發(fā)布時間：2022-03-31 11:50:22
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的變頻器實訓總結(jié)樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：雙證書；變頻器應用；應知應會
作者簡介：李方園（1973-），男，浙江舟山人，浙江工商職業(yè)技術(shù)學院，副教授，高級工程師。（浙江 寧波 315012）
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）19-0106-02
“變頻器應用”是電氣自動化專業(yè)的核心課程，在目前“雙證書”人才培養(yǎng)的大環(huán)境下，結(jié)合這幾年對本課程的教學與探索，浙江工商職業(yè)技術(shù)學院在教材的項目化建設、教學內(nèi)容的工程化遴選、不斷創(chuàng)新的教學手段及考核方法等方面對本課程進行了改革，取得了良好的效果。
一、問題的提出
近年來許多高職高專電氣自動化專業(yè)都相繼開設了“變頻器應用”課程，這門課程由于在引入交流調(diào)速系統(tǒng)時需要進行大量的理論鋪墊和公式推導，學生會普遍表現(xiàn)出積極性不高、知識消化能力偏弱等現(xiàn)象，導致后續(xù)學生對變頻器的選型、應用和調(diào)試缺乏耐心、信心，最終導致學生在相應的企業(yè)實習中對變頻器的應用不適應。因此首先要解決的橫亙在這門課程教與學的問題，即盡快提升學生對變頻器及其應用技術(shù)的興趣、提高學生實際的變頻器設計與維護技能。
對于該問題的出現(xiàn)，首先是要了解“變頻器應用”課程的定位。本專業(yè)的人才培養(yǎng)定義為獲得“雙證書”，那也就意味著學生要取得相應的畢業(yè)證書和職業(yè)資格證書（即維修電工中高級）。在該體系下，維修電工（中高級）考證規(guī)定了相應的關(guān)于變頻器部分應該了解的知識（即應知目標）和應該掌握的基本技能（即應會目標）。
因此，可以綜合“變頻器應用”課程和維修電工考綱，對高職本專業(yè)學生的課程教與學定位為3個方面：
（1）在方法能力上能培養(yǎng)本專業(yè)學生查找變頻器不同品牌的說明書，能通過案例來舉一反三，能通過實訓反哺理論知識等工程解決能力。
（2）在社會能力上能培養(yǎng)本專業(yè)學生通過分組討論找到目前國內(nèi)品牌變頻器與進口變頻器的差異、能通過市場調(diào)研獲取用戶對變頻器應用中的問題等團隊溝通協(xié)作能力。
（3）在職業(yè)能力上能培養(yǎng)本專業(yè)學生具體掌握通用變頻器的工作原理與方式、變頻器的選型與安裝要求、變頻器的應用與調(diào)試方法、變頻器的維護與維修基本知識。
有了這樣的教學目標為指導，接下來就要從教材建設等多方面進行努力，培養(yǎng)能零距離上崗且掌握變頻器應用技能的電氣技術(shù)人員。
二、以“變頻器應用”項目化教材的建設為開端優(yōu)化課程
眾所周知，高職教材的選擇以“能用和實用”為保證相關(guān)專業(yè)課程教學質(zhì)量的前提。經(jīng)調(diào)查，不同院校選擇“變頻器應用”課程的教材各不相同，但存在的問題比較多且雷同，比如有的教材目標與課程教學目標不相符，有的教材所介紹的變頻器型號為施耐德，但學校實訓設備卻為三菱，有的教材采用學術(shù)式大量講授PWM控制原理和雙閉環(huán)控制，導致理論知識偏難偏深，有的教材內(nèi)容嚴重脫離市場，如還在教授三菱品牌500系列變頻器。凡此種種，皆與課程既定的教學目標相悖。
企業(yè)是課程組織方即教師最好的“學校”，教師應通過企業(yè)掛職鍛煉和市場調(diào)研，深入了解在目前大部分的企業(yè)中變頻器應用現(xiàn)狀、應用技術(shù)趨勢以及這些企業(yè)對變頻器不同類型人才需求的情況。在此基礎(chǔ)上，教師應參考變頻器說明書、市場主流店銷書和兄弟院校的使用教材，同時結(jié)合本專業(yè)實訓設備的配置情況和高職學生的心智和學習特點，編寫出能夠體現(xiàn)本專業(yè)“變頻器應用”課程教學目標的項目化教材。
該教材需以優(yōu)化課程為開端，并明顯具有如下創(chuàng)新特色：能確保學生使用該教材后能掌握通用變頻器的安裝、調(diào)試和維護技能，即具有一定的實用性內(nèi)容；能確保學生學到的知識和技能不落后，對于知名企業(yè)如西門子和三菱變頻器的新技術(shù)有了解、能闡述、會應用，即具有一定的先進性；能確保學生從工程的角度看待變頻器在實際中的應用案例，如輸送帶控制、風機與泵類控制等，即具有廣泛的工程性；能確保學生根據(jù)教材即能進行多個實訓項目的實施和運作，具有“手把手”教會、零起點起步的功能，即具有可操作性。
總而言之，“變頻器應用”項目化教材的內(nèi)容應包含中高級維修電工在進行變頻器設計、安裝、調(diào)試和維護等崗位作業(yè)時需要的知識點和技能點，同時根據(jù)變頻器技術(shù)發(fā)展帶來的崗位遷移性、職業(yè)發(fā)展性和個人專業(yè)愛好需求選取市場上最新最實用的變頻器產(chǎn)品及其新技術(shù)作為教學內(nèi)容，為本專業(yè)學生將來能找到好工作、適應好的工作環(huán)境奠定基礎(chǔ)。
三、創(chuàng)新“變頻器應用”的教學手段和方法來提高效果
“變頻器應用”課堂的內(nèi)容以精講多練為主，除了在有限的教學課時內(nèi)有針對性地將教學內(nèi)容組織好、將每個課時的重難點突顯好之外，持續(xù)不斷地創(chuàng)新教學方法和更新教學手段也是提高本門課程教學效果的主要發(fā)力點之一。
在“變頻器應用”課程的教學中，本專業(yè)嘗試采用“理實一體化”的項目教學模式，從多年的變頻器工程應用經(jīng)驗、教學實際和課程內(nèi)容出發(fā)遴選并歸納成現(xiàn)在的六個教學功能模塊，其中每一個模塊中都根據(jù)本專業(yè)學生的認知規(guī)律精心設計了4～5個項目。這些項目按照初學者接觸變頻器的過程，由簡到繁、由淺入深，先是介紹變頻器入門常識（模塊一），再對變頻器的應用分類進行介紹，如面板和端子控制（模塊二）、復雜接線和特殊負載控制（模塊三）、節(jié)能與PID控制（模塊四）、矢量和制動控制（模塊五），最后介紹了變頻器的日常維護和維修（模塊六）。這個順序方便日常教學，符合學生掌握梯度，螺旋式上升。在每一模塊中都安排了知識和技能項目，有知識講座、技能訓練和設計實例，進一步激發(fā)了本專業(yè)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。
“變頻器應用”課程的教學功能模塊及項目參考如表1所示。
表1 教學功能模塊
在“變頻器應用”項目化教學中需要注意以下幾個具體的實施要點：
（1）任課教師將“變頻器實訓指導書”和每一個項目任務單發(fā)給學生，列出一些參考書目或網(wǎng)絡資料，讓他們明確該任務，在課前查閱好資料、整理好相應知識簡表并做好儲備。
（2）由于變頻器產(chǎn)品數(shù)量和電子、電路等不同，其項目的實施都是以小組的方式進行，因此需要建立相應的3個人左右的項目實施小組，從小團體的角度出發(fā)分析相應的每一個項目任務，制訂該項目下的工作計劃，進一步明確每一個成員的個人任務和協(xié)作任務，最后確定變頻器項目實施步驟。任課教師在認真查閱每一組學生計劃的前提下提出修改方案并最終確認。
（3）每一個變頻器小組成員獨立并協(xié)調(diào)實施，按照既定計劃和步驟來完成任務，對于在實施中出現(xiàn)的細節(jié)問題，任課教師要把控，如事實證明該計劃或步驟無法實施者，重新進入第（2）步進行，不能放羊式管理，而是有針對性進行實訓指導和監(jiān)督。
（4）每一個變頻器實訓項目完成之后，該組的每一個學生一方面點評自己的工作和團隊的工作，另外還要進行總結(jié)匯報，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新點、找出缺失點等，最后任課教師進行項目的團隊和個體考核工作。
顯然，任課教師主要起到穿針引線的作用，而高職學生則是項目化活動的主體，在探知變頻器項目的未知領(lǐng)域中逐步學會了發(fā)現(xiàn)并解決問題、創(chuàng)新并控制實施計劃，最終讓學生的三個特性發(fā)揮得淋漓盡致，即主動性、實踐性和創(chuàng)造性。
四、結(jié)束語
在雙證書人才培養(yǎng)下，每一門專業(yè)核心課程都需要進行深入研討，“變頻器應用”課程教學也不例外，它是一個需要不斷探索和實踐的工程教學領(lǐng)域。通過了解“變頻器應用”課程定位，創(chuàng)新項目化教材的編寫，在教學方法和手段中不斷創(chuàng)新來調(diào)動高職學生的主觀能動性，切實強化并創(chuàng)新實踐教學環(huán)節(jié)，最終使培養(yǎng)的人才符合企業(yè)需要。
大多習慣傳統(tǒng)教學模式的理論課教師，一般缺乏動手操作經(jīng)驗，難以指導學生動手做實驗。而專職實驗教師往往僅局限于幾個固定的實驗，遇到新的問題無法解決。這就需要大力培養(yǎng)既有豐富的理論知識、又具備較強動手操作能力的專職教師，即“雙師型”教師。
二、變頻技術(shù)“理實一體化”教學模式
1．“理實一體化”教學模式的特點
“理實一體化”教學以“情境—陶冶教學模式”為基礎(chǔ)，利用現(xiàn)代教育技術(shù)，將自學—指導、引導—探究、示范—模仿等多種教學模式相融合，是一種理論知識講解和實踐操作并重的教學模式，是現(xiàn)代化信息技術(shù)與建構(gòu)主義教學理論相結(jié)合的產(chǎn)物。“理實一體化”教學，是目前職業(yè)院校大量探索和實踐的教學模式，著重解決專業(yè)理論課與實踐課脫節(jié)的問題。通過學生邊學邊做，加強學生的理解與記憶能力，提高學生學習的興趣和積極性。具體指在同一時間、同一地點、同步進行的教學模式。即課堂和實訓基地一體化，教、學、做融為一體；理論課教師和實踐指導教師一體化，即“雙師型”教師。這種教學模式直觀，體現(xiàn)學生的參與度，有助于教學質(zhì)量的提高和高技能人才的培養(yǎng)。
2．師資隊伍一體化
師資隊伍建設是學校建設和教學工作的重要環(huán)節(jié)，對于高職院校尤其重要。實施“理實一體化”教學模式，要求教師不但要有扎實的理論知識，還必須要有豐富的實踐經(jīng)驗，具有解決生產(chǎn)實際問題的能力，即“雙師型”教師隊伍。“理實一體化”教學要求“雙師型”教師比例占一半以上，特別是中、高級職稱教師應占一定比例。通常主講教師應具有高級職稱，并從事多年教學、具有豐富的實踐經(jīng)驗，能為課程建設提出系統(tǒng)規(guī)劃和整改意見。對于青年教師應嚴格要求，要求他們積極參與課程建設、開展各種教學研討活動，寒暑假下企業(yè)鍛煉，努力提高實踐教學水平。另外，聘請企業(yè)一線技術(shù)人員或能工巧匠作為學校兼職教師，通過產(chǎn)學結(jié)合、專職和兼職相結(jié)合，建設一支高素質(zhì)、“雙師型”結(jié)構(gòu)教學團隊。
3．教學場地一體化
“理實一體化”教學要有與專業(yè)規(guī)模相適應的硬件設備和環(huán)境。按照“做中教、做中學”的一體化設計原則，創(chuàng)設教室、實驗、實訓一體的學習情境，使專業(yè)教室具有多媒體教學、實物展示、實驗、實訓等多種功能，營造良好的職業(yè)氛圍和環(huán)境。目前，武漢職業(yè)技術(shù)學院電信工程學院針對電子節(jié)能工程技術(shù)專業(yè)，專門籌建了變頻技術(shù)實驗室，具體包括電工基礎(chǔ)實訓平臺、變頻器、PLC一體化多媒體教學訓練場地，既可以提供電氣自動化專業(yè)學生實習，又能充分保證變頻技術(shù)“理實一體化”教學模式的實施，為學生創(chuàng)造了良好的多媒體教學、實訓、實習條件。
4．教學設計一體化
教學設計一體化是指學生主動地“學”、教師有目的地“教”以及為具體任務而設定的“學習情境”的教學方案設計，具體過程可分為以下步驟：第一，設計學習情境。利用一體化教學場地的優(yōu)勢，結(jié)合變頻技術(shù)課程特點，創(chuàng)設情境，讓學生聯(lián)想、觀察、交流，激發(fā)學生的學習興趣和動手操作的主動性；然后導入新課，通過分析實例，再提出相關(guān)的任務。第二，提出實訓要求。學生的學習興趣被激發(fā)后，往往就有學生想嘗試。在變頻技術(shù)實訓中，學生通過自己動手接線、操作運行，觀察實際效果，適時給出任務。再根據(jù)實訓內(nèi)容，結(jié)合學生實際情況，通過實例演示，與學生一起分析、提出問題，使學生在任務完成過程中逐步了解變頻器的結(jié)構(gòu)、工作原理，掌握變頻器外部接線步驟及運行調(diào)試技巧。第三，主動完成實訓任務。根據(jù)實訓項目的難易程度，教師進行重點、難點的分析，提出解決問題的思路，指導學生保質(zhì)保量地完成實訓任務。在變頻器具體安裝調(diào)試過程中，教師要巡回指導，總結(jié)學生在操作過程中普遍存在的問題并進行集中講解，提醒學生并引起學生重視。實訓中，可以采取靈活多樣的方法，既可讓學生獨立完成，也可以分組合作完成。通過實訓，使老師與學生、學生與學生之間相互促進、相互提高，實現(xiàn)教學相長、寓教于樂。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：高職 中級維修電工 技能實訓教學
中圖分類號：TM1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-0-02
高職高專教育是我國高等教育的重要組成部分，其培養(yǎng)的是適應生產(chǎn)一線需要的優(yōu)秀高端技能型專門人才。在高職教育的整個教學過程中，實訓環(huán)節(jié)是至關(guān)重要的。因此提高實訓教學的效率和效果，增強學生的實踐技能，對學生今后的就業(yè)和深造有著積極的意義。《中級維修電工實訓》是我院機電一體化、電氣自動化專業(yè)的一門專業(yè)綜合實訓課程。通過4周的集中實訓，鞏固和擴展學生所學的相關(guān)理論知識，強化維修電工所需的基本操作技能，達到蘇州市勞動和社會保障局職業(yè)技能鑒定中心規(guī)定的維修電工中級技能標準。針對2012年蘇州市勞動和社會保障局職業(yè)技能鑒定中心對中級維修電工鑒定內(nèi)容進行了全新的改革，結(jié)合我院實際實訓條件，機電一體化教研室對相關(guān)的考核項目和教學方法進行了新的嘗試和改革。
1 實訓考核項目改革
自2012年起蘇州市勞動和社會保障局職業(yè)技能鑒定中心對中級維修電工的考核鑒定內(nèi)容實行了較大的改革，經(jīng)改革后中級維修電工技能考核試題包括四大類，分別為：電機控制系統(tǒng)配線并通電試運行；電子控制線路安裝、測試、調(diào)整；PLC與變頻器；機床故障分析及檢修。其中，內(nèi)容改革較大的是電機控制系統(tǒng)配線并通電試運行項目（在舊標準2個子項目基礎(chǔ)上新增了2個子項目）、PLC與變頻器項目（全新增加的項目）以及機床故障分析及檢修項目（由原來的3種機床設備改為2種），而電子控制線路安裝、測試、調(diào)整項目內(nèi)容未作改動。經(jīng)改革后新的技能鑒定項目、選考方式、鑒定比重、以及考試時間如表1所示。
根據(jù)技能鑒定新的考核要求，結(jié)合我院實訓條件情況，機電教研室對實訓項目進行了改革，最終確定了我院的中級維修電工實訓考核項目如表2所示。由表2可見，機床故障分析及檢修項目采用X62W銑床、T-68床兩種設備。主要是基于以下兩方面的因素的考慮：一是充分利用學院現(xiàn)有的設備資源（X62W銑床、T-68床為原中級工排故考核項目）。二是X62W銑床、T-68床相對于新的考核內(nèi)容M7130、C6150、Z3040、行車等設備電氣控制線路較復雜，學生掌握了復雜的機床設備的故障排除后，有了一定的基礎(chǔ)，其他較簡單的設備排故應該就能迎刃而解了。
2 合理調(diào)整教學次序，提高教學效率及效果
中級維修電工的技能鑒定項目很多，合計共有12個子項目（由表2可見），而每個子項目學生都必須熟練掌握，技能考核時抽簽決定具體的考核項目。目前，因我院現(xiàn)有的PLC實訓室改造尚未完成，暫時不能滿足PLC與變頻器項目的培訓與考核要求，因此目前該項目在我院的校外實訓基地蘇州萬里培訓中心進行，因在兩地訓練，若按原有的實訓安排（逐個項目進行），4周已遠遠不能滿足技能訓練的要求，而根據(jù)教學計劃的安排結(jié)合我院的實際情況，已不可能再增加課時，為此，經(jīng)機電教研室的老師討論，最終決定根據(jù)具體項目及學院現(xiàn)有實訓條件對教學次序進行調(diào)整：第一周（5 d），全班集中進行電機控制系統(tǒng)配線并通電試運行；第二周
（5 d），全班集中進行機床故障排除訓練。第三周（4 d），一半學生在校本部進行電子項訓練，另一半學生在校外實訓基地進行PLC與變頻器的訓練，第四周
（4 d），電子項與PLC項學生進行交換訓練，最后預留1～2 d學生進行查漏補缺，將自己的弱項進行強化訓練。實踐證明，此項調(diào)整緩解了實訓資源不足、提高了教學效率，解決了實訓課時緊、內(nèi)容多等問題，受到了師生的一致認可。
3 采用靈活的指導方法，激發(fā)學生的學習興趣
在實訓過程中，采用靈活的指導方法，激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的學習信心，提高教學效果。通常在指導過程中，筆者采取“三結(jié)合”的原則。其一，講練結(jié)合的原則。在教學中筆者發(fā)現(xiàn)諸如萬用表、示波器等前序課程中已學習講解過，但很多同學仍不會使用，根據(jù)學生的具體情況系統(tǒng)訓練實訓中用到的工具及儀器儀表的使用，邊講邊練，講練結(jié)合，學生易于理解接受。其二，集體指導與個人指導相結(jié)合的原則。即在集中訓練的同時，要注意一些項目的分散練習。如在進行電機控制系統(tǒng)配線并通電試運行項目訓練時，必須采用集中練習，并且要求學生規(guī)范操作，這樣可以提高教學效率。但有些項目需分散進行，如學生在進行排故練習時，會遇到各種各樣的問題，此時需要進行個人指導，對于在指導過程中發(fā)現(xiàn)的共性問題再進行集中講解，如此將集體指導與個人指導相結(jié)合使實訓取得了很好的效果。訓練與考核相結(jié)合原則。在指導的過程中，采取階段性練習與階段考核相結(jié)合，可綜合提高實訓效果。學生練習到一定程度，容易產(chǎn)生厭倦心理。安排階段考核，營造考試氛圍，可以培養(yǎng)學生的適應能力。且學生平時練習時，心態(tài)比較放松，對自己存在的問題往往認識不夠。通過階段考核，教師給予點評指正，學生往往記憶更為深刻。
4 因材施教、創(chuàng)新學習評價體系
課程成績對于學生的激勵作用是顯而易見的，改進成績的評定方式，可以顯著提高學生的學習積極性，提高實訓效果。經(jīng)過探索嘗試，本課程根據(jù)學生的具體情況主要有2種考核方式：①采用“以證代考”的考核方式。②采用“階段考核和專項考核”相結(jié)合的方式。所謂“以證代考”是指有的學生之前已利用課余時間（或寒暑假）進行實訓，已取得維修電工中級證書的學生可以不參加該課程的培訓與考核，即可獲得該課程的成績，取得相應的學分。
如此，該部分學生可充分利用時間參加其他工種的培訓與考核，掌握更多的技能。而對于未參加過培訓且未取得證書的學生以及曾參加過培訓但未取得證書的學生，則實行“階段考核和專項考核”相結(jié)合的辦法，學生的課程成績 =階段考核成績×40%+專項考成績×60%。其中階段考核為每個項目實訓過程中組織的考核，主要采用學生當場操作現(xiàn)場打分的方法。同時創(chuàng)造性地提出由實訓技能較好的優(yōu)秀學生與實訓指導教師組成成績評定小組，按照評分標準（蘇州市的中級維修電工的技能考核鑒定標準）進行評分，最終取小組平均分。若學生本人覺得成績偏低，可以繼續(xù)加強練習，申請再次參加考核（為了便于操作，申請不超過兩次），而專項考核則為最終職業(yè)技能鑒定中心選派的考官進行的考核（即學生取得的職業(yè)技能證書上的成績）。
在實際操作過程中筆者感覺，能充分利用課堂有限的時間進行強化訓練，同時平時不太認真的學生也有了學習的緊迫感，課堂充滿活力，井然有序。另一方面學生感覺評分方法公平合理，學生“勞有所獲”，一定程度上使學生間的激勵競爭意識得以強化。
5 積極總結(jié)交流經(jīng)驗，強化教學相長的作用
實訓結(jié)束后，實訓的總結(jié)交流也是一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)，主要采用口頭交流與書面報告兩種方式，口頭交流采用先小組交流，然后每組選出一個代表進行交流，最后由教師進行總結(jié)，提出要求。而書面報告則要求學生以書面形式總結(jié)自己實訓中的體會、收獲、存在問題及今后改進的措施等。教師可通過此次交流和書面報告，了解學生對實訓的建議和意見，并進行分類總結(jié)，得到反饋信息，以便在以后的教學中不斷加以改進。
6 實訓成效
經(jīng)過近幾年對維修電工技能實訓教學的實踐和探索，我院中級維修電工考核的一次性通過率均達到了95%以上，遠遠超過了蘇州地區(qū)其他兄弟院校的通過率，學生扎實的專業(yè)知識和優(yōu)良的職業(yè)素質(zhì)得到了監(jiān)考人員的一致好評。通過技能實訓與考核，最終將學生培養(yǎng)成為社會、企業(yè)所需要的高端技能應用型專門
人才。
參考文獻
[1] 解后循，宋衛(wèi)東，趙世婧，等.汽車維修電工（中級）技能實訓教學改革初探[J].職業(yè)教育研究2011（10）.
[2] 李廣兵，吳興錦.電工實訓課程教學改革探討[J].長沙航空職業(yè)技術(shù)學院學報，2007（2）.
[3] 羅庚興，寧玉珊.高職中級維修電工實訓教學改革研究與實踐[J].職業(yè)教育研究，2011（3）.
[4] 黃革勛.中職維修電工技能“三階段訓練法”的實踐與探索[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009（2）.
[5] 唐文榮.提高維修電工實習教學質(zhì)量的途徑[J].科技教育，2008（5）.
關(guān)鍵詞：自動化生產(chǎn)線；教學方法；電機與電氣控制；PLC；課程設計
中圖分類號：G712文獻標識碼：B文章編號：1006-5962（2013）02-0027-02
高職機電一體化專業(yè)課程設置的培養(yǎng)目標是：面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，電氣控制系統(tǒng)制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發(fā)公司，培養(yǎng)適應社會需要，全面發(fā)展，適應本專業(yè)相對應職業(yè)崗位的高等技術(shù)應用性專門人才，主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調(diào)試員、中高級維修電工等，本專業(yè)有五個主干學科：電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術(shù)、控制科學與工程，都是為了崗位需要設置的專業(yè)知識。其中《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》作為一門核心專業(yè)課在第四學期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產(chǎn)線的課程設置
機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)能力有：識圖繪圖能力、機電安裝調(diào)試維修能力、電控系統(tǒng)調(diào)試檢修能力、自動線調(diào)試維護能力、機電設備管理能力及機電產(chǎn)品營銷能力等。《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》前序課程有PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機與控制，后序課程有機床維修等。在我們所要實現(xiàn)的教學目標中知識目標涉及到：機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規(guī)程；能力目標有：對已安裝的機械手機械部件進行測量；對機械手的氣路進行基本調(diào)試；根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點并分析解決故障；遵守安全操作規(guī)程；素質(zhì)目標有嚴謹?shù)穆殬I(yè)態(tài)度、規(guī)范的操作習慣、創(chuàng)新精神、團結(jié)協(xié)作精神、自主學習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅(qū)動教學開展課程教學，提升學生的職業(yè)能力，以具體自動化生產(chǎn)線為載體，融合認知、安裝、調(diào)試和檢測等內(nèi)容，實現(xiàn)教、學、做、評一體化教學，突出課程的職業(yè)性、實踐性和開放性。以學生為主體，采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程，涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調(diào)試、設備檢測、設備維護等行動領(lǐng)域，設置六個學習情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調(diào)試，分成20個任務。
項目一：供料站的安裝，有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務；項目二：加工站的安裝，設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務；項目三：裝配站的安裝，設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務；項目四 ：分揀站的安裝，設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務；項目五：輸送站的安裝，設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務；項目六：整體運行調(diào)試，有PLC控制網(wǎng)絡構(gòu)建、程序編寫、綜合調(diào)試三個任務。
2自動化生產(chǎn)線的教學方法與評價設計
2.1教學方法。
（1）講授法：講解項目任務，傳授項目任務相關(guān)的知識點，針對學生實施過程中出現(xiàn)的不足進行知識點的說明。
（2）現(xiàn)場教學法：在符合生產(chǎn)要求的工作環(huán)境中進行操作技能和維修應用能力實踐，提高職業(yè)氛圍，在工作過程中提升學生的職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)和崗位適應能力。
（3）任務驅(qū)動法：將教學過程融入項目任務中，讓學生自主討論分析實施，學生在工作過程中得到知識。
（4）小組討論法：學生每六～八人為一個小組，小組討論分析，討論解決，分工協(xié)作完成項目任務。
六步教學實施：明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結(jié)分析。老師交代目標，注意觀察和記錄小組對現(xiàn)象分析情況，解答學生提出的問題，對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導，讓學生自行摸索，在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進行故障排除工作匯報，互評，并對每組進行考核評價，再引導學生自行總結(jié)。
2.2評價設計。
課程采用過程考核與期終考核相結(jié)合、企業(yè)考核與校內(nèi)項目考核相結(jié)合、教師考核與學生考核相結(jié)合的多元化考核方式，利于理論聯(lián)系實際，有利于學生的學習創(chuàng)新和思考，更督促他們到實際中去發(fā)現(xiàn)和改進，去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為：校內(nèi)項目，企業(yè)，綜合實訓三大類。當堂課的考核有：教師考核、小組互評、小組自評；教師考核內(nèi)容為五項：任務分析情況，實施方案制定，任務完成質(zhì)量、分工協(xié)作精神、故障檢測手段、安全操作規(guī)范、小組總結(jié)。
和很多專業(yè)課一樣，多種教學方法和全面的評價方案，有效保證了教學效果。
3相關(guān)課教學
3.1電機與電氣控制的教學。
本課程以發(fā)電機為主題，以工作任務為導向，以工廠實用型電氣控制系統(tǒng)設計、安裝、調(diào)試與維護情景教學為主線貫穿全課程，用實物進行直觀性教學，使學生感性認識強，理性認識夠。
典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動機延時啟動控制（或三相異步電動機Y-降壓啟動）、機械手控制等。
課程特色是學生充分利用所學知識、網(wǎng)絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據(jù)功能要求選擇個元器件的類型及其型號；了解個元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來實現(xiàn)本課程設計的要求。設計內(nèi)容和要求：兩臺電動機都存在重載啟動的可能，任何一級傳送帶停止工作時，其他傳送帶都必須停止工作，控制線路有必要的保護環(huán)節(jié)，有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結(jié)。
3.2PLC教學。
PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，早期是一種開關(guān)邏輯控制裝置，隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴展，除了最廣泛的取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制的開關(guān)量邏輯控制外，還有過程控制，數(shù)據(jù)處理，通信聯(lián)網(wǎng)與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言：
（1）順序功能圖（SFC）。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序，包含步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態(tài)，這些狀態(tài)按順序連接組合成整體的控制程序。
（2）梯形圖（LD）。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變而來的，形象、直觀、實用，電氣技術(shù)人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號，是目前用得最多的一種PLC編程語言。
（3）功能塊圖（FBD）。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言，與數(shù)字電路中的邏輯圖一樣，極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。
（4）指令表（IL）。
采用經(jīng)濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出，所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表后再寫入PLC，在用戶程序存儲器中，指令按步序號順序排列。
（5）結(jié)構(gòu)文本（ST）是文字語言。
編程語言的學習是PLC教學的一項重要內(nèi)容，中間加以不同的應用實例：順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理，使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路、鉆床刀架運動控制系統(tǒng)的設計，LED數(shù)碼管顯示設計，還經(jīng)常根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學習情境還常有如下任務：洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統(tǒng)計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數(shù)組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統(tǒng)、移動電話、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、計算機網(wǎng)絡和通信領(lǐng)域、醫(yī)用設備領(lǐng)域、工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域也都有廣泛應用。
數(shù)據(jù)大都在單片機內(nèi)部傳送，運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高，微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內(nèi)容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結(jié)構(gòu)、典型語句，以實例應用為線索：單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學采用ISP-4單片機實驗開發(fā)板，可以完成大量的單片機學習、開發(fā)實驗，對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調(diào)試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術(shù)及應用。
變頻技術(shù)讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數(shù)、驅(qū)動電路與保護技術(shù)；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍；掌握脈寬調(diào)制控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等先進技術(shù)；了解變頻器與感應電動機組成變頻調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與雙饋電機組成調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與同步電動機組成變頻調(diào)速系統(tǒng)，掌握電力電子電機系統(tǒng)的組成、工作原理、控制方法、運行特性等，是強電應用和現(xiàn)代技術(shù)推廣的有力體現(xiàn)。
3.5傳感器與自動檢測技術(shù)。
傳感器技術(shù)代替人的感觀，在各種環(huán)境下應用，檢測技術(shù)是一套有效的反應體系，包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動檢測系統(tǒng)的組成，對常用檢測系統(tǒng)有相應的分析與維護能力。對工業(yè)生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉(zhuǎn)換電路組成實用檢測系統(tǒng)的初步能力。
教學過程進行小論文制作，讓學生提高計算機應用水平，使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節(jié)、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數(shù)字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統(tǒng)、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業(yè)論文指導分析
畢業(yè)論文專業(yè)聯(lián)系實際，通常小型自動化系統(tǒng)以單片機為主，大型自動化生產(chǎn)線以PLC為主，系統(tǒng)運行動力離不開電機，觀察離不開傳感器，調(diào)速可用變頻器，綜合所學，學生的論文涉及廣泛，有效教學可對應從如下方面?zhèn)戎刂笇А?/p>
4.1立意選題。
根據(jù)實際和研究方向做好側(cè)重和體現(xiàn)，如“觸摸屏控制的堿液配置系統(tǒng)”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)”的系統(tǒng)性和方向性，“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統(tǒng)”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務要求明確的基礎(chǔ)上，首先確定相關(guān)技術(shù)指標，對應查找并列出論文結(jié)構(gòu)，一份畢業(yè)論文至少含有三到五門課的內(nèi)容，對應于研究方向進行相應編排和取舍。
4.3技術(shù)處理。
所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五，注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現(xiàn)。
多種教學方法和理論聯(lián)系實際教出具有學習能力和創(chuàng)新能力的學生，系統(tǒng)的學習與應用創(chuàng)造練就出具有競爭力的學生，專業(yè)課的有效教學和畢業(yè)論文的順利設計將顯示本專業(yè)沉甸甸的含金量。
參考文獻
[1]呂景全.《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》，中國鐵道出版社，2010年7月
[2]馬玉春.《電機與電氣控制》，北京交通大學出版社，2011年1月
[3]李建新.《可編程控制器原理及應用》，機械工業(yè)出版社，2012年9月
關(guān)鍵詞 工業(yè)自動化系統(tǒng)集成；課程體系；教學模式
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)18-0042-03
1 引言
中國經(jīng)濟規(guī)模的迅速增長，促使生產(chǎn)裝備迅速向大型化、復雜化方向發(fā)展。生產(chǎn)裝備大型化后對自動化系統(tǒng)的要求更高、更全面、更復雜，設備之間也需要具有更好的協(xié)調(diào)性。這就需要自動化供應商或?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠解決生產(chǎn)設備大型化和連續(xù)化后面臨的所有自動化技術(shù)問題，并提供“現(xiàn)場儀表、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)”3個層面的整體自動化解決方案，即工業(yè)自動化系統(tǒng)集成。自動化系統(tǒng)集成要求從業(yè)人員必須兼具對行業(yè)知識和自動化知識的雙重理解。一方面要求技術(shù)人員具有寬泛的、深厚的自動化專業(yè)理論功底，另一方面還必須對用戶的工藝、控制難點、不同類型儀表的功能和性能都十分了解，能通過自動化整體解決方案的形式服務于最終用戶[1]。
市場競爭加快了企業(yè)升級換代的步伐，設備制造商需要通過系統(tǒng)集成形成為用戶所需的整體功能，提高設備的裝備水平。工業(yè)企業(yè)的技術(shù)改造、工廠自動化、企業(yè)信息化等也急切需要自動化系統(tǒng)集成的人才。而中原工學院缺乏相關(guān)的專業(yè)和完整的課程體系，已有課程的教學模式也存在不足：1）側(cè)重理論教學，與工程實際結(jié)合不夠緊密，且理論教學與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，“講”與“做”不連貫；2）各課程實驗獨立設置，驗證性實踐多，各學科之間進行交叉和融合的設計性、綜合性實驗少，學生的綜合應用能力、工作主動性和創(chuàng)造性沒能得到挖掘；3）綜合性實踐環(huán)節(jié)多停留在“圖紙設計和程序設計”層面，現(xiàn)場工藝分析及處理、故障診斷與排除等工程實踐環(huán)節(jié)較少。因此，學生走上工作崗位后，往往需要經(jīng)過幾年的鍛煉才能進入角色。
本著以市場需求為導向，有利于學生就業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的宗旨，在經(jīng)過廣泛的畢業(yè)生跟蹤調(diào)查、市場調(diào)研的基礎(chǔ)上，充分聽取行業(yè)專家的意見，2007年中原工學院電子信息學院調(diào)整了專業(yè)培養(yǎng)計劃，在電氣類專業(yè)中開設工業(yè)自動化系統(tǒng)集成專業(yè)方向。如何構(gòu)建科學的課程體系，探索與之相適應的教學模式，搭建多層次的實踐平臺，并組織落實培養(yǎng)計劃，就成為“工業(yè)自動化系統(tǒng)集成”課程組的當務之急。
2 課程體系的構(gòu)建
工業(yè)自動化系統(tǒng)集成專業(yè)方向培養(yǎng)方案的制定，需要綜合考慮以下幾個方面的因素。
1）學校人才培養(yǎng)目標的定位。中原工學院的定位為培養(yǎng)面向現(xiàn)場一線的電氣工程與自動控制的系統(tǒng)工程師，屬于高級應用型人才，學生畢業(yè)后主要從事工業(yè)現(xiàn)場的電氣系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)的配置與集成、控制系統(tǒng)的軟硬件設計、安裝與調(diào)試。經(jīng)過幾年的工作歷練，他們可以成為企業(yè)、電氣自動化公司或科研院所的技術(shù)骨干[2]。因此，課程體系的設計應以先進自動化控制技術(shù)應用為主，并與典型工程的系統(tǒng)集成緊密關(guān)聯(lián)，強化工程應用訓練，增強學生的工程意識與技術(shù)綜合應用能力。
2）行業(yè)特點及對知識結(jié)構(gòu)和能力的要求。中原工學院該專業(yè)方向的定位是從事以PLC及其網(wǎng)絡系統(tǒng)為主體的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的配置與集成、軟硬件設計、安裝與調(diào)試。因此，課程體系的設置必須考慮學生要適應這一學科領(lǐng)域內(nèi)的工作，并能可持續(xù)發(fā)展，應該具有怎樣的知識、能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)。除了具備自動化專業(yè)的基礎(chǔ)知識之外，還必須掌握電氣控制技術(shù)、可編程控制器技術(shù)、變頻器及其應用、工業(yè)網(wǎng)絡通信技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控技術(shù)、觸摸屏應用以及計算機輔助設計等。課程組需要對這些技術(shù)的內(nèi)容進行整合，來設置該專業(yè)方向的課程和教學體系。
3）學生全面發(fā)展的需要。從學生全面發(fā)展的需要出發(fā)，以培養(yǎng)具有學習能力、實踐能力、創(chuàng)新精神和合作精神的大學生為目標來設計課程體系。學生將來要面向企業(yè)、面向工程，就必須具有較強的工程能力、解決實際技術(shù)難題的能力、自學能力和與人合作的能力。因此，理論教學及實踐體系構(gòu)建時，除了保證知識的系統(tǒng)性、前瞻性外，更要加強課程的實踐性和綜合交叉性。有必要循序漸進，設置不同層次的實踐環(huán)節(jié)，融入多種類型的工程課題，并要求學生以小組為單位，自主完成資料查詢、系統(tǒng)集成、設計、安裝調(diào)試任務。盡可能多地讓學生接觸和體驗工程設計、施工的全過程，讓學生在“學”和“做”的反復訓練中積累經(jīng)驗，強化工程意識。提倡團隊合作，鼓勵學生獨立思考和大膽創(chuàng)新，使學生在學習和實踐的過程中獲得成就感，潛移默化地養(yǎng)成與人交流合作、互利共贏、追求卓越的習慣。
4）學校現(xiàn)有師資和設備條件。工業(yè)自動化系統(tǒng)集成是近年來新興的行業(yè)，中原工學院師資有一定的實力和豐富的工程經(jīng)驗。學校現(xiàn)有一定品牌和數(shù)量的PLC、變頻器等基礎(chǔ)設備，能滿足基礎(chǔ)實驗條件，但做綜合性較強的課題，設備仍有欠缺，因此需要對現(xiàn)有設備進行整合、改造、豐富。實踐環(huán)節(jié)設計時，既要能最大限度地利用現(xiàn)有設備，又要開發(fā)出更多覆蓋知識面廣、與實際工程接近、不同層次的設計性、綜合性實驗和實訓課題，使學生得到更加全面的訓練。
綜上所述，確定工業(yè)自動化系統(tǒng)集成專業(yè)方向的課程體系，由理論教學和實驗教學體系組成，開設的課程有：①電氣控制與PLC，作為基礎(chǔ)平臺課程，主要包括電氣控制技術(shù)及可編程控制器的基礎(chǔ)理論，以西門子小型機S7-200PLC及其網(wǎng)絡系統(tǒng)為目標，學習其基本應用；②3門專業(yè)主干課程，自動化系統(tǒng)集成、變頻器及其應用和新型自動化軟件，它們包含了工業(yè)自動化系統(tǒng)集成過程中必備的、聯(lián)系最緊密的核心技術(shù)。其中自動化系統(tǒng)集成課程包含了大、中型PLC及其應用、工業(yè)網(wǎng)絡通信技術(shù)、自動化系統(tǒng)集成等內(nèi)容；變頻器及其應用主要包括變頻器的基本構(gòu)成及原理，調(diào)速系統(tǒng)設計、選型，變頻器內(nèi)部參數(shù)設置等。新型自動化軟件課程主要包括組態(tài)軟件的應用、觸摸屏的應用以及AutoCAD繪圖等內(nèi)容。
實踐體系分為3個層次：第一層是基本技能訓練，主要是與課程同步的基礎(chǔ)實驗，以及與其他課程相關(guān)的綜合性實驗；第二層是專業(yè)方向綜合訓練，設置了為期3周的專業(yè)方向課程設計；第三層是畢業(yè)設計，進行典型工程設計，運用大學4年所學知識，對自動化系統(tǒng)集成，控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試及報告撰寫進行綜合訓練。
3 教學模式的凝練
該專業(yè)方向課程的實踐性和綜合性都很強，為了達到預期的教學效果，將課堂推向?qū)嶒炇遥箤W生面向控制設備和對象，將理論教學與實踐環(huán)節(jié)無縫連接。
理論教學上，采用多媒體手段生動、形象地講解基礎(chǔ)知識，每個階段都有設計實例，詳細講解系統(tǒng)集成的思路、方法、步驟以及工程設計中應注意的事項、安裝調(diào)試方法。多媒體課件中廣泛納入各種電氣控制元器件、PLC及變頻器等設備的圖片，不同層次控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理圖，還可以演示設計的結(jié)果，課堂信息量大，感性且直觀。
隨后跟進實踐環(huán)節(jié)，布置工程應用設計小課題，學生以小組為單位自主設計、安裝和調(diào)試，通過反復運行監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)問題、修改完善，最終得到滿足要求的結(jié)果。教師下達任務，講清控制要求，指導學生分析疑難問題，尋找解決問題的方法，驗收設計結(jié)果，對普遍存在的問題進行點評，表彰具有創(chuàng)新性的小組和學生。對于程度好、動作快的學生，鼓勵他們協(xié)助教師共同幫助有困難的學生分析問題、查找原因。這樣使學生真正掌握分析問題的切入點、解決問題的方法，在完成任務的過程中獲得成就感，激發(fā)探索和創(chuàng)新的欲望；在相互交流和探討的過程中解決難題，增強團隊意識；在同學的相互幫助下共同進步，加深同學的情誼。
課下再布置一些選擇性課題，讓有興趣的學生自主完成，通過開放實驗室或用仿真軟件進行調(diào)試，使學生可以獲得遠遠超過課內(nèi)實驗學時的工程訓練時間，在學習效率和質(zhì)量上能夠得到進一步的提高。在各課程的后期，都設置有與其他幾門課程相關(guān)聯(lián)的綜合性實驗，如打包機生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設計就融入了電氣控制技術(shù)、PLC技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控技術(shù)和檢測技術(shù)等，提高學生的綜合運用能力。
在專業(yè)方向課程設計環(huán)節(jié)，將電氣控制技術(shù)、PLC及其網(wǎng)絡應用、變頻器應用、組態(tài)軟件、觸摸屏應用、檢測技術(shù)、自控原理、過程控制等課程的內(nèi)容融入設計課題，要求學生在完成控制系統(tǒng)搭建、軟硬件設計的同時，在開放的實驗設備上完成控制系統(tǒng)的安裝、配線和調(diào)試，并邀請有經(jīng)驗的教師講解和演示正規(guī)電氣設備安裝、配線的過程。通過完整的工程設計、工藝施工過程，一方面訓練學生知識的綜合運用能力，另一方面了解電氣施工現(xiàn)場各階段的工藝處理方法、調(diào)試中故障的診斷方法和排除故障的方法[3]。
畢業(yè)設計階段，建議系統(tǒng)集成專業(yè)方向的學生選報本方向課題，運用大學4年所學知識進行典型工程設計。用PLC及其網(wǎng)絡對控制系統(tǒng)進行集成，完成控制系統(tǒng)搭建、組態(tài)、軟硬件設計、電器元件選型、控制柜設計/安裝和調(diào)試、畢業(yè)設計報告撰寫等系統(tǒng)訓練。讓學生了解該行業(yè)的技術(shù)進步與發(fā)展動向，培養(yǎng)學生綜合運用多學科技能和先進手段解決復雜實際工程問題的能力，培養(yǎng)學生科學、嚴謹、求實的工作作風。
通過近2年系統(tǒng)的學習，多層次的工程實踐訓練，該專業(yè)方向的學生應當具備以PLC及其網(wǎng)絡為主體的小型自動化系統(tǒng)集成的能力、處理實際工程中常見問題的能力，并具有運用專業(yè)理論和技能進行自主創(chuàng)新的精神。
4 結(jié)語
目前，工業(yè)自動化系統(tǒng)集成專業(yè)方向課程體系已經(jīng)連續(xù)運作了幾年，學生通過系統(tǒng)學習和強化訓練，理論基礎(chǔ)更加扎實，知識的綜合運用能力大幅提升，學習更加積極主動，工程意識和工程應用能力顯著提高。許多學生畢業(yè)后從事與系統(tǒng)集成相關(guān)的工作，并很快成為企業(yè)的技術(shù)骨干，反映良好。學生選報工業(yè)自動化集成專業(yè)方向十分踴躍，中原工學院將不斷總結(jié)和完善教學體系，豐富實驗條件，培養(yǎng)年輕教師，使教學步入良性循環(huán)的軌道。
參考文獻
[1]張進,張洪.自動化系統(tǒng)集成已成自動化行業(yè)新發(fā)展趨勢[EB/OL].[2010-06-01]..
關(guān)鍵詞: 亞龍YL-335B型自動生產(chǎn)線教學設備 教學實訓系統(tǒng) 項目訓練
1.前言
自動化生產(chǎn)技術(shù)是一門綜合性的先進制造技術(shù)學科,也是一門應用型技術(shù)學科,技術(shù)上涵蓋了自動化控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、變頻與伺服控制技術(shù)、氣動與液壓傳動技術(shù)、制造工藝技術(shù)、機器人技術(shù)、計算機技術(shù)等多種學科與技術(shù)領(lǐng)域。近幾年來,國內(nèi)先后從國外引進了大量的自動化裝備與生產(chǎn)線,但國內(nèi)在這一先進制造技術(shù)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)與實際市場需求方面一直存在很大的差距。國內(nèi)高校普遍缺乏該領(lǐng)域的先進教學手段與培訓教材,學生在學校學習階段缺乏足夠的感性認識,知識技能與動手能力與實際要求存在較大的距離。我們在吸收國外同類平臺長處的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際自動化工程項目開發(fā)過程,設計開發(fā)了YL-335B型機電一體化教學實訓平臺,盡可能將實際的自動化工程結(jié)構(gòu)、設計方法、裝配與調(diào)試技術(shù)等內(nèi)容帶進課堂,結(jié)合理論教學,通過在上述設備上開展實踐教學,大大強化了學生的感性認識,培養(yǎng)和提高了學生的實際動手能力,從而達到了技能教學的目的。
2.YL-335B型實訓裝置的組成及原理
本實訓裝置主要包括兩大部分,即機械結(jié)構(gòu)部分和電氣控制部分。整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)通過PLC聯(lián)網(wǎng)組成一個整體。同時,每個單元又是一個獨立的系統(tǒng),可以單獨進行編程和調(diào)試。
在器件選用上,選用日本SMC公司的普通單作用氣缸、雙作用氣缸、短行程氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸等,并配套對應的磁感應開關(guān),使用了日本Panasonic公司的Minas A4系列AC伺服驅(qū)動器,還使用了日本MITSUBISHI公司的FR-E700通用型變頻器,上位機組態(tài)界面采用北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司的TPC7062K系列觸摸屏,機架及其連接件全部采用自動化行業(yè)通用的鋁型材及輔助連接。
2.1系統(tǒng)的基本功能。
2.1.1供料單元。該單元是系統(tǒng)的起始單元,采用了一個垂直的料倉,按照工藝流程,放在料倉中的工件將被自動地推到物料臺上,以便輸送單元的機械手抓取。
2.1.2加工單元。該單元主要把物料臺上的工件送到?jīng)_壓機構(gòu)下,完成一次沖壓工作,然后送回物料臺。
2.1.3裝配單元。該單元主要把料倉內(nèi)的小圓柱工件通過落料機構(gòu)自動落入旋轉(zhuǎn)工作臺,然后機械手把小圓柱物料裝配進入已加工的工件中。
2.1.4分揀單元。該單元主要負責對裝配好的工件進行分揀,通過傳感器來判別不同的工件,從而把不同的工件通過料槽進行分流。
2.1.5輸送單元。單元通過一套帶傳動直線運動機構(gòu)及機械手裝置,將工件精準輸送到工作單元的物料臺上,實現(xiàn)工件的傳送功能。
2.2系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)設計。
機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要由5個單元組成,分別為供料單元、加工單元、裝配單元、分揀單元和輸送單元。每個單元的機械結(jié)構(gòu)選用了不同尺寸、相同材質(zhì)與結(jié)構(gòu)的工件,進行加工與安裝。
2.3系統(tǒng)電氣結(jié)構(gòu)設計。
系統(tǒng)的供電為三相五線制交流電。每個單元都采用一臺三菱FX系列PLC作為控制核心,并且采用RS485串行通信的N:N通信方式。主站的上位機為MCGS公司的TPC7062KS觸摸屏。系統(tǒng)如圖2所示。
3.該教學實訓系統(tǒng)的目的與意義
3.1光機電結(jié)合,覆蓋全面。
本系統(tǒng)屬于一套綜合性的光、機、電一體化系統(tǒng),也是一條微型的自動化生產(chǎn)加工線,在該系統(tǒng)上可以進行氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機傳動、物料輸送、自動化裝配、PLC控制、人機界面等多種課程的教學與實訓,也可以在此基礎(chǔ)上進行相關(guān)的畢業(yè)設計。通過對整個系統(tǒng)進行教學并讓學生動手裝配、調(diào)試并模仿設計,學生可以在傳感器的設計選型、氣動元件的選型、氣動回路的設計、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設計、控制系統(tǒng)設計、PLC編程、系統(tǒng)裝配、電氣連接、系統(tǒng)調(diào)試等多方面進行全方位的學習和實踐,達到理論教學難以達到的效果,培養(yǎng)學生的感性認識和實際動手能力。在全面掌握該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,學生將具有設計裝配一般實際工程系統(tǒng)的能力,達到技能教學的目的與效果。
3.2由淺入深,循序漸進。
該實訓系統(tǒng)采用PLC為控制核心,通過真實再現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)場控制一線的工作任務,以任務為出發(fā)點,通過5個單元的項目訓練,達到從“開關(guān)量控制”,到“模擬量控制”,再到“網(wǎng)絡通訊”進行一步步的深化和提高。同時,在第四站加入了“編碼測速、變頻控制”,在第五站加入了“伺服定位控制”、“MCGS組態(tài)軟件控制”,等等。新的知識點也在一步步增加,形成了很好的、循序漸進的過程。
3.3以賽促練,進行強化。
亞龍YL-335B型實訓平臺是全國職業(yè)院校技能大賽指定產(chǎn)品,項目的測試和考核可以參照大賽的要求進行。通過大賽式的練習、測試與評比,學生會對自己的知識點進行梳理,能夠發(fā)現(xiàn)自己針對于大賽要求的缺點與不足,可以進一步對知識和技能點進行查漏補缺。同時,學生通過大賽可以磨練品質(zhì),鍛煉毅力,明白自己在相關(guān)領(lǐng)域進一步發(fā)展的方向和動力。
3.4以練促教,教改結(jié)合。
學生通過實訓平臺的訓練,會對各方面的問題提出自己的想法和疑問。這些提問也反作用于我們的教學過程。項目難度的提高對教師的知識和技能的要求也進一步提高,要上好這門課,必須做好詳細的準備工作,認真?zhèn)湔n和總結(jié)。
通過該實訓平臺的訓練,學生找到了一條容易適應從學校到工廠環(huán)境轉(zhuǎn)換、從理論到實際轉(zhuǎn)換、從課堂教學到工程現(xiàn)場真刀真槍技能轉(zhuǎn)換的新途徑,縮短了從學校課堂到工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的距離,從而提高了學生動手的能力。
4.結(jié)語
亞龍YL-335B型自動生產(chǎn)線教學設備現(xiàn)已投入實訓教學,取得了良好的教學效果。此設備不但能完成PLC開關(guān)量控制、氣動控制、光電檢測等簡單的基本實驗,而且能進行PLC與伺服驅(qū)動、MCGS組態(tài)軟件調(diào)試、通訊控制等多種復雜綜合實驗。在項目訓練過程中,教師可根據(jù)需要由學生自己進行安裝、調(diào)試和編程,也可引導學生通過改變程序來改變生產(chǎn)過程,實現(xiàn)不同的模擬生產(chǎn),實現(xiàn)基礎(chǔ)實驗及單門課程實驗、實訓所無法達到的綜合性運用能力,從而更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力,同時提高教師的自主探究和深度研發(fā)能力。
參考文獻:
[1]呂景泉主編.自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試(第二版)[M].北京:中國鐵道出版社,2009.12.
技師培訓的心得體會【一】
首先感謝領(lǐng)導給我這次赴天津工程師范學院附屬技師學校學習的機會。轉(zhuǎn)眼間，維修電工技師培訓班的學習課程已經(jīng)結(jié)束，通過此次培訓我學到了以前從未接觸過的專業(yè)知識，同時結(jié)交了一些經(jīng)驗豐富的同行，進一步開闊了視野、找到了與同行之間的差距，明確了努力的目標，受益非淺。現(xiàn)將此次培訓體會總結(jié)如下：
一、培訓內(nèi)容
回味三個月的培訓生活，兩位老師的精彩講座仍歷歷在目。此次培訓共分兩大部分，理論和實操，理論課包括《電工電子技術(shù)》和《可編程序邏輯控制器》，實操包括《電工基礎(chǔ)知識》、《電力拖動》、《PLC應用技術(shù)》、《變頻器的參數(shù)設置》、《機電一體化》。班主任劉根潤老師的講課深入淺出，用自己獨特的授課方法讓我們每一為學員都能聽的懂，從他那幽默、風趣的語言中讓我從一個初步了解著到了自動化科學發(fā)展的前沿，講PLC的時候從最基本的指令及梯形圖開始講到較為復雜的數(shù)控機床的編程，遇到我們不會編的復雜程序，他總是耐心的一遍又一遍的講給我們聽，直到我們理解，技師徐偉老師的講課熱情激昂，我以前從未接觸過機械手，是他將我領(lǐng)進了機械手的知識大門，使我不但了解了機械手的基本原理，而且還學會了機械手的程序編程、排除故障。兩位老師在實訓教師由易到難親自動手不厭其煩的教給我們，從他們身上我懂得了什么叫平易近人，什么叫敬業(yè)；從他身上我看到了我們老師肩上的重擔和責任心。
二、培訓體會
通過這次培訓不僅讓我認識到了先進的自動化科學的發(fā)展技術(shù)，而且也學到了如何將理論與實踐相結(jié)合的原理，在工作當中不能一味的依賴書本，也不能一味的注重實踐而忽略了理論知識，大膽實踐，將理論與實踐結(jié)合起來，這樣我才能適應社會發(fā)展的需求。作為一名技術(shù)維修人員，要有求真務實的態(tài)度，強烈的責任感，想要自己的專業(yè)技能更上一層，要具有豐厚的知識積累，敢于質(zhì)疑，大膽創(chuàng)新。
培訓活動雖然結(jié)束了，接下來我要做的是把所學到的東西大膽地應用到實際工作中，認真總結(jié)、及時反饋。培訓是一次很好學習提高的經(jīng)歷，我很珍惜這樣的機會。培訓之后我對自己提的要求是，樹立終身學習的理念，并把所學的知識及時投入到實踐中去。
今后，我會一如既往的在工作中學習，在學習中工作。不僅要提高自己的專業(yè)技能水平，還要認真的履行礦委會安排的“師帶徒”傳、幫、帶工作，本著“捧著一顆心來，不帶半根草去”的境界，以及積極的工作熱情和踏實的工作作風，將所學知識傳授給徒弟。我將以這次培訓為契機，找準自己前進的標桿，在工作中向智慧型發(fā)展，不斷的努力鉆研，為我礦安全高效生產(chǎn)做出最大的貢獻！
技師培訓的心得體會【二】
本人于xx年5月參加了學院技能鑒定中心組織的為期一個月的維修電工技師培訓，并參加了鑒定考試，取得了高級維修電工技師證書。
通過這次培訓，主要學習了電氣、電控設備的運行與維護，電工精密儀器的使用和維護等技術(shù)。直流電路、正弦交流電路、磁場與電場關(guān)系、半導體二極管、三極管、基本放大電路。交流整流穩(wěn)壓濾波電路、電工儀表及測量、低壓電器，變壓器、交流異步電動機的工作控制原理。典型生產(chǎn)機床的工作原理，電氣安全知識及規(guī)程。 電氣照明及動力線路配電安裝。各類電工儀表的使用及安裝，電動機維修測試，時間繼電器交流接觸器，拆裝維護，電子整流，濾波穩(wěn)壓電路制作及測試。車床、磨床、銑床等機床電氣故障排除，Y-正反轉(zhuǎn)，延時啟動，延時停止及工作臺自動往返等電氣控制線路安裝，調(diào)試。
另外還學習了三菱PLC編程器的基本知識及軟件使用、基本指令的使用、開關(guān)量的編程方法（經(jīng)驗法、流程圖、邏輯表達式）、開關(guān)量編程思路分析技巧、開關(guān)量實例分析和實例操作。PLC常用功能指令及特殊指令的講解、方案中功能指令的使用技巧、方案實例分析及如何實現(xiàn)方案的常用方法、模擬量閉環(huán)控制（溫度控制、壓力控制）。PLC通訊的基礎(chǔ)知識及變頻參數(shù)講解；變頻器通訊實例分析、伺服驅(qū)動器參數(shù)設置，定位控制實例分析、步進馬達的定位控制。三菱觸摸屏的畫面制作及各功能的實現(xiàn)；維倫觸摸屏的畫面制作及各功能的實現(xiàn)、聯(lián)機調(diào)試及監(jiān)控、制作工程畫面等。
通過這次培訓不僅讓我了解了較前沿的教學理念和教學改革的動態(tài)，而且也學到了如何將理論與實踐相結(jié)合的原理，現(xiàn)在的高職教育不能只停留在書本知識上，教師要擺脫老的傳統(tǒng)教育的思想，脫離開書本的陰影，大膽實踐，將理論與實踐結(jié)合起來，這樣我們的學生才能適應社會發(fā)展的需求。教師要有求真的治學態(tài)度，強烈的責任感，要想給學生一杯水，必須自己先裝滿一桶水，要具有豐厚的知識積累，敢于質(zhì)疑，大膽創(chuàng)新。
培訓活動雖然結(jié)束了，接下來我要做的是把所學到的東西大膽地應用到電工課堂教學實踐中去，認真總結(jié)、及時反饋。培訓是一次很好學習提高的經(jīng)歷，我很珍惜這樣的機會，它留下的是我在教學事業(yè)上探索的足跡。培訓之后我對自己
提的要求是，樹立終身學習的理念，并把所學的知識教會學生，及時投入到實踐中去。
今后，我會一如既往，將自己的全部心血傾注于教育事業(yè)上。我們的教學需要有“捧著一顆心來，不帶半根草去”的境界，需要有積極的工作熱情和踏實的工作作風。我將以這次培訓為契機，找準自己前進的標桿，在工作中向智慧型發(fā)展，在業(yè)務上朝科研型努力。
技師培訓的心得體會【三】
轉(zhuǎn)眼間，技師學院生活就要結(jié)束了，三年來，我在技師學院的學習的過程中收獲了很多。 珍貴的三年學習生活，感覺非常有必要總結(jié)一下這三年的得失，從中繼承做得好的方面改進不足的地方，使自己回顧走過的路，也更是為了看清將來要走的路。通過在學校的生活，學到了很多知識，更重要的是有了較快掌握一種新事物的能力。思想變成熟了許多，性格更堅毅了。認識了許多同學和老師，建立起友誼，并在與他們的交往中提升了自身素質(zhì)，認清了自身的一些短處并盡力改正。社會實踐能力也有很大提高，為將來走向社會奠定基礎(chǔ)。在豐富多彩的校園生活中，為了擴大知識面和培養(yǎng)自己的業(yè)余愛好;積極參加校內(nèi)外的實踐活動，重視團隊合作精神;作為學生會干部的我，有較強的組織、宣傳、管理和應變能力;有高度的責任心和良好的人際關(guān)系。在出色地完成上級交予的任務外，還在校內(nèi)組織和開展一些有意義的活動中，能有力地組織同學及調(diào)動同學們的積極性;從中也鍛煉和提高了自己的組織和領(lǐng)導能力。表現(xiàn)出較強的與人密切合作的能力和良好的環(huán)境適應能力;并且深受同學們和老師以及領(lǐng)導的認可。
三年技校生活的學習和鍛煉，給我僅是初步的經(jīng)驗積累，對于邁向社會遠遠不夠的。因此，面對過去，我無怨無悔 ,面對現(xiàn)在，我努力拼搏;面對將來，我期待更多的挑戰(zhàn)。戰(zhàn)勝困難，抓住每一個機遇，相信自己一定會演繹出精彩的一幕。我個人認為自己最大的缺點就是喜歡一心兩用甚至多用。急功近利，喜歡一口氣學許多東西，但是貪多嚼不爛，即使最后都能學會，也已經(jīng)搞得自己很疲勞。如今想想，這樣其實并不好，正所謂貴在精而不在廣。如果我一段時期內(nèi)專注于一種學問，不求博但求精，相信一定能更深刻的理解并掌握這門知識。自從我發(fā)現(xiàn)自己有這個缺點和問題后，我常常警戒自己，步入社會后也不能一心兩用。三年的生活是我人生這條線上的一小段，是閃閃發(fā)光的一段，它包含了汗水和收獲，為我劃平人生的線起著至關(guān)重要的作用。
技師培訓的心得體會【四】
我于xx年參加工作。參加工作以來我一直在不斷地加強自身修養(yǎng)，努力地提高思想道德水平，認真地進行各項文化和專業(yè)知識的深化學習，不斷地探求新知，銳意進取，積極地開展智能范圍內(nèi)的各項工作，完整履行好一個技師的工作職責，起好模范帶頭作用。積極參與技術(shù)交流和科技創(chuàng)新活動，大大地做好了傳、幫、帶的作用，并全面完成了上級下達的各項任務及指標。現(xiàn)將本人任職以來的專業(yè)技術(shù)工作總結(jié)如下：
一、自覺加強理論學習，努力提高個人素質(zhì)
沒有堅定真確的政治方向，就不會有積極向上的指導思想。為了不斷提高自己的政治思想素質(zhì)，這幾年來我一直非常關(guān)心國家大事，關(guān)注國內(nèi)外形勢，結(jié)合形勢變化對企業(yè)的影響進行分析，并把這種思想付諸實際行動到生產(chǎn)過程中去，保證自己在思想和行動上始終與黨和醫(yī)院保持一致。同時，也把這種思想帶入工作和學習中，不斷追求自身進步。有人說：一個人要成才，必須得先做人，此話有理。這也就是說：一個人的事業(yè)要想得到成功，必須先要學會怎樣做人！特別是干我們這項技術(shù)性很強的工作的，看事要用心、做事要專心、學習要虛心。容不得有半點馬虎和出錯。所有首先工作態(tài)度要端正，要有良好地職業(yè)素養(yǎng)，對工作要認真負責，服從領(lǐng)導安排，虛心聽取別人的指點和建議，要團結(jié)同事、禮貌待人，服務熱情。
二、 端正工作態(tài)度，起好帶頭作用
自從進入醫(yī)院參加工作開始，我就協(xié)作從事醫(yī)院的相關(guān)機電事務，包括基建時期的安全和質(zhì)量的監(jiān)督巡查。我深知機電工作在建設期間的重要性，特別是含有大部分隱形的電器基礎(chǔ)設施與工程，要隨時監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題就必須解決問題，決不能草草了事，否則后患無窮且再無法根除，這就是擺在我們作機電管理的面前是一種考驗和責任。作為我是一位電氣專業(yè)人員，身上的責任和重擔我義不容辭。因此，在平時的工作中，我不僅要求自己班級學生，要認真仔細，做到一絲不茍，而且自己還深知打鐵還須自身硬的道理。我對我自己做出了這樣一些嚴格要求：一要在帶學生做實訓項目時，必須自己先做一遍，找出容易出現(xiàn)安全隱患的地方；二要在遇到技術(shù)性難題是挺身而出，盡自己最大的努力攻克技術(shù)難關(guān)；我始終堅持以盡我最大努力做好每件事，以醫(yī)院的利益為重。搶時間爭分奪秒地處理了大大小小的電氣設備故障有幾十起，為醫(yī)院贏取了寶貴的生產(chǎn)時間，為醫(yī)院的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。三是我要求自己能勇于承擔責任；我認為既然自己是一名高級工，那么在業(yè)務水平等諸多方面就要比一般工人要強一些。在醫(yī)院分配任務時，自己要主動踴躍承擔，更不能與同事們推諉扯皮，要做出風范，勇挑重擔。平時我不僅是這樣要求自己的，在實踐中，我也是按這些要求去做的。所以我的這些表現(xiàn)也深深受到了醫(yī)院領(lǐng)導和同事的一致好評，發(fā)揮了我作為一名高級工應有的作用，樹立了一名高級工應有的良好形象。
三、加強業(yè)務學習，提高技術(shù)水平
長到老，學不了這句話是我的座右銘。科學技術(shù)不斷發(fā)展的今天，一天不學，就被落后。特別是電氣自動化這一塊，沒有誰能百分百的什么都精通完了，它是不斷地在開發(fā)在更新。一年來，我搜集了大量的新的專業(yè)書籍資料，不斷地充實自己，不斷地掌握新知。例如《電氣設計制圖》、《電子技術(shù)》、《現(xiàn)代變頻技術(shù)》、《直流在工業(yè)中的應用》等等，在學習這些知識的過程中，我學到了很多新的知識，如：PLC編程控制原理，ABB變頻器設置和控制原理、SIPMOS大功率雙向可控硅的控制原理等等使我的確受益匪淺！不僅拓寬了我的知識面，還在很大程度上提高了我的技術(shù)水平，也使我對更高層次的理論及技術(shù)知識的學習產(chǎn)生了濃厚的興趣。
四、發(fā)展技藝互傳，實現(xiàn)社會服務
[關(guān)鍵詞]PBL教學法；專業(yè)綜合實踐；多元考核
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.41.165
工程實踐能力培養(yǎng)是應用技術(shù)型人才培養(yǎng)模式的重要組成部分。專業(yè)綜合實踐課程是將理論與實踐相聯(lián)系，專業(yè)知識與職業(yè)能力需求相結(jié)合的重要途徑。結(jié)合沈陽工業(yè)大學的人才培養(yǎng)目標，在第七學期集中安排了4周的專業(yè)綜合實踐課，通過該課程的訓練，培養(yǎng)學生對知識的綜合運用能力，對學生的職業(yè)技能進行提升，形成一個完整的知識技能體系。
PBL（Problem Based Learning）是一種以問題為導向，以學生為中心的教學方法。起源于20世紀50年代加拿大麥克馬斯特大學的醫(yī)學教育，因其強調(diào)知識的應用和職業(yè)技能的培養(yǎng)，在德國、日本等國家的大學得到廣泛的應用，已經(jīng)成為國際上較流行的一種教學方法[1]。PBL教學法在專業(yè)綜合實踐教學中應用時，有教學模式的實踐方案設計、教學質(zhì)量評估和實踐教學環(huán)境等需要重點研究的問題。
1 融合PBL的課程內(nèi)涵建設和教學方法改革
PBL的實施需要更合理化的課程整合和設置，對學生進行不間斷的引導式訓練。在融合PBL的專業(yè)綜合實踐課程整合中，以單片機、PLC兩種控制方式應用為核心，包括電氣控制系統(tǒng)設計與應用和智能儀表設計與開發(fā)兩個部分，每個部分設計了10個難易程度不同的“問題”（即項目案例）。通過“問題”，將相關(guān)專業(yè)知識串聯(lián)融合，同時將各案例間進行組合，學生又可完成多個功能、結(jié)構(gòu)不同的應用系統(tǒng)設計與開發(fā)調(diào)試，通過一系列的訓練，把各個分散的課程內(nèi)容聯(lián)系起來，形成一個相對完整的知識結(jié)構(gòu)體系。下表為電氣控制系統(tǒng)設計與應用部分的項目。
2 根據(jù)崗位技能要求進行“問題”的設置
PBL教學法中，“問題”的設置是整個教學過程能否成功的首要因素[2]。在設置“問題”時，要認真分析具體實踐條件，學生的能力，注意“問題”與學生培養(yǎng)目標保持一致 ，“問題”要遵從綜合性、可用性、可驗證性等原則。
“問題”的具體內(nèi)容包括“問題”題目和具體要求，如PLC實訓項目中包括硬件選型、配置，利用AUTOCAD繪制電氣控制電路，編寫梯形圖，組態(tài)界面設計等，單片機實訓項目中包括電子器件選型，硬件電路搭建，利用Protel99se繪制電子線路圖，使用CCS進行程序編制與調(diào)試等，都應在“問題”中做出具體的規(guī)定。
例如，問題10：“四層電梯控制系統(tǒng)設計”，實訓案例中要求采用上位機組態(tài)王模擬1臺4層電梯本體，組態(tài)王既要模擬出上圖中電梯的轎箱位置信號、呼梯信號、門機信號、故障信號等電梯輸入信號，還要與下位機PLC采用RS232串口通信，根據(jù)PLC 的邏輯輸出，采用動畫形式模擬出電梯的運行過程。系統(tǒng)設計開發(fā)工作主要包括上位機電梯組態(tài)畫面的設計、進行PLC的選型和I /O點接口定義、利用STEP7進行下位機程序的調(diào)試，利用ATUOCAD繪制電氣控制電路圖。
3 PBL教學法的實施
PBL教學法的實施大致分為問題提出、資料查閱、任務實施和總結(jié)反思4個主要步驟。在教學過程中，學生是學習主體，3～4名學生自由組合為一組，以小組為單位，接受所布置的問題[3]。小組成員分析討論，明確問題的研究方向，利用圖書館、網(wǎng)絡資源查閱相關(guān)資料，根據(jù)問題的要求，展開小組討論，尋求解決方案。解決問題的過程中鼓勵學生進行分工協(xié)作，各負其責逐漸攻克問題的各個環(huán)節(jié)，最后再匯總分析，給出解決方案。指導教師要對學生的學習過程進行評述，同時對其中涉及的知識點進行歸納總結(jié)，梳理出清晰的知識脈絡，形成完整的知識體系。
4 加強實驗室建設，創(chuàng)造良好的實驗條件
專業(yè)綜合實訓室的建設是專業(yè)綜合實踐課程建設的重要組成部分，建設實訓室應該充分和深刻的調(diào)查研究本專業(yè)的課程體系、具體課程項目安排、教學模式以及本行業(yè)、企業(yè)的技術(shù)和發(fā)展趨勢。嚴格執(zhí)行實訓室管理制度與操作規(guī)范，要考慮學生的安全并盡量減少不必要的設備損壞。
電氣控制系統(tǒng)設計與應用部分，設備上選擇了市場應用廣泛的西門子S7-200系列PLC、西門子MM440變頻器和組態(tài)王軟件，搭建了PLC變頻調(diào)速實訓裝置和電工技能實訓考核裝置。智能儀表設計與開發(fā)部分選擇了在各高校都積極推廣的美國TI公司的16位MSP430單片機，采用Protel99se進行電路原理圖和印制電路板設計。
同時，充分發(fā)揮指導教師工程實踐能力強、科研與教學水平高的特點，結(jié)合專業(yè)特色，根據(jù)教學需要，自主研發(fā)具有專業(yè)特色的綜合測控研發(fā)平臺，可進行節(jié)能與新能源開發(fā)領(lǐng)域的熱源監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)，該平臺的使用為學生提供了進行創(chuàng)新型研究與實驗的條件，激發(fā)學生探索新知的興趣，也促進了工程實踐能力的培養(yǎng)。
5 實施多元考核模式，完善課程評價體系
目前傳統(tǒng)評價體系書面考試是唯一的方法，很難滿足PBL教學培養(yǎng)目標的要求和評價需求。PBL考核除了以知識為主的卷面考試外，在PBL教學評價中，還應關(guān)注學生參與教學活動的熱情、學生呈現(xiàn)學習資料范圍、學生發(fā)言對其他小組成員影響力等因素以及學生對學習問題的分析、學生對解決問題方案的取舍等學生的個體行為[3]。在學業(yè)評價中增加學生自我評價、學生間互相評價分值等來強化教學評價，促進被評者接近教學目標。當然，PBL教學評價方法的客觀性、規(guī)范性以及多元性仍需要進一步探討。
通過PBL教學法在專業(yè)綜合實踐教學中的應用，學生在實踐中得到鍛煉和提高，加強本專業(yè)各科知識綜合運用能力和問題分析能力，提高實際動手能力、理論聯(lián)系實際的能力，培養(yǎng)學生的自學能力、綜合分析能力和創(chuàng)新意識。
參考文獻：
[1]運紅麗，王麗君.PBL教學模式在機械工程測試技術(shù)教學中的應用[J].科技信息，2010，3.