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關鍵詞:FluidSIM軟件;液壓傳動系統;仿真實訓教學
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)02-0168-03
液壓傳動系統仿真實訓教學的目的及意義
《液壓與氣壓傳動》是一門集機械原理、機械設計、流體力學、檢測技術和自動控制等多方面知識于一體的綜合性課程,相關技術在機床、工程機械、交通運輸、冶金機械、農業機械、塑料機械、鍛壓機械、航空、航天、兵器、石油與煤炭等許多領域應用相當廣泛。故該課程是機械類專業一門極其重要的專業基礎課,且其實踐性很強,旨在培養學生具有讀懂一般機械液壓系統原理圖,并且獨立運用所學知識綜合分析和解決工程實際中機電液控制系統、液壓與氣動等相關問題的能力,以及設計中等復雜程度以下液壓系統的能力。但基本概念難以理解、元件結構復雜、系統工作過程抽象等,一直是這門課程教學的難題。實踐教學則一般停留在演示性和驗證性實驗上,很難構建新的回路,具有一定的局限性和欠缺。基于FluidSIM軟件的仿真實訓教學可以幫助解決這一系列問題。
FluidSIM軟件內置各種標準液壓、氣動、電氣等元件庫,具有方便快捷的繪圖、設計功能和先進的機電液控制系統仿真功能。在實踐教學中應用FluidSIM軟件對回路進行模擬運行和檢驗,能使學生清晰地了解各元件在回路各個運動階段的工作過程,加深對元件和回路原理的理解。利用FluidSIM軟件對液壓回路及控制系統進行仿真實驗,使機械、液壓、電氣有機結合,能進一步加深學生對機電液控制系統的理解,并使學生能靈活地運用已經掌握的知識分析和解決實際問題。FluidSIM仿真軟件使用獨立的液壓及控制元件,很容易連接成不同的液壓控制回路。對這些元件不同的組合,可以得到不同回路,學生可以方便快捷地搭建各類電、液控制回路,能激發學生的創新意識,培養學生整體構思設計能力和綜合運用知識的能力。FluidSIM仿真軟件還可對系統進行準確的動作和工作參數的模擬及測試,可以真實地反映、模擬現場實際,為設備的維護、故障分析提供依據。
液壓傳動系統仿真實訓的設計思路
所設計的仿真實訓內容呈現出不同的層次梯度:從基礎到提高;從基本元件認識、簡單回路連接到復雜控制回路聯動;從液壓回路的單模塊到機械、電氣、PLC、液壓集成的綜合模塊,從功能演示、原理驗證、操作互動到探索實驗、自我設計。進而從讓學生能掌握扎實的基礎知識,獨立運用所學知識分析和解決問題,到按照要求設計出符合實際工況的一般中等復雜程度的機電液控制回路。
加強學生對液壓傳動系統的組成、工作過程和特點的理解和各液壓元件結構、原理、工作性能、連接方式和功用的認知,以及對仿真軟件的安裝與搭建液壓回路的基本操作方法的學習,由仿真實訓指導書和仿真實訓報告書中的實訓報告要求體現。分析液壓系統原理圖,深度理解液壓控制閥在液壓基本回路中所起的作用,解讀系統工作過程和狀態;在同一動作要求下發散思維,修改元件的組合或電氣控制程序,設計出不同的液壓回路;根據工況要求,設置簡單的PLC控制程序,使用常見的液壓元件、電氣元件等元器件進行設計、搭建各類電液控制回路,這些由仿真實訓指導書和仿真實訓報告書中的思考題、選做思考題體現。選做思考題由教師根據實際教學情況選定,供有興趣的學生選做。所設計的思考題要有很大的自由度,課堂考核標準應具有一定的靈活性,學生根據自己的理解和想法搭建出合理的控制回路,所得結果只要理由充分、設計合理、考慮全面都應取得較好成績。
液壓傳動系統仿真實訓的內容
我們當前設計的基于FluidSIM軟件的液壓傳動系統仿真實訓包括8個單元,最后一個單元為仿真實訓考核。實訓時間為4周。具體內容如表1所示。
仿真實訓項目的實施
根據以上仿真實訓項目的設計內容和思路,對實訓課的上課方法、情景設置等都做了一些調整,并將課堂考核融入到實訓項目的實施過程中,提高學生的完成能力。以實訓五“差動連接回路”項目為例,其實施過程如下:
(一)教師借助仿真狀態圖,演示差動連接回路使液壓缸快速運動的工作原理
如圖1(a)和圖1(b)所示,當液壓缸活塞沒有觸碰到行程開關S1時,電磁閥處中位工作,液壓泵輸出的液壓油同時與液壓缸的左右兩腔相通,回路呈差動連接狀態;當觸碰到行程開關S1時,電磁閥處左位工作,液壓缸左腔進油,右腔回油,活塞桿繼續伸出;當觸碰到行程開關S1時,電磁閥處右位工作,活塞桿縮回。由液壓缸的仿真狀態圖圖1(c)可以很清楚地看到,液壓缸伸出的過程中,其差動連接階段的位移曲線斜率明顯大于非差動連接階段,充分說明了在不增加泵流量的前提下增加了供給無桿腔的油液量,使活塞快速向右運動。
(二)在教師引導下,學生在FluidSIM仿真軟件界面中搭建滿足工況要求的差動連接回路
工況要求提出由行程控制液壓缸動作:快進—工進—快退,如圖2(a)所示,速回路實現工進;采用換向閥實現快退。再進一步考慮用行程開關控制電磁換向閥實現快進和工進的換接,以及工進和快退的換接。原理圖設計如圖2(b)所示。
(三)根據PLC控制電路知識,完成液壓缸動作編程
學生通過系統原理圖和液壓缸的動作,得出電磁鐵的動作順序,如圖2(c)所示,再綜合以前所學PLC知識進行編程。其程序如圖2(d)所示。
(四)根據PLC程序選擇和連接電氣元件,其電氣控制原理圖如圖2(e)所示,完成由行程開關控制的液壓缸動作。然后進行仿真調試,檢驗系統工作是否滿足工況要求,液壓缸的仿真狀態圖如圖2(f)所示。
從設計搭建回路到編程到仿真完成液壓缸動作,教師起引導作用,學生有較大自由度。學生可以提出自己的想法和方案,采用仿真調試的手段來驗證,并記錄在報告中。課下將仿真實訓報告書上交,教師記分作為實訓平時成績。
(五)教師引導學生在課堂上通過搭建回路,對其仿真、分析、調試,完成實訓報告中的發散型和設計型思考題,并根據學生的完成情況當堂打分,作為課堂考核的平時成績
思考題如下:(1)M型中位機能的三位四通電磁換向閥在該回路中起何作用?采用O型中位機能的三位四通電磁換向閥是否可行?為什么?(2)該系統中,二位三通電磁換向閥可以用兩位兩通電磁閥代替嗎?如果可以,繪制回路圖。(3)該系統中,若將二位三通電磁換向閥換為二位三通機動換向閥,液壓缸動作是否能滿足工況要求?PLC控制程序須如何修改?(4)若采用P行中位機能的三位四通電磁換向閥實現差動連接,要求工況動作不變,若可行,繪制回路圖,給出PLC控制程序或電氣原理圖。(5)試設計一個回路能滿足該工況要求,請繪制系統原理圖,給出PLC控制程序梯形圖或電氣原理圖。此題由教師根據實際教學情況選定,由有興趣的學生選做。
仿真實訓項目實施效果
FluidSIM軟件信息量大、內容新穎、功能齊全。在仿真實訓項目的實施過程中,教師可以很好地將專業理論和實踐相結合,不僅增強學生的感性認識和學習興趣,而且增加學生實踐和動手的機會。其先進的仿真功能,直觀、逼真的仿真效果,能加快學生對液壓元件、液壓基本回路、簡單的機電液一體化系統的理解速度,進而提高學生的學習質量。利用軟件對液壓與氣動回路及控制系統進行仿真實驗,能使機械結構和傳動、液壓氣動技術、可編程控制器等知識有機地結合起來。通過為液壓系統設置控制電路,學生可以實現綜合練習,激發出創新意識,培養整體構思能力。由于加大了平時學習成績的比例,能提高學生對課程學習過程的重視。實訓教學的開展,也促進教師不斷學習,在對軟件的熟悉、運用和實訓項目的設計、實施過程中,教師提高了自身的業務素質。
仿真實訓項目方案的進一步優化
在本課程的仿真實訓教學的實施過程中,我們也對項目的設計方案和內容進行了思考。仿真實訓項目的設計方案、內容可做出更進一步的優化:可改進基礎知識呈現的方式方法,使其更具直觀性,增強綜合實例中各科知識之間的關聯性。對學生在認知過程中所提出的想法,教師應循序漸進地引導,要加以肯定,以調動學生的積極性。應考慮增加強化機電液綜合模塊的選做實訓項目和工程實際運用較多較簡單的機電液控制系統的例子,簡化后作為選做的實訓項目,以滿足部分興趣濃厚、有想法、積極性較高的學生。還可將傳感器技術、邏輯電路控制技術、計算機控制技術等融入其中,模擬工程實際例子形成綜合實訓系統,深層次地加強學生對綜合知識的運用能力,使學生開拓眼界,拓寬知識面,為日后進一步深入學習、從事專業工作做好鋪墊。
參考文獻:
[1]白柳,于軍.液壓傳動與氣動[M].北京:機械工業出版社,2009.
[2]趙秀華,王秋敏.FESTO實訓系統在《液壓與氣壓傳動》課程實訓教學中的應用[J].機床與液壓,2010(22).
[3]劉軍,唐曙光.FESTO培訓系統在機電液綜合課程設計中的應用[J].現代制造工程,2006(7).
[4]錢振華.基于FluidSIM的液壓與氣動課程仿真教學研究[J].液壓氣動與密封,2009(4).
[5]張群生.液壓傳動與氣動[M].北京:機械工業出版社,2008.
[6]隋文臣,化雪薈,陳大力.淺談FluidSIM液壓(氣動)仿真軟件在教學中的應用[J].液壓與氣動,2007(6).
作者簡介:
關鍵詞:職業院校;安全;認識實習;實踐
中圖分類號:G712
文獻標識碼:A
作為安全類專業課程實踐教學中的第一環,安全認識實習尤為重要,如何在整個教學過程中進行設置?可采取可行有效的教學模式,進行一系列研究與實踐,主要依托學校的實驗實訓中心為基礎,結合校外的實訓基地,安排學生走出校門,走進企業,親身體驗和認識職業安全知識;通過認識實習這一環節,使學生初步了解企業安全生產的重要性,認識到自己該要掌握哪些安全技能和安全管理能力,為進一步學習指明方向,打下基礎。本文重點對認識實習的內涵進行探討,提出可行有效的教學方式。
一、安全認識實習教學目標
“安全認識實習”是一門理論與實踐相結合的實習課程,主要要求學生了解及掌握必需的安全方面的專業知識和專業技能,認識安全生產和安全管理的基本概念、基本知識和方法。認識了解安全檢查和安全管理的方法步驟。通過本實習課程學習,使學生理解國家安全生產方針,認識相關企業安全事故的發生機理及防治技術,基本認識防災基本手段,使學生了解安全技術管理設計和制訂防災專項技術措施方面的內容等。
二、安全認識實習內容
1. 安全講座
(1)紀律安全教育書寫規劃。一是進行安全、紀律教育,做好認識實習的準備。二是針對相關企業的安全文化教育。三是要求學生討論如何搞好認識實習,書寫實習規劃書,做到安全文明實習。
(2)職業安全講座。學生要學習掌握的技能包括安全意識:健康意識、風險意識、防范意識、科學意識和守法意識的學習和提高;安全知識:生活安全、公共安全、職業衛生以及自然災害等方面的安全知識;安全技能:現代社會中安全生活和生產的基本技能,如報警 電話的正確撥打方法、滅火器的使用方法、公共場所遇險的正確逃生方法、事故發生時的應急方法和技能。
2.校內安全實訓室
(1)防火防爆實訓室。認識防火防爆實訓項目內容,了解和識別防火防爆實訓設備名稱。主要有可燃性檢測儀、水平垂直燃燒儀、分析天平、爆發點測試儀、塵毒兩用采樣儀、防爆粉塵采樣器、自燃點試驗器、點火溫度測試儀、閉口開口閃點試驗器、指數氧測定儀等。
(2)安全檢測實訓室。認識安全檢測實訓項目內容,了解和識別安全檢測實訓設備名稱。主要有室內空氣質量檢測儀、噪聲計、微電腦激光粉塵儀、黑球濕球溫度計、紅外二氧化碳分析儀等。
(3)安全人機工程實訓室。認識安全人機工程實訓項目內容,了解安全人機工程實訓設備名稱。主要有動覺方位辨別儀、脈沖聲級計、知覺深度測試儀、瞬時記憶實驗儀等。
(4)急救技術實訓室。認識現場急救實訓項目內容,了解相關急救設備儀器。主要有救護新概念、心肺復蘇(CPR)、止血、創傷包扎、骨折臨時固定和傷員搬運等。
(5)安全隱患排查實訓室。認識安全隱患排查實訓室項目內容,了解相關實訓設備。主要是建筑工地、廠礦生產場所一些常見的隱患設置。
3.安全體驗
認識安全體驗館體驗項目內容,體驗不同項目。主要有職業健康安全體驗、電氣安全體驗、塵爆炸實驗體驗、通風除塵體驗、機械制造安全體驗、機械加工安全體驗、汽車安全體驗、心肺復蘇急救體驗、消防安全體驗、信息安全體驗、安全知識測試等。
4.走進企業
宜選擇一個較近的、有長期的合作關系、畢業生經常去的生產企業,帶領學生參觀,認識企業安全生產管理流程、安全生產的重要性、安全生產管理人員的技能要求等。
三、計劃實施
一般安排在第一學期,認識實習時間為一周,計30學時。認識實習地點盡量安排在教室以外,主要有安全實訓室、安全體驗館以及和校外實訓相關的企業廠房。
具w學時安排:紀律、安全教育、規劃、職業安全講座4學時。防火防爆實訓室2學時。走進企業6學時。安全檢測實訓室、急救技術實訓室4學時。安全人機工程實訓室、安全隱患排查實訓室2學時。安全體驗:職業健康安全體驗、電氣安全體驗、粉塵爆炸實驗體驗、通風除塵體驗、機械制造安全體驗、機械加工安全體驗、汽車安全體驗、心肺復蘇急救體驗、消防安全體驗、信息安全體驗、安全知識測試10學時。實習報告與答辯2學時。
四、實施建議
1.教學建議
以現場安全管理為依據,以學生的職業能力培養為核心,設計學習情境,設計學習單元。體現以教師為主導,學生為主體的教學過程。設置若干個實習單元,每個實習單元是一個完整的工作任務。
2.教學評價
建立過程考評與實習末考評相結合的方法。強調過程考評的重要性。
素質考評:由指導教師根據學生操行表現進行考評。遵守設備安全、人身安全和生產紀律等者,打分10分。
任務考評:由主講教師考查學生學習完成單元任務的情況、實習記錄考評,根據任務完成數量、質量打分,全部完成者計20分。
編寫實習報告考評:由上課教師對 學生的實習報告進行考評,完成態度、認真程度、措施預案質量均通過者打分10分。
實習末考評:根據實習情況,選取相應實習單元,進行口述答辯或操作, 總分60分。題型有兩種,為分析題、操作題。
3.實習考核要求
(1)所有實習學生必須遵照“安全第一”的規定,遵守安全規程與勞動紀律,特別是實習操作時更要注意自身安全。實習(或參觀)時要做到“四勤”: 勤動腿(行),勤動手(記),勤動口(問),勤動腦(思考)。
(2)為了提高實習效果,便于寫好實習體會,做好實習考核工作,在實習過程中學生要根據實習的內容搜集、整理安全認識實習資料。
(3)實習過程中適當聘請有關企業人員進行現場講解,提供指導。
(4)實習結束時,要對每位同學進行實習考核。并且每位同學要撰寫與實習有關的不少于2000字實習報告。
五、 實習意義
第一,對安全認識實習進行全面分析,使學生了解認識實習的內涵。
第二,給出明確的周計劃,便于教學安排,有很好的指導作用。
第三,每項內容都與實際相符,在培養過程中可以具體實施,方向明確。
第四,從認識的角度出發,內容簡單,新生易于接受,能激發學生的學習興趣。
第五,加強練習與指導,提高學生綜合分析問題和處理問題的能力。
參考文獻:
關鍵詞:行動導向教學模式;高職;汽車課程;模式;教學目標
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)04-0032-03
行動導向教學模式與傳統教學法的區別
行動導向,又稱實踐導向或行為導向,是上世紀80年代以來世界職業教育教學論中一種新思潮的產物,提倡職業教學計劃要按企業生產任務的要求組織教學,要用職業行為體系代替專業學科體系,要求職業教育的目標要全面包含“知識、技能和關鍵能力”,因此,確定了應用行為導向教學法的學習領域課程方案。行為導向教學對于培養人的全面素質和綜合能力具有十分重要和有效的作用,所以,被世界各國職業教育界與勞動界的專家所推崇。
行動導向教學與傳統教學之間的區別如表1所示。行動導向項目教學與傳統教學有所區別,但二者并不是對立的,可以有機地結合,為學生提供更好的學習情境。行動導向項目教學不能獨立完成所有的教學任務,只是教學環節中一個非常重要的組成部分,旨在培養學生的職業能力。
高職汽車專業課程“55533”的行動導向教學模式構建
(一)背景分析
從高職教育的特征出發,高技能應用型人才技能的培養和素質的養成應融于課程的教學與學習之中?!?5533”行動導向教學模式是依托高職汽車運用專業《汽車機械基礎技術應用》課程的教學改革而進行的。
《汽車機械基礎技術應用》是在現代高職人才培養模式背景下構建的汽車類專業基礎技術課程,是一門實踐性較強的課程。傳統的課程教學通常以課堂理論教學的形式實現,教學普遍偏重于基本理論分析,采取傳統的粉筆、黑板、掛圖和模型的教學方式,從書本到黑板,內容繁瑣枯燥,學生難以集中注意力聽講和思考,難以掌握課程內容并實現高素質技能訓練的目的。近年來,隨著汽車運用專業教學改革的深入進行,汽車機械基礎課程的教學學時大為減少,傳統的教學法很難使學生具備應有的能力,迫切需要創建現代教學新模式。因此,在該課程的教學改革中,我院課程組遵循“以學生為主體,以實踐教學為主線,以項目引導為核心”的原則進行了教學設計,以培養汽車機械基本維修職業能力為目標,以汽車(機械)的組成及傳動路線為主線,按照汽車機械總體構造分析、汽車動力裝置機構分析與應用、汽車傳動裝置零部件失效認識與分析、汽車行駛裝置承載能力分析及汽車控制裝置分析與應用等工作任務設計了新的教學單元,如圖1所示。
(二)“55533”行動導向教學模式的架構
基于能力培養進行工作過程導向課程設計開發,應重點突出學生關鍵能力的培養。在教學中,我們采取“工作任務驅動,結構認識導入,項目教學引領,理論實踐結合,過程評價考核,能力逐步提升”的方法,設計并實施了“55533”行動導向教學。
如圖2所示,“55533”行動導向教學是指根據汽車專業特點及課程目標定位,基于汽車結構,分解了5項工作任務,設計了5個學習情境(學習單元),組織了5個教學環節,采取了3種主要教學方法,實施了3種考核方式:(1)5項工作任務。采取先分析認識汽車機械總體構造,再以汽車作為一種機械組成部分,分解出汽車機械總體構造分析、汽車動力裝置機構分析與應用、汽車傳動裝置零部件失效認識與分析、汽車行駛裝置承載能力分析及汽車控制裝置分析與應用5項工作任務;(2)5個學習情境(學習單元)。按照工作任務設計相對應的5個學習情境;(3)5個教學環節。按照學生的認知規律,以汽車結構認識實訓導入知識學習,提出理論問題,并通過汽車結構實例分析解決理論問題,形成“結構認識活動――內容教學――單項技能實訓――生產性實習――過程考核評價”5個教學環節;(4)3種主要教學方法。融入現代教學理念,實現多種現代教學方法的融合,在不同的教學環節中,采取了“項目驅動”現場教學法、“虛擬+實物”案例教學法、“五步”情境實操法;(5)3種考核評價方式。開展多種形式的全程評價,實施了報告與作業評價、實訓評價及生產評價等3種評價考核方式。
高職汽車專業課程“55533”行動導向教學模式的實踐
(一)以學生為主體設計課內教學環節
在“55533”行動導向教學模式中,課內教學是重點環節。課內教學環節的設計如表2所示。在課內教學環節的實施過程中,充分利用學院已有的中央財政支持的汽車職業教育實訓基地,在仿真實訓室、汽車專項(發動機、底盤、豐田技術)實訓室進行結構認識、單項技能實訓,在一體化教室、汽車專項實訓室進行內容教學,在汽車維修廠、機械加工廠進行生產性實習,從而有針對性地使課堂與實訓實習場所一致,做到以情境設計激發學生的學習興趣,通過環境育人,培養學生的職業能力和職業素質。
(二)以拓展學生的能力設計為主線設計課外教學環節
課外教學環節是學生自主學習,深化學習,體驗職業,培養職業能力,提高職業素質的重要方面。課外教學環節以實踐教學活動為主,主要活動包括以下幾方面:
1.虛擬平臺學習、圖書資料查詢、技術交流。利用汽車技術虛擬仿真平臺和各類汽車專業網站、圖書資料的借閱、汽車產品展示與技術交流會、車展參觀等引導學生自主學習,分析解決在課內沒有理解的問題,根據興趣愛好拓展知識面。
2.實訓場所在課余開放和開展技能比賽。業余時間向學生開放實訓場所,加強學生的技能培養。組織引導學生參加校內外的汽車拆裝、維修、保養及模型等技能比賽,將知識應用于實際,提高學習興趣,鍛煉展示特長。
3.企業參觀認識實習。利用業余時間組織安排學生到企業參觀學習,參觀汽車維修企業、汽車制造企業(本田、豐田等),邀請企業技術負責人現場講學,介紹汽車維修、生產的發展、對人才的要求等,使學生了解汽車維修、生產工作流程、工作環境,加強對企業文化的理解。
4.企業生產性實習。利用假期組織安排學生到合作企業頂崗實習鍛煉,從最基本的汽車維修、維護工作做起,培養學生的職業技能,更重要的是感受企業文化,熟悉企業的管理制度,培養學生的職業道德、時間觀念、安全意識及品質意識。
(三)多種現代教學方法相融合提升教學效果
1.采用“實訓項目驅動”現場教學法增強學生的感性認識,引導其自主學習。針對學生第一次接觸汽車結構有畏難情緒的特點,結合課程的性質、任務,在教學中采用“項目驅動”現場教學法,在每一學習情境單元的學習中首先安排“實踐操作與感性認識”活動環節,如對汽車變速器、汽車發動機的拆裝認識,以汽車機械、機構為載體,通過“裝拆、認識實訓――結合查找資料等自主學習――內容教學――完成學習與活動報告――分組進行匯報、講評、考核”的方式積累感性認識,使學生在現場教學環境中提高學習興趣,積累或自主學習汽車機械的基礎知識和實踐經驗,培養團結協作、溝通、動手能力,增強安全意識。
2.采用“虛擬+實物”案例教學法引導學生思考,提高分析能力。汽車機械構造、機構多且復雜,通過拆裝認識實訓后,學生對汽車機械機構有了一定的感性認識,但只知其然而不知其所以然。引入汽車工程應用背景的實際案例,通過多媒體技術將這些實際應用案例的特性等進行虛擬展示,再結合汽車結構的實物演示講解,通過實施“虛擬+實物”的案例教學法,可以將復雜抽象的問題簡單化、具體化,引導學生參與并進行有針對性的分析和討論,作出自己的判斷和評價,既可豐富課程內容,又能激發學生學習汽車機械基礎技術應用的興趣。這種教學方法不僅能拓展學生的知識面,而且能訓練學生分析問題、解決問題的能力,鍛煉其思維能力和創新能力。
3.采用“五步”情境實操法訓練學生基本技能,培養其職業能力。汽車機械基本維修技能是培養學生汽車運用技術專業汽車維修高技能崗位職業能力的第一個環節,也是職業素質養成的第一階段。通過本課程的學習,學生技能的掌握及職業素質的養成,直接影響到后續課程的學習,甚至影響學生一生的職業生涯。因此,對鉗工生產性實習和機加工生產性實習項目,我院課程組分別選用汽車維修中典型工件和汽車制造中典型零部件進行實操訓練。學生實操的流程和技術要求完全按照汽車維修企業和制造企業的真實工作過程和要求進行。采取“教師現場講課――教師示范操作――學生獨立實操――鞏固學習要領――過程考核評價”的“五步”情境實操法,培養學生的汽車機械基本維修技能與設備、工藝的應用能力。“五步”情境實操法不僅完全按照企業的真實工作任務進行,而且是在類企業的環境中開展實習。通過實施“五步”情境實操法,學生不僅能掌握機加工設備的基本安全操作、常用量具工具操作技能,能正確使用常用維修工具、量具進行汽車機械的基本維護,而且能正確使用機械工作手冊(標準),按零件工作特點及材料性能特點,正確使用及維護機構,還能培養安全操作意識及5S環境品質管理意識。
在《汽車機械基礎技術應用》課程教學中,實施行動導向教學可以實現學生綜合素質培養的教學目標,新的教學模式改變了以往課程互相脫節的狀況,減少了學習的盲目性,多媒體課件及網絡資源的應用能激發學生的學習興趣,大大提高其學習效率。實踐教學的改革使整個教學過程更側重于學生技術能力的培養,將理論教學與技能培養實際操作有機結合,使實踐教學貫穿于整個課程教學過程的始終,突出職業技能的培養,使職業技能培養的色彩更加濃厚,更有利于加強學生的上崗能力。
參考文獻:
[1]凌培亮,雅尼士,陳祝林.中德職業教育的現狀與未來[M].上海:學林出版社,2000.
[2]劉邦祥,吳全全.德國職業教育行動導向的教學組織研究[J].中國職業技術教育,2007,(2).
[3]教育部職成司.面向21世紀的職業教育教學改革[M].北京:高等教育出版社,2011.
作者簡介:
謝少芳(1969―),女,廣東交通職業技術學院汽車學院副教授,研究方向為機械工程。
1.《物流機械與設備》課程特點分析
1.1教學難度較大
一方面,本課程涉及的知識范圍廣、內容十分豐富。物流機械設備涉及運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送和信息等現代物流活動的各個環節,在本課程課堂教學中主要對包裝設備、集裝單元化設備、倉儲設備、裝卸搬運設備、運輸設備、流通加工設備、物流信息采集與傳輸設備的類型、性能參數、工作原理、適用條件及選用和配置等內容進行講解,知識點多且跨越度較大,是物流管理專業教學大綱中為數不多的與機械專業知識關聯性較強的課程。
另一方面,國內目前高校設置有物流管理專業的院系多為管理類、商學院類(參見表1),且大多數物流管理專業為文理兼收,導致物流管理專業學生缺失力學、制圖基礎、機械原理等前設課程的基礎,兼之欠缺對物流機械設備的感性認識,致使學生在課堂教學過程中普遍反映學習有難度,進而難以提高學習興趣。
1.2校內實訓條件有限
基于前述情況,《物流機械與設備》課程教學中結合直觀演示法、參觀教學法或者實訓法等教學方法更有利于學生接受和掌握。然而物流機械設備種類繁多,隨著物流機械設備技術朝著自動化、智能化、信息化、集成化、柔性化和標準化方向發展,新裝備、新技術層出不窮,設備更新速度很快,一所高校往往無法同時具備各式各樣的設備作實訓之用,同時建設校內實驗室或實訓場地,占地面積大、設備購置成本花費不菲,使在校內開展實訓條件受限(參見圖1)。
1.3校外實習安排困難
安排學生到企業實習,通過實習驗證和掌握課程內容,是一種很好的教學方法。目前國內高校物流管理專業的實習基地呈現多元化,涵蓋物流企業、生產制造企業、商貿流通企業,符合物流是復合型生產服務業的特點(參見表2)。但反映出一些問題,如單個企業的實習基地提供的有效崗位不足;單個物流企業擁有的物流設備種類有限,導致實習內容與教學內容不銜接,不利于學生系統學習和掌握課程內容;學生到企業實習,對企業正常生產秩序形成一定干擾,導致有的企業不愿意接收學生實習。以上因素導致安排學生到企業實習面臨諸多困難。
2.《物流機械與設備》課程教學改革措施
2.1教學內容改變
在《物流設施與設備》課程開始講授時,應充分考慮物流管理專業學生的專業背景和知識結構基礎,適當為學生補充部分識圖和機械基礎知識,為后面教學做好鋪墊。在教學過程中應充分利用物流機械設備的圖片和視頻,增強學生感性認識和提高學生學習興趣。同時,應通過就地取材、網絡收集、與設備廠商聯系等手段逐步建立豐富的教學資源庫并及時更新。
2.2適當引入案例教學
案例教學法是一種以案例為基礎的教學法,有利于鼓勵學生獨立思考、舉一反三,引導學生變注重知識為注重能力,加強教與學的雙向交流。筆者從與企業的科研合作項目中歸納凝練出若干案例,如郵政快遞企業郵件處理流水線設計、制藥企業成品倉庫設備系統設計等,通過案例教學,學生在對企業實際問題的分析與解決過程中,加深對物流機械設備在物流企業生產實踐中的具體功能和作用的實踐認知,取得良好的教學效果。
2.3引入研究性學習
學生自愿組合,一般4~5人為一組,由教師設置任務場景,學生通過自主分工,獨立完成資料收集與分析、關鍵信息提煉、解決方案設計及整合工作,最后撰寫書面報告并形成PPT,最后由教師在課堂上進行講評并打分,以此作為本課程平時成績。研究性學習不局限于對學生進行純粹書本知識傳授,而是讓學生參加實踐活動,在實踐中學會學習和強化各種能力,通過分析和解決問題,加強學生對知識的聯系和運用,充分調動學生學習積極性。
2.4校內外實訓基地建設
在校內實訓實驗室建設方面,應充分利用現有實驗條件,緊密結合教學內容,制定切實可行的實驗實訓內容。在場地和資金有限的情況下,可考慮引入物流機械設備模擬操作實訓軟件和仿真教學,在模擬實訓和仿真教學中,提高學生對物流機械設備的操作和管理能力。
在校外實訓基地建設方面,應充分發揮高校智力資源優勢和企業物質資源優勢,探索建設“校企合作”辦學合適模式,結合企業需求和教學要求,與校外企業聯合建設長期穩定的實訓基地。
一、機械類專業的課程特點及教學目標
機械類技能課程需要理論與實際課程緊密聯系,在實際教學工作過程中要加強對學生動手能力的培養和訓練。隨著社會生產力水平的迅速提升,機械技術也得到了迅猛發展,因此在日常教學中必須加強對學生動手能力的培養,以適應現代社會對應用型技能人才的要求。如《機械制圖》是機械專業學生的必學課程,這門課程既有系統理論,又有較強的實踐性,課程的目的是培養學生繪制、閱讀機械工程圖樣的能力和空間的想象力與思維能力,還要注意培養學生的自習能力、辯證地看待問題的能力、分析和解決問題的能力、審美能力等等。再如PLC技術等在機械加工中的應用越來越廣泛,而電氣技術的發展又使機械設備的智能化程度不斷提高,對從業人員的要求也越來越高。這就要求中等職業技術學校的教學必須提高技術含金量,培養出適應和適合社會發展的高水平應用型技能人才。
二、實踐教學的方法與實施
1.培養學生學技能、練硬功的興趣,幫助學生樹立自信心
俗話說興趣是最好的老師,技能訓練的前提是讓學生覺得有趣而樂意去做,找到自己學習的興奮點。如零件圖的閱讀,讓學生積極思考是不容易的,教師可以用游戲的方式,結合仿真教學,記錄學生的游戲積分,隨著積分的積累可以得到獎勵,這樣學生的積極性就可以調動起來了。在教學的過程中,學生就會去比較誰做得好、誰做得慢,積極性就會被激發起來。只要對自己的學習和訓練產生了濃厚的興趣,學生就會樂此不疲地學習和參與訓練。
2.革新技能實踐方法,理實一體效果佳
傳統式的機械技能訓練一般安排在理論教學完成之后,技能實踐訓練和理論教學存在脫節,學生難以做到用理論指導實踐,這樣一來,理論知識不能及時鞏固,教學效果自然不佳。為此,筆者采取理論實踐一體化教學的方法,有效地提高了課堂教學效果。如在講《機械基礎》液壓部分時,筆者將課堂搬到了實訓室,并提出液壓設備的動作如何完成的問題,學生就會自己到書中去找。用的是單向閥還是分配閥,接錯會怎樣?學生會主動去分析討論,直至得出結果。這樣擺脫了課堂上的理論教學,學生有了感性認識,再把這些內容放到實訓室里對照實物進行講解,讓學生邊聽邊做,他們就比較容易理解。又如,電機控制中電動機按鈕連鎖控制正反轉電路的工作原理很難理解,但在實訓室中讓學生看演示效果,并參與操作訓練,他們就能很快掌握其工作原理。理實一體化教學,不僅節省了時間,而且更易激發學生的學習興趣,使課堂效率顯著提高。
3.分階段實施教學,分步驟完成目標
對于中職類機械專業的學生來說,根據其對知識和技能掌握的程度不同,可以在實踐操作教學中分階段完成整個教學目標。第一階段,以最基礎、最簡單工量具的認識和使用為教學目標,要求學生能熟練使用工量具;第二階段,要求學生用簡單工藝進行零件加工,使學生掌握規范操作的基本要領及正確測量的方法、步驟;第三階段,設置故障教學,鍛煉學生的動手實踐能力,以此來實現學生綜合能力的鍛煉和提高;第四階段,采用模擬式的考核方式,訓練學生的實際操作能力。通過以上四個階段的學習,分解實訓的難度。學生既明確各階段的任務目標,又能建立自信心,教學過程實現了模塊化,教學效率倍增。
4.注重培養學生的創新意識和能力
在傳統教學中,都是教師安排好內容,學生只需要按照步驟進行操作即可。雖然能鞏固知識,但學生不必過多動腦,就談不上對創新意識的培養。為了使創新型人才的培養更加有效,教師可以對實習內容作一些修改。除了要求學生做一些驗證性內容之外,還可以增加一些設計性內容讓學生展開訓練。具體要求是,學生實訓之前,要對實習過程進行認真預習和分析,并寫出預習報告。預習報告包括工具選擇、圖紙分析、尺寸計算、工藝安排和合理的操作步驟等。工具的選擇由學生自己完成,教師只需檢查學生預習報告是否合理,操作步驟是否可行即可。這樣,學生由被動學習變為主動分析,教師只起引導作用,充分調動學生學習的積極性、主動性,鍛煉學生的自學能力、思維能力和創新意識。
三、教師自身素質的提升和發展
增加教師的專業進修機會,以適應技能教學的要求。教師必須加強教學技能和動手能力訓練,尤其是從事機械專業類課程教學的專業課教師。名師出高徒,教師的水平在很大程度上決定了大多數學生今后的發展和職業生涯。因此教師一定要在充分重視自身業務的提升,不能誤人子弟,要多下廠鍛煉和掛職,學習一線的最新技術和工藝并應用于教學。學校也要多提供這樣的機會和機制,讓教師樂于學習和提高專業技能,形成良好的教風和向上的氛圍。同時多媒體教學手段正被越來越多地應用于教學,其教學特色鮮明、教學內容豐富,教學情境生動直觀,構成了一種很實用的教學方式。教師除了在業余時間要加強專業技術能力的提高之外,還應加強計算機應用軟件的培訓和學習,以適應不斷發展的技能教學要求,做一個一專多能的專家型教師。
關鍵詞: 創新 實訓 機械制造
一、引言
隨著經濟全球化、教育國際化及科技發展的日新月異,中國要和平崛起,躋身于世界強國之列,整個國家就離不開創新精神,整個社會就離不開創新型人才。目前,每年畢業的大學生數量越來越多,社會的就業壓力愈來愈重,但是整個社會急切需要的專業創新型人才缺口也不小,如何將數量眾多的大學生培養成為社會急需的高素質創新型人才,是社會和高校必須面對和解決的現實問題。2007年,教育部提出當代大學生人才培養目標是培養出適應社會發展需求的創新型人才。2012年,教育部按照人才培養目標的要求,決定在“十二五”期間實施國家級大學生創新創業訓練計劃,旨在挖掘大學生的發展潛力,培養高素質創新型人才。國家級大學生創新創業訓練計劃內容包括創新訓練項目、創業訓練項目和創業實踐項目三類,本文僅涉及探討其中創新訓練項目對機制專業人才教育和培養的影響。
二、創新實訓平臺實施的現狀分析
創新訓練項目主要大學生團隊,在導師指導下,自主完成創新性研究項目設計、研究條件準備和項目實施、研究報告撰寫、成果(學術)交流等工作。建立大學生創新實訓平臺旨在整合校內師資力量、實訓資源,打造服務學生的實訓平臺,充分挖掘學生創新潛能,鍛煉學生動手實踐能力,將專業知識學以致用。
1.創新實訓平臺對機制專業的必要性。
機械工程主要涉及兩個方面,首先是設計、生產和制造出種類眾多的各式基礎的零件;其次是將這些零件按照規定的工藝要求裝配組成一個完整系統。要獲得完整機械產品,如汽車、飛機、輪船等,還需要添加電器控制、液壓傳動等其他輔部件。因應各式不同的需求會對零件的結構、形狀、精密度、強度有不同要求,按要求制造出合格的零件就離不開機制專業。事實上,大學本科中的機械制造專業稱為機械設計制造及其自動化專業,學習的內容主要包含三大塊:機械設計、機械制造和機械自動化,簡稱為機設、機制和機電。本文中機制專業是指大學本科階段的機械設計制造及其自動化專業,而不作特別的細分。
設置制造專業目標在于培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力,能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才。機制專業的學生應該清醒地意識到單純坐在課堂里是不可能掌握生產第一線的知識的,學生必須走出課堂,進入生產實踐環節之中,才能深刻理解自己需要學什么,應該怎么做。大學生創新實訓平臺應運而生,及時滿足了大學生的急切需求。搭建好的面向機制專業的大學生創新實訓平臺運行多年來,取得了顯著成績,鍛煉了眾多機制專業學生的實踐操作能力,訓練了自主學習能力,端正了學習處事心態。
2.創新實訓平臺對本專業學生學習創新能力的影響。
(1)學生動手實踐的機會增多,自主學習能力獲得提高。
按照創新訓練項目的要求,學生必須學會在指導老師的引導下,解決生產實際中面臨的各式問題。學生取得相應課題后,首先需要自己設計、規劃實驗方案,探討和論證實驗方案的可行性,然后實施實驗方案,撰寫科學報告和進行學術探討等內容。為了督促學生全身心投入到創新實訓項目中,要求學生獲得項目后,自行登錄“江蘇省大學生實踐創新訓練計劃項目平臺”,按照要求定期填報季度進展報告和年度結題報告。在規定的時間節點下,學生需要自我設計實驗進度,學會自我管理,避免辦事拖拉和敷衍了事,進而使得學生養成良好的自學習慣,培養管控能力。創新實訓這一過程教會了學生如何做科研,如何在實踐中發現科學問題和解決科學問題,全方位鍛煉了學生的學習能力。
(2)學生的團隊意識增強,交流協作能力獲得提高。
面向學生搭建的創新實訓平臺,提供給學生組成團隊進行合作交流的機會,增強學生的團隊意識。鼓勵參與項目的學生借助實訓平臺進行創新,并支持學生帶著創新成果參加校內外學術會議,為學生創新提供交流經驗、展示成果、共享資源的機會。
(3)學生學習的積極性提高,學習創新獲得增強。
學生參與大學生創新實訓平臺時,大多抱有自我追求新知識的強烈訴求,因為受到書本上基礎理論知識的限制,使得其創新能力得不到很好展示,但是通過參加實訓平臺,學生將會獲得極佳機會展示自己的才華。學生將課堂理論知識和工程實際應用相結合,使得枯燥無味的課堂學習變得更加生動,更加充滿實際意義。此外,因為有著扎實的理論基礎,學生的創新不再是無源之水,憑空想象,而是更加切實可行。
(4)學生規范化操作的意識增強,安全意識獲得強化。
目前,在校學生大部分時間是用于參與課堂教學活動,很難有接觸社會實踐的機會。少量安排了工廠實習,大多走馬觀花,根本無法滿足所有學生接觸到真實的工廠生產實際狀況,大多數學生對工廠還存在一些神秘感,對工廠生產的規章制度、操作流程等內容并不了解,甚至有學生覺得這些內容并不重要。學生在實訓平臺參與實習的過程,近似于學生參與工廠生產的過程,工廠相應的規章制度和安全生產要求,學生在實訓平臺內都要嚴格遵守,只有樹立高度的規范化意識和安全意識,才能培養出合格的機械工程師。
3.創新實訓平臺對本專業教師的教研科研能力的提高。
(1)推動教師教學方式的改革與創新,激勵教師在教研上追求更大的突破。
教師的教學方式既不是課堂上照本宣科,又不是簡單的知識點重復,更不是填鴨式講課。教學應該和工程實際問題相結合,不斷在課堂上增加新知識以開闊學生眼界,激發學生的學習熱情。此外,教師在指導學生進行創新實訓項目的過程中必然會遇到許多意料之外的問題,因此,為了能夠順利指導學生完成項目,教師就必須通過不斷學習進修充實自我,完善自我,突破自我?!耙o學生一杯水,老師要有一桶水”,教師指導學生進行創新實訓項目時,就不只是簡單地注滿一杯水,而是點燃一把火,徹底燃燒學生擁有創意的小宇宙。
(2)促進教師同行之間的交流,鼓勵教師深入企業學習。
教師引導學生走出課堂進入實訓平臺的過程,就是模擬將學生推向一線生產工廠的過程,讓學生充分體驗不一樣的校園生活。在此過程中,教師必須事先深入企業,與企業導師進行深入交流學習,以便對未來設計的創新實訓課題項目有更深刻的認識和理解;將企業課題帶回學校后還需要與同行專家進行交流、評估和科學處理,使得大學生能夠應用所學知識,并在學習少許課外知識后就能夠順利完成這些項目,畢竟大學生的課堂學習任務也不能耽擱。
三、對于創新實訓平臺發展的思考
1.同一樣的平臺,不同樣的任務。
實訓平臺是由多樣化的生產設備構成的系統平臺,學生可以根據自己的愛好和興趣,設計多樣化的任務,而不是簡單局限于傳統的機械設計和機械制造專業,可以是跨學科的、跨專業的任務,例如超精密制造中的化學機械拋光方法。具體設計化學機械拋光相關的訓練任務時,指導老師可以通過傳統的金屬表面拋光案例引導學生思考如何實現晶體表面的鏡面加工,這個看似簡單的制造工藝中可以引申出若干機械的、物理和化學的科學問題,通過綜合應用所學科學知識,解決實際生產問題,激發學生學習興趣。當然,涉及交叉學科的任務有很多,比如機械制造過程中的節能環保、綠色生產問題,機械制造工藝中的云數據平臺建立問題,機械制造過程中的質量管控問題,等等,這些都要求學生既有扎實的專業基礎知識,又有開闊的視野,勇于創新,敢于面對問題,善于學習思考,解決面臨的各式難題。
2.創新必須是源于真實的生產需求。
建立實訓平臺的核心目標是促進創新,然而創新并不是脫離實際的閉門造車。如果沒有相關生產實踐,不少學生就會為應付期末考試,獲得畢業學分而學習,這樣的學習目標勢必導致部分學生對大學生活期望值下降,學習變得枯燥無味。大學生創新實訓平臺帶來了企業的需求,企業的需要就是實訓的目標。通過實訓可以培養學生敬業負責的工作態度,經由企業獲得相關毛坯材料,指導學生加工出合格的成品,整個制作工藝過程來不得半點虛假,避免實訓中敷衍了事的現象的發生。在嚴格的實訓過程中,要求學生明白如何實現學以致用,凡事所作所為能解釋清楚為什么這么做,理由是什么。實訓內容源于生產實際,實訓過程中產生的創意將應用到生產實際中,這樣創新才能成為“有源之活水”。
四、結語
一方面,大學生通過參與創新實訓平臺接觸生產實際、了解技術創新,進而提高創新研究能力,成為社會需要的應用型、復合型與技能型人才。另一方面,高校通過創新實訓平臺提升本專業教師的教研科研能力,充分發揮高校的人才培養、科學研究和服務社會三大職能優勢,立足本土,服務地方發展和產業升級。
參考文獻:
[1]楊雄,周思柱,徐小兵.機械工程創新實訓平臺建設與實踐[J].長江大學學報(社會科學版),2009,04:332-333.
[2]楊雄,徐小兵,周思柱,張錦洲.開展創新實訓培養創新意識[J].科教文匯(上旬刊),2009,10:217+229.
[3]陳長生.開設創新實訓課程,切實提高學生機械創新設計能力[J].機械職業教育,2014,06:17-19.
[4]肖細梅.創新實訓教學模式提升人才培養層次[J].成人教育,2011,05:92-93.
[5]李耀富.實施大學生創新訓練項目對大學生創新能力培養的探索[J].中國職工教育,2013,18:22-24.
[6]徐小兵,楊雄,王本德.多層次模塊化機械工程實訓教學體系的研究[J].科教文匯(上旬刊),2009,11:33-34.
[7]王帥.特種加工創新實訓教學改革[J].電子制作,2013,16:165.
[8]張貽搖.淺談提高現代制造技術實訓基地管理、創新水平[J].江西藍天學院學報,2006,02:19-22.
關鍵詞:技能訓練;實踐教學;二維工作臺
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)48-0266-02
一、引言
當今世界高科技競爭和突破正在創造著新的生產方式和經濟秩序,高新技術滲透到傳統產業,引起傳統產業的深刻變革。而傳統的機械設計、機械制造專業在這場新技術革命中面臨著沖擊。為此,國家及時調整了專業設置,將原來的機械類專業統一調整為——機械設計制造及其自動化這一大專業。它實際上是將原來的機械類主要課程與電子學、信息技術、計算機技術、控制技術等有機融合而形成的一門綜合性、機電結合的學科,具有廣闊的發展前景。目前,在國民經濟各領域中,機電一體化設備以及生產過程自動化得到了廣泛的應用,對科技的發展起著重大的作用。機電一體化產品的功能,除了精度、動力、快速性外,更需要自動化、柔性化、信息化、智能化,逐步實現自適應、自控制、自組織、自管理,向智能化過渡。因此,對制造行業中的機電技術提出了許多新的和更高的要求。培養適應當今社會需要的具有創新性的人才是大學教育的主要任務。能否培養出具有創新精神和創新能力的人,關系到培養的大學生畢業后能否適應市場經濟的發展需求和競爭,是衡量高校辦學水平的標準。我校從06教學計劃開始,加強了實踐教學環節,增加了教學時間和內容,技能訓練就是新增的較重要的一項實踐教學。目前關于技能實訓的內容、方法等還沒有成熟的、可借鑒的先例,因此本文進行了有意的嘗試。對于機機械設計制造及其自動化專業學生來說,雖然液壓原理、數控技術、機電一體化、單片機技術等若干課程都有附屬于理論教學的實驗教學,但是這些實驗教學內容絕大多數是相對獨立的、驗證性的實驗,缺乏綜合性和創新設計。尤其是近幾年來,我國高等教育大規模擴招,而實訓教學條件建設卻沒有跟上這個步伐,實踐教育環節出現了明顯的弱化和軟化現象。傳統的教學方法重理論、輕實踐;重分析、輕綜合;重個體、輕協作,缺乏基本的技能訓練,培養的學生素質不高,實踐能力較弱,社會適應性較差。
二、技能訓練目的、內容和方法
1.技能訓練的目的和意義.技能訓練是在學生修完除畢業設計外全部理論和實踐課程之后的一次綜合性實踐教學環節。各個實踐性教學環節的目的不同,課程設計主要是對所學課程的加深理解和具體應用;認識實習、金工實習和生產實習等屬于基礎訓練,目的在于增加感性認識,培養動手能力,了解與本專業有關的生產實際,提高學習興趣,明確學習目的,為專業學習和專業技能訓練打基礎;專業技能訓練是職業能力培養的重要手段,主要以培養職業技能為目的。其目的和意義在于:(1)培養學生對所學知識的綜合應用、理論聯系實際的能力;(2)培養學生獨立發現問題、分析問題和解決問題的能力;(3)培養學生的動手能力和實際操作能力;(4)培養學生的合作意識、團隊精神和創新意識,為后續的畢業設計和就業打下基礎。
2.技能訓練內容.我校的機械設計制造及其自動化專業,在大三下學期分成機械設計、機械制造、機械電子及模具等四個教學方向,本文的實訓內容是針對機械電子教學方向設定的。實訓題目:平面運動工作臺機電系統設計.內容包括:(1)結構設計;(2)控制系統硬件設計;(3)控制系統軟件設計;(4)系統安裝調試。
3.技能訓練方法.學生以小組為單位,在組長的主持下根據選定的題目,集體討論確定整體方案;之后任務分工,每項任務的實施方案、方法和步驟,分別由學生各自獨立完成。指導教師只給出實訓方向,技術指標等,協助學生完成訓練任務。同時要求學生積極主動認真參加技能訓練,按要求獨立完成各項訓練任務,并寫出實訓報告。學生利用教研室、實驗室的實驗設備、裝置、測試儀器等條件,結合訓練題目,自己動手進行設計、安裝、調試、排除故障,小組學生之間相互協作。
三、技能訓練時間安排與要求
1.技能訓練時間安排。整個技能訓練安排在兩周時間內完成,大致的時間安排如下:(1)準備工作:閱讀有關參考資料,明確設計要求和工作條件,了解設計或控制對象,擬定設計計劃(2天);(2)設計方案論證及相關的設計計算(2天);(3)繪制相關圖紙(2天);(4)軟件編程(0.5天);(5)系統安裝與調試(2天);(6)編寫設計說明書(1天);(7)答辯(0.5天)。
2.技能訓練要求。學生以組為單位進行訓練,應完成以下內容:(1)設計方案論證及相關的設計計算,二維工作臺滾動絲杠螺母機構的結構分析、選擇與設計計算;工作臺步進電機的選擇與硬件配置;選擇合適的單片機,搭建硬件電路,進行步進電機的驅動控制,編程實現工作臺的運動。(2)繪制相關圖紙.平面運動工作臺裝配圖、硬件連接圖等。(3)軟件編程.軟件框圖及編程。(4)系統安裝與調試.硬件控制板制作、硬件系統連接、系統調試,并達到設計要求。(5)完成設計報告.按指導書中要求的撰寫內容、順序,完成設計報告。(6)考核.主要從兩方面對學生進行考查:(1)設計與計算能力;(2)實踐動手與調試能力。
四、實訓效果
通過四屆共260名學生的實踐,技能設計訓練得到如下教學效果。
1.通過技能設計訓練,學生將所學知識綜合運用到結構及控制系統的設計當中,大大提高了學生的理論聯系實際的能力。
2.學生從方案確定、圖紙設計、硬件制作,直到樣機調試,全部要親自動手,極大地調動了學生學習的積極性和主動性。
3.有助于提高學生的工程意識,同時培養了學生合作意識、團隊精神和創新意識,為后續的畢業設計和就業打下基礎。
實踐證明,綜合設計訓練有利于調動學生的積極性并鍛煉學生的動手能力,將自己所學應用于實踐,使得大學四年所學的課程得到融會貫通,對自己所學方向得到深刻的認識。從某種意義上講,綜合設計訓練更能引起學生的興趣、啟迪思維和培養創新能力。進入21世紀以來,面向社會發展、面向工程實踐已經成為高等教育的普遍發展趨勢。為此,我們要積極探索,不斷更新教育觀念,著力改革實踐教學模式,完善實踐教學體系,大力加強實踐教學基地建設。
參考文獻:
[1]李永海,隋秀凜,杜海艷,李建英,郭華.機器人方向綜合設計訓練教學模式初探[J].教育教學論壇,2011,(6).