[摘 要] 闡述在工程項目教學中機電氣(液)一體化方向在工程項目和具體工程任務的選擇和實施方面采取的探索嘗試。在工程任務驅動的教學實施過程中采用的教學方法和教學模式。
[關 鍵 詞] 機電一體化;工程項目;工程任務
[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603(2017)15-0117-01
一、機電氣(液)一體化化工程項目教學特點
以工作過程為基礎,實現學生與企業零距離接觸,培養學生的職業技能。
(一)基于工作過程
以工作過程為主線,按工作過程需要選擇項目。以任務為中心整合理論實踐,關注工作任務的完成,提供完整工作過程的學習機會。
(二)以職業能力為基礎
按照工作相關性劃分專業方向確定課程,注重職業實踐的培養,開發積極參與行動的能力。提升學生知識、技能的遷移能力。
(三)以工作實踐為起點
以工作任務為項目,進入工作實踐過程,在實踐中學習,提高學習興趣培養職業愛好,逐步形成自我學習。
二、機電氣(液)一體化化工程項目的選擇
前期調研中,機電自動化專業在企業以從事生產流水線的應用維護為主。生產流水線以氣動、液壓設備為執行機構,利用自動檢測裝置,通過PLC、繼電器控制,包括人機界面通信設置,工作內容涉及安裝、調試、操作、運行維護和簡單故障判斷處理等。
工程項目選擇以企業需求技能為目的,將知識綜合利用。教學過程以操作訓練為手段,知識融于項目訓練。體現專業能力培養,通過項目開展,突出方法和社會能力培養。項目設置上,一個項目解決一個技術點,反復練習。根據學生就業能力的要求,選擇以下四個項目:繼電器的拆裝和控制、PLC控制、人機界面技術—MPS拆裝訓練。
通過工程項目的實施達到以下知識目標:繼電器的結構、原理、應用—氣動執行元件的工作特性—電磁閥的原理與應用—氣動控制回路的連接—開關類傳感器知識—根據工藝選擇傳感器—將傳感器與控制裝置或接線端子連接—利用繼電器、PLC完成對氣動設備的控制—機電一體化裝置(MPS)的基本構成,連接特點,典型故障及處理措施。
提高氣動設備的連接、安裝能力,系統操作與維護能力。簡單邏輯控制方案的分析設計能力,規范操作,利用工具、使用工具、維護工具的能力。在社會能力(相互協作交往),讀、說、寫的能力,查閱資料的能力方面能有所提高。
三、機電氣(液)一體化化工程項目教學的實施
項目選擇之后,關鍵是在實際的教學過程中實施,實現知識目標提高專業技能。我們通過對項目分解,讓學生來完成具體工程任務,以任務驅動方式完成教學過程。
(一)繼電器的拆裝和控制
繼電器拆裝:對繼電器實驗盒進行拆卸維修。培養嚴謹的工作態度和合作精神。內容包括:安全教育—制訂學習計劃—元件性能測試—拆繼電器盒—設計組裝方案—導線焊接—端子排布線—繼電器盒性能測試—過程總結反思。時間安排為2~3天,通過及時考核督促保證訓練的進度。
繼電器控制:用繼電器控制氣動設備,設計控制方案。培養邏輯思維能力,設備操作能力,總結分析能力以及安全意識、工作習慣和方法養成。內容包括:安全教育—制訂學習計劃—單缸單/雙電控—延時控制—雙缸單/雙電控—A1B1A0B0/A1B1B0等順序控制—多缸控制—過程反思。時間安排4-5天,先訓練簡單項目,通過考核的成就感提高學習、練習的興趣,讓學生融入項目訓練過程。任務單獨考核,以考代練,以考促練。
(二)PLC控制
PLC控制學習指令系統,將PLC與設備鏈接起來方法以及編程技巧。培養邏輯思維能力、設備的操作利用能力。通過訓練,讓學生掌握機電設備運行原理,提高學生操作設備的能力。
PLC控制氣動設備包括:安全教育制訂學習計劃—指令系統—編程軟件使用—輸入、輸出觸點接線—單缸單/雙電控—單缸延時/計數控制—雙缸不同順序單/雙電控—MPS站控制—過程總結反思。通過考核,促進學生訓練。
(三)人機界面技術
人機界面項目學習:人機界面軟件,人機界面的元素繪制,動作定義等。提高計算機操作能力和計算機、PLC、執行裝置的有機結合能力。采用循序漸進的方法,設計幾個任務。學生從開關、按鈕,到指示燈、氣動執行機構等的動作仿真和外部監視。
人機界面技術項目內容包括:基本練習(按鈕控制燈開關)—單缸控制(單/雙電控)—MPS單元控制。任務單獨考核,根據學生完成任務的質量結合考核標準給予相應成績。
(四)MPS拆裝訓練
MPS機電設備拆裝是綜合性項目訓練。通過設備拆裝把氣動知識、PLC控制知識、傳感器知識進一步融合。學習控制裝置、自動檢測裝置、氣動裝置以及機械元件的基本安裝、調試、操作、維護和故障判斷等。訓練以工程項目為載體,以任務驅動為學習方法。項目內容由淺入深,以企業需求技能為目的,將課程知識進行綜合利用提高。整個培訓不僅體現對知識和專業能力的培養,還應通過項目的開展突出方法能力和社會能力的培養。學習測試所拆元器件。分析I/O接點的分配情況,了解PLC的配置情況。學習PLC的編程語言的使用方法,繪制梯形圖并進行調試。在拆裝中分任務進行,每個任務有項目負責人。任務分工明確,責任到人,強調小組學生之間的合作。要求定期進行任務之間協調、交流,加強學生之間的配合與知識的分享。任務分組交叉訓練,每組學生訓練三個項目,做到訓練設備的合理使用,側重于供料提取單元。