浅析基于《自动化生产线安装与调试》课程的理实一体化教学设计

尹余琴

【摘 要】“理实一体化”即把理论知识和实践能力集中在一起进行的一种教学方法。

它打破理论课、实践课和实训课的界限，实现将理论教学、实践教学、技术服务融于一体，在实验室或实训车间完成某个教学任务的教学方法。本文拟从选取教学内容、明确教学目标、解析教学要素、设计教学策略、实施教学活动、进行教学反思六个方面进行理实一体化教学的教学设计。

【关键词】理实一体化；教学设计；供料单元

本文的理实一体化教学设计选取的是机电一体化技术专业的核心课程《自动化生产线安装与调试》，并以其中的一个6学时的教学情境“供料单元的安装与调试”为例进行分析，从选取教学内容、明确教学目标、解析教学要素、设计教学策略、实施教学活动、进行教学反思这六个方面来阐述。

1 选取教学内容

以《自动化生产线安装与调试》中的情境二 供料单元为例进行分析，该单元的工作过程是按下启动按钮，顶料气缸顶住料仓中的倒数第二个工件，推料气缸将底层工件推出到出料台，它是生产线中的起始单元，也是最简单的单元，但也具有一定的综合性和系统性，它综合了机械技术、传感测试技术、气动控制技术、PLC控制技术等，同时又将传感检测、控制、执行与驱动等机构在PLC的控制下协调有序的工作，有机的融合在一起。

供料单元的安装与调试的主要教学内容包括：（1）单元的基本组成、功能及工作原理的分析；（2）单元的安装与调试的要点分析；（3）单元的PLC编程要点分析。根据岗位及职业发展的需求明确这部分内容教学的重点是：单元的生产工艺、安装与调试、故障分析与诊断修复、PLC编程。根据前导课程教师和学生的反应明确教学的难点是单元的整体调试运行、故障分析与诊断修复。针对这些重点和难点内容，教师首先要优化教学手段，理论和实践结合，增强学生的感性认识，同时加强比较和归纳，启发和引导，并在项目实施时通过小组竞赛法，充分调动学生的积极性，使学生逐渐掌握难点内容。

2 明确教学目标

在制定教学计划之前，我们经过走访与调研企业，与行业企业专家共同制定了工学结合的人才培养方案和课程标准。根据课程标准，明确这部分内容的教学目标包括专业能力目标、方法能力目标和社会能力目标。其中专业能力目标是要让学生：（1）能在规定的时间内完成供料单元的安装与调试运行；（2）能根据供料控制要求进行顺序功能图的绘制及PLC编程；（3）能进行系统软硬件的故障分析和排除。方法能力目标是要让学生具有一定阅读、收集资料和信息的能力，具有分析和解决问题的能力。社会能力目标是要培养学生的探索创新和团队合作的精神。

3 解析教学要素

首先一切教学能否取得预期的教学效果，是要看能否做到因材施教，因而教学前要进行学情分析。学生在学该课程之前已经学习过《电气控制与PLC》、《液压与气压传动》、《传感器技术》、《机械设计》等课程，有一定的专业基础，同时通过对情境一 自动化生产线的整体认识的学习，学生已经对自动化生产线有了一个初步认识，对供料单元也有了一定的了解和感性认识；我们的学生普遍对实践课较感兴趣，他们的理实一体化程度高，争强好胜，但他们学习主动性和积极性不高，所以教学时应合理选择教学方法，应尽量做到因材施教、扬长避短。

其次是师资队伍的配备。所有教该课程的教师必须是中级职称以上，且长期从事《电气控制与PLC》及《自动化生产线》的教学工作，有一定的专业教学基础；同时必须配备相应的实训指导教师，为学生在具体进行实训操作时提供技术指导和帮助。

再次是实训条件保障。必须配备有专门的自动化生产线实训室，内有足够的YL-335B自动化生产线实训台，确保每次实训操作每台上实训的学生人数不超过6人。

4 设计教学策略

教学的过程是基于两个理实一体化平台，一个是我们自己开发的课程网络资源，网址是：

http：//jxzy.jsahvc.edu.cn/suite/solver/classView.do？classKey=9730743；另一个是天津中德职业技术学院的，他们该课程早已被评为国家级精品课程，非常值得学习，网址是：http：//59.67.48.253/ZD-L/site_flash/index-kc.html，在这两个网站均有关于供料单元拆装与调试的电子教案和课件，学生在课前可进行网上预习，学习完了可在网上进行互动交流。整个教学的过程采用“教学做一体化”的模式进行，教是教会学生知识和技能，学是学习方法和原理，做是进行实践和操作，三者的有机融合，让学生在做中学，学中做，能充分调动学生的学习积极性、主动性，培养他们分析问题和思考问题的能力。

5 实施教学活动

整个教学活动的组织是以学生为主体，以教师为主导，采用教学做一体化的模式进行，分6个阶段实施：①提出任务 教师应根据教学内容与要求设定任务目标，提出具体要求：供料单元基本组成、每一部分的功能是什么？ 供料单元的工作原理是什么？ 如何绘制工作流程图并编程？如何绘制电路图？如何进行安装和调试运行？通过这些问题启发学生思考要完成此目标需要哪些相关的知识和技能，哪些是学生已经具备的，哪些是需要新学的；对学生还不了解的知识和技能，教师可通过讲授、实物演示或看视频的方式传授给学生，整个过程大约需要60min；②制定计划 将学生分组讨论，制定完成本單元工作任务的计划；在对学生分组时，教师要先对每个学生的个性特点、知识水平、能力及综合素质有一个大概的了解，然后采用“同组异质，组间同质”对学生进行分组，让同组学生的理论能力、沟通能力、动手能力等形成互补，通过这种分组方法，可以激发学生的学习兴趣，提高学生的竞争意识；学生活动是进行自主分析与讨论、任务的拆分和人员的分配，制定实施计划，约需30min；③方案决策 学生各组代表汇报计划实施方案，然后教师对各组所列方案进行点评，引导学生做出正确的决策方案，约需20min；④任务实施 教师督查整个任务实施过程，进行现场的组织和管理，指导学生安全规范的操作；学生各小组成员分工协作在规定的时间内完成任务，这是学生知识和能力的结合和体现，约需120min；⑤任务完成情况检查 学生各小组整理实训台，交验任务完成情况，教师检查各组学生完成情况，约需15min；⑥分析评价 首先是学生自评、互评，总结，任务实施过程中遇到哪些问题，怎么解决的？然后是教师对学生任务实施的情况进行点评和总结，并启发学生进行任务的拓展分析与思考。分析评价包括5个方面：①工作计划和图纸；②零部件的安装与连接；③连接工艺；④调试运行；⑤职业素养与安全意识。整个过程约需25min。

6 进行教学反思

教学不仅是教给学生知识，主要是培养他们理解、综合运用及创新的能力，最重要的是要让学生能学有所用、学有所思，这是在设计教学任务和实施教学过程中要不断探究的问题。如果能开辟校企合作，让学生了解并接触实际生产一线的供料控制过程，一方面可以有效激发他们的学习积极性和兴趣；另一方面为今后的工作奠定基础。

【参考文献】

[1]徐建.职业学校理实一体化教学设计探析.当代职业教育.2012.1：36-39.

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[3]张德秀.“理实一体化”教学模式的研究与实践.文化教育市场.2012.5：113.

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