Line Course Reformation

SUN Fucai, DU Liping

(Harbin Vocational & Technical College, Harbin 150081, China)

The key course of Installation & Testing of Automatic Production Line in the major of electrical automation technology must be reformed.This paper introduces the implementation process of the course reformation that adopts the project-based teaching method.It carries out how to improve students’ ability on active learning and practice, and a new reformation model of education and teaching to cultivate the professional talents majored in electrical automation technology.

course reformation; installation & testing of automatic production line; exploration and practice

2016-03-01

孫福才(1981—)，講師，哈爾濱職業技術學院電氣工程學院實踐教學科科長。主要研究方向：職業教育研究。

G712

B

1672-0601(2016)07-0069-05