職業(yè)教育論文-機電一體化綜合實訓課程教學模式探討摘要：對機電一體化類綜合實訓課程的任務、設備、教學組織、教學運行以及考核方式進行了分析和研究，并重點對此類課程的教學模式進行了研究。關鍵詞：機電一體化；教學模式；綜合實訓機電一體化類綜合實訓課程一般為機電一體化、自動化生產(chǎn)設備應用、工業(yè)自動化等相關專業(yè)開設的一門專業(yè)技能實訓必修課程，課程安排一般為期35周。下面以深圳職業(yè)技術學院自動化生產(chǎn)設備應用專業(yè)開設的機電一體化技術綜合實訓課程為例來探討此類實訓課程的教學模式。機電一體化技術綜合實訓課程的任務機電一體化技術綜合實訓課程的任務是：讓機電一體化、自動化生產(chǎn)設備應用等相關專業(yè)的學生在經(jīng)過課堂理論學習后，親自對各類自動生產(chǎn)線系統(tǒng)（自動化專機、自動生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)等）進行認識實踐、解剖分析、裝配、調(diào)試糾錯，對自動生產(chǎn)線系統(tǒng)的組成、結構原理、系統(tǒng)控制等進行更深入的了解，進一步培養(yǎng)學生的實際動手能力。要求學生能夠運用所學的知識，熟練進行自動生產(chǎn)線的裝配、調(diào)試和故障排除，包括從元器件到系統(tǒng)的組裝、糾錯、調(diào)試、PLC程序編程、下載及完整系統(tǒng)的運行、了解網(wǎng)絡連接，具有分析和排除常見設備故障的能力，同時具備進行簡單機構設計的能力，并且對常見自動輸送系統(tǒng)有深入分析和研究。本實訓課程主要考慮的問題是如何整合學生以前所學的理論和實踐知識，提高學生的專業(yè)技能和解決實際問題的能力，讓學生在畢業(yè)前就能夠和企業(yè)所需完全接軌。實訓設備本課程的實訓設備是以德國FESTO公司開發(fā)的綜合技術在國際上領先的FMS50機電一體化模塊式教學培訓系統(tǒng)，如圖1所示。它是FESTO公司結合現(xiàn)代工業(yè)特點開發(fā)研制的模擬自動化生產(chǎn)過程，集機械、電子、通訊于一體的高度集成的機電信息一體化實訓教學裝置。它涵蓋了機械設計、傳感器技術、自控技術、信息技術和計算機技術等多項學科的內(nèi)容。該系統(tǒng)是一個模擬生產(chǎn)中、短行程氣缸的柔性自動生產(chǎn)線，由10個獨立的工作站、1個物流傳輸系統(tǒng)、2臺CNC機床和特殊的軟件及控制主機等組成。該系統(tǒng)使用與實際生產(chǎn)加工相同的工業(yè)元件，系統(tǒng)中的各工作站的功能單元能完成供料、工件檢測、工件提取、工件加工、質(zhì)量控制、機械手組裝、工件暫存、工件提取及成品分撿等一系列過程。FMS50的每個單元均根據(jù)設定的任務，選擇相應功能和技術參數(shù)的氣動元件、傳感器、電氣元件及標準型材集成而成。它代表了當今現(xiàn)代化企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)“采購和集成”的先進設計理念。工作單元之間具有柔性的結合方式，可以任意組合，系統(tǒng)的開放性很強，可以不斷地將新技術融入系統(tǒng)中?；趯嶋H功能要求,整個系統(tǒng)可以劃分為原料輸入單元、加工單元、質(zhì)量檢測單元、裝配單元、暫存單元和成品輸出單元六個功能單元（如圖2所示）。實訓教學組織與運行參考國際奧林匹克機電一體化職業(yè)技能大賽的模式和首屆中國青年機電一體化大賽的模式并結合本校本專業(yè)學生的實際情況，我們對本實訓課程的教學模式和過程進行探索，決定采用“化整為散，合散為整”的教學模式，即將整套FMS50系統(tǒng)全部拆散成零部件，然后再將零部件組裝成系統(tǒng)，在拆與裝的過程中訓練學生各方面的技能與技巧。教學過程本實訓課程的教學過程為：FMS50系統(tǒng)整體運行介紹FMS50系統(tǒng)各工作站運行和功能分析各工作站從系統(tǒng)上的拆解單臺工作站的解剖分析單臺工作站的裝配單臺工作站氣路聯(lián)接單臺工作站電路聯(lián)接單臺工作站電氣路故障設置單臺工作站電氣路故障排除和調(diào)試工作站和輸送系統(tǒng)聯(lián)調(diào)系統(tǒng)正常運行整個過程結束。整個教學過程即為“化整為散，合散為整”的模式。對一套系統(tǒng)先進行功能分析，然后選取典型部件進行解剖，化整為散，化整為散后再根據(jù)相應的技術資料，對解剖后的零部件進行裝配調(diào)試和故障分析。教學過程中首先講解FMS50系統(tǒng)功能及工作流程，其次分組講解各種典型工作站的功能及工作流程，接著教會學生看各種技術資料（機械裝配圖、氣動回路圖、電氣接線圖等），在拆工作站之前，要求學生完全明白各個工作站的功能、工作流程并作記錄，注意拆卸前各個工作站的工藝及外觀，并且各小組要先討論拆卸方案與要點，保證設備能恢復原工作狀態(tài)，實訓過程中不得損壞元件，尤其是傳感器、氣缸活塞桿表面等。接著再讓學生按照技術資料進行拆卸和安裝，并嚴格要求學生正確使用工具和做好筆記，訓練良好的工作作風，拆卸方案得到指導教師同意后方可進行，此項措施是保證設備完好的一項重要工作。各小組輪換工作站之前都要和控制系統(tǒng)相連，學習系統(tǒng)調(diào)試及系統(tǒng)使用的各項通訊技術，并保證輪換前每個工作站工作是完全正常的。防止輪換后損壞的元器件責任不清，并嚴格強調(diào)發(fā)生任何故障一定要立即報告指導教師，否則責任由小組學生自己承擔。實訓教學的具體過程如圖3所示。教學組織在實訓教學過程中將30人左右的教學班分為5組，每組自主產(chǎn)生組長，負責小組的實訓過程管理和指導，每組有一人負責做記錄，記錄實訓過程的各項任務以及在實訓過程中遇到的難題等。這樣可以鍛煉學生的組織能力，培養(yǎng)他們做筆記的良好習慣。先讓每組成員用34天的時間對FMS50系統(tǒng)中單一工作站的機械單元、氣動單元、電氣單元及氣路和電路進行拆裝。再將小組按編號輪換工作站，使學生熟悉FMS50系統(tǒng)中常用工作站。在最后整個系統(tǒng)運行中，通過連接工作站和系統(tǒng)，可以使學生認識當前自動化生產(chǎn)中主要應用的通訊技術。教學運行在實訓方法上，為激發(fā)學生參與的主動性和團隊合作精神，在實訓過程中穿插各小組的指定項目競賽，諸如開展工作站的拆卸、元器件安裝、電氣路連接、調(diào)試與故障排除等項目，各項目評判采用計時和教師階段檢查為主，并成立考核評判小組，由指導教師和5個小組組長組成，指導教師占50權值，每小組組長各占10權值?？己嗽u判小組不但負責整個考核成績的認定，還負責將本組成員的一些不足和其他組的優(yōu)勢傳達給本小組成員。各小組之間可以互設故障，各小組內(nèi)成員協(xié)同工作進行系統(tǒng)分析和查找故障。實訓課程采用形成性的考核方法為確保本實訓課程教學任務和目標的實現(xiàn)，我們采取了嚴格有效的形成性考核方式。根據(jù)實訓課程的任務和教學內(nèi)容，本課程考核基本內(nèi)容包括：（1）四篇周記，要求每個學生每周總結一次自己的學習內(nèi)容和學習體會等。（2）兩篇調(diào)查報告（輸送系統(tǒng)的種類、FMS系統(tǒng)的發(fā)展概況等），擴充學生的知識面。（3）兩套零件圖（選取工作站中典型零件，主要是非標準連接件），訓練學生的繪圖能力和零件設計能力。（4）一篇實訓總結報告。以上材料缺一不可，否則沒有成績。具體分值分布情況如下：（1）為了提高出勤率和嚴肅實訓紀律，考勤和實訓表現(xiàn)占10。（2）為提高小組長的工作積極性和責任心，允許小組長對自己組員進行評分，便于團隊協(xié)調(diào)工作，小組長評分占10。（3）小組項目競賽所獲成績占20。（4）四篇周記占20。（5）兩篇調(diào)查報告占10。（6）兩套零件圖占10。（7）一篇實訓總結報