高職機電一體化專業(yè)機電綜合實訓教學模式的實踐與探索

高職機電一體化專業(yè)機電綜合實訓教學模式的實踐與探索李湘?zhèn)?周文玲1黃偉明2 (1廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院,廣州，510300；2廣東自動化與信息技術(shù)轉(zhuǎn)移中心，廣州，510630)摘要：文章簡要闡述高職院校機電一體化專業(yè)機電綜合實訓的重要性。重點介紹了利用機電一體化技能競賽的形式創(chuàng)新機電綜合實訓教學模式的實踐。對有效實施機電綜合實訓所需要的條件進行了有益的探索。關(guān)鍵詞：高職機電一體化；機電一體化技能競賽；機電綜合實訓；教學模式 中圖分類號：G642The Practice and Exploration on Teaching Modes of Electromechanical Trainingin Senior Professional Mechanotronics SpecialityLi Xiangwei1 Zhou WenLin1 Huang Weiming2(1.Guangdong Industry Technical College;2.Guangdong Automation and Information Technology Transform Center)Abstract：This paper describes the importance of electromechanical training in senior professional mechanotronics speciality.Then ,the paper especially introduces the practice on teaching modes of electromechanical training based on the form of mechanotronics skill contest. At last,the paper discusses the necessary condition of practice on electromechanical training.Key words: senior professional mechanotronics speciality; mechanotronics skill contest; electromechanical training; teaching reform一機電一體化專業(yè)機電綜合實訓的重要性機電一體化專業(yè)培養(yǎng)的是具有機電一體化技術(shù)基礎理論和專業(yè)知識，能從事機電一體化設備管理、應用、營銷和技術(shù)服務工作等一線需要的高素質(zhì)高技能人才，即畢業(yè)生要具備機電一體化技術(shù)綜合職業(yè)技能。實訓是培養(yǎng)學生職業(yè)技能的重要手段，但目前部分高職院校的機電一體化專業(yè)學生缺乏機電綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的系統(tǒng)性培訓。機電一體化技術(shù)是一個系統(tǒng)工程，很多學生在畢業(yè)后往往只經(jīng)過機械或電氣技術(shù)的專項實訓，無法滿足一些需要機電綜合技能的設備安裝與調(diào)試、運行與維護崗位的工作要求；還有一些學生缺乏職業(yè)素養(yǎng)，缺乏職業(yè)道德和團隊合作精神，跳槽頻繁。但是如何培養(yǎng)學生的機電一體化綜合職業(yè)能力，令很多高職院校十分頭疼。原因在于部分高職院校的培養(yǎng)模式還不能完全適應行業(yè)的職業(yè)要求缺乏良好的行之有效的機電綜合實訓模式。因此，隨著職業(yè)技術(shù)教育改革的深化，在高職機電一體化專業(yè)教學中，有必要創(chuàng)新實訓教學模式，強化機電綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高實訓的效果。二機電綜合實訓教學模式的創(chuàng)新與實踐筆者是從事機電一體化專業(yè)理論和實踐教學的專業(yè)教師，同時負責機電一體化專業(yè)的教學管理工作，從2004年開始，曾多次帶隊學生參加全國性、市級、校級的機電一體化技能競賽，對機電一體化技能競賽的設備和賽制比較熟悉，也強烈體會到技能競賽對參賽學生機電一體化知識綜合運用能力良好的訓練效果。在征得學院、系各級部門同意下，嘗試創(chuàng)新實訓教學模式，在機電一體化專業(yè)051班的第四學期末增加機電綜合實訓，地點移至我院與廣東省自動化與信息技術(shù)轉(zhuǎn)移中心共建的氣電液電綜合控制實訓室，利用這里的機電一體化實訓設備，創(chuàng)造一個類似真實工作氣氛的實訓環(huán)境，采用機電一體化技能競賽的方式來訓練和培養(yǎng)學生的機電綜合職業(yè)技能。所謂機電一體化技能競賽，一般以國際技能大賽機電一體化項目為背景，利用先進的機電一體化器材（比較典型的是德國Festo公司生產(chǎn)的MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)），建立類似真實的工作任務，要求參賽學生以組為單位，在規(guī)定的時間內(nèi)需完成以下類似工作：對工作站進行功能分析，根據(jù)技術(shù)文檔的要求完成機械聯(lián)接、電路聯(lián)接、氣路聯(lián)接和PLC I/O 接口聯(lián)接等，并根據(jù)工作要求，編寫PLC程序，并調(diào)試整個機電氣系統(tǒng)確保工作站設備功能正確。它考查選手在機械、電氣、氣壓傳動方面的綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)，同時競賽緊張氣氛所帶來的“壓力環(huán)境”也為選手們在今后的工作生活中面對突發(fā)情況提供了準備。本次實訓采用的主要實訓設備氣動機械手是我院去年組織機電一體化技能競賽用設備，在鋪有鋁合金面板的工作臺上，通過可拆卸的聯(lián)接方式，如：螺釘、螺栓、法蘭、快速接頭等，將各種氣缸、磁性傳感器、氣管、電纜元件聯(lián)接，組裝成一個可以獨立動作的機械手，動力源為壓縮空氣，傳動方式為氣壓傳動，檢測元件為磁性傳感器，執(zhí)行元件為各種氣缸，通過旁邊一個三菱PLC控制柜，按要求通斷電磁閥來控制各氣缸動作，機械手有五個自由度，可以完成手臂旋轉(zhuǎn)、手臂前伸、手腕升降、手腕旋轉(zhuǎn)、手指夾緊等動作。所有機械、氣動、電氣元件都為工業(yè)標準元件，安裝方式也按照工業(yè)規(guī)范，如：氣缸的聯(lián)接、傳感器的安裝、氣管和電纜的聯(lián)接、走線和扎線的方式、線號的標注等等。PLC控制柜為獨立部件，通過插頭電纜和工作臺的端子排相聯(lián)接。本次實訓時間為5天，要求實訓學生3人為一組，在規(guī)定的時間內(nèi)，按照實訓指導書和實訓任務書的要求，完成兩個實訓項目：雙氣缸的順序動作和氣動機械手的順序動作。實訓任務書中有實訓項目所要求的機械安裝圖紙、氣路圖、機械手（雙氣缸）的動作順序、工業(yè)安裝規(guī)范、職業(yè)素養(yǎng)以及詳細的打分標準。實訓的安排也是由易到難，第1、2天進行雙氣缸項目，讓同學們熟悉實訓要求，培養(yǎng)和訓練基本技能，第3、4天進行較為復雜的氣動機械手項目。本次實訓還訓練和考查每組學生在實訓過程中的職業(yè)素養(yǎng)，如：實訓期間不能離開崗位、正確的使用工具、安全操作、正確擺放工具、整理雜物、清理工位等。每組同學實訓中需要帶電、帶氣調(diào)試時，需請示指導老師。完成項目，舉手報告老師，記下完成時間。實訓時間結(jié)束，所有小組停止動作，由實訓老師對每組實訓結(jié)果現(xiàn)場演示、點評、打分。最后一天各組同學按照正規(guī)機電一體化技能競賽賽制展開競賽，檢驗同學們的實訓效果，評定成績。整個實訓過程采用“誘思探究教學法”，誘導是教師完成的，而對整個工作任務的思考、探索、研究、進行則由每組學生完成。老師監(jiān)控整個實訓過程，盡量發(fā)揮同學們的積極性，通過技術(shù)資料讓每組同學明白工作要求和規(guī)范，通過不斷的公開點評，評出名次，讓每組間形成競爭，讓大家認識到不足，不斷改進和提高。最終全部學生都順利完成了本次實訓所要求的任務。在實訓后同學們所寫的實訓報告中，幾乎每個同學都有較為深刻的感受和收獲。鄧捷勇同學說：本次實訓使我的理論與實踐得到了很好的結(jié)合，既掌握了機電氣一體化應用技能，同時也讓我體會到工作必須耐心、細致、吃苦耐勞，一步編程錯誤或一條導線接線錯誤，都會導致設備誤動作或無動作；團隊合作的重要，在此次實訓中更突出，有了團隊的互相幫助，才能達到良好的結(jié)果。張永富同學說：本周實訓過得很緊張、深刻，有辛酸又有收獲，使我體會頗多；以前對機電一體化技術(shù)這個專業(yè)認識比較膚淺，通過本次實訓，將理論與實踐相結(jié)合，形成一個系統(tǒng)的綜合應用，深刻理解了機電一體化的概念和含義；在實踐過程中，要求我們在每一個步驟和環(huán)節(jié)都要保持嚴謹認真的態(tài)度，從設計PLC程序到連接氣路和電路都要認真對待，而且在連接之后還要認真調(diào)試，使機械運作平穩(wěn)、良好，等一切工作做好后，等待老師的檢查打分，這一切都好像使我們置身于工廠一樣，體會到了真正的工作環(huán)境。這樣的感想和體會還有很多，大家希望在今后的實訓都能采用類似的方式，這說明本次實訓不但提高了同學們的機電綜合技能，而且使他們的職業(yè)素養(yǎng)（如：工作態(tài)度、團隊合作能力）有了提高，達到了實訓的目的。三有效實施機電綜合實訓的必要條件 在實訓中，筆者特別邀請了廣東機電職業(yè)技術(shù)學院的相關(guān)專業(yè)老師進行現(xiàn)場觀摩指導，筆者和他們以及廣東省自動化與信息技術(shù)轉(zhuǎn)移中心的行業(yè)專家進行了實訓教學模式的探討，大家一致認為改革機電綜合實訓教學模式的必要性，認為要做好此類的實訓，達到良好的效果，需要具備以下幾個條件：1）需要有符合行業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)先進的機電一體化實訓設備和實訓環(huán)境。為培養(yǎng)學生真正的職業(yè)技能，一定要選擇真實的或類似真實的機電一體化實訓設備，如本次實訓所采用的氣動機械手，專門為機電一體化技能訓練而設計，其結(jié)構(gòu)組成、檢測方式，傳動方式、控制方式、執(zhí)行方式完全和真實設備一樣，部件全部采用工業(yè)標準元件，安裝和調(diào)試也符合工業(yè)規(guī)范，為滿足實訓要求，每臺機械手配有編程電腦一部和安裝工具一套。只有職業(yè)化的設備，才可能培養(yǎng)出職業(yè)化的人。 2）采取類似真實工作氛圍的實訓教學模式。如本次實訓采用機電一體化技能競賽的方式，讓學生分組，在規(guī)定的時間內(nèi)，完成實訓項目。這就相當于給一個班組一個工作任務，讓其按照安裝圖紙和工作要求完成產(chǎn)品的安裝與調(diào)試，實訓結(jié)果就是一臺真實的設備。由于具備一定的工作量，組與組之間有競爭，相當于形成了勞動競賽。工作的壓力要求本組同學進行分工，互相幫助，互相配合，便形成了緊張、進取、互助、團結(jié)的工作氛圍，讓同學們在實訓中既鍛煉了機電綜合職業(yè)技能，也切身體會到職業(yè)素養(yǎng)的重要性。 3）制定符合真實工作要求的、嚴格的考核辦法。本次實訓總評成績由平時成績、項目成績、實訓報告成績?nèi)糠纸M成，其中項目成績占60，平時成績和實訓報告成績占40。項目成績包括：項目結(jié)果的正確分、完成項目的時間分、完成項目過程中的職業(yè)素養(yǎng)分等等。為體現(xiàn)類似真實的工作任務要求，評分標準完全采用工業(yè)標準和規(guī)范，在實訓前以書面的形式發(fā)給大家，在全部小組項目完成后公開點評、打分，讓同學們在項目評分中，體會到將來的工作要求，促使他們在今后的學習和工作中以職業(yè)標準來嚴格要求自己。4）需要實踐經(jīng)驗豐富的專業(yè)教師。由于要培養(yǎng)學生的職業(yè)技能，要求指導老師既具備專業(yè)知識，同時具備良好的操作實踐技能，對機電一體化工作崗位的要求、行業(yè)標準和規(guī)范要非常熟悉。由于機電綜合實訓要求指導學生機械和電氣兩個領(lǐng)域的技能，需同時配備機械和電氣指導老師各一名，如果指導老師具有交叉的知識結(jié)構(gòu)就更好。參考文獻： 1 鐘波, 陳容, 馮云. 高職機電一體化專業(yè)實踐教學模式的改革與探索J. 職教論壇 , 2006,062 韓培慶高職教育實踐教學模式改革的思考J. 職教論壇.2006.63 何龍,祁傳琦, 項目教學法在機電一體化專業(yè)綜合實訓中的應用J. 成都航空職業(yè)技術(shù)學院學報 , 2005,(04) .4連香姣. “機電一體化系統(tǒng)設計與綜合實驗”的改革與實踐J.機電工程技術(shù).2006.95董啟廣,張玉民.電工電子實訓教學模式的研究與實踐J. 北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報.200