《基于自动线安装和调试的项目式课程改革》
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摘 要：“自动线安装与调试”是机电一体化技术专业的一门专业核心课程,涉及自动化生产线的安装、编程、调试、故障诊断及排除等方面的知识和技术.针对人才的培养目标,结合职业技能竞赛,在教学内容、实施过程和评价结果等方面进行了教学改革,来培养学生的学习兴趣,提高学生的职业技能.
关键词：自动化生产线;课程改革;职业技能竞赛
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.210
1 教学改革的总体思路
根据机电一体化技术专业学生所具备的综合职业能力,按照“以能力为本位,以职业技能竞赛为主线,以具体的生产线设备为载体,以完整的工作过程为行动体系”的总体设计要求,以培养岗位工作能力和参加职业技能大赛为基本目标,以THJDAL-2型生产线和YL-335B型生产线设备为载体,与企业专家、技术岗位工人、技能大赛获奖选手等成员,按照实际生产线的组成与功能,由简单到复杂的顺序,设计了7个学习项目.
2 教学改革的内容
通过系统深入的调研分析,“自动线安装与调试”课程所要学习的知识与技能包括电气系统图纸的识读,常用传感器的安装与使用,常用气动元件的安装与使用,机械部件的安装与调整,步进、伺服电机的安装与使用,PLC系统的安装与调试,变频调速技术、触摸屏技术、工业网络的组建与调试,以及常用电工工具和电工仪表的使用等.
2.1 项目一：自动化生产线的操作与使用
通过对自动化生产线的操作,使学生了解自动化生产线的结构组成和主要功能,学会THJDAL-2型生产线和YL-335B型生产线的操作方法、使用步骤和注意事项, 以及自动化生产线设备中都包含哪些知识和技术.
2.2 项目二：供料单元的安装与调试
通过对供料单元的学习,使学生学会供料单元机械元件的安装与调整、电气元件的安装与调整、光电传感器的安装与调整、供料单元的PLC程序设计与调试,以及供料单元的常见故障的诊断和排除等方面的能力.
供料单元的主要工作任务是若井式料仓中有工件,料台处无工件,则推料气缸将工件推到料台处,推料气缸缩回到初始位置,工作单元工作结束.
2.3 项目三：加工单元的安装与调试
通过对加工单元的学习,使学生学会加工单元机械元件的安装与调整、电气元件的安装与调整、磁性传感器的安装与调整、步进电机的安装与调试、加工单元的PLC程序设计与调试,以及加工单元的常见故障的诊断和排除等方面的能力.
加工单元的主要工作任务是搬运机械手将工件放到加工单元入料口后,加工单元的气动手指气缸关闭,X轴和Y轴电机同时向中心运动,到达中心位置后,升降气缸下降,加工电机进行加工,加工完毕后升降气缸上升,X轴和Y轴电机同时返回初始位置,气动手指打开,加工单元工作结束.
2.4 项目四：装配单元的安装与调试
通过对装配单元的学习,使学生学会装配单元机械元件的安装与调整、电气元件的安装与调整、电感式传感器的安装与调试、伺服电机的安装与调试、装配单元的PLC程序设计与调试,以及装配单元的常见故障的诊断和排除等方面的能力.
装配单元的主要工作任务是搬运机械手将工件放到装配单元入料口后,装配单元的三工位转盘运动,将工件送入装配区,装配区气缸动作,将工件外套装配到工件上,装配完成后,通过三工位转盘运动,将工件送入冲压区,冲压气缸对工件执行压紧操作,完成后通過三工位转盘将工件送到初始位置,装配单元工作结束.
2.5 项目五：分拣单元的安装与调试
通过对分拣单元的学习,使学生学会分拣单元机械元件的安装与调整、电气元件的安装与调整、变频器的接线与参数设置、光纤式传感器的安装与调试、编码器的安装与使用、分拣单元的PLC程序设计与调试,以及分拣单元的常见故障的诊断和排除等方面的能力.
分拣单元的主要工作任务是搬运机械手将成品工件放到分拣单元入料口后,分拣单元的传送带变频电机启动将工件送入分拣区,白色工件被推入第一个滑槽、黑色工件被挡入第二个滑槽,工件进入滑槽后,传送带停止,分拣单元工作结束.
2.6 项目六：输送单元的安装与调试
通过对输送单元的学习,使学生学会输送单元机械元件的安装与调整、电气元件的安装与调整、步进电机的接线与参数设置、输送单元的PLC程序设计与调试,以及输送单元的常见故障的诊断和排除等方面的能力.
输送单元的主要工作任务是通过搬运机械手将供料单元推出的半成品工件搬运到加工单元进行加工,加工完毕后,再将加工好的工件搬运到装配单元进行装配,装配完成后,再将装配好的工件搬运到分拣单元进行分拣,分拣完成后,搬运机械手回到供料单元后,输送单元工作结束.
2.7 项目七：自动化生产线的联机运行与调试
通过对自动线的整机联调单元的学习,使学生掌握PLC之间的网络规划与组建、触摸屏界面的设计与调试,以及自动化生产线常见故障的诊断和排除等方面的能力.
自动线联调单元的主要工作任务是在触摸屏上位机画面中设置生产订单数据,由于触摸屏与主站PLC直接相连,主站PLC再通过PPI网络将数据送给各个从站PLC,从站接收到控制命令后,执行具体的运动过程,在运行过程中出现的各种异常状况和工作数据则通过各个从站传送给主站,主站再将工作数据和故障信息传送到的触摸屏画面中进行显示,从而提醒工作人员进行相应的处理.
3 教学改革的方法
《自动线安装与调试》课程的教学采用多种教学方法有机的融合,设计的自动线安装与调试课程与技能竞赛相结合的教学内容和授课方法,以有利于提高职业学生职业创新性和综合职业能力为出发点,教学中以学生为中心,培养学生课前多预习、课上多提问、课后多复习的良好学习习惯,鼓励学生带着问题听课,多问几个为什么,提高学生学习效率,使每堂课都成为有效课堂.教学中主要采用教、学、做一体化教学,包括四步教学法、知识探究法、启发式教学法、讨论交流法、激励教学法、竞赛考核法等.恰当的教学方法不仅可以提高学生的学习兴趣,还可以提高学生的学习效率,使学生由“要我学”转
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变为“我要学”.
4 体会与建议
（1）学习项目就是将工作需要的知识技能和技能大赛考点用具体的项目进行整合.在完成项目的过程中,学习知识、训练技能.项目的数量没有固定的要求,由教师根据实际情况而定,但项目的内容不能太多,体现出任务的最低要求即可.
（2）项目中的内容来源于岗位工作能力和职业技能大赛的考点,但要加工处理使其适合教学,能够体现知识技能点并合理分布.
（3）检查和评估要有完善的评价体系,为了引导学生更加专注于学习岗位技能和参加技能大赛,课程的考核评价不再进行理论考试,不再单人考核,改成团队考核,成绩评定参考技能竞赛的评分标准.
5 结束语
通过研究岗位能力、职业技能竞赛的考点,以大赛设备为载体进行教学设计,改革传统的教学模式将职业技能竞赛的要求与规范引入教学,使课程教学与技能竞赛有机结合,采用“项目教学、单项训练、团队合作”的教学方法,在改革课程教学内容、教学方法、考核方式等方面进行尝试,改革后的教学效果对提高学生的学习兴趣、提高岗位工作能力和提高大赛获奖成绩等方面都有很大的帮助.
参考文献：
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[4]雷声勇.高职“自动线安装与调试”技能竞赛训练方法探讨[J].职业技术,2011（11）.
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课程改革引用文献:
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