李增毅

摘 要：物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試是自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試專(zhuān)業(yè)的核心課程之一，以往通常采用傳統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，教學(xué)效果不佳。筆者在教學(xué)中對(duì)物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試課程進(jìn)行了工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐，收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工學(xué)結(jié)合一體化 ?教學(xué)設(shè)計(jì) ?物料分揀

工學(xué)結(jié)合一體化是以國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以典型工作任務(wù)分析構(gòu)建課程體系，以具體工作任務(wù)為學(xué)習(xí)載體，以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)，并按照工作過(guò)程和學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)要求設(shè)計(jì)和安排教學(xué)活動(dòng)的課程。工學(xué)結(jié)合一體化課程的學(xué)習(xí)可以概括為一句話：“學(xué)習(xí)即工作，工作即學(xué)習(xí)?！泵恳淮握n教師都會(huì)布置任務(wù)，要求學(xué)生以小組活動(dòng)的形式去做。學(xué)生接到任務(wù)后，便開(kāi)始明確工作任務(wù)內(nèi)容，查詢(xún)資料，制訂工作方案，實(shí)施工作方案，交付驗(yàn)收，總結(jié)評(píng)價(jià)，最終完成工作任務(wù)。

一、工學(xué)結(jié)合一體化課程教學(xué)設(shè)計(jì)

以機(jī)電設(shè)備安裝與維修專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程的物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試學(xué)習(xí)任務(wù)為例，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

1.課題來(lái)源

筆者學(xué)院機(jī)電一體化是全國(guó)技工院校第三批一體化課程教學(xué)改革試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，經(jīng)過(guò)企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程符合企業(yè)的實(shí)際需求，對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)起到很大的作用。該課程共設(shè)置生產(chǎn)線氣動(dòng)推桿送料裝置維修、物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、自動(dòng)化生產(chǎn)線交流調(diào)速、人機(jī)界面及組態(tài)構(gòu)建、自動(dòng)化生產(chǎn)線組裝與調(diào)試等五個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.學(xué)情分析

學(xué)生為機(jī)電設(shè)備安裝與維修專(zhuān)業(yè)高級(jí)工三年級(jí)，已經(jīng)具備PLC基本指令編輯梯形圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、傳感器工作原理及運(yùn)用、變頻器的參數(shù)設(shè)置等能力;學(xué)習(xí)興趣濃厚，善于思考，能夠通過(guò)查閱資料解決問(wèn)題;但缺乏職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成、工作不夠嚴(yán)謹(jǐn)，部分學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力不強(qiáng)。

3.學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過(guò)線上視頻學(xué)習(xí)，能夠說(shuō)出物料分揀裝置的應(yīng)用場(chǎng)合;通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)，能夠說(shuō)出電感式和光纖式傳感器的工作原理及接線方式;在教師的指導(dǎo)下，按照電工安裝布線技術(shù)規(guī)范，能完成PLC與外部設(shè)備的連接;按照學(xué)習(xí)任務(wù)要求，能完成系統(tǒng)程序編輯、調(diào)試及運(yùn)行;對(duì)物料分揀過(guò)程中出現(xiàn)的故障，能夠正確調(diào)整或修改程序;通過(guò)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，做好現(xiàn)場(chǎng)6S管理工作。

4.學(xué)習(xí)任務(wù)

（1）任務(wù)描述。某工廠生產(chǎn)線加工金屬材質(zhì)、白色塑料盒、黑色塑料三種零件，在該生產(chǎn)線的終端有一分揀裝置，用以識(shí)別這三種零件，并將這三種零件分別送達(dá)不同的地方。廠方委托我們?cè)O(shè)計(jì)一套分揀系統(tǒng)。目前，已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與硬件裝配，現(xiàn)在需要6個(gè)工時(shí)編制系統(tǒng)的控制程序，并完成調(diào)試。

（2）學(xué)習(xí)內(nèi)容

①指出物料分揀裝置組成部件的名稱(chēng)及作用。

②調(diào)節(jié)傳感器靈敏度、設(shè)置變頻器參數(shù)。

③繪制電氣控制原理圖并完成電路的連接，并編寫(xiě)PLC程序，完成調(diào)試運(yùn)行。

（3）教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

①教學(xué)重點(diǎn)

物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試是本學(xué)習(xí)任務(wù)的教學(xué)重點(diǎn)。要求學(xué)生明確工作任務(wù)，制訂工作方案，并進(jìn)行工作任務(wù)實(shí)施、總結(jié)和評(píng)價(jià)。

②教學(xué)難點(diǎn)

物料分揀的程序設(shè)計(jì)及推料調(diào)整是本學(xué)習(xí)任務(wù)的難點(diǎn)。通過(guò)觀看在線視頻、查閱資料、討論分析、學(xué)習(xí)分享等多種形式，啟發(fā)學(xué)生編程設(shè)計(jì)的思路;引導(dǎo)學(xué)生把工作任務(wù)拆分成變頻器參數(shù)設(shè)置、傳送帶運(yùn)行操作、物料識(shí)別分揀三個(gè)內(nèi)容，由局部到整體逐個(gè)擊破;對(duì)于工作過(guò)程中遇到的共性問(wèn)題，教師進(jìn)行集中講解和示范操作，化解教學(xué)難點(diǎn)。

③教學(xué)策略

根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)生特點(diǎn)，課程采用“工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)”模式進(jìn)行授課。以實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)要求為主線，借助信息化技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的工學(xué)一體化教學(xué)課堂。通過(guò)工作中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)中工作，培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力、社會(huì)能力和方法能力。

5.學(xué)習(xí)資源

根據(jù)工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)要求，要?jiǎng)?chuàng)建具有工作區(qū)和學(xué)習(xí)區(qū)兩大部分構(gòu)成的工作環(huán)境;滿足開(kāi)展學(xué)習(xí)工作任務(wù)的設(shè)備及工具資源，如235A自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備、多媒體計(jì)算機(jī)（網(wǎng)絡(luò)）、電工常用工具等;提供參考書(shū)、學(xué)習(xí)工作頁(yè)、評(píng)價(jià)表等輔助教材資源;采用藍(lán)墨云班課、微視頻、抖音、問(wèn)卷星等工具輔助教學(xué)。

6.教學(xué)實(shí)施過(guò)程

（1）課前明確工作任務(wù)

利用藍(lán)墨云班課在線平臺(tái)上傳學(xué)習(xí)資源，下達(dá)物料分揀控制的安裝與調(diào)試學(xué)習(xí)任務(wù);通過(guò)在線答疑引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并隨時(shí)檢查學(xué)生學(xué)習(xí)完成引導(dǎo)問(wèn)題情況;根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)的情況，進(jìn)行課前學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。

（2）課中制訂工作方案

教師發(fā)放任務(wù)書(shū)、學(xué)習(xí)工作頁(yè)、評(píng)價(jià)表等，并引導(dǎo)學(xué)生解讀任務(wù)書(shū)，明確工作具體要求;從實(shí)際工作任務(wù)中提取工作角色，引導(dǎo)學(xué)生按照工作崗位需求進(jìn)行分工;指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)工作任務(wù)要求，制訂工作方案，要求學(xué)生完成工作方案后，通過(guò)云班課提交圖樣、程序編輯、變頻器參數(shù)設(shè)置視頻等學(xué)習(xí)成果，以便指導(dǎo)糾正;集中點(diǎn)評(píng)各小組的工作方案，引導(dǎo)小組優(yōu)化工作方案。通過(guò)小組合作，制訂工作方案，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神;通過(guò)制訂方案，完成學(xué)習(xí)引導(dǎo)問(wèn)題，突破教學(xué)難點(diǎn);通過(guò)頭腦風(fēng)暴展示活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，對(duì)表現(xiàn)好的學(xué)生及時(shí)點(diǎn)贊。

（3）課中實(shí)施工作方案

強(qiáng)調(diào)在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，嚴(yán)格遵守電氣設(shè)備安全操作規(guī)程，做好人身安全、設(shè)備安全及現(xiàn)場(chǎng)6S管理;引導(dǎo)學(xué)生按照工作方案進(jìn)行施工：系統(tǒng)接線圖紙安裝接線、程序輸入、E700變頻器參數(shù)設(shè)置等;指導(dǎo)學(xué)生按照物料分揀任務(wù)要求，利用PLC編程軟件在線仿真分揀工作，對(duì)遇到程序有誤或者無(wú)法運(yùn)行的小組給以指點(diǎn)糾正，并做好記錄;教師巡回監(jiān)控各小組施工進(jìn)度，對(duì)施工過(guò)程不規(guī)范、不安全的操作行為及時(shí)制止，并指導(dǎo)糾錯(cuò)。

（4）課中交付驗(yàn)收

教師發(fā)布物料分揀系統(tǒng)控制安裝與調(diào)試的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生根據(jù)工作任務(wù)書(shū)，依照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)物料分揀系統(tǒng)控制安裝與調(diào)試進(jìn)行功能檢驗(yàn);對(duì)部分學(xué)生未能完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能進(jìn)行問(wèn)題分析，協(xié)助小組解決問(wèn)題;收集整理各小組完成工作任務(wù)所提交的資料（工作記錄、圖表等），對(duì)各組完成任務(wù)情況，進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。通過(guò)對(duì)工作任務(wù)的驗(yàn)收，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制意識(shí);通過(guò)學(xué)生示范操作演示，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，同時(shí)檢查完成任務(wù)的整體情況。

（5）課中總結(jié)評(píng)價(jià)

組織各小組通過(guò)上傳圖片、視頻等多種形式分享學(xué)習(xí)收獲及心得體會(huì)，進(jìn)行工作總結(jié)匯報(bào)，使學(xué)生養(yǎng)成經(jīng)常對(duì)資料收集、整理、記錄、歸檔的良好習(xí)慣;組織學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)、組內(nèi)評(píng)價(jià);教師對(duì)小組完成本次工作任務(wù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過(guò)總結(jié)匯報(bào)，培養(yǎng)學(xué)生整理、歸納、總結(jié)、語(yǔ)言表達(dá)的能力，增加學(xué)生自信心;通過(guò)多元化評(píng)價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生自我反思、自我提高、取長(zhǎng)補(bǔ)短。

（6）課后拓展學(xué)習(xí)

課后完成工作任務(wù)實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告并提交;在線下發(fā)拓展學(xué)習(xí)工作任務(wù)要求，在物料分揀控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務(wù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行PLC程序修改，實(shí)現(xiàn)控制要求;在線參與問(wèn)題交流，以便解決程序設(shè)計(jì)難點(diǎn)。

7.學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

課題圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)工作任務(wù)，通過(guò)工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力、方法能力和綜合素質(zhì)能力。

二、工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)設(shè)計(jì)的反思

1.創(chuàng)新點(diǎn)

采用線上線下混合式、行動(dòng)導(dǎo)向、多元化評(píng)價(jià)等多種形式相結(jié)合開(kāi)展教學(xué)，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代化信息教學(xué)手段與工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)模式的融合，豐富教學(xué)課堂活動(dòng)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性，較好地實(shí)現(xiàn)了在學(xué)習(xí)中工作，在工作中學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)效果

利用學(xué)生愛(ài)玩手機(jī)的習(xí)慣，應(yīng)用到課程教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較高，課堂氣氛較為活躍。通過(guò)教學(xué)效果調(diào)查問(wèn)卷分析，教師在開(kāi)展教學(xué)中對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力、社會(huì)能力和方法能力關(guān)注度較高;學(xué)生更喜歡以行動(dòng)為導(dǎo)向的教學(xué)模式。

3.存在問(wèn)題

個(gè)別學(xué)生認(rèn)為任務(wù)太復(fù)雜，難以完成任務(wù)要求，學(xué)習(xí)積極性還有待提高;對(duì)小組施工過(guò)程監(jiān)管不夠到位，個(gè)別工位亂象叢生;信息化教學(xué)手段運(yùn)用不夠熟練，還有待加強(qiáng)。

4.改進(jìn)措施

加強(qiáng)信息化教學(xué)手段的學(xué)習(xí)，理論與實(shí)踐結(jié)合，從實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用過(guò)程中，提高教學(xué)業(yè)務(wù)水平;結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)，設(shè)置不同層次、不同難度的任務(wù)，滿足個(gè)性化發(fā)展，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

三、小結(jié)

工學(xué)結(jié)合一體化在我國(guó)中等職業(yè)教育教學(xué)改革中，還處在探索階段，尤其是不同學(xué)科教學(xué)中更是一個(gè)有待深入研討和創(chuàng)新的課題。在課程教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)施中，還會(huì)有許多問(wèn)題需要解決，只要繼續(xù)推進(jìn)和深化教學(xué)改革，開(kāi)拓探索，不斷創(chuàng)新中等職業(yè)院校教育人才培養(yǎng)模式，工學(xué)結(jié)合一體化必將極大地推進(jìn)中等職業(yè)院校教育的發(fā)展。

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（作者單位：廣西工業(yè)技師學(xué)院）