淺析基于《自動化生產線安裝與調試》課程的理實一體化教學設計

尹余琴

【摘 要】“理實一體化”即把理論知識和實踐能力集中在一起進行的一種教學方法。

它打破理論課、實踐課和實訓課的界限，實現將理論教學、實踐教學、技術服務融于一體，在實驗室或實訓車間完成某個教學任務的教學方法。本文擬從選取教學內容、明確教學目標、解析教學要素、設計教學策略、實施教學活動、進行教學反思六個方面進行理實一體化教學的教學設計。

【關鍵詞】理實一體化；教學設計；供料單元

本文的理實一體化教學設計選取的是機電一體化技術專業的核心課程《自動化生產線安裝與調試》，并以其中的一個6學時的教學情境“供料單元的安裝與調試”為例進行分析，從選取教學內容、明確教學目標、解析教學要素、設計教學策略、實施教學活動、進行教學反思這六個方面來闡述。

1 選取教學內容

以《自動化生產線安裝與調試》中的情境二 供料單元為例進行分析，該單元的工作過程是按下啟動按鈕，頂料氣缸頂住料倉中的倒數第二個工件，推料氣缸將底層工件推出到出料臺，它是生產線中的起始單元，也是最簡單的單元，但也具有一定的綜合性和系統性，它綜合了機械技術、傳感測試技術、氣動控制技術、PLC控制技術等，同時又將傳感檢測、控制、執行與驅動等機構在PLC的控制下協調有序的工作，有機的融合在一起。

供料單元的安裝與調試的主要教學內容包括：（1）單元的基本組成、功能及工作原理的分析；（2）單元的安裝與調試的要點分析；（3）單元的PLC編程要點分析。根據崗位及職業發展的需求明確這部分內容教學的重點是：單元的生產工藝、安裝與調試、故障分析與診斷修復、PLC編程。根據前導課程教師和學生的反應明確教學的難點是單元的整體調試運行、故障分析與診斷修復。針對這些重點和難點內容，教師首先要優化教學手段，理論和實踐結合，增強學生的感性認識，同時加強比較和歸納，啟發和引導，并在項目實施時通過小組競賽法，充分調動學生的積極性，使學生逐漸掌握難點內容。

2 明確教學目標

在制定教學計劃之前，我們經過走訪與調研企業，與行業企業專家共同制定了工學結合的人才培養方案和課程標準。根據課程標準，明確這部分內容的教學目標包括專業能力目標、方法能力目標和社會能力目標。其中專業能力目標是要讓學生：（1）能在規定的時間內完成供料單元的安裝與調試運行；（2）能根據供料控制要求進行順序功能圖的繪制及PLC編程；（3）能進行系統軟硬件的故障分析和排除。方法能力目標是要讓學生具有一定閱讀、收集資料和信息的能力，具有分析和解決問題的能力。社會能力目標是要培養學生的探索創新和團隊合作的精神。

3 解析教學要素

首先一切教學能否取得預期的教學效果，是要看能否做到因材施教，因而教學前要進行學情分析。學生在學該課程之前已經學習過《電氣控制與PLC》、《液壓與氣壓傳動》、《傳感器技術》、《機械設計》等課程，有一定的專業基礎，同時通過對情境一 自動化生產線的整體認識的學習，學生已經對自動化生產線有了一個初步認識，對供料單元也有了一定的了解和感性認識；我們的學生普遍對實踐課較感興趣，他們的理實一體化程度高，爭強好勝，但他們學習主動性和積極性不高，所以教學時應合理選擇教學方法，應盡量做到因材施教、揚長避短。

其次是師資隊伍的配備。所有教該課程的教師必須是中級職稱以上，且長期從事《電氣控制與PLC》及《自動化生產線》的教學工作，有一定的專業教學基礎；同時必須配備相應的實訓指導教師，為學生在具體進行實訓操作時提供技術指導和幫助。

再次是實訓條件保障。必須配備有專門的自動化生產線實訓室，內有足夠的YL-335B自動化生產線實訓臺，確保每次實訓操作每臺上實訓的學生人數不超過6人。

4 設計教學策略

教學的過程是基于兩個理實一體化平臺，一個是我們自己開發的課程網絡資源，網址是：

http：//jxzy.jsahvc.edu.cn/suite/solver/classView.do？classKey=9730743；另一個是天津中德職業技術學院的，他們該課程早已被評為國家級精品課程，非常值得學習，網址是：http：//59.67.48.253/ZD-L/site_flash/index-kc.html，在這兩個網站均有關于供料單元拆裝與調試的電子教案和課件，學生在課前可進行網上預習，學習完了可在網上進行互動交流。整個教學的過程采用“教學做一體化”的模式進行，教是教會學生知識和技能，學是學習方法和原理，做是進行實踐和操作，三者的有機融合，讓學生在做中學，學中做，能充分調動學生的學習積極性、主動性，培養他們分析問題和思考問題的能力。

5 實施教學活動

整個教學活動的組織是以學生為主體，以教師為主導，采用教學做一體化的模式進行，分6個階段實施：①提出任務 教師應根據教學內容與要求設定任務目標，提出具體要求：供料單元基本組成、每一部分的功能是什么？ 供料單元的工作原理是什么？ 如何繪制工作流程圖并編程？如何繪制電路圖？如何進行安裝和調試運行？通過這些問題啟發學生思考要完成此目標需要哪些相關的知識和技能，哪些是學生已經具備的，哪些是需要新學的；對學生還不了解的知識和技能，教師可通過講授、實物演示或看視頻的方式傳授給學生，整個過程大約需要60min；②制定計劃 將學生分組討論，制定完成本單元工作任務的計劃；在對學生分組時，教師要先對每個學生的個性特點、知識水平、能力及綜合素質有一個大概的了解，然后采用“同組異質，組間同質”對學生進行分組，讓同組學生的理論能力、溝通能力、動手能力等形成互補，通過這種分組方法，可以激發學生的學習興趣，提高學生的競爭意識；學生活動是進行自主分析與討論、任務的拆分和人員的分配，制定實施計劃，約需30min；③方案決策 學生各組代表匯報計劃實施方案，然后教師對各組所列方案進行點評，引導學生做出正確的決策方案，約需20min；④任務實施 教師督查整個任務實施過程，進行現場的組織和管理，指導學生安全規范的操作；學生各小組成員分工協作在規定的時間內完成任務，這是學生知識和能力的結合和體現，約需120min；⑤任務完成情況檢查 學生各小組整理實訓臺，交驗任務完成情況，教師檢查各組學生完成情況，約需15min；⑥分析評價 首先是學生自評、互評，總結，任務實施過程中遇到哪些問題，怎么解決的？然后是教師對學生任務實施的情況進行點評和總結，并啟發學生進行任務的拓展分析與思考。分析評價包括5個方面：①工作計劃和圖紙；②零部件的安裝與連接；③連接工藝；④調試運行；⑤職業素養與安全意識。整個過程約需25min。

6 進行教學反思

教學不僅是教給學生知識，主要是培養他們理解、綜合運用及創新的能力，最重要的是要讓學生能學有所用、學有所思，這是在設計教學任務和實施教學過程中要不斷探究的問題。如果能開辟校企合作，讓學生了解并接觸實際生產一線的供料控制過程，一方面可以有效激發他們的學習積極性和興趣；另一方面為今后的工作奠定基礎。

【參考文獻】

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