何嫣嫣

【摘要】中職學(xué)生參加技能大賽的水準(zhǔn)體現(xiàn)著一個(gè)學(xué)校的綜合實(shí)力，對(duì)中職學(xué)生升學(xué)就業(yè)具有十分重要的意義，機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試是技能大賽項(xiàng)目之一，過(guò)程復(fù)雜，技術(shù)含量高，實(shí)訓(xùn)難度大。文章結(jié)合亞龍YL-235A型機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備組裝與調(diào)試的內(nèi)容，著重從軟硬件的研究、組裝、實(shí)操等方面入手，針對(duì)大賽中會(huì)遇到的突發(fā)狀況從整體訓(xùn)練模式過(guò)程等方面進(jìn)行系統(tǒng)扎實(shí)的訓(xùn)練準(zhǔn)備，從而提升學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；設(shè)備組裝；調(diào)試；技能；大賽項(xiàng)目；實(shí)訓(xùn)

【中圖分類號(hào)】G710【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號(hào)】1004—0463（2021）21—0124—03

中職學(xué)生技能大賽是提升學(xué)生綜合素養(yǎng)、選拔實(shí)用技術(shù)型人才、培養(yǎng)大國(guó)工匠的有效途徑，機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試作為技能大賽項(xiàng)目，過(guò)程復(fù)雜，技術(shù)含量高，實(shí)訓(xùn)難度大。在打造技能甘肅新藍(lán)圖的指引下，作為中職學(xué)校，必須不斷發(fā)揮我省明顯的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)化機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試的教學(xué)及實(shí)訓(xùn)，提升機(jī)電一體化專業(yè)選手的競(jìng)技水平，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

一、研究設(shè)備性能，找準(zhǔn)組裝硬件的切入點(diǎn)

機(jī)電一體化設(shè)備的硬件組裝是實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的重中之重，直接影響到設(shè)備能否正常啟動(dòng)和運(yùn)行，相對(duì)中職學(xué)校學(xué)生普遍基礎(chǔ)知識(shí)差但動(dòng)手操作能力強(qiáng)的特點(diǎn)，教師要把研究設(shè)備性能作為基礎(chǔ)性工作，找準(zhǔn)組裝硬件的切入點(diǎn)，強(qiáng)化訓(xùn)練，為調(diào)試工作作好準(zhǔn)備。

1.熟悉設(shè)備屬性是基礎(chǔ)。設(shè)備是教師日常教學(xué)和大賽訓(xùn)練的物質(zhì)保證，研究設(shè)備的基本構(gòu)件、產(chǎn)品性能是教學(xué)和實(shí)訓(xùn)的基本要求。近幾年國(guó)家、省、市級(jí)中職生技能大賽機(jī)電一體化賽項(xiàng)普遍使用亞龍YL-235A型訓(xùn)練考核裝備，本裝備總體由電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊等7個(gè)單元構(gòu)成，從教學(xué)、實(shí)操意義上可分成上料機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、傳送帶運(yùn)輸、分揀等四個(gè)模塊[1]。在教學(xué)中，教師要根據(jù)教學(xué)實(shí)訓(xùn)需求，學(xué)會(huì)從產(chǎn)品構(gòu)成要件、教學(xué)實(shí)訓(xùn)需求等角度對(duì)設(shè)備進(jìn)行模塊分割，讓學(xué)生通過(guò)感性接觸設(shè)備，建立設(shè)備屬性的概念，為之后進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練提供扎實(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備和理論支撐。

2.全面分析設(shè)備單元是關(guān)鍵。每個(gè)模塊的工作原理和拆裝組合過(guò)程是實(shí)操訓(xùn)練的關(guān)鍵所在，組裝硬件工作量大且工序復(fù)雜，學(xué)生要掌握設(shè)備核心部件和組裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就必須從每一個(gè)基本單元進(jìn)行全面分析，且進(jìn)行扎實(shí)的拆裝訓(xùn)練，對(duì)每一個(gè)零件甚至一個(gè)螺絲釘都非常熟悉，做到舉一反三、觸類旁通，不斷改進(jìn)，力求做到標(biāo)準(zhǔn)。

3.緊扣細(xì)節(jié)是著力點(diǎn)。細(xì)節(jié)決定成敗，組裝硬件要著力抓好幾個(gè)基本細(xì)節(jié)：首次，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)看圖，包括裝配示意圖、電路圖、氣動(dòng)回路圖，能夠獨(dú)立分析圖紙，設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，然后嘗試各模塊在不同位置的安裝。其次，強(qiáng)化各模塊間組織環(huán)節(jié)。送料組織環(huán)節(jié)標(biāo)志著組裝進(jìn)入施工階段，主要難度在安裝過(guò)程中要調(diào)節(jié)固定好每一個(gè)支架和穩(wěn)固節(jié)流閥，確保各個(gè)銜接部位牢靠、封閉，順利實(shí)現(xiàn)物品運(yùn)送及整個(gè)生產(chǎn)流程安全有序。再次，對(duì)硬件組裝細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行反思，學(xué)生通過(guò)反復(fù)訓(xùn)練會(huì)發(fā)現(xiàn)總結(jié)出一些常見(jiàn)問(wèn)題和故障，要求學(xué)生訓(xùn)練結(jié)束之后對(duì)當(dāng)天的訓(xùn)練內(nèi)容、任務(wù)完成的情況、遇到的問(wèn)題進(jìn)行記錄，進(jìn)行自我反思，研究提出一些問(wèn)題的解決方案，教師做點(diǎn)評(píng)、學(xué)生互評(píng)二者結(jié)合。最后，組裝后的檢查，各部件的尺寸，位置精確度、裝配牢靠度是否標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)氣動(dòng)原理圖，指定電磁閥的控制目標(biāo)并連結(jié)氣動(dòng)回路是否正確；對(duì)裝備連線的完成要求布局合理、整潔美觀；保證各部件的安裝到位，無(wú)松動(dòng)情況；轉(zhuǎn)盤里的物料能否滑到出料口的合適位置，查看機(jī)械手裝配兩支架的平行度、筆直度、位置的準(zhǔn)確度，是否能確保機(jī)械手準(zhǔn)確無(wú)誤地抓取物料、運(yùn)輸、存放，確保推料中的幾個(gè)氣缸推桿能把物料推送入分別相應(yīng)的斜槽中，輸送機(jī)皮帶的松緊度是否合適，保證電機(jī)能正常帶動(dòng)傳送帶；擰開(kāi)氣泵開(kāi)關(guān)，經(jīng)電磁閥上的手動(dòng)開(kāi)關(guān)查看各氣缸氣流能否暢通，經(jīng)過(guò)調(diào)整每個(gè)氣缸上的限流閥讓其運(yùn)行穩(wěn)定、速率均勻，查看各傳感器檢測(cè)物料時(shí)的敏銳度是不是符合標(biāo)準(zhǔn)；電源、按鈕、PLC及變頻器模塊與各傳感器、電磁閥等部分的連線是否準(zhǔn)確。為了給后面的設(shè)備調(diào)試贏取更多的時(shí)間，筆者對(duì)設(shè)備的組裝練習(xí)施行各種優(yōu)化，包括組裝時(shí)間、尺寸、工藝的要求等，通過(guò)對(duì)比，確定了一套合理的組裝方法。

二、鉆研編程軟件，抓住核心部位訓(xùn)練

機(jī)電一體化設(shè)備組建與運(yùn)行的保障是PLC編程，PLC可靠性高，適宜于工業(yè)制作各個(gè)場(chǎng)所。所以，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)掌握并熟練PLC的編程有著非常重要的意義。

如，西門子S7-200PLC的硬件最核心部件CPU模塊，對(duì)于模塊的型號(hào)、功能以及最常見(jiàn)的故障是學(xué)生的必修課，學(xué)生可能會(huì)把這里的CPU型號(hào)理解成中央處理器中的CPU型號(hào)，要區(qū)別其功能，教師重點(diǎn)說(shuō)明S7-200PLC的功能是接收輸入信號(hào)，施行PLC程序，再送出輸出信號(hào)并推動(dòng)負(fù)載運(yùn)行[2]。基于部分學(xué)生基礎(chǔ)薄弱和沒(méi)有PLC編程底子，很難理解梯形圖表達(dá)式和邏輯關(guān)系，故編程成為此賽項(xiàng)輔導(dǎo)中的難點(diǎn)，對(duì)此，教師可針對(duì)學(xué)生具體情況確定訓(xùn)練方法，各傳感器、電磁閥等元件的原理和使用相當(dāng)重要，只有理解了才能熟練確定輸入、輸出端口，然后從最簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言，開(kāi)始可設(shè)置簡(jiǎn)單的編程控制問(wèn)題讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)，如可用電源、按鈕和PLC單元模塊來(lái)完成按鈕經(jīng)過(guò)PLC操控指示燈的狀態(tài)，并觀察PLC信號(hào)燈的顯示情況，直接體會(huì)到PLC的輸入、輸出規(guī)律和基本指令的語(yǔ)言程序編寫，之后限位開(kāi)關(guān)或光纖傳感器代替按鈕經(jīng)過(guò)PLC操控指示燈的狀態(tài)，以此掌握傳感器在使用當(dāng)中的性能和接線技巧。為提高編程速度，教師要求學(xué)生對(duì)S7-200PLC編程軟件會(huì)熟練使用，讓學(xué)生學(xué)會(huì)按照正確的工作任務(wù)書要求，對(duì)基本邏輯指令、基本功能指令、步進(jìn)指令多做訓(xùn)練，理論和實(shí)踐相結(jié)合，反復(fù)演練，找到適用于自己的編程方法，掌握編程語(yǔ)言之間的相互轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)程序有問(wèn)題后能快速進(jìn)行整改，準(zhǔn)確定位要用到的指令，能自主調(diào)試。

觸摸屏組態(tài)和應(yīng)用是一種新式人機(jī)界面裝置，簡(jiǎn)易方便，穩(wěn)定性高，性能龐大，十分適宜于工業(yè)生產(chǎn)境地，在機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，將觸摸屏、PLC，計(jì)算機(jī)完美組合實(shí)現(xiàn)觸摸屏操控，方便又直觀，觸摸屏作為一種輸入裝備，也需要一些簡(jiǎn)易的編程。在編程過(guò)程中，科學(xué)制作觸摸屏是調(diào)試工序中的一道難題，觸摸屏的制作與程序編寫較為復(fù)雜，教師要引導(dǎo)學(xué)生在掌握觸摸屏工作原理的基礎(chǔ)上，從創(chuàng)建項(xiàng)目、變量的生產(chǎn)與組態(tài)、畫面的生成與組態(tài)、指示燈生產(chǎn)與組態(tài)、按鈕的生成與組態(tài)等環(huán)節(jié)循序漸進(jìn)，逐步加大難度訓(xùn)練。腳本程序的編寫也是觸摸屏程序編寫的一個(gè)難點(diǎn)，重點(diǎn)是腳本程序的編寫以及人機(jī)互動(dòng)、觸摸屏與PLC、計(jì)算機(jī)相互間的連接通信等，這就需要教師在平日的練習(xí)中有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練目標(biāo)。

PLC程序的編寫及觸摸屏組態(tài)部分是最容易出問(wèn)題的地方，教師要針對(duì)編程的專項(xiàng)常識(shí)、具體要領(lǐng)、軟件熟練應(yīng)用等，在平時(shí)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中要堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，有意識(shí)地設(shè)計(jì)一些故障，在實(shí)訓(xùn)室讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋找解決路徑和辦法。在確保完成簡(jiǎn)單任務(wù)的基礎(chǔ)上逐步提高訓(xùn)練難度，教師引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，自我反思，集體分析研究解決方案，師生相互探究，揚(yáng)長(zhǎng)避短，共同進(jìn)步。

三、強(qiáng)化賽前訓(xùn)練，提升學(xué)生參賽能力

學(xué)生通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，最終目的是希望能參加大賽，從市賽到省賽、國(guó)賽，通過(guò)大賽來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的職業(yè)夢(mèng)想。筆者連續(xù)三年擔(dān)任了市級(jí)大賽的評(píng)委教師，發(fā)現(xiàn)大賽時(shí)往往會(huì)遇到各種突發(fā)事件：如有些同學(xué)上場(chǎng)之后發(fā)現(xiàn)工具配備不全；個(gè)別學(xué)生因?yàn)樾睦硭刭|(zhì)差導(dǎo)致情緒緊張，出現(xiàn)手抖出汗等狀況；也有部分平時(shí)訓(xùn)練非常出色的同學(xué)，由于對(duì)大賽規(guī)程解讀不透或者沒(méi)有研究，接線完畢后沒(méi)有通過(guò)評(píng)委老師自行上電，結(jié)果出現(xiàn)短路，導(dǎo)致整個(gè)比賽場(chǎng)所斷電，也致使一些編程沒(méi)有及時(shí)保存出現(xiàn)丟失，等等。這些問(wèn)題必須在大賽前做好功課，尋找科學(xué)有效的破解之策。

1.強(qiáng)化賽前整體訓(xùn)練是知識(shí)儲(chǔ)備和鞏固實(shí)操效果的必備環(huán)節(jié)。整體訓(xùn)練一般包括筆試和實(shí)操訓(xùn)練，這兩種訓(xùn)練方法相互結(jié)合，才能收到事半功倍的效果。套題訓(xùn)練要注重提升解決學(xué)生識(shí)別問(wèn)題的能力。除了能提高學(xué)生的水平外還可消除學(xué)生心理上的焦慮，沉著穩(wěn)定參賽，穩(wěn)操勝券。教師可篩選出往年的各級(jí)技能大賽的真題讓學(xué)生做，通過(guò)對(duì)比真題的參考答案，不斷完善自己的方法。

2.實(shí)操訓(xùn)練要注重優(yōu)化步驟提升速度。設(shè)備組裝調(diào)試是實(shí)操訓(xùn)練內(nèi)容，要讓學(xué)生在參賽期間有效完成迅速看圖紙、正確安裝、編程、調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)等任務(wù)，就必須在優(yōu)化步驟提升速度上下功夫，教師在教學(xué)中除了提升學(xué)生熟練程度外，要注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，在拿到任務(wù)書之后，很快在腦子里形成明晰的工作流程、方法和任務(wù)完成路徑，合理安排好組裝調(diào)試時(shí)間，確保每一個(gè)工序精細(xì)流暢，力爭(zhēng)高水平、高質(zhì)量地完成競(jìng)賽任務(wù)。

3.加強(qiáng)學(xué)生賽前心理輔導(dǎo)。教師要積極創(chuàng)造條件，大賽前組織學(xué)生開(kāi)展一些適宜的文娛體育活動(dòng)，讓學(xué)生釋放賽前心理壓力，消除心理障礙，在大賽前保持樂(lè)觀的心態(tài)和精神飽滿的狀態(tài)，積極應(yīng)對(duì)大賽。教會(huì)學(xué)生精心解讀大賽規(guī)程也是開(kāi)展心理輔導(dǎo)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，尤其要提醒學(xué)生認(rèn)真閱讀大賽的注意事項(xiàng)和任務(wù)要求，了解安全操作規(guī)程。

綜上所述，機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試項(xiàng)目的訓(xùn)練要軟、硬件結(jié)合，多種訓(xùn)練手段并用才能提升訓(xùn)練水平。目前在職業(yè)學(xué)校已形成以大賽推進(jìn)教學(xué)進(jìn)步，以大賽推進(jìn)職業(yè)技能的良好氛圍，通過(guò)教學(xué)實(shí)訓(xùn)的強(qiáng)化，全面提高中職學(xué)校的教育教學(xué)質(zhì)量，為中職學(xué)生升學(xué)就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]周建清，楊永年.典型機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試（西門子）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017：20-21.

[2]韓相爭(zhēng).西門子S7-200系列PLC編程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015：30-33.

編輯：張昀