基于自動化生產線工作過程的課程改革探索

摘 要：本文采用基于工作過程的課程改革，強調培養學生的綜合職業能力，其課程設計打破了傳統單一化教學模式，將學習過程、工作過程與學生的素質、能力和個性培養聯系起來，強調綜合職業能力的發展。

關鍵詞：基于工作過程；課程改革；學習情境；工作任務

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.212

1 引言

《自動化生產線的安裝、調試與維護》課程是高職院校機電一體化專業必修的一門實踐性很強的專業核心課程。課程具有邏輯性強，涉及專業知識面廣，理論與生產實踐結合緊密等特點，所以學生學習起來會有一定的難度。但是目前的課程設計中，理論和實踐教學部分通常都是平行或分開進行，很難將這兩個學習場所的內容綜合起來，課時利用率低，效果不理想，并且學生在學習中也很難建立一種能適應工作過程的思維模式。因此，迫切要求對本門課程進行改革。

基于工作過程的課程開發方法是由德國Bremen大學于20世紀 90年代提出的，該方法又可稱為典型工作任務分析法。它強調培養學生的綜合職業能力，其課程設計打破了傳統單一化教學模式，將學習過程、工作過程與學生的素質、能力和個性培養聯系起來，強調綜合職業能力的發展，而不僅僅是職業技能的學習和訓練[1]。其中情境學習是基于工作過程的工學結合課程的特征，學習情境的創建要盡可能與工作情境相接近，知識的獲得是學生在學習情境中主動完成的，這里的“情境”是通過一個個具體的“典型工作任務”來決定課程的理念、目標、模式、內容、開發方法以及評價標準。使學生在實踐中學習，以達到課程建設的合理性、有效性、靈活性和實用性。

2 課程培養目標和學習情境的確定

準確的課程定位是課程開發的前提，通過企業調研和學生頂崗實習的跟蹤、調研和回訪，并廣泛參考同類同級院校同專業的教學改革情況，對相關工作崗位職能進行梳理，來確定該門課程所針對的崗位職能和培養目標。

并且在教學設計前，還要充分了解授課對象已有的知識、技能和態度，來安排教與學的進度，預測潛在的教和學中可能出現的問題和困難，最終確定課程學習的學習情境。

同時在組織教學過程中按照高職學生的認知心理和認知特點，遵循由淺入深、由簡到繁、循序漸進的學習規律。以自動線實訓裝置為載體，遵循“任務引領，工作過程導向”的職業教育教學理念。

3 典型工作任務

依據學習情境，我們對其涵蓋的工作任務進行分解，具體內容如下：

情境一：自動化生產線的認識。任務一：自動化生產線的功能認識；任務二：自動化生產線的組成結構認識。

情境二：供料單元的安裝與調試。任務一：供料單元機械結構安裝與調試；任務二：供料單元氣動回路安裝與調試；任務三：供料單元傳感器安裝與調試；任務四：供料單元電氣線路安裝與調試；任務五：供料單元PLC編程及調試。

情境三：機械加工單元的安裝和調試。任務一：機械裝置的安裝和調試；任務二：機械裝置氣動回路的安裝和調試；任務三：加工單元傳感器安裝與調試；任務四：加工單元電氣線路安裝與調試；任務五：加工單元PLC編程與調試。

情境四和情境五：裝配單元的安裝與調試。任務一：裝配單元機械結構安裝與調試；任務二：裝配單元氣動回路安裝與調試；任務三：裝配單元傳感器安裝與調試；任務四：裝配單元電氣線路安裝與調試；任務五：裝配單元PLC編程及調試。

情境六：分揀單元的安裝與調試。任務一：分揀單元機械結構安裝與調試；任務二：分揀單元氣動回路安裝與調試；任務三：分揀單元電氣線路安裝與調試；任務四：分揀單元PLC編程及調試；任務五：分揀單元組態程序設計。

情境七：整機調試。任務一：整機通信設置及總線連接；任務二：整機觸摸屏組態設計；任務三：整機調試運行及故障診斷與排除。

4 各情境中所包含的任務又涵蓋了以下的具體內容

氣動回路安裝與調試。通過配置的單桿氣缸、雙桿氣缸、旋轉氣缸、氣動手指等氣動執行元件和單控電磁換向閥、雙控電磁換向閥和磁性開關等氣動控制元件，可完成下列氣動技術的工作任務：安裝單缸動作回路；安裝氣動方向控制回路；調試氣動速度控制回路；安裝氣動順序控制回路；安裝氣動機械臂；安裝調試氣動系統。

電線安裝和調試。通過交流電動機、步進電動機、指令開關和傳感器的配置，可以完成以下電氣安裝工作的交流電動機的前向和反向控制電路連接；交流電動機的速度控制電路連接；步進電動機的控制電路連接；傳感器檢測電路的連接。

機械結構的安裝和調試。通過機電設備組件的配置、plc模塊、變頻器模塊、步進電機模塊、指令和開關及傳感器，可以完成以下機電設備安裝和機電技術工作任務：工件庫和工件推出設備的安裝和調試；搬運機械手設備的安裝調試；皮帶輸送線設備的安裝調試；物件分揀設備的安裝調試；機電一體化設備的安裝調試。

plc編程。步進電機控制程序的編制；異步電機正反向控制程序的編寫；異步電機速度控制程序的編寫；機械手控制程序的編制；皮帶輸送機生產線控制程序的編制；機電一體化設備控制程序的編制。

傳感器的安裝與調試。磁性開關的位置確定及安裝與調試；光電開關的位置確定及安裝與調試；光纖式光電接近開關的位置確定及安裝與調試；各種傳感器的靈敏度的調試。

參考文獻：

[1]汝宇林.基于工作過程的“工學結合”課程解讀與實踐[J].蘭州石化職業技術學院學報，2009（09）：54-60.

[2]梁生龍.基于行動導向的“自動化生產線安裝與調試”課程開發與實踐[J].機械職業教育，2016（11）：38-40.

作者簡介：王萍（1979-），女，陜西涇陽人，碩士，講師，研究方向：機電一體化及高職教育教學。