任务驱动法在《自动化生产线项目》教学中的应用

刘岩

摘要：本文结合自动化生产线项目这门课程的特点，采用了任务驱动的教学方法，将气动仿真软件FluidSIM和西门子PLC编程软件Step7、西门子PLC仿真软件S7_200simV2引入其中，同时在教学评价反馈环节中也不断调整和改进。以任务驱动教学、以教师为主导、学生为主体、使学生在做中学，学中做，极大地调动学生学习自动化生产线项目这门课程的主动性、积极性和创造性，同时，也培养了学生的创新意识和团队精神，取得了良好的教学效果。

关键词： 自动化生产线，任务驱动法，step7，仿真

中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

随着经济和科学技术的不断发展，我国已成为了世界上最大的现代化制造业大国[1]，企业对设备安装、调试、维护及操作人员的需求呈快速上升趋势，所以培养与先进制造业相适应的机电一体化专业的高素质的技能型人才是当务之急。《自动化生产线项目》是一门综合性较强的专业课程，其涵盖了可编程序控制技术、传感器技术、气动技术和触摸屏技术等自动化技术的应用，根据该课程的性质和特点，并结合本院实际及高职学生的特点，我以任务驱动法为主以其他教学方法为辅进行教学，取得了较好的教学效果。

1 任务驱动法教学的前期准备

1、优化教学内容，突出应用能力的培养：《自动化生产线项目》这门课程是我院高职机电一体化专业的核心专业课之一。由于这门课程涵盖了多种技术，内容多且广，为了让学生更好的掌握这些技术，对实际工作任务进行解构和重构，整合和优化，将课程内容整合为5个模块（纯气动、电气动、PLC气动、气动机械手和气动自动线），每个模块设有若干个工作任务，实施任务驱动法教学。

2、轻松入门，激发学生学习的兴趣：如何有效的调动起学生学习的积极性至关重要。因此，安排第一个任务，自动化生产线系统的组成。边讲边演示，让学生对气动生产线有个整体的把握，并让学生自己动手操作，激发学生的学习兴趣和求知的欲望。

2 任务驱动法在自动化生产线教学中应用实例

任务驱动法是将以传授知识为主的传统教学理念转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念。共分为“引入、分析、实施、检查评估”4个步骤[2]。下面以气动机械手的PLC控制为例进行讲解。

1引入：创建与学习主题和实际相关的学习情景，使学生带着问题听课。同时通过相关视频和实物，激发学生的学习兴趣。2、分析：首先提出任务要求“气动机械手的动作控制”，在教师的引导下学生逐步分析，思考如何去完成。任务的实质是利用电磁换向阀实现气缸的顺序动作，这部分功能可由PLC来完成。之后讲解PLC控制系统硬件电路和程序设计的相关知识点，重点讲解顺序功能图的应用。3、实施：这个过程以学生为主，教师进行指导并答疑。把学生分成若干组并选组长，充分调动起各组组长带头作用，必要時教师给予提示。这样不但可促进小组成员间的情感交流，还可促进合作能力的提高。下面简要说明设计过程。（1）硬件电路设计：主要是气动回路设计和PLC的I/O分配。气动回路在FluidSIM软件上完成。FluidSIM软件是专门用于液压与气压传动的教学软件。（2）控制程序编写与仿真：控制程序主要利用Setp7V54软件进行编写。编写后进行编译，若程序有错误，让学生自己查找错误并更改，若程序没有错误就可以进入调试环节。并导出后缀名为awl的文件，将awl文件导入到S7_200simV2中并仿真。4、检查评估：把程序下载到PLC中运行，看是否满足控制要求。要鼓励学生提出疑问、大胆猜想与探索。学生完成任务后，不仅学到知识还提高分析、解决问题的能力以及团结协作能力。教师根据学生的表现以及完成任务的情况，按照评分表上的各项要求给出学生分数，作为学生的一个任务的成绩。最后总结出学生完成任务过程中出现的成功与不足之处，并在技巧及知识的拓展方面加以总结。这个过程可以开拓学生视野和思路，扩展学生的知识面。

评价内容 配分 评价标准

专业

知识 专业基本知识 20 认识各器件 线路设计

专业综合知识 20 程序设计、仿真调试

岗位

技能 专业技能与创新 30 线路连接、正确分析修改程序

团队协作能力 10 各成员协作、积极参与

综合素质 学习态度等 20 课堂表现、语言表达 自主学习

3 任务驱动法下的考核方式

学习这门课程的目的是应用，靠一次试卷或一次操作考核，并不能反应出学生的真实水平。因此，我采用的是过程考核的方式。考核由教师评价、组内成员自评与互评方式共同组成，每个项目都从专业知识、岗位技能和综合素质三个方面考核[3]。由下面的评分表可见，对于学生的考核，既包括了专业知识的考核，也包含了方法能力和社会能力的考核。这种考核注重实践与理论的结合、结果与过程的结合。

综上所述，任务驱动教学法始终把学生作为学习的主体。让每个学生都积极主动参与到项目中来，把书上死的理论变成活的应用。在学习过程中充分发挥学生的主观能动性。将“做、学、教”融合为一个融洽的有机体。因此，在自动化生产线教学中实施任务驱动等教学方法，能够大大提高教学效果。

参考文献：

[1] 吕景泉.自动化生产线安装与调试[M].北京：中国铁道出版社，2013.

[2] 詹俊钢，孙佳海，吴宪. 《自动线的安装与调试》课程改革初探.职业技术.2009 （11）.

[3] 尹余琴，《自动化生产线安装与调试》课程的教学研究.时代教育.2013（23）.