光機電一體化實訓考核裝置的教學探索
光機電一體化實訓考核裝置既包含了機電一體化專業(yè)所涉及的基礎知識、專業(yè)知識和基本的機電技能要求,也體現了當前先進技術在生產實際中的應用。它為學生提供一個典型的、可進行綜合訓練的工程環(huán)境,為學生構建了一個可充分發(fā)揮學生潛能和創(chuàng)造力的實踐平臺。在此平臺上可實現知識的實際應用、技能的綜合訓練和實踐動手能力的客觀考核。
1、問題的提出
如上所述,該設備在服務于地區(qū)經濟社會發(fā)展和提高學生的綜合職業(yè)素質方面是頗有裨益的。然而在教學當中,卻存在著下列困難:
1)該設備的知識涉及面廣,綜合程度高
光機電一體化實訓考核裝置涉及到光學傳感器、機械原理和拆裝、液壓傳動,PLC
編程、調試,觸摸屏畫面設計、調試等方面的知識,需要學生跨專業(yè)學習。而對于中職學校的學生而言,因其文化基礎知識不足,因而學習難度較大。
2)學生層次參差不齊,難以兼顧
我們在教學實踐中發(fā)現:學生在學習的過程中,由于基礎知識的差異,學習能力方面的差異,對專業(yè)愛好的差異等原因,導致學生在學習的過程中,拉開的差距較大。
3)設備數量有限
由于光機電一體化實訓考核裝置的價格較貴,在設備購置時,數量往往不多。如何用好有限的設備,也是擺在教學中的一個問題。
2、教學實施過程
針對上述情況,我們采取了如下教學措施:
1)仿真軟件教學
我在光機電一體化設備的教學中使用了如下仿真軟件:
(1)FX-TRN-BEG-CL 仿真軟件
該軟件為三菱系列的PLC
仿真軟件,其設有初級、中級和挑戰(zhàn)三個檔次,學生可以根據自己學習的進展情況決定采用哪一個項目練習。該軟件實現了分層教學,可以兼顧不同層次的學生開展學習。其項目有交通燈、傳送帶、自動門、舞臺裝置和自動生產線等,相關知識有光、機、電和傳感器等內容。
(2)GX Developer8.34L-C1 仿真軟件
該軟件既可以實現軟件仿真,也可以和觸摸屏仿真軟件實現軟硬結合的仿真。該軟件仿真功能啟動后可以根據教學和學習的需要,用鼠標來控制所需觸點的接通和斷開,便于觀察梯形圖的實際運作情況。如輸入、輸出軟繼電器,定時器、計數器和輔助繼電器等的觸點動作情況,便于調試梯形圖程序,當然也便于開展PLC構成的系統的維修工作。
(3)GT Simulator2 仿真軟件
該軟件既可以實現硬件仿真,如按鈕、指示燈、儀器、儀表、動畫構件等仿真。我們可以根據項目要求,設計控制面板,利用仿真功能,可以隨時觀察其控制效果,便于增減,修改控制面板設計,非常方便,且仿真過程具有形象、生動、逼真的效果。
(4)或費斯托的氣動仿真軟件
光機電一體化設備的搬運機械手和物料推桿要用到氣動元件,氣動元件是氣動系統的重要組成部分,氣動系統由能源部件、控制元件、執(zhí)行元件和輔助裝置組成。常見的執(zhí)行元件有:單作用氣缸、雙作用氣缸、旋轉氣缸和氣爪,常見的控制元件有:方向控制閥、流量控制閥等。
而要了解氣動系統的工作原理,就要借助于氣動仿真軟件,模擬其真實的運動情景,才便于開展教學。
對于實際的氣動元件,由于構造方面的原因,即使是用實物教學,也不易觀察到元件的工作情況。而采用仿真軟件,就便于解決這個問題,而且代價較低。若要采用實物教學,可采用透明的氣動元件,這樣才便于觀察元件的工作過程。
2)現場教學
在自然和社會現實活動中進行教學的組織形式,便是現場教學,F場教學能提供學生豐富的直接經驗,有助于理解和掌握理論性的知識;通過實際操作,培養(yǎng)學生運用知識于實踐的能力。
為提高設備利用率,可采用分組教學。學生可分組練習PLC
編程、仿真和現場實操。為便于學生學習,可讓學生分別調試送料機構、機械手搬運結構、物料傳送機構和分揀機構。之后,再把這幾部分綜合聯調。
3)項目教學
項目教學法激發(fā)了學生的學習興趣,能夠充分調動學生的學習積極性和主動性,發(fā)揮了學生的主體作用,促進了學生自主學習。在項目教學法的實施中,可以將調試送料機構、機械手搬運結構、物料傳送機構和分揀機構作為4
個項目,而每個項目根據教學需要又可以再分為任務。
例如,在機械手搬運結構項目中,可分為機械手拆裝、液壓系統拆裝、梯形圖編制、傳感器調試等任務。用這種方法把項目分解,化整為零,便于學生開展學習。
4)分層教學
根據學生的實際水平實施分層教學,也是因人施教的一種具體體現。教師可根據學生的實際情況、個別差異,進行有差別的教學,做到既不能壓制學習基礎好的學生,也不能放棄學習基礎差的學生,使每個學生都能揚長避短,獲得*效果。
在項目的實施過程中,可以精心搭配學習小組的成員,把不同程度的學生安排在一個小組,而在分配任務時則針對不同的學生安排不同的任務?梢韵劝研蜗、直觀的任務給學習基礎較差的學生去做,把抽象、難懂的任務給學習基礎好的學生去做,學生之間可以相互學習,共同探討,而學生之間又便于溝通,對學生的促進作用強。
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