电气动实训总结范文

时间:2023-04-05 19:16:45

导语:如何才能写好一篇电气动实训总结,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电气动实训总结

篇1

摘要:近几年,据学校就业部门统计,机械设备装配与自动控制专业的学生就业存在专业不对口、就业质量不高的现象。通过调查,笔者发现主要是因为机械装配工、操作工技术要求高,学生在校所学无法满足企业工作需求。这反映出学校课堂枯燥的理论教学、钳工实训沿用单一的基本功训练,与技校走内涵发展、毕业生高质量就业的趋势不相适应,因此进行实训教学改革势在必行。

关键词 :教学改革装配钳工实训

机械设备制造过程就是市场调研、设计、下料、制造毛坯、热处理、机加工成零件、热处理、装配成机器设备、检测合格、涂装、售后安装调试的过程。一台机械设备,包含机械、液压与气动、电气控制三部分零部件,三者有机结合,缺一不可。装配钳工实训教学,应该围绕学生高质量就业这一目标,培养学生具备一定的装配图读图知识,一定的机械装配、液压气动系统、电气设备系统的动手安装调试能力。

一、成立教改与安全管理机构

由机械专业科长任组长,负责调查研究、结合本校实际提出钳工实训教学改革思路和构建实训项目,负责项目实施过程的协调与改进。由相关专业教师任组员,负责项目实训教学内容的制定与实施。由科长、任课指导教师和学生安全员组成安全管理机构,负责进行课前学生安全教育、日常教学的安全检查与隐患整改,确保教学安全。

二、制定项目

以培养具备一定识图能力及机械装配、液压气动系统、电气控制系统安装调试能力的装配工为目标,制定实训教学项目如下。

项目一:平口钳拆装与零件测绘。主要内容为平口钳的拆装,平口钳零件图、装配图绘制,教学目的是让学生熟悉平口钳的结构与原理,掌握零件图绘制、装配图读图知识。

项目二:平口钳制作。主要内容为平口钳的非标零件钳加工,螺杆车削加工和平口钳装配,教学目的是让学生掌握钳工基本技能,普车基本技能和平口钳的装配技能。

项目三:CA6140主轴箱拆装。主要内容为CA6140主轴箱传动演示,CA6140主轴箱拆装,教学目的是让学生掌握皮带传动、齿轮传动、链传动的装配,掌握主轴传动精度的调整方法,掌握双向摩擦离合器和制动器的调整方法,熟悉传动系统图的读取方法。

项目四:液压与气动回路的组装与调试。主要内容为液压、气动、电气元件认识,液压、气动回路的组装调试与电气控制回路连接,教学目的是让学生掌握液压、气动元件的结构原理与应用,认识常用电气元件的应用与接线方法,掌握液压气动简单回路的组装与调试。

三、项目实施

1.平口钳拆装与零件测绘

机械制图与CAD科任教师作为项目负责人,对班级进行分组,发放平口钳和工量具,指导学生进行平口钳的拆卸,布置钳座、活动钳口、方形螺母、螺杆、钳口板五个非标零件的测绘任务。学生分组自行讨论,制订工作计划表,确定工作步骤和程序,经教师审核通过后,分工合作。教师依据工作计划表,对各组进度检查督促,巡回指导学生正确使用工量具、查阅制图资料,纠正绘图错误。测绘作业完成,各组内部自评后,教师逐组进行检查评价,图样归档保管。

2.平口钳的制作

钳工工艺学一体化教师作为项目负责人,对平口钳制作任务进行细分,下达各阶段的实训任务,分别是钳座制作、活动钳口制作、钳口板制作、方形螺母制作、螺杆制作、平口钳装配。

教师根据平口钳制作所涉及的钳工基础知识和技能进行讲授,要求讲透划线基准的选择,量具的读数原理和计数方法,钳工工具的应用范围和正确使用方法,钻床、车床的安全操作规程等专业知识;演示划线、錾削、锯削、锉削、攻丝等钳工基本技能和车床、钻床的操作规范,分阶段布置作业和进行安全知识考核。

学生以组为单位,在多功能教室阅读全套零件图和装配图,复习查阅《钳工工艺学》《装配钳工工艺学》,讨论制定各零件加工工艺规程,填写零件加工工艺卡片,提交指导教师审核。

按零件加工工艺卡片内容,学生领取工量具和毛坯,在钳工车间进行钳座、活动钳口、方形螺母、钳口板的加工,在普车车间进行螺杆的加工。

平口钳装配,依据装配图样和装配工艺卡片,领取标准件,采取修配方法进行装配,直至符合装配图样的技术要求。

学生作品的评价与优秀作品展示。首先各组分别对各自所制作的零件和平口钳成品进行自我评价,互相对照完成初评。然后教师依照图样要求和自评结果,结合平时作业完成情况和操作的规范性进行综合评价,选择优秀作品在车间展柜展出。

3.CA6140主轴箱拆装

钳工工艺学一体化教师作为项目负责人,对CA6140主轴箱拆装任务进行细分,制定各阶段教学内容,分别是主轴传动知识学习,拆卸工具选择与主轴箱拆卸,装配基础知识学习,装配工量具的选择与主轴箱装配,主轴箱的调整与主轴旋转精度检验,实训总结与答辩。

教师通过CA6140主轴箱传动演示、实物与多媒体结合讲授,让学生感性认识皮带传动、齿轮传动、链传动,掌握传动机构装配基本知识和装配基本要求。

学生以组为单位,编制CA6140主轴箱拆装进度计划,通过指导教师审核后,进行拆装实训,学习掌握以下装配知识和技能:CA6140主轴箱拆装所需的通用工量具和专用工量具的使用方法;螺纹连接、键连接、销连接、过盈连接的装配要求与方法;皮带传动、齿轮传动、链传动的装配要求与方法;摩擦离合器、滚动轴承、轴组的装配要求与方法。理论与实践相结合,实操训练有效促进了学生学习理论知识。

考核评价穿插在拆装过程中进行,拆装技能和工作页填写规范综合评价,技能考核项目有:卸荷式带轮的装配和带轮跳动量的检查方法,链传动装配与链条下垂度的调整方法,主轴箱箱体孔距、孔系平行度、孔中心线同轴度误差的检验,齿轮啮合质量检验方法,摩擦离合器和制动器的松紧调整方法、主轴旋转精度的检验与调整方法。

4.液压与气动回路的组装与调试

液压与气动技术一体化教师作为项目负责人,制定实训各阶段任务和工作页,下达任务到每位学生。实训内容与步骤依次为液压与气压传动原理学习,液压气压元件拆装与结构原理,液压气压传动回路与仿真训练,常用电气元件的认识与接线训练,电气控制回路连接与PLC编程训练,液压气压传动回路的组装与调试。

教师依据《液压与气动技术》教材编写液压与气压传动一体化讲义,向学生讲授液压气压传动原理和在机械设备中的应用,使学生明确液压气动的重要性,提高学习兴趣。

学生明确液压气动实训任务,按照认知渐进而强化的学习规律,分阶段进行训练。第一阶段对液压气动的动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件、液压油分类认识,通过铭牌熟悉元件的符号、性能、应用范围;第二阶段通过元件拆装训练,学习元件内部结构原理,故障维修知识,进一步提高装配动手能力;第三阶段使用仿真软件学习液压气动的换向回路、压力控制回路、速度控制回路,然后在液压气动实验台进行回路组装与调试,记录学习回路的性能特性;第四阶段常用电气控制元件的分类认识,掌握元件符号、性能参数和应用,并进行接线训练;第五阶段通过PLC软件学习,了解常用编程指令,掌握简单控制回路的编程;第六阶段在实验台上组装自动控制的动作顺序回路,行程控制的自动换向回路。

考核评价从安全知识考核,应知理论知识,元件拆装、回路组装与调试技能,日常行为规范四方面进行评价。

四、小结

篇2

关键词 气动回路;理实一体化;气动实训

中图分类号:G642.44 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)04-0119-03

1 引言

机电一体化等相关专业的高等教育过程应以服务为宗旨,以就业为导向,以生产实践教学为培养手段,以提高实践能力为培养目标,为车辆、食品、机械等制造性行业培养有工程素养、有实践技能的一线优秀操作与指导人员。工程训练是工科学生在高等教育阶段最重要的实践环节,在应用型复合人才培养过程中具有不可替代的位置。气压传动是以压缩空气为工作介质来传递动力的控制信号的一门自动化技术。随着工业生产自动化技术的发展,气压传动在工业生产的各部分得到了广泛的应用。

气压传动实训是现代工程训练中比较新颖的实践性教学模块,是对学生进行机电一体化专业工程实践能力培训的重要过程,其教学成果可完善现代工程训练体系,提高高等教育的教学质量与教学水平。

目前国内部分高校因经费缺少、重视程度不够等原因,气压传动实训环节在各高校中开展的并不多。特别是在一些重点院校中,大量的教育经费被分配到了实验室等教学环节,而对于与生产实际紧密联系的实践教学环节投入明显不足。

为了解决上述问题,本文提出理实一体化教学模式下的气动工程训练教学方式,以工程实训教学为背景,引入气动教学内容,改善传统的实训教学模式,对实训教学方案进行创新和改进。给学生提供充分的发挥空间,为培养具有创新意识和创新能力的工程技术人才提供技术支持和开展平台。

2 理实一体化气动工程训练教学内容的设计

传统的工程训练教学过程中,对气压传动等实用性强的新型实训内容并不重视,开展教学活动的高校十分少见,教学内容也并不规范。理实一体化气动工程训练教学内容在以往教学模式基础上进行改进,结合实践性教学环节中最有利于学生掌握教学内容要求的方式展开教学活动。

气动工程训练教学内容设计如下。

教学主题:气压传动工程实训的操作与设计。

教学目标:掌握气压传动基本物理知识;掌握气动控制元件的原理及特点;掌握连接简单气动回路的方法;掌握简单气动回路的设计方法。

教学情境:教师讲解为基本形式,讲解过程中穿插学生日常生活实际中常见的各类气压传动案例。

教学形式:归纳式、实践活动式等。

教学用具:气源装置、气缸、方向控制阀、节流阀,连接管若干。

教学步骤:1)通过讲解、示范演示的方式使学生了解气压传动的基本工作原理;2)指导学生自行连接压力控制回路、速度控制回路、往复动作回路、顺序动作回路、延时动作回路等气动基本回路;3)指导学生以二位五通手动换向阀的排气节流速度控制回路为基础,设计不同要求的气动控制回路。

教学课时:4课时/机械类,3课时/非机械类。

教学思路:通过讲解、操作等教学活动,学生可以理解各基本气动回路的工作原理。

教学流程如图1所示。教学过程中的主要内容可根据具体情况进行选择。例如,单作用气缸速度控制回路如图2所示;顺序动作回路如图3所示。

3 理实一体化气动工程训练的教学实例

本文以二位五通手动换向阀的排气节流速度控制回路及其等效回路的设计为例,采用理实一体化教学法,在工程实训过程中对学生进行基本工程训练。

所需元件:一个气缸、一个二位五通手动换向阀、两个节流阀、若干根连接管。

教师操作:连接系统。首先把二位五通手动换向阀的进气孔P接到气源上,二位五通手动换向阀上的出气孔A接到气缸的下端,另外一个出气孔B接到气缸的上端,排气孔O1、O2各接一个节流阀。回路连接结构如图4所示。

回路分析(讲解):打开气源(压缩空气),看图中的原始状态是PB通,AO1通。即:压缩空气由P孔进入从B孔出来直接进入气缸的上端,活塞杆下降,下降的同时气缸里面活塞底部的气体由气缸下端的孔排出到二位五通手动换向阀的A孔,再然后到O1,调节O1侧的节流阀,控制气缸下端排出气体的量,排气的量直接影响气缸上端进气的量,从而就会看到气缸下降的速度发生变化,气缸运行速度的快慢取决于节流阀调节的大小。

教学互动:问答形式。让学生思考问题:如何实现气缸上升?

教师操作:换向,即动一动二位五通手动换向阀的小手柄。

现象分析:二位五通手动换向阀换向到了另一档位上,进气孔P不再和B通而是与A通(即PA,BO2), 这时气源的气体(压缩空气)就进入到了气缸的下端,活塞杆上升,活塞上部的气体由气缸上端的孔排出到二位五通手动换向阀的另外一个出气孔B,再然后到O2。调节O2侧的节流阀,控制气缸上端排出气体的量,排气的量直接影响气缸下端进气的量,就会看到气缸上升的速度发生变化。

教学总结:此回路中气缸上升与下降的进气量没有受到任何元件的限制,气缸的运行无论是上升还是下降,之所以产生速度变化是原因气缸两个方向排出气体的量分别受到两个节流阀的限制,调节各节流阀气缸运行的速度随之发生变化——排气节流速度控制回路。

创新设计:给学生提供基本元件,按教师要求对气动回路进行设计。

1)设计要求:用二位四通手动换向阀代替二位五通手动换向阀。答案如图5所示。

教学总结:用二位四通手动换向阀代替二位五通手动换向阀同样可以做出排气节流速度控制回路。

思考题:二位四通手动换向阀做出的排气节流速度回路与用二位五通手动换向阀做排气节流速度回路的区别在哪里?

解答:显然用二位四通手动换向阀做出的排气节流速度回路气缸上升、下降的速度是一致的,因为二位四通手动换向阀只有一个排气孔。二位五通手动换向阀做的排气节流速度回路上升、下降的速度是不一致的,因为二位五通手动换向阀有O1、O2两个排气孔。

2)设计要求:用二位五通手动换向阀做出的排气节流速度回路达到二位四通手动换向阀做出的排气节流速度回路的效果。

方案1:把图4的O1、O2两侧的节流阀调等量。

方案2:在二位五通手动换向阀的O1、O2位置接一个三通,整个回路接一个节流阀,如图6所示。

4 理实一体化气动工程训练教学的预期效果

理实一体化气动工程训练教学的教学模式旨在使理论教学与实践教学相结合。密切结合教授与工程实践的合作,相互学习,共同提高。将实践教学同理论教学结合起来,让学生直接参与到生产实践中,在实践操作过程中带着设计目标,使学生真正理解理论知识,掌握气压传动的基本原理、工作过程等,增强学生的学习兴趣,使学生在学习、实践及总结的过程中提高能力,达到事半功倍的教学效果。通过教学互长的形式,积极互动,探讨创新,在教学中将理论与实践相结合,充分发掘学生的创新、研发能力,培养学生的分析问题、解决问题的综合能力,使课堂的教学质量和效率得到更大幅度的提高。

理实一体化气动工程训练教学成果应用到工程训练中心气动教学模块当中,计划开设两学时的实践/实验教学课程,每年可承担5000人次的教学任务。本教学模式的成果不但可以大大降低工程训练的教学成本,还增加了实训内容,扩充工程训练内容,达到较好的教学效果。

本设计成果可应用于机械、汽车、材料、交通、管理、通信、电子、仪电、生物与农业等学科本科生的工程实训教学环节。此外,本设计成果也可用于高等教育本科生教学阶段高年级学生的生产实习教学过程。

5 结论

提出一种新的理实一体化气动工程训练教学解决方案,培养学生的工程设计、创新等综合能力,提高工程训练教学质量。对原始的气动教学经过改革创新,结合教学实践,用教学的实际案例在气动工程训练教学中启发学生的开创性思维,调动学生的动手操作积极主动性,培养更多理论能力扎实、工程实践能力强的机电一体化复合型人才。

参考文献

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[3]张宏友.液压与气动技术[M].大连:大连理工大学出版社,2006:76-81.

[4]高声亮,黄志昌,周超英.机电一体化气动教学系统的电气动控制设计与研究[J].机械工程师,2005(12):50-52.

[5]陈辉.理实一体化教学方法在《液压与气动》课程中的实践[J].机械管理开发,2012(2):173-174,176.

[6]苏万清,刘棣中,姜江,等.液压与气压传动实验教学模式的改革与配套设施的开发[J].装备制造技术,2007(7):119-120,128.

篇3

[关键词]SPOC;O2O;教学模式;设计;实践

一、引言

2020年5月26日线上听取了北京职业教育工作推进会,其中《关于深化职业教育改革的若干意见》强调要以课堂教学改革为抓手,支持学校充分利用信息技术开展人才培养模式改革,提升教学效果,满足学生个性化学习的需求。在强化实践的同时,鼓励教师利用信息技术开发智慧课堂,促进学生自主、泛在、个性化学习。在“互联网+”背景下,如何运用教学资源和教学模式推进高效教学模式的改革,提高人才培养的质量成为当前教科研工作的热点。基于SPOC与翻转课堂的理念,以“液压与气动技能训练二课”为例开展O2O混合教学模式设计创新与实践,推进课堂教学模式的改革,构建新型高效课堂。

二、在“液压与气动技能训练二课”教学中应用的可行性分析

对基于SPOC与翻转课堂的O2O教学模式在“液压与气动技能训练二课”教学中应用的可行性进行分析,确保教学模式设计与实践的可实施性。

(一)教学背景分析

“液压与气动技能训练二课”是将理论知识的应用、实践技能操作和职业素养教育进行有机融合,培养学生分析和解决问题的综合能力,同时选拔优秀学生代表学校参加北京市中等职业学校技能比赛或全国职业院校技能大赛,做人才储备。二课是利用7、8节课余时间进行技能训练,以往教学教师会准备PPT和相关知识点的视频先给学生讲,再进行实践技能训练。往往学生在上完6节课后会感觉疲倦,精力状态较差,接着继续听课对知识的内化大打折扣,同时实践技能训练的时间不充分。二课学生主要来自二、三年级,学生理论功底薄弱,有不同年级的跨度,掌握知识层次与学习层次不同。液压和气动的元件结构比较复杂,同时元件的原理抽象,单从原理图入手学生不容易理解和接受,在没有理解原理的情况下,液压与气动回路运行实践操作不易掌握,教学效果较差。教学模式的与时俱进,为提升学生学习知识的效率及实践技能操作水平提供了很大的助力。

(二)教学模式分析

2020年上半学期通过京铁电校微学习与自主测评平台开展了线上“液压与气动技能训练二课”空中课堂教学,线上教学模式得到学生普遍认可,但实践技能操作脱节。没有线下实践技能操作的二课,线上知识不能有效地内化,因此教学效果并不理想。相比于线上教学,线下实践技能操作和师生面对面的交流互动则更有助于促进学生对理论知识的内化。假如将理论知识学习的内容放在线下课堂进行,那么师生之间的交流互动的时间和机会都将相应减少,同时技能训练的时间也相应减少,显然难以实现对传统教学的创新与教学成效的提升。在基于SPOC与翻转课堂的理念中,SPOC(SmallPrivateOnlineCourse)是指小规模有限制条件的在线课程,其中Small是指学生规模数量相对小,相比MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)是指大规模开放的在线课程,例如智慧职教平台、中国大学MOOC(慕课)等知名平台,而SPOC的规模一般在几十人到几百人之间。Private是指线上课程对学生加入有条件限制,加入者要达到课程要求才能加入SPOC的课程。OnlineCourse是指在线课程,即通常所说的网络课程。翻转课堂与O2O教学都充分发挥了线上与线下结合的教学优势,突破学习时空的限制,满足学生个性化学习的需求,翻转课堂中的线上学习、线下内化的教学理念为O2O教学开展提供了理念指导,而O2O线上线下随时都可以进行知识传递与知识内化的教学思想是对翻转课堂理念的进一步扩充。

(三)可实施性分析

首先该二课班有限制性入班要求和学生的数量,要测试合格后才能入选,以机电技术应用专业(3+2)和电气技术应用专业(3+2)学生为主,该班限额招收20人左右。从以往教学经验来看,学生学习更容易接受直观、形象的教学方式,而且学生具有动手能力强等特点。以液压与气动系统装调与维护项目的一体化教学,把知识化内容放在线上,线下课堂着重实践技能训练,线上理论知识与线下技能训练相结合,用理论知识解决实践中的问题,强化实践能力教学,促使学生能够自主学习,在做中学,在做中教,充分发挥学生的能动性。将线上教学与传统课堂教学有机融合、优势互补,把线上学习资源与课堂的技能训练结合起来,为此,以“液压与气动技能训练二课”为例设计实践基于SPOC与翻转课堂理念的O2O混合教学模式。

三、翻转课堂理念的O2O教学模式设计与实践

(一)准备阶段

本课程授课对象从二、三年级报名的学生中选拔,课前所有学生均需注册京铁电校微学习与自主测评平台账号,并加入“液压与气动技能训练二课”QQ群或微信群。教师根据学生的掌握知识和技能操作的水平情况,分成不同小组,考虑到优势互补的原则,每个小组5~6人,同时每个小组在每一时段的学习任务不同,充分发挥学生团结协作、教师积极引导的作用。合理使用信息化的教学手段,提升课堂教学效率。基于京铁电校微学习与自主测评平台,利用智慧职教平台的相关课程资源转换成微课形式的教学内容,仿真软件、动画演示软件内容、难度适宜的练习题等内容根据任务不同分别到京铁电校微学习与自主测评平台。以THPHDW-1型液压气压传动综合实训系统台、气动实训室YL-102型气电实训综合台等实训设备为线下课堂技能训练提供有力的保障。

(二)教学阶段

1.课前阶段在线上学习时,学生登录京铁电校微学习与自主测评平台,查看学习任务单(例如三位四通电磁换向阀换向回路)。通过观看教师提供的液压系统元件的微视频、动画演示内容,模拟液压与气动仿真教学软件———液压系统,如图1所示,学生结合三位四通电磁换向阀换向回路微视频及其他学习资源,尝试分析回路原理图,如图2所示,开展自主学习与探索。在线上学生可以访问“课程答疑”讨论学习任务的内容,教师进行答疑解惑,学生在讨论和聆听教师或同学的建议过程中也可找出自己的不足之处,进行反思与总结。如果遇到个别疑问线上无法解决时,做好笔记,在线下听老师辅导。借助京铁微学习平台的测试系统,完成本次任务的习题测验。线下实践技能训练时,就本节课学习任务内容开展练习,进行理论知识内化以及技能的提升。首先是回顾课前知识,教师引导学生回顾三位四通电磁换向阀换向回路的知识点,用时大约8~10分钟。对课前学习过程中存在的共性问题进行集中讲解,在讲解过程中,如果学生还有其他个别知识点有疑虑或不清楚,教师统一回答,其他同学聆听的过程也是一个学习的过程。课前知识达成共识后安排学生进行实践技能训练,先用大约10~15分钟,在安全的前提下让学生尝试去练习。教师不答疑解惑,加强巡视同时先不指导学生,观察学生操作的过程。时间到后把学生再集中后统一解决初次练习过程中的问题,培养学生自主学习的能力。学生通过分享问题、解决问题的过程,同时实践操作技能也相应提升。然后是技能的巩固,给大约30~35分钟时间继续技能的巩固练习。最后各小组成果汇报。学生利用手机将汇报信息上传到京铁电校微学习与自主测评平台,教师把汇总的信息投影在大屏幕上,通过分析成果汇报,学生之间相互学习,互通有无,教师参与补充完善,同时为各小组的汇报成果打分。3.课后阶段学生登录京铁电校微学习与自主测评平台,对自己没有理解的知识点可以利用课前的学习视频再次观看,促进知识点的内化。学生可以根据自身掌握情况,选择难度较高的拓展性知识学习,例如三位四通换向阀中位的不同机能功能。学生在线下学习时,可以通过“液压与气动技能训练二课”QQ群或微信群互动学习,就课堂中因时间限制没有深入展开的话题,继续讨论探究。

(三)评价阶段

课程评价采用过程性评价加总结性评价,其中过程性评价均包括线上评价与线下评价,其中每个阶段过程性评价占10%,总结性评价占30%。在每个任务学习结束后要进行线上评价,教师借助京铁电校微学习与自主测评平台对学生的各项学习打分,使学生及时有效地得到反馈,通过学生成绩分析对课堂教学提出改进意见。线下评价是小组汇报结束后教师进行评价,小组长评价。总结性评价则是在本学期的期末,教师以赛题的形式对所有学生进行线上与线下综合考核。学期末总成绩由过程性评价与总结性评价的结果确定。并把成绩反馈给学生,使学生对本学期学习过程有总的了解,教师可为调整下学期的教学做参考。

篇4

论文关键词:工业案例;项目教学;行动导向

随着电子制造业、医疗器械、轻工业等产业的迅速发展,气动技术应用越来越广泛。然而,既具有良好的气动知识理论基础,又具备较强的操作实践能力的高技能人才极为短缺。“气动技术”是机电一体化专业一门重要的专业技术课,具有实践性较强、与生产实际联系紧密的特点,主要任务是培养学生对气动系统进行分析、设计,安装、调试、维护及诊断和故障排除三项能力。传统职业教育教学中“教师讲、学生听”的教学形式很难实现这一目标,无法实现对学生职业能力的培养,因而严重地影响了人才的培养质量。改革传统职业教育模式势在必行。

一 、传统教学与项目教学比较

课程是职业教育实施的重要环节,是关系职业教育和发展的核心要素。传统的职业教育课程存在着学科化倾向和重理论知识教学、轻实践能力培养等问题。这种教学模式带来的后果:传统学科型教学模式仍然从学科出发,以学科知识为主体,由于课程没有根本性的变化,教师的理念、教学方法以及实践教学等都没有根本性的转变;对学科性知识学习存在困难的高职学生无法适应教学模式,教学效果差,缺乏真实工作氛围熏陶,学生职业素养难以养成;教师习惯于按所选教材组织内容授课,不善于研究授课内容在专业培养目标中的作用,缺乏不断参加生产实践、学习生产现场新技术、新工艺、新知识的主动性;课程设置缺乏弹性,不能满足学生个性发展和不同工作岗位的需求。

项目教学法的特点。实践性:项目的主题与真实世界密切联系,学生的学习更加具有针对性和实用性;自主性:提供学生根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会,学生能够自主、自由地进行学习,从而有效地促进学生创造能力的发展;发展性:长期项目与阶段项目相结合,构成为实现教育目标的认知过程;综合性:具有学科交叉性和综合能力的运用的特点;开放性:体现在学生围绕主题所探索的方式、方法和展示、评价具有多样性和选择性;评价特点:项目教学的评价注重学生在项目活动中能力发展的过程,测评内容包括学生参与活动各环节的表现以及作业质量。

二、教学项目的开发

项目课程的核心之一是项目承载知识,即把知识均匀地分配到各个项目中去,彻底地以项目为单元分解原来的知识体系,打破思维定势,不要求学生立即掌握一个项目所需要的所有知识,而是在完成每个项目细化的模块中分配的具体工作任务的过程中领悟知识点和技能,项目的优化与选择就成为项目课程顺利实施的前提条件。

1.工业案例收集

收集工业案例的渠道主要有两种:在与企业的交流与合作中,教师通过深入企业,利用问卷、访谈、研讨、调研和访问工程师等方式,结合自身教学,进行工业案例收集与汇总;学生在企业的实习过程中的实际案例反馈以及教师对学生毕业设计的搜集及归纳。

2.制订向项目课程转化标准

课题组教师根据课程培养目标、教学大纲、教学内容和教学计划,制订工业案例向项目课程转化标准,设计并制作实训项目。实训项目按照教学计划编排顺序,汇总成册。实训项目应将培养学生的职业能力作为出发点,要涵盖某一阶段教学目标所涉及的知识,可以是一门课程的教学内容,也可以是以某一职业能力为核心的课程体系。教师设计的实训项目,要以学生为中心、教师为主导、兴趣为主线,使学生在完成任务的过程中掌握知识、技能和方法,并学以致用,触类旁通。

三、项目课程教学实施

进行现场教学,坚持以“学生为主体、教师为主导、能力为主线”的指导思想,最大限度培养学生的动手能力、参与能力和创造能力,激发学生自觉学习的主动性。要获得上述效果,应遵循基于多元智能的人才观和基于因材施教的原则。在每个项目的教学实施中,采用基于工作过程的行动导向教学方法,按照工作过程的六个步骤:资讯、决策、计划、实施、检查、评价进行,培养学生的综合素质。

教师首先明确课程的专业定位是:通过本课程的学习,学生掌握气动和相关电气知识,能够正确选用和使用元件,熟练绘制气动回路图,掌握气动回路的基本操作规程,能对简单的气动系统进行故障分析与调整,能进行气动系统的基本设计、安装、调试和维护。根据气压传动控制方式不同将控制分为纯气动、电气动控制,每种控制方式通过不同工业案例进行项目设置,共十多个教学项目。各项目之间既存在并列又包含递进关系,通常3~4个小项目之后就有一个综合性项目,而综合性项目涵盖了小项目的全部知识和能力目标。小项目的实施将学生对课程的兴趣引入最大点,并熟练掌握项目实施的基本步骤,综合项目的实施将会水到渠成。项目具体实施步骤如下:

1.资讯阶段

在项目课程的开始阶段,教师首先利用多媒体课件如视频或Flash等播放气动技术应用的实际场景,导入本次项目的内容,激发学生学习兴趣。但学生从对气动知识的一无所知到能设计气动回路必须有一个从简到难、从模糊到清晰的学习过程。例如项目1:工件推送装置。一个按钮按下,气缸伸出、回缩往复运行,并且运行速度可控可调;松开按钮气缸回缩到位停止运行。此项目的子任务主要包括:方向控制、速度控制元件选型使用,仿真软件设计和搭建实物回路运行调试。教师可以从一个更简单回路设计开始教学,用一套气源装置、一个手控按钮阀、一个气缸和若干气管搭建一个最简单的回路。实物的搭建为学生提供了真实的动态场景,老师鼓励他们模仿搭建此回路;模仿成功后的实物运动提高了学生的动手意识,进而增强他们探知究竟的心理;之后将此回路所用元器件的图形符号绘制在黑板上,并逐一进行讲解,使学生彻底明白此回路的构成和运行原理;最后通过示范仿真软件的使用,为学生提供自我学习和设计的舞台。简单项目示范性讲解完成后对项目1进行题目分析,主要是运行过程和所用元器件的分析,对未知元器件进行讲解,使学生对项目有个整体的了解,并使学生明确通过本项目的学习、管理、设计和制作可以达到的相关职业能力,让学生做好项目设计和制作的相关准备。作为第一个项目,教师的讲解和示范工作较多,根据项目的不断进行,教师在此步骤中的工作不断弱化,最后变为关键知识点的引导性讲解。 转贴于

2.决策计划阶段

分析任务、制订计划。在教师的指导下,学生以小组为单位对教师精心设计的任务进行分析,对任务进行分解,通过小组成员的讨论,制订任务完成的详尽计划,此计划作为学生学习情况评价的因素之一。学生要根据小组成员的成熟程度、小组成员的合作技能及学习任务的难度进行合理分组。把不同学习能力、学业水平及具有不同兴趣爱好的学生分到一个组,可以在一定程度上实现优势互补。

3.实施阶段

小组协作、完成任务。小组成员根据制订的计划和分工情况,开展学习。学习过程要有阶段性成果。阶段性成果可以通过网络的形式进行各小组间的经验交流,通过组内交流不断地完善阶段性学习成果,从而促进任务的圆满完成。除了完成任务、学习知识以外,每个组员还要与其他组员更有效地合作。学生根据自己的兴趣、能力,经过小组协商自主选择角色,承担相应的任务。在设置角色任务时,不设固定小组长,每一个角色都是完成任务不同阶段的小组长,这样可以使学生在小组学习中都发挥积极主动的作用,在一定程度上避免任务只有小组中个别成员完成的情况,同时也利于学生综合素质的培养。

4.检查评价阶段

学生最后的学习成果通过电子演示、文稿等多种方式在全班学生面前展示、交流与沟通。根据教师提供的评价量规,通过组内评价、组间评价和教师评价,对学习过程和学习成果进行总结性评价并将完成任务过程中积累的经验进行交流。

四、项目课程考核与评价

作为教学活动的必要组成部分和人才培养的重要环节,服务于课程建设和人才培养目标的课程考核必须充分体现其有效的鉴定、教学和调试作用。评价既要注意对技能和成果进行评价,也要对学生的态度和方法进行评价。

1.过程评价与结果评价相结合

改变了“一卷定乾坤”的单一考核方式,对学生的考评方法实行多样化和过程化。项目课程的实施不仅注重学生最终学习的结果,要关注学生的学习过程,更要关注他们在学习活动中所表现出来的情感与态度。在项目教学的过程中激发学生的学习兴趣,使学生在学习中由被动变主动,培养学生的研发创新能力以及自已查阅资料能力,锻炼了学生的反思习惯与问题解决能力。过程评价的运用就保证了最终教学目标的完成。只有过程评价与结果评价两者相结合,才能保证项目课程教学的质量和学生的学习水平,确保最终教学目标的达成。

2.教师评价与小组评价、个体评价三者相结合

在项目开展过程中小组成员相互合作完成项目活动,项目完成后教师要详细地对每一个小组的成果进行综合性的评价,同时结合各个小组之间的互评,作为项目成果的最终评定。小组互相评价的运用,有助于激发班级各小组之间的竞争意识,促进小组成员间互动关系的形成,培养学生的团队合作精神以及集体荣誉感;在对小组评价的同时,教师对学生个体也要进行评价,关注每个学生的成长,将学生在小组中的表现作为其个人评价的重要组成部分;将学生的小组评价与个人评价联系起来,既关注小组活动的开展,又照顾学生的个体差异。

3.理论与实践一体化评价

项目课程将理论学习与实践学习有机紧密地结合起来,实现理论与实践的一体化以及理论教学与实践教学的一体化;而在评价中也应该将应知和应会结合起来评价,评价应该突出两者间的相关性。理论与实践一体化评价打破传统将考试作为唯一评价手段的垄断,采用评价主体多元化的方式,及从学生自己、小组成员及教师等不同角度来评价学生的学习效果。在每一个项目学习结束后进行一次考核,其中应知内容采用卷面考试,应会技能通过过程考核,学期结束再进行最终的考核。

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关键词: 自动生产线 课程考核 教学策略

引言

《自动化生产线安装与调试》课程是职业院校机电类和自动化类专业的核心课程之一,涉及机械技术、电工电子技术、气动技术、传感器技术、可编程控制技术等相关知识,是一门综合能力较强的课程。通过本门课程的学习,要掌握典型自动化生产线的运行控制原理、安装与调试的基本技能,以及完成对整个生产线的安装调试任务,教师采用合适的教学方法和手段,并合理地对学生进行考核是提高教学质量,达到较好教学效果的前提。

1.教学方法

“自动生产线安装与调试”涉及的内容和知识而很多[1][4],在教学工作中应注意突出重点,多采用实例讲解,提高学生的学习兴趣,扩大学生在本学科领域的知识面和技能。尤其应注重对生产单元的安装、调试、编程等方面的练习,充分发挥学生的想象力,培养学生分析、解决问题的能力。教学方法主要有:任务驱动教学、现场教学、课堂讨论法和案例法等,还安排学生到生产第一线锻炼,请工厂技术人员做指导,使学生了解自动生产线的生产、维护过程及生产管理情况,开阔视野,提高感性认识,培养学生的职业素质。

对于培养机械、电气、气路装调等需要在实物上反复训练才能形成的能力时,主要采用项目教学、任务驱动法,一般在生产车间完成。每个班级分成若干小组,每组4-6人,教学实施过程包括教师布置“接受任务―自主学习―操作示范―同步实践―总结提高”五步,工作任务教学实施过程完整有序。通过由教师设置的任务项目,如从上料单元、检测单元、加工单元系统的装调开始到整个生产线设备的装调,形成从简到繁、从易到难“渐进式”教学实施过程,在学生实际操作训练中,通过自主学习培养分析问题和解决问题的思想和方法,通过演讲汇报锻炼其表达能力,并训练在实际工作中与不同专业、不同部门的同事协调、合作的能力。

对于PLC控制和气动控制原理部分,采用案例教学和引导文教学法。一方面借助计算机仿真完成教学,另一方面通过典型案例,在真实设备上演示,让学生感受经验层面的现象。

而在故障排查方面,需要通过推理验证假设,常采用引导文教学法,由教师给学生提供一系列参考引文,引导学生一步一步地剥去包裹真正故障原因的假象,从而掌握故障排查方法。

2.教学手段

本课程教学方法与教学手段改革遵循的基本原则是:有利于理论与实践的紧密结合;有利于学生职业技能的提高;有利于学生对基本理论的理解和掌握;有利于学生职业素质的形成。本课程的理论内容采用课堂教学形式,对实践训练内容结合生产任务采用实训室现场教学形式、或到企业顶岗等组织形式。本课程是一门实践性很强的专业能力课程[2][3]。除理论课学习外,还应加强课程设计、工艺实习、现场教学等过程的教学工作,同时注意和机加工实习内容的衔接,注重理论与实践的结合性教学探索,培养学生对所学知识的实际应用能力。要综合采用多种现代化教学手段,包括多媒体课件、仿真教学、现场教学、录像、网络教学、课余活动等。

3.教学组织

良好的教学组织是课程教学质量的保证,并且达到事半功倍的效果,有利于学科专业知识的“教”与“学”,协调“教学”与“学习”的相互关系,体现和强化学生的主体地位,构建以学生为主体的课堂教学模式(宽松民主的课堂氛围、师生互动的教学形式、学生自主的学习活动、鼓励激励的学习机制等)。

具体的教学过程大体按项目导入―项目―分析―项目实施―项目评价的思路实施。

4.课程考核

以前采用理论考核和实训考核分别占1∶1,由于自动生产线的实践教学要求很高,考核方式大胆进行改革,缩小笔试考试成绩所占比重。

(1)采用形成性考核评价与终结性考核评价相结合的方式。过程考核以项目为载体,按照项目考核标准,考察每一个项目完成的过程和结果,自评、小组互评和教师考评各一定的百分比,三者之和为100%,过程考核占总成绩的70%。终结性考核是在课程结束时对重要的知识和能力进行综合性考核,其比例为总成绩的30%。

(2)成绩评价与考核细节

①职业素养考核(权重10%分值10)

评价内容:职业道德;安全生产;学习态度;团队协作精神;创新精神和能力;组织实施能力。

②出勤、课堂学习情况、课堂及课后作业(权重20%分值20)

评价内容:到课率、课堂听课情况及回答问题情况、是否独立完成及完成情况。

评价形式:考勤、学习态度、作业。

③技能考核(权重40%分值40)

评价内容:知识准备;基本素质;结构和功能分析;单元硬件安装;流程图和程序编写;任务实施和实际操作;工作报告。

④期末考试(权重30%分值30)

评价内容:理论知识的掌握。

评价形式:试卷。

结语

通过对《自动生产线安装与调试》教学与考核策略的研究和实施,引领学生将液压气动技术、可编程控制技术、传感器技术和变频器技术等多种自动化技术融合起来应用到生产线中,初步形成解决生产现场实际问题的应用能力。同时在学生的职业能力、团队协作精神、工程实践能力等方面得到提高应用,最终使学生具有较强的实践动手能力、独立分析问题能力与解决问题的能力,在这个过程中形成良好的职业素养,为今后走上工作岗位打下坚实的基础。

参考文献:

[1]章国华,.典型生产线原理、安装与调试[M].北京:北京理工大学出版社,2009.

[2]周洋,许艳英.自动生产线安装与调试实训教程[M].北京:北京大学出版社,2012.

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【关键词】机电 实训内容 实训过程 实训耗材管理

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)19-0006-02

应用型本科教育与研究型本科教育相比,最大的特点是培养实践动手能力强的应用工程型人才。而应用工程型人才的培养,必须以就业岗位所需能力为基础构建一套科学合理的实训体系。通过对我系以往毕业生工作情况的调查,大部分同学认为我系机电专业实训环节基本足够,但是实训内容较为分散,仅仅注重了与课本理论知识结合,却缺乏系统性、整体性,学生就业后很难适应工作岗位对技术的全面整体性要求。为培养企业所需人才,达到应用型本科教育的培养目标,必须对实训进行改革。改革原则是以理论课程为基础,以项目为导向,建立系统的实训体系。

一 实训内容安排

机电专业从大一到大四总共八个学期,其中,最后一学期为毕业设计,前七个学期每学期都安排1~3周的实训环节。整个大学四年的实训内容安排应以某个项目为主线,上下衔接,形成一个系统,如功能型机器人的设计和制作。同时要符合本学期专业基础课和专业课的理论要求。具体的每学期实训名称、实训周数安排详见下表所示。

第一学期,新生刚刚入校,主要学习工程制图这一门基础课。对机电专业学生来说,对机械制图的学习要求不亚于机械专业的学生。开展为期1周的机械制图实训,通过徒手

绘制机器人平台和各基础部件,让学生掌握工程制图的绘制方法和标准等。大一第二学期,学生已经学习了AutoCAD、电子线路CAD等机械、电路绘图课程,因此在本学期开设机电产品认知实训,为期3周。此实训的主要内容有:计算机绘制机器人模型、参观工厂企业,邀请企业工程师开展讲座,识别电子、电气元件,学习焊接、绑线,制作简易小电路板等。本实训的主要目的是让学生真正开始进入机电实践环节中,从最基本的基本功学起、练起,给学生建立一个机电专业的感性认识。第三学期,学生已经学习了电工技术、电子技术等电路基础课程。此学期实训称为电子技术实训,实训内容主要围绕机器人的基本电路展开,如机器人寻线电路、避障电路、电机驱动电路、电源电路、音频电路等。这些电路板的设计和制作是机器人最基本的电路。同时本学期还有一个金工实习,打破传统的锤头、钢球等的实训内容,根据功能型机器人改为机器人底盘、手臂、车轮、手、轴承等的加工。第四学期学生学习了机械原理、液压与气压传动、三维绘图等课程,由此开设机械设计实训,让学生自主设计机器人模型,机器人可以采用不同的驱动方式,完成机器人二维图纸绘制和三维动画演示,该实训为期2周。第五学期开设检测与控制实训,把本学期所学的单片机原理与接口技术、传感器检测技术、机电传动与控制三门理论课综合起来。学生可以根据能力大小自行完成机器人核心电路板的设计和制作,并为机器人增加功能模块,如机器人寻迹、机器人颜色识别、机器人语音等。第六学期的电气控制系统实训主要针对本学期的PLC电气控制技术展开,让学生在机器人上增加气动驱动方式、用PLC控制完成机器人夹持物品、机器人物料运输等功能。第七学期安排机电一体化系统综合实训,需要把三年来学的专业知识综合起来。学生把以前做的功能型机器人进一步完善和强大,然后根据老师拟定的机器人比赛规则组织机电专业学生举行一场机器人对抗赛。总之,把大学四年来学的所有知识综合应用起来,为第八学期的毕业设计做好铺垫。

二 实训过程管理

严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。

三 实训耗材的可持续利用

对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。

四 结论

本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。

参考文献

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关键词:液压传动 绪论课 教学探究

中图分类号:G718.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(b)-0134-02

《液压传动与气动技术》是高职机电类大部分专业开设的一门专业基础课,该必修课与现代工业自动控制领域息息相关,具有较强的实践性,是研究液压传动与气动控制技术一般规律及其应用的学科。对于缺乏工业自动化控制实践经验和感性认识的高职生来说,要在1~2学时内将仅有几页的绪论课进行全面系统的剖析,还要极大地引起学生对这门课的热情并产生内驱力,确实不是一件易事。笔者结合自身教学实践进行探究,从绪论课的重要性谈起,就如何上好绪论课谈几点体会。

1 液压传动与气动技术课程绪论课的重要性

绪论是教材的开篇,兼有引言、简介、概论和导入的性质。液压传动与气动技术的绪论课是对该学科进行综合性的概括和介绍,使学生了解本课程的教学安排、技术背景、发展历程、性质地位、课程任务、内容要求以及学习方法等方面。目的在于使学生建立课程主题概念,把握学科体系框架,快速形成整体认识。激发学生学习热情,为学生提供科学合理的学习策略和方法,使学生在学习中少走弯路。深刻领悟该学科在课程体系以及专业建设中的地位和作用以及与将来相关工作的重要性,坚定学习信念,树立责任使命意识。建立良好的师生关系,使师生间产生一种“一见钟情”相互吸引的效应,为今后教学过程中的沟通与合作坚定基础,确保整体课程预期的教学效果。

据调查了解,目前部分教师对该课程绪论课教学仍存在一些误区,表现在一些老师把绪论课视为体育课的热身运动,认为重要内容在后面,绪论随便讲讲就行,根本没有精心准备;部分老师把绪论课的三大问题讲成教条式的八股文,照本宣科,显得过于死板空洞,没有挖掘出绪论课鲜活的精髓和灵魂;更有甚者认为没有必要上绪论课,上绪论课等于浪费课时,把上绪论课看作是对学生吹牛,说的都是一些“假、大、空”的话,这些现象和做法都给学生留下不好的印象,极大地影响了学生后续学习的积极性和主动性。为此,必须审视对绪论课重要性的认识,重新定位绪论课在整个课程教学中的地位,树立上好绪论课的新思想新理念,才有可能打响上好该课程的第一枪。

2 液压传动与气动技术课程绪论课的教学内容

液压传动与气动技术绪论课的内容主要包括教学目的、教学内容、教学特点、教学要求、学习方法和教学总体安排等方面,但这些内容如何设计安排、如何实施讲授是教师事先值得深思探究的问题,归纳起来就是向学生说清道明3个核心问题:为什么学、学什么、怎么学。为了回答好这些问题,笔者进行以下几点探究。

2.1 研读教材,确定教学主线

教材是教学的依据和素材,因不同教材本身内容与顺序未必适应教师的教学思路、学生的接受能力以及绪论课的要求,这就要求教师在通读整本教材的基础上能够合理地确定绪论课的教学内容。由于该门教材前后分为液压与气动两部分,考虑液压与气压传动原理的相似性,绝大多数绪论课重在介绍液压传动的概述内容,气动在后续“气压传动的基础”这节中做了适当的补充。如何在绪论内容中安排和融入好这三大问题值得深思,为此笔者设计了以下3条主线,即主线一:传动概念―液压传动―发展历程―应用举例,引出课程的研究对象,确立学科的性质、地位和作用;主线二:液压原理―组成符号―教材目录,说明课程学习内容和要求;主线三:液压传动优缺点―我国液压技术发展―未来发展趋势和存在问题,引导和激励学生如何学好该课程。这样一来,以绪论课所关注的问题为节点,以教材内容为构件的绪论课桁架结构就被搭建起来,从服务于绪论课角度来看,二者真正实现了有机结合和完美统一。

2.2 丰富内容,按照顺序展开

设计出教学主线后,好比人仅拥有骨骼框架,还缺少血肉、情感和灵魂,所以在备课时,还要做好材料搜索、收集、研究和整理工作,否则讲出来的内容空洞、干瘪、平淡,使学生很难感受到学科和教师的双重魅力,最终很难达到“亲其师,敬其人,信其道”的目的。

在主线一中,笔者采用概念导入法。任何一整的机器都有传动部分,所谓传动是指传递运动和动力的方式。工业中常见的传动分为机械传动、电气传动和流体传动,其中以液体为介质,通过液体压力能实现能量传递、转换与控制的方式称为液压传动。液压传动是一门新型的控制技术,从产生、发展到才经历了300年的历史,第一阶段:人们早在1650年就提出液压传动的原理,即提出帕斯卡原理,在1795年英国的约瑟夫・布拉曼研制出第一台水压机,19世纪末,德美将液压技术用于机床,才使液压技术有了新的发展,但因没有成熟的液压元件,液压技术没有得到普遍应用。第二阶段:1905年,以油代水的液压技术性能得到了进一步的改善,尤其是两次世界大战的刺激使工艺制造水平有所提高,开始生产液压元件,二战后液压技术的应用才逐渐得到普及。第三阶段:20世纪50年代以后,随着电子信息、网络通讯和机电一体化技术的综合发展,使此项技术渗透到国民经济各个领域,呈现出广阔的应用前景。采用多元化的多媒体教学手段,通过实例教学法展示液压传动的威力和优势,在列举实例时尽可能覆盖到多领域的典型实例,从军用炮塔转位器到工用轧钢机组、从蓝天飞行器到海上海底石油探测平台等,最后采用启发诱导的方式说明该课程的研究对象和性质地位:是一门研究液压传动与气动技术的专业基础课,属于自动控制类学科。

在主线二中,首先以液压千斤顶和磨床工作台的液压系统为典型实例,采用动画演示的方式分析前者是如何实现举升、锁紧和复位3个动作,后者又是怎样完成左行、右行和卸荷3个工作状态,最后让大家总结液压传动的原理:密闭容器中的液体通过容积变化经二次能量转化完成压力能的储存、传递和转化,同时通过一套调控装置实现负载预期动作和参数要求。为了设计液压系统和便于技术交流,人们引入液压原理图,并对液压元件图形符号制定了国标,采用国标职能符号绘制的液涸理图具有简单明了的优点,把它视为液压行业的工程技术语言。在介绍典型液压系统组成及其功用基础上,把学生视线引到教材目录上,引出元件、回路和系统的概念,阐明三者关系,并强调重点和难点是分析液压与气动回路和系统的工作原理和工作过程,为学生建立知识框架,使学生明确课程的学习内容和目的。

在主线三中,在分析液压传动优缺点的基础上,简述我国流体技术的发展现状。

3 液压传动与气动技术课程绪论课的教学策略

3.1 把握好绪论课教学特点

(1)对教学目标,要体现导向性。建议大家从课程价值出发,多讲一些液压传动的发展史和应用实例,让大家体会到这门技术的新型性、先进性和实用性。在学习内容上结合教材目录,理清掌握元件的功用、结构、原理和特点是学好液压回路的基础;探讨液压系统设计、安装、调试、使用和维护是学习目的;培养学生技术创新和技术应用是最终的归宿。学习方法是理论实践相结合,用理论分析来研究和解决实际问题,通过创新设计和以赛促学多出成果。

(2)对于教学内容,要注意纲要性。绪论课的概括性决定了它涉及的内容具有一定的广度,但一般学时最多两个,这就要求老师从宏观上把握好教学内容的深度,做到形散神聚、重点突出、难点突破。在授课时应将学科发展应用、液压传动原理和组成、教材目录介绍、液压技术发展趋势和学习方法作为重点内容,难点是液压传动的原理、组成和特点。

3.2 注重教学语言与手段

对教师教学方法的要求,主要体现在教学语言和教学手段两方面。由于绪论课涉及内容多,课时短,这就决定了绪论课内容往往具有高度的概括性、抽象性和枯燥性,而对学生来说关于该课程中所涉及的概念、专业术语等还都不清楚。因此,教师切忌使用过多的专业术语,语言表述力求简洁、生动、形象、幽默,尽可能做到深入浅出,便于和学生在课堂上一起“互动交流”,教学效果自然会大大提高。考虑该课程是一门与工业自动化控制领域相关且具有很强的实践性,在多媒体、实训室、信息技术条件许可情况下,建议大家采用多元化的教学手段以提高人才培养质量。如采用多媒体,可以使教学达到生动形象、易懂易记、感受深刻的效果,实训教学有助于培养学生动手操作的技能,提升多方面综合素质。信息教学平台系统便于学生自主学习、考核和管理。

3.3 强调学习课程的自主性

在指导学生学习方法时,建议教师有意识地强调一下培养学生自主学习意识、自我学习能力的重要性。任何理论课程的学习、实践能力的培养、职业素质的提升,都是靠学生自身主友习、观察思考、反复实践才能最终获取,不是靠老师一堂精彩的绪论课就能学好这门课程和这个专业。这一点如果学生做到了,不仅实现的是这门课的学习,也是整个大学的学习乃至整个人生的学习。同时,对教学管理者,重视新学期上好绪论课的重要意义,为确保绪论课顺利开展提供保障条件,将其作为课程教学“质量工程”第一环节来齐抓共管也很必要。

总之,教学过程就是认识―实践―反思这样一个循环往复的过程。只要大家善学善研、乐于实践、不断总结,相信年年岁岁课相同,岁岁年年法不同,名师就是这样铸就出来的。

参考文献

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一、课程设计的基本思想

美国着名的教育心理学家和杰出的教学设计理论家加涅提出“为学习设计教学”,意指是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标,建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程,是在教学之前对教学过程中的一切预先筹划、安排教学情境,以期达到教学目标的系统设计。现代教学设计突出以学生学习活动为中心,重视对学生学习心理的分析和研究,依据学生学习的规律设计教学活动,从而最大幅度地提高学生学习效率,促进学生科学素养的全面发展。

基于工作过程的课程设计以行动体系为基础,将学习领域转化为行动领域,让受训者经历完整的工作过程,在完成典型的具有综合性的工作任务过程中获取工作过程知识,解决“在工作中学习”和“在学习中工作”的问题。基于此理论确立课程设计的基本思想为:以实际岗位为参照,按照“校企合作、工学结合、专业教育与职业教育融通,工学交替、实境育人”的思路,根据专业职业岗位能力要求,以仿真工业现场——实训平台为载体,采用项目化教学,强调以工作任务为依托组织教学内容,以学生为主体开展教学活动,确立学生的中心角色和教师的主导作用,以服务专业能力的培养为中心。

二、课程设计

(一)典型的工作任务分析

通过开展电气自动化专业毕业生就业岗位的调研,并结合行业、企业和本地区对人才需求的状况,归纳出柳州铁道职业技术学院电气自动化技术专业首次就业岗位是自动化生产线的维修电工、调试员、机电设备维修员等,未来发展岗位是车间电气技术员、PLC程序设计员及系统维护技术骨干和班组长等基层管理者。以上职业岗位要求具有运行分析、故障检测、维修保养及编写整理技术文档、设备技术改造等专业技能。针对首次就业岗位和发展岗位工作任务分析,依据在实际工作中出现的频率、重要性,所能承载的知识、技能程度,确定本课程的典型工作任务是:机械设备的安装与调试、电气设备的规划与安装、传感器的安装与使用、气动回路的安装与调试、PLC程序的编制与调试、HMI(人机界面)的设计、设备故障的判断与排除等。

(二)课程目标

亚龙YL-335B自动生产线及亚龙YL-221柔性生产线训练装置归纳、总结了现代生产线的技术特点,与实际生产情况十分接近,因此我们选用这两个装置作为教学载体,在课程教学中使学生具有安装如送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元的技能,具备构成一个典型的自动生产线的机械平台并联机调试的技能;理解并掌握在系统中的气动控制技术、机械技术(机械传动、机械连接等)、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等实际应用,具备熟练运用这些技术的能力。

(三)学习情景的创设

采用基于行动导向的方法进行设计,经多方面调研、探讨,开发设计了9个学习情境,每个情景由若干任务构成。每一个情境的实施都是一个完整的工作过程,并按认知规律和职业成长规律,由浅入深、由易到难、循序渐进,具有可重组和迁移性。

如图1所示,该课程设置了参观企业整体生产线工作过程、拆装调试亚龙335B自动线各工作站、联机调试亚龙221柔性生产线三大部分渐进学习。每一部分的教学学习目标和学习情境明确,课程教学载体由易到难,从简单拆装到气路连接,从硬件设计到软件实现,从机械控制到人机界面,激发学生的兴趣,让学生掌握技术的同时也对今后的就业岗位有所了解,增强学生学习的自觉性和责任感,实现技能提高与素质教育双赢。

(四)教学实施策略

实施过程中依照“任务、分析、制定、优化、实施、评价”六步工作方法组织教学,以行动导向法为主要教学方法,对不同的知识点综合运用引导文法、团队学习法、头脑风暴法、成果展示法、案例分析法、岗位体验法等各种恰当、有效的教学方法,引导学生独立思考,积极实践,促进学生自主学习,提高教与学的效果。项目以小组形式完成,每组4人为宜,在构成组员时,应把握学生的层次、不同个体的差异,即针对不同学生的个体特征与心理倾向,不同的知识基础与接受能力,将基础好、动手能力强、活跃的学生与相反的学生组合在一起。这样,既能保证项目活动按时完成,又有利于学生间互相交流,有助于专业较差学生的水平得到提高。

实施过程中,要做到“师生角色转换”,教师起发动、组织、协调、伴随作用,教师不能包办代替,而是应注重发挥学生的学习潜能及集体智慧,充分发挥学生的学习主动性,着重培养学生的能力,让学生有机会应用他们所学的知识解决实际问题;将真实的工作场所模拟到学习环境中,使学生感受到企业员工的身份,得以在其中进行自由探索、强调“协作学习”,学生在教师的组织和引导下共同讨论和交流,进行协商和辩论,先内部协商,然后再相互协商,强调

信息资源的利用。为了使学生主动探索,教师必须为学生提供各种信息资源,包括各种类型的教学媒体和教学资料,强调教学过程的最终目的是让学生获取工作知识、工作技能,而非完成教学任务。 实施过程中,应兼顾专业能力、方法能力、社会能力的培养,尤其注重学习能力的培养,提高学生的分析问题、解决问题的能力,使学生从学习中得到成功的体验,增强学习兴趣和学习的信心,从而实现课程的培养目标。

(五)课程考核

课程成绩评定基于发展的教学评价观,包含过程性的考核和结果性的考核。过程性考核包含工作态度的评价、工作过程步骤与方法评价、知识的应用评价等。结果性考核包含项目所涵盖的应知部分的评价、应会部分的评价、项目工作中的问题记录和解决问题的方法、成果展示等。在过程性考核中,对每个学习任务中通过学生自我评价、团队评价、教师评价的方式进行,全面客观地评价学生在实施过程中的表现情况,注重学生答辩及讲演,提高学生语言表达与交流的社会能力;注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励。

三、高素质的教师队伍是取得良好效果的有力保障

工学结合实施的关键是要有一支理论基础扎实、技术应用能力较强的“双师型”师资队伍。在实施项目化教学中,教师应具备这样的素质:一是具有良好的师德;二是具有较深厚的理论功底,较宽的专业知识面和很强的综合能力;三是具有较强的实践经验。

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关键词:互换性与技术测量;项目教学;探索与实践

应用项目教学法的意义

现代的高等工程教育就是要结合工程实践的教学,培养符合产业需要的具有全面能力和素质的工程人才。项目教学是一种能力本位的教学方法,按照各种完整的项目组织知识,交给学生去做、去学,在反反复复的基于项目的学习中,学到一些必要的知识,形成各种能力。其指导思想是将一个相对独立的任务项目交给学生独立完成,从信息的收集、方案的设计与实施到完成后的评价,都由学生具体负责;教师起到咨询、指导与解答疑难的作用,不仅仅是把教师掌握的现成知识技能传递给学生;通过对一个个项目的实际操作,要使所有学生能够了解和把握完成项目的每一环节的基本要求与整个过程的重点、难点,在教学的过程中培养学生获取知识、运用知识解决问题、总结实践经验发现新知识、团队合作、与人沟通和交流的能力以及创新的能力,从而达到培养学生的综合专业素质的目的。

应用项目教学法进行课程改革的目标

由于《互换性与技术测量》这门课程理论性较强,结合传统的教学方法,我们做了些创新和改革,课改的目标的是想培养学生具有公差和配合等方面的理论知识,同时掌握技术测量的手段和方法,既能根据图纸的要求生产出合格的产品,又能进行正确的质量检测。

具体可以从以下几个方面来说:(1)在技能方面,学生要能认知和熟悉各种计量器具,掌握常用计量器具的使用方法和维护方法,正确选择和使用生产现场的常用计量器具,能对一般几何量和典型零件进行测量与检测,懂得如何保养测量仪器,并建立这种意识。(2)在知识层面上,要求学生初步建立互换性的基本概念。熟知和理解孔和轴的极限偏差与配合,形状和位置公差及检测,表面粗糙度及检测,测量技术基础,滚动轴承的互换性、键配合的互换性及检测,圆锥互换性及检测、齿轮传动的互换性及测量,螺纹的互换性及检测,尺寸链等知识,加深对互换性基本概念的理解,了解常见几何参数公差与配合的应用。(3)在学生自身学习的过程中,培养学生的学习主动性、沟通交流和互动能力、团队合作和协调能力等。学生能主动积极地学习和思考问题,能在检测中找到问题,通过与他人沟通交流,寻求解决问题的方法。

《互换性与技术测量》课程实训项目的设计

经过多次的课程改革探讨,构建了“教、学、做”一体化课程教学模式。理论课程的实施使学生在专业知识方面打下坚实的基础,尽量引导学生独立思考和提出问题,应用所学的知识解决综合问题,培养学生独立思考的习惯,不是仅仅依靠课本灌输的有限的通用知识。实践环节是通过设计一系列具体测量项目来开展,为了能够顺利开展实训,本院教师精心设计编写实训指导书和实训报告,内容如表1所示。

在实训过程中,强调调动学生的学习主动性,使学生由被动角色转换为主动角色,能运用所学的理论知识和测量方法等完成项目中设定的任务,解决项目中遇到的实际问题。在整个实训过程中,教师起引导作用,学生进行小组讨论,提出解决问题的方案完成实训项目。同时通过完成实训报告和回答发散性的问题,学生能更加灵活地把握、运用知识,去思考专业知识之间的关联性。通过协作培养学生的团队合作协调能力与语言交流沟通能力。

实训项目的实施

根据以上的课改思路和设计内容,教师做了相应的准备,对实训课的内容进行调整,课程的进度、上课方法、情境的设置等都在商讨中达成一致,实训项目的实施方案如表2所示。

实训项目实施效果和存在的问题

从课程开展的效果来看,学生对实物、测量器具有很大的兴趣,都很乐意亲自动手测量,希望有较大的自主性,想通过自己的想法去解决问题,学习效率和热情比较高。学生反映这种边学、边做的课程安排效果好,增强了他们的实际操作能力,开拓了思维方式。

但在课程的实施过程中也存在着一些问题:(1)学生管理难,学生太多,实训课课堂很难控制。(2)仪器管理难,学生好奇心很强,保证设备的完整性有一定的难度。目前采取的措施是教师要对学生实训操作有严格的要求,每次对使用过的仪器进行检查,并且做详细的记录,这样教师增加了很大的工作量。(3)教师之间的联系、沟通,进度、实验的教学统一也有一定的困难。

尽管难度大,但目前跟学生交流后,感觉效果还不错,学生有主动性,有很大的兴趣,乐意自己去测量,用自己思考的方法去解决问题,提高学习热情,在潜移默化中提高了自身的综合能力。总之,对《互换性与技术测量》这门课程引入项目教学法进行教学改革的初次探索和实践,目前看来还是初见成效的。

参考文献:

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[3]薛海,朱青松.《液压与气动技术》项目教学设计与研究[j].硅谷,2008,(17).

[4]於红梅.《机械设计基础》教学创新思路[j].科教文汇,2007,(11).

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关键词:项目教学法;自动化设备及生产线;机械手搬运站;MPS

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)12-0102-02

《自动化设备及生产线》是机电一体化专业、数控专业等必修的一门课程,涉及机械技术、电子技术、计算机技术、液压气动技术、传感器技术、可编程控制技术等相关知识,是一门综合应用能力较强的课程。学生通过课程的学习,要掌握各种自动化设备及生产线的运行控制原理、安装与调试的基本技能。要想教好、学好这门课程,必须让学生将相关基础专业课的知识有机融合在一起,构建一个完整的知识体系。教师采用的教学方法不得当,就不利于学生构建完整的知识体系,往往顾此失彼,不利于培养学生的综合技能,更不能满足企业的要求。有鉴于此,在《自动化设备及生产线》课程教学过程中采用项目教学法,能够调动起学生的学习兴趣,高质量地完成教学目标,增强学生的职业技能,并逐步培养学生的辩证思维能力、综合思考与动手能力、团队合作精神、创造能力和进取精神。同时,采用项目教学法,符合职业教育“以就业为导向、以能力为本位”的基本要求,符合职业教育的培养目标。笔者拟结合实际案例,阐述项目教学法在《自动化设备及生产线》课程中的应用。

项目教学法概述

项目教学法是以典型产品为载体设计学习项目,以工作过程为线索设置课程教学过程,按照工作的相关性来组织课程的教学内容,以职业能力的形成为依据选择课程内容并以完成工作任务为主要学习目的的教学模式。项目教学法的最大特点是“以用促学”,即以任务为驱动,将工作作为课程内容的载体,实现理论知识与实践技能的有效整合,以项目为主线、学生为主体,改变以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造学生主动参与、自主协作、探索创新的教学模式。

笔者所阐述的项目教学法是在自动化柔性生产线MPS实训设备的基础上,以生产线的工作过程和工作站为依据,合理设置项目教学的各个工作任务,把理论知识与实践技能有效结合,实现自动化设备及生产线课程的一体化教学。

项目教学法的典型应用

自动化柔性生产线MPS实训设备是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品,它是在接近工业生产制造现场基础上又针对教学进行了专门设计,强化了各种控制技术和工程实践能力。该实训设备由8个工作站组成,分别为上料检测站、机械手搬运站、工件加工站、工件分拣站、工件传输站、工件装配站、装配搬运站及立体仓库站,控制系统由西门子PLC完成,具有较好的柔性,即每站各有一套PLC控制系统独立控制,可以学习简单的基本工作站的安装与调试,也可以学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。

机械手搬运站是MPS实训设备中的第二站,主要完成将工件从上料检测站搬运到工件加工站的待料工位。下面就以机械手搬运站的安装与调试为例阐述项目教学法在自动化设备及生产线课程中的应用。

创设情境,任务引入 首先教师通过播放MPS正常运行视频,并正确操作演示MPS工作流程,学生了解柔性加工生产线加工工艺,观察机械手搬运站的工作过程,并思考如何安装与调试,通过关键问题的引入,分析该工作站的结构组成与调试方法,明确工作目标,引入工作任务。教师活动与学生活动如表1所示。

明确目标,确定任务 通过情境设计,引导学生明确工作目标,布置工作任务,并下发工作任务单。机械手搬运站的安装与调试主要涉及机械装置、气动装置、控制系统和程序调试四部分,考虑到中职学生的特点和项目主要目标,在该次课设计了两个工作任务,如表2所示。

分析任务,制定计划 学生以小组为单位开展工作,每个小组3~4人,其中1名组长,每名成员都有自己的工作角色和工作岗位,组长接到工作任务单后,根据任务要求,进行工作任务细分并制定工作计划,教师可以指导其开展工作。根据机械手搬运站安装与调试的工作要求,学生制定的工作计划如表3所示。

任务实施,互动交流 在明确工作任务和制定工作计划后,学生在组长带领下,在教师指导下,协作完成任务,教师深入到学生之中,了解学生的工作情况,指导点拨并帮助学生处理难解决的问题。学生在完成任务之后,在教师引导下对完成的项目任务中所涉及的相关理论知识进行归纳总结,互相交流,并提出知识扩展和创新之处。表5展示了机械手搬运站安装与调试的任务实施过程。

任务考核,成果展示 任务考核和成果展示,是开展项目教学活动不可或缺的一个环节,考核内容分5S管理、成果展示、项目创新和工作记录四项。各项目小组将工作成果进行汇报交流与展示,教师对展示小组进行考核和点评,同时小组间互相交流和评价。通过成果展示,小组间互相交流任务完成过程中遇到的问题、困难及解决方法、收获和体会等。教师通过小组工作任务的验收和班组成员的表现,给各小组综合评价。评价的方式在项目汇报完成以后,由教师、组长及学生个人进行评价,让学生明确在项目学习中自己的优点,更好地激发学生学习的积极性,同时了解存在的问题,完善以后的项目学习。

任务延伸,知识汇总 工作任务完成后,为了项目学习的延续,教师根据下次工作任务,让学生利用业余时间研究机械手搬运站控制系统的安装与调试和PLC程序调试等内容,并将本次课所涉及的理论知识点汇总整理,为整个机械手搬运站的安装与调试做好准备工作。

通过项目教学法在《自动化设备及生产线》课程中的应用,有效地调动了学生的学习积极性,学生变被动学习为主动学习,突出了工作任务的完成,体现了以学生为主体,教师为指导,“做中学,做中教”的教学理念,同时注重开发培养学生的职业能力、强化团队协作精神、注重工程实践能力的提高应用,最终使学生具有较强的实践动手能力、独立分析问题能力与解决问题的能力,在这个过程中形成良好的职业习惯与职业素养,为今后走上工作岗位打下坚实的基础。

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