基于《自動線安裝與調試》的項目式課程改革探索

詹俊鋼 譚娜 汪海濤

摘 要：“自動線安裝與調試”是機電一體化技術專業的一門專業核心課程，涉及自動化生產線的安裝、編程、調試、故障診斷及排除等方面的知識和技術。針對人才的培養目標，結合職業技能競賽，在教學內容、實施過程和評價結果等方面進行了教學改革，來培養學生的學習興趣，提高學生的職業技能。

關鍵詞：自動化生產線;課程改革;職業技能競賽

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.210

1 教學改革的總體思路

根據機電一體化技術專業學生所具備的綜合職業能力，按照“以能力為本位，以職業技能競賽為主線，以具體的生產線設備為載體，以完整的工作過程為行動體系”的總體設計要求，以培養崗位工作能力和參加職業技能大賽為基本目標，以THJDAL-2型生產線和YL-335B型生產線設備為載體，與企業專家、技術崗位工人、技能大賽獲獎選手等成員，按照實際生產線的組成與功能，由簡單到復雜的順序，設計了7個學習項目。

2 教學改革的內容

通過系統深入的調研分析，“自動線安裝與調試”課程所要學習的知識與技能包括電氣系統圖紙的識讀，常用傳感器的安裝與使用，常用氣動元件的安裝與使用，機械部件的安裝與調整，步進、伺服電機的安裝與使用，PLC系統的安裝與調試，變頻調速技術、觸摸屏技術、工業網絡的組建與調試，以及常用電工工具和電工儀表的使用等。

2.1 項目一：自動化生產線的操作與使用

通過對自動化生產線的操作，使學生了解自動化生產線的結構組成和主要功能，學會THJDAL-2型生產線和YL-335B型生產線的操作方法、使用步驟和注意事項， 以及自動化生產線設備中都包含哪些知識和技術。

2.2 項目二：供料單元的安裝與調試

通過對供料單元的學習，使學生學會供料單元機械元件的安裝與調整、電氣元件的安裝與調整、光電傳感器的安裝與調整、供料單元的PLC程序設計與調試，以及供料單元的常見故障的診斷和排除等方面的能力。

供料單元的主要工作任務是若井式料倉中有工件，料臺處無工件，則推料氣缸將工件推到料臺處，推料氣缸縮回到初始位置，工作單元工作結束。

2.3 項目三：加工單元的安裝與調試

通過對加工單元的學習，使學生學會加工單元機械元件的安裝與調整、電氣元件的安裝與調整、磁性傳感器的安裝與調整、步進電機的安裝與調試、加工單元的PLC程序設計與調試，以及加工單元的常見故障的診斷和排除等方面的能力。

加工單元的主要工作任務是搬運機械手將工件放到加工單元入料口后，加工單元的氣動手指氣缸關閉，X軸和Y軸電機同時向中心運動，到達中心位置后，升降氣缸下降，加工電機進行加工，加工完畢后升降氣缸上升，X軸和Y軸電機同時返回初始位置，氣動手指打開，加工單元工作結束。

2.4 項目四：裝配單元的安裝與調試

通過對裝配單元的學習，使學生學會裝配單元機械元件的安裝與調整、電氣元件的安裝與調整、電感式傳感器的安裝與調試、伺服電機的安裝與調試、裝配單元的PLC程序設計與調試，以及裝配單元的常見故障的診斷和排除等方面的能力。

裝配單元的主要工作任務是搬運機械手將工件放到裝配單元入料口后，裝配單元的三工位轉盤運動，將工件送入裝配區，裝配區氣缸動作，將工件外套裝配到工件上，裝配完成后，通過三工位轉盤運動，將工件送入沖壓區，沖壓氣缸對工件執行壓緊操作，完成后通過三工位轉盤將工件送到初始位置，裝配單元工作結束。

2.5 項目五：分揀單元的安裝與調試

通過對分揀單元的學習，使學生學會分揀單元機械元件的安裝與調整、電氣元件的安裝與調整、變頻器的接線與參數設置、光纖式傳感器的安裝與調試、編碼器的安裝與使用、分揀單元的PLC程序設計與調試，以及分揀單元的常見故障的診斷和排除等方面的能力。

分揀單元的主要工作任務是搬運機械手將成品工件放到分揀單元入料口后，分揀單元的傳送帶變頻電機啟動將工件送入分揀區，白色工件被推入第一個滑槽、黑色工件被擋入第二個滑槽，工件進入滑槽后，傳送帶停止，分揀單元工作結束。

2.6 項目六：輸送單元的安裝與調試

通過對輸送單元的學習，使學生學會輸送單元機械元件的安裝與調整、電氣元件的安裝與調整、步進電機的接線與參數設置、輸送單元的PLC程序設計與調試，以及輸送單元的常見故障的診斷和排除等方面的能力。

輸送單元的主要工作任務是通過搬運機械手將供料單元推出的半成品工件搬運到加工單元進行加工，加工完畢后，再將加工好的工件搬運到裝配單元進行裝配，裝配完成后，再將裝配好的工件搬運到分揀單元進行分揀，分揀完成后，搬運機械手回到供料單元后，輸送單元工作結束。

2.7 項目七：自動化生產線的聯機運行與調試

通過對自動線的整機聯調單元的學習，使學生掌握PLC之間的網絡規劃與組建、觸摸屏界面的設計與調試，以及自動化生產線常見故障的診斷和排除等方面的能力。

自動線聯調單元的主要工作任務是在觸摸屏上位機畫面中設置生產訂單數據，由于觸摸屏與主站PLC直接相連，主站PLC再通過PPI網絡將數據送給各個從站PLC，從站接收到控制命令后，執行具體的運動過程，在運行過程中出現的各種異常狀況和工作數據則通過各個從站傳送給主站，主站再將工作數據和故障信息傳送到的觸摸屏畫面中進行顯示，從而提醒工作人員進行相應的處理。

3 教學改革的方法

《自動線安裝與調試》課程的教學采用多種教學方法有機的融合，設計的自動線安裝與調試課程與技能競賽相結合的教學內容和授課方法，以有利于提高職業學生職業創新性和綜合職業能力為出發點，教學中以學生為中心，培養學生課前多預習、課上多提問、課后多復習的良好學習習慣，鼓勵學生帶著問題聽課，多問幾個為什么，提高學生學習效率，使每堂課都成為有效課堂。教學中主要采用教、學、做一體化教學，包括四步教學法、知識探究法、啟發式教學法、討論交流法、激勵教學法、競賽考核法等。恰當的教學方法不僅可以提高學生的學習興趣，還可以提高學生的學習效率，使學生由“要我學”轉

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變為“我要學”。

4 體會與建議

（1）學習項目就是將工作需要的知識技能和技能大賽考點用具體的項目進行整合。在完成項目的過程中，學習知識、訓練技能。項目的數量沒有固定的要求，由教師根據實際情況而定，但項目的內容不能太多，體現出任務的最低要求即可。

（2）項目中的內容來源于崗位工作能力和職業技能大賽的考點，但要加工處理使其適合教學，能夠體現知識技能點并合理分布。

（3）檢查和評估要有完善的評價體系，為了引導學生更加專注于學習崗位技能和參加技能大賽，課程的考核評價不再進行理論考試，不再單人考核，改成團隊考核，成績評定參考技能競賽的評分標準。

5 結束語

通過研究崗位能力、職業技能競賽的考點，以大賽設備為載體進行教學設計，改革傳統的教學模式將職業技能競賽的要求與規范引入教學，使課程教學與技能競賽有機結合，采用“項目教學、單項訓練、團隊合作”的教學方法，在改革課程教學內容、教學方法、考核方式等方面進行嘗試，改革后的教學效果對提高學生的學習興趣、提高崗位工作能力和提高大賽獲獎成績等方面都有很大的幫助。

參考文獻：

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