“自動化生產線安裝與調試”課程教學改革研究與實踐

陳韶光，趙新業，劉奇波

（1.廣西水利電力職業技術學院，廣西 南寧 530023；2.南寧精能發電設備有限公司，廣西 南寧 530033）

0 引言

“自動化生產線安裝與調試”課程要求學生在具備機電類專業基礎知識和基本的專業實踐能力的基礎上，通過以某一個具體的自動化生產線為案例，進行綜合應用預實踐，通過自動化生產線的設備安裝調試、程序設計與調試等技術技能的訓練，為今后從事自動化設備的安裝、維護、維修與管理等工作打下基礎。其目標是培養學生對自動化生產線進行控制編程及調試能力，提高學生的設計和創新能力，使其具備從事自動化生產和裝備智能制造業的基本應用技能[1]。然而，隨著高職院校的擴招，生源的學習基礎和學習能力呈下降的趨勢，不同生源的學生在學習主動性、對知識接受程度等方面都呈現不同的差異[2]，給綜合性極強的“自動化生產線安裝與調試”課程的教學帶來了極大的困難，教學效果事與愿違。

1 課程教學目標定位

科學技術快速發展，工業快速轉型與升級賦予了機電類專業人才培養新的要求，機電類專業總體目標在培養生產、管理、服務一線需要的德智體美勞等全面發展的基礎上，提出了面向智能制造及自動控制領域，能夠從事工自動化生產線的控制設計、操作維護、安裝調試等工作，具有創新精神等要求。“自動化生產線安裝與調試”作為機電類專業核心課程，其教學目標便有了更高的定位，尤其是對PLC程序的設計、自動生產線各個工作站的安裝及調試、觸摸屏的連接與組態控制、自動化生產線故障診斷與排除提出來新的要求。

2 課程教學改革思路

根據課程培養目標，通過對生產企業自動化設備及自動化生產線的崗位能力分析，結合現有的實訓設備：亞龍YL-335B型自動化生產線裝置及其工作單元，確定了本課程的教學項目為供料單元的安裝與調試等6個教學項目，將本課程的理論教學和技能要求融入這6個教學項目28個學習任務中，見表1。教學項目之間關聯并互補，涵蓋了機械零部件拆裝、氣動系統設計、電氣控制電路設計安裝、機電設備安裝調試、控制系統安裝與調試以及PLC編程調試等[3]。理實一體化化的教學過程，完全將實際的自動生產線安裝與調試與理論知識的自學、教師的引導融為一體，有效地促進學生自主學習能力和綜合職業能力的提升。

表1 現在教學資源使用率統計表

表1 學習項目與學習任務

3 教學組織設計

由于“自動化生產線安裝與調試”是一門綜合性極強、難度較大的技術應用課程，在理實一體的教學場地內采用項目教學，有實際生產線設備、課程網站、虛擬操作軟件，學生邊學邊做，集中教學、分組實踐，每個小組的學生分別完成一個工作單元的安裝調試，最后總調起來組成一條完整的自動化生產線，然后輪換別到的工作單元，直至每個學生都完成各單元的學習與訓練。每個同學都要經過6個項目的學習即經歷6個工作單元的訓練，全面的訓練過程使學生形成生產線安裝與調試的完整思路，在提高學生主動學習興趣的同時，學生的動手能力也得到了提高。

教學過程依托在超星學習平臺上建設的課程資源及自動化生產線設備，通過布置任務—項目預備—任務引導—自主學習—實踐操作—評價與總結的順序完成每個項目的學習。以項目1為例[4]，教學組織過程見表2。

表2 教學組織設計

4 教學方法手段

為了順利實施項目化教學，需要采用任務（項目）驅動、小組討論、引導文教學、案例教學等多種教學方法[1]，教學過程以學生為主體，學生的自主學習、小組討論匯報與教師引導相結合，教師在理論講解和技能傳授時盡可能采用引導+案例的方式，加強訓練學生的分析能力和創新思維。

在教學中，在“YL-335B自動化生產線”實訓設備自帶的多媒體課件、圖片的基礎上，根據學校的教學條件和教學特點自行開發針對性較強的操作視頻、項目任務書、指導書、操作視頻等在超星學習平臺上建設“自動生產線安裝與調試”課程網站，豐富的網絡資源以及“YL-335B自動化生產線”為課程教學提供了支持。教師講授知識的過程結合動畫、仿真、圖片、視頻等多媒體技術輔助教學，技能訓練的過程借助虛擬仿真技術和實訓設備，虛實結合，解決了該課程教學難度大、教學設備不足、教學過程危險性高等痛點難點問題。

5 課程考核評價

項目化教學的目的是讓學生目標清晰地參與學習的全過程，參與的過程既是學習理論的過程也是理論應用和技能訓練的過程，因此過程性考核是項目化教學最合理、公平的模式。將過程考核貫穿整個教學過程中，涵蓋了對理論的理解、應用能力、表達能力、安全意識、職業素養、操作規范、參與度、成果質量、學習效果等每個方面，對每一步的學習作出評價也給予了監督和促進。每個項目都單獨評定成績，最后取平均值作為最終成績。在設置考評指標時，全面綜合評價學生能力，結合課堂表現、相互交流的積極性及項目完成情況，即態度、質量、成果相結合。項目的考評方式及評分以項目1為例[4]，詳見表3。

表3 綜合考核評價表

6 結語

基于超星學習平臺和自動化生產實訓設備開展項目化教學，以學生為中心、以工作任務為核心的任務驅動式教學[5]，每個任務都設有目標、咨詢、決策、實施、檢查和評估6個步驟，理實一體化的教學模式調動學生參與學習的積極性，改變了過去課堂教學枯燥無味、學生一無所獲的局面，提高了學生的學習興趣性。通過6個項目的學習與訓練，使“自動化生產線安裝與調試”課程教學效果顯著提高，有效培養學生智能制造的規劃設計、自動化生產線的運行與維護、PLC與機器人編程、生產線安裝與調試等能力。但是，隨著我國智能制造技術及工業的快速發展，自動化控制技術及自動化生產線的不斷更新換代，課程的教學內容和教學目標也要與時俱進，不斷更新教學設備、課程網站、改革教學模式以適應教學需求，才能培養適應社會發展的高素質技術技能型人才。