PLC氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)在機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革中的應(yīng)用

摘 要 為了實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用體系的構(gòu)建，滿足社會(huì)對(duì)專業(yè)型人才的需要，結(jié)合我校機(jī)電一體化專業(yè)課程體系改革與建設(shè)，將PLC氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用于機(jī)電一體化專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，全面提升學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)復(fù)合型機(jī)電一體化專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞 可編程控制器 氣壓傳動(dòng) 實(shí)驗(yàn)臺(tái) 教學(xué)改革 機(jī)電一體化

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

機(jī)電一體化是集機(jī)械電子、液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、電工電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)和通訊技術(shù)等多學(xué)科于一體的綜合性技術(shù)，要掌握這一技術(shù)需要全面的理論體系和扎實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)作支撐。因而，在該專業(yè)的教學(xué)中，必須注重對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐能力的雙重培養(yǎng)，只有這樣才能使學(xué)生在畢業(yè)后，在實(shí)際工作中能夠熟練安全地操作相關(guān)設(shè)備，同時(shí)能夠運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題。然而，當(dāng)前在機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)過(guò)程中，許多高校的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系并不能適應(yīng)機(jī)電行業(yè)快速發(fā)展的新要求，重理論而輕實(shí)踐，如在一些高校的先相關(guān)課程中，相關(guān)實(shí)踐課程單一，導(dǎo)致學(xué)生缺乏機(jī)電綜合實(shí)踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的系統(tǒng)性訓(xùn)練，而機(jī)電一體化是一門十分全面和綜合的學(xué)科，需要高校對(duì)該專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行全面培養(yǎng)，充分重視技能和社會(huì)實(shí)踐，是學(xué)生們?cè)诋厴I(yè)后的實(shí)際工作中，很好地適應(yīng)機(jī)電綜合技能的設(shè)備安裝與調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)崗位的工作要求。總之，高校根據(jù)本校機(jī)電一體化專業(yè)建設(shè)特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備情況、建立良好的行之有效的機(jī)電綜合實(shí)訓(xùn)模式、強(qiáng)化機(jī)電綜合實(shí)踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)、不斷提高實(shí)訓(xùn)效果是機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革的重中之重。

1 機(jī)電一體化專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)的局限性

在傳統(tǒng)教學(xué)體系中，理論教學(xué)大部分都采用板書的形式在課堂上完成，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感到枯燥乏味，漸漸地對(duì)該門課程產(chǎn)生反感。例如，在關(guān)于液壓與氣壓傳動(dòng)課程教學(xué)中，學(xué)生對(duì)液壓與氣壓元件的了解僅限于概念及結(jié)構(gòu)原理圖，或者采用PPT或動(dòng)畫的形式傳遞給學(xué)生，對(duì)執(zhí)行元件機(jī)械機(jī)構(gòu)和工作原理并沒(méi)有完成理解，認(rèn)真消化，這樣久而久之就會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降，進(jìn)而嚴(yán)重影響學(xué)生們?cè)诤罄m(xù)的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)的積極性。在專業(yè)課程學(xué)習(xí)時(shí)，這樣的現(xiàn)象更明顯，例如單片機(jī)的教學(xué)，課堂教學(xué)中只注重單片機(jī)指令的學(xué)習(xí)和程序的編制，學(xué)習(xí)單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)等，課后學(xué)生完成一個(gè)又一個(gè)的程序?qū)嵗鳂I(yè)，但編寫好的程序無(wú)法編譯調(diào)試驗(yàn)證，即使在實(shí)驗(yàn)室，由于大部分單片機(jī)的控制對(duì)象無(wú)法裝備到實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)試過(guò)程中學(xué)生只能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模擬，無(wú)法得到實(shí)踐成功后的成就感，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此我校積極推進(jìn)機(jī)電一體化方向發(fā)展，這也是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要標(biāo)志，為順應(yīng)這一發(fā)展，許多高校將原隸屬于機(jī)械類的專業(yè)統(tǒng)一合并為機(jī)械電子工程專業(yè)，這種歸一化合并的方式正是機(jī)械電子工程專業(yè)教改的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的相關(guān)內(nèi)容

2.1 教學(xué)方法的改革

我們首先要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法： 第一，改變教師的授課方式，讓教師在授課的同時(shí)，注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法和思維方式的訓(xùn)練和培養(yǎng)，注重同學(xué)生的互動(dòng)。第二，高校還要采用多種方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，對(duì)機(jī)電一體化的專業(yè)實(shí)踐能力的考核重點(diǎn)不應(yīng)該是學(xué)生的理論知識(shí)層面，而應(yīng)該是學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用與實(shí)踐的能力，例如：采用理論考試與實(shí)驗(yàn)動(dòng)手測(cè)試相結(jié)合的方式考核學(xué)生，通過(guò)考核促進(jìn)學(xué)生動(dòng)腦筋著手解決實(shí)際問(wèn)題。第三，高校培養(yǎng)的人才最終都要回到實(shí)際的工作中，機(jī)電一體化專業(yè)要培養(yǎng)出能很快適應(yīng)機(jī)電行業(yè)的實(shí)用型人才，就要重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)際工作崗位的需要對(duì)專業(yè)進(jìn)行改革，從而使學(xué)生很好地掌握崗位所需的知識(shí)與技能，形成了實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合的整體化結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化集中實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的系列性和貫通性。總之，要在機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)中，將機(jī)電行業(yè)崗位所需的知識(shí)和技能作為教學(xué)重點(diǎn)，開(kāi)展以工作需求為導(dǎo)向的項(xiàng)目式教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的改革

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)背景下，社會(huì)對(duì)人才的需求更加綜合化，人才的應(yīng)用領(lǐng)域的多元化，這就要求高校要依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和具體崗位需求對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)制定有效性、全面性和操作性強(qiáng)的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃。首先，機(jī)電一體化的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)突出對(duì)學(xué)生職業(yè)技能和實(shí)訓(xùn)能力的培養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建與調(diào)試以及試驗(yàn)臺(tái)的正常運(yùn)行與管理等工作中要有專業(yè)教師和技術(shù)人員參與。其次，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)際工作需求設(shè)置實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課程、編寫課程教學(xué)大綱，大綱的內(nèi)容包括：實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程的教學(xué)進(jìn)程、課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)和學(xué)時(shí)安排、成績(jī)考核、教學(xué)方法指南等。

2.3 教學(xué)體系的改革

為了適應(yīng)適應(yīng)機(jī)電行業(yè)快速發(fā)展的新要求，高校還要不斷改革機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的體系，建立與機(jī)電一體化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)際崗位需求相適應(yīng)的教學(xué)體系。教學(xué)體系的改革主體思路如下：首先，將機(jī)電一體化專業(yè)的培養(yǎng)對(duì)象分解到各個(gè)教學(xué)模塊中，以及要培養(yǎng)該專業(yè)學(xué)生的知識(shí)和能力，進(jìn)而設(shè)計(jì)和安排相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括：每一教學(xué)模塊單元主干課程的內(nèi)容組成，每一課程要傳授的知識(shí)、內(nèi)容以及對(duì)學(xué)生的考核方法等等。最后形成一套有力的注重學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)、提高高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力的機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的體系，進(jìn)而真正做到滿足社會(huì)對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)人才的需求。

3 PLC氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)在教改中的應(yīng)用與實(shí)踐

PLC 氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀等優(yōu)點(diǎn)，可用于有關(guān)PLC 課程的演示、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。PLC 綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)為學(xué)生了解PLC的結(jié)構(gòu)、工作原理及各種操作指令、掌握PLC 控制程序的編寫和調(diào)試提供了一個(gè)良好的實(shí)踐平臺(tái)。針對(duì)以往的傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生只需根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟按部就班完成，卻忽略了實(shí)驗(yàn)的目的，這大大減少了學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)自然也就難以實(shí)現(xiàn)。將PLC氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)引入到機(jī)電一體化專業(yè)的綜合實(shí)踐中，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的應(yīng)用與研究，加深學(xué)生對(duì)課程相關(guān)內(nèi)容和理論的深入理解和熟練掌握，使學(xué)生對(duì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中常見(jiàn)的元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、PLC控制等有更加直觀的認(rèn)識(shí)和深刻的理解，并能自行設(shè)計(jì)氣壓基本回路，編譯調(diào)試PLC程序；使學(xué)生初步具備氣壓元件、氣壓回路的組裝和測(cè)試的綜合能力、正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力、將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題中，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4 結(jié)論

綜上所述，PLC氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)在機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教改中的應(yīng)用已對(duì)教學(xué)改革產(chǎn)生重要的影響，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，將PLC氣壓綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用于機(jī)電一體化專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，力爭(zhēng)培養(yǎng)出具有最新機(jī)械電子知識(shí)、較高技能和創(chuàng)新能力的機(jī)電工程人才是機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教改的根本目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張謙.淺議機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革.現(xiàn)代企業(yè)教育，2011（22）.

[2] 李西平.機(jī)械電子工程教改模式研究與電大教學(xué)實(shí)踐.電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2002（4）.