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

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1、基于“工作過程”的《機電一體化設備的組裝與調(diào)試》課程開發(fā)思路 摘要：課程建設與改革是提高教學質(zhì)量的核心，也是教學改革的重點和難點．本文以《機電一體化設備的組裝與調(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、行動領域分析、學習目標、情境設計、教學方法與手段、考核與評價，希望能給讀者以啟迪． 關鍵詞：工作過程系統(tǒng)化；課程開發(fā)；情境設計 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雜的問題，有人把課程設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重脫節(jié)，專業(yè)課枯燥而且過于理論化，許多學生完全不知道所學課程用于做什么。部分書本內(nèi)容已經(jīng)過時，而學生也基礎不好、依賴性

3、強，在這種情況下學生畢業(yè)了也適應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 工作任務分析確定——職業(yè)行動領域——學習領域——學習情境(工作任務分析與學習領域轉(zhuǎn)換，行動領域歸納與學習情境設計，在課程開發(fā)時要平行推進)．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)行動領域分析、職業(yè)行動領域?qū)＜以u審確認學習領域開發(fā)分析、教學計劃開發(fā)制定、學習領域與學習情境設計等環(huán)節(jié)，最后確定課程標準體系．如圖1所示。

4、 圖1 課程開發(fā)基本流程圖 2 、《機電一體化設備的組裝與調(diào)試》課程開發(fā) 《機電一體化設備的組裝與調(diào)試》課程是中山技師學院電氣自動化技術專業(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“學習領域課程”。 2．1 指導思想 按職業(yè)活動設計教學活動，在完成工作任務的行動中學習專業(yè)知識技能并獲得工作過程知識，學生在完成項目工作任務的過程中，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(學院抽考系部，考查系部教學水平、系部抽考專業(yè)，考查專

5、業(yè)教學水平、專業(yè)抽考學生，考查教師教學水平)、實踐第一”為指導思想，按照“工作過程系統(tǒng)化”課程開發(fā)思路，逐步落實。 2．2 行動領域分析 《機電一體化設備的組裝與調(diào)試》課程是在YL-235型光機電一體化實訓裝置上，完成具有一定生產(chǎn)功能的機電一體化設備的安裝與調(diào)試任務，并在完成這些任務過程中學習專業(yè)知識、技能和工作過程知識的課程，該工作過程整合了機械裝配，電氣控制電路安裝、氣動系統(tǒng)安裝、機電設備安裝和程序編寫與調(diào)試、元件參數(shù)設定與調(diào)整等。學生可以按自己設定的、有一定生產(chǎn)功能的機電一體化設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，進行組裝和調(diào)試，并能對組裝好

6、的的機電一體化設備系統(tǒng)進行調(diào)試及運行維護，自覺遵守安全和各種技術規(guī)范，對完成的工作進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 學習目標 規(guī)范、有序地組織學生進行職業(yè)訓練，讓學生掌握機電一體化設備的組裝與調(diào)試是高級工、技師層次學生的主要學習目標之一，我們按照由簡單到復雜，由單一到綜合。由一般功能到特殊功能的循序漸進的原則，組織教學項目和規(guī)劃工作任務，這樣更符合技工院校學生的認知心理和認知特點。因此，按簡單的皮帶輸送機拆裝到由圓盤、機械手和皮帶輸送機的組裝，單一部件的單一功能到組合部件的多種功能的順序，將一個個工作任務呈現(xiàn)在本課程中，讓學生一步一步地向全面掌握機

7、電一體化設備組裝與調(diào)試技術前進，形成和提升學生的職業(yè)能力。以下是本課程中使用的實訓裝置如圖2所示，該裝置由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備的機械部件、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)設備實訓模塊、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，實訓裝置用于機械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機械部件組裝生產(chǎn)設備，也可添加機械部件組裝其他生產(chǎn)設備，使整個裝置能夠靈活的按教學和訓練要求組裝成具有模擬生產(chǎn)功能的機電一體化設備。 圖2 機電一體化實訓裝置 該設備的工

8、作過程為：在觸摸屏上按啟動按扭后，裝置進行復位過程，當裝置復位到位后，由PLC 啟動送料電機驅(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，則說明送料機構(gòu)已經(jīng)無物料或故障，這時要停機并報警；當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，同時機械手按原來位置返回進行下一個流程；傳感器則根據(jù)物料的材料特性、顏色特性進行辨別，分別由PL

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

10、體化設備的設計、安裝、調(diào)試、維護；熟悉PLC的編程方法與技巧；培養(yǎng)學生分析生產(chǎn)實際問題和解決實際問題的能力；培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作、勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風。如圖3所示為機電一體化實訓設備模塊。 圖3 機電一體化實訓裝置模塊 2．4 情境設計 一個學習領域由多個學習情境組成，一個學習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重要，一個學習領域的多個學習情境載體之間的關系可以是平行的、遞進的也可以是互相包容的，情境的設計要符合認知規(guī)律，即本著由淺入深、由簡到繁、循序漸進的原則。本課程以YL-235A型光機電一體化實訓裝置為載體，按照“任務引領，工作

11、過程導向”的職業(yè)教育教學理念，設置了皮帶輸送機的安裝與調(diào)整、皮帶輸送機的調(diào)速、工件的識別、工件的分揀、氣動機械手的組裝與調(diào)試 、搬運機械手的動作程序、供料與搬運、觸摸屏的應用、、機電一體化設備的自檢和報警功能、機電一體化設備多種工作方式共10個訓練項目。為圍繞設備安裝與調(diào)試、電路與氣路的連接、程序編寫與運行等整合機電一體化設備組裝與調(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，讓學生在完成工作任務的過程中，學會機電一體化設備的組裝與調(diào)試。 學 習 領域 機電一體化設備的組裝與調(diào)試 學習情境1 皮帶輸送機的安裝與調(diào)試 任務一：拆裝皮

12、帶輸送機機架 學習情境6 搬運機械手的動作程序 任務一：編寫并調(diào)試機械手搬運工件的控制程序 任務二：安裝皮帶輸送機 任務二：編寫并調(diào)試機械手高效搬運工件的控制程序 學習情境2 皮帶輸送機的調(diào)速 任務一：調(diào)試手動調(diào)速的皮帶輸送機 學習情境7 供料與搬運 任務一：安裝與調(diào)試生產(chǎn)線的進入環(huán)節(jié) 任務二：調(diào)試自動調(diào)速的皮帶輸送機 任務二：編寫和調(diào)試送料與搬運裝置的控制程序 學習情境3 工件的識別 任務一：調(diào)試工件識別的裝置 學習情境8 觸摸屏的應用 任務一：用觸摸屏控制皮帶輸送機運行 任務二：調(diào)試帶指示的工件識別裝置 任務二：用觸摸屏監(jiān)控工件數(shù)量 學習情境4

13、 工件的分揀 任務一：安裝與調(diào)試工件分揀裝置 學習情境9 機電一體化設備的自檢和報警功能 任務一：組裝與調(diào)試具有自檢功能的零件加工線 任務二：調(diào)試工件分揀與包裝裝置 任務二：編寫具有報警功能的零件加工線控制程序 學習情境5 氣動機械手的組裝與調(diào)試 任務一：拆裝氣動機械手 學習情境10機電一體化設備多種工作方式 任務一：調(diào)試有兩種分揀方式的分揀設備 任務二：調(diào)試氣動機械手 任務二：調(diào)試多種運行方式的生產(chǎn)設備 2．5 教學方法與手段 在教學中主要采用理論與實踐一體化項目教學、引導文教學法、頭腦風暴法、討論法、小組匯報演示法、實訓教學等教學方法．以六步法(資訊、計劃

14、、決策、實施、檢查、評估)對每一個“學習情境”進行教學實施，讓學生在“學中做、做中學、學會做”，真正做到“做學合一”．另外隨著“學習情境”的推進，采取“手把手，放開手，育巧手，手腦并用”的教學手段．即第一個學習情境由教師“手把手”的教，學生對知識進行簡單復制；從第二個學習情境開始，教師傳授逐步減少，而學生的自主學習、自主制作逐漸增多，教師可以“放開手”的讓學生去盡情發(fā)揮自己的聰明才智，如圖4所示．這樣不僅培養(yǎng)學生的專業(yè)能力，更重要的是培養(yǎng)了學生的動手能力、自學能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和可持續(xù)發(fā)展能力． 圖4 教學方法與手段示意圖 2．6 考核 采取過程考核、(學院、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生自評、學生互評和教師評價相結(jié)合，主要考核學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《機電一體化設備的組裝與調(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，認真貫徹學院提出的“一條主線、雙基雙基、三級抽考、實踐第一”的教育教學思想．下一步將完成與課程配套的資源庫的建設，并最終爭取將這門課程建設成為一門精品課程． 3、小結(jié) 對于職業(yè)教育來說，經(jīng)濟、技術是不斷發(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，融合國家職業(yè)資格技能（應知、應會）的標準要求，將實際的“工作”與“學習”有機地結(jié)合在一起，對《機電一體化設備的組裝與調(diào)試》課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)進行了設計開發(fā)。在實訓室模擬真實的工作過程進行教學組織實施，實現(xiàn)教學和企業(yè)工作崗位的零距離對接。 參考文獻： [1]羅濤，徐淑英 基于工作工程中的PLC課程設計與開發(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)的設計、安裝、調(diào)試與維護》課程開發(fā)思路 赤峰學院學報 2009.6 第25卷第6期 [3] 劉保朝 現(xiàn)場教學法在《機床電氣與PLC》課程中的應用 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 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}電氣應用系 郵編:{自動隱藏-11}