項目化教學在“校內畢業(yè)綜合實訓”課程中的應用

王京++郄偉

摘要：項目化教學是最能體現(xiàn)職業(yè)教育實踐性、職業(yè)性等特點的教學模式。以《校內畢業(yè)綜合實訓》課程為例，闡述項目化教學的實施過程及其在培養(yǎng)學生專業(yè)技能綜合應用能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新意識等方面體現(xiàn)的優(yōu)勢。

關鍵詞：項目化教學；綜合實訓；高職教育

中圖分類號：G4

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.15.083

1項目化教學的內涵

項目教學的理論基礎是構建主義學習理論，是以項目為媒介，師生共同完成的一個教學活動。職業(yè)院校的教學活動中，項目指的是一個具有實際意義產品的任務，它對學生的要求就是要運用自己的理論知識和實際經驗，在完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。教學過程中，教師要努力營造探討、交流的學習氛圍；學生則以群體協(xié)作的方式，自主選定項目，自主進行方案的選擇、設計、優(yōu)化與實踐，成為項目化教學的主體。

2課程簡介

《校內畢業(yè)綜合實訓》課程是專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的重要環(huán)節(jié)，也是學生進行頂崗實習前的最后一個教學環(huán)節(jié)。課程的主要目的是培養(yǎng)學生綜合應用所學專業(yè)理論知識解決工程實際問題的能力，以促進學生職業(yè)能力的發(fā)展。針對機電一體化專業(yè)的學生，該課程可選取液氣壓控制、電氣控制、機械加工等方面的典型項目，比如加工一個零件、設計與制作一件產品、排除一個故障等，旨在培養(yǎng)學生的液氣壓控制系統(tǒng)分析設計、PLC程序編制、電路識圖分析設計及典型零件加工等專業(yè)能力。

3案例分析

以“氣動機械手的制作”項目為例，詳細闡述項目化教學在《畢業(yè)綜合實訓》課程中是如何應用的。

3.1資訊

項目題目確定后，學生依據項目要求通過網絡搜集與氣動機械手的相關資料。最終網絡上的一張圖片給了大家靈感，如圖1所示。

3.2計劃

機械的主要組成包括驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行機構以及位置檢測裝置等。本項目中執(zhí)行機構——機械手旋轉底座、機械手爪等零件需要加工、驅動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)需要設計。因此，項目組最終劃分為三個小組：氣壓控制小組、電氣控制小組和零件加工小組。

3.3決策

通過研究、討論，同學們制定了實施方案。

3.3.1機械手的手爪結構設計

為了使機械手的作用得到更大發(fā)揮，手爪部分用棒料去設計，采用夾持式手爪，并且其手爪可以設計成能夠更換。

3.3.2機械手的手腕結構設計

手腕最好可以做成回轉結構，因為一般被抓的工件都是水平放置的，便于操作。

3.3.3機械手的手臂結構設計

根據抓取工作的一些要領，機械手的手臂可以設計成手臂伸縮和左右回轉兩個方面。

3.3.4機械手的驅動方案設計

氣壓傳動系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯，其動作靈活多變，阻力較小，并且，其成本低廉，所以機械手的驅動自然選擇這個方式。

3.3.5機械手的控制方案設計

利用可編程控制技術結合相應的硬件裝置，控制氣動機械手完成搬運等各種動作。

3.4實施

各小組依據設計方案并利用液壓實訓室、電氣控制實訓室和數控基地等實踐教學條件展開該項目的實施。具體實施過程如下。

3.4.1氣壓部分

（1）氣動系統(tǒng)設計；

（2）執(zhí)行原件的選擇；

（3）驅動系統(tǒng)的選擇；

（4）控制元件的選擇；

（5）機械手氣動系統(tǒng)工作過程分析。

3.4.2電氣部分

（1）電氣元件的選擇；

（2）I/O分配表；

（3）PLC接線圖；

（4）PLC梯形圖；

（5）PLC指令表。

3.4.3機械部分

（1）零件設計與圖紙的繪制；

（2）工具的選用；

（3）毛坯的選擇；

（4）設備的選擇；

（5）連接桿加工工藝設計及制作；

（6）底座加工工藝設計及制作；

（7）機械手外殼加工工藝設計及制作；

（8）連接機構1加工工藝設計及制作；

（9）夾取手指加工工藝設計及制作。

經過2個月的不懈努力，項目團隊最終制作出了可實現(xiàn)機械手臂90度旋轉、手臂伸縮和機械手爪抓取三個動作的氣動機械手，實物如圖2所示。

3.5檢查

（1）安裝后經調試，氣動系統(tǒng)能夠實現(xiàn)機械手臂90度旋轉、伸縮等預期動作；

（2）安裝后經調試，電氣系統(tǒng)能夠實現(xiàn)按順序控制機械手的以上動作；

（3）氣動機械手各零件的檢驗。

以連接桿的檢驗為例介紹零件的檢驗方法，如表1所示。其他零件的檢驗省略。

連接桿經檢驗可以承受兩伸縮氣缸與機械手爪的重量，與氣缸螺紋配合處達到配合要求，沉頭孔與旋轉氣缸部分達到配合要求。

3.6評價

（1）該機械手的夾持手指設計簡單，可用于搬運小型零件，也可供教學或實驗使用。

（2）采用氣壓傳動能夠自動控制，動作靈活多樣，能過載保護。

（3）目前，機械手操作一般都選用PLC程序，其具有較強的靈活性和專業(yè)化程度高，并且能控制時間和行程。

4收獲與思考

“氣動機械手的制作”項目實施過程中，收獲最大的是學生。項目團隊的成員不僅感到之前學過的專業(yè)知識與技能得以充分應用，而且在與同伴溝通交流、討論研究攻克了一個又一個出現(xiàn)的難題時，體驗到個人與集體共同成長的快樂。

該項目成功實現(xiàn)教學目標的同時既積累了豐富經驗也存在不足之處，愿與大家共同分享：

（1）項目本身具有很強吸引力，激發(fā)了學生學習的積極性和主動性，引導學生主動參與探究，進而為培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識提供可能；

（2）由于該項目不僅包含機械手的機構設計、零件制造，還包含驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的設計與分析，所以具有很強的綜合性，因此需由多個小組協(xié)同完成該項目，這為培養(yǎng)學生溝通能力與團隊協(xié)作精神創(chuàng)造空間；

（3）需要進一步引入企業(yè)專家，全程參與項目的制定、實施以及評價；

（4）該項目的成功實施為本科層次人才培養(yǎng)過程中的《校內畢業(yè)綜合實訓》課程的實施積累了寶貴的經驗。

參考文獻

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