【摘 要】通過對臺灣地區(qū)機電整合實習(xí)教學(xué)的探究，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標、教學(xué)資源建設(shè)和教學(xué)方法四個方面論述對自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程教學(xué)的啟示。

【關(guān)鍵詞】機電整合實習(xí) 自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試 教學(xué)改革

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）11C-0155-02

一、課程概述

機電整合（Mechatronics）是由“機械”的英文Mechanical及“電子”的英文Electronics 兩個詞組合而成，在臺灣地區(qū)譯為“機電整合”，在大陸地區(qū)譯為“機電一體化”。機電整合涉及的學(xué)科非常廣泛，包括電工技術(shù)、電子技術(shù)、液壓與氣動、機械原理、電機拖動、PLC控制技術(shù)、傳感技術(shù)等，是自動化專業(yè)知識的綜合運用。機電整合實習(xí)是臺灣地區(qū)自動化專業(yè)的雙證課程之一，教學(xué)內(nèi)容以機電整合技術(shù)士檢定為基礎(chǔ)。教學(xué)目標在于讓學(xué)生使用PLC、電源及氣源，結(jié)合機械裝置進行程序控制，以機電整合技術(shù)士乙級檢定術(shù)科的要求在規(guī)定時間內(nèi)完成整個生產(chǎn)線的回路設(shè)計、程序設(shè)計及機構(gòu)裝配等，并調(diào)試各項參數(shù)以實現(xiàn)自動運行。機電整合乙級檢定術(shù)科有5個題目，分別是振動送料與品質(zhì)檢驗、材質(zhì)辨識與自動充填、方向判別與裝配、顏色識別與天車堆疊和自動倉儲存取。

自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程教學(xué)以生產(chǎn)線的拆裝、編程和調(diào)試為主。教學(xué)內(nèi)容以自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試技能競賽為基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容以“亞龍YL-335B自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝置”為載體，完成自動生產(chǎn)線設(shè)備部分工作單元的機械安裝和調(diào)整，氣動回路的安裝、連接和調(diào)整，電氣控制電路的設(shè)計、安裝和布線，傳感器安裝與調(diào)整，PLC編程，人機界面組態(tài)，電機驅(qū)動（含變頻器及對應(yīng)電機、伺服驅(qū)動器及伺服電機）參數(shù)設(shè)定，以及系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)、運行等工作。教學(xué)目標在于培養(yǎng)學(xué)生的自動生產(chǎn)線系統(tǒng)的安裝、接線、編程、調(diào)試、運行、維護等工程能力。亞龍YL-335B考核裝置有供料、輸送、加工、裝配及分揀五個單元，每個單元之間可以互相通訊，構(gòu)成一個完整的生產(chǎn)線。

二、教學(xué)內(nèi)容要注重各門課程的融合

由于涉及的學(xué)科非常廣泛，因此自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試一般安排在電氣自動化專業(yè)第四學(xué)期。學(xué)生在之前學(xué)習(xí)了電工技術(shù)、PLC技術(shù)，電機技術(shù)、傳感技術(shù)、液壓與氣動技術(shù)等前導(dǎo)課程，有了一定的專業(yè)知識基礎(chǔ)。自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試的教學(xué)內(nèi)容雖然跟這些課程有關(guān)聯(lián)，但是再去重復(fù)這些內(nèi)容顯然不能體現(xiàn)課程的特點。在眾多的前導(dǎo)課程中，學(xué)生獲得的知識是零散的，如何將這些知識連貫起來，形成體系，進行綜合應(yīng)用，才是本門課程的最重要目標。例如，在PLC課程的教學(xué)中，實訓(xùn)設(shè)備會提供某個電壓以供模擬量模塊檢測。而在生產(chǎn)實踐中，這個模擬電壓通常是由傳感器提供的。而某個傳感器的原理及使用方法，卻是在傳感技術(shù)的教學(xué)中講授的。因此，通過生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試，各個課程的知識不再是孤立的，而是有緊密聯(lián)系的知識體系，這個體系，也就是電氣自動化專業(yè)的培養(yǎng)體系。

由于學(xué)生之前學(xué)到的知識是零散而孤立的，因此在教學(xué)中要由點及面，進行發(fā)散式教學(xué)。例如，在機電整合實習(xí)課程中，學(xué)生在實訓(xùn)中會遇到4槽的槽輪機構(gòu)，教師借此不但講授了槽輪機構(gòu)的基本知識，而且發(fā)散到了槽輪機構(gòu)的設(shè)計方法，學(xué)生很快能夠從4槽槽輪的參數(shù)中設(shè)計出了6槽槽輪。而在自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程中，教師往往只是講授實訓(xùn)中要解決的某個知識點，與之相關(guān)的知識很少提到，只是點到為止。這樣，學(xué)生學(xué)到的知識只局限于實訓(xùn)設(shè)備涉及到的或者前導(dǎo)課程學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，知識的遷移能力沒有顯著提升，對今后的職業(yè)發(fā)展有一定限制。

三、改變以競賽為主的教學(xué)目標，引入職業(yè)技能鑒定

在大陸地區(qū)的高職院校，自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程融入了很多的競賽元素。該課程在很大意義上是為自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試技能競賽選拔參賽選手設(shè)置的，因此教學(xué)內(nèi)容也與比賽緊密相關(guān)。這樣會使教師的精力過多的集中在培養(yǎng)兩三個參賽的選手身上，忽略了課程的教學(xué)，也會使得大部分不參賽的學(xué)生產(chǎn)生消極懈怠情緒，不重視該門課程的學(xué)習(xí)。而在臺灣地區(qū)，機電整合實習(xí)是為機電整合技術(shù)士鑒定服務(wù)的，是一門雙證課程。教師沒有指導(dǎo)競賽的壓力，可以全身心的投入教學(xué)當中。每個學(xué)生都想獲得機電整合技術(shù)士證書，與自身職業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，因此有了學(xué)習(xí)的動力。如果能在自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程中引入職業(yè)技能鑒定的元素，相信會取得顯著的教學(xué)效果。

大多數(shù)職業(yè)院校的電氣自動化專業(yè)的培養(yǎng)計劃中，將電工上崗證、維修電工中級、高級證納入培養(yǎng)計劃，卻沒有與自動化生產(chǎn)線相關(guān)的技能鑒定，國家也尚未出臺有關(guān)自動化生產(chǎn)線相關(guān)技能鑒定的標準。因此，這對自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程的開展也是一個不利的因素。

四、教學(xué)資源的建設(shè)要注重技術(shù)資料的應(yīng)用

機電整合實習(xí)中，學(xué)生針對每個題目拿到一份檢定手冊，里面有所有與題目有關(guān)的設(shè)備與器材的技術(shù)資料。在實訓(xùn)中遇到了不熟悉的設(shè)備，進而產(chǎn)生一系列技術(shù)問題，學(xué)生需要（下轉(zhuǎn)第166頁）（上接第155頁）通過查找技術(shù)資料來解決。因此，如何能在詳細而全面的技術(shù)資料中快速找到問題的答案是能否通過檢定的關(guān)鍵。在自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試教學(xué)時，學(xué)生用的參考資料是與YL-335B考核裝置配套的教材。該教材和實訓(xùn)指導(dǎo)書是為了讓學(xué)生很快上手而經(jīng)過編者對技術(shù)資料進行提煉整合后形成的文本，有很強的針對性。學(xué)生在實訓(xùn)中過多的依賴實訓(xùn)指導(dǎo)書，就會形成惰性，導(dǎo)致學(xué)生只會用一種型號的設(shè)備、只會用某個設(shè)備的一種功能的單一技能。顯然，這不是技能競賽的初衷，也不是職業(yè)教育的最終目標。

因此，在自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試的教學(xué)中，要建立一個與實訓(xùn)設(shè)備相關(guān)的技術(shù)資料庫。在教學(xué)時，設(shè)置合適的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生去技術(shù)資料中尋找答案，減少學(xué)生對實訓(xùn)指導(dǎo)書的依賴，這樣能培養(yǎng)學(xué)生對知識遷移的能力，在技術(shù)的快速發(fā)展中立于不敗之地。

五、教學(xué)方法要注重編程的訓(xùn)練

無論是機電整合實習(xí)還是自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試，PLC編程都是一個非常重要的環(huán)節(jié)。在之前課程的教學(xué)中，學(xué)生接觸到的PLC程序往往只能完成其中某一個功能（例如零件計數(shù)），一般只有十幾行指令。但是到了自動化生產(chǎn)線的運行調(diào)試中，要寫上百條甚至上千條指令，很多學(xué)生要么因為程序過長無法完成，要么因為編程思路混亂而調(diào)試不成功。因此，在教學(xué)的方法上，要非常注重學(xué)生編程策略的訓(xùn)練。

由于學(xué)生之前學(xué)習(xí)過PLC的相關(guān)技術(shù)，因此可以通過任務(wù)導(dǎo)向的方法進行編程策略的訓(xùn)練。生產(chǎn)線程序雖然復(fù)雜，指令很多，但是在機電整合實習(xí)課程的教學(xué)中，教師將整個控制系統(tǒng)分為急停、自動復(fù)位、自動控制、零件計數(shù)、信號燈閃爍等子功能，也就可以分解成多個任務(wù)。這些任務(wù)要求有易有難，分配給每個小組中學(xué)習(xí)能力不同的組員完成，最后由一個學(xué)生統(tǒng)一整理成一個大的程序。調(diào)試成功后，組員之間互換任務(wù)，互相指導(dǎo)學(xué)習(xí)。每個組員有不同的任務(wù)進行訓(xùn)練，都能得到提高。

【參考文獻】

[1]湯曉華，呂景泉.全國職業(yè)院校技能大賽賽項設(shè)計及其立體化教學(xué)資源開發(fā)[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2012（35）

【作者簡介】趙佳萌（1985- ），女，云南騰沖人，柳州城市職業(yè)學(xué)院講師，研究方向：電氣自動化技術(shù)。

（責編 丁 夢）