時間：2022-07-20 02:35:33
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摘要：近幾年，據學校就業(yè)部門統(tǒng)計，機械設備裝配與自動控制專業(yè)的學生就業(yè)存在專業(yè)不對口、就業(yè)質量不高的現象。通過調查，筆者發(fā)現主要是因為機械裝配工、操作工技術要求高，學生在校所學無法滿足企業(yè)工作需求。這反映出學校課堂枯燥的理論教學、鉗工實訓沿用單一的基本功訓練，與技校走內涵發(fā)展、畢業(yè)生高質量就業(yè)的趨勢不相適應，因此進行實訓教學改革勢在必行。
關鍵詞 ：教學改革裝配鉗工實訓
機械設備制造過程就是市場調研、設計、下料、制造毛坯、熱處理、機加工成零件、熱處理、裝配成機器設備、檢測合格、涂裝、售后安裝調試的過程。一臺機械設備，包含機械、液壓與氣動、電氣控制三部分零部件，三者有機結合，缺一不可。裝配鉗工實訓教學，應該圍繞學生高質量就業(yè)這一目標，培養(yǎng)學生具備一定的裝配圖讀圖知識，一定的機械裝配、液壓氣動系統(tǒng)、電氣設備系統(tǒng)的動手安裝調試能力。
一、成立教改與安全管理機構
由機械專業(yè)科長任組長，負責調查研究、結合本校實際提出鉗工實訓教學改革思路和構建實訓項目，負責項目實施過程的協(xié)調與改進。由相關專業(yè)教師任組員，負責項目實訓教學內容的制定與實施。由科長、任課指導教師和學生安全員組成安全管理機構，負責進行課前學生安全教育、日常教學的安全檢查與隱患整改，確保教學安全。
二、制定項目
以培養(yǎng)具備一定識圖能力及機械裝配、液壓氣動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)安裝調試能力的裝配工為目標，制定實訓教學項目如下。
項目一：平口鉗拆裝與零件測繪。主要內容為平口鉗的拆裝，平口鉗零件圖、裝配圖繪制，教學目的是讓學生熟悉平口鉗的結構與原理，掌握零件圖繪制、裝配圖讀圖知識。
項目二：平口鉗制作。主要內容為平口鉗的非標零件鉗加工，螺桿車削加工和平口鉗裝配，教學目的是讓學生掌握鉗工基本技能，普車基本技能和平口鉗的裝配技能。
項目三：CA6140主軸箱拆裝。主要內容為CA6140主軸箱傳動演示，CA6140主軸箱拆裝，教學目的是讓學生掌握皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動的裝配，掌握主軸傳動精度的調整方法，掌握雙向摩擦離合器和制動器的調整方法，熟悉傳動系統(tǒng)圖的讀取方法。
項目四：液壓與氣動回路的組裝與調試。主要內容為液壓、氣動、電氣元件認識，液壓、氣動回路的組裝調試與電氣控制回路連接，教學目的是讓學生掌握液壓、氣動元件的結構原理與應用，認識常用電氣元件的應用與接線方法，掌握液壓氣動簡單回路的組裝與調試。
三、項目實施
1.平口鉗拆裝與零件測繪
機械制圖與CAD科任教師作為項目負責人，對班級進行分組，發(fā)放平口鉗和工量具，指導學生進行平口鉗的拆卸，布置鉗座、活動鉗口、方形螺母、螺桿、鉗口板五個非標零件的測繪任務。學生分組自行討論，制訂工作計劃表，確定工作步驟和程序，經教師審核通過后，分工合作。教師依據工作計劃表，對各組進度檢查督促，巡回指導學生正確使用工量具、查閱制圖資料，糾正繪圖錯誤。測繪作業(yè)完成，各組內部自評后，教師逐組進行檢查評價，圖樣歸檔保管。
2.平口鉗的制作
鉗工工藝學一體化教師作為項目負責人，對平口鉗制作任務進行細分，下達各階段的實訓任務，分別是鉗座制作、活動鉗口制作、鉗口板制作、方形螺母制作、螺桿制作、平口鉗裝配。
教師根據平口鉗制作所涉及的鉗工基礎知識和技能進行講授，要求講透劃線基準的選擇，量具的讀數原理和計數方法，鉗工工具的應用范圍和正確使用方法，鉆床、車床的安全操作規(guī)程等專業(yè)知識；演示劃線、鏨削、鋸削、銼削、攻絲等鉗工基本技能和車床、鉆床的操作規(guī)范，分階段布置作業(yè)和進行安全知識考核。
學生以組為單位，在多功能教室閱讀全套零件圖和裝配圖，復習查閱《鉗工工藝學》《裝配鉗工工藝學》，討論制定各零件加工工藝規(guī)程，填寫零件加工工藝卡片，提交指導教師審核。
按零件加工工藝卡片內容，學生領取工量具和毛坯，在鉗工車間進行鉗座、活動鉗口、方形螺母、鉗口板的加工，在普車車間進行螺桿的加工。
平口鉗裝配，依據裝配圖樣和裝配工藝卡片，領取標準件，采取修配方法進行裝配，直至符合裝配圖樣的技術要求。
學生作品的評價與優(yōu)秀作品展示。首先各組分別對各自所制作的零件和平口鉗成品進行自我評價，互相對照完成初評。然后教師依照圖樣要求和自評結果，結合平時作業(yè)完成情況和操作的規(guī)范性進行綜合評價，選擇優(yōu)秀作品在車間展柜展出。
3.CA6140主軸箱拆裝
鉗工工藝學一體化教師作為項目負責人，對CA6140主軸箱拆裝任務進行細分，制定各階段教學內容，分別是主軸傳動知識學習，拆卸工具選擇與主軸箱拆卸，裝配基礎知識學習，裝配工量具的選擇與主軸箱裝配，主軸箱的調整與主軸旋轉精度檢驗，實訓總結與答辯。
教師通過CA6140主軸箱傳動演示、實物與多媒體結合講授，讓學生感性認識皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動，掌握傳動機構裝配基本知識和裝配基本要求。
學生以組為單位，編制CA6140主軸箱拆裝進度計劃，通過指導教師審核后，進行拆裝實訓，學習掌握以下裝配知識和技能：CA6140主軸箱拆裝所需的通用工量具和專用工量具的使用方法；螺紋連接、鍵連接、銷連接、過盈連接的裝配要求與方法；皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動的裝配要求與方法；摩擦離合器、滾動軸承、軸組的裝配要求與方法。理論與實踐相結合，實操訓練有效促進了學生學習理論知識。
考核評價穿插在拆裝過程中進行，拆裝技能和工作頁填寫規(guī)范綜合評價，技能考核項目有：卸荷式帶輪的裝配和帶輪跳動量的檢查方法，鏈傳動裝配與鏈條下垂度的調整方法，主軸箱箱體孔距、孔系平行度、孔中心線同軸度誤差的檢驗，齒輪嚙合質量檢驗方法，摩擦離合器和制動器的松緊調整方法、主軸旋轉精度的檢驗與調整方法。
4.液壓與氣動回路的組裝與調試
液壓與氣動技術一體化教師作為項目負責人，制定實訓各階段任務和工作頁，下達任務到每位學生。實訓內容與步驟依次為液壓與氣壓傳動原理學習，液壓氣壓元件拆裝與結構原理，液壓氣壓傳動回路與仿真訓練，常用電氣元件的認識與接線訓練，電氣控制回路連接與PLC編程訓練，液壓氣壓傳動回路的組裝與調試。
教師依據《液壓與氣動技術》教材編寫液壓與氣壓傳動一體化講義，向學生講授液壓氣壓傳動原理和在機械設備中的應用，使學生明確液壓氣動的重要性，提高學習興趣。
學生明確液壓氣動實訓任務，按照認知漸進而強化的學習規(guī)律，分階段進行訓練。第一階段對液壓氣動的動力元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件、液壓油分類認識，通過銘牌熟悉元件的符號、性能、應用范圍；第二階段通過元件拆裝訓練，學習元件內部結構原理，故障維修知識，進一步提高裝配動手能力；第三階段使用仿真軟件學習液壓氣動的換向回路、壓力控制回路、速度控制回路，然后在液壓氣動實驗臺進行回路組裝與調試，記錄學習回路的性能特性；第四階段常用電氣控制元件的分類認識，掌握元件符號、性能參數和應用，并進行接線訓練；第五階段通過PLC軟件學習，了解常用編程指令，掌握簡單控制回路的編程；第六階段在實驗臺上組裝自動控制的動作順序回路，行程控制的自動換向回路。
考核評價從安全知識考核，應知理論知識，元件拆裝、回路組裝與調試技能，日常行為規(guī)范四方面進行評價。
四、小結
關鍵詞: 亞龍YL-335B型自動生產線教學設備 教學實訓系統(tǒng) 項目訓練
1.前言
自動化生產技術是一門綜合性的先進制造技術學科,也是一門應用型技術學科,技術上涵蓋了自動化控制技術、傳感器技術、變頻與伺服控制技術、氣動與液壓傳動技術、制造工藝技術、機器人技術、計算機技術等多種學科與技術領域。近幾年來,國內先后從國外引進了大量的自動化裝備與生產線,但國內在這一先進制造技術領域的人才培養(yǎng)與實際市場需求方面一直存在很大的差距。國內高校普遍缺乏該領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上,結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構、設計方法、裝配與調試技術等內容帶進課堂,結合理論教學,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,即機械結構部分和電氣控制部分。整體結構如圖1所示。系統(tǒng)通過PLC聯(lián)網組成一個整體。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、旋轉氣缸等,并配套對應的磁感應開關,使用了日本Panasonic公司的Minas A4系列AC伺服驅動器,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沖壓機構下,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的小圓柱工件通過落料機構自動落入旋轉工作臺,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,實現工件的傳送功能。
2.2系統(tǒng)機械結構設計。
機械結構系統(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。每個單元的機械結構選用了不同尺寸、相同材質與結構的工件,進行加工與安裝。
2.3系統(tǒng)電氣結構設計。
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加工線,在該系統(tǒng)上可以進行氣動技術、傳感器技術、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,也可以在此基礎上進行相關的畢業(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、結構系統(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,通過真實再現企業(yè)現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“開關量控制”,到“模擬量控制”,再到“網絡通訊”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,鍛煉毅力,明白自己在相關領域進一步發(fā)展的方向和動力。
3.4以練促教,教改結合。
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。
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)境轉換、從理論到實際轉換、從課堂教學到工程現場真刀真槍技能轉換的新途徑,縮短了從學校課堂到工業(yè)生產現場的距離,從而提高了學生動手的能力。
4.結語
亞龍YL-335B型自動生產線教學設備現已投入實訓教學,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與伺服驅動、MCGS組態(tài)軟件調試、通訊控制等多種復雜綜合實驗。在項目訓練過程中,教師可根據需要由學生自己進行安裝、調試和編程,也可引導學生通過改變程序來改變生產過程,實現不同的模擬生產,實現基礎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.自動化生產線安裝與調試(第二版)[M].北京:中國鐵道出版社,2009.12.
關鍵詞：QCS-B氣壓實驗臺；氣動基本回路；綜合型實驗
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A
一、前言
《液壓與氣壓傳動》是一門實踐性很強的課程，是我校機電一體化專業(yè)主要的專業(yè)基礎課。我校機電一體化專業(yè)屬于專科，主要是為生產第一線培養(yǎng)應用型人才，這就要求畢業(yè)生具有較強的技術應用能力。前幾年我校在該課程的教學中，沒有相應的實驗設備，學生只是在課堂上學習書本上的知識，學習起來普遍感到知識抽象、不易掌握，很難達到為生產第一線培養(yǎng)應用型人才的要求。為了提高我校的教學水平，適應社會對應用型人才的要求，近幾年學校對實驗和實訓環(huán)節(jié)給予了高度的重視和支持，加強了實驗設施的建設，其中包括新建的《液壓與氣壓傳動》實驗室，購進了QCS-B雙面氣壓傳動綜合實驗臺與部分液壓元件，極大地提高了實踐環(huán)節(jié)的教學條件。
QCS-B雙面氣壓傳動綜合實驗臺是根據《液壓氣動傳動》、《氣動控制技術》等通用教材配套設計而成。集可編程控制和各種真實的氣動元件、各執(zhí)行模塊為一體，除可進行常規(guī)的氣動基本控制回路實驗外，還可以進行模擬氣動控制技術應用實驗、氣動技術課程設計；采用PLC控制方式，可從學習簡單的PLC指導編程、梯形圖編程，深入到PLC控制的應用；能完美結合氣動技術和電氣PLC控制技術，特別適用機電一體化等專業(yè)實訓考核。
該實驗臺配備了多種氣動元件，靈活的快換接頭和軟管，各元件的安裝和固定都非常容易，各種元件可以根據需要任意組合，搭成所需的實驗回路。另外，實驗臺配備的氣動仿真軟件，可以方便地繪制出符合工業(yè)標準的氣動回路圖，制圖的同時，還可以檢查回路圖的正確性。由于該軟件中元件參數的調節(jié)范圍與實際設備完全一致，所以可對設計的回路進行準確的系統(tǒng)模擬。學生可以充分發(fā)揮自己的想象力，利用該軟件設計所需的氣動回路，然后通過實驗臺，現場安裝、調試、檢測所設計的回路，驗證回路的正確性。
二、QCS-B氣壓實驗臺應用舉例
下面通過兩個實例說明QCS-B氣壓實驗臺在氣壓傳動實驗教學中的應用。
1 速度控制回路組成
實驗內容與要求：通過選用恰當的氣動元件(氣缸、控制閥等)，構成速度控制回路搭建，實現執(zhí)行元件的速度控制與切換，組成驅動信號自如的換切連接。要求學生獨立完成速度控制回路的設計，正確選擇相應元件，正確構建回路聯(lián)接，正確連接驅動信號，完成調試并正確運作。本實驗為設計實驗項目，要求學生發(fā)揮主觀能動性，多思考，通過實際操作完成實驗項目。
具體實驗步驟如下：
①仔細閱讀實驗指導書，根據實驗要求，運用所學理論知識設計、繪制氣動回路圖；
②根據設計的氣動原理圖，選擇所需實驗元件，并熟悉所選元件的工作原理及使用方法。
③安裝并調試實際的實驗回路；
④分析實驗結果，完成實驗報告。
圖1為采用快速排氣閥的出口節(jié)流調速回路圖。將二位三通手動換向閥切換到通氣位置，當電磁閥左位通電時，壓縮空氣經氣動三聯(lián)件到手動換向閥、電磁換向閥，再經過快速排氣閥進入氣缸的左腔，推動活塞右行。調節(jié)出口處單向節(jié)流閥的閥口大小，就可以控制活塞運動速度。當電磁閥右位通電時，壓縮空氣進入氣缸的右腔，推動活塞左行，左腔的氣體就通過快速排氣閥排到大氣中。
該實驗所需要的元件大致有：雙作用氣缸、二位五通單電磁換向閥、手動換向閥、氣動三聯(lián)件、快速排氣閥、單向節(jié)流閥、連接軟管、接頭等。
通過本實驗，可以使學生加深理解在氣壓傳動系統(tǒng)中各種節(jié)流調速回路的作用與常用控制元件的性能，提高分析、設計氣壓控制系統(tǒng)的能力與實際動手能力。
2 順序動作程序控制回路組成
實驗內容與要求：通過選用恰當的氣動元件(氣缸、控制閥等)，構成順序動作程序控制回路，實現多執(zhí)行元件的單、多往復順序動作，組成控制信號自動換切。
首先要提出順序動作的框架簡圖要求，要學生在實驗報告上繪制完成順序動作程序控制回路圖；由附錄選擇恰當的氣動元件(氣缸、方向閥、氣動三聯(lián)件、行程閥、接近開關等)，根據回路圖在實驗臺上構成順序動作程序控制回路搭建，連接程序控制單元等，組成能正確運轉的順序動作程序控制回路；操作并調試回路。
圖2為雙缸順序動作回路圖。當電磁閥左位通電時，壓縮空氣進入左缸的左腔推動活塞右行。此時右缸因沒有壓縮空氣進入左腔而不能動作；當左缸活塞桿靠近磁性開關時，電磁閥右位通電，左位斷電，壓縮空氣經右邊氣控換向閥左位進入右缸的左腔推動活塞右行，同時左缸回位；當右缸活塞桿靠近磁性開關時，電磁閥又回到左位，此時右缸回位，從而實現雙缸的下一個順序。
該實驗所需要的元件大致有：雙作用氣缸、二位五通雙電磁換向閥、單氣控換向閥、手動換向閥、接近開關、氣動三聯(lián)件、連接軟管、接頭等。還可用行程閥、氣控換向閥替代接近開關與電磁換向閥實現單、多往復順序動作回路。
通過本實驗，可以加深理解氣動系統(tǒng)中各種順序動作回路的實現方法，靈活掌握用行程閥、氣控閥、電磁閥、行程開關等組成各種順序動作回路，同時掌握如何與PLC繼電輸出單元，延時單元等配合來調整系統(tǒng)的方法。
三、效果與體會
在過去的實驗教學中，學生只是被動地根據實驗指導書的內容，進行常規(guī)的驗證性實驗。而現在學生利用QCS-B氣壓實驗臺，可以自主地完成從設計、繪圖、選件、組裝、調試的全部過程，大大提高了學生的主觀能動性。目前，我們根據實驗大綱的要求，設計了典型實驗和綜合型實驗，綜合實驗僅給出實驗要求，讓學生自己根據所給出的實驗要求設計一個回路，并要求這些回路可以完成給定的功能。還要求學生針對實驗過程，在實驗報告中闡述自己的設計思想、回路組成、搭建及調試步驟和過程，寫出實驗收獲、心得和體會。
通過氣動元件的選擇與復雜的連線，學生對各種元器件有了深刻的認識，提高了動手能力，培養(yǎng)了學生的獨立思考能力，使學生感受到原本枯燥的氣壓工作原理圖變成了生動的實物，原本復雜的零件結構圖變成簡單易懂的元件。學生對氣壓傳動有了實質的了解，對傳動元件及各個部位的運動和功能有了感性認識。
在學生獨立完成實驗的過程中，他們能夠提出自己的設計方案，并且馬上就可以利用實驗臺檢驗其設計的合理性。在安裝回路過程中，有些學生由于一時疏忽接錯了管路，在同學的幫助下，對所接回路進行仔細的檢查后發(fā)現了問題所在，讓學生感受到了集體力量的強大，為今后更好地適應工作崗位奠定了良好的基礎。另外，在幾個同學的不同設計方案中，經過研究，他們可以從中選取最優(yōu)方案，從而培養(yǎng)了他們的創(chuàng)造性和互相協(xié)作的團隊精神。
關鍵詞 氣動回路；理實一體化；氣動實訓
中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）04-0119-03
1 引言
機電一體化等相關專業(yè)的高等教育過程應以服務為宗旨，以就業(yè)為導向，以生產實踐教學為培養(yǎng)手段，以提高實踐能力為培養(yǎng)目標，為車輛、食品、機械等制造性行業(yè)培養(yǎng)有工程素養(yǎng)、有實踐技能的一線優(yōu)秀操作與指導人員。工程訓練是工科學生在高等教育階段最重要的實踐環(huán)節(jié)，在應用型復合人才培養(yǎng)過程中具有不可替代的位置。氣壓傳動是以壓縮空氣為工作介質來傳遞動力的控制信號的一門自動化技術。隨著工業(yè)生產自動化技術的發(fā)展，氣壓傳動在工業(yè)生產的各部分得到了廣泛的應用。
氣壓傳動實訓是現代工程訓練中比較新穎的實踐性教學模塊，是對學生進行機電一體化專業(yè)工程實踐能力培訓的重要過程，其教學成果可完善現代工程訓練體系，提高高等教育的教學質量與教學水平。
目前國內部分高校因經費缺少、重視程度不夠等原因，氣壓傳動實訓環(huán)節(jié)在各高校中開展的并不多。特別是在一些重點院校中，大量的教育經費被分配到了實驗室等教學環(huán)節(jié)，而對于與生產實際緊密聯(lián)系的實踐教學環(huán)節(jié)投入明顯不足。
為了解決上述問題，本文提出理實一體化教學模式下的氣動工程訓練教學方式，以工程實訓教學為背景，引入氣動教學內容，改善傳統(tǒng)的實訓教學模式，對實訓教學方案進行創(chuàng)新和改進。給學生提供充分的發(fā)揮空間，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的工程技術人才提供技術支持和開展平臺。
2 理實一體化氣動工程訓練教學內容的設計
傳統(tǒng)的工程訓練教學過程中，對氣壓傳動等實用性強的新型實訓內容并不重視，開展教學活動的高校十分少見，教學內容也并不規(guī)范。理實一體化氣動工程訓練教學內容在以往教學模式基礎上進行改進，結合實踐性教學環(huán)節(jié)中最有利于學生掌握教學內容要求的方式展開教學活動。
氣動工程訓練教學內容設計如下。
教學主題：氣壓傳動工程實訓的操作與設計。
教學目標：掌握氣壓傳動基本物理知識；掌握氣動控制元件的原理及特點；掌握連接簡單氣動回路的方法；掌握簡單氣動回路的設計方法。
教學情境：教師講解為基本形式，講解過程中穿插學生日常生活實際中常見的各類氣壓傳動案例。
教學形式：歸納式、實踐活動式等。
教學用具：氣源裝置、氣缸、方向控制閥、節(jié)流閥，連接管若干。
教學步驟：1）通過講解、示范演示的方式使學生了解氣壓傳動的基本工作原理；2）指導學生自行連接壓力控制回路、速度控制回路、往復動作回路、順序動作回路、延時動作回路等氣動基本回路；3）指導學生以二位五通手動換向閥的排氣節(jié)流速度控制回路為基礎，設計不同要求的氣動控制回路。
教學課時：4課時/機械類，3課時/非機械類。
教學思路：通過講解、操作等教學活動，學生可以理解各基本氣動回路的工作原理。
教學流程如圖1所示。教學過程中的主要內容可根據具體情況進行選擇。例如，單作用氣缸速度控制回路如圖2所示；順序動作回路如圖3所示。
3 理實一體化氣動工程訓練的教學實例
本文以二位五通手動換向閥的排氣節(jié)流速度控制回路及其等效回路的設計為例，采用理實一體化教學法，在工程實訓過程中對學生進行基本工程訓練。
所需元件：一個氣缸、一個二位五通手動換向閥、兩個節(jié)流閥、若干根連接管。
教師操作：連接系統(tǒng)。首先把二位五通手動換向閥的進氣孔P接到氣源上，二位五通手動換向閥上的出氣孔A接到氣缸的下端，另外一個出氣孔B接到氣缸的上端，排氣孔O1、O2各接一個節(jié)流閥。回路連接結構如圖4所示。
回路分析（講解）：打開氣源（壓縮空氣），看圖中的原始狀態(tài)是PB通，AO1通。即：壓縮空氣由P孔進入從B孔出來直接進入氣缸的上端，活塞桿下降，下降的同時氣缸里面活塞底部的氣體由氣缸下端的孔排出到二位五通手動換向閥的A孔，再然后到O1，調節(jié)O1側的節(jié)流閥，控制氣缸下端排出氣體的量，排氣的量直接影響氣缸上端進氣的量，從而就會看到氣缸下降的速度發(fā)生變化，氣缸運行速度的快慢取決于節(jié)流閥調節(jié)的大小。
教學互動：問答形式。讓學生思考問題：如何實現氣缸上升？
教師操作：換向，即動一動二位五通手動換向閥的小手柄。
現象分析：二位五通手動換向閥換向到了另一檔位上，進氣孔P不再和B通而是與A通（即PA，BO2）， 這時氣源的氣體（壓縮空氣）就進入到了氣缸的下端，活塞桿上升，活塞上部的氣體由氣缸上端的孔排出到二位五通手動換向閥的另外一個出氣孔B，再然后到O2。調節(jié)O2側的節(jié)流閥，控制氣缸上端排出氣體的量，排氣的量直接影響氣缸下端進氣的量，就會看到氣缸上升的速度發(fā)生變化。
教學總結：此回路中氣缸上升與下降的進氣量沒有受到任何元件的限制，氣缸的運行無論是上升還是下降，之所以產生速度變化是原因氣缸兩個方向排出氣體的量分別受到兩個節(jié)流閥的限制，調節(jié)各節(jié)流閥氣缸運行的速度隨之發(fā)生變化——排氣節(jié)流速度控制回路。
創(chuàng)新設計：給學生提供基本元件，按教師要求對氣動回路進行設計。
1）設計要求：用二位四通手動換向閥代替二位五通手動換向閥。答案如圖5所示。
教學總結：用二位四通手動換向閥代替二位五通手動換向閥同樣可以做出排氣節(jié)流速度控制回路。
思考題：二位四通手動換向閥做出的排氣節(jié)流速度回路與用二位五通手動換向閥做排氣節(jié)流速度回路的區(qū)別在哪里？
解答：顯然用二位四通手動換向閥做出的排氣節(jié)流速度回路氣缸上升、下降的速度是一致的，因為二位四通手動換向閥只有一個排氣孔。二位五通手動換向閥做的排氣節(jié)流速度回路上升、下降的速度是不一致的，因為二位五通手動換向閥有O1、O2兩個排氣孔。
2）設計要求：用二位五通手動換向閥做出的排氣節(jié)流速度回路達到二位四通手動換向閥做出的排氣節(jié)流速度回路的效果。
方案1：把圖4的O1、O2兩側的節(jié)流閥調等量。
方案2：在二位五通手動換向閥的O1、O2位置接一個三通，整個回路接一個節(jié)流閥，如圖6所示。
4 理實一體化氣動工程訓練教學的預期效果
理實一體化氣動工程訓練教學的教學模式旨在使理論教學與實踐教學相結合。密切結合教授與工程實踐的合作，相互學習，共同提高。將實踐教學同理論教學結合起來，讓學生直接參與到生產實踐中，在實踐操作過程中帶著設計目標，使學生真正理解理論知識，掌握氣壓傳動的基本原理、工作過程等，增強學生的學習興趣，使學生在學習、實踐及總結的過程中提高能力，達到事半功倍的教學效果。通過教學互長的形式，積極互動，探討創(chuàng)新，在教學中將理論與實踐相結合，充分發(fā)掘學生的創(chuàng)新、研發(fā)能力，培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的綜合能力，使課堂的教學質量和效率得到更大幅度的提高。
理實一體化氣動工程訓練教學成果應用到工程訓練中心氣動教學模塊當中，計劃開設兩學時的實踐/實驗教學課程，每年可承擔5000人次的教學任務。本教學模式的成果不但可以大大降低工程訓練的教學成本，還增加了實訓內容，擴充工程訓練內容，達到較好的教學效果。
本設計成果可應用于機械、汽車、材料、交通、管理、通信、電子、儀電、生物與農業(yè)等學科本科生的工程實訓教學環(huán)節(jié)。此外，本設計成果也可用于高等教育本科生教學階段高年級學生的生產實習教學過程。
5 結論
提出一種新的理實一體化氣動工程訓練教學解決方案，培養(yǎng)學生的工程設計、創(chuàng)新等綜合能力，提高工程訓練教學質量。對原始的氣動教學經過改革創(chuàng)新，結合教學實踐，用教學的實際案例在氣動工程訓練教學中啟發(fā)學生的開創(chuàng)性思維，調動學生的動手操作積極主動性，培養(yǎng)更多理論能力扎實、工程實踐能力強的機電一體化復合型人才。
參考文獻
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關鍵詞：自動化生產線 教學做一體化 任務驅動
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.182
1 引言
《自動生產線安裝與調試》是一門綜合性和系統(tǒng)性很強的專業(yè)課。綜合性是指在該課程中，機械技術、微電子技術、電工電子技術、傳感器技術、接口技術、信息變換技術、網絡通信技術、觸摸屏技術等多種技術有機結合，并綜合應用到生產設備中；系統(tǒng)性是指生產線的傳感檢測、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅動等機構在微處理單元的控制下協(xié)調有序地工作，有機融合在一起。通過該課程的學習可以使學生全面實踐工業(yè)控制自動化職業(yè)崗位所需的相關知識，具備在生產一線從事機電和自動化控制設備的操作、調試、維護、生產組織和管理及技術服務的能力，能有效提高學生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。
2 教學方法的選取
目前，在我國職業(yè)教育大力改革，更關注學生創(chuàng)新能力、解決問題能力的背景下，特別是職業(yè)教育強調“工學結合”的實踐性人才培養(yǎng)目標的定位下，《自動化生產線安裝與調試》課程采用“教學做一體化”的教學方法，以任務驅動教學，將課堂移到實訓室進行現場教學，通過情景教學，將理論和實踐有機融合，學生在做中學，學中做。這種教學方法相對于傳統(tǒng)的教學方法主要實現了兩個轉變，一是將以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心，二是將以教材為中心轉變?yōu)橐怨ぷ魅蝿諡橹行摹Ｔ诮虒W過程中，可將教學內容分成若干個工作任務，根據學生的個性特點將學生分成若干小組，每個工作任務由各小組成員分工協(xié)作完成，使學生能自主學習、協(xié)作學習，通過完成任務掌握必備的知識和技能，這樣不僅提高學生綜合運用知識分析和解決問題的能力以及團隊協(xié)作精神，而且也培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造才能。
3 教學內容的選取
以YL-335B自動化生產線為教學載體，該生產線包含供料、加工、裝配、分揀及輸送5個單元，涵蓋了傳感器技術、氣動技術、低壓電氣控制技術、變頻技術、步進電機技術、工業(yè)網絡技術、PLC技術、電氣系統(tǒng)的安裝與調試技術、機械系統(tǒng)的安裝與調試技術、系統(tǒng)的維護與故障診斷修復技術等，這是一個龐大而復雜的知識體系，教師需要緊緊圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標合理選擇教學內容。
教學內容的選取應遵循職業(yè)性、針對性、適用性和實踐性，即既要重視學生職業(yè)素養(yǎng)，使培養(yǎng)的學生適應企業(yè)對自動線的安裝與調試的需求，也要依據認知規(guī)律，內容安排由淺入深，由單一到綜合，依據這樣的原則，教學內容的選取首先應該從機電設備類企業(yè)的調研著手，了解企業(yè)的職業(yè)崗位需求，包括諸如生產線操作、生產線的控制編程、生產線的安裝與調試、生產線的維修、生產線的管理與維護等；其次明確崗位對應的工作任務包括生產輔助設備準備、生產線的調試與使用、生產加工工藝的制訂、PLC控制程序的編寫、機械電氣及驅動裝置的安裝與調試、故障的診斷分析與排除、生產線的日常管理與維護；再基于這些工作任務進行能力重構，需要學生具備機械結構的裝配能力、精度與靈敏度調整的能力、氣動系統(tǒng)的安裝與調試能力、傳感器的選擇安裝與調整能力、電路的布線、電氣設備的安裝與調試能力、變頻技術與伺服驅動技術的控制能力、PLC編程調試能力等；然后進行學習性任務的建立，包括：自動線結構與功能的認知、自動線的操作、單站的機械安裝與調試、單站的氣動安裝與調試、單站的傳感器安裝與調試、單站電氣線路的安裝與調試、單站PLC編程與調試、通訊設置及總線連接、整機調試運行及故障診斷與分析排除，結合這些學習性任務和YL-335B明確教學任務包括：自動生產線的認知、供料單元的安裝與調試、加工單元的安裝與調試、裝配單元的安裝與調試、分揀單元的安裝與調試、輸送單元的安裝與調試、自動生產線整機運行與調試。
4 教學組織和實施
教學實施的過程應在學校自動化生產線的理實一體化實訓室，如果有校企合作，則可在工業(yè)現場，由企業(yè)專家邊講邊做邊評的方式進行，這樣可使理論與實踐緊密結合，讓學生活學活用，大大激發(fā)學生的學習積極性，達到事半功倍的效果。
整個教學過程的組織和實施應該是以學生為主體，以教師為主導，將教學內容分成若干個子任務，每個任務的實施分為以下六個步驟進行。
4.1 提出任務
教師應根據教學內容與要求設定任務目標，提出具體要求，啟發(fā)學生思考要完成此目標需要哪些相關的知識和技能，哪些是學生已經具備的，哪些是需要新學的。學生領任務書，明確任務要求。
4.2 制定計劃
教師進行相關知識點的引入，啟發(fā)學生分析與討論，制定合理的計劃。同時要將學生分組，劃分學習小組時，教師要先對每個學生的個性特點、知識水平、能力及綜合素質有一個大概的了解，然后采用讓同組學生的理論能力、溝通能力、動手能力等形成互補，即“同組異質，組間同質”，通過這種分組方法，可以激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的競爭意識。學生分組自主分析與討論，進行任務的拆分和人員的分配，制定實施計劃。
4.3 方案決策
教師對各組所列方案進行點評，引導學生做出正確的決策方案。學生各組代表匯報計劃實施方案。
4.4 任務實施
教師督查整個任務實施過程，進行現場的組織和管理，指導學生安全規(guī)范的操作。學生各小組成員分工協(xié)作在規(guī)定的時間內完成任務。
4.5 任務完成情況檢查
教師巡視檢查各組學生完成情況，并做平時成績的記錄。學生各小組整理實訓臺，交驗任務完成情況。
4.6 分析評價
教師對學生任務實施的成果進行點評和總結，任務實施過程中遇到哪些問題，怎么解決的，并啟發(fā)學生進行任務的拓展分析與思考。學生自評、互評，總結，寫任務報告，進行拓展任務的思考與實踐。
5 總結
該課程的教學一方面實現了課崗對接，教學的過程就是以崗導學的過程，同時學生通過該課程的學習，可以到企業(yè)從事生產線的操作、控制與編程、安裝與調試、管理與維護等工作，也是學以通崗的過程。教學過程采用以任務驅動的教學做一體化方式符合學生學習的認知規(guī)律，能充分調動學生的主動性、積極性和參與性，學生在做中學到大量的知識和技能，實現了教學的整體優(yōu)化，保證了課程教學目標和人才培養(yǎng)目標的實現。
參考文獻：
關鍵詞 一體化教學 電氣自動化設備安裝與維修 教學實施
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
1 電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)一體化課程概況
（1）一體化課程應具備的基本特征：以國家職業(yè)標準和企業(yè)工作任務分析為依據，以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標，以典型工作任務為載體，以學生為主體，根據典型工作任務和工作過程設計課程體系和內容，按照工作過程的內在結構和學生自主學習的要求進行教學設計并安排教學活動，實現理論教學與實踐教學融通合一、能力培養(yǎng)與工作崗位對接合一、實習實訓與頂崗工作學做合一。
（2）電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)職業(yè)崗位任務調研。職業(yè)崗位任務是確定職業(yè)教育需求的基礎，通過問卷法、訪問法、觀察法和檢驗法對職業(yè)崗位任務進行資料的收集和整理，確定由工作指令、工作過程、工作關系、工作條件組成的資料包，為一體化課程教學內容的確立提供更為準確、鮮活的參考依據。
（3）電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)的培養(yǎng)目標。學校在深入調研電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)職業(yè)崗位任務后，確立電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)的培養(yǎng)目標。
學生應具有積極的人生態(tài)度、健康的心理素質、良好的職業(yè)道德和扎實的文化基礎知識。同時，學生還應具有以下專業(yè)能力：能讀懂并測繪較復雜機械設備的電氣控制原理圖；能進行簡單的鉗工操作；能使用常用電工工具，正確選用示波器、電橋、萬用表、兆歐表等常用電工儀表；能安裝較復雜機械設備的配電箱，并能調試整臺設備；能拆裝交流異步電動機、直流電動機及各種特種電機；能焊接典型電子電路，并進行測試；能分析、檢修、排除較復雜機械設備電氣部分的常見故障；能進行PLC的選型，構建及調試簡單PLC控制設備電氣系統(tǒng)，并能獨立解決調試中出現的問題，使設備正常運轉。
2 電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)一體化課程實施的保障措施
（1）人才培養(yǎng)目標與職業(yè)崗位任務要求對接。依據行業(yè)中電氣自動化設備安裝與維修的職業(yè)崗位任務要求，確立人才的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案。根據一體化課程教學改革基本原則，通過對區(qū)域內電氣自動化設備安裝與維修行業(yè)用人需求、畢業(yè)生工作能力現狀等的調研，制定企業(yè)化教學培養(yǎng)方案，設計一體化課程的教學標準。突出中等職業(yè)教育以就業(yè)為導向，以技能為本位的辦學特色。
（2）一體化師資隊伍建設。專業(yè)師資隊伍的建設是企業(yè)化教學模式實施過程中的首要條件，一體化課程實施是循序漸進的過程，一體化師資隊伍在實施一體化課程改革中需不斷地總結、研討，再對一體化課程中其他的配套內容做出調整，形成一個閉環(huán)循環(huán)提升體系。學校應通過一系列措施，使“雙師型”教師能夠駕馭一體化課程。學校可通過組織教師到工廠頂崗工作或參加技能競賽，以促進其操作技能升華；同時組織教師參加自學考試、網絡教育，以提高其理論教學水平；鼓勵教師參加教科研活動，以提高一體化教學組織管理能力和業(yè)務水平，促進教學質量的提高。
（3）開發(fā)一體化校本教材。教材應設定典型課程并模塊化，教材的內容應符合一體化課程教學標準，應根據學生就業(yè)的職業(yè)特征、職業(yè)成長規(guī)律和企業(yè)實際需求，遵循實際工作過程導向，由一體化教學師資隊伍編寫教材。教材也應符合用人單位的客觀需求，應著力使教材在教學過程中既可講授理論知識，又能將實踐操作與理論知識相結合。可根據職業(yè)崗位能力要求和生源基礎特征進行分析，在注重實用性和有效性的基礎上，進行一體化教材的編寫和校本教材的開發(fā)。
（4）一體化教學場地。教學場地是實現理論教學環(huán)節(jié)與實踐教學環(huán)節(jié)一體化的基石。一體化教學場地除了應滿足教學標準和課程教材的要求，還應力爭創(chuàng)設真實的工作環(huán)境，為學生提供體驗實際工作過程的條件。場地的建設包括實訓設備的購置、場地裝修、場地使用管理規(guī)則制定等。針對本專業(yè)課程特點，學校將現有的電力拖動實訓室、電工電子實訓室、PLC實訓室、常用機床故障排除實訓室、自動化控制實訓室等實訓室改造升級，不僅設備達到一體化課程要求，還要仿真工廠實際場景，讓學生理論和實訓環(huán)節(jié)都在一體化教室完成，同時能熟悉工作環(huán)境。
3 電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)一體化課堂教學過程
表1 氣動系統(tǒng)的安裝與調試情景教學六步法實施過程
在一體化教學實施過程中，教師是課堂的總設計師。一體化課堂教學效果的優(yōu)劣關鍵在于教師的導演。一體化課堂的教學過程是教學活動的啟動、發(fā)展、變化和結束在時間上連續(xù)展開的程序結構，更是強化教學、學習、實訓相融合的教育教學活動。一體化課堂教學過程可通過六步法來展現，六步法包括：資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價。如表1所示，以氣動系統(tǒng)的安裝與調試為例說明電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)一體化課程實施過程。讓學生學會本節(jié)課的課堂知識，理解、掌握本節(jié)課的課程內容，并能夠熟練操作相應課題實訓內容。
4 電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)一體化課程實踐成果
（1）學生課堂學習效果顯著提高。學生每節(jié)課都經過聽課、操作、讀書，特別是小組討論研討后，學習到了課堂知識，練習了動手實踐的能力，開拓了眼界。課堂學習效率明顯提高。
（2）學生自學能力明顯提升。現在學校使用的情景教學六步法，學生從傳統(tǒng)的填鴨式教學、灌溉式教學中解放出來，使其自主、自發(fā)地，帶著興趣，帶著明確的目的去學習。這種教學方法深受學生歡迎，學生從不愿學到現在的主動預習新課、查閱相關資料，自學能力明顯提升。
（3）學生團隊合作能力顯著提升。傳統(tǒng)課堂使學生沒有團隊合作的思想和機會，抑制了學生的社會能力的發(fā)展。六步法強調同學合作，強調團隊。在這種模式熏陶下，學生從慢慢適應到游刃有余。它使團隊合作的思想漸漸深入學生內心，培養(yǎng)了學生的團隊合作能力。
（4）教師一體化課堂組織能力顯著提高。情景教學六步法也使老師從傳統(tǒng)的滿堂灌模式中走出來，不單單是具備講課能力，還要求有一定的組織能力、協(xié)調能力、掌控能力。老師和學生們在一同成長，一同進步。在這種教學模式下，老師需要做更多的準備工作，突況也越多，通過準備、講解、組織、協(xié)調、總結等幾個課堂環(huán)節(jié)的一體化教學，教師的各方面能力和素質也在一步步提升。
參考文獻
［關鍵詞］SPOC；O2O；教學模式；設計；實踐
一、引言
2020年5月26日線上聽取了北京職業(yè)教育工作推進會，其中《關于深化職業(yè)教育改革的若干意見》強調要以課堂教學改革為抓手，支持學校充分利用信息技術開展人才培養(yǎng)模式改革，提升教學效果，滿足學生個性化學習的需求。在強化實踐的同時，鼓勵教師利用信息技術開發(fā)智慧課堂，促進學生自主、泛在、個性化學習。在“互聯(lián)網+”背景下，如何運用教學資源和教學模式推進高效教學模式的改革，提高人才培養(yǎng)的質量成為當前教科研工作的熱點。基于SPOC與翻轉課堂的理念，以“液壓與氣動技能訓練二課”為例開展O2O混合教學模式設計創(chuàng)新與實踐，推進課堂教學模式的改革，構建新型高效課堂。
二、在“液壓與氣動技能訓練二課”教學中應用的可行性分析
對基于SPOC與翻轉課堂的O2O教學模式在“液壓與氣動技能訓練二課”教學中應用的可行性進行分析，確保教學模式設計與實踐的可實施性。
（一）教學背景分析
“液壓與氣動技能訓練二課”是將理論知識的應用、實踐技能操作和職業(yè)素養(yǎng)教育進行有機融合，培養(yǎng)學生分析和解決問題的綜合能力，同時選拔優(yōu)秀學生代表學校參加北京市中等職業(yè)學校技能比賽或全國職業(yè)院校技能大賽，做人才儲備。二課是利用7、8節(jié)課余時間進行技能訓練，以往教學教師會準備PPT和相關知識點的視頻先給學生講，再進行實踐技能訓練。往往學生在上完6節(jié)課后會感覺疲倦，精力狀態(tài)較差，接著繼續(xù)聽課對知識的內化大打折扣，同時實踐技能訓練的時間不充分。二課學生主要來自二、三年級，學生理論功底薄弱，有不同年級的跨度，掌握知識層次與學習層次不同。液壓和氣動的元件結構比較復雜，同時元件的原理抽象，單從原理圖入手學生不容易理解和接受，在沒有理解原理的情況下，液壓與氣動回路運行實踐操作不易掌握，教學效果較差。教學模式的與時俱進，為提升學生學習知識的效率及實踐技能操作水平提供了很大的助力。
（二）教學模式分析
2020年上半學期通過京鐵電校微學習與自主測評平臺開展了線上“液壓與氣動技能訓練二課”空中課堂教學，線上教學模式得到學生普遍認可，但實踐技能操作脫節(jié)。沒有線下實踐技能操作的二課，線上知識不能有效地內化，因此教學效果并不理想。相比于線上教學，線下實踐技能操作和師生面對面的交流互動則更有助于促進學生對理論知識的內化。假如將理論知識學習的內容放在線下課堂進行，那么師生之間的交流互動的時間和機會都將相應減少，同時技能訓練的時間也相應減少，顯然難以實現對傳統(tǒng)教學的創(chuàng)新與教學成效的提升。在基于SPOC與翻轉課堂的理念中，SPOC（SmallPrivateOnlineCourse）是指小規(guī)模有限制條件的在線課程，其中Small是指學生規(guī)模數量相對小，相比MOOC（MassiveOpenOnlineCourse）是指大規(guī)模開放的在線課程，例如智慧職教平臺、中國大學MOOC（慕課）等知名平臺，而SPOC的規(guī)模一般在幾十人到幾百人之間。Private是指線上課程對學生加入有條件限制，加入者要達到課程要求才能加入SPOC的課程。OnlineCourse是指在線課程，即通常所說的網絡課程。翻轉課堂與O2O教學都充分發(fā)揮了線上與線下結合的教學優(yōu)勢，突破學習時空的限制，滿足學生個性化學習的需求，翻轉課堂中的線上學習、線下內化的教學理念為O2O教學開展提供了理念指導，而O2O線上線下隨時都可以進行知識傳遞與知識內化的教學思想是對翻轉課堂理念的進一步擴充。
（三）可實施性分析
首先該二課班有限制性入班要求和學生的數量，要測試合格后才能入選，以機電技術應用專業(yè)（3+2）和電氣技術應用專業(yè)（3+2）學生為主，該班限額招收20人左右。從以往教學經驗來看，學生學習更容易接受直觀、形象的教學方式，而且學生具有動手能力強等特點。以液壓與氣動系統(tǒng)裝調與維護項目的一體化教學，把知識化內容放在線上，線下課堂著重實踐技能訓練，線上理論知識與線下技能訓練相結合，用理論知識解決實踐中的問題，強化實踐能力教學，促使學生能夠自主學習，在做中學，在做中教，充分發(fā)揮學生的能動性。將線上教學與傳統(tǒng)課堂教學有機融合、優(yōu)勢互補，把線上學習資源與課堂的技能訓練結合起來，為此，以“液壓與氣動技能訓練二課”為例設計實踐基于SPOC與翻轉課堂理念的O2O混合教學模式。
三、翻轉課堂理念的O2O教學模式設計與實踐
（一）準備階段
本課程授課對象從二、三年級報名的學生中選拔，課前所有學生均需注冊京鐵電校微學習與自主測評平臺賬號，并加入“液壓與氣動技能訓練二課”QQ群或微信群。教師根據學生的掌握知識和技能操作的水平情況，分成不同小組，考慮到優(yōu)勢互補的原則，每個小組5~6人，同時每個小組在每一時段的學習任務不同，充分發(fā)揮學生團結協(xié)作、教師積極引導的作用。合理使用信息化的教學手段，提升課堂教學效率。基于京鐵電校微學習與自主測評平臺，利用智慧職教平臺的相關課程資源轉換成微課形式的教學內容，仿真軟件、動畫演示軟件內容、難度適宜的練習題等內容根據任務不同分別到京鐵電校微學習與自主測評平臺。以THPHDW-1型液壓氣壓傳動綜合實訓系統(tǒng)臺、氣動實訓室YL-102型氣電實訓綜合臺等實訓設備為線下課堂技能訓練提供有力的保障。
（二）教學階段
1．課前階段在線上學習時，學生登錄京鐵電校微學習與自主測評平臺，查看學習任務單（例如三位四通電磁換向閥換向回路）。通過觀看教師提供的液壓系統(tǒng)元件的微視頻、動畫演示內容，模擬液壓與氣動仿真教學軟件———液壓系統(tǒng)，如圖1所示，學生結合三位四通電磁換向閥換向回路微視頻及其他學習資源，嘗試分析回路原理圖，如圖2所示，開展自主學習與探索。在線上學生可以訪問“課程答疑”討論學習任務的內容，教師進行答疑解惑，學生在討論和聆聽教師或同學的建議過程中也可找出自己的不足之處，進行反思與總結。如果遇到個別疑問線上無法解決時，做好筆記，在線下聽老師輔導。借助京鐵微學習平臺的測試系統(tǒng)，完成本次任務的習題測驗。線下實踐技能訓練時，就本節(jié)課學習任務內容開展練習，進行理論知識內化以及技能的提升。首先是回顧課前知識，教師引導學生回顧三位四通電磁換向閥換向回路的知識點，用時大約8~10分鐘。對課前學習過程中存在的共性問題進行集中講解，在講解過程中，如果學生還有其他個別知識點有疑慮或不清楚，教師統(tǒng)一回答，其他同學聆聽的過程也是一個學習的過程。課前知識達成共識后安排學生進行實踐技能訓練，先用大約10~15分鐘，在安全的前提下讓學生嘗試去練習。教師不答疑解惑，加強巡視同時先不指導學生，觀察學生操作的過程。時間到后把學生再集中后統(tǒng)一解決初次練習過程中的問題，培養(yǎng)學生自主學習的能力。學生通過分享問題、解決問題的過程，同時實踐操作技能也相應提升。然后是技能的鞏固，給大約30~35分鐘時間繼續(xù)技能的鞏固練習。最后各小組成果匯報。學生利用手機將匯報信息上傳到京鐵電校微學習與自主測評平臺，教師把匯總的信息投影在大屏幕上，通過分析成果匯報，學生之間相互學習，互通有無，教師參與補充完善，同時為各小組的匯報成果打分。3．課后階段學生登錄京鐵電校微學習與自主測評平臺，對自己沒有理解的知識點可以利用課前的學習視頻再次觀看，促進知識點的內化。學生可以根據自身掌握情況，選擇難度較高的拓展性知識學習，例如三位四通換向閥中位的不同機能功能。學生在線下學習時，可以通過“液壓與氣動技能訓練二課”QQ群或微信群互動學習，就課堂中因時間限制沒有深入展開的話題，繼續(xù)討論探究。
（三）評價階段
課程評價采用過程性評價加總結性評價，其中過程性評價均包括線上評價與線下評價，其中每個階段過程性評價占10%，總結性評價占30%。在每個任務學習結束后要進行線上評價，教師借助京鐵電校微學習與自主測評平臺對學生的各項學習打分，使學生及時有效地得到反饋，通過學生成績分析對課堂教學提出改進意見。線下評價是小組匯報結束后教師進行評價，小組長評價。總結性評價則是在本學期的期末，教師以賽題的形式對所有學生進行線上與線下綜合考核。學期末總成績由過程性評價與總結性評價的結果確定。并把成績反饋給學生，使學生對本學期學習過程有總的了解，教師可為調整下學期的教學做參考。
文/卓建華?葉煥鋒?徐浙明
摘?要：本文介紹了學校機電專業(yè)省級實訓基地建設的經驗與做法。學校在構建機電專業(yè)省級實訓基地時, 以“一體化、系統(tǒng)性和示范性”為原則, 按照基礎技能實訓、核心技能實訓、綜合技能實訓、創(chuàng)新技能實訓四個不同層次的功能模塊分別設計, 構建了一個以學生實踐能力和職業(yè)技能培養(yǎng)為目標的“模塊化、組合型、進階式”的實踐教學課程體系，實訓基地的建設有力地推動了學校專業(yè)建設, 學生的實踐能力和職業(yè)技能普遍提高。
關鍵詞 ：中職教育?校內實訓基地?一體化
如何建設具有高質量、規(guī)范化、示范性的中職學校校內實訓基地，已成為當前中職教育課程改革能否順利進行的關鍵問題。筆者根據所在學校多年來的教學實踐以及創(chuàng)建省級機電專業(yè)實訓基地的經驗，探討并總結學校在構建機電專業(yè)實踐教學課程體系、建設校內實訓基地過程中的一些思路和做法。
一、中等職業(yè)學校校內實訓基地建設的重要意義
確立以適應市場需求的具有實踐能力和職業(yè)技能的高素質、技能型人才為培養(yǎng)目標，“以就業(yè)為導向，以技能訓練為突破口”，構建“做中學，做中教”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，是當前中職學校教育改革的根本任務，而加強實訓基地建設是完成這一根本任務的重要保證。目前，我國中職學校實訓基地主要是“以校內實訓基地為主，校外實習基地為輔”的形式存在。但長期受到傳統(tǒng)教學模式的影響，絕大多數校內實訓基地的實訓項目、設備、場景與企業(yè)現狀相去甚遠，學生只能進行一些驗證性實驗或是與企業(yè)真實情景相去甚遠的基礎性實訓；而對于校外實習基地，由于企業(yè)參與熱情不高，學生也只能進行參觀或從事簡單勞動。上述情況嚴重地影響中職教育人才培養(yǎng)的質量，阻礙了中職教育的發(fā)展。
紹興中專在總結近30年各類技能型人才培養(yǎng)的基礎上，通過廣泛的市場調研，確立了建設高質量、規(guī)范化、示范性的校內實訓基地的戰(zhàn)略方針。經過近幾年的建設，已成功建成“建筑專業(yè)實訓基地”“化工專業(yè)實訓基地”“機電專業(yè)實訓基地”等多個國家級、省級實訓基地，為學校培養(yǎng)高質量、高素質的技能型人才和創(chuàng)建國家改革發(fā)展示范學校打下了堅實的基礎。
二、校內機電專業(yè)實訓基地建設的基本思路
1.規(guī)范實訓基地的建設流程，確保專業(yè)實訓室建設質量
實訓基地的建設主要包括兩大部分，一是實訓基地的整體規(guī)劃，二是相關實訓室改建、擴建及新建方案制作及實施。兩大部分內容須按照科學、規(guī)范的流程進行，這是實訓基地建設系統(tǒng)性、規(guī)范性、先進性的重要保證。
（1）機電專業(yè)實訓基地整體規(guī)劃流程。機電專業(yè)實訓基地整體規(guī)劃包括結構和規(guī)模兩個方面。機電實訓基地的布局結構是通過對本地區(qū)行業(yè)、企業(yè)對中職機電專業(yè)人才職業(yè)能力的構成及預測進行分析，構建與之相協(xié)調的機電專業(yè)實踐教學課程體系，規(guī)劃與之相適應的專業(yè)技能實訓室建設項目。機電實訓基地規(guī)模的規(guī)劃須依據本地區(qū)行業(yè)、企業(yè)對中職機電專業(yè)人才需求分析，規(guī)劃、預測學校未來三年機電專業(yè)招生規(guī)模的，并以此確定實訓基地的建設規(guī)模。機電專業(yè)實訓基地整體規(guī)劃是學校機電專業(yè)實訓室的改建、擴建及新建項目申報的依據。
（2）機電專業(yè)實訓室建設流程。依據實訓基地建設的規(guī)劃方案，結合現有實訓基地建設資金，確定實訓室建設申報項目，并按照實訓室建設原則，制定“教、學、做”一體化的實訓室建設方案和設備招標方案。實訓室建設申報項目由教務處、實訓處初審后組織相關專家對項目建設方案、招標方案進行論證，通過后，交校務會議審批，只有審批通過后才能進入項目的實施環(huán)節(jié)。實施環(huán)節(jié)具體由學校總務處負責，專業(yè)教研室對建設過程進行監(jiān)控，并及時對建設方案進行調整。項目建設完成后由實訓處組織建設方、使用方及相關專家進行驗收。
2.科學構建實踐教學課程體系，合理完善實訓基地建設架構
（1）機電專業(yè)實踐教學課程體系的構建。通過對百余家相關企業(yè)的走訪與調查，筆者了解機電設備安裝調試、維護、維修崗位是機電技術應用專業(yè)就業(yè)的主要崗位，有80%的企業(yè)提出了具體的崗位要求。我們對調研的結構進行充分的分析后，清晰地得出機電設備安裝調試、維護、維修崗位的職業(yè)能力主要由以機械傳動機構核心的裝配與調試技術以及以PLC技術為核心的控制技術來支撐。這些技術從特性上來說是一個個層次清晰、相對獨立的技術模塊，而從崗位應用的角度來說又是以技術綜合的形式存在。其中機械裝配與調試技術包含識圖與制圖技術模塊、鉗工技術模塊、機械焊接技術模塊、機械測量與裝配技術模塊、機械傳動技術模塊、液壓氣動技術模塊；控制技術包含基礎電子產品裝配技術模塊、照明技術模塊、繼電器控制技術模塊、電氣儀表使用技術模塊、PLC技術模塊、變頻技術模塊、觸摸屏技術模塊、傳感器技術模塊、伺服控制技術模塊。因此，按照“以能力為本位”的課程觀，圍繞提高學生機電設備的安裝、調試與維修技術核心技能和綜合應用能力的思路，建立了模塊化、組合型、進階式的，能涵蓋基本技能訓練、專業(yè)核心技能訓練、專業(yè)綜合技能訓練專業(yè)創(chuàng)新技能等不同的教學層次的課程體系。
（2）機電專業(yè)實訓基地建設的整體架構。根據學校機電專業(yè)實踐教學體系來架構實訓基地。基地共建有由機械識圖與制圖、機械CAD、鉗工、機械焊接等類實訓室構成的機械基礎技能實訓中心；由照明線路安裝、電子產品裝接、繼電器控制三類實訓室構成的電工基礎技能實訓中心；以PLC應用技術為核心，融合氣動技術、變頻器技術、觸摸屏技術和傳感器技術等以控制技術學習為主要目標的光電氣一體化實訓中心；以液氣壓技術為核心的，融合PLC技術、觸摸屏技術和傳感器技術等以液氣壓傳動技術學習為主要目標的光電液氣一體化實訓中心；以伺服控制技術、機械傳動技術為核心，融合PLC技術、機械測量與裝配技術等以機械傳動與裝配為主要學習目標的傳動與控制一體化實訓中心等。
3.合作研發(fā)實訓裝備，提升專業(yè)核心技能、綜合技能的訓練水平
機電綜合技術融合了機械、電子、電氣等多個技術模塊，具有很強的實踐性，其對應的實訓設備是機電綜合技能實踐教學中必不可少的物質載體和技術保障。為此，我們對市場上各類機電技術實訓設備進行了分析，認為現有的實訓設備技術含量低、適應面窄，缺乏真實性和教學性的有機結合，難以承載機電專業(yè)學生應用技能的提升。究其原因，一是教學設備廠家利字當頭；二是研發(fā)人員少，技術力量單薄；三是沒有現場教學經驗。因此，不可能研制出既具有現場設備真實性又適合教學現場的實訓設備。當然，教師自行獨立研制也不可取，一方面受生產場地、生產設備等客觀條件的制約，另一方面制作設備也不是教師的長處。因此，要充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，各取所長，走聯(lián)合研制的道路。
在設備的研制過程中，實訓室建設項目組注重對生產性企業(yè)、教儀企業(yè)和兄弟學校的整體調研，始終堅持適應企業(yè)和教學需求的適應性原則、體現生產現場職業(yè)特點的真實性原則、跟蹤技術前沿的先進性原則、提供多方位服務的開放性原則。經過兩年的建設實踐，我們相繼開發(fā)了由基礎平臺和典型應用平臺一體的系統(tǒng)性實訓設備。其中基礎平臺主要承載核心技術的基礎性訓練，而典型應用平臺主要承載以核心技術為中心融合其他技術的綜合應用技能。一方面可真正實現“項目驅動邊學邊做”，另一方面使“基于工作過程、創(chuàng)建真實應用情境”為特征的實訓項目教學得以開展。
三、機電專業(yè)校內實訓基地建設的初步成效
機電專業(yè)校內實訓基地的建設緊緊圍繞高素質、技能型人才的培養(yǎng)目標，牢牢把握建設的基本原則，強化了學生實踐能力和職業(yè)技能的訓練，突出了核心能力與綜合能力的培養(yǎng)，對學校機電專業(yè)的建設和技能型人才培養(yǎng)中發(fā)揮了極其重要的作用，取得了顯著的成效。
1.專業(yè)建設取得重大進展
以機電專業(yè)校內實訓基地為依托，加強專業(yè)內涵建設，在進行人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新，形成具有紹興中專特色的職業(yè)能力“遞進式·分階段”工學結合人才培養(yǎng)模式的基礎上，開發(fā)與區(qū)域內企業(yè)崗位技能相對接的“項目引領、任務驅動”式的系列化教材，使機電專業(yè)“教、學、做”一體化校本教材的完備率達100%，保證了一體化教學的需要。
2.學生的實踐能力和職業(yè)技能普遍提升
依托機電專業(yè)校內實訓基地“模塊化、組合型、遞進式”的實踐教學課程體系及系列化的訓練，夯實了學生的專業(yè)基礎技能，強化了學生的專業(yè)核心技能，提高了學生綜合技能的應用能力。近幾年來，學校機電專業(yè)學生在職業(yè)技能考證中，初級工考證通過率保持在100%，中級工考證通過率保持在98%以上；畢業(yè)生就業(yè)率保持在99%以上；在技能競賽方面，市級、省級、國家級技能競賽獲獎率均在90%以上。近5年來，組隊參加全國職業(yè)院校技能大賽共獲一等獎10項14人次，二等獎8項14人次，三等獎1項1人次。
3.師資建設水平明顯提高
依托實訓基地建設，專業(yè)課教師的職業(yè)能力得到顯著的提升。通過“組合型”實訓室的構建與使用，專業(yè)教師機與電跨界的專業(yè)技能得到明顯提升。同時依托實訓機電的建設，“教、學、做”一體化的教學模式得以有效實踐，使機電專業(yè)專業(yè)課教師教學能力得到明顯提升。在教研室專業(yè)課教師23人，雙師教師22人，職業(yè)技能鑒定員10人，全國職業(yè)院校技能大賽優(yōu)秀指導教師6人，浙江省技術能手3人。
4.服務社會的功能得到充分發(fā)揮
近幾年來，基地先后與紹興電力局、紹興市安監(jiān)局、紹興市農辦、紹興市人力資源與社會保障局等開辦了進網作業(yè)電工取證班、電焊工培訓班、維修電工考證班等共64期，培訓人數達3769人次，基地服務社會的功能得到了充分的發(fā)揮。
參考文獻：
[1]童如山.“以就業(yè)為導向 以能力為本位”的技能培養(yǎng)模式構建[J].職業(yè)教育研究,2008(9).
關鍵詞：高職院校：機電一體化；綜合實訓；項目教學法
高職院校的培養(yǎng)目標是生產、建設、管理和服務第一線需要的高素質技能型專門人才 這一培養(yǎng)目標決定了重視實踐教學是高職院校的一大特色.是實現高職人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié) 實踐教學有利于培養(yǎng)學生的實際動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、敬業(yè)精神和責任心；同時，也是學生完成專業(yè)知識向專業(yè)技能轉變、學生角色向員工角色轉變的重要過程.并可為學生將來的職業(yè)生涯發(fā)展奠定堅實的基礎。
隨著現代化工業(yè)生產的迅速發(fā)展.自動化控制技術的集成應用正起著越來越重要的作用。由氣動、液壓、傳感器、PLC、網絡及通訊等技術的相互滲透而形成的機電一體化技術.已成為當今工業(yè)科技的重要組成部分，它的應用范圍涉及工業(yè)、農業(yè)、交通、能源、國防等眾多領域。自動化程度極高的先進設備的廣泛應用.必然需要大量掌握機電一體化技術的技能型人才從事機電一體化設備的操作、維修、檢測和管理工作 為了適應區(qū)域經濟和高新技術產業(yè)發(fā)展的需要，滿足社會的需求.高職院校在機電一體化專業(yè)開設機電一體化綜合實訓.進行項目實訓課程教學探索.目的是培養(yǎng)學生的職業(yè)技能和職業(yè)素質.為進入企業(yè)頂崗實習做好準備.最大限度地增強對就業(yè)崗位的適應性。
1.實訓課程的目標
機電一體化專業(yè)綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網絡通訊技術于一體的專業(yè)技能綜合訓練課程 課程緊扣機電一體化技術的核心技術環(huán)節(jié)，即檢測、控制與執(zhí)行三大技術環(huán)節(jié)展開.同時引入最新的網絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養(yǎng)學生實踐能力為中心和以培養(yǎng)學生素質為中心的原則.通過實訓.使學生既能掌握機電一體化專業(yè)理論知識.義能從事機電設備或自動化生產線操作、安裝、調試、維修、維護以及設計改造等方面的工作，并具有良好的職業(yè)素質。
2.實訓課程的內容與模式
圍繞實訓目標.綜合實訓的內容應根據本專業(yè)所對應的職業(yè)崗位群確定 機電一體化的綜合實訓可以選擇某一生產流程的模擬控制系統(tǒng)或典型的機電產品為實訓載體.通過對某生產流程或產品的模擬仿真控制.掌握生產崗位的控制操作技術 我校選用了自動化生產加工系統(tǒng)（Modular ProductionSyste111簡稱MPS）.在實訓過程中以該系統(tǒng)為載體.以工作任務為中心，按照工作任務的相關性來組織課程 在教學內容組織上.基本理論以必需、夠用為度，以學生為主體.以培養(yǎng)能力、提高學生綜合素質為目標.并采用行之有效的項目培訓模式 所謂項目培訓模式.就是打破教材本身的框架.圍繞一個典型設備展開.將學習過程分解成若干個小任務.并結合實際操作.將所要求的知識點、能力點和職業(yè)素質融于培訓過程 訓練時，首先結合實際的裝置.了解該裝置所能完成的任務及工作流程。其次.分析該裝置的硬件組成.讓學生明白各部分硬件的組成元件.各自完成何種功能：再說明本設備所包含的技術和應掌握的知識點.然后通過實際操作，如拆裝、調試、故障診斷、維修及保養(yǎng)等，掌握機電設備的裝配、操作和維護該設備應具備的能力 再次.將所要掌握的知識點和技能歸類.并做一定的延伸，使部分能力較強的學生有所發(fā)展。
3.實訓課程的時間安排與實訓條件
機電一體化綜合實訓課程是在完成主要專業(yè)課程的理論學習和各主要技能專項實訓后.在學生進入企業(yè)實習或就業(yè)前，綜合運用本專業(yè)（崗位）的主要知識和技能，在校集中進行的綜合性、系統(tǒng)化訓練，實訓時間為四周 我校建立了機電一體化實訓基地，由師生參與自主研制的PI C實訓室、校企共同投入建設的氣動控制技術實驗室及自動化生產加工系統(tǒng)實訓室等組成.供開展實訓課程使用.并且實訓期間實訓室進行開放式管理。
4.實訓課程的考核方式
為突出學生的能力培養(yǎng)，對機電學生考核的標準為：（1）是否有創(chuàng)新，即能否運用所學的理淪知識分析、處理實際問題，能否就所給的條件提出合理的觀點和可行的處理方法；（2）識圖能力和動手能力；（3）是否能搜集資料，報告內容是否合理；（4）是否有團結協(xié)作精神：（5）寫作與表達能力；（6）計算機應用能力等。考核的形式：理論與技能考核相結合。考核成績的評定：理論測試成績占20%；實訓報告成績占25%：實踐環(huán)節(jié)占55% .其中拆裝操作占20% ，編程、調試與排除故障占25% .安全與環(huán)保意識考核占10%。
機電一體化綜合實訓的實施過程綜合實訓可促進教學與就業(yè)崗位的零距離對接 一般是針對崗位群.培養(yǎng)的學生應具備與就業(yè)崗位零距離對接所要求的綜合職業(yè)能力 以往的課程教學比較強調課程中知識點和單項技能的掌握.忽視知識與技能在實際工作中的綜合應用。
