信息化技術(shù)在“自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用”教學(xué)改革中的應(yīng)用與研究

武彩霞　劉媛媛　沈小燕

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在信息技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)今，現(xiàn)代信息技術(shù)正以其自身的優(yōu)勢走入高校教學(xué)改革的課堂，將信息技術(shù)融合于“自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用”項目化教學(xué)改革中，充分發(fā)揮“愛課程平臺”和互聯(lián)網(wǎng)資源優(yōu)勢，讓學(xué)生隨時“走進(jìn)”課堂，實現(xiàn)師生的實時互動。課程改革中，以學(xué)校現(xiàn)有的模塊式柔性自動化生產(chǎn)線設(shè)備為載體，將工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、氣動技術(shù)、電機(jī)技術(shù)等綜合應(yīng)用于其中。信息化技術(shù)的引入為“自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用”教學(xué)改革提供了活力，為充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能、提高學(xué)生解決實際問題的綜合能力提供了有利的支撐。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 信息化技術(shù);自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用;教學(xué)改革

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2019）22-0054-02

一、引言

《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中提出要通過融合創(chuàng)新提升教育信息化的效能。要通過深化信息技術(shù)與教育教學(xué)、教育管理的融合，全面提升信息技術(shù)支撐和引領(lǐng)職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展的能力，加快推進(jìn)職業(yè)教育現(xiàn)代化，現(xiàn)代化信息技術(shù)以其自身的優(yōu)勢走入課堂是高校教學(xué)改革的必由之路。信息技術(shù)從不同方面對高校的課堂教學(xué)產(chǎn)生了巨大影響。

“自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用”教學(xué)改革過程中，注重信息化技術(shù)的引入，將信息技術(shù)與課程內(nèi)容、課程資源、課程實施以及課程評價等融為一體，充分發(fā)揮“愛課程平臺”和互聯(lián)網(wǎng)資源優(yōu)勢，并借助QQ群、手機(jī)APP等信息化手段讓學(xué)生隨時“走進(jìn)”課堂，實現(xiàn)學(xué)生與老師、一線專家實時互動，為學(xué)生理解和掌握課程要求的知識和技能、充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能、提高學(xué)生解決實際問題的綜合能力提供了有力的技術(shù)支撐。

“自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用”是自動化類專業(yè)的一門綜合性較強的專業(yè)核心課程，其涵蓋了可編程序控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、氣動技術(shù)、觸摸屏技術(shù)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等自動化技術(shù)的應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程中工業(yè)產(chǎn)品加工的方式，認(rèn)識機(jī)電一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)、運動、檢測、通訊及控制方式，從而使學(xué)生掌握自動化生產(chǎn)線的安裝、調(diào)試、操作和維護(hù)技能。

二、課程開發(fā)設(shè)計

（一）課程設(shè)計思路

課程開發(fā)與企業(yè)緊密合作，共同開展企業(yè)調(diào)研，了解崗位人才培養(yǎng)要求。與企業(yè)專家共同分析典型工作任務(wù)，進(jìn)行歸納、整理、提煉，制定課程標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)內(nèi)容將理論教學(xué)和技能訓(xùn)練有機(jī)融合，以自動化生產(chǎn)線的工作過程為導(dǎo)向，設(shè)計教學(xué)任務(wù)。以學(xué)校現(xiàn)有的模塊式柔性自動化生產(chǎn)線設(shè)備為載體，將工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、氣動技術(shù)、電機(jī)技術(shù)等綜合應(yīng)用于其中。教學(xué)考核采用過程化考核，注重基礎(chǔ)理論知識與實踐的考核。

（二）課程信息化教學(xué)資源的建設(shè)

教學(xué)資源庫中除了有PPT課件、項目測試題外，還有各種教學(xué)視頻，如實踐設(shè)備的操作和運行的視頻、軟件學(xué)習(xí)的交互視頻、課程教學(xué)的錄屏視頻等。此外，還有相關(guān)硬件、軟件的使用說明書等豐富的課程資源。課程依托愛課程網(wǎng)站（如圖1），建立課程“三平臺”，即課程資源平臺、討論互動平臺、項目測試平臺;借助仿真軟件和實訓(xùn)設(shè)備，采取“虛實結(jié)合”教學(xué)，實現(xiàn)由仿真到實物的訓(xùn)練;借助手機(jī)APP學(xué)生可以實時觀看操作視頻，進(jìn)行知識點測試;學(xué)生可以隨時通過愛課程網(wǎng)絡(luò)討論平臺和QQ群等信息化手段實時與教師和企業(yè)專家溝通，學(xué)習(xí)新知識。

三、教學(xué)組織與實施

（一）教學(xué)目標(biāo)分析

按照自動化類專業(yè)人才培養(yǎng)方案對本課程的要求，通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉典型自動化生產(chǎn)線的組成與工作流程，初步形成解決生產(chǎn)現(xiàn)場實際問題的應(yīng)用能力;培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力;提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。具體教學(xué)目標(biāo)包含知識目標(biāo)、技能目標(biāo)和職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)。

1.知識目標(biāo)：會識讀安裝圖紙、電路圖和氣路圖;了解自動化生產(chǎn)線的運行方式及應(yīng)用;熟悉自動化生產(chǎn)線中常用的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、氣動控制系統(tǒng)的組成，掌握氣動控制回路的分析方法;熟悉常用傳感器、氣動元件的選用、使用和裝調(diào)方法;掌握常用電機(jī)類型及使用方法;掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法;熟悉工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相關(guān)知識;掌握典型自動化生產(chǎn)線中各組成單元及系統(tǒng)的調(diào)試方法。

2.技能目標(biāo)：能夠根據(jù)圖紙識別自動化生產(chǎn)線中各組成單元的電、氣元件;能正確使用常用工具，檢測各組成單元中元器件;能夠各組成單元的工作流程，正確分析控制要求和提取控制變量，并進(jìn)行PLC系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試工作;能夠正確調(diào)試自動化生產(chǎn)線中各組成單元，并進(jìn)行聯(lián)機(jī)系統(tǒng)調(diào)試;能夠維護(hù)檢修自動化生產(chǎn)線設(shè)備。

3.職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)：能夠安全操作設(shè)備，通過規(guī)范工作流程，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣;培養(yǎng)通過信息技術(shù)自主學(xué)習(xí)的能力;具有良好的人際溝通、團(tuán)隊合作能力;增強學(xué)生的分析問題、解決問題和實踐動手能力;在實際工作中能創(chuàng)造性地完成各項任務(wù);熟悉安全規(guī)范、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的相關(guān)規(guī)定及內(nèi)容。

（二）教學(xué)項目設(shè)計

教學(xué)項目安排由淺入深、由簡單到復(fù)雜，基于工作過程的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生的操作技能。按任務(wù)的實施過程開展教學(xué)，同時，在教學(xué)內(nèi)容的安排上注重培養(yǎng)學(xué)生的安全意識、規(guī)范操作意識、環(huán)保意識及團(tuán)隊協(xié)作精神。教學(xué)項目的設(shè)置結(jié)合現(xiàn)有實訓(xùn)設(shè)備，實訓(xùn)設(shè)備中包含上料檢測單元、搬運單元、加工與檢測單元、搬運安裝單元、安裝單元和分類單元，在設(shè)置項目時考慮由淺入深，設(shè)置了五個教學(xué)項目：自動化生產(chǎn)線初始、自動化生產(chǎn)線核心技術(shù)應(yīng)用、自動化生產(chǎn)線組成單元調(diào)試、自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)調(diào)試和柔性制造系統(tǒng)認(rèn)知及應(yīng)用。在第三個教學(xué)項目中，將項目細(xì)化為六個教學(xué)任務(wù)：上料檢測單元調(diào)試、搬運單元調(diào)試、裝配站安裝與調(diào)試、加工與檢測單元調(diào)試、搬運安裝單元調(diào)試、安裝單元調(diào)試和分類單元調(diào)試。教學(xué)內(nèi)容基本涵蓋了可編程序控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、氣動技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動技術(shù)、觸摸屏技術(shù)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等專業(yè)知識，教學(xué)內(nèi)容在設(shè)置時，把所有教學(xué)知識點合理融入教學(xué)項目或任務(wù)中，并按照項目或任務(wù)的難易程度和含知識量的多少進(jìn)行學(xué)時分配（如圖2）。

（三）教學(xué)方法

1.采用項目導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法。以搬運單元調(diào)試為例，在理實一體化的教學(xué)環(huán)境下，采用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，其過程是：通過網(wǎng)絡(luò)提前發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)—在教師引導(dǎo)下查閱資料并加以總結(jié)提煉—小組討論確定解決方案—小組合作完成實踐任務(wù)—填寫任務(wù)書、在線完成測試題目—總結(jié)評價。

2.教學(xué)中堅持“學(xué)生為主，教師引導(dǎo)”。為了提高教學(xué)效果，始終堅持“學(xué)生為主，教師引導(dǎo)”的思想，充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。從開始的任務(wù)在線接收與討論、分析到課程實施過程中的自主編程、調(diào)試，再到后來的在線測試，始終以學(xué)生為主體，教師主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考解決問題的能力。

3.實施“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)。任務(wù)提出后，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)要求的基礎(chǔ)理論和操作要點，經(jīng)小組討論確定實施方案后實施。在任務(wù)實施過程中教師嚴(yán)格監(jiān)督、檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正、指導(dǎo)，任務(wù)完成后進(jìn)行總結(jié)、評價，同時針對典型的問題進(jìn)行講解，增強學(xué)生的感性認(rèn)知，提高理解效果。在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生可以實時在愛課程平臺中回顧相關(guān)知識要點，以解決實踐中遇到的問題。

（四）考核評價

過程考核作為檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)情況的有效手段。為了實現(xiàn)教學(xué)過程的良好控制，就必須加大平時考核的力度，增加平時成績的比例，采用過程性考核，突出實踐過程和在線學(xué)習(xí)情況的監(jiān)控。所以在自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用課程中，實踐考核占30%，項目在線測試占20%，期末綜合測試占50%（如圖3）。

四、教學(xué)效果

自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用課程采用信息化項目理實一體化教學(xué)讓學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動變?yōu)橹鲃樱瑥恼n上到隨時，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，其綜合應(yīng)用能力得到了良好的發(fā)展，分析、解決問題的能力也明顯提高。

五、結(jié)語

在自動化生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用課程建設(shè)中，學(xué)校教師與企業(yè)技術(shù)人員共同商定課程培養(yǎng)目標(biāo)，制定課程標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)自動化生產(chǎn)線的工作過程來設(shè)計教學(xué)項目，以典型工作任務(wù)為載體，以愛課程網(wǎng)站的信息化教學(xué)為平臺，以培養(yǎng)學(xué)生的能力為主線，合理融合理論知識與實踐技能，有效地實現(xiàn)了高技能人才培養(yǎng)目標(biāo)與市場需求的一致性，保證教學(xué)過程中“教、學(xué)、做”的一體化，實現(xiàn)了教學(xué)的整體優(yōu)化，確保課程教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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◎編輯 趙瑞峰