《自动化生产线安装与调试》课程改革探索与实践

孙福才，杜丽萍

(哈尔滨职业技术学院，哈尔滨 150081)



《自动化生产线安装与调试》课程改革探索与实践

孙福才，杜丽萍

(哈尔滨职业技术学院，哈尔滨 150081)

电气自动化技术专业《自动化生产线安装与调试》核心课程必须进行改革，本文阐述了其改革中采用项目式教学方法的实施过程，总结了如何在教学过程中提高学生的主动学习兴趣、动手实践的能力，以及培养电气自动化技术专业人才的一套新的教育教学改革模式。

课程改革；自动化生产线安装与调试；探索与实践

0　引言

《自动化生产线安装与调试》课程处于电气自动化技术、机电一体化技术专业进行岗位能力培养的核心学习领域，其以YL335B自动生产线实训考核装备为载体，为机电一体化技术专业的人才培养方案的培养目标提供保障。随着经济社会的进一步发展，该课程进行改革是大势所趋。

哈尔滨职业技术学院电气工程学院积极探索校企合作，采用订单式人才培养模式进行人才培养。多年来，该专业在人才培养模式、课程体系、教学内容、教学方法、考核方式等方面进行了深入研究，经常组织教学观摩课，在此基础上积极对本课程进行改革，提高学生的学习兴趣。2008年，机电一体化专业新建了MPS实训室，2009年该专业获批为中央财政支持的机电一体化实训基地，并新建了自动化生产线装配实训室。其教学团队参加了全国高职院校“自动化生产线安装与调试”实训课程教学设计比赛，获一等奖。

1　课程改革实施过程

1.1课程改革目标与思路

课程改革目标：通过本课程的学习可以培养学生自动化生产线的安装、调试、维护方面的岗位职业能力，培养学生自主学习、开拓创新和团队合作的能力，培养学生分析问题、解决问题的能力，使学生养成良好的职业道德，为从事职业岗位工作打下坚实的基础。

课程改革思路：与行业企业专家座谈并进行实际调研；教师通过深入到企业进行实践锻炼确定课程的学习情境；与企业共同研讨并制定课程的教学标准；以教育部职业技术教育文件为指导，学习教育部相关教学方法文件，提高职教改革理论水平；借鉴其它院校课程改革经验；通过课题组成员讨论交流进行教学实施。

1.2课程改革内容整合序化

1.2.1依据职业能力的发展需要序化教学内容

由简到难序化教学内容，从应用了机械、气动、传感器等技术的自动供实机，到应用了电机、变频等技术的自动分拣系统，使学生不断接触各种生产线技术。

图1　依据技术综合应用能力的阶次发展序化教学内容示意图

1.2.2依据企业、大赛真实的工作项目来整合教学内容

《自动化生产线安装与调试》课程项目均以大赛设备为载体，采用项目驱动式教学模式。

表1　《自动化生产线安装与调试》课程教学进度表

1.2.3针对不同教学项目，选择不同教学方法和手段组织教学

针对不同的项目，选择不同的组织形式，做到大赛设备与工业设备互补，教学做一体化实训室与生产车间结合，理论与实践一体化，科学设计各个教学环节。具体教学内容和教学组织形式如图2所示。

图2　教学内容和教学组织形式详图

1.2.4教学模式的设计与创新

以项目为主线进行教学设计，强调发挥学生在学习过程中的“主体性”和“实践性”，重视“情境”、“实践”、“协作”在学习中的重要作用，有利于实践性、迁移性、创造性人才的培养。

采用项目驱动式教学模式，教学过程以C、D、I、O四个阶段完成项目组织教学内容。每个项目中所包含的知识和技能与真实任务一致，采用赛练结合的形式促进学生完成项目设计，提高项目的质量。

以项目1自动供料机为例，讲述教学项目完成过程。

表2　项目一教学设计

模型未标准化系数标准化系数B标准误差BetatSig.1/GDP-2.296E78408536.332-.673-2.731.023(常数)64129.9594249.77415.090.000

a.项目构思

教师给学生提出项目要求，同时，聘请企业专家对自动供料机进行现场教学，让学生采用头脑风暴法，用思维导图确定完成项目所应用的专项技术，根据所要用的专项技术制定时间安排日程表，完成项目构思。

图3　项目构思过程

b.项目设计

根据学生在完成项目构思中所确定的机电一体化技术，例如气动技术、机械技术、传感器技术、PLC技术等，让学生进行机械零件的加工，了解应用的技术所使用的材料，掌握与生产线有关的各类工业技术的工作原理及应用，所用设备的操作及各类技术的综合使用。

学生利用仿真软件进行气动控制回路的连接实践，如图4所示：

图4　学生利用仿真软件进行项目设计

C.项目实现

图5　学生进行自动供料机组装

建议5人一组，协助完成项目。每组同学可以作好分工，轮流当组长，根据所设计内容完成设备选型、安装与调试，从而综合实现自动供料机的安装。

d.项目运行

完成安装后，根据控制要求，完成自动供料机的供料功能，根据实际运行情况，确保供料站运行平稳。

在项目完成过程中，寓学于赛，加入挑战和竞争的元素，促进完成质量的提高。项目完成过程中，采用预评估、持续评估、最终评估相结合的方式。评估构成具体如下图所示：

图6　评估方法与学习成果关系

在项目完成过程中，注意对学生的职业道德与职业素养的养成，注意培养学生的团队协作意识，注重持续评价与最终评价相结合。

这些教学方法与教学手段在教学过程中的实践与探索，在培养学生的理论学习和实践动手能力过程中效果明显。近五年来，学生参加各类“自动生成线安装与调试”技能大赛，获奖项共10项，创造了本院在全国高职院校技能大赛中的最高成绩。

1.2.5教学方法

a 头脑风暴法

头脑风暴教学法是让参与者就某一问题敞开思想，集体讨论，相互启发、激励，引起创造性思维的连锁反应，产生尽可能多的设想，这样能够在最短的时间里，获得最多的思想和观点，找出解决问题的“黄金”方案。在学生通过学习网站、虚拟运行获取足够的资讯后，对每一个项目运用头脑风暴教学法，对真实训练项目进行构思设计，例如对“项目1自动供料机”项目进行构思设计的时候，教师首先下发《工作单》，提出学习目标；学生利用课程网站等各种学习资源，自主学习，获取相关资讯；利用虚拟仿真软件进行虚拟训练；当学生对供料单元有足够多的了解后，教师组织学生利用“头脑风暴教学法”制定设计方案。

b案例教学法

图7　案例教学法

利用典型工程案例进行教学，帮助学生体验职业能力行为，快速掌握关键技能。例如，“项目2自动分拣系统”中对电动机元件检修与故障排除的教学，引入传感器故障案例，首先下发《工作任务单》，并通过多媒体展示，介绍传感器故障发生时的现象、危害，引导学生围绕故障发生原因组织展开现场参观、研讨，从个案分析到共性总结，最后概括出故障原因及处理措施。如图7所示。

c 角色扮演教学法

《自动化生产线安装与调试》对应行业、企业的典型岗位职业能力，以真实设备、真实工艺组织教学。例如在教学过程中，为了锻炼和培养学生的实践能力，本课程采用学生扮演教师角色，进行设计——实施——评价的新型教学方法，让学生站到讲台上，一般是课程的每个任务由教师全程讲授完，之后按照学生学号分配给其一定的教学任务，由学生进行讲解，讲解以30分钟为限，之后从内容和形式上进行分析，较深的内容由教师分析。每个任务完成后，老师进行总结和提炼，整个过程学生积极参与，态度认真。

1.3课程改革实施过程

(1)试点班与非试点班的对比分析

依据表3的几个方面，对11级电气自动化技术一班试点班与二班非试点班进行对比分析。

表3　试点班与非试点班对比分析内容

(2)第二次试点班与第一次试点班对比分析(项目改进、考核方法、实施方法及内容等)

针对2011级及2012级试点班进行以下几点对比分析，分析结果如下：

a课程教学项目内容

经过2011级试点班实施后，减少为3个项目。学生在设计过程中由于能力和水平的提高，从原来的教学做结合的方式，改为以学生的主动设计学习为主。

b增加考核内容

在2012级试点班完成教学内容后，从程序编写、图纸设计、安装调试、故障诊断等方面考核，增加了学生的故障诊断能力的考核，在考核过程中能体现学生的能力提升。

c在实施过程中，让学生以CDIO四步完成项目，增加了过程考核环节，学生完成项目的效率会不断提高。

2　课程改革实施成效

2013年底，《自动化生产线安装与调试》课程获批为省级精品资源共享课程培育课程。2014年完成课程资源建设。共有三维虚拟系统5个，网站平台、教案、教学课件和相关教学视频包已经形成。

学生近3年来参加国家级和省级技能大赛获得优异成绩，2010年参加第三届“亚龙杯”全国高职院校“自动线安装与调试”技能大赛获得团体三等奖2项；2011年参加第四届“亚龙杯”全国高职院校“自动线安装与调试”技能大赛获得团体三等奖；2012年参加教育部主办的全国职业院校“自动化生产线安装与调试”技能大赛获得团体二等奖。

3　结语

项目式教学模式在《自动化生产线安装与调试》课程中的应用，使学生在项目完成的整个过程中成为主导，在团队合作、技术技能水平等方面都有了显著的提高。学生在全国技能大赛中也取得了很好的成绩，同时为学生将来与企业进行零距离对接、岗位能力提升奠定了基础。

[1]孙福才.项目教学法在自动化生产线安装与调试实训课程中的应用[J].哈尔滨职业技术学院学报，2012，(5)：99-101.

[2]李广军.项目教学法在自动化生产线安装与调试课程中的应用[J].教育教学论坛，2015,12(10):184-185.

[3]杨帆，杨洁.自动化生产线安装与调试课程建设研究[J].科技视界，2015第8期:176-177.

(编辑马海超)

Exploration and Practice of Installation & Testing of Automatic Production Line Course Reformation

SUN Fucai, DU Liping

(Harbin Vocational & Technical College, Harbin 150081, China)

The key course of Installation & Testing of Automatic Production Line in the major of electrical automation technology must be reformed.This paper introduces the implementation process of the course reformation that adopts the project-based teaching method.It carries out how to improve students’ ability on active learning and practice, and a new reformation model of education and teaching to cultivate the professional talents majored in electrical automation technology.

course reformation; installation & testing of automatic production line; exploration and practice

2016-03-01

孙福才(1981—)，讲师，哈尔滨职业技术学院电气工程学院实践教学科科长。主要研究方向：职业教育研究。

G712

B

1672-0601(2016)07-0069-05