基于光機電一體化綜合項目化實訓教學探索

張犇

[摘 要] 職業(yè)院校電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求學生具備電氣自動化設(shè)備的生產(chǎn)管理、安裝調(diào)試、運行、維護、產(chǎn)品銷售和售后服務等專業(yè)能力，教學過程中突出以學生為主體，教師為主導的教學理念、理論教學、動手實踐相結(jié)合的教學模式。其中以實踐教學為核心符合電氣自動化專業(yè)特色，也是企業(yè)單位對專業(yè)人才培養(yǎng)技能的需求。

[關(guān) 鍵 詞] 光機電；一體化；教學探索

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）19-0145-01

一、職業(yè)院校實訓存在的問題

1.實訓課程不能形成完整實踐教學體系，只滿足學生短期實訓需求，學生無法深入到實訓教學中去。實訓內(nèi)容僅僅滿足于單科實訓教學計劃，相對獨立，不能實現(xiàn)課程間的交叉互補。

2.現(xiàn)有自動化教學實訓設(shè)備作用基本都集中在對已有結(jié)果的實驗驗證，由教師演示、學生模仿，論證既有事實，很難激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新力。

3.實訓設(shè)備相對落后，無法真正對接企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，畢業(yè)入職的學生往往還要經(jīng)歷一段時間的企業(yè)培訓才能真正上崗。

二、光機電一體化綜合項目化實訓探索

光機電一體化綜合項目化實訓是對電氣自動化專業(yè)教學的改革摸索，其具體過程如下：

（一）光機電一體化平臺的搭建

綜合實訓搭建的平臺有別于傳統(tǒng)實訓設(shè)備，不是單純地認證實驗結(jié)果，而是對電氣自動化專業(yè)多門課程的一種有機綜合，并能結(jié)合前沿科技，是與時俱進的實訓平臺。

（二）教學過程的探索

1.項目化教學：教師在教學環(huán)節(jié)中要突出光機電一體化綜合實訓的優(yōu)勢，結(jié)合教學實訓任務，從單個基礎(chǔ)實訓入手，利用設(shè)備的開放性，有機組合多個基礎(chǔ)實訓，形成多樣綜合任務，再到最后完成競賽項目，由淺入深、循序漸進地深化教學內(nèi)容，剖析理論知識點，讓學生既能完成各課程的實踐教學又能不斷深入，在實踐中體會快樂，在任務學習中找到自信。

2.實訓教學的完整性：對于實踐教學，核心在于完善學習過程，而不是單純得到實驗結(jié)果。教師引導學生建立理論結(jié)構(gòu)和實踐體系相統(tǒng)一的知識框架，指導學生探究完善實驗步驟，必須強調(diào)實訓過程的完整性。

實訓過程：

（1）任務解析：對該項目任務書進行解析，學生繪制任務流程圖，簡化任務并分步實施，有助于學生理清思路，找到任務重難點。

（2）機械裝配是學生動手能力的一項基礎(chǔ)考核。傳統(tǒng)機械裝配要求學生能夠熟練組裝，速度要快，而新教學模式下更強調(diào)動腦裝配，只有思考優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)，才能加深記憶。學生利用柔性機械結(jié)構(gòu)件在功能完成的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化裝配機構(gòu)，部件呈現(xiàn)多樣化。這樣有持續(xù)發(fā)展學習能力的學生才是企業(yè)需求的技能型人才。

（3）電路連接是對學生電子線路的實踐考核，按照電路連接流程圖的指引，理清各單元回路關(guān)系和連接方式，在安全的環(huán)境下進行動手裝配。

（4）氣路連接：根據(jù)氣路回路連接圖使用氣管進行連接，通過節(jié)氣閥調(diào)節(jié)氣缸退縮速度，適中即可，要求氣動元件不能受力，綁扎氣管長度間距在50～80mm范圍內(nèi)，氣管預留不能太長或過短。

（5）程序編寫：針對不同年級的學生，可以使用不同的PLC模塊，進行編程實訓，掌握5種編寫語言：①梯形圖語言；②指令表語言；③功能模塊圖語言；④順序功能流程圖語言；⑤結(jié)構(gòu)化文本語言。

（6）整機調(diào)試：是整個任務的關(guān)鍵，機械機構(gòu)各部件只有不斷調(diào)試磨合才能順利完成任務。可分為部件調(diào)試和整機調(diào)試兩部分：部件調(diào)試是對傳感器、機械裝配、氣缸節(jié)流閥、電機等獨立單元進行控制，使其滿足實驗要求。整機調(diào)試可先進行靜態(tài)調(diào)試，斷開輸出負載的情況下，調(diào)試PLC。等各模塊調(diào)試正常后再聯(lián)機調(diào)試，接通PLC輸出負載回路進行調(diào)試，直至設(shè)備正常運行。

（7）平臺整理：試驗完成后對試驗臺進行清理，工具擺放、包裝物品、導線線頭等處理到位，符合現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境5S要求，培養(yǎng)學生形成良好的實驗習慣。

（三）創(chuàng)新意識的建立

由于該光電一體化設(shè)備的開放性，提供了創(chuàng)新拓展的平臺，如機械裝配：通過增加柔性機構(gòu)件，彌補傳統(tǒng)機械裝配的固定化，讓學生發(fā)揮自主能動性和想象力，簡化步驟，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，組裝更靈活的機械機構(gòu)。程序編寫也可以從多個角度出發(fā)，例如物料傳送位置控制，既可以使用傳感器感應控制，也可以使用程序中的時間繼電器控制傳送時間，鼓勵學生創(chuàng)新拓展，自主設(shè)計程序，增強競爭力。

（四）多方位考核

對學生進行分組實訓，人員自由組合，并進行自主任務分配，讓學生根據(jù)自身個性和特點取長補短，既進行學生個性化培養(yǎng)，又可以團隊合作，協(xié)同任務。各組在完成實驗后，展示作品成果，并使用思維導圖的方式進行總結(jié)，從任務設(shè)計、解析實驗流程、實施任務，再到實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，完成小組自評過程。各組的任務完成可能參差不齊，當其他組員聽取別人的總結(jié)時，可以提出自己的見解和疑問，各抒己見，調(diào)動學生學習熱情的同時，也能幫助學生觸類旁通、舉一反三，體現(xiàn)組間互評環(huán)節(jié)。教師評價注重對學生項目完成情況作出總結(jié)性評價，幫助學生彌補不足。

（五）課堂的延續(xù)性

教學課堂受時間、場地的局限性，往往效果有限，該平臺建設(shè)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在調(diào)動學生的積極性，涉及專業(yè)知識和設(shè)備較多，可以吸引學生有效利用課余時間，做一些電氣方面的創(chuàng)新發(fā)明，使課堂教學無處不在、無處不學。

針對電氣自動化專業(yè)的學生，有效利用綜合實訓平臺，構(gòu)建完善的實踐教學體系，以任務項目化、教學完整化、學習自主化、素質(zhì)綜合化為人才培養(yǎng)目標，推進實施“理實一體化”，對接企業(yè)技能人才需求，培養(yǎng)新型高質(zhì)量的綜合型人才。

參考文獻：

[1]劉桃.光機電一體化實訓項目的探索[J].科技風，2015 （23）：107.

[2]李利軍.基于PLC的光機電一體化實訓系統(tǒng)設(shè)計[D].鄭州大學，2013.