孫福才，杜麗萍

(哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150081)

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《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程改革探索與實(shí)踐

孫福才，杜麗萍

(哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150081)

電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》核心課程必須進(jìn)行改革，本文闡述了其改革中采用項(xiàng)目式教學(xué)方法的實(shí)施過程，總結(jié)了如何在教學(xué)過程中提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手實(shí)踐的能力，以及培養(yǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)人才的一套新的教育教學(xué)改革模式。

課程改革；自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試；探索與實(shí)踐

0　引言

《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程處于電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)進(jìn)行崗位能力培養(yǎng)的核心學(xué)習(xí)領(lǐng)域，其以YL335B自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備為載體，為機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案的培養(yǎng)目標(biāo)提供保障。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，該課程進(jìn)行改革是大勢(shì)所趨。

哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院積極探索校企合作，采用訂單式人才培養(yǎng)模式進(jìn)行人才培養(yǎng)。多年來，該專業(yè)在人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了深入研究，經(jīng)常組織教學(xué)觀摩課，在此基礎(chǔ)上積極對(duì)本課程進(jìn)行改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。2008年，機(jī)電一體化專業(yè)新建了MPS實(shí)訓(xùn)室，2009年該專業(yè)獲批為中央財(cái)政支持的機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)基地，并新建了自動(dòng)化生產(chǎn)線裝配實(shí)訓(xùn)室。其教學(xué)團(tuán)隊(duì)參加了全國高職院?！白詣?dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)比賽，獲一等獎(jiǎng)。

1　課程改革實(shí)施過程

1.1課程改革目標(biāo)與思路

課程改革目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生自動(dòng)化生產(chǎn)線的安裝、調(diào)試、維護(hù)方面的崗位職業(yè)能力，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、開拓創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)合作的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)道德，為從事職業(yè)崗位工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

課程改革思路：與行業(yè)企業(yè)專家座談并進(jìn)行實(shí)際調(diào)研；教師通過深入到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉確定課程的學(xué)習(xí)情境；與企業(yè)共同研討并制定課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)；以教育部職業(yè)技術(shù)教育文件為指導(dǎo)，學(xué)習(xí)教育部相關(guān)教學(xué)方法文件，提高職教改革理論水平；借鑒其它院校課程改革經(jīng)驗(yàn)；通過課題組成員討論交流進(jìn)行教學(xué)實(shí)施。

1.2課程改革內(nèi)容整合序化

1.2.1依據(jù)職業(yè)能力的發(fā)展需要序化教學(xué)內(nèi)容

由簡到難序化教學(xué)內(nèi)容，從應(yīng)用了機(jī)械、氣動(dòng)、傳感器等技術(shù)的自動(dòng)供實(shí)機(jī)，到應(yīng)用了電機(jī)、變頻等技術(shù)的自動(dòng)分揀系統(tǒng)，使學(xué)生不斷接觸各種生產(chǎn)線技術(shù)。

圖1　依據(jù)技術(shù)綜合應(yīng)用能力的階次發(fā)展序化教學(xué)內(nèi)容示意圖

1.2.2依據(jù)企業(yè)、大賽真實(shí)的工作項(xiàng)目來整合教學(xué)內(nèi)容

《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程項(xiàng)目均以大賽設(shè)備為載體，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式。

表1　《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程教學(xué)進(jìn)度表

1.2.3針對(duì)不同教學(xué)項(xiàng)目，選擇不同教學(xué)方法和手段組織教學(xué)

針對(duì)不同的項(xiàng)目，選擇不同的組織形式，做到大賽設(shè)備與工業(yè)設(shè)備互補(bǔ)，教學(xué)做一體化實(shí)訓(xùn)室與生產(chǎn)車間結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化，科學(xué)設(shè)計(jì)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。具體教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)組織形式如圖2所示。

圖2　教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)組織形式詳圖

1.2.4教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新

以項(xiàng)目為主線進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的“主體性”和“實(shí)踐性”，重視“情境”、“實(shí)踐”、“協(xié)作”在學(xué)習(xí)中的重要作用，有利于實(shí)踐性、遷移性、創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。

采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，教學(xué)過程以C、D、I、O四個(gè)階段完成項(xiàng)目組織教學(xué)內(nèi)容。每個(gè)項(xiàng)目中所包含的知識(shí)和技能與真實(shí)任務(wù)一致，采用賽練結(jié)合的形式促進(jìn)學(xué)生完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)，提高項(xiàng)目的質(zhì)量。

以項(xiàng)目1自動(dòng)供料機(jī)為例，講述教學(xué)項(xiàng)目完成過程。

表2　項(xiàng)目一教學(xué)設(shè)計(jì)

模型未標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)B標(biāo)準(zhǔn)誤差BetatSig.1/GDP-2.296E78408536.332-.673-2.731.023(常數(shù))64129.9594249.77415.090.000

a.項(xiàng)目構(gòu)思

教師給學(xué)生提出項(xiàng)目要求，同時(shí)，聘請(qǐng)企業(yè)專家對(duì)自動(dòng)供料機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，讓學(xué)生采用頭腦風(fēng)暴法，用思維導(dǎo)圖確定完成項(xiàng)目所應(yīng)用的專項(xiàng)技術(shù)，根據(jù)所要用的專項(xiàng)技術(shù)制定時(shí)間安排日程表，完成項(xiàng)目構(gòu)思。

圖3　項(xiàng)目構(gòu)思過程

b.項(xiàng)目設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)生在完成項(xiàng)目構(gòu)思中所確定的機(jī)電一體化技術(shù)，例如氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)等，讓學(xué)生進(jìn)行機(jī)械零件的加工，了解應(yīng)用的技術(shù)所使用的材料，掌握與生產(chǎn)線有關(guān)的各類工業(yè)技術(shù)的工作原理及應(yīng)用，所用設(shè)備的操作及各類技術(shù)的綜合使用。

學(xué)生利用仿真軟件進(jìn)行氣動(dòng)控制回路的連接實(shí)踐，如圖4所示：

圖4　學(xué)生利用仿真軟件進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)

C.項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)

圖5　學(xué)生進(jìn)行自動(dòng)供料機(jī)組裝

建議5人一組，協(xié)助完成項(xiàng)目。每組同學(xué)可以作好分工，輪流當(dāng)組長，根據(jù)所設(shè)計(jì)內(nèi)容完成設(shè)備選型、安裝與調(diào)試，從而綜合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供料機(jī)的安裝。

d.項(xiàng)目運(yùn)行

完成安裝后，根據(jù)控制要求，完成自動(dòng)供料機(jī)的供料功能，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，確保供料站運(yùn)行平穩(wěn)。

在項(xiàng)目完成過程中，寓學(xué)于賽，加入挑戰(zhàn)和競爭的元素，促進(jìn)完成質(zhì)量的提高。項(xiàng)目完成過程中，采用預(yù)評(píng)估、持續(xù)評(píng)估、最終評(píng)估相結(jié)合的方式。評(píng)估構(gòu)成具體如下圖所示：

圖6　評(píng)估方法與學(xué)習(xí)成果關(guān)系

在項(xiàng)目完成過程中，注意對(duì)學(xué)生的職業(yè)道德與職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成，注意培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，注重持續(xù)評(píng)價(jià)與最終評(píng)價(jià)相結(jié)合。

這些教學(xué)方法與教學(xué)手段在教學(xué)過程中的實(shí)踐與探索，在培養(yǎng)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐動(dòng)手能力過程中效果明顯。近五年來，學(xué)生參加各類“自動(dòng)生成線安裝與調(diào)試”技能大賽，獲獎(jiǎng)項(xiàng)共10項(xiàng)，創(chuàng)造了本院在全國高職院校技能大賽中的最高成績。

1.2.5教學(xué)方法

a 頭腦風(fēng)暴法

頭腦風(fēng)暴教學(xué)法是讓參與者就某一問題敞開思想，集體討論，相互啟發(fā)、激勵(lì)，引起創(chuàng)造性思維的連鎖反應(yīng)，產(chǎn)生盡可能多的設(shè)想，這樣能夠在最短的時(shí)間里，獲得最多的思想和觀點(diǎn)，找出解決問題的“黃金”方案。在學(xué)生通過學(xué)習(xí)網(wǎng)站、虛擬運(yùn)行獲取足夠的資訊后，對(duì)每一個(gè)項(xiàng)目運(yùn)用頭腦風(fēng)暴教學(xué)法，對(duì)真實(shí)訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行構(gòu)思設(shè)計(jì)，例如對(duì)“項(xiàng)目1自動(dòng)供料機(jī)”項(xiàng)目進(jìn)行構(gòu)思設(shè)計(jì)的時(shí)候，教師首先下發(fā)《工作單》，提出學(xué)習(xí)目標(biāo)；學(xué)生利用課程網(wǎng)站等各種學(xué)習(xí)資源，自主學(xué)習(xí)，獲取相關(guān)資訊；利用虛擬仿真軟件進(jìn)行虛擬訓(xùn)練；當(dāng)學(xué)生對(duì)供料單元有足夠多的了解后，教師組織學(xué)生利用“頭腦風(fēng)暴教學(xué)法”制定設(shè)計(jì)方案。

b案例教學(xué)法

圖7　案例教學(xué)法

利用典型工程案例進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生體驗(yàn)職業(yè)能力行為，快速掌握關(guān)鍵技能。例如，“項(xiàng)目2自動(dòng)分揀系統(tǒng)”中對(duì)電動(dòng)機(jī)元件檢修與故障排除的教學(xué)，引入傳感器故障案例，首先下發(fā)《工作任務(wù)單》，并通過多媒體展示，介紹傳感器故障發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象、危害，引導(dǎo)學(xué)生圍繞故障發(fā)生原因組織展開現(xiàn)場參觀、研討，從個(gè)案分析到共性總結(jié)，最后概括出故障原因及處理措施。如圖7所示。

c 角色扮演教學(xué)法

《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》對(duì)應(yīng)行業(yè)、企業(yè)的典型崗位職業(yè)能力，以真實(shí)設(shè)備、真實(shí)工藝組織教學(xué)。例如在教學(xué)過程中，為了鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，本課程采用學(xué)生扮演教師角色，進(jìn)行設(shè)計(jì)——實(shí)施——評(píng)價(jià)的新型教學(xué)方法，讓學(xué)生站到講臺(tái)上，一般是課程的每個(gè)任務(wù)由教師全程講授完，之后按照學(xué)生學(xué)號(hào)分配給其一定的教學(xué)任務(wù)，由學(xué)生進(jìn)行講解，講解以30分鐘為限，之后從內(nèi)容和形式上進(jìn)行分析，較深的內(nèi)容由教師分析。每個(gè)任務(wù)完成后，老師進(jìn)行總結(jié)和提煉，整個(gè)過程學(xué)生積極參與，態(tài)度認(rèn)真。

1.3課程改革實(shí)施過程

(1)試點(diǎn)班與非試點(diǎn)班的對(duì)比分析

依據(jù)表3的幾個(gè)方面，對(duì)11級(jí)電氣自動(dòng)化技術(shù)一班試點(diǎn)班與二班非試點(diǎn)班進(jìn)行對(duì)比分析。

表3　試點(diǎn)班與非試點(diǎn)班對(duì)比分析內(nèi)容

(2)第二次試點(diǎn)班與第一次試點(diǎn)班對(duì)比分析(項(xiàng)目改進(jìn)、考核方法、實(shí)施方法及內(nèi)容等)

針對(duì)2011級(jí)及2012級(jí)試點(diǎn)班進(jìn)行以下幾點(diǎn)對(duì)比分析，分析結(jié)果如下：

a課程教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容

經(jīng)過2011級(jí)試點(diǎn)班實(shí)施后，減少為3個(gè)項(xiàng)目。學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中由于能力和水平的提高，從原來的教學(xué)做結(jié)合的方式，改為以學(xué)生的主動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)為主。

b增加考核內(nèi)容

在2012級(jí)試點(diǎn)班完成教學(xué)內(nèi)容后，從程序編寫、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、故障診斷等方面考核，增加了學(xué)生的故障診斷能力的考核，在考核過程中能體現(xiàn)學(xué)生的能力提升。

c在實(shí)施過程中，讓學(xué)生以CDIO四步完成項(xiàng)目，增加了過程考核環(huán)節(jié)，學(xué)生完成項(xiàng)目的效率會(huì)不斷提高。

2　課程改革實(shí)施成效

2013年底，《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程獲批為省級(jí)精品資源共享課程培育課程。2014年完成課程資源建設(shè)。共有三維虛擬系統(tǒng)5個(gè)，網(wǎng)站平臺(tái)、教案、教學(xué)課件和相關(guān)教學(xué)視頻包已經(jīng)形成。

學(xué)生近3年來參加國家級(jí)和省級(jí)技能大賽獲得優(yōu)異成績，2010年參加第三屆“亞龍杯”全國高職院?！白詣?dòng)線安裝與調(diào)試”技能大賽獲得團(tuán)體三等獎(jiǎng)2項(xiàng)；2011年參加第四屆“亞龍杯”全國高職院?！白詣?dòng)線安裝與調(diào)試”技能大賽獲得團(tuán)體三等獎(jiǎng)；2012年參加教育部主辦的全國職業(yè)院?！白詣?dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”技能大賽獲得團(tuán)體二等獎(jiǎng)。

3　結(jié)語

項(xiàng)目式教學(xué)模式在《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程中的應(yīng)用，使學(xué)生在項(xiàng)目完成的整個(gè)過程中成為主導(dǎo)，在團(tuán)隊(duì)合作、技術(shù)技能水平等方面都有了顯著的提高。學(xué)生在全國技能大賽中也取得了很好的成績，同時(shí)為學(xué)生將來與企業(yè)進(jìn)行零距離對(duì)接、崗位能力提升奠定了基礎(chǔ)。

[1]孫福才.項(xiàng)目教學(xué)法在自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用[J].哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，(5)：99-101.

[2]李廣軍.項(xiàng)目教學(xué)法在自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2015,12(10):184-185.

[3]楊帆，楊潔.自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程建設(shè)研究[J].科技視界，2015第8期:176-177.

(編輯馬海超)

Exploration and Practice of Installation & Testing of Automatic Production Line Course Reformation

SUN Fucai, DU Liping

(Harbin Vocational & Technical College, Harbin 150081, China)

The key course of Installation & Testing of Automatic Production Line in the major of electrical automation technology must be reformed.This paper introduces the implementation process of the course reformation that adopts the project-based teaching method.It carries out how to improve students’ ability on active learning and practice, and a new reformation model of education and teaching to cultivate the professional talents majored in electrical automation technology.

course reformation; installation & testing of automatic production line; exploration and practice

2016-03-01

孫福才(1981—)，講師，哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院實(shí)踐教學(xué)科科長。主要研究方向：職業(yè)教育研究。

G712

B

1672-0601(2016)07-0069-05