工业机器人实训总结范文

工业机器人实训总结篇1

关键词：高职教育；民用航空器维修基础培训；课程特色；行业标准

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2012）06-0146-03

随着世界民用飞机制造技术的高速发展和乘坐飞机出行需求的日益增强，中国民用航空局提出了我国要从当今的民航大国向未来的民航强国转变的宏伟战略。实施民航强国战略要求加强民航院校特色专业建设，提高人才培养质量和加大人力资源开发力度，加强行业关键人才队伍建设。全行业要建立完善多元化、开放式的教育培训体系，支持民航企事业单位通过自办或合作方式兴办高层次的培训机构。民航要重点培养飞行、机务、空管、机场运营管理四类专业技术人才和高层次复合型经营管理人才，要加大培养国际化人才力度，增强民航参与国际竞争的能力。为了培养民航维修高素质技能型人才，2005年中国民航局在充分借鉴对国际民航业影响最大的美国联邦航空条例FAR-147和欧洲航空安全条例EASA-147的基础上，结合我国民航特色制定了中国民用航空条例《民用航空器维修培训机构合格审定规定》（CCAR-147部），并于2006年颁发了《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02），规范了民航机务维修人才的培养，并实现了与国际民航的接轨，为培养民航维修高素质技能型人才提供了依据和指南。

民用航空器维修培训机构是以培养合格的民用航空器维修人员为目的，为取得CCAR－66部的民用航空器维修人员执照和部件修理人员执照的人员提供培训的机构。国际民航约定，所有“民用航空器维修培训机构合格审定”的民航规章编号为147，因此通俗地称“民用航空器维修培训机构”为“147学校”。CCAR-147培训可分为民用航空器维修基础培训、民用航空器机型培训、民用航空器部件修理基础培训和民用航空器部件修理项目培训。目前，国内有33家维修培训单位获得147培训的认证。2009年6月，广州民航职业技术学院获得CCAR-147培训机构合格证，包含2个类别：民用航空器维修基础培训（ME、AV两个专业）和民用航空器维修基本技能培训（ME、AV两个专业）。2010年，我院又与广州航新科技股份有限公司合作获得147学校“民用航空器部件修理项目”培训资格。这是我院长期以来坚持以“行业标准”为办学特色的又一重大成果。笔者以飞机机电维修专业为例，对CCAR-147培训课程的设置进行分析，并对CCAR-147培训大纲作为飞机机电维修专业的行业标准对本专业人才培养方案的制定和本专业课程标准的设置所起的作用进行研究。

CCAR-147维修基础培训的课程特色

2006年5月颁发的中国民用航空局咨询通告AC-147-02依据CCAR-147部第147.4条、第147.17条、第147.27条制定，明文规定了民用航空器维修基础培训大纲。该大纲将民用航空器维修基础培训的内容划分为17个模块，明确规定了培训等级的定义、各模块的最低培训学时（见表1）、各模块具体的培训科目和内容，以及机电专业ME和飞机电子专业AV培训内容的培训等级。培训大纲将培训科目及内容按照教学深度的不同分为三个培训等级：1级、2级和3级，并定义了这三个培训等级相应的培训要求和培训目标。民用航空器维修基础培训机构应当根据教学等级确定每一培训科目及每一知识点的培训深度，编写各自的教学大纲，按照每一模块的内容制定各自的培训课时，但培训课时不得少于表1所规定的最低培训课时数。

由表1可见，CCAR-147维修基础培训ME-TA培训大纲规定的最低理论学时数为1100学时，最低实习学时数为1020学时。其中，在《维修单位合格审定的规定》CCAR-145部批准的维修单位实习学时为250学时，培训总学时为2120学时。我院CCAR-147维修基础培训ME-TA培训大纲完全覆盖了CCAR-147维修基础培训ME-TA专业所规定的17个模块，还增加了104学时的《机务英语》培训，除了培养培训学员的机务维护能力外，还提高其专业英语水平，以满足中国民航局对民航高技能维护人员英语水平的要求，使培训学员能快速看懂飞机维护手册等英文资料，提高飞机维护安全性和工作效率。我院CCAR-147维修基础培训ME-TA培训理论总学时为1224学时，实学时为1106学时，其中维修单位现场实习学时为320学时，总学时为2330学时，都比CCAR-147规定的最低培训学时高，所以，完全满足CCAR-147培训大纲的培训要求。

CCAR-147基础培训大纲是制定

高职人才培养方案的行业标准之一

我院机务工程学院的飞机机电维修专业培养适应社会主义现代化建设需要的，德、智、体、美全面发展，具备民用飞机机电维修专业基础执照（涡轮式发动机飞机ME-TA）要求的理论知识和技能，掌握本专业高等专门人才所必需的基本理论、专业知识、基本技能和专业技能，从事飞机机电维修生产第一线工作的高等技术应用型专门人才，为民航维修行业培养高素质技能型人才。其人才培养方案是以中国民用航空法规《民用航空器维修人员执照管理规则》（CCAR-66部）、《中国民用航空器维修基础培训机构合格审定规定》（CCAR-147 部）、《民用航空器维修人员执照基础部分考试大纲》（AC-66R1-02）、《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02）为教学标准来制定的。飞机机电维修专业的教学内容根据《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02）、工作岗位能力需要和高职教学要求，将教学内容按与行业标准相似的模块内容分类，分为12个模块。12个教学模块为：基本素质、英语能力、电工基础、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、维护基础、空气动力学基础及飞行原理、人为因素和航空法规、涡轮发动机飞机的结构与系统、燃气涡轮发动机、综合能力、拓展选修课。我院校内实训基地设置和提供本专业实训教学所需的材料、设备和实训教学场地，以满足实训教学要求，包括钣铆实训室、飞机电器修理实训室、飞机系统修理实训室、航空发动机及附件实训室和无损探伤实训室等。本专业的校外实习基地为南方航空集团公司各分（子）公司维修厂、广州飞机维修工程有限公司等符合《维修单位合格审定的规定》（CCAR-145R3）的民航维修单位。通过本专业的学习，学生职业素质和岗位职业能力得以提高，能掌握维修人员执照基础部分航空机械专业（ME-TA）方向的必要理论知识，具有较强的实践动手能力，为适应民航生产一线工作需要打下良好的基础。

CCAR-147基础培训大纲是设置

高职专业课程标准的行业标准之一

我院飞机机电维修专业的专业课程同样也是依据中国民用航空法规《民用航空器维修人员执照管理规则》（CCAR-66部）、《中国民用航空器维修基础培训机构合格审定规定》（CCAR-147 部）、《民用航空器维修人员执照基础部分考试大纲》（AC-66R1-02）、《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02）的标准来制定课程标准，按照飞机机电设备维修专业人才培养方案对专业课程的教学目标要求而制定。

以《燃气涡轮发动机》课程为例。在CCAR-147基础培训大纲中是M14模块，ME-TA专业的理论学时是120学时，实习学时是60学时，总学时为180学时。飞机机电维修专业（ME-TA）《燃气涡轮发动机》课程的理论学时是122学时，技能实训是60学时，总学时为182学时。CCAR-147基础培训的《燃气涡轮发动机》M14模块的培训内容和飞机机电维修专业（ME-TA）《燃气涡轮发动机》课程的教学内容相一致，都包含了热工和气动基础、燃气涡轮发动机概况、燃气涡轮发动机部件、燃气涡轮发动机总体的特性和结构、燃气涡轮发动机的滑油系统、燃油控制系统、空气系统、启动和点火系统、指示系统、操纵系统、反推装置、飞机辅助动力装置、燃气涡轮发动机的监控和地面操作，以及燃气涡轮发动机技能实训等内容。所以，本专业《燃气涡轮发动机》课程完全覆盖《民用航空器维修基础培训大纲》（CCAR-147）和《民用航空器维修人员执照基础部分》CCAR-66中M14模块的内容，满足培训要求。本课程突出技能和能力培养，实验教学与理论教学同时进行，通过实物讲解和学生动手装拆实践，学生较好地掌握了航空发动机结构，更好地理解了航空发动机原理。学生学完本课程后，为取得民用航空器维修人员执照基础部分机电专业基础执照打下坚实的基础。教学形式包括课堂教学、专业教室教学、飞机发动机现场教学和基本技能教学等，学生学习成绩评定采用符合民航行业标准的口试、笔试、操作相结合的考核方式。

结语

我国的民用航空器维修基础培训（CCAR-147基础培训）是近几年才开始实行的一种培训，还处在起步阶段，需要我们进一步研究和探索。随着我国民航和国际民航的发展，CCAR-147基础培训必将在为民航机务维修行业培养高技能人才方面起到不可忽视的作用，而且《民用航空器维修基础培训机构合格审定规定》（CCAR-147 部）和《民用航空器维修基础培训大纲》（AC-147-02）在飞机机电维修专业人才培养方案的制定和专业课程标准的设置方面起到行业标准的作用，也必将对我院的民航高技能人才培养起着至关重要的作用。

参考文献：

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[7]张立平.职业教育与职业培训双支撑下的人才培养模式探究——以呼叫中心人才培养模式的改革与实践为例[J]. 职业技术教育，2010，（29）.

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工业机器人实训总结篇2

关键词： 数据采集； ADAM模块； 航空训练模拟器； RS 485总线

中图分类号： TN911?34； V267.3 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）18?0098?03

Data acquisition and control of aviation training simulator based on ADAM module

GUO Long1， CHEN Hong1， LI Jin?jie1， GU Kun?peng2

（1. Qingdao Branch， Naval Aeronautical Engineering Academy， Qingdao 266071， China； 2. Naval Unit 91467 of PLA， Jiaozhou 266311， China）

Abstract： To meet the high requirements of the aviation training simulator for operation control， signal acquisition and real?time interaction， a data acquisition and control of the aviation training simulator based on ADAM module is presented. RS?485 bus and was used in the design of the master?slave control system with ADAM4000 series as distributed I/O module. According to the Advantech ADAM4K protocol， the C# modularized structure was used in the design of semiduplex communication mechanism. The data acquisition and control structure can implement real?time acquisition in simulation real equipment state， and meet the reliable control requirements of each interaction device in simulation cabin. The framework has been put into application successfully， and satisfied effects were obtained.

Keywords： data acquisition； ADAM module； aviation training simulator； RS 485 bus

0 引 言

当前部队航空装备快速更新换代，各培训院校出现实装短缺、训练手段受限的问题。以计算机系统为核心，综合应用仿真技术、测控技术，构建功能强大的训练模拟器有望成为有效的解决方案。这类训练模拟器不是完全虚拟的训练系统，而是半实物的仿真训练模拟器[1?4]，其具备与实装一致的操作和显示功能，并扩展实装不具备的特情设置、故障设置、训练评估等功能，从而既能做常规维护操作训练，又能进行各种突况训练，能够大大增强目前航空装备教学训练手段。

半实物训练模拟器实现的一个难点是仿真实装的信息采集与控制，即感知受训人员的操作，控制训练模拟器做出相应的响应；同时实时采集训练模拟器的状态变化，改变训练模拟器的显示输出。本文以研华公司的ADAM4000系列[5?7]分布式I/O模块为基本单元，构建航空训练模拟器的数据采集与控制网络，较好地解决了上述难题，并具有可靠性高，实时性好，抗干扰能力强等优点。

1 硬件构成

该航空训练模拟器的数据采集与控制采用RS 485串行异步半双工通信协议，将多个远程I/O模块并联在一个总线下，以工业控制计算机作为主机实现主从式的远程数据采集控制，其硬件组成包括：1台工业控制计算机、1块ADAM4520模块（RS 232?RS 485有源转换模块）、1块ADAM4012模块（模拟量输入模块）、1块ADAM4021模块（模拟量输出模块）、3块ADAM4050模块（数字量输入）、1块ADAM4060模块（数字量输出）以及RS 232和RS 485通信电缆各1条，如图1所示。

工业控制计算机：作为训练模拟器的控制主机，通过COM1（RS 232）口与ADAM4051连接，完成对各数据采集模块的实时通信，能实时监听训练模拟器各人机交互设备状态变化，从而及时响应训练人员的操作，同时改变训练模拟器座舱面板指示和显示器画面。

图1 数据采集与控制硬件构成

ADAM4051：RS 232转RS 422/485转换器，与工控机的串口COM1连接，将计算机串口的标准RS 232总线信号转换为完全隔离的RS 485通信总线。ADAM4051可自动控制RS 485总线的方向，而不需要主机发出握手信号，从而使得主机上可以通用RS 232接口编写通信代码，大大提高编程效率。

{

While（SendBuf.length ！= 0） //若发送队列不为空

{

if（SendBuf [0].Type == ‘D’） //数字量输出

adamCom.DigitalOutput（SendBuf[0].Addr）.SetValue（SendBuf[0].iCh， SendBuf[0].Value）；

else //模拟量输出

adamCom.AnalogOutput（SendBuf[0].Addr）.SetValue（Send

Buf[0].iCh， SendBuf[0].Value））；

SendBuf.RemoveAt（0）； //清除发送队列中第一条数据

}

}

private void timer1_Tick（object sender， System.EventArgs e） //定时函数

{

… …

RefreshOutput （）； //不断循环将发送队列中的数据发出

}

2.2 软件运行流程

软件的运行流程如图3所示。程序开始后，进入循环监听状态，通过COM1串口与各ADAM4000系统模块实时通信；若检测到某一采集点输入发生变化（受训人员进行了相关操作，如加电、发射等），则调用对应的操作响应函数改变训练模拟器的运行状态，同时通过输出控制模块和显示模块将响应结果反馈给受训人员。

图3 软件运行流程图

3 结 语

该数据采集与控制软硬件结构已应用于某型机载电子设备训练模拟器的设计开发中，并取得了良好的效果。基于ADAM模块的航空训练模拟器数据采集与控制设计，在简化硬件电路的同时，提高了系统的稳定性和通用性。基于C#开发的模块化软件结构设计简单、结构合理，可以满足其他各型航空训练模拟器的应用需求，具有一定的推广应用价值。

参考文献

[1] 高伟，陈鸿，刘雅娟.基于半实物仿真的某型机载电子设备训练模拟器设计[J].现代计算机，2013（6）：74?76.

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[6] 彭文辉，聂永芳，唐震.基于ADAM的某型导弹模拟训练系统设计[J].工业控制计算机，2009，22（2）：1?3.

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[9] 唐震，王希全，包小林.潜射战术导弹模拟训练系统的设计[J].四川兵工学报，2009，30（4）：30?32.

工业机器人实训总结篇3

关键词 顶岗实习 “DL”教学模式 PLC课程标准化、模块化

中图分类号：G642 文献标识码：A

Research and Implementation of PLC Courses to Meet the Needs of Internships

WANG Miao

（Changchun Automobile Industry Institute， Changchun， Jilin 130013）

Abstract This paper is the study of vocational students at the insistence of internships， how to complete the "PLC and motor control technology" lesson plans and curriculum standards， professional training programs re-enacted by school-enterprise cooperation projects. The course covers the principles of programmable controllers， communications applications and WinCC configuration software and profibus fieldbus. Innovative proposed "DL （Doing by Learning）" is the "work-based learning" mode. Teaching design and production of integrated automobile production training table make the curriculum standardization， modularity. Achieve professional and industrial docking， docking curriculum and professional standards， the teaching process and the production process of education and teaching methods butt. Achieve the service for working running school-enterprise cooperation mechanisms.

Key words internship； "DL" teaching mode； PLC curriculum standardization， modularity

1 高职高专院校办学特色的分析

企业急需培养掌握PLC电气控制技术理论和知识和技能的电气自动化专业的人才，为了使学生尽早接触到实际工作岗位的设备，更快地进步，高职高专学校始终坚持“校企融合，工学结合”的办学体制，以“不能满足企业人才培养的需要，就没有我们存在的必要”的办学理念为核心指导思想，以“应用型”人才培养目标为基础，不断深化课程体系改革，优化教学内容，强化内涵建设，实现对人才的“知识、能力、素质”全方面培养。学校利用学校与企业多年合作的契机，现在安排学生学习理论和实习的比例为1：1。使他们每天工作的同时回到学校学习自动化专业课程PLC与电机控制技术，再到实际生产线上不断应用，再不断学习、不断提高。

目前90%的学生在第三第四学期与企业签订了就业协议并且深入生产一线顶岗实习，要完成企业安排的正常八小时工作，还有的学生在外地实习。PLC与电机控制技术课程就是在第三、第四学期上课，让学生实习好、学习好，就是本文研究的重点，高职高专办学特色促成了课题组成员通过从理论和实践两方面对PLC与电机控制技术课程的教学研究，使顶岗实习的学生无论在理论上还是实践上都取得了优异的成绩，全面提升学生的就业竞争力。

2 校企合作，研发PLC校内实训台

2.1 PLC课程教学现状分析

以往PLC与电机控制技术课程分为理论教学和实践教学两部分，两者在教学上自成体系互不干涉。专业技术理论教学和实习教学分段实施，理论教师和实训指导教师各负其责在教学内容和教学方法等方面难以形成有机结合。教学过程中往往出现“各自为政” 和“相互推诿” 的现象。往往是重理论轻实践，理论教师往往是“一支粉笔一本书。”内容的讲解常常是“空” 而“虚”，给学生留大量作业，学生用大量的时间背程序，应付考试。实训内容更多的是简单验证理论结果，如一台PLC可编程控制器带一台三相交流异步电动机。或几个指示灯学生可以通过PC机进行编程，控制电动机正反转，或指示灯循环亮灭。所做的实训项目较少，学生印象不深。但现在学生下厂顶岗实习了，他接触到的是能生产出世界一流汽车的生产线，我们的教学方式和实训室的设备都远远满足不了顶岗实习学生对知识的渴望。

2.2 研发PLC校内实训台

任课教师走访学生实习单位，如一汽大众公司，针对汽车行业进行了调研，教师根据在生产第一线设备的研究，如焊装车间、总装车间的汽车输送线。调研结果是汽车制造行业每个工位之间是流水线生产，在生产线上各个环节都采用了PLC作为主控单元，同时用上位机WinCC监控和Profibus现场总线技术进行通讯。

通过对各个环节的电气设备硬件结构和软件编程进行了研究。结合在不同工厂、不同车间顶岗实习学生共同接触的自动化设备，就是汽车生产输送线。结合学生知识的循序渐进规律及全面性、课题组教师研制了来源于企业，又适合学校教学的PLC与电机控制技术实训台――汽车自动生产线实训工作台，本实训装置贴近工业现场要求，是典型的汽车自动生产线，设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发，考虑工学结合要求，有机融合了机械、电气、气动知识，整个实训台就是学生工作、控制的生产设备。

通过该实训系统的工作任务训练，能较好地锻炼操作者程序编写设计能力、自动线设计开发能力、自动线连接与调试能力、工程实施能力和安全意识。突出强调技术的综合运用。实验室设备水平上了一个新的台阶，避免了过去教学与实际操作相脱节的教学局面。现在实验室是一周4天，8小时开放。满足了顶岗实习学生三班倒的工作、学习的需要。对在外地的同学以网络为载体，及时发送教学课件、实训台影像。教师制作、发送和批改和项目相对应的学习页，使外地学生也能同步学习。

3 课题研究的主要内容

PLC课程的项目与任务的设计即是教学内容的设计，它是课程设计思路和教学目标的具体体现。它即要符合企业和岗位技能需求，具有针对性，又要保持PLC知识的系统性与完整性。任课老师精选设计的每个实例项目要有一定的科学性、连贯性。由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务，并且这些实例课题既能方便学生的学习，提高学习效率又要包含工作现场，本课程预计设置10项目。

项目一，硬件系统安装及软件系统的使用。该项目来源于工厂的主控单元PLC，要求学生了解它的硬件结构，硬件组态、硬件调试。同时工厂大量使用STEP7软件，要求学生可以熟练使用该软件的位指令。

项目二，输送滚床转台控制系统，通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制，使滚床输送线实现直线运输，旋转运输。

项目三，PLC软件程序控制伺服电机和步进电机驱动行车运行。

项目四，指示灯控制系统。工厂中还有很多指示灯，它们可显示不同的工作状态，因此对它们的控制也是学生必须掌握的。该项目来源于激光焊指示灯系统，有红黄绿三种指示灯，亮和灭各有不同的意义，闪烁的频率代表不同的工作状态。

项目五，PLC软件程序控制变频器、编码器使升降台变速运行。学生学会用PLC控制交流电机就掌握了工厂的大多数设备的控制原理。

前五个项目完成基本可以设计了一个完整PLC和电机的控制系统。以上项目为第一学期的学习内容。在此基础之上进行第二学期的学习内容。

项目六，机械手的设计，运用气动控制技术由PLC控制电磁阀使机械手按要求进行快速移动夹紧、松开动作。

项目七，堆垛解垛控制系统，用PLC的结构化程序处理复杂的控制任务，使学生学会在主循环组织块中多次调用功能块和功能。

项目八，PROFIBUS现场总线的应用。

学会应用通信模块选择调试好的任意两个系统模块，实现两个CPU315-2DP之间主从通信。

项目九，自动线加工系统模块上位机程序编写、调试。

熟练应用WinCC组态软件图形编辑器；掌握画面切换、显示画面窗口、动态设计等方法和步骤。

项目十，WinCC组态软件与Profibus现场总线的通信。

利用图形编辑器组态加工模块的画面，显示加工工位的计划值、实际值时间信息；完成加工模块的组态功能。能够进行上位机的控制及显示。

4 情景教学案例

现以输送滚床转台控制系统为例进行情景教学的案例进行说明：

4.1 转台站控制要求

输送滚床转台控制系统，通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制，使滚床输送线实现直线运输，旋转运输。

4.2 教学方法比较

没有建造汽车自动生产线实训台之前输送辊床转台控制系统项目我们只能通过PC机用应用位逻辑指令编写一台电动机正反转程序。因为没有传感器的输入信号，转台站工作情景根本无从谈起。只能用仿真软件验证程序编写的正确与否。学生学习过程变成背诵程序过程。理论与实践严重脱节。现在课题组老师研制了与工作岗位控制系统一致的汽车自动生产输送线实训台，顶岗实习学生他们在工厂只是使用，但自己没有编过能直接控制减速交流电动机的程序，现在他们可以自己拆装转台站，这样对机械设备结构了解更深刻。可以对控制系统的硬件和软件按控制要求进行设计编程调试。同样是应用位逻辑指令可以编写多台电动机的顺序控制程序，所以学习兴趣大增。

4.3 本项目的知识点和技能点

（1） 掌握单相交流电动机的工作原理及继电器控制电动机原理。（2） 掌握S7-300PLC位逻辑指令。能够利用位逻辑指令构建转台站控制系统。（3） 具有转台站控制系统的构建、接线、编程、下载、调试的技能。（4） 学会操作汽车自动线设备的转台站。

4.4 转台站组成及功能

转台站由转速1300r/min、减速比1：50交流减速电机、电压DC24V、四路的继电器、额定电压DC10～30V、额定电流200mA、检测距离10mm的电感传感器1及检测距离4mm的电感传感器2、滚轮导轨、输送辊床、钣金结构件、机械零部件组成。主要部件功能如下：（1）交流减速电机1：用来通过同步带/轮传动机构驱动滚筒转动。（2）交流减速电机2：用来通过驱动滚轮在导轨运行，达到转台旋转的功能。（3）继电器：用来控制辊床交流减速电机、转台旋转交流减速电机的启动/停止、正转/反转，当PLC输出信号给继电器线圈时电机运行。（4）电感传感器1：用来检测输送滚床出入口滑撬的位置，实现传输定位，当检测到滑撬物料时给PLC提供输入信号。（5）电感传感器2：用来转台旋转到位检测，当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。

4.5 软件设计（图1）

4.6 项目实施

4.7 评价过程

为了全面客观地评价每个同学项目完成的质量和总结成果，我们制作的自评、互评和师评表。每完成一个项目，就需要填写自评表、互评表。其中包括知识考评、软件编程、实际操作、项目验收、联系实际工作的创新点五大方面的考核。

5 总结

通过针对满足顶岗实习需求的PLC课程的研究与实施，使PLC与电机控制技术的课程设计、教学实施、教学管理贴近工厂实际上了一个新的台阶。使高职高专学生在坚持顶岗实习的情况下，理论联系实际，在很短的时间里很好地掌握PLC技术、WinCC监控软件、Profibus现场总线技术的知识。使学生具备了PLC常用指令的分析应用能力、PLC控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。分析问题和解决问题的能力及沟通协作的能力。也充分满足了企业对顶岗实习学生实力的要求。在实践中使高职高专学生实践能力强的优势突显。目前学业完成的学生已在一汽大众、大连发动机、大连变速器、一汽解放公司、一汽技术中心、米其林轮胎、一汽丰越等多家国内外知名企业工作，成为企业电气设计维修的技术骨干。教学内容科学优化，进而为实习的岗位更好地服务。

吉林省高等教育教学研究课题：吉教高字【2012】45号

参考文献

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[2] 庞科旺.PLC、变频器与电气控制.中国电力出版社，2012.4.

工业机器人实训总结篇4

脑卒中是促老年人残疾的主要原因，它是由于中断的血液流进大脑，损害大脑细胞，严重情况可致死。而脑卒中幸存者，大多数有着不同的功能缺失，可能是全瘫或者偏瘫，对日常生活活动产生了很多不便，生活自理困难。康复治疗是改善肢体功能障碍，促进身体恢复的主要治疗手段。经研究发现强化治疗和任务型训练有助于肢体功能恢复。脑卒中患者在完成物理康复治疗后，状况能够得到持续改善。然而，很多能够促进肌肉神经恢复的因素，在传统康复作业治疗中并未被有效的利用，而传统的康复训练是治疗师与患者进行单独的训练和评估，这样的结果更容易受到医疗师的主观人为影响，无法保证得到准确可靠的评价参数和客观数据。随着社会对于有效的康复治疗需求越来越大，传统手工疗法已经难于应付，康复机器人应运而生。

上肢偏瘫康复机器人相比手动物理疗法，提供治疗持续时间较长，它可以在完全没有治疗师的情况下指导病人进行康复训练。它具有类似于人的肢体的运动结构，能够对病患在作业任务中进行指导性训练，通过客观的测试数据来评估病人的情况。这样不但确保更高效，科学的治疗，而且还大大的降低了成本。此外，上肢康复机器人通过与虚拟游戏的结合，提供一个娱乐的治疗方式，促进病人积极主动的参与到康复练习，大大提升了康复效率。

康复机器人主要分为两种，一种是末端牵引式机器人，一种是外骨骼式机器人。早期研究的上肢康复设备是基于末端效应机器人设计，它是通过牵引病人的手或前臂的一个点进行训练。美国麻省理工学院从1995年至今一直在研制名为MIT-MANUS的机器人，可以提供不同的训练模式，它主要的特点是反向驱动性，利用主动引导或者对病患施加阻力来干扰上肢运动，采集患者整个训练过程参数加以分析，并将运动信息反馈到电脑屏幕上，视觉可视化的观测到患者的实时状态。在2000年，美国斯坦福大学设计出了名为MIME的上肢康复机器人，该系列机器人历经三代研究创新，最终不但能够独立完成患者单侧肢体的训练，而且能够帮助患者进行患侧与健侧的同步镜像训练。2002年，英国雷丁大学研制出名为GENTLE/S机器人，该机器人通过吊索将患者上肢吊起，系统提供重力补偿和驱动，结合虚拟现实技术，对患者进行康复训练。近年来，外骨骼康复机器人的设计研究优势逐渐凸显，如以ARMin、CADEN-7等为代表，这些外骨骼机器人为患肢提供重力补偿，具有多个自由度，可以协助患者上肢关节进行复合运动。国外已经对这些康复设备进行广泛的临床试验，康复的效果十分显著。它不但可以实现高强度，高稳定的重复式训练，而且能够精确的保证训练效率和强度。我国近年来虽然已经开始重视康复医疗工程，但对康复机器人的研究仍处于初步阶段，仅有个别高校和医疗机构取得一定的科研成果，如从2000年开始，清华大学已经开展相应的辅助神经康复研究，并成功研制设计出肩肘复合运动康复机器人等多种康复机器人。与此同时，哈尔滨工程大学也开展了上下肢智能康复机器人的研究，并成功研制设计了多功能上肢康复训练机器人等多个样机。然而总的来说，国内的康复医疗设备研究还远远落后于国外。

随着科技化进程飞速发展，康复机器人技术研究已经到了一个新的高度。尽管如此，机器人的操作结构以及作业空间依然存在局限，当两个活动节点相互对齐时，很容易形成单一结构，从而导致一个自由度的丢失。因此运动幅度小，难以进行大活动范围的作业任务，对康复的整体效果也是有影响。用户的舒适性考虑也有所欠缺，特别是外骨骼机器人，用户在穿戴机器人手臂进行作业训练时，间接的限制了正常状态下手臂，致使活动关节和肌肉产生不确定性，影响评估结果。尽管现在的康复机器人依旧存在很多不足之处，但随着现代化科学技术的日益强大，相信在未来一定会有更大突破。

总的来说，康复机器人有着稳定，精确，客观训练的优点，通过更现实的任务型练习，让病患在娱乐中得到锻炼治疗，这相对于传统的手工疗法有着很大的优势。目前，国外已经有很多康复机器人应用于临床医学领域，并取得了一定的成效，而国内的康复医学和康复设备还处于初步阶段，系统的康复训练资源缺乏，病患却日与剧增，巨大的社会需求，大力的开展系统性康复医疗机器人的设计研究更具有现实意义，随着现代临床医学不断发展，国家的大力支持，越来越多的康复医疗师采用多种设备技术相结合的治疗手段，这对未来康复医疗的整体发展趋势有着很大的促进作用。相信在不就的将来，上肢偏瘫康复机器人在应对脑卒中患者的康复训练中将得到广泛的应用。

工业机器人实训总结篇5

关键词：汽车专业；实训基地；中职教育

随着经济的发展，汽车已经越来越多地进入普通的家庭，而

我国汽车的保有量正在以一个惊人的数字进行增长。汽车维修专业已经在越来越多的地区和学校迅速发展，而如何能够短期内成功培养优秀的汽车专修人才已经是发展汽车职业教育必须面对和思考的问题。中职学校的培养目标是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应，德、智、体、美全面发展，具有综合职业能力，在生产、服务一线工作的高素质劳动者和技术技能型人才。在实践环节教学中实训对培养学生的职业能力与职业素质具有十分重要的作用。加强实训基地建设已成为中职学校建设与发展的一项重要工作。

一、汽车实训基地建设的意义

1.汽车职业教育现状

汽车需求量的快速增大造成了汽车维修人才缺口的加大。但是在汽车维修人才就业时却出现了就业难的问题。归其原因，主要是汽车职业学校所培养的汽修人才与行业发展需求存在着一定的差距。一是学生在学校所学知识与行业日新月异的发展存在一定的差距。从行业的应用到职业教学内容的行程必然有一个过程，这个过程就导致了学生毕业进入行业时总感觉自己所学知识已经落后。二是实训设备与行业中现有技术条件之间的差距。汽车以及相关维修维护设备每天都能更新好多种，职业教育由于受到资金条件限制，设备的更新肯定赶不上市场的发展。三是实训水平与行业的实际作业之间的差距。由于受到场地、设备、师资等方面的影响，学生的实训水平与行业的实际作业要求存在着差距，甚至在一些实训理念和管理方式上都存在着差异。

2.实训基地建设意义

针对以上问题，作为职业教育的最终实现场所――实训基地建设既承载着职业教师的专业素养和职业能力，又是解决上述职业教育发展中存在问题的主要途径。在实训基地的建设和管理中曾有过一些误区，比如认为实训基地只是实训设备堆放的场所，认为实训基地的功能只是学生完成技能训练的地方，只要不出事故，认为实训基地只要简单的规章制度就可以了等。

实训教学是高等职业教育最重要的组成部分，实训基地的建设和管理，要充分考虑实训基地对真实工作环境的模拟功能、实际工作流程的再现功能和对学生职业能力和素养的培养功能，以及学生创新能力的培养功能。

二、建设思路

1.树立良好的教育理念

实训基地建设树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念和以综合能力培养为核心的实训教学理念。在这种教育理念指导下培养学生综合职业能力。

2.创建科学高效的管理机制

实训基地建设应创建科学高效、操作性强的运行管理机制。

实训基地仪器设备、实训项目、实践能力考核评价体系、实践过程质量监控体系等教学资源应具有前瞻性，从而使实训基地能够建设成为一个具有先进性、资源共享性、开放性的实训基地。

3.创建高素质的实训师资队伍

为满足实训基地建设和办学特色，应结合每位教师特点，确定教师今后发展的方向。在政策上鼓励教师进厂学习，组织教师参观各类工厂企业，如汽车制造、汽车维修、电子设备及模具制造企业等。鼓励教师参加各种形式的业务进修，攻读硕士学位。鼓励教师向双师型方向发展，许多教师既是讲师又是技师。同时加大对骨干教师的培养力度，派许多教师参加省级骨干教师和部级骨干教师培训。

三、建设目标

建设现代职业教育大力倡导的一体化实训中心。结合汽车专业特点，充分的应用现代化的教学设备和资源以及教学手段，构

建理论与实践相结合的实训场所，使学生能够实现做中学、学中做，既动脑又动手，理论联系实际的教学效果。并且每所学校可以根据自己所能支配的教学资源和自身条件，改编或者自行编制符合职业教育规定和培养目标，而且更加灵活地应用教材或者学材。而现在好多职业学校大力推广的一体化式教学，就是一种以活泼实用的教学内容配合以典型的工作案例从而达到有趣的工学结合的教学模式。在这种模式下所教所学内容能够更加与行业靠近，又能增加学习的趣味性和学生学习的主动性，从而实现良好的教学效果。

四、中职汽车实训的配备标准

1.配备标准的分类

配备标准可分为合格配备标准、规范配备标准和示范配备标准。

（1）合格配备标准

合格配备标准是开设汽车运用与维修专业仪器设备应配备的最低要求。合格配备标准应设置以下实验室、实训室和实训车间。①基础技能实训。包括电工电子实验室、液压实验室和钳工实训车间。②专业技能实训。包括汽车发动机构造与维修实训室、汽车底盘构造与维修实训室、汽车电气构造与维修实训室、汽车信息资料应用实训室、汽车整车实训车间、汽车钣金实训车间和汽车涂装实训车间。汽车运用与维修专业未开设汽车整形与涂装专门化方向的学校，可不设置汽车钣金实训车间和汽车涂装实训车间。

（2）规范配备标准

规范配备标准是完成汽车运用与维修专业人才培养目标应达到的基本配备要求；在合格配备标准的基础上增加了一个项目，即汽车综合性能检测实训车间。

（3）示范配备标准

示范配备标准是汽车运用与维修示范专业应达到的基本配备要求，也供有条件的学校及培训机构增加学生实训课、提高学生专业技能、紧跟本专业新技术和新工艺发展时选配。与规范配备标准不同的是增加了一个项目，即仿真模拟实训室。

2.配备标准的项目

汽车实训基地建设的配备标准项目相当多。这里以汽车底盘为例，具体配备标准项目如下：汽车实物解剖车、各总成实物解剖教具、转向系及前桥总成、离合器总成、手动变速器总成、自动变速器总成、传动轴总成、后桥总成、悬架及车轮总成、液压制动系统、真空助力器总成、气压制动系统、汽车底盘拆装专业工具量具、变速器拆装架、制动盘鼓机、轮胎拆装机、轮胎动平衡机、压力机、自动变速器实训台、变速器液压检测仪表和汽车故障电脑诊断仪。

五、中职汽车实训的基本内容

1.汽车拆装实训模块

汽车拆装实训模块主要是让学生通过拆装对汽车整体及总成构造有进一步的认识。在实训体系中拆装实训具有很重要的基础作用。在汽车拆装实训环节中，拆装实训模式采用模块化教学。而主要的拆装模块至少应包含“汽车发动机拆装实训模块”“汽车底盘拆装实训模块”“汽车电气设备实训模块”等。

2.技能实训模块

技能实训主要是让学生掌握各种检测和测试技术。如解码器和示波器、柴油机高压泵试验台、四轮定位仪、汽车尾气分析仪、车轮动平衡机、空调检测仪、举升机、各种免拆清洗机等先进的检测维修设备的使用。在这个实训中学生可以进行防盗系统检修、汽车电控系统的维修、空调系统的检修、发动机故障检测与排除。由于在校内进行，因此，也称为校内实训。技能实训是学生“产学研”结合的实习基地，可以开展对外服务，增强学生实战经验。

3.生产实训模块

生产实训指中职学生第三年到社会顶岗实习，通过直接参加生产和实际工作，增加社会经验和工作经验。另外，仅靠校内实训基地已难以满足实训教学的需要，拓展校外实训基地不仅可以弥补校内实训设备和场所的不足，还可以创设一种教与学双向互动情景。

通过以上分析，我们清晰地认识到实训基地建设不是一朝一夕就能完成的，它体现了一所学校办学规模和办学水平。中职学校要真正培养出合格人才，除了要加强实践教学外，还要加强校企合作，充分利用好企业的资源优势，共建实训基地，努力推进资源共建共享。汽车实训基地对汽车职业教育的发展起着举足轻重的作用，建设高水平的实训基地无论从理论上，还是到实践中，永远都是一个值得研究的课题。

参考文献：

王再宙，张春香.汽车拆装实训模块化建设与实践[J].吉林工程技术师范学院学报，2010（7）.

工业机器人实训总结篇6

关键词：座舱模拟器；实战化；理实一体

中文分类号：G712 文献标识码：A

Abstract： Combining with educational practice of actualization of simulator cockpit， a scheme is firstly raised to standardize scenarios constructions and training processes. Then it is followed by the induction of three effective applications in reality， i.e. “Modified Flipped Classroom” in theoretical teaching， “Peer Instruction” in practical teaching and the whole-process assessment of training effects. To put them into future actual use some concrete methods are introduced and elaborated as well. The characteristics of this paper lie in “Integrative Teaching about Theory and Practice” and “Situational Teaching Strategy”.

Keywords： Cockpit Trainer；Actual Combat Ratio；Integration of Theory and Practice

当前世界新军事革命快速发展，战争基本形态加速向信息化演变，我国安全和发展形势更趋复杂，我军军事斗争任务繁重艰巨。加强实战化是最直接最有效的军事斗争准备，从时展和战略全局的高度，对提高军事训练实战化水平作了一系列重要指示，其核心要义是构建近似实战环境条件，研练联合作战。我部所属初级任职教育院校，培养对象以海军航空兵装备保障排、连级专业技术军官为主，兼顾营级军官和士官、士兵。在“理实一体化”等现代教学理论指导下，本着院校教学服务部队实战训练的原则，对综合航电专业座舱模拟器实践教学的各个环节进行了科学构建，实现了教学内容、教学流程、教学条件、教学质量与实战需求对接。

一、座舱模拟器“实战化”场景构建

飞机物理组成包括飞机机体、动力装置（发动机）和机载系统，机载系统可以分解为航电系统和功能系统，其中航电系统的功能是完成与飞行任务相关的功能，功能系统的功能是使能飞行和提供飞行任务所需的公共设施。

在海军三代战斗机部队，综合航电和机械、军械、特设并列成为海军航空机务保障四大专业之一，毕业学员主要从事航电系统所属的导航、通信、传感器、任务、显控等装备的技术保障，由于实装飞机造价昂贵，维护成本高，不适于院校多科目高重复训练方式的强度要求，通常院校采用训练模拟器，以最低的成本提供最大的能力和适应性的训练。我国三代战斗机具有良好的机动性能和超视距作战、超音速巡航能力，航电系统采用联合式构架，主要特点是实现信息集中控制、分布处理。战机座舱能够满足任务想定执行、战斗任务管理和先进教练、决策自动化、可视化信息处理等多任务需求，所以综合航电专业学员主要利用座舱模拟器进行航电系统装备的使用、测试、故障隔离和修理训练。

（一）座舱模拟器设备组成

一套完整的座舱模拟器教学设备应布置在专业训练教室，主要包括模拟座舱、教员控制台、维护训练台架、桌面训练器等。模拟座舱按特定机型座舱研制，包括大部分开关、控制器和显示装置，其组件外表和响应与真实飞机十分相似，可以单独用于座舱程序训练；教员控制台包括计算机终端、打印机、桌子和椅子，用来完成仿真控制、设置故障、监视学员表现、查看训练记录等[1]；维护训练台架模拟一线维修环境，可进行检查、操作、拆卸、安装、系统测试和故障隔离等实践操作训练；桌面训练器提供座舱维护和修理工作的桌面训练功能，没有座舱硬件模型。不同培训层次的学员通过特定的座舱模拟器科目训练，成为有专业资质的机务维护人员。

（二）座舱模拟器专业教室设计

专业教室场地规划重点是构建实战氛围，尽管是在室内组织训练，仍然按照外场训练要求划分为工具区、侯留区和训练区。工具员在工具区领取工具和工卡，配发手提工具箱。学员在侯留区进行开课前列队准备和课间休息。所有座舱模拟器集中放置在训练区，拉警戒线，在侯留区和训练区之间留有一定宽度的通道，可以跑步带入训练场地。训练区中的所有模拟器安置滚轮，配置移动黑板，教员可以根据教学需要摆放教具，便于组织互动教学。同时专业教室各区域排放标识牌，悬挂体现专业特点的挂图和实战特色的标语口号，教、学员进入专业教室要着装统一、组织有序、行动迅速。

二、座舱模拟器“实战化”训练流程

座舱模M器“实战化”训练流程依据BOPPPS模型。重在营造一个真实的、合作的、有趣的教学情境，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，使得学员更多的主动投入学习[2]。

BOPPPS模型是一种通用的规划设计模型，主要包括B（Bridge-in）开场白、O（Objective）施教目标、P（Pre-assessment）前测、P（Participatory Learning）参与学习、P（Post-assessment）后测和S（Summary）复习巩固提高[3]，对于实战化训练，可以按照模型组织教学，但是需要关注以下几点：

一是开场白和复习巩固提高部分，要与部队执行任务一致，包含科目下达和讲评，要简洁、要提出要求和注意事项；

二是教学施训目标，要以“课程组”为单元，集体研究制定训练科目和目标，要打破原有按综合航电各分系统结构编排科目的框架，而是以执行任务的功能进行编排。项目的递进与平行，不以知识递进为学习顺序，而是以故障排除的难度为递进顺序重新组织知识，形成“维护+训练”的训练科目体系；

三是前测和后测，教员要在训练过程中随时观察并记录学员的表现，对疑难问题要有解答，对后续知识要有准备，对进度和深度调整要有掌控能力。

四是参与学习，要注重小组合作的作用，更好的把学习从认识领域递进到技能领域、情感领域。

三、座舱模拟器“实战化”教学实践

学员在进行座舱模拟器训练之前，已经具备了相关的理论知识基础，训练力求使其实现理论知识与部队实践的有机结合，由实践的感性认识向更为理性的认知飞跃。为突出实战的“情境化策略”，在“理实一体化”理论基础上，按照BOPPPS模型，综合运用多种教学方法予以改进和实施。

（一）训练科目时间分配

在座舱模拟器教学组织中，为突出学员动手能力和专业技能的培养，理论教学的学时占比要低于实践教学，也就是一堂课中教员要在短时间完成原理解释和演示操作，学员通过训练正确掌握操作方法、技巧和理论验证。通常每个训练科目按照45分钟设置，其中科目下达、明确教学目标、场所安全检查、工具检查共2分钟；理论教学10分钟；实践教学30分钟；训练抽测2分钟；讲评、О1分钟。一节课将70%时间交给学员，再通过小组分工的方式确保70%的时间中的学习参与率，从而保证学员的学习投入。

（二）理论教学执行“修正的翻转课堂”

传统的理论教学主要依靠教员，要通过教员讲解让学员对装备的理解逐步从“是什么”到“做什么”、“怎么做”。教学过程全部依靠教员设计，学员并没有用心去感悟，更多的是模仿学习和简单记忆，往往导致事倍功半。

为保证军校日常管理的正规化，结合高新军事装备的先进性、精密性和保密性，把学生在课外观看视频讲解，课堂中进行师生、生生间分享交流学习成果的翻转课堂教学方式，修正为课前阅读文献、设计教学活动和专业网站提问留言，课上学员组织讨论、答疑、演示操作，教员最后总结。修正的翻转课堂可以让教员把更多的备课精力放在资料准备、问题整理、阶段总结上，更好地促使学员主动学习，提高学习动力和意愿。

为提高“修正的翻转课堂”实施效果，一般在每个训练科目开训前2～3天，教员将与训练科目相关的技术资料、图纸、参考论文等上传至校园网，学员按小组，讨论制定训练科目工卡和工具单，并把疑难问题向教员提交。教员修改学员制定的工卡和工具单，制定疑难问题解决方案，同时对学员准备工作进行打分和记录。课上以学员发言、教员修正、关键操作演示、安全事项讲解的方式，最终确定练科目工卡和工具单。

（三）实践教学执行“同伴教学法”

学员是实践环节的主体，笔者对不同培训层次230名学员的特征进行SPSS（Statistical Package for Social Sciences，社会科学统计软件包）分析，得出以下相关性结论：

1、良好的理论基础能够提高实践能力；

2、实践成绩的好坏与教员指导次数的多少成正比例；

3、实践成绩良好以上的学员普遍的学习方式是独立钻研的创造性学习和相互启发的小组式学习；

4、实践成绩良好以上的学员学习目标比较端正，以提高个人素质为前提，并不是仅仅满足毕业和服从安排。

上述的影响因素是相互关联的，如果学员的某一项指标不理想，通过提高其它相关指标，也是可以提高成绩的。根据研究结果，制定实践环节的教学采用“同伴教学法”，学员按照理论成绩施行混编分组，每组不超过3人，依据“鱼缸模式”，先由理论成绩好的学员进行实践操作，不操作的学生在旁边认真观摩，读卡，指出操作中的错误。教员巡回指导，强调操作安全，发现错误动作立即纠正，保证练习的准确性。教员要对每名学生的操作次数、质量做好记录，由小组成绩较好的学员对较差学员进行专项带教，保证教学任务顺利推进，做到一人不掉队，充分发挥团队协作精神。

（四）训练效果执行全过程测评

训练效果测评采用全过程测评，包括准备成绩、理论组训、实操训练、专项抽测和小组协作。准备成绩和小组协作主要采取学员打分方式，理论组训主要由教员评分，实操训练和专项抽测主要依据教员控制台的软件，根据操作完整性、操作顺序、操作时间客观给出评分结果。训练效果测评重在提倡学员积极发言、勇于实践、刻苦钻研，同时也为教员因材施教、差异化教学提供参考依据。对确需加强辅导的学员制定补课方案，如理论基础薄弱的学员，课列出网络课程清单和参考书目；如实践能力欠缺的学员，可以先进行桌面训练器和维护训练台架训练，再进行模拟座舱训练，同时增加带教时间。对优秀学员由“课程组”统一制定精英式培养方案，参于座舱模拟器改进工程，撰写研究性报告。

训练效果测评过程中，学员要通过自主地与他人合作完成训练目标，不断的对自我和他人进行评价和反思，提高协作能力[4]，可以更早地适应种周期性、群体性的机务工作，更快的投入部队按机组联合实战。

四、结束语

座舱训练模拟器“实战化”教学改革，通过创设真实的部队机务工作场景，科学组织训练科目，灵活运用多种教学方法，强调激发学员的学习动机和学习兴趣，扎实培养学员从事机务保障工作的能力素质，提出的创新经验经过实践，切实可行。在实施过程中应及时根据教学反馈，及时优化座舱模拟器软硬件，关注教员配置和教学能力[5]，从而更加有效地利用座舱模拟器来提高学员培训整体效果，使培养出的学员更加适应实战需求。

参考文献：

[1]尹文龙，张天辉等.某型指控装备仿真与训练方法研究[J].第二届中国指挥控制大会论文集：198～201

[2]林炜.理实一体课堂教学中“问”的思考与应用[J].福建教育学院学报，2013（5）：94～96

[3]罗宇，付绍精，李暾.从BOPPPS教学模型看课堂教学改革[J].计算机教育，2015（6）：16～18

[4]王涛，邓术章.抛锚式教学在雷达模拟器教学中的应用[J].航海教育研究，2011（4）：63～65

[5]苏文明，赵邦良.航海模拟器教学效果的有效提升[J]. 航海教育研究，2013（3）：73～75

工业机器人实训总结篇7

（重庆三峡学院 重庆 404000）

摘要：针对单片机实训体系存在的理论与实践脱节、缺乏工程应用能力培养等问题，本文介绍了相关的改革情况。采用项目化模式组织理论教学和工程开发模式组织实践教学，将理论教学与实践教学紧密结合起来；改革单片机课程设计模式，增加课题宣讲、系统验收答辩等环节，促进学生动手能力及自主学习能力的培养；组建单片机兴趣小组及与大学生创新性实验的结合，促进课内外单片机学习的良性互动。实践证明，单片机实训体系的多层次多模块改革，提高了学生的应用能力及综合素质，改革经验具有一定的推广价值。

关键词 ：单片机实训课程；教学改革；应用型人才

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2015）02-0060-04

作者简介：谢辉（1969—），女，硕士，重庆三峡学院教授，研究方向为工业测控系统的教学和研究。

基金项目：重庆市教委教改项目“单片机课程‘项目导向型’教学模式的研究与实践”（项目编号：113013）；重庆三峡学院教改项目“应用本科单片机课程实训体系的教学改革”（项目编号：JG120668）

一、现代工程对应用型人才的要求及现行教学模式的不足

现代工程对应用型人才的工程素质与实践能力的要求不断提高。工程素质是一个技术人员创新意识、团队意识及知识技能等的内化表现，实践能力则体现为一个技术人员分析问题、解决问题的外在执行力，二者相辅相成，是应用型人才培养的重要指标。高等院校工程教育是培养造就合格工程师的主渠道，需要每门专业课程理论与实践的有机联动，特别是实训课程的系统化培养。

单片机是现代测控的核心。“单片机原理及应用”是电子、机电等专业的一门重要的专业基础课，同时也是一门软硬件技术结合紧密、理论性与实践性强的课程。特别是单片机实训课程，是对学生进行专业的技能训练，巩固和加强所学理论知识，培养学生动手能力和工程素质的重要环节，与单片机理论课程具有同样重要的地位。

“单片机原理及应用”课程在我院开设多年，虽实践教学经验较丰富，但单片机实训课程体系还存在着很多问题，主要体现在以下几个方面：

第一，单片机实训课程与理论教学结合不够紧密。目前的单片机课程教学仍主要注重理论知识的传授，课堂教学以单元章节划分知识体系，课内实训以验证性实验为主，学生无法将理论知识与实训有机地结合起来。到了课程设计阶段，学生很难对实训课题有一个整体性的认识，不知道软硬件如何分工，如何开展模块化程序的编写。许多时候课程设计变成了教师做课题，学生只能做简单的电路焊接、程序录入等工作，没有达到培养学生应用能力的效果。

第二，实训课题与生产实际结合不够紧密。课程设计是学习单片机系统设计与开发的综合过程的重要环节，实训项目应该与生产实际紧密联系。但目前绝大多数的实训项目都主要停留在理论分析、绘制原理图、编写程序及电路板焊接等方面，对单片机系统在生产实际中可能遇到的重要问题如故障排查、系统优化、抗干扰、性价比等很少涉及。

第三，对学生实践能力与创新精神的培养不足。工科的学生最重要的专业素质就是实践能力与创新精神。单片机课程实训涉及电子、传感、程序设计及系统集成等多方面的知识，是培养学生专业素质优质的载体。但由于现行课程体系的条块分割，课程实训没有与课外实践及相关课程知识进行有机衔接。为保证课程设计在规定的学时内完成，实训项目往往省略了文献资料查阅、设计方案论证、任务分解及答辩等诸多步骤，直接给出一个可以完成的任务。这样，学生的实践能力很难有实质性的提高。

总体来说，现行单片机实训课程任务较单一、考核不够全面，对学生应用能力的培养还停留在较低的层面上。为促进学生实践动手能力的培养及工程素质的提高，单片机实训课程改革十分必要。

二、单片机实训课程体系的改革

单片机课程实训体系的改革，最重要的是通过理论课程学习及实践项目训练，使学生能站在工程应用的角度，更深入地理解单片机的理论知识，掌握单片机系统的开发流程，提高分析问题解决问题的能力，最根本的目的是培养良好的职业应用能力。为此，实训课程的改革主要做了如下几个方面的工作。

（一）项目化教学模式的构建

打破传统的理论教学与实践教学相分离的教学模式，将单片机课程规划为基础知识、单元技能及综合能力三个层次，采用项目化教学模式组织理论与实践教学。

根据电子信息应用本科的人才培养定位将课程内容进行优化重组，精心编选了6个非常贴近实际的工程项目，编写出版了相应的单片机项目化教材。每个项目就是一个相对独立的单片机应用系统，包含单片机的一个或若干个知识模块，从实现实用性、能力化的教学目标；每个模块又由一个或多个任务组成，将单片机应用技术的知识点、能力点加以整合和重组，贯穿在以职业能力培养为核心的工程项目中。

课程教学按照工程项目开发的模式，即“项目提出模块分解任务完成项目总结”的流程进行。如“单片机最小系统”项目是让学生理解单片机内部结构和最小系统的的简单应用，又将其划分为“51单片机初步认识”、“最小系统构成”、“流水灯控制器“、“简单程序设计”等几个主要任务，每一个任务就是一个或几个项目知能体系指标的具体体现。通过实物演示、多媒体授课及实验室任务程序的调试运行，将单片机理论教学与实验教学紧密结合。在每个任务的完成过程中，还有意识地通过实验思考题的形式引导学生进一步探索。如“彩灯控制器”，除常见的流水、追逐、跳跃等基本控制效果外，还引导学生思考多重跳跃、旋转及不规则闪亮效果，进一步思考更多LED组成点阵的控制方法，更深一层地思考I/O口不够用时的接口扩展问题及延时时间的控制问题；鼓励学生通过钻研教材及课余查阅资料提出想法，并将想法变成可行的系统设计框图；对一些技术难点留到课程设计阶段进行论证与解决。

（二）工程实践型课程设计的开展

课程设计是工科专业培养应用型人才的重要手段，也是单片机实训体系改革的重要环节，其主旨就是加强实训课题与工程实践的紧密联系，真正培养学生具备单片机系统设计开发的基础能力。课程设计改革主要做了课题论证宣讲、过程指导改革、规范设计报告及答辩验收等几个方面的工作。

1.实训课题论证与方案宣讲

课题论证是工程项目开发的一个重要环节，方案的优劣直接关系到后续开发难度、售后维护及产品性价比。在前期项目化教学的同时就有意识地引导学生开展横向与纵向的知识扩展，为课程设计做准备。如“数字电压表设计”横向的知识扩展包括不同种类A/D转换器的选择、显示器及键盘设计方案的比较，纵向的知识扩展包扩电压表量程的切换、电压表到万用表的转换，其他非电量，如温度、流量、湿度、压力的检测，从单机仪表到组网仪表的扩展等。在学生具备一定理论知识水平与实践能力的基础上，教师提出课程设计的要求，并给出相应的实训指导书，鼓励学生开始项目化小组筹备，寻找感兴趣的课题。教师指导学生到专业网站查阅资料、下载模块。必要的时候，还可以思考题的形式让学生写一份相应的文献综述。

课程设计阶段的第一个任务就是实训课题方案论证，要求以小组为单位充分讨论，进行一次公开的课题论证宣讲。宣讲内容主要包括设计方案选择、设计框图、系统原理说明、拟达到的技术指标及及拟解决的关键问题等。教师会在此过程中检查学生的前期准备工作，包括相应芯片数据手册、设计参考范例等，指出设计方案的优点及不足，对可能遇到的设计问题给出参考意见，要求针对方案宣讲中发现的问题再修改整理。如常做的“温度控制系统设计”，要求每个课题组明确控制背景、控制精度，进而选择合适的温度传感器与A/D转换器，鼓励学生选择性价比高的芯片，如内置A/D转换器的单片机，串行总线传输的小尺寸贴片封装的芯片，或一体化的数字温度传感器等，提示学生注意温度是大惯性控制量，需要一定的算法处理以提高控制精度。通过课题论证宣讲过程的训练，可让学生切实感受到工程项目开发的严肃性及系统性，意识到前期准备及系统规划的重要性，从而更全面深入地思考与解决问题。

2.项目化小组的开发过程训练

课程设计以贴近实际的项目化小组的方式开展。根据课题工作量的大小及各自的兴趣爱好，3~4人组成一个项目小组进行系统设计，包括硬件原理图设计、控制程序编写及调试、系统仿真验证及实物制作等。项目小组的形式既能发挥不同学生的能力优势，又有利于锻炼学生的团结协作及产品竞争意识。课程设计强调系统的整合及实践能力的培养，如管理程序编写、系统调试、故障排查、性能优化等，使其更贴近工程实践的开发过程。整个课程设计过程给予学生充分的自主学习与实践探索的机会，从而最大限度地调动学生的学习积极性，教师主要起到启发、把关和解决一些棘手问题的作用。对学生解决不了的难题，教师提出自己的观点和看法，必要时指导学生进行软硬件调试，观察实验现象，从而引导学生向正确的方向发展。如所做的“16×64点阵控制屏”，最先驱动方式是采用串行移位寄存器控制。当做16×16点阵实验时，一切正常，但扩展到16×64点阵，进行字幕左右移动时，会出现重影，通过教师指导及实验验证，确定是串行驱动方式带来的问题，改为并行驱动方式后，很好地解决了该问题。

3.规范设计报告及验收答辩

课程设计后期主要完成设计报告写作及实物验收和答辩。通过这些手段促进学生更全面深入地掌握项目开发各方面的技能。

（1）设计报告写作。进行设计报告写作培训，指导学生从课题任务、设计方案论证、设计内容、硬件及软件工作原理、系统调试、仿真及实物展示等几个方面进行阐述，并要求做实训总结，最后的附录按照规范格式附上完整的硬件原理图、元器件清单表、程序清单及实物照片，成为一份有价值的技术文档。通过培训，学生课程设计报告整体质量较好，报告言之有物、条理清晰、结构合理、描述完整，杜绝了原来抄袭芯片手册，缺乏实质内容的假大空形式。

（2）验收和答辩。原来的课程设计没有验收答辩这个环节，不利于学生总结反思项目经验。程设计引入验收答辩机制，检查学生是否认真完成课程设计及对专业知识的掌握和运用能力，也是确保考核评价真实公平的重要依据。验收主要从系统设计、功能演示、硬件质量及软件功能等几个方面进行考核，并进行作品之间难度的对比与竞争。答辩以小组为单位进行，要求以PPT形式展示课题所做主要工作，每个组员都要回答指导教师的1至2个问题。验收答辩促进学生对系统设计相关原理进行更深入地理解并总结反思项目经验，从而从考核层面督促学生更好地学习。课程设计的改革实现了从以前重结论重报告到重过程重能力的转变。

（三）实训过程的考核改革

考核方式改革是实训体系改革的重要方面。以往的实训课程考核形式相对单一，主要以实训产品及设计报告为考核对象，没有细致地考核实训过程及团队成员知识水平的真实情况。改革的重要理念是重视创新思维与实践能力的培养，采用形成性考核与终结性考核相结合，以能力考核为主的方式进行实训成绩的评定。考核内容主要由“综合能力考核”（30%）、“实训过程考核”（40%）及“总结与答辩”（30%）三部分组成。“综合能力考核”主要包括文献查阅、设计方案论证及课程设计报告等部分，重点考核学生对单片机理论知识及应用能力。“实训过程考核”主要考察学生实训过程的软硬件设计、编程及仿真、实验仪器设备的使用熟练程度、系统的查错与纠正等多方面的实践能力。“总结与答辩”也是实训考核的重要环节。通过课题总结，让学生明白系统设计性价比的重要性，实验室方案与工程实用方案的区别，课题存在的不足与可能的改进措施；验收答辩可以让学生对课题做全面的总结反思，端正学习态度、重视实践过程，重视知识点的细节学习。单片机课程考核方式的改革可以从根本上杜绝“高分低能”现象的发生，是促进学生创新思维和应用能力提高的重要手段。

（四）课外科技实践活动的有机结合

一些综合性的项目开发仅靠课内实验实训环节的训练是远远不够的，将课内实训与大学生课外科技实践活动及电子竞赛等环节有机结合，是培养专业技能、提高综合素质的一个重要途径。

组织成立单片机兴趣小组，建立QQ交流群，将一些优秀的单片机教程、设计范例、芯片手册及常用的单片机开发网址等资料上传到群里共享。每个同学的电脑上都安装了Keil和Proteus软件，相当于建立了一个虚拟实验室。学生可以选择感兴趣的课题进行开发验证，对课程实训过程中的一些技术问题在群里相互讨论并进行进一步的完善，教师也会针对一些难点问题在线答疑。对一些基础较好、能力较强的学生，推荐他们进入创新实验室进行更进一步的学习。

创新实验室是学生进行课余科技实践活动的平台，配备了完善的电子仪器、单片机开发装置及刻版机等设备。学生可以选择实训过程中一些难点课题或综合性较强的课题再进行研究，也可以结合大学生创新实验课题及大学生电子竞赛课题进行研究，甚至可以承担教师主持的研究课题中的一部分内容开展工作。学生在教师指导和高年级学长带领下，独立进行系统设计、编程调试、仿真验证、电路刻版直至实物完成，最后写出课题报告。实验室还要经常召开讲座，介绍一些新型单片机及先进设计方法，并进行设计作品的讲评。通过这些多模块、多层次的课外科研训练与实践训练，学生能够将单片机及其他相关学科知识融会贯通，具有一定的单片机系统综合开发经验，为今后从事相关工作打下了良好基础。

参考文献：

[1]谢辉，陈立万，陈强.以“工程素质”与“创新能力”为导向的电子信息应用本科人才培养模式的构建[J].教育与职业，2012（273）：109-110.

[2]嵇萍，徐香梅.面向创新能力培养的单片机课程教学改革探索[J].苏州市职业大学学报，2014（1）：88-89.

[3]谢辉，陈立万，王悦善.“理实一体化”单片机课程项目导向型教学法的探索与实践——以重庆三峡学院为例[J].职教通讯，2011（16）：46-47.

[4]谢辉，李洪兵，李焱.单片机应用技术[M].北京：清华大学出版社，2013.

[5]葛浩，林其斌.单片机课程设计教学改革与实践[J].实验技术与管理，2011，28（10）：138-140.

[6]郑梁，胡冀，徐平原，高惠芳，秦会斌.单片机课程设计的创新教育模式研究与实践[J].电子电气教学学报，2009，31（9）：99-101.

[7]王敏杰.以职业能力为本位的实训教学考评模式探讨[J].中国职业技术教育，2009（11）：33-34.

[8]张晓群.单片机实验教学改革与创新人才培养[J].西安建筑科技大学学报，2011，30（3）：94-96.

工业机器人实训总结篇8

威县县委书记安庆杰在接受采访时表示，邢台市长期以来高度重视职业教育发展和高技能人才队伍建设工作，威县围绕京津冀协同发展战略，按照中国制造2025和工业4.0智能制造的国家战略，响应邢台市“十三五”发展规划要求，紧抓当地高技能人才队伍建设工作，由于威县职教中心年培养学生的层次与数量已经不能满足本地区高技能人才队伍建设的需求，此次与邢台技师学院合作建设分校区，共投资5个亿，年培训能力将达6000人。成立邢台技师学院威县分院协议的签订不仅能够大幅提高威县高技能人才培养层次，同时也将大大推动本地区加工制造业的发展水平，为京津冀区域经济发展注入新活力。

惠州市技师学院：4000元研发出市值10万的机器人

日前，在惠州市技师学院2016年技能节上，制造工程系9位老师与学生共同参与研发的机器人让参观者不断点赞。这台在企业要卖近10万元的机器人，是师生花半年时间自主研发的。

在惠州市技师学院制造工程系车间，一台看上去非常简朴的机器人正在机床前工作，夹料、放料、机床关门、加工、开门、机器吸盘收料，重复地做着这几个动作。

该校制造工程系主任丘建雄介绍说，这个不起眼的家伙就是师生花了半年时间研发的HZTI-1型4轴CNC机械手。“它已经可以称为机器人了，因为实现了生产一体化。”“研发团队都是学校老师，我们只买了核心电子元件，其他材料都是平时教学耗材加工出来。”丘建雄说，制作下来，这台机器人的成本只有四五千元。“这台机器人在企业，估计要卖近10万元。”丘建雄介绍，这台机器人可生产不一样的东西，企业里如需大批量生产就能用得上。

云南交通技师学院：首期精准扶贫工程机械操作技能培训班结业

近日，由云南交通技师学院与云南省公路路政管理总队联合举办的技能扶贫工程机械操作培训班圆满结业。来自两家单位对口帮扶的窝子寨村、黑蛇村38名村民学员进行了挖掘机、装卸机操作技能成果展示，有关领导为学员颁发结业证书并提出新的希冀。

据悉，本次工程机械技能扶贫培训为期20天，培训学员38人，其中云南交通技师学院对口帮扶黑蛇村16人，省路政总队对口帮扶窝子寨村22人。两家单位按照中央、省委及厅党组精准扶贫工作的要求，充分发挥资源、教学、技能、人才等自身优势，对参训学员进行挖掘机、装载机理论知识和实际操作技术培训，帮助挂钩帮扶村村民实现技能脱贫，建设美好家园。

山东工业技师学院：“秒速救生衣”获“市长杯”工业设计大奖

近日，潍坊市首届“市长杯”工业设计大赛颁奖典礼在灵狮-潍坊国际创意港隆重举行。以山东工业技师学院教师张振伟为主创的“IDEA创新小组”提交的工业设计作品“秒速救生衣”作为潍坊市所有参赛高校唯一入选作品，喜获概念组二等奖。

本次大赛由潍坊市政府主办，山东省经济和信息化委员会指导，潍坊市经济和信息化委员会、潍坊灵狮创意文化产业发展有限公司等承办，分为产品组、概念组、管理组3个组别。大赛共收到参赛作品234件，其中40件作品进入复赛。大赛组委会秉承公开、公正、公平的原则，先后邀请省内外工业设计领域知名专家进行了材料评审、答辩，最终评选确定一等奖10名，二等奖15名，三等奖15名。

临沂市技师学院：

包揽第12届山东省青年职业技能大赛机修钳工职业工种前两名

近日，第12届山东省青年职业技能大赛机修钳工职业工种的比赛圆满落下帷幕。代表临沂市参赛的临沂市技师学院机械装配与维修系5名同学，比赛中不畏强手，顽强拼搏，按照比赛的规则和要求，沉着冷静，将在日常练就的扎实的职业技能和职业素养充分发挥出来，赛出了风格，赛出了水平，一举夺得本次大赛第一、二、四、五、六名的优异成绩，得到了各参赛选手和裁判们的高度赞扬。获得比赛前三名的选手将代表山东省参加“振兴杯”全国青年职业技能大赛。