高职《自动化生产线安装与调试》课程教学改革研究与实施

【摘 要】本文提出了《自动化生产线安装与调试》课程改革的具体思路及方法，介绍了课程改革的具体实施方法，并对课程改革的未来发展方向进行了展望。

【关键词】自动化生产线 安装 调试 课程改革

一、课程改革的原则及思路

《自动化生产线安装与调试》课程贯彻校企一体、工学结合课程理念，针对陕西包装、军工生产、医药、船舶等企业中自动化生产设备的安装、运行调试、检测维护的需求，按照自动化设备安装员、设备调试员的行业标准，融入中高级维修电工职业标准，以简易组装件生产自动线的控制程序设计，气动回路设计及仿真、运行调试到正常运转的工作过程，设计教学内容、安排教学顺序。

在对自动化设备安装员、设备调试员岗位能力充分调研与分析基础上，选择MPS操作手站调试与运行，MPS各工作站气动系统设计，加工站调试与运行，安装站调试与运行，搬运分拣站调试与运行， MPS各工作站组态监控为教学项目。教学项目安排从简单到复杂、从单一到综合，通过所有项目的学习，把我们的学生从设备调试员，维护员的生手培养成熟练工。整个课程为104课时，设计六个项目。项目一 MPS操作手站调试与运行；项目二 MPS各工作站气动系统设计；项目三 MPS加工站的调试与运行；项目四 MPS安装站调试与运行；项目五 MPS搬运分拣站调试与运行；项目六 MPS各工作站组态监控。

二、课程教学改革的实施方法及过程

本课程采用理实一体化教学模式，课程以工作任务为导向，主要采用项目化教学方法。根据确定的学习情景，学生以团队的形式，制定工作任务计划，教师与学生协作，完成项目教学任务。

以“以项目为主线”并进行分解，以若干“任务”为支撑，在将新知识融入其中，由浅入深，层层展开。将知识点和操作技能要点穿插到各个学习情境中进行学习。在以工作过程为中心的教学模式，教师是工作过程的组织者和协调人，学生是学习工作的主体。在整个学习过程中，教师要引导学生清晰地知道所学知识有什么用，怎么学，怎么学得更好。在“资讯――决策――计划――实施――检查――评价”完整的“六步骤”方法组织教学，六步骤具体如下：第一步，布置团队工作任务。第二步，利用各种教学资源独立学习，收集整理解决方案的资料，然后小组讨论确定解决方案。第三步，小组讨论确定工作计划。第四步，按照既定的解决方案实施，记录实施过程的现象和数据。第五步，按照职业标准进行检查，小组讨论进行评价工作完成过程中较好和不足的部分。第六步，组织学生自评和互评，教师对学生的评价。

下面以项目一操作手站的调试与运行的第五个子情景――操作手站运行过程的控制的实施过程为例，介绍以上六步是怎样具体实施的。实施该子情景的工作任务时学生已经完成操作手站执行元件的基本控制，时序控制，顺序控制等子情景的工作任务，该子情景的工作任务是在完成前面子情景工作任务的基础上，综合应用前面子情景的工作成果对操作手站的整体运行进行控制，培养学生面对复杂设备运行过程时的PLC控制程序设计与调试的能力，为后续自动线的整体控制与调试做好铺垫。

本次任务设计6个教学步骤：

一步：资讯。老师：交代工作任务---设计MPS操作手站PLC控制程序并调试通过，要解决这一问题，讲授PLC顺序功能图的画法，顺序功能图转换为梯形图程序的方法，梯形图程序的编写与调试方法，给出操作手站的I/O分配及操作手站的运行过程，操作手单元上位机与下位机间的PLC程序传送方法。学生：认真学习顺序功能图的设计方法，PLC指令的使用方法，顺序功能图转换为梯形图的方法，学习西门子STEP7开发环境的使用方法及程序调试的方法与技巧。

二步：决策。老师：观察和记录小组对操作手站运行过程的分析情况，顺序功能图的设计情况，PLC控制程序的设计情况，解答学生讨论时提出的问题，对不能正确设计顺序功能图及梯形图程序的小组予以引导。学生：小组成员展开讨论，分析操作手站的运行情况，据此设计描述操作手站运行情况的顺序功能图，通过分析对比确定控制程序编写方法及流程。

三步：计划。老师：观察和记录小组设计的MPS操作手站的顺序功能图及由此得来的梯形图程序，对学生制定的方案合理与否不给予校正，让学生自行摸索。学生：根据小组的讨论分析的结果，共同制订使操作手站正常运行的工作计划，做到人员合理分工，目标明确。

四步：实施。老师：观察和记录各小组进行操作手站运行过程PLC控制程序设计与调试的工作步骤等情况，引导不能正确设计与调试操作手站PLC控制程序的小组重新制定方案，对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正。学生：按照上一步制定的计划，团队成员各司其职，完成描述操作手站运行过程的顺序功能图的设计，编写操作手站PLC控制程序，在操作手站上调试PLC程序，使得操作手站按照要求运行

五步：检查。老师：检查程序的运行是否使得操作手站各个执行元件按照动作要求动作，若发现问题，分析原因，指导学生修改并重新调试。学生：各小组对调试好的PLC控制程序进行检查，检验程序的运行是否使得操作手站按照规定的动作顺序动作，针对检查结果对程序进一步优化。

六步：评估。老师：组织小组进行操作手站PLC控制程序设计与调试工作汇报，互评，并对每组进行考核评价，再引导学生自行总结。学生：小组派代表汇报，演示程序的运行，对其他小组进行评价，小组总结。

三、课程改革未来的展望

《自动化生产线安装与调试》课程的改革经过几届学生的教学实践，受到学生的普遍欢迎，学生认为新的教学模式及方法极大调动了学生的学习积极性，提高了学习兴趣，收到了良好的教学效果，今后，我们将根据技术的发展趋势，不断调整更新教学内容，不断改进教学方法，探索新的教学模式，持续不断的推动教学改革深入进行，将本课程打造成为机电专业的核心课程，为专业建设贡献力量。

参考文献：

[1]自动化生产线安装与调试参与式教学课程开发 田红彬 北京电力高等专科学校学报 2012.24

[2]基于工作过程的自动化生产线安装与调试课程设计 黄戈里 广西教育 2012.15

[3]自动化生产线安装与调试课程改革模式的分析与研究 林 辽宁电大学报 2011.3