邢燕鵬

（北京鐵路電氣化學(xué)校 北京 102202）

《自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線》是機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)、數(shù)控專(zhuān)業(yè)等必修的一門(mén)課程，涉及機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、液壓氣動(dòng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、可編程控制技術(shù)等相關(guān)知識(shí)，是一門(mén)綜合應(yīng)用能力較強(qiáng)的課程。學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，要掌握各種自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線的運(yùn)行控制原理、安裝與調(diào)試的基本技能。要想教好、學(xué)好這門(mén)課程，必須讓學(xué)生將相關(guān)基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)有機(jī)融合在一起，構(gòu)建一個(gè)完整的知識(shí)體系。教師采用的教學(xué)方法不得當(dāng)，就不利于學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系，往往顧此失彼，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能，更不能滿(mǎn)足企業(yè)的要求。有鑒于此，在《自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線》課程教學(xué)過(guò)程中采用項(xiàng)目教學(xué)法，能夠調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，高質(zhì)量地完成教學(xué)目標(biāo)，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)技能，并逐步培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力、綜合思考與動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、創(chuàng)造能力和進(jìn)取精神。同時(shí)，采用項(xiàng)目教學(xué)法，符合職業(yè)教育“以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位”的基本要求，符合職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)。筆者擬結(jié)合實(shí)際案例，闡述項(xiàng)目教學(xué)法在《自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線》課程中的應(yīng)用。

項(xiàng)目教學(xué)法概述

項(xiàng)目教學(xué)法是以典型產(chǎn)品為載體設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，以工作過(guò)程為線索設(shè)置課程教學(xué)過(guò)程，按照工作的相關(guān)性來(lái)組織課程的教學(xué)內(nèi)容，以職業(yè)能力的形成為依據(jù)選擇課程內(nèi)容并以完成工作任務(wù)為主要學(xué)習(xí)目的的教學(xué)模式。項(xiàng)目教學(xué)法的最大特點(diǎn)是“以用促學(xué)”，即以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，將工作作為課程內(nèi)容的載體，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)踐技能的有效整合，以項(xiàng)目為主線、學(xué)生為主體，改變以往“教師講，學(xué)生聽(tīng)”被動(dòng)的教學(xué)模式，創(chuàng)造學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的教學(xué)模式。

筆者所闡述的項(xiàng)目教學(xué)法是在自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線MPS實(shí)訓(xùn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，以生產(chǎn)線的工作過(guò)程和工作站為依據(jù)，合理設(shè)置項(xiàng)目教學(xué)的各個(gè)工作任務(wù)，把理論知識(shí)與實(shí)踐技能有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線課程的一體化教學(xué)。

項(xiàng)目教學(xué)法的典型應(yīng)用

自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線MPS實(shí)訓(xùn)設(shè)備是一種最為典型的機(jī)電一體化、自動(dòng)化類(lèi)產(chǎn)品，它是在接近工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)上又針對(duì)教學(xué)進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了各種控制技術(shù)和工程實(shí)踐能力。該實(shí)訓(xùn)設(shè)備由8個(gè)工作站組成，分別為上料檢測(cè)站、機(jī)械手搬運(yùn)站、工件加工站、工件分揀站、工件傳輸站、工件裝配站、裝配搬運(yùn)站及立體倉(cāng)庫(kù)站，控制系統(tǒng)由西門(mén)子PLC完成，具有較好的柔性，即每站各有一套PLC控制系統(tǒng)獨(dú)立控制，可以學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的基本工作站的安裝與調(diào)試，也可以學(xué)習(xí)復(fù)雜系統(tǒng)的控制、編程、裝配和調(diào)試技術(shù)。

機(jī)械手搬運(yùn)站是MPS實(shí)訓(xùn)設(shè)備中的第二站，主要完成將工件從上料檢測(cè)站搬運(yùn)到工件加工站的待料工位。下面就以機(jī)械手搬運(yùn)站的安裝與調(diào)試為例闡述項(xiàng)目教學(xué)法在自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線課程中的應(yīng)用。

創(chuàng)設(shè)情境，任務(wù)引入 首先教師通過(guò)播放MPS正常運(yùn)行視頻，并正確操作演示MPS工作流程，學(xué)生了解柔性加工生產(chǎn)線加工工藝，觀察機(jī)械手搬運(yùn)站的工作過(guò)程，并思考如何安裝與調(diào)試，通過(guò)關(guān)鍵問(wèn)題的引入，分析該工作站的結(jié)構(gòu)組成與調(diào)試方法，明確工作目標(biāo)，引入工作任務(wù)。教師活動(dòng)與學(xué)生活動(dòng)如表1所示。

明確目標(biāo)，確定任務(wù) 通過(guò)情境設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生明確工作目標(biāo)，布置工作任務(wù)，并下發(fā)工作任務(wù)單。機(jī)械手搬運(yùn)站的安裝與調(diào)試主要涉及機(jī)械裝置、氣動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)和程序調(diào)試四部分，考慮到中職學(xué)生的特點(diǎn)和項(xiàng)目主要目標(biāo)，在該次課設(shè)計(jì)了兩個(gè)工作任務(wù)，如表2所示。

分析任務(wù)，制定計(jì)劃 學(xué)生以小組為單位開(kāi)展工作，每個(gè)小組3～4人，其中1名組長(zhǎng)，每名成員都有自己的工作角色和工作崗位，組長(zhǎng)接到工作任務(wù)單后，根據(jù)任務(wù)要求，進(jìn)行工作任務(wù)細(xì)分并制定工作計(jì)劃，教師可以指導(dǎo)其開(kāi)展工作。根據(jù)機(jī)械手搬運(yùn)站安裝與調(diào)試的工作要求，學(xué)生制定的工作計(jì)劃如表3所示。

表1 創(chuàng)設(shè)情境、任務(wù)引入階段表

表2 明確目標(biāo)、確定任務(wù)階段表

表3 分析任務(wù)、制定計(jì)劃階段表

表4 工作任務(wù)單表

任務(wù)實(shí)施，互動(dòng)交流 在明確工作任務(wù)和制定工作計(jì)劃后，學(xué)生在組長(zhǎng)帶領(lǐng)下，在教師指導(dǎo)下，協(xié)作完成任務(wù)，教師深入到學(xué)生之中，了解學(xué)生的工作情況，指導(dǎo)點(diǎn)撥并幫助學(xué)生處理難解決的問(wèn)題。學(xué)生在完成任務(wù)之后，在教師引導(dǎo)下對(duì)完成的項(xiàng)目任務(wù)中所涉及的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，互相交流，并提出知識(shí)擴(kuò)展和創(chuàng)新之處。表5展示了機(jī)械手搬運(yùn)站安裝與調(diào)試的任務(wù)實(shí)施過(guò)程。

任務(wù)考核，成果展示 任務(wù)考核和成果展示，是開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，考核內(nèi)容分5S管理、成果展示、項(xiàng)目創(chuàng)新和工作記錄四項(xiàng)。各項(xiàng)目小組將工作成果進(jìn)行匯報(bào)交流與展示，教師對(duì)展示小組進(jìn)行考核和點(diǎn)評(píng)，同時(shí)小組間互相交流和評(píng)價(jià)。通過(guò)成果展示，小組間互相交流任務(wù)完成過(guò)程中遇到的問(wèn)題、困難及解決方法、收獲和體會(huì)等。教師通過(guò)小組工作任務(wù)的驗(yàn)收和班組成員的表現(xiàn)，給各小組綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的方式在項(xiàng)目匯報(bào)完成以后，由教師、組長(zhǎng)及學(xué)生個(gè)人進(jìn)行評(píng)價(jià)，讓學(xué)生明確在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中自己的優(yōu)點(diǎn)，更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)了解存在的問(wèn)題，完善以后的項(xiàng)目學(xué)習(xí)。

表5 任務(wù)實(shí)施 互動(dòng)交流階段表

圖1 機(jī)械手搬運(yùn)站氣動(dòng)控制回路圖

任務(wù)延伸，知識(shí)匯總 工作任務(wù)完成后，為了項(xiàng)目學(xué)習(xí)的延續(xù)，教師根據(jù)下次工作任務(wù)，讓學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間研究機(jī)械手搬運(yùn)站控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試和PLC程序調(diào)試等內(nèi)容，并將本次課所涉及的理論知識(shí)點(diǎn)匯總整理，為整個(gè)機(jī)械手搬運(yùn)站的安裝與調(diào)試做好準(zhǔn)備工作。

通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法在《自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線》課程中的應(yīng)用，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，突出了工作任務(wù)的完成，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)，“做中學(xué)，做中教”的教學(xué)理念，同時(shí)注重開(kāi)發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力、強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、注重工程實(shí)踐能力的提高應(yīng)用，最終使學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力、獨(dú)立分析問(wèn)題能力與解決問(wèn)題的能力，在這個(gè)過(guò)程中形成良好的職業(yè)習(xí)慣與職業(yè)素養(yǎng)，為今后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]呂景泉.自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試[M]北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[2]李虹.如何利用項(xiàng)目教學(xué)法開(kāi)展《自動(dòng)化生產(chǎn)線的調(diào)試與維護(hù)》教學(xué)[J].科技信息，2009（29）.

[3]戴士弘.職業(yè)教育課程教學(xué)改革[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[4]曾慶樂(lè)，周玲.“項(xiàng)目教學(xué)法”在《電氣系統(tǒng)安裝與維修》課程中的運(yùn)用[J].科技信息，2010（22）.

[5]章國(guó)華.典型生產(chǎn)線原理、安裝與調(diào)試[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2009.

[6]張玫.項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)器人技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010（9）.