自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程建設(shè)研究

楊帆 楊潔

（正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211106）

1 課程標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)對(duì)機(jī)電類專業(yè)對(duì)口崗位的能力要求，制訂了該課程的課程標(biāo)準(zhǔn)：

1.1 課程定位

自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程是高職機(jī)電類專業(yè)的一門職業(yè)技能訓(xùn)練課，以期通過(guò)該課程掌握自動(dòng)生產(chǎn)線的機(jī)械、電氣、氣路的安裝與調(diào)試，伺服、變頻的調(diào)試，組態(tài)控制、PLC程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試；為從事操作、調(diào)試、安裝、維修自動(dòng)生產(chǎn)線相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。

1.2 課程銜接

《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》的先導(dǎo)課程有：電機(jī)與電力拖動(dòng)、PLC技術(shù)應(yīng)用、電氣控制技術(shù)、變頻器技術(shù)應(yīng)用、傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、工控組態(tài)控制技術(shù)，該課程沒(méi)有后續(xù)課程。所以該課程在課程體系中起鞏固加深前導(dǎo)課程知識(shí)理解，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用先修課程知識(shí)能力的作用；并為相關(guān)比賽選拔人才，最直接的就是省教育廳舉辦的“自動(dòng)生產(chǎn)線安裝與調(diào)試技能大賽”。

2 課程目標(biāo)

2.1 職業(yè)技能目標(biāo)

具有安裝及調(diào)試自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)械、電氣、傳感器、氣路、伺服、變頻的能力；

具有設(shè)計(jì)和調(diào)試自動(dòng)生產(chǎn)線PLC程序和組態(tài)監(jiān)控的能力。

2.2 職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)

對(duì)從事自動(dòng)生產(chǎn)線的維護(hù)、安裝和調(diào)試工作充滿熱情；

養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)和強(qiáng)烈的責(zé)任感。

2 課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

2.1 課程內(nèi)容選取原則

1）針對(duì)性：針對(duì)企業(yè)對(duì)自動(dòng)線安裝與調(diào)試的崗位需求；

2）職業(yè)性：重視學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成；

3）適用性：內(nèi)容由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由單一到綜合；

4）實(shí)踐性：以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動(dòng)手能力。

2.2 課程內(nèi)容選取過(guò)程

與自動(dòng)生產(chǎn)線相關(guān)的工作崗位有：生產(chǎn)線操作員、生產(chǎn)線控制編程員、生產(chǎn)線安裝調(diào)試員、生產(chǎn)線維修員、生產(chǎn)線維護(hù)與管理員。根據(jù)這些崗位的典型工作任務(wù)，我們重構(gòu)出完成任務(wù)的能力需求，進(jìn)而制定出相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，制定出7個(gè)項(xiàng)目:1）自動(dòng)生產(chǎn)線認(rèn)知（2課時(shí)）；2）供料單元安裝與調(diào)試（6課時(shí)）；3）加工單元安裝與調(diào)試（6課時(shí)）；4）裝配單元安裝與調(diào)試（6課時(shí)）；5）分揀單元安裝與調(diào)試（6課時(shí)）；6）輸送單元安裝與調(diào)試（6課時(shí)）；7）自動(dòng)生產(chǎn)線整機(jī)調(diào)試（10課時(shí)）。

2.3 課程內(nèi)容組織與安排

表1是設(shè)計(jì)的7個(gè)項(xiàng)目和相應(yīng)學(xué)時(shí)，組織安排上遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到綜合的原則。其中，項(xiàng)目二至項(xiàng)目四是針對(duì)供料站、加工站、裝配站三個(gè)子站設(shè)置的，由于三個(gè)站的基本內(nèi)容相似，難度依次遞增。所以這三個(gè)項(xiàng)目只需根據(jù)自己的知識(shí)掌握水平選擇一個(gè)完成即可，也就是說(shuō)每組學(xué)時(shí)需完成5個(gè)項(xiàng)目。

2.4 課程重難點(diǎn)及解決辦法

課程重點(diǎn)為：

1）生產(chǎn)線機(jī)械、電氣、傳感器的安裝與調(diào)試；

2）伺服、變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，組態(tài)監(jiān)控的設(shè)計(jì)。

課程難點(diǎn)為：

1）PLC程序調(diào)試；

2）5個(gè)分站聯(lián)機(jī)調(diào)試。

針對(duì)以上重難點(diǎn)，我們的解決辦法是：

1）根據(jù)認(rèn)知規(guī)律，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由單一到綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目；

2）配合任務(wù)，講解關(guān)聯(lián)知識(shí)；配合進(jìn)度，訓(xùn)練技能方法；

3）理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深對(duì)知識(shí)的理解。

3 教材及教學(xué)參考資料

3.1 教材及參考資料

教材選用的是中國(guó)鐵道出版社、張同蘇主編的《自動(dòng)生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》。該主編也是實(shí)訓(xùn)載體YL335B生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)者，及相應(yīng)省賽的出題人，研究生產(chǎn)線多年，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。

此外還有兩本教學(xué)參考書，教參一是電子工業(yè)出版社出版的《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》。教參二是機(jī)械工業(yè)出版社出版的《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》，為高等職業(yè)教育規(guī)劃教材。

為了拓展學(xué)生的知識(shí)面、滿足不同層次學(xué)生的需求，還向?qū)W生了推薦了自動(dòng)化學(xué)報(bào)、中國(guó)測(cè)試技術(shù)、測(cè)控技術(shù)、傳感器世界等雜志。網(wǎng)絡(luò)資源方面，推薦了網(wǎng)易電氣、中國(guó)工控網(wǎng)、傳感器世界等網(wǎng)站。

3.2 實(shí)訓(xùn)條件

實(shí)訓(xùn)設(shè)備方面，我系機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)室配備了四條YL-335B自動(dòng)生產(chǎn)線，另有PLC綜合實(shí)訓(xùn)室。

4 學(xué)生學(xué)情與學(xué)法指導(dǎo)

4.1 學(xué)生學(xué)情

1）該課程為理實(shí)一體化課程，且生產(chǎn)線運(yùn)作時(shí)可觀賞性強(qiáng)，學(xué)生興趣相對(duì)較濃厚；

2）已完成PLC、變頻器、傳感器、組態(tài)監(jiān)控等課程的學(xué)習(xí)，但對(duì)綜合性較高的生產(chǎn)線安裝與調(diào)試內(nèi)容首次接觸；

3）對(duì)簡(jiǎn)單任務(wù)如機(jī)械拆裝很快能完成，對(duì)難度較大的任務(wù)如程序調(diào)試不愿動(dòng)手。

4.2 學(xué)習(xí)指導(dǎo)方法為

1）先梳理系統(tǒng)控制思路，再動(dòng)手完成任務(wù)；

2）針對(duì)想學(xué)但基礎(chǔ)知識(shí)較弱的學(xué)生，及時(shí)提供設(shè)計(jì)參考資料；

3）軟硬件聯(lián)調(diào)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)用GX軟件監(jiān)控功能有助于快速找出問(wèn)題所在。

5 教學(xué)方法與手段

5.1 教學(xué)方法

該課程綜合采用項(xiàng)目教學(xué)法、實(shí)物演示法、模擬仿真教學(xué)法和小組競(jìng)賽法四種教學(xué)方法。全程在實(shí)訓(xùn)室教學(xué)，每節(jié)課的教學(xué)都是邊講邊練，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境與日后的工作環(huán)境相接近。

5.2 教學(xué)手段

本課程采多媒體教學(xué)法，以提高教學(xué)生動(dòng)性和效率。同時(shí)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將課堂教學(xué)延伸到課外。此外，還積極組織學(xué)生參與比賽和考證，通過(guò)比賽和考證促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

5.3 考核標(biāo)準(zhǔn)

用過(guò)程性評(píng)價(jià)代替與終結(jié)性評(píng)價(jià)，將壓力從期末向平時(shí)分散。

6 教學(xué)程序設(shè)計(jì)

整個(gè)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)遵循以學(xué)生為主體、教師為指導(dǎo)的原則，分為四個(gè)階段：項(xiàng)目導(dǎo)入、項(xiàng)目分析、項(xiàng)目實(shí)施及項(xiàng)目評(píng)價(jià)。以項(xiàng)目四分揀單元安裝與調(diào)試為例來(lái)說(shuō)明一個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)程序設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目導(dǎo)入：教師將學(xué)生分組，布置任務(wù)并發(fā)放相關(guān)資料，包括分揀單元的電氣原理圖、電氣接線圖、三菱FR-E700變頻器相關(guān)參數(shù)、FR-E700使用手冊(cè)、FX0N-3A擴(kuò)展模塊手冊(cè)等。學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)書，明確要完成的任務(wù)。（10分鐘）

項(xiàng)目分析：教師講解主要知識(shí)點(diǎn)及注意事項(xiàng)，包括：1）分揀單元的機(jī)械安裝、光纖傳感器的安裝及靈敏度調(diào)整、節(jié)流閥安裝及調(diào)整；2）分析分揀單元的電氣接線圖，并特別強(qiáng)調(diào)主電路的輸入、輸出端不能反接，否則會(huì)損壞變頻器。學(xué)生除學(xué)習(xí)講授內(nèi)容外，還可通過(guò)查閱相關(guān)資料獲取更多知識(shí)。

項(xiàng)目實(shí)施：教師指導(dǎo)學(xué)生安全規(guī)范操作、講解實(shí)施過(guò)程中遇到問(wèn)題。學(xué)生分工完成任務(wù)：負(fù)責(zé)安裝的成員完成分揀站機(jī)械、電氣、傳感器等的裝配；負(fù)責(zé)軟件的同學(xué)學(xué)習(xí)程序，并最終同負(fù)責(zé)硬件的同學(xué)一起完成系統(tǒng)調(diào)試。編程功底較強(qiáng)的學(xué)生也可嘗試自己編寫程序。項(xiàng)目評(píng)價(jià)：教師對(duì)學(xué)生的完成情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)項(xiàng)目完成的不足之處提出改進(jìn)要求。學(xué)生完善任務(wù)，總結(jié)完成任務(wù)及團(tuán)隊(duì)合作的經(jīng)驗(yàn)。

7 課程特色與不足

7.1 課程特色

1）基于工作過(guò)程設(shè)計(jì)課程，教學(xué)與實(shí)際貼切；

2）過(guò)程性考核代替終結(jié)性考核，實(shí)施全過(guò)程監(jiān)控。

7.2 課程不足

對(duì)不同層次的學(xué)生沒(méi)有很好地區(qū)別對(duì)待，對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生應(yīng)按省自動(dòng)化生產(chǎn)線大賽水平培養(yǎng)。

[1]張毅.基于自動(dòng)生產(chǎn)線的仿真教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D].南京理工大學(xué),2014.

[2]周曉旭.基于 PLC和組態(tài)軟件的自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備開發(fā)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011(2):91-93.