論文-基于“工作過程”的《機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試》課程開發(fā)思路

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1、基于“工作過程”的《機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試》課程開發(fā)思路 摘要：課程建設(shè)與改革是提高教學(xué)質(zhì)量的核心，也是教學(xué)改革的重點和難點．本文以《機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試》課程開發(fā)為背景，介紹了基于“工作過程系統(tǒng)化”課程開發(fā)的基本流程、行動領(lǐng)域分析、學(xué)習(xí)目標(biāo)、情境設(shè)計、教學(xué)方法與手段、考核與評價，希望能給讀者以啟迪． 關(guān)鍵詞：工作過程系統(tǒng)化；課程開發(fā)；情境設(shè)計 Abstract:Introduced the high-speed cutting craft characteristic and it’s U request in mold's application And has m

2、ade the elaboration to our country mold production application. Keyword：High-speed cutting processing Mould Manufacturing 如何開發(fā)職業(yè)教育課程？這是一個看似簡單實際上卻非常復(fù)雜的問題，有人把課程設(shè)計的編制看做課程的開發(fā)，有人把教材的編寫等同于課程開發(fā)的。應(yīng)該說，這些都是課程開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，但不是課程開發(fā)的全部。 目前技工教育的課程與實際要求的嚴(yán)重脫節(jié)，專業(yè)課枯燥而且過于理論化，許多學(xué)生完全不知道所學(xué)課程用于做什么。部分書本內(nèi)容已經(jīng)過時，而學(xué)生也基礎(chǔ)不好、依賴性

3、強，在這種情況下學(xué)生畢業(yè)了也適應(yīng)不了社會對高技能人才的需求。因為職業(yè)教育是以“零距離”就業(yè)教育為目標(biāo)的，因此，我們的課程開發(fā)就必須緊跟社會需要企業(yè)需求。因此，在這種背景下，技工院校教育的課程改革便迫在眉睫了。 1 、基于“工作過程系統(tǒng)化”課程開發(fā)基本流程 工作任務(wù)分析確定——職業(yè)行動領(lǐng)域——學(xué)習(xí)領(lǐng)域——學(xué)習(xí)情境(工作任務(wù)分析與學(xué)習(xí)領(lǐng)域轉(zhuǎn)換，行動領(lǐng)域歸納與學(xué)習(xí)情境設(shè)計，在課程開發(fā)時要平行推進(jìn))．具體流程的起點是市場調(diào)研，經(jīng)過人才培養(yǎng)模式改革研討會、職業(yè)行動領(lǐng)域分析、職業(yè)行動領(lǐng)域?qū)＜以u審確認(rèn)學(xué)習(xí)領(lǐng)域開發(fā)分析、教學(xué)計劃開發(fā)制定、學(xué)習(xí)領(lǐng)域與學(xué)習(xí)情境設(shè)計等環(huán)節(jié)，最后確定課程標(biāo)準(zhǔn)體系．如圖1所示。

4、 圖1 課程開發(fā)基本流程圖 2 、《機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試》課程開發(fā) 《機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試》課程是中山技師學(xué)院電氣自動化技術(shù)專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，就是基于“工作過程系統(tǒng)化”的理念而開發(fā)的一門“學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程”。 2．1 指導(dǎo)思想 按職業(yè)活動設(shè)計教學(xué)活動，在完成工作任務(wù)的行動中學(xué)習(xí)專業(yè)知識技能并獲得工作過程知識，學(xué)生在完成項目工作任務(wù)的過程中，構(gòu)建自己的知識體系，形成包括專業(yè)能力、方法能力和社會能力在內(nèi)的綜合職業(yè)能力，并且，以“一條主線(以學(xué)生職業(yè)發(fā)展為主線)、雙基雙技(基本概念與基本理論、通用技能與專業(yè)技能)、三級抽考(學(xué)院抽考系部，考查系部教學(xué)水平、系部抽考專業(yè)，考查專

5、業(yè)教學(xué)水平、專業(yè)抽考學(xué)生，考查教師教學(xué)水平)、實踐第一”為指導(dǎo)思想，按照“工作過程系統(tǒng)化”課程開發(fā)思路，逐步落實。 2．2 行動領(lǐng)域分析 《機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試》課程是在YL-235型光機(jī)電一體化實訓(xùn)裝置上，完成具有一定生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化設(shè)備的安裝與調(diào)試任務(wù)，并在完成這些任務(wù)過程中學(xué)習(xí)專業(yè)知識、技能和工作過程知識的課程，該工作過程整合了機(jī)械裝配，電氣控制電路安裝、氣動系統(tǒng)安裝、機(jī)電設(shè)備安裝和程序編寫與調(diào)試、元件參數(shù)設(shè)定與調(diào)整等。學(xué)生可以按自己設(shè)定的、有一定生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化設(shè)備中需要的元件和部件、元件和部件的相對位置、部件之間運動的相互聯(lián)系和工作程序，進(jìn)行組裝和調(diào)試，并能對組裝好

6、的的機(jī)電一體化設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試及運行維護(hù)，自覺遵守安全和各種技術(shù)規(guī)范，對完成的工作進(jìn)行必要的記錄和存檔，自覺遵守安全生產(chǎn)規(guī)定和6S管理制度。 2．3 學(xué)習(xí)目標(biāo) 規(guī)范、有序地組織學(xué)生進(jìn)行職業(yè)訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試是高級工、技師層次學(xué)生的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)之一，我們按照由簡單到復(fù)雜，由單一到綜合。由一般功能到特殊功能的循序漸進(jìn)的原則，組織教學(xué)項目和規(guī)劃工作任務(wù)，這樣更符合技工院校學(xué)生的認(rèn)知心理和認(rèn)知特點。因此，按簡單的皮帶輸送機(jī)拆裝到由圓盤、機(jī)械手和皮帶輸送機(jī)的組裝，單一部件的單一功能到組合部件的多種功能的順序，將一個個工作任務(wù)呈現(xiàn)在本課程中，讓學(xué)生一步一步地向全面掌握機(jī)

7、電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試技術(shù)前進(jìn)，形成和提升學(xué)生的職業(yè)能力。以下是本課程中使用的實訓(xùn)裝置如圖2所示，該裝置由鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺、典型的機(jī)電一體化設(shè)備的機(jī)械部件、PLC 模塊單元、觸摸屏模塊單元、變頻器模塊單元、按鈕模塊單元、電源模塊單元、模擬生產(chǎn)設(shè)備實訓(xùn)模塊、接線端子排和各種傳感器等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，實訓(xùn)裝置用于機(jī)械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，也可添加機(jī)械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備，使整個裝置能夠靈活的按教學(xué)和訓(xùn)練要求組裝成具有模擬生產(chǎn)功能的機(jī)電一體化設(shè)備。 圖2 機(jī)電一體化實訓(xùn)裝置 該設(shè)備的工

8、作過程為：在觸摸屏上按啟動按扭后，裝置進(jìn)行復(fù)位過程，當(dāng)裝置復(fù)位到位后，由PLC 啟動送料電機(jī)驅(qū)動放料盤旋轉(zhuǎn)，物料由送料盤滑到物料檢測位置，物料檢測光電傳感器檢測；如果送料電機(jī)運行若干秒鐘后，物料檢測光電傳感器仍未檢測到物料，則說明送料機(jī)構(gòu)已經(jīng)無物料或故障，這時要停機(jī)并報警；當(dāng)物料檢測光電傳感器檢測到有物料，將給PLC 發(fā)出信號,由PLC 驅(qū)動機(jī)械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂縮回，手臂向右旋轉(zhuǎn)到右限位，手臂伸出，手爪下降將物料放到傳送帶上，落料口的物料檢測傳感器檢測到物料后啟動傳送帶輸送物料，同時機(jī)械手按原來位置返回進(jìn)行下一個流程；傳感器則根據(jù)物料的材料特性、顏色特性進(jìn)行辨別，分別由PL

9、C 控制相應(yīng)電磁閥使氣缸動作，對物料進(jìn)行分揀，整個項目的機(jī)械傳送結(jié)構(gòu)比較簡單，電氣控制難度高，電氣控制部分基本上包含了工業(yè)控制的基本技術(shù)要素和高級要素。如果學(xué)生完整的參與整個系統(tǒng)的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試。那么就具備了相應(yīng)的理論水平和技術(shù)操作水平。該系統(tǒng)包含以下的技術(shù)和設(shè)計要素： （1）機(jī)械連接與機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計、繪制、機(jī)械加工工藝的確定。 （2）系統(tǒng)氣動回路的設(shè)計、繪制，零部件的選型。 （3）電氣控制線路的設(shè)計、繪制，電氣元件的技術(shù)要求確定和選型，控制電柜的設(shè)計和制造。 （4）模擬不同的生產(chǎn)控制要求，能不斷提升控制難度，讓不同層次學(xué)生編程并上機(jī)調(diào)試。 通過以上的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握機(jī)電一

10、體化設(shè)備的設(shè)計、安裝、調(diào)試、維護(hù)；熟悉PLC的編程方法與技巧；培養(yǎng)學(xué)生分析生產(chǎn)實際問題和解決實際問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作、勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風(fēng)。如圖3所示為機(jī)電一體化實訓(xùn)設(shè)備模塊。 圖3 機(jī)電一體化實訓(xùn)裝置模塊 2．4 情境設(shè)計 一個學(xué)習(xí)領(lǐng)域由多個學(xué)習(xí)情境組成，一個學(xué)習(xí)情境的載體可以是一個案例，也可以是一個項目，或一件產(chǎn)品，載體的選取與確定至關(guān)重要，一個學(xué)習(xí)領(lǐng)域的多個學(xué)習(xí)情境載體之間的關(guān)系可以是平行的、遞進(jìn)的也可以是互相包容的，情境的設(shè)計要符合認(rèn)知規(guī)律，即本著由淺入深、由簡到繁、循序漸進(jìn)的原則。本課程以YL-235A型光機(jī)電一體化實訓(xùn)裝置為載體，按照“任務(wù)引領(lǐng)，工作

11、過程導(dǎo)向”的職業(yè)教育教學(xué)理念，設(shè)置了皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)整、皮帶輸送機(jī)的調(diào)速、工件的識別、工件的分揀、氣動機(jī)械手的組裝與調(diào)試 、搬運機(jī)械手的動作程序、供料與搬運、觸摸屏的應(yīng)用、、機(jī)電一體化設(shè)備的自檢和報警功能、機(jī)電一體化設(shè)備多種工作方式共10個訓(xùn)練項目。為圍繞設(shè)備安裝與調(diào)試、電路與氣路的連接、程序編寫與運行等整合機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試涉及的專業(yè)知識和技能、整合職業(yè)崗位的工作過程知識，規(guī)劃了27個工作任務(wù)，讓學(xué)生在完成工作任務(wù)的過程中，學(xué)會機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試。 學(xué) 習(xí) 領(lǐng)域 機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試 學(xué)習(xí)情境1 皮帶輸送機(jī)的安裝與調(diào)試 任務(wù)一：拆裝皮

12、帶輸送機(jī)機(jī)架 學(xué)習(xí)情境6 搬運機(jī)械手的動作程序 任務(wù)一：編寫并調(diào)試機(jī)械手搬運工件的控制程序 任務(wù)二：安裝皮帶輸送機(jī) 任務(wù)二：編寫并調(diào)試機(jī)械手高效搬運工件的控制程序 學(xué)習(xí)情境2 皮帶輸送機(jī)的調(diào)速 任務(wù)一：調(diào)試手動調(diào)速的皮帶輸送機(jī) 學(xué)習(xí)情境7 供料與搬運 任務(wù)一：安裝與調(diào)試生產(chǎn)線的進(jìn)入環(huán)節(jié) 任務(wù)二：調(diào)試自動調(diào)速的皮帶輸送機(jī) 任務(wù)二：編寫和調(diào)試送料與搬運裝置的控制程序 學(xué)習(xí)情境3 工件的識別 任務(wù)一：調(diào)試工件識別的裝置 學(xué)習(xí)情境8 觸摸屏的應(yīng)用 任務(wù)一：用觸摸屏控制皮帶輸送機(jī)運行 任務(wù)二：調(diào)試帶指示的工件識別裝置 任務(wù)二：用觸摸屏監(jiān)控工件數(shù)量 學(xué)習(xí)情境4

13、 工件的分揀 任務(wù)一：安裝與調(diào)試工件分揀裝置 學(xué)習(xí)情境9 機(jī)電一體化設(shè)備的自檢和報警功能 任務(wù)一：組裝與調(diào)試具有自檢功能的零件加工線 任務(wù)二：調(diào)試工件分揀與包裝裝置 任務(wù)二：編寫具有報警功能的零件加工線控制程序 學(xué)習(xí)情境5 氣動機(jī)械手的組裝與調(diào)試 任務(wù)一：拆裝氣動機(jī)械手 學(xué)習(xí)情境10機(jī)電一體化設(shè)備多種工作方式 任務(wù)一：調(diào)試有兩種分揀方式的分揀設(shè)備 任務(wù)二：調(diào)試氣動機(jī)械手 任務(wù)二：調(diào)試多種運行方式的生產(chǎn)設(shè)備 2．5 教學(xué)方法與手段 在教學(xué)中主要采用理論與實踐一體化項目教學(xué)、引導(dǎo)文教學(xué)法、頭腦風(fēng)暴法、討論法、小組匯報演示法、實訓(xùn)教學(xué)等教學(xué)方法．以六步法(資訊、計劃

14、、決策、實施、檢查、評估)對每一個“學(xué)習(xí)情境”進(jìn)行教學(xué)實施，讓學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)、學(xué)會做”，真正做到“做學(xué)合一”．另外隨著“學(xué)習(xí)情境”的推進(jìn)，采取“手把手，放開手，育巧手，手腦并用”的教學(xué)手段．即第一個學(xué)習(xí)情境由教師“手把手”的教，學(xué)生對知識進(jìn)行簡單復(fù)制；從第二個學(xué)習(xí)情境開始，教師傳授逐步減少，而學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主制作逐漸增多，教師可以“放開手”的讓學(xué)生去盡情發(fā)揮自己的聰明才智，如圖4所示．這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和可持續(xù)發(fā)展能力． 圖4 教學(xué)方法與手段示意圖 2．6 考核 采取過程考核、(學(xué)院、系部

15、、專業(yè))三級抽考和結(jié)果考核(期末考核)相結(jié)合的考核方法，其中過程考核又分為學(xué)生自評、學(xué)生互評和教師評價相結(jié)合，主要考核學(xué)生的通用技能與專業(yè)技能(雙技考核)；期末考核主要檢查學(xué)生對基本理論、基本概念的掌握情況以及對知識的綜合運用能力(雙基考核)．在《機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試》課程開發(fā)中，始終貫徹“基于工作過程系統(tǒng)化”的理念，認(rèn)真貫徹學(xué)院提出的“一條主線、雙基雙基、三級抽考、實踐第一”的教育教學(xué)思想．下一步將完成與課程配套的資源庫的建設(shè)，并最終爭取將這門課程建設(shè)成為一門精品課程． 3、小結(jié) 對于職業(yè)教育來說，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)是不斷發(fā)展的，因此職業(yè)教育課程也必須不斷發(fā)展，惟有不斷革新的職業(yè)教育課程才

16、具有生命力。本課程按照基于工作工程導(dǎo)向的課程開發(fā)理念和開發(fā)模式，根據(jù)企業(yè)調(diào)研確定職業(yè)崗位，分析典型工作任務(wù)，融合國家職業(yè)資格技能（應(yīng)知、應(yīng)會）的標(biāo)準(zhǔn)要求，將實際的“工作”與“學(xué)習(xí)”有機(jī)地結(jié)合在一起，對《機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試》課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計開發(fā)。在實訓(xùn)室模擬真實的工作過程進(jìn)行教學(xué)組織實施，實現(xiàn)教學(xué)和企業(yè)工作崗位的零距離對接。 參考文獻(xiàn)： [1]羅濤，徐淑英 基于工作工程中的PLC課程設(shè)計與開發(fā) 發(fā)明與創(chuàng)新 2009.8.43-44 [2] 宋建偉，包玉花基于“工作過程系統(tǒng)化"的《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試與維護(hù)》課程開發(fā)思路 赤峰學(xué)院學(xué)報 2009.6 第25卷第6期 [3] 劉保朝 現(xiàn)場教學(xué)法在《機(jī)床電氣與PLC》課程中的應(yīng)用 科技信息 2009.4 143-144 [4] 石偉平，徐國慶 職業(yè)教育課程開發(fā)技術(shù) 上海教育出版社 2006.6 作者簡介：{自動隱藏-4}（1977-），男，{自動隱藏-6}， 聯(lián)系電話：{自動隱藏-9} 聯(lián)系地址::廣東省中山市興文路72號{自動隱藏-6}電氣應(yīng)用系 郵編:{自動隱藏-11}