“自動生產(chǎn)線技術(shù)”課程信息化教學(xué)設(shè)計研究與實踐

南京科技職業(yè)學(xué)院 朱麗琴 馬 凱

“自動生產(chǎn)線技術(shù)”課程信息化教學(xué)設(shè)計研究與實踐

南京科技職業(yè)學(xué)院 朱麗琴 馬 凱

信息化教學(xué)是教學(xué)改革的主要趨勢，本文探索和實踐了基于智慧職教平臺的“自動生產(chǎn)線技術(shù)”課程的信息化教學(xué)設(shè)計模式，從六個方面進(jìn)行了信息化教學(xué)設(shè)計實踐，經(jīng)過一年教學(xué)實踐驗證，效果良好，為實施信息化教學(xué)提供了成功的案例。

自動生產(chǎn)線技術(shù)；信息化教學(xué)設(shè)計；研究與實踐

互聯(lián)網(wǎng)+時代的到來，教育信息化正迎來重大歷史發(fā)展機遇。教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》指出：職業(yè)教育信息化是培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技能型人才的重要支撐，是教育信息化需要著重加強的薄弱環(huán)節(jié)。職業(yè)教育與其他教育相比，更強調(diào)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的依存性，也更強調(diào)應(yīng)用性和實踐性，現(xiàn)代信息技術(shù)是改造職業(yè)教育傳統(tǒng)模式的必然選擇。

“自動生產(chǎn)線技術(shù)”是機電一體化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，旨在讓學(xué)生了解現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程中工業(yè)產(chǎn)品被加工的方式，認(rèn)識機電一體化設(shè)備的結(jié)構(gòu)、運動、驅(qū)動、傳感、控制方式，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行安裝、編程、調(diào)試、故障診斷和排除。課程以亞龍公司YL-335B自動生產(chǎn)線和龍洲公司LZ-Me101自動機為學(xué)習(xí)對象，完成生產(chǎn)線上料、加工、裝配、分揀、搬運等工作站的機械裝配、電氣動線路連接、PLC編程、設(shè)備測試及整機聯(lián)動等工作任務(wù)，是對機電專業(yè)課程的綜合應(yīng)用，因此，對“自動生產(chǎn)線技術(shù)”課程的信息化教學(xué)設(shè)計是很有必要的。

一、“自動生產(chǎn)線技術(shù)”信息化教學(xué)設(shè)計研究的現(xiàn)狀

關(guān)于“自動生產(chǎn)線技術(shù)”課程的研究主要體現(xiàn)在教材上，其中有代表性的如：吳明亮主編的《自動化生產(chǎn)線技術(shù)》、呂景泉主編的《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》等。與“自動生產(chǎn)線技術(shù)”課程信息化教學(xué)相關(guān)的網(wǎng)站有：愛課程http://www.icourses.cn/coursestatic/course_2210.html（天津中德“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試綜合實訓(xùn)”），職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫http://www.icve.com.cn/portal/courseinfo?courseid=wt3bae-kaplladsx0glyxa（常州機電“模塊化生產(chǎn)線裝調(diào)及維修實訓(xùn)”）。

二、“自動生產(chǎn)線技術(shù)”課程信息化教學(xué)設(shè)計實踐

教學(xué)設(shè)計為教學(xué)活動提供了行動綱領(lǐng)，對教學(xué)效果的提高大有裨益。信息化教學(xué)設(shè)計應(yīng)基于現(xiàn)代教育思想和教育理念，充分利用信息技術(shù)、數(shù)字化資源和信息化環(huán)境，在教師角色、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、互動方式、考核與評價等方面有所創(chuàng)新，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。而有調(diào)查結(jié)果表明：制約高校信息化教學(xué)的關(guān)鍵在于教師信息化教學(xué)設(shè)計的能力。因此，如何進(jìn)行系統(tǒng)的、整體的信息化教學(xué)設(shè)計，如何對信息化教學(xué)過程中的各個要素及其關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和安排，如何用新觀念指導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計方法來促進(jìn)與改進(jìn)信息化教學(xué)工作，是目前高校教師亟待提高的一個方面。

“自動生產(chǎn)線技術(shù)”課程信息化教學(xué)設(shè)計模式由六個部分組成，即單元教學(xué)目標(biāo)分析、學(xué)習(xí)任務(wù)與問題設(shè)計、信息化資源查找與設(shè)計、學(xué)習(xí)情境設(shè)計、教學(xué)過程設(shè)計、測評系統(tǒng)設(shè)計。

（一）單元教學(xué)目標(biāo)分析

單元教學(xué)目標(biāo)其實就是學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)，要求達(dá)成學(xué)生知識與能力、過程與方法及情感、態(tài)度、價值觀三維目標(biāo)。

1.課程總目標(biāo)

本課程以集成機械、氣動、傳感器、可編程控制器、現(xiàn)場總線、組態(tài)監(jiān)控等技術(shù)的自動生產(chǎn)線為載體，通過綜合技能培訓(xùn)，掌握機、電、氣的基礎(chǔ)知識，使得學(xué)生能夠正確使用工具、儀器和儀表，根據(jù)給定技術(shù)資料，對自動生產(chǎn)線進(jìn)行安裝、調(diào)試、維護及管理，在完成任務(wù)的過程中，提高自身的團隊協(xié)作能力及職業(yè)素養(yǎng)。

2.課程教學(xué)單元目標(biāo)

教學(xué)單元一：YL-335B自動生產(chǎn)線的認(rèn)知。能分析典型機電一體化設(shè)備的組成和技術(shù)要素；能分析崗位技能要求；能敘述崗位操作基本流程；能正確分析YL-335B的系統(tǒng)組成和工作過程。

教學(xué)單元二：供料工作單元安裝與調(diào)試。能分析工業(yè)應(yīng)用中供料單元的作用，進(jìn)行機電設(shè)備的技術(shù)資料閱讀、安全及操作規(guī)范訓(xùn)練、設(shè)備拆卸及安裝，設(shè)備的電氣連接及調(diào)試，設(shè)備的編程調(diào)試運行、維修等。

教學(xué)單元三：加工工作單元安裝與調(diào)試。掌握加工單元常見形式；了解加工單元與搬運機械手等的連接及通訊；能進(jìn)行加工單元裝調(diào)及維修。

教學(xué)單元四：裝配工作單元安裝與調(diào)試。了解自動裝配實現(xiàn)方式，能分析裝配線工藝規(guī)程的內(nèi)容；能進(jìn)行裝配單元的裝配；能進(jìn)行裝配單元的調(diào)試運行；能進(jìn)行設(shè)備的維護維修。

教學(xué)單元五：分揀工作單元安裝與調(diào)試。了解分揀實現(xiàn)方式；能完成分揀單元氣動、傳感器的安裝與調(diào)試；能夠利用變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制；能用觸摸屏控制設(shè)備運行；能調(diào)試設(shè)備及程序，使設(shè)備正常運行；能做好資料整理及工作日記；能進(jìn)行設(shè)備故障維修。

教學(xué)單元六：輸送工作單元安裝與調(diào)試。掌握伺服驅(qū)動器連接及參數(shù)調(diào)試方法；能進(jìn)行系統(tǒng)電氣連接；能調(diào)試設(shè)備運行；能進(jìn)行維護及故障檢查。

教學(xué)單元七：自動生產(chǎn)線聯(lián)機調(diào)試與運行。了解設(shè)備整線調(diào)試運行方法及步驟；能實施設(shè)備點檢，了解安裝狀況；能正確進(jìn)行電纜及編程設(shè)備的連接；會PLC及觸摸屏設(shè)備程序裝載及運行；會調(diào)試變頻、傳感、氣動元件等，使設(shè)備整線運行；能進(jìn)行設(shè)備操作及保養(yǎng)的簡單培訓(xùn)；能進(jìn)行機械設(shè)備移交。

（二）學(xué)習(xí)任務(wù)與問題設(shè)計

根據(jù)單元教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計真實的任務(wù)和有針對性地問題是信息化教學(xué)設(shè)計的一個關(guān)鍵。比如，教學(xué)單元四中設(shè)置了8個教學(xué)任務(wù)：①裝配單元結(jié)構(gòu)組成分析；②裝配單元氣動回路分析；③裝配單元機械裝配；④裝配單元氣動系統(tǒng)連接；⑤裝配單元電氣系統(tǒng)連接；⑥裝配單元程序識讀；⑦裝配單元程序調(diào)試；⑧基于宇龍軟件的裝配單元仿真調(diào)試。每個教學(xué)單元都以具體的工作任務(wù)和問題為引導(dǎo)，這些任務(wù)和問題的設(shè)置相當(dāng)于給信息化教學(xué)設(shè)計提供了學(xué)習(xí)支架，在實際教學(xué)中可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在一個個任務(wù)完成的過程中積極主動地建構(gòu)知識體系，提升工作技能。

（三）信息化資源查找與設(shè)計

豐富便捷的教學(xué)資源是信息化教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)?；ヂ?lián)網(wǎng)上各種資源異常豐富，師生可以快速的找到需要的資源。筆者認(rèn)為最直接的信息化資源就是融文字、聲音、圖片、動畫等多種教學(xué)資源為一體的新型一體化教材，可以提供移動端教學(xué)平臺支持、二維碼關(guān)聯(lián)技術(shù)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來立體呈現(xiàn)教材內(nèi)容，使教材更加情景化、動態(tài)化、形象化，這種教材能調(diào)動學(xué)生的感官，使學(xué)生如身臨其境，加速和改善學(xué)生對知識的理解，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

除此之外，還有對應(yīng)的教學(xué)資源庫網(wǎng)站，提供教學(xué)視頻、動畫、課件、教案、習(xí)題、作業(yè)、案例等資源，以支撐課程教與學(xué)活動的順利開展。教學(xué)設(shè)計中教師更應(yīng)關(guān)注信息技術(shù)的學(xué)習(xí)與更新，比如教學(xué)動畫的制作，教學(xué)視頻及微課的制作技術(shù)。筆者所在學(xué)校多次組織信息化教學(xué)軟件應(yīng)用及資源庫平臺使用的專題培訓(xùn)，效果很好。

（四）學(xué)習(xí)情境設(shè)計

創(chuàng)建真實的教學(xué)情境，它可以是現(xiàn)實的生產(chǎn)生活，也可以是仿真場景，讓學(xué)習(xí)者帶著真實的任務(wù)去學(xué)習(xí)。布魯納認(rèn)為：“讓學(xué)習(xí)者在一定的問題情境中，經(jīng)歷對學(xué)習(xí)的親身體驗和發(fā)展過程，才是學(xué)習(xí)者所獲得的最有價值的東西?！盵1]學(xué)習(xí)情境設(shè)計可以有效地幫助學(xué)生把儲備的知識與技能在真實而復(fù)雜的教學(xué)情境中進(jìn)行遷移，內(nèi)心真實地感受到學(xué)以致用。

（五）教學(xué)過程設(shè)計

信息化教學(xué)設(shè)計是面向過程和基于資源的設(shè)計，突出“學(xué)”，關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)?，F(xiàn)在課堂上一個普遍的問題是“低頭族”，學(xué)生聽課感到無聊時就會默默地低頭看手機，看起來是無奈的，因為總不能搶走他們手里的手機，那干脆就想辦法進(jìn)入他們的手機。翻轉(zhuǎn)課堂通過對知識傳授和知識內(nèi)化的顛倒安排，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色，并對課堂時間的使用進(jìn)行了重新規(guī)劃[2]，重新設(shè)計了教學(xué)過程，可以有效地解決“低頭族”的問題。

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)組織為“課前自主學(xué)習(xí)+課堂協(xié)作學(xué)習(xí)”，課前教師制作微課視頻，并上傳到智慧職教平臺（或者藍(lán)墨云班課），學(xué)生用自己的電腦或者手機登錄即可完成課前學(xué)習(xí)，課堂上師生一起完成協(xié)作探究，比如實施具體的工作任務(wù)，通過解決問題來完成知識的內(nèi)化，最后進(jìn)行總結(jié)和反饋。

（六）測評系統(tǒng)設(shè)計

測評系統(tǒng)是落腳點，也是必不可少的步驟。關(guān)注評價方式，從重視結(jié)果評價轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰υu價。比如，有學(xué)習(xí)態(tài)度和參與程度評價，學(xué)生通過匯報、自評與互評等方式促進(jìn)知識內(nèi)化過程；有對任務(wù)完成情況以及作品質(zhì)量的評價，注重學(xué)生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核，對在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生應(yīng)給予特別鼓勵，全面綜合評價學(xué)生能力。

三、實踐效果與反思

《自動生產(chǎn)線技術(shù)》課程采用了信息化教學(xué)設(shè)計的思想，整個教學(xué)是在智慧職教資源庫網(wǎng)站（http://210.28.15.12/preview/course/ index/id/218.html）輔助下進(jìn)行的，取得了較好地教學(xué)效果?！蹲詣由a(chǎn)線技術(shù)》課程信息化教學(xué)的實踐實現(xiàn)了教學(xué)相長，教師在信息化素養(yǎng)方面也不斷提高；學(xué)生分析問題和解決問題的能力得到提升，合作學(xué)習(xí)意識增強。

[1]王寅龍等.信息化教學(xué)設(shè)計的過程、方法及評價要點研究[J].中國教育信息化,2011(6):15-18.

[2]鐘曉流等.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計研究[J].開放教育研究,2013,(1):58-63.

[3]張偉平等.高校信息化教學(xué)的有效性研究-基于設(shè)計的研究[J].電化教育研究,2010(1):103-106.

Research and Practice on the teaching design of "automatic production line technology" course

ZHU Liqin，MA Kai
（NanJing Polytechnic Institute，NanJing，JiangSu，210048）

Information teaching is the main trend of teaching reform. This paper explores and practices the design mode of information teaching in the course of “automatic production line technology” based on intelligent vocational education platform. It has carried on the information teaching design practice from six aspects, after one year teaching practice verification, the effect is good. It provides a successful case for the implementation of information teaching.

Automatic Production Line Technology; Information Instructional Design; Research and Practice

江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項目（PPZY2015B179）（英文標(biāo)志：Top-notch Academic Programs Project of Jiangsu Higher Education Institutions，英文標(biāo)志簡稱：TAPP）。

朱麗琴，女，江蘇南京人，碩士研究生，講師，研究方向為機電一體化技術(shù)。