潘圓媛 繆燕平 吳煒

[摘 要] 針對(duì)《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》傳統(tǒng)教學(xué)中的問(wèn)題，將CDIO 理念引入課程的課堂教學(xué)中，以“分揀站的安裝與調(diào)試”項(xiàng)目教學(xué)為例，闡述 CDIO 模式在教學(xué)過(guò)程中的具體方法。對(duì)采取CDIO的模式教學(xué)和采取“理論+實(shí)踐”方式教學(xué)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，采取CDIO模式教學(xué)，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和職業(yè)素質(zhì)等具有積極作用。

[關(guān) 鍵 詞] CDIO模式；項(xiàng)目化教學(xué)；裝配站；自動(dòng)化生產(chǎn)線

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）20-0045-01

一、引言

CDIO是美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）和瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)聯(lián)合探索創(chuàng)立的工程教育理念，以構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate）理念開(kāi)展基于工程項(xiàng)目全過(guò)程的學(xué)習(xí)，著重培養(yǎng)學(xué)生全面的工程實(shí)踐能力?！蹲詣?dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程是高職機(jī)電類專業(yè)的核心課程之一，在課程體系中起鞏固加深前導(dǎo)課程知識(shí)理解作用，是一門大幅提高學(xué)生動(dòng)手能力和綜合實(shí)踐能力的課程。目前，國(guó)內(nèi)高校多數(shù)采取“理論+實(shí)踐”教學(xué)方式，理論課時(shí)遠(yuǎn)多于實(shí)踐課時(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)只做到了解，較少能真正吸收，操作技能也無(wú)法靈活運(yùn)用。教學(xué)改革中，完全可以考慮將CDIO的理念應(yīng)用到相應(yīng)的教學(xué)中去。

二、基于CDIO模式下“分揀站的安裝與調(diào)試”項(xiàng)目的應(yīng)用實(shí)踐

以項(xiàng)目“分揀站的安裝與調(diào)試”為例，分揀站實(shí)物如下圖所示。通過(guò)先導(dǎo)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備一定機(jī)械安裝、氣動(dòng)控制、PLC程序控制能力，因此在項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，采取“分組討論+CDIO”的方式進(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)踐。

該項(xiàng)目將課程中的光電編碼器、PLC基本指令、高速計(jì)數(shù)器指令、順控指令、變頻器、MCGS觸摸屏組態(tài)等知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)通過(guò)實(shí)踐“分揀站的安裝與調(diào)試”項(xiàng)目設(shè)計(jì)連貫起來(lái)，訓(xùn)練學(xué)生對(duì)系統(tǒng)控制的分析能力、用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)套件分揀的控制能力，用MCGS觸摸屏組態(tài)控制能力，安裝、調(diào)試、排除常見(jiàn)故障的能力，全面提高學(xué)生知識(shí)和技能水平。

（一）構(gòu)思（C）階段，教師利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備或視頻演示分揀站的工作過(guò)程，讓學(xué)生明確項(xiàng)目目標(biāo)；下發(fā)工作任務(wù)、工作要點(diǎn)等資料，設(shè)立項(xiàng)目要求。學(xué)生自主分析任務(wù)，思考項(xiàng)目的功能、概念和結(jié)構(gòu)；利用已學(xué)知識(shí)，分析實(shí)現(xiàn)控制的可行性；制定工作計(jì)劃，以小組為單位開(kāi)發(fā)項(xiàng)目管理。

（二）設(shè)計(jì)（D）階段，結(jié)合項(xiàng)目要求，通過(guò)查閱相關(guān)資料、教師提供資源的自主學(xué)習(xí)、教師教授等方式學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn)，初步設(shè)計(jì)過(guò)程的分段與方法；在教師的指導(dǎo)下解決項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，修改分揀站氣動(dòng)控制回路、電路接線及MCGS觸摸屏組態(tài)方案。

（三）實(shí)施（I）階段，學(xué)生依據(jù)本小組的設(shè)計(jì)，由小組成員共同完成機(jī)械安裝、氣動(dòng)連接、電路接線，并進(jìn)行PLC軟件編程和MCGS工程組態(tài)；完成后，對(duì)分揀站的運(yùn)行系統(tǒng)控制進(jìn)行測(cè)試，由小組長(zhǎng)實(shí)施過(guò)程的管理。此階段完全由學(xué)生動(dòng)手完成，教師負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，隨時(shí)解答學(xué)生提問(wèn)。

（四）運(yùn)行（O）階段，對(duì)分揀站控制系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行整體調(diào)試運(yùn)行，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。讓學(xué)生進(jìn)行交流總結(jié)，整理資料和遺留問(wèn)題，并以小組為單位，選一名小組成員進(jìn)行項(xiàng)目成果匯報(bào)，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)。

三、試點(diǎn)班級(jí)對(duì)比實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)對(duì)象：江西制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)2015級(jí)兩個(gè)班。實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)班（48人）采取CDIO的模式教學(xué)，普通班（52人）采取“理論+實(shí)踐”方式教學(xué)，由同一名教師進(jìn)行授課。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：理論知識(shí)考試成績(jī)和實(shí)踐能力成績(jī)?nèi)缦卤怼?/p>

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在理論知識(shí)成績(jī)上，實(shí)驗(yàn)班平均分明顯高于普通班；在實(shí)踐能力成績(jī)上，實(shí)驗(yàn)班除個(gè)別學(xué)生外基本可以完成實(shí)踐考試，一半以上的學(xué)生能夠較好地完成題目，而普通班只有少部分學(xué)生能夠較好地完成題目。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采取CDIO模式的教學(xué)效果更好。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中也可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性更強(qiáng)，整體教學(xué)氛圍更加和諧。

四、結(jié)束語(yǔ)

將CDIO理念引入《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程的教學(xué)，通過(guò)一個(gè)學(xué)期的實(shí)踐證明，教學(xué)效果良好。通過(guò)CDIO這種基于工程項(xiàng)目全過(guò)程的學(xué)習(xí)，不僅使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)上自覺(jué)、自主，而且通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作分工，發(fā)揮不同優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生的合作意識(shí)、協(xié)作能力、溝通能力都得到了培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

潘圓媛，曹瑞香，邱力.基于CDIO理念的《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》教學(xué)實(shí)施方案[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2017（9）：183-184.