機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)教學(xué)探究

唐娜娜

隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，自動化控制技術(shù)的集成應(yīng)用正起著越來越重要的作用。由氣動、液壓、傳感器、PLC、網(wǎng)絡(luò)及通訊等技術(shù)的相互滲透而形成的機(jī)電一體化技術(shù)已成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分，它的應(yīng)用范圍涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、能源、國防等眾多領(lǐng)域。

真正意義上的機(jī)電一體化產(chǎn)品，應(yīng)具備兩個(gè)明顯特征：第一，必須是機(jī)械產(chǎn)品；第二，采用電子技術(shù)，使機(jī)械產(chǎn)品的控制具有可編程和智能化的特性。一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由機(jī)械裝置、動力源、傳感器、執(zhí)行裝置、控制器五個(gè)要素構(gòu)成，因此，機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)方法和實(shí)訓(xùn)設(shè)備的研制均必須圍繞這些要素設(shè)計(jì)、展開。根據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)的綜合性及面向?qū)嵺`應(yīng)用的特點(diǎn)，筆者對機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、方法、方式等進(jìn)行了探索。

1.實(shí)訓(xùn)課程的目標(biāo)

機(jī)電一體化專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程是集氣壓技術(shù)、液壓技術(shù)、電機(jī)及電氣控制技術(shù)、自動檢測技術(shù)、PLC及其自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體的專業(yè)技能綜合訓(xùn)練課程。課程緊扣機(jī)電一體化技術(shù)的核心技術(shù)環(huán)節(jié)，即檢測、控制與執(zhí)行三大技術(shù)環(huán)節(jié)展開，同時(shí)引入最新的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。訓(xùn)練時(shí)應(yīng)遵循以學(xué)生為中心、以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為中心和以培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)為中心的原則，通過實(shí)訓(xùn)使學(xué)生既能掌握機(jī)電一體化專業(yè)的理論知識，又能從事機(jī)電設(shè)備或自動化生產(chǎn)線操作、安裝、調(diào)試、維修、維護(hù)及設(shè)計(jì)改造等方面的工作，并具有良好的職業(yè)素質(zhì)。

2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容緊扣相關(guān)知識點(diǎn)

機(jī)電一體化系統(tǒng)涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、傳感器、自動控制和微機(jī)原理等多門課程的知識，這些知識也是機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。盡管學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)電一體化系統(tǒng)之前，已經(jīng)學(xué)過一些相關(guān)的理論知識，但在機(jī)電一體化課程的實(shí)訓(xùn)中，對相關(guān)知識的回顧和加深是必要的，特別要關(guān)注知識之間的聯(lián)系和實(shí)際應(yīng)用方法。因此，應(yīng)緊扣這些教學(xué)內(nèi)容，安排若干典型的、與專業(yè)課程相對應(yīng)的專題實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，通過在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，學(xué)生對專業(yè)知識有一個(gè)感性認(rèn)識，為綜合性實(shí)訓(xùn)和設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

3.實(shí)訓(xùn)方法由教師演示過渡到學(xué)生自我設(shè)計(jì)

從理論學(xué)習(xí)到實(shí)際實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)，是一個(gè)從知識接受到知識應(yīng)用的飛躍。由于機(jī)電一體技術(shù)包含了機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、自動控制等多門學(xué)科的知識，實(shí)訓(xùn)的綜合性程度高，因此，對大多數(shù)中職學(xué)生來說有一定難度。演示性實(shí)訓(xùn)是一種更直接的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，能使學(xué)生對將要完成的設(shè)計(jì)性實(shí)訓(xùn)的過程和結(jié)果有一個(gè)直觀的認(rèn)識，提高完成設(shè)計(jì)性實(shí)訓(xùn)的自信心。實(shí)訓(xùn)的最終目的是學(xué)生能夠在相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備上根據(jù)要求，在實(shí)訓(xùn)裝置上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠按照設(shè)定的方式正常運(yùn)行。通過這個(gè)設(shè)計(jì)過程，可以更好地鍛煉學(xué)生對機(jī)電知識的運(yùn)用能力，理解機(jī)電一體化系統(tǒng)中各學(xué)科知識的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，達(dá)到實(shí)訓(xùn)教學(xué)的真正目的。

4.實(shí)訓(xùn)方式為課內(nèi)和課外相結(jié)合、個(gè)人和小組相結(jié)合

由于教學(xué)課時(shí)有限，實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)要充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，利用課余時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備工作，課內(nèi)主要是利用實(shí)訓(xùn)平臺調(diào)試和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。因此，機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)室應(yīng)該建設(shè)成為開放式的實(shí)訓(xùn)室，便于學(xué)生課外進(jìn)行訓(xùn)練。另外，由于機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)包含的知識面廣，綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目包含多個(gè)內(nèi)容，可以采用小組分工、合作完成的模式。這樣，一方面培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)研究過程中的團(tuán)隊(duì)精神，另一方面也是對模塊化設(shè)計(jì)的一種鍛煉。

5.實(shí)訓(xùn)課程的考核方式

為突出學(xué)生的能力培養(yǎng)，對機(jī)電學(xué)生考核的標(biāo)準(zhǔn)為：（1）是否有創(chuàng)新，即能否運(yùn)用所學(xué)的理論知識分析、處理實(shí)際問題，能否就所給的條件提出合理的觀點(diǎn)和可行的處理方法；（2）識圖能力和動手能力；（3）能否搜集資料，報(bào)告內(nèi)容是否合理；（4）是否有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神：（5）寫作與表達(dá)能力；（6）計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，等等?？己说男问剑豪碚撆c技能考核相結(jié)合。考核成績的評定：理論測試成績占20%；實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績占25%；實(shí)踐環(huán)節(jié)占55%，其中拆裝操作占20%，編程、調(diào)試與排除故障占25%，安全與環(huán)保意識考核占10%。

機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)的實(shí)施過程可促進(jìn)教學(xué)與就業(yè)崗位的零距離對接，綜合實(shí)訓(xùn)一般是針對崗位群，培養(yǎng)學(xué)生與就業(yè)崗位零距離對接所要求的綜合職業(yè)能力，以往的課程教學(xué)比較強(qiáng)調(diào)課程中知識點(diǎn)和單項(xiàng)技能的掌握，忽視知識與技能在實(shí)際工作中的綜合應(yīng)用。

6.采取遞進(jìn)式訓(xùn)練

以團(tuán)隊(duì)方式突出能力培養(yǎng)，遵循以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的原則設(shè)計(jì)教學(xué)過程，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中擁有雙重身份，既是學(xué)習(xí)者，又是教學(xué)活動的實(shí)施者，整個(gè)過程以小組為單位進(jìn)行，并將企業(yè)的5S化管理貫穿其中。具體步驟：（1）現(xiàn)場認(rèn)知。熟悉現(xiàn)場設(shè)備、明確設(shè)備名稱、工藝流程、操作步驟、安全規(guī)則等。（2）理解知識。掌握完成該工作任務(wù)必須具備的理解性知識，知道為什么要這樣操作，對操作知識的分析可以較為詳細(xì)，注意細(xì)節(jié)，最好能容納操作經(jīng)驗(yàn)、操作訣竅等。（3）拆裝操作。拆裝操作是企業(yè)技術(shù)、維護(hù)人員的經(jīng)常性工作，也是一項(xiàng)必備的技能。通過拆裝可以了解拆裝的順序，學(xué)會工具及儀器儀表的使用，深刻領(lǐng)會設(shè)備的結(jié)構(gòu)、各部件相互間的關(guān)系，設(shè)備的動作情況及工作原理等，將理論知識融于實(shí)踐操作中。（4）編程與調(diào)試。該環(huán)節(jié)需要小組成員互相討論，集思廣益，默契配合完成，同時(shí)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。（5）排除人為設(shè)置的故障和其他故障。教師通過巧妙地設(shè)置故障或設(shè)置企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的常見故障，要求學(xué)生用學(xué)到的理論知識分析、處理操作中遇到的問題，該環(huán)節(jié)可以較好地提升學(xué)生的綜合能力。（6）總結(jié)鞏固。以書面形式完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告，考查學(xué)生的繪圖能力、文字表達(dá)能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、實(shí)訓(xùn)總結(jié)等。