王京++郄偉

摘要：項目化教學是最能體現(xiàn)職業(yè)教育實踐性、職業(yè)性等特點的教學模式。以《校內(nèi)畢業(yè)綜合實訓(xùn)》課程為例，闡述項目化教學的實施過程及其在培養(yǎng)學生專業(yè)技能綜合應(yīng)用能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新意識等方面體現(xiàn)的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：項目化教學；綜合實訓(xùn)；高職教育

中圖分類號：G4

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.15.083

1項目化教學的內(nèi)涵

項目教學的理論基礎(chǔ)是構(gòu)建主義學習理論，是以項目為媒介，師生共同完成的一個教學活動。職業(yè)院校的教學活動中，項目指的是一個具有實際意義產(chǎn)品的任務(wù)，它對學生的要求就是要運用自己的理論知識和實際經(jīng)驗，在完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。教學過程中，教師要努力營造探討、交流的學習氛圍；學生則以群體協(xié)作的方式，自主選定項目，自主進行方案的選擇、設(shè)計、優(yōu)化與實踐，成為項目化教學的主體。

2課程簡介

《校內(nèi)畢業(yè)綜合實訓(xùn)》課程是專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的重要環(huán)節(jié)，也是學生進行頂崗實習前的最后一個教學環(huán)節(jié)。課程的主要目的是培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用所學專業(yè)理論知識解決工程實際問題的能力，以促進學生職業(yè)能力的發(fā)展。針對機電一體化專業(yè)的學生，該課程可選取液氣壓控制、電氣控制、機械加工等方面的典型項目，比如加工一個零件、設(shè)計與制作一件產(chǎn)品、排除一個故障等，旨在培養(yǎng)學生的液氣壓控制系統(tǒng)分析設(shè)計、PLC程序編制、電路識圖分析設(shè)計及典型零件加工等專業(yè)能力。

3案例分析

以“氣動機械手的制作”項目為例，詳細闡述項目化教學在《畢業(yè)綜合實訓(xùn)》課程中是如何應(yīng)用的。

3.1資訊

項目題目確定后，學生依據(jù)項目要求通過網(wǎng)絡(luò)搜集與氣動機械手的相關(guān)資料。最終網(wǎng)絡(luò)上的一張圖片給了大家靈感，如圖1所示。

3.2計劃

機械的主要組成包括驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)以及位置檢測裝置等。本項目中執(zhí)行機構(gòu)——機械手旋轉(zhuǎn)底座、機械手爪等零件需要加工、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)需要設(shè)計。因此，項目組最終劃分為三個小組：氣壓控制小組、電氣控制小組和零件加工小組。

3.3決策

通過研究、討論，同學們制定了實施方案。

3.3.1機械手的手爪結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了使機械手的作用得到更大發(fā)揮，手爪部分用棒料去設(shè)計，采用夾持式手爪，并且其手爪可以設(shè)計成能夠更換。

3.3.2機械手的手腕結(jié)構(gòu)設(shè)計

手腕最好可以做成回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，因為一般被抓的工件都是水平放置的，便于操作。

3.3.3機械手的手臂結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)抓取工作的一些要領(lǐng)，機械手的手臂可以設(shè)計成手臂伸縮和左右回轉(zhuǎn)兩個方面。

3.3.4機械手的驅(qū)動方案設(shè)計

氣壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯，其動作靈活多變，阻力較小，并且，其成本低廉，所以機械手的驅(qū)動自然選擇這個方式。

3.3.5機械手的控制方案設(shè)計

利用可編程控制技術(shù)結(jié)合相應(yīng)的硬件裝置，控制氣動機械手完成搬運等各種動作。

3.4實施

各小組依據(jù)設(shè)計方案并利用液壓實訓(xùn)室、電氣控制實訓(xùn)室和數(shù)控基地等實踐教學條件展開該項目的實施。具體實施過程如下。

3.4.1氣壓部分

（1）氣動系統(tǒng)設(shè)計；

（2）執(zhí)行原件的選擇；

（3）驅(qū)動系統(tǒng)的選擇；

（4）控制元件的選擇；

（5）機械手氣動系統(tǒng)工作過程分析。

3.4.2電氣部分

（1）電氣元件的選擇；

（2）I/O分配表；

（3）PLC接線圖；

（4）PLC梯形圖；

（5）PLC指令表。

3.4.3機械部分

（1）零件設(shè)計與圖紙的繪制；

（2）工具的選用；

（3）毛坯的選擇；

（4）設(shè)備的選擇；

（5）連接桿加工工藝設(shè)計及制作；

（6）底座加工工藝設(shè)計及制作；

（7）機械手外殼加工工藝設(shè)計及制作；

（8）連接機構(gòu)1加工工藝設(shè)計及制作；

（9）夾取手指加工工藝設(shè)計及制作。

經(jīng)過2個月的不懈努力，項目團隊最終制作出了可實現(xiàn)機械手臂90度旋轉(zhuǎn)、手臂伸縮和機械手爪抓取三個動作的氣動機械手，實物如圖2所示。

3.5檢查

（1）安裝后經(jīng)調(diào)試，氣動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)機械手臂90度旋轉(zhuǎn)、伸縮等預(yù)期動作；

（2）安裝后經(jīng)調(diào)試，電氣系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)按順序控制機械手的以上動作；

（3）氣動機械手各零件的檢驗。

以連接桿的檢驗為例介紹零件的檢驗方法，如表1所示。其他零件的檢驗省略。

連接桿經(jīng)檢驗可以承受兩伸縮氣缸與機械手爪的重量，與氣缸螺紋配合處達到配合要求，沉頭孔與旋轉(zhuǎn)氣缸部分達到配合要求。

3.6評價

（1）該機械手的夾持手指設(shè)計簡單，可用于搬運小型零件，也可供教學或?qū)嶒炇褂谩?/p>

（2）采用氣壓傳動能夠自動控制，動作靈活多樣，能過載保護。

（3）目前，機械手操作一般都選用PLC程序，其具有較強的靈活性和專業(yè)化程度高，并且能控制時間和行程。

4收獲與思考

“氣動機械手的制作”項目實施過程中，收獲最大的是學生。項目團隊的成員不僅感到之前學過的專業(yè)知識與技能得以充分應(yīng)用，而且在與同伴溝通交流、討論研究攻克了一個又一個出現(xiàn)的難題時，體驗到個人與集體共同成長的快樂。

該項目成功實現(xiàn)教學目標的同時既積累了豐富經(jīng)驗也存在不足之處，愿與大家共同分享：

（1）項目本身具有很強吸引力，激發(fā)了學生學習的積極性和主動性，引導(dǎo)學生主動參與探究，進而為培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識提供可能；

（2）由于該項目不僅包含機械手的機構(gòu)設(shè)計、零件制造，還包含驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的設(shè)計與分析，所以具有很強的綜合性，因此需由多個小組協(xié)同完成該項目，這為培養(yǎng)學生溝通能力與團隊協(xié)作精神創(chuàng)造空間；

（3）需要進一步引入企業(yè)專家，全程參與項目的制定、實施以及評價；

（4）該項目的成功實施為本科層次人才培養(yǎng)過程中的《校內(nèi)畢業(yè)綜合實訓(xùn)》課程的實施積累了寶貴的經(jīng)驗。

參考文獻

[1]洪霞，付彬，李滌非.高職院校項目化教學探討[J].中國成人教育，2008，（6）：92.

[2]錢存陽.項目化教學培養(yǎng)大學生系統(tǒng)實踐能力[J].高等工程教育研究，2015，（2）：187192.

[3]葛高豐，沈建國，聶華.高職“綜合實踐”項目化教學的探索與實踐[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2015，（2）：7982.

[4]譚永平，何宏華.項目化教學模式的基本特征及其實施策略[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2014，（23）：4952.

[5]寧業(yè)勤.項目化教學在翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用[J].高等職業(yè)教育—天津職業(yè)大學學報，2015，（6）：7679.