时间:2022-05-31 17:20:00
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气动实训总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
摘要:职业学校的教育是以创业为导向的教育,具有实践性的特点。为提高职业学校学生的职业能力,应以理论知识为基础,加强实训课的实践教学。本文阐述了项目教学法在液压与气压传动实训课中的具体的应用。
关键词 :项目教学法?液压与气压传动?实施
职业教育的特点就是培养符合现代经济社会的技术人才,按照陶行知先生的理念就是“生有利之物”与“生有利之事”,也就是说为社会与人群生产物质财富,培养为社会与人群服务的技术本领,他的“行知合一”“教、学、做合一”“手脑联盟”的观点强调了“做”的重要性,是知识转化为能力的有效途径。中职学校的技能实训课是学生把所学的理论知识通过应用与迁移转变为技术能力的有效途径。
液压与气压传动课程是机械类专业学生必修的专业课,通过学习使学生获得关于液压与气压传动的基础知识。该课程的特点是实践性强,与生活、生产关系密切。笔者所在学校添置了4套集液压、气动、液压仿真技术及PLC电气控制于一体的THPHDW-1型实训系统,通过实训,培养学生液压泵站安装与调试、液压系统组装与调试、气动系统安装与调试、电气控制技术、PLC应用技术和液压与气动系统运行维护等职业能力。
一、项目教学法的特点
在实训课教学中,应用较多的是项目教学法。项目学习是让学生围绕具体的学习项目,充分选择和利用最优的学习资源,例如,多媒体、微课、实训操作系统工作台等在实践中体验,从而获得较为完整而具体的知识,进而形成专门的技能学习。它强调的是人的关键能力的培养。在教学中,教师是活动的引导者,通过创设特定的情境,让学生有身临其境的感觉,例如,教师可以借助图片、模型、实物等,让学生通过直接观察在大脑中迅速建立起与液压与气压传动课程相关的认知,同时,也激发了学生的学习兴趣。在项目的实施中,以小组的形式进行,可以培养学生团结协作的精神。
二、液压与气压传动实训课项目教学法的实施过程
1.确定项目任务
实训教师要了解学生的文化知识基础、技能基础,本地区对学生的岗位要求,学生的兴趣和爱好,然后制定出具体的实训项目;也可确定一项学习主题或任务,或以某个问题为学习项目;或由学生自己确定项目。项目任务可以先简后难,循序渐进,例如初学时,学生要学会液压泵的安装与调试和简单的定量泵-溢流阀的调压回路的安装与调试。随着教学的进展,最后以生产上运用到的实例,例如,“鼓风炉加料气动回路的设计”为课题,让学生自己学习、探索。在这个过程中,教师要积极参与进来,和学生相互交流,共同创造,充分发挥学生的自学精神,培养学生的创新创业才能。
2.制订工作计划
教师对学生进行分组时要注意合理搭配,把动手能力强的和能力弱的学生进行组合,同时,兼顾学生的性格特点,引导小组成员团结合作,充分发挥学生的特长,提高教学效果。
实训前,教师应列出材料清单,包括要用到的仪器、仪表,做到严格管理,还要强调实训安全。此外,通常以6节课作为一个项目的时间,学生可以根据具体项目任务,讨论形成设计方案,选择所需要的元器件,这个过程一定要仔细,同时注意控制完成任务所需要的时间。
3.实施工作计划
分组时,可以四人为一个小组。实训开始时,老师先做示范,然后学生做,以后逐步发展为教师设计、学生做,最后是学生自己设计、自己做。在这个过程中,学生要明确项目目标,画好设计图,及时作好数据记录,规范工艺,安全操作;教师要巡回检查指导,及时发现问题、解决问题。
4.进行质量检测评估
可以通过学生抽查、小组互评、教师点评、小组间竞赛等形式检查实训效果,将各项成绩录入电脑评价系统,自动生成总评成绩。课程结束前5至10分钟,教师可以归纳总结项目完成所取得的成绩、还有什么不足之处以及今后要注意的事项,提高项目教学的效果。
实训课完成后,教师要让学生严格按照学校的“3Q7S”标准将所有的实训器具分类摆放,恢复实训前的状态,场地清扫干净,为下一次实训做准备。实训结束后,学生要认真填写实训报告。
三、小结
项目教学法改变了传统的教学模式,启迪了学生的智慧,开发了学生的动手能力,让学生在做中学,在学中做,体验了真实的社会劳动实践,提高了职业学校学生的整体职业素养。
参考文献:
[1]郭爱云,王健,帅伟.谈项目教学在《液压与气动技术》课中的应用[J].职业教育研究,2011(4).
[2]马春峰.《液压与气动技术》实训教学探讨和尝试[J].教育教学论坛,2013(50).
关键词:教学改革 课程设计 Fulidsim软件 纽带
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0110-02
Abstract:The writer introduced FluidSIM software in the first,using the Components of photos,structure diagram、The animated simulation and other Technical means making the theory teaching more vivid and easy to understand.At the same time,proposed the curriculum design flow of teaching reform,through teaching reform and teaching practice in"Hydraulic and pneumatic technology",we Found that the curriculum design is very good for the classroom,and aroused the students enthusiasm,exert students'subjective initiative and creativity,benefited the students on studying theory knowledge,then summarizes the linking role of software in teaching reform.Provided a reference for similar courses in teaching reform.
Key Words:The teaching reform;Curriculum design;Fulidsim software;Linking role
《液压与气动技术》课程是机械类各专业的一门重要专业技术基础课,具有实践性强、与生产实际联系紧密等特点。尤其是这些年来,随着机械、电子技术的进步,它与微电子、计算机、检测等技术相结合,使“液压与气动技术”进入了机、电、液(气)的发展阶段。
传统的“一个教师、一支粉笔、一块黑板”的教学模式已不再适应现在的教学内容和学生情况,教学改革势在必行。针对我国高职院校的机械类课程培养目标,在教学内容的选择上,以“实用、够用、会用”为标准,理论联系实际,将课堂设置在实验(训)室,让“学生在做中学、教师在做中教”,充分体现课堂以学生为中心。《液压与气动技术》课程在我院已经开始进行教学改革,通过两届学生的实践,取得了良好的教学效果,而FluidSIM软件在《液压与气动技术》课程教学过程中起着将理论联系实践的纽带作用,教学中节省时间、精力和教学成本。
1 FluidSIM软件简介
FluidSIM软件由杜伊斯堡大学测量与控制研究室和Paderborn大学专家系统研究室联合开发研制。软件分为FluidSIM-P和FluidSIM-H两部分,是专门用于液压与气压传动的软件。该软件能对液压和气动系统进行快速有效的设计,并能对所设计的系统进行仿真,检验系统的工作过程是否符合设计要求。本文以《液压与气动技术》课程教学中双作用缸自动往复设计为案例,利用FluidSIM进行液压系统设计,同时对课程教学进行了详尽的叙述。希望对此类课程教学改革提供了一定的借鉴。
2 课程设计过程
教学改革后的课程设计坚持以坚持以职业技能培养为核心,以职业素养养成为主线,以知识教育为支撑的理念,每个教学情景提出一个案例(任务),而FluidSIM软件就是这一教学过程的纽带。如图1是课程设计流程图。
2.1 软件在理论讲解时的应用
在软件中含有“液压(气动)技术多媒体教学”模块,利用该模块中元器件照片、结构原理图、动作仿真动画等技术手段,可以使学生更容易地掌握抽象的理论知识。如对两位五通换向阀进行讲解时可以找到结构原理图,并能进行动作仿真,如图2所示。
2.2 软件在课程教学中的应用案例
2.2.1 课程案例(设计任务)
设计要求为:设计某物料的自动往复式抓取机的机械臂,要求通过双作用液压缸的自动往复动,实现机械臂的伸缩。提供的液压、电气元件为双作用液压缸、电控行程开关、三位四通双电控换向阀、电气控制盒等。学生完成设计后,能够在按下电气控制按钮时,使双作用液压缸在一定范围内进行自动往复运动。提示可以先利用软件进行液压、电气回路设计,设计正确后可以利用实训室内现有元器件进行验证。
2.2.2 利用FluidSIM―H进行设计验证
提示学生的设计过程:(1)按照设计任务新建液压回路文件,然后将采用的图3液压回路,将液压元件和电气元件绘制在软件的设计区域内,并对回路进行连接。利用软件的仿真功能验证液压是否正确,是否能够达到设计要求。(2)液压回路设计过程完成后,进行电气控制回路的设计。图3中S1、S2为电气行程开关。如何设计回路是双作用液压缸的活塞杆在S1、S2的范围内运动?提示学生当活塞杆运动到S2时,使1Y2电磁铁得电,并形成自锁回路;当运动到S1时时1y1电磁铁得电,并形成自锁回路,还要是1Y2断电形成互锁回路设计。(3)学生设计完全正确后,在实验台上进行验证。(4)教师在巡视指导过程中解决学生在实践中出现的问题,如液压管中因有油压,而不能顺利接到液压上等问题,同时在指导过程中对优先完成任务的同学提出新的要求,进行改进设计。
2.2.3 教师点评讲解
教师根据在指导实践过程发现的问题进行解答分析,对学生出现的不良动作进行纠正,听取学生对任务完成情况进行汇报、互评,最后教师进行分组点评和总体评价,并根据任务完成情况和每个同学的具体表现给出综合评价成绩。同时在讲解后可以针对部分优秀同学的改进设计(新思路)进行讲解,以拓宽同学们的视野,发挥同学们的创造性。
3 结语
在《液压与气动技术》课程的两届学生教学改革实践中,发现这种课程设计能够很好地调动学生的课堂积极性,发挥学生的主观能动性和创造性,利于高职高专学生对本课程的理论知识的掌握。通过改革后的课程设计,在改革中发现了FluidSIM软件的纽带作用。
参考文献
[1] 王瑞清,马宏革.电气液压与气动技术[M].北京:化学工业出版社,2011.
[2] 余金伟.FluidSIM软件在气动系统设计中的应用[J].现代制造技术与装备,2008(6):22-23.
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
[1] 胡健.西门子S7-300/400PLC工程应用(第2版).北京航空航天大学出版社,2011.9.
关键词:机电设备;故障检测;解决方法
机电一体化,又称机械电子工程,是机械工程与自动化的一种,是将机械、电子、信息等多种技术有机结合在一起,并综合运用到现实生活中。从近年机电一体化设备组装与调试项目国赛考核走向来看,机电设备的调试所占比重越来越大,该赛项的PLC程序基本上都给定了,考核的重点是设备的装配能力及设备运行故障的排除,这也符合目前我国工业发展趋势对学生能力的要求。然而,机电一体化设备故障检测对中职学生有一定难度。机电一体化设备不同于机械设备故障那么单一,它的构成比较复杂,包含了机械故障、电路故障、气路故障、电气设置故障、编程问题等。学生对解决机电一体化设备故障常常表现的非常茫然、慌乱、无从下手,多数学生会将排点放在程序和插线上,随意进行程序更改,或者更换插线进行故障排除,造成本来运行无故障的部分也出现了问题。基于这样的现状,笔者根据近年指导国家级、省级技能大赛的经验,以亚龙YL235A光机电一体化实训设备为例,总结出机电一体化设备故障快速检测方法。以下笔者将从气路故障的检测与排除、电路故障的检测与排除和变频器故障检测与排除三方面进行阐述。
一、气路故障的检测与排除
机电一体化设备气动元件是整个实训装置的最终执行部分,包括机械手臂和传送带推料气缸,分别由气缸和气马达驱动,气动系统故障的排除也比较容易。对于气路的检测,学生首先要检查供气总阀是否打开,气压是否达到规定压力,气路中有无漏气现象。如果以上检查都没有问题,再检查各节气阀的打开程度,为了方便调试,学生可以将各个节气阀开度调到最大;其次,学生要根据各机械部件的运行速度,再逐个调节节气阀开度,以达到理想的运行速度;最后,学生要检查执行元件与电磁阀的一一对应是否混乱,具体操作可用手按动电磁换向阀顶部的手动按钮,观察各种气动元件的执行是否对应正确。[1]
二、电路故障的检测与排除
电路故障是硬件故障中较难排除的,可以分为静态故障和运行故障。
(一)静态故障的检测静态故障是指设备在上电后还未运行时表现出的故障,主要体现在各种传感器上。如果在设备上电后所有传感器电源灯未亮。这时,学生只需检测实训台24V供电电源是否有故障。如果电源保险管已经烧坏,则可以肯定线路中存在短路。对于这个故障,学生要观察实训台插线,看有无明显的插线错误,如果没有,可将万用表调到欧姆档,逐段检测短路点。如果电源和保险管都是好的,则需要检测线路中是否存在断路,学生可以将万用表调到直流50v档逐段查找故障点。如果仅仅是个别传感器电源灯不亮,可以用万用表表笔直接给传感器供电,如果电源灯可以亮,则存在线路断路问题,检测线路即可;如果依然不亮,则考虑传感器损坏,更换传感器即可。[2]
(二)运行故障的检测运行故障是指设备在运行中表现出的故障,主要表现为传感器无输出信号和执行元件无动作。如果传感器电源正常,学生只需调节传感器的灵敏度或调节传感器安装位置即可解决。如果是执行元件无动作,且PLC输出信号正常,可将万用表表笔一端插在电源模块24V+端子上,另一端直接给执行元件供电,检测执行元件是否动作,如果这时有执行动作,则证明执行元件无损坏,是线路供电问题,可依据前面介绍的方法进行解决。如果对应的PLC输出点位无输出指示,则要检查PLC程序及PLC有无损坏。[3]
三、变频器故障检测与排除
变频器故障的主要体现是变频器无输出。解决此类故障首先要关闭PLC电源,学生可以用变频器模块面板上的手拨开关进行手动给信号,并观察运行情况。如果可以正常运行,这时打开PLC,观察PLC面板上相对应的变频器控制点位有无输出,如果PLC的相应点位有输出,可以判断出故障出现在PLC与变频器之间的接线上,检查线路进行故障解决;[4]如果PLC的相应点位没有输出,则是编程问题,需要检查PLC程序。如果手动给信号变频器依然无输出,可将万用表拨到交流500V档位,依次检测变频器输入端子U、V、W各相线电压是否正常,如果正常,可判定为变频器设置问题或变频器损坏。[5]
关键词:数控机床;故障诊断;维修;教学方法
Exploration and Practice in NC machine diagnosis and maintenance
Guan Wei
Dalian vocational technology college, Dalian, 116033, China
Abstract: By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches, the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.
Key words: NC machine tool; fault diagnosis; maintenance; teaching method
近年来,随着我国数控技术的普及和数控设备的大量应用,大多数高职院校在数控技术专业或机电专业都开设了数控机床故障诊断与维修课程,在本课程教学中主要面临的困难有如下两方面:(1)课程教学中涉及的知识较多,如机械结构、电气控制、液压与气动、数控编程与工艺等,而高职学生底子薄,课程教学安排时间又有限,学习会有一定的难度。(2)数控机床维修要求学生有较强的故障判断分析能力和实际动手能力,在传统的教学模式下很难培养出来。因此如何保证数控机床故障诊断与维修课程内容的实用性、实效性?如何引导学生掌握该课程学习方法,提高技能?在有限的时间和空间内如何提高课堂教学效率?如何进行理论与实际相结合?如何加强现场管理,提高学生的综合素质?笔者针对以上几个问题在教学中进行了一些有效的探索。
1 教学内容选取
作为教师,只有了解现场维修人员的工作,才能知道我们教学中的重点是什么。20世纪七八十年代的数控维修人员要对模拟电路、数字电路有较深刻的理解,他们通过电烙铁、万用表、示波器修理损坏的电路板。但今天的数控技术紧随IT技术发展,电路板已被专用的大规模集成电路所取代,数据传送也由“并行传送”为主改为“串行传送”为主,目前示波器、万用表仅作为一些并行信号或静态信号的检测工具,对于CNC本身和数字伺服部分维修帮助非常有限。可以这样认为,今后现场维修人员能够处理的硬件将越来越少,取而代之的是借助各类软件及相关技术资料(厂家和数控系统提供),及时准确判断故障类型,确定维修方法。为了达到上述要求,必须建立“理”“实”一体化教学体系,在教学内容设计上应注重数控机床结构和数控系统的多样性,课堂上注重培养学生的自主学习能力,使学生能够触类旁通,由于新技术、新工艺、新产品的不断应用,要有一定的学习能力,跟上现代数控机床的发展。为了体现这一思路,可以将数控机床故障诊断与维修课程的教学内容体系设计如下:
(1)注重3个层面训练:即学生阅读电气图纸的训练;查阅相关维修资料的训练;故障检测与排除的训练。(2)6个教学内容模块:即数控机床低压电器部分的故障分析;数控系统的硬件装接;数控机床机械拆装及故障;可编控制器的应用;数控机床机电联调;数控机床常见故障排除。
通过上述教学内容的安排,使学生掌握数控机床维修的基本技能和方法。
2 做好相关知识拓展的教学
笔者总结自己多年数控机床调试维修的经验,认为要想快速准确地判断故障,适应数控技术的发展,必须拓展相关知识,加强理论基础。如本课程所需的一些专业基础知识包含在计算机原理、电子技术、电气控制与PLC、数控原理、液压原理、数控机床结构等课程中。学生如果在学习数控机床维修之前,对上述相关专业知识缺乏了解或者遗忘,在上课时会感到很吃力,听不懂,更谈不上有自己对故障现象的分析理解,在实践中无从下手,逐渐丧失对课程的学习兴趣,缺乏专业知识,也不利于学生今后的职业发展。对于这种情况,教师在典型故障分析过程中,对所涉及的有关专业知识,要进行适当的补充和拓展,使学生能够理论联系实际,掌握所学内容,拓宽维修思路。如在讲解数控机床回参考点故障时,就必须增加数控原理中光电编码器的知识点,这样学生才能理解回参考点工作原理。而讲解电动刀架常见故障分析时,需补充霍尔开关的相关知识,学生才能理解刀架转不停的故障检测方法。有理论做基础,能收到事半功倍的效果,数控机床故障才能快速准确地定位,增加学生学习该课程的自信心和兴趣。在数控故障中,往往是同一现象,原因却很多,没有理论作基础,光靠经验是不行的,这也是目前部分企业在岗电工,至今仍无法承担数控维修的原因。
3 教学中合理安排实践教学
由于数控机床采用的数控系统专业性非常强,不同品牌数控系统,其结构、诊断方法、参数设置差异非常大,作为职业技术教育,数控维修授课及实训设备应该有针对性,由于各种原因,大部分学校实训设备不能完全跟上数控系统的更新,因此很难培养走出校门就基本满足企业需要的数控维修调试人员,在教学环节中必须注重加强学生实践环节的培养,可以采用如下方式:数控维修仿真─数控系统连接调试─数控机床整机故障维修。
根据《维修电工国家职业技能标准》的要求,高级维修电工理论知识考核范围包括:继电控制电路、交直流传动系统、电子线路等知识的读图、测绘、分析、调试与维修。考核深度要求掌握电气图测绘地步骤和方法,熟悉机床电路的组成、原理及常见故障;掌握PLC的基本指令表,熟悉编程技巧,掌握编程软件的使用方法,熟悉PLC常见故障的类型和解决方法等,其中可编程逻辑控制器理论知识点和实操都占到30%甚至更多。从现代生活需求还是工业发展方向,都需要高技能复合型人才。可想而知,对于可编程控制器的学习需要不断地深入。在多次的高级维修电工理论知识培训考核中,机械手类题目就多次出现,从专业的知识方面来看,机械手学习的综合知识面广,涉及知识较多;从逻辑思维方面来看,在现代化的生产生活中,社会分工逐步细化,生产设备越来越精密,自动化生产设备越来越复杂,机械手控制精细化,同时可以很好地锻炼学生逻辑思维方面的能力。
一、机械手背景
机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它是机器人的一个重要分支。特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。在现代生产过程中,机械手被广泛地应用于自动生产线中,机械手虽然目前还不如人手那样灵活,但它具有能不断重复工作和劳动,不知疲倦,不怕危险,抓举重物的力量比人手力大的特点,因此,机械手已受到许多部门的重视,并越来越广泛地得到应用。
1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。在1962年,美国联合控制公司又试制成一台数控示教再现型机械手。同年,美国机械制造公司也试验成功一种叫Vewrsatran机械手,该机械手的中央立柱可以回转、升降,采用液压驱动控制系统也是示教再现型。这两种出现在60年代初的机械手,是后来国外工业机械手发展的基础。目前,机械手大部分还属于第一代,主要依靠人工进行控制;改进的方向主要是降低成本和提高精度。对于我们维修电工高级工学习机械手来说是比较复杂的,通过我的教学和观察,发现学生的学习方法和技巧还有待提高。
二、机械手结构及工作原理
结合维修电工考证和《国家职业技能鉴定标准》要求,我校与企业联合研制出针对考证训练地模拟机械手,大概分为3个模块:(1)送料机构;(2)抓取机构;(3)分拣系统;采用电磁阀气动控制。送料机构有物料检测,当料槽有物料时,物料检测传感器会发出信号,通过程序控制电磁阀,送料气缸推出物料,等待机械手抓取;抓取机构有3个自由度的控制,每个自由度都规定初始位置,当物料放于指定位置时,机械手开始动作下降,夹紧物料;此过程需要位置传感器来检测抓取物料的精确度;取完后,机械手要放物料在分拣系统中。该系统由传送带带动,有物料检测、颜色检测、金属检测,结合企业生产实际,分拣到不同的收料处。机械手控制涉及气动、电磁阀控制、传感器检测、机械位置调整、硬件电路接线调试综合能力训练,所以学习起来比较费劲。经过3年的教学,总结出自己的一套学习方法。
三、机械手学习
对于机械手,模块化学习是很重要的,使用时要根据各个模块的功能有针对地做练习,这样学习起来会很容易上手。下面介绍模块化分步学习的方法及注意事项。
(1)对于机械手结构,我们把它分为3个模块来学习,如图1所示。供料单元、搬运单元、分拣单元;第一模块上料检测单元,此模块又可分为物料检测、推送物料、循环供料;物料检测主要用于入料口,并在需要时将料仓中物料送至抓取搬运平台,为搬运单元做好准备。在物料检测过程中需要注意调整检测传感器的灵敏度,因为这是机械手搬运过程的第一步中的第一个环节,如果这里检测出现错误就可能导致搬运单元过程的失败。此过程需要循环进行,下一次何时开始推送物料要看机械手把第一次的物料是否安全无误地搬运到指定位置,这是供料单元在程序编写过程中要注意的。
(2)搬运单元,在整个搬运系统中,此环节最为重要、复杂。涉及到机械知识、气动控制、传感器知识、PLC程序控制设计等方面的内容。在机械手搬运过程中涉及到许多传感器限位控制,每一个动作都需要传感器来检测,那么在机械手从原位开始伸出、下降、抓取、上升、旋转、下降、松开、上升、转到原位,这个过程需要调整每个电磁阀动作的先后顺序,这是首要步骤;然后需要每一动作都要准确到位,这将影响到抓取物料。如何确保物料精准的抓取,这里要分步进行。把抓取的动作分步细化,上述每个动作用传感器检测准确到位后在进行整体调试,这样可以避免在调试过程中重复调整机械手抓取的准确性。程序的编写也有多样性,根据PLC型号的不同,有不同的编写方式,这里重点说明三菱FX2N型号的PLC。大家都知道一般指令编写都是没有问题的,在注意整个机械手动作过程后一步步编写,确保每个动作完成后复位即可。与其他PLC比较拿一般指令编写无太大差别,但是要拿步进指令编写的话,这里就很简单了。三菱FX2N-PLC步进指令有个很大的好处在于它的每一步程序动作完成后,下一步不需要考虑它的复位问题,这可以大大简化了机械手搬运过程的程序量,和一般指令比起来简单了许多。
(3)分拣单元,作为最后的分拣系统,我们能够正确的认清每个传感器的功能,把相应的物料通过传感器检测出来分流出去即可,此过程程序写法有两种方法。一种方法是按照动作顺序到分拣单元时编写;另一种方法是在机械手动作之初,也就是原位的时候把分拣系统程序加入,在机械手完成抓取动作后回到原位的同时开始分拣物料,同时也不影响下次抓取物料,此过程是同步的。这两种方法根据自己的实际情况,采用适合自己的。
关键词:职业教育;实践教学;课程建设
中图分类号:G642.0 ?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)05-0209-02
一、引言
电气自动化技术的应用范围涉及工业、农业、交通、能源、国防等众多领域,随着我国社会主义市场经济的快速发展,社会对自动化专业人才的需求也日益增加。具有综合职业能力,能直接从事生产、建设第一线岗位工作的高级人才越来越受到市场欢迎。高职院校正是培养技能型、应用型人才的摇篮,而实训课程在此类人才培养的过程中占有举足轻重的地位。《物料分拣自动控制系统装调》课程是根据高职电气自动化技术专业的人才培养目标而开设的一门专业实训课。实践教学建设涵盖教学队伍建设、教学内容建设、教学条件建设、教学方法与教学手段建设等多方面,下面就本课程在课程建设过程中涉及的一些问题进行探讨。
二、实践教学建设目标
《物料分拣自动控制系统装调》实践教学建设目标是根据高等职业院校学生的特点及知识水平,围绕岗位所需的素质和能力要求,充分发掘现有技术潜力,最大限度利用现代科学技术手段,开发与调整集科学性、实用性、通俗性于一体的课程内容。《物料分拣自动控制系统装调》课程具有一流的师资队伍、一流的教材、一流的实训条件,提高教师的教学水平和业务水平,改善师资队伍结构和学位层次。通过课程建设,增强专业师资队伍的凝聚力,提升专业团队的协作水平,狠抓以提高教学质量为根本目标的质量工程建设。通过教学试验、教材试用,总结经验,构建适应职业教育新形势、具有创新思路的课程体系。为课程编制配套的课程教学大纲、教学方案、教学辅助资料,规范和完善实践教学条件,成为实践教学的典范。优化教学内容与课程体系,改革教学方法和教学手段,融知识传授、能力培养、素质教育于一体。形成以工作过程为导向,以关键能力培养为核心,通过实际项目设计教学情境,以真实工作任务为项目载体,不断创新教学方法和手段。
三、实践教学建设的具体内容
(一)实践教学队伍建设
师资队伍的政治素养、业务素质和教学水平的高低直接关系到教育质量的好坏,关系到教学改革的成败。因此,制定教师队伍建设规划,努力培养造就一支事业心强、专业水平高、教学能力强,知识、年龄、职称结构合理的教师队伍是实践教学建设的最根本任务之一。
作为一名合格的实践教学指导教师必须具备良好的师德,爱岗敬业、以身作则、为人师表、热爱学生,能够以敬业精神、优良作风感召学生,以个人的意志品质、协作能力影响学生,用一颗爱心、耐心去引导和教育学生。作为一名合格的实践教学指导教师必须精通理论、熟练实践,具备“双师”素质,理论联系实践,突出应用,突出高技能人才的培养。作为一名合格的实践教学指导教师还应掌握先进的教学技术,重视教学研究,能够运用多媒体、互联网等先进的教学手段,努力提高课堂教学艺术,调控教学过程和教学内容,提高教学水平,注重对培养目标面向社会、面向市场的研究,能够在教学实践中探索成功的经验法。
加强师资队伍建设,鼓励学习,提高教育理论和专业技术水平,通过在职进修、教学研讨、老教师带青年教师、教学竞赛等活动促进学习,提高业务;加强青年教师理论联系实际能力的培养,安排教师到企业、科研单位进行专业实践,以加强课程在实际中的应用,提高了青年教师的社会经验和实践能力;加强师资队伍教学、科研能力的培养,鼓励教师申报教学研究课题、科研项目、参编实践指导教材等。
(二)教学内容与组织形式
《物料分拣自动控制系统装调》课程以物料分拣、机械手搬运、物料存储入库为主线,通过任务引领、项目教学,以典型自动控制流水线为载体,开展对专业知识、专业技能的理解和应用。课程的教学目标包括培养学生形成爱岗敬业、合作进取的职业素养,树立安全文明的作业意识;训练学生具备对由PLC、变频器、旋转编码器、步进电机、伺服电机、气动电磁阀、传感器等常用电气装置的安装、调试,及其在电气自动化系统中组合使用的动手能力;培养学生获取新知、创新思维、科学工作的职业能力。为学生能够胜任企业生产一线岗位工作提供有力保障,为学生职业生涯发展奠定扎实基础。
教学组织从任务布置、知识链接、任务分解与训练、课题小结与考核等学校教学的基本环节出发,建设一套较为完善的项目训练体系。在每个任务中,首先通过教学让学生掌握任务中涉及的各个元件的基本工作原理和应用,然后让学生通过动手实践,对要掌握的知识点有一个感性认识,最后由授课教师根据每个学生的任务完成情况,进行点评,并有针对性地把一些相关的知识点进行重点讲授。通过实训使学生能够根据不同的任务要求提出问题、研究问题,并最终解决问题,从而全面提高学生的综合学习能力。课程内容设置与安排基于专业工作过程和工作岗位。在以任务驱动为主的教学过程中,学生带着问题学知识、练技能,体现做中学、学中做的思想。
(三)教学环境与教学条件
教学环境是指教育者和受教育者开展教学活动所受到的所有外部条件及其影响的总和。近年来,国家对职业教育高度重视,投入不断,无论是公办还是私立的职业院校在教学环境的硬件方面都有很大改善。教学环境的软件方面则需要广大职业教育工作者投入更多的时间和精力。教学环境建设是课程建设的物质保障。在校内实训中心建立专门的物料分拣自动控制系统装调流水线实训车间,探索实践“车间教学”组织模式,为职业教育大班制实际情况下开展项目教学出思路、出方案、出成果。开展本课程校内生产性实训研究,形成一套包括学生(或准员工)的管理办法、教师(或车间主任)的管理指导办法和现场管理程序等管理制度体系。结合先进的现代化设计软件,贴近工程实践,基于AUTOMATION STUDIO的自动化设计平台,建立伪三维的课题资源库,让教学方式、教学途径更为生动、直观,让教学过程更加轻松、愉快并富有成效。做好教材建设,把握专业技术、行业工艺发展脉搏,针对课程教学收集相关资料,以就业为导向,开发、调整项目内容。在教学试验的基础上,组织教师编写质量高、有特色的实训教材,制作多媒体课件,为学生专业技能提高创造更好的条件。
(四)教学方法与教学手段
教学方法是教学过程中教师与学生为实现教学目的和教学任务要求,在教学活动中所采取的行为方式的总称。教学手段是师生教学相互传递信息的工具、媒体或设备。改革教学方法与手段的着力点在于把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用相结合,全面提高教学质量。在教学方法上,采取项目教学、任务引领等形式,讲练结合,开展多层次实训、现场体验式教学、学生科技创新等教学活动。在教学手段上,使用现代化的教育技术和手段,如多媒体课件、结合先进的现代化设计软件等,贴近工程实践,运用AUTOMATION STUDIO自动化设计平台开展实训项目,在原有验证型课题的基础上加入创新型课题,有利于激发学生的学习主动性。
四、结语
做好课程建设,需要一支精干的教师队伍多年坚持不懈地努力,与时俱进地开发课程教学内容,不断改革、完善教学方法和教学手段,建设软硬皆佳的教学环境。面对国家大力发展职业教育的大好形势,职业教育工作者更要不畏艰辛、开拓创新,探索和实践高素质、可持续发展的技能型、应用型人才之路!
参考文献:
[1]冯小萍,朱民.高校工程实践教育与制造技能培训刍议[J].职教论坛,2012,(35).
[2]王斌.关于《电子线路板设计与制作》精品课程的建设[J].职教论坛,2011,(2).
关键词:自动生产线;故障;培训
随着工业技术和社会经济的发展,生产型企业在扩大生产规模时,越来越重视自动生产线的应用。为了培养自动生产线的安装和调试人员,高校和培训结构逐渐开设了自动生产线安装与调试课程。用于技能培训的自动生产线设备是模拟企业真实的生产线,针对学员进行技能培训。由于学员可能只具备一些理论知识或者动手能力较差,在实际操作过程中,会遇到很多问题。模拟的自动生产线设备是一套复杂的机电一体化系统,由多种移动副机械结构连接、多种类型的传感器、百余个电气接线端子、工业网络通信、气动系统和计算机技术等组成,培训过程中,由于学员的误操作或者设备本身的损耗,故障率比较高,为了不耽误培训进度,及时快速排除故障尤为重要。
本校采用亚龙YL-335B型自动生产线实训装备,己使用4年,文章对自动生产线设备常用故障进行总结分析,提出了解决办法,保证了系统的正常运行。
1YL-335B型自动生产线简介
YL-335B型自动生产线系统由供料、加工、装配、分拣和输送5个单元组成。每一个单元有1立的PLC承担工作任务,采用三菱FX1N-40MT.FX2N-32MR和FX2N-48MR的PLC通过RS485通讯实现N:N的联网控制,构成了分布式控制系统。
YL-335B自动生产线系统功能:供料单元中的圆筒形料仓里装上不同颜色、不同材质(塑料)的空心圆柱体零件,在重力和推料挡料气缸的配合工作下,零件送到供料台,由输送单元的机械手抓取,准确放置到加工单元的冲压平台,模拟完成一次冲压操作后,由机械手重新抓取送到装配单元,完成一次小圆柱体零件嵌入空心圆柱体零件孔中的装配,完成后,运送到分拣单元,根据零件的不同属性,分流到各个料槽中,机械手重新返回供料单元,开始新一轮循环工作。
2 YL-335B型自动生产线设备故障
2.1 YL-335B型自动生产线具体结构
YL-335B型自动生产线具体结构如图1所示。
2.2 YL-335B型自动生产线设备整体故障
YL-335B型自动生产线常见整体故障现象有:开机不启动;气缸推杆速度不当(过快或慢);运行噪音较大,振动比较剧烈。
开机不启动:(1)观察供料单元料仓和装配单元料仓工件是否足够,不足时需要补齐。(2)传感器初始状态是否正确。
供料单元:X0顶料气缸伸;X1顶料气缸缩;X2推料气缸伸;X3推料气缸缩;X4供料不足;X5料仓缺料;X6出料台物料监测;X7金属工件监测。
加工单元:X0加工台物料检测;X1工件夹紧检测;X2加工台伸出到位;X3加工台缩回到位;X4加工压头上限;X5加工压头下限。
装配单元:X0零件不足检测;X1零件有无检测;X2左料盘零件检测;X3右料盘零件检测;X4装配台工件监测;X5顶料到位检测;X6顶料复位检测;X7挡料状态监测;X8落料状态监测;X9摆动气缸左限检测;X10摆动气缸右限检测;X11手抓夹紧检测;X12手抓下降到位检测;X13手抓上升到位检测;X14手臂缩回到位检测;X15手臂伸出到位检测。
分拣单元:X0进料口工件检测;X1电感式传感器;X2光纤传感器;X3推杆1推出到位;X4推杆2推出到位;X5推杆3推出到位;X6旋转编码器B相;X7旋转编码器A相;X8旋转编码器z相。
输送单元:X0原点传感器检测;X1右限位保护;X2左限位保护;X3机械手抬升下限检测;X4机械手抬升上限检测;X5机械手旋转右限检测;X6机械手伸出检测;X7机械手缩回检测;X8机械手夹紧检测。
5个单元共48个开关量,排除故障时,从每一站的PLC上数信号灯的个数。吻合基本正确,不符合再具体查看是哪一个传感器的故障。
气缸推杆速度不当(过快或慢):调整单向节流阀的开度。需要多次尝试调整。
运行噪音较大,振动比较剧烈:运动部件需要使用油。传动皮带过紧,传动带速度过快。
2.3各单元常见故障
供料单元:
(1)工件被卡死,不能在重力作用下下落。检查顶料气缸上的磁性开关是否正常工作;适当调节气缸上的节流阀,控制气缸推杆伸出速度及力度。
(2)推出工件推杆不能缩回。检查推料气缸上的磁性开关是否正常工作;适当调节气缸上的节流阀,控制气缸推杆伸出速度及力度。
(3)工件不能实现自动供料。检查推料和顶料气缸上的4个磁性开关的工作协调性。
(4)不能实现供料的自动循环。检查程序是否有自动循环设置。
加工单元:
(1)直线导轨运动不顺畅。调整两直线导轨的平行,加工台伸缩气缸与导轨平行。气动手指夹紧时保证左右对称,在移动副上涂油。
(2)工件夹紧时歪斜。调整气动手爪气缸的进排气单向阀。装配单元:
(1)小工件与大工件不能很好装配。微调装配台位置(调整机械结构部分)。升降气缸速度匀称。
(2)回转台回转角度不到位。调节回转台的调节螺杆。
(3)夹紧器夹紧小工件,不松开。检查传感器是否安装到位,是否正常工作。
分拣单元:
(1)起始位置放上工件,传送带不运动。旋转编码器与步进电机接线是否正确;传送带安装是否过紧,主从动轴安装是否反了。
(2)工件不能很好对准料槽。重新测量传送带工件起始位置以及各料槽之间的距离,计算脉冲数。
(3)工件分槽不正确。保证金属小零件嵌到金属大零件里面,白色塑料小零件嵌到白色大零件里面,黑色小零件嵌到黑色大零件里面;调整光纤传感器的感光度。
输送单元:
(1)伺服驱动器报警,提示越程。观察抓取机械手是否越过原点,原点接近开关是否正常工作。重新启动工作台电源,最后接通输送站电源。对伺服驱动器的相关参数进行重新设置。
(2)抓取机械手定位不准确。重新测量各站距离,计算脉冲数。四自由度的机械手各气缸调整是否到位(伸缩、升降、转动、机械手的抓握)。
关键词:高职;清筛车的构造;教学改革
一、概 述
随着我国轨道交通的迅猛发展,轨道线路养护所使用的先进设备越来越多;由于不懂技术和管理,很多先进设备没有发挥应有的效应,使用不当导致的设备故障影响了这些设备的利用率。缺乏维护保养和维修知识,维修技术不过关,造成生产水平下降,这都是人才缺乏的表现。培养一批具有较强专业知识的技术工人已经成为必须。
《清筛车的构造》是铁道工程技术(工程机械)专业的一门核心专业课,清筛车是铁路大型养护机械设备的重要代表之一,是集机、电、液的高科技产品,涉及知识内容多,实践性强是其主要特点,传统学科教学模式的主要特征是知识的传授,很难达到专业人才培养计划的目标。专业目标要求培养出专门技术能力和较强的学习能力、适应能力、创新能力等职业关键能力,具备较强的安全意识和劳动纪律性,具有较好的爱岗敬业及团队合作精神,符合铁道工程施工建设与线路维护的一线生产、组织、管理和服务岗位要求的高素质、高技能应用型人才。在此背景下,我们尝试了《清筛车的构造》课程的教学改革,以清筛车为典型案例,辐射轨道养护机械设备及大型工程机械设备。其目的是培养学生的学习积极性,利用多样化的教学方法和手段培养学生的分析能力、解决问题能力,立足实际能力培养,让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。
二、优化教学内容
为进一步发挥高职教育“重实践、讲技能”的特色,我们本着“以能力为本位、以职业实践为主线、以就业为导向”的原则,多次深入工务现场、各铁路局机务段,维修基地、大型工程机械企业等,并到省内外工科职业院校考察学习,了解本专业教学改革、课程建设最新发展趋势,与时俱进地对教学大纲、相关教材、教法进行大胆改革和创新,缩短教学内容与市场需求的差距,以技能训练为主线,相关知识为支撑,较好地处理了理论教学与技能训练的关系,注重基础理论的应用与实践能力培养的有机结合,注重培养学生的职业技能和实操动手能力,简练直观、深入浅出、通俗易懂,凸显了鲜明的高职教育特色,更好地满足企业用人的需要。选取合适的内容对教学的质量和效果有很大影响,教授内容的选取要有针对性,主要考虑两方面,一方面是学生毕业后主要从事岗位的要求,另一方面是学生自身的接受能力。根据对近年的市场调查,与企业间的交流和对未来的走向,铁路局、工务段、大型矿山机械、大型工程机械企业等对本专业都有较大需求。针对岗位要求,确定课程内容选取,根据岗位分析,构建培养目标,确定课程的教学目标,贯彻先进的教学理念,切实落实“管用、够用、适用”的教学指导思想,减少了繁琐的纯理论性论述,增添近年来既先进又实用的实例,并注意突出教材的先进性,更好地满足企业用人的需要,以技能训练为主线,相关知识为支撑,较好地处理了理论教学与技能训练的关系,注重基础理论的应用与实践能力培养的有机结合,注重培养学生的职业技能和动手能力,简练直观、深入浅出、通俗易懂,凸显鲜明的高职教育特色。
针对上述岗位要求、指导思想和铁道工程技术专业工作任务与职业能力分析表,本课程要达到的目标为熟悉清筛车各工作装置的结构和工作原理,能够按正确的工作流程操作清筛车,使其进行清筛工作。能按照维护保养手册对清筛车进行日常保养和分级保养。能对清筛车出现的小故障进行诊断和处理,或对出现的故障进行准确的描述。
本课程的重点要求掌握动力传动系统的组成,各部分原理和主要作用;掌握各工作装置组成、原理及其作用;掌握工作装置的液压系统和气动系统组成与原理;掌握电气系统组成、动作过程;掌握制动系统的组成与作用原理,部件结构和作用;掌握清筛机的操作与运用;掌握清筛机的检查保养与故障排除。本课程的难点首先是随着高铁等一系列先进基础设施建设,清筛车的迅速发展,而现有教材和资料相对落后;其次,没有车辆可以进行日常学习,大部分同学对大型设备的操作和维护没有清楚的认识,虽然学习了机械制图,但对教材中的结构示意装配图阅读起来有困难,所以学生难以真正掌握。
三、改革教学方法
本教学中以项目为载体按理论与实践一体化要求组织教学,采取项目课程设计思路,融合理论知识与实践知识,以更好地培养学生综合职业能力。本课程确定了3个学习项目,分别为清筛机结构认知、清筛机工作系统认知、清筛机操作保养。这些学习项目是以操作清筛机为线索来设计的,3个学习项目是对应清筛机操作工和维修工的工作内容设置的。教学过程中,通过校企合作,校内外实训基地建设等多种途径充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。
在课程开发上,同时强调学生态度的培养,以综合素质培养为主线,以职业能力培养为核心,强化学生实践能力的培养。培养学生吃苦耐劳的优良品德,养成勤于思考、善于学习的良好学习习惯,牢固树立“安全第一、预防为主”的防范意识,养成按作业流程、作业标准和按作业指导书进行检修作业的习惯,培养学生工作中善于与他人配合的团队合作精神。
按照高职教育的特点,结合学校现有教学条件,自编清筛车施工作业工作过程教材,教学内容选取以“够用、实用、应用”为原则;在课程内容选择上,以铁道工程技术(工程机械)专业主要岗位中的实际工作为依据,综合不同岗位对轨道车辆基础知识和能力的基本要求,总结出就业岗位对相关知识、技能和素养要求,突出过程性知识的学习,注重动手能力、工程实践能力的训练和专业态度及职业精神的培养。教学过程中,通过校企合作,校内外实训基地建设等多种途径充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。课程教学遵循从易到难的原则进行组织,比如以一个工作装置为例,先讲解工作原理、机械结构组成,然后讲解液压和气动传动在实现工作装置功能中的作用,其次介绍电气的控制,其次在故障分析中将工作实际情况和具体结构相结合,分析机电液各系统,最后针对故障提出相应的维护和保养。课程内容突出对学生职业能力的训练,并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。
在教学方法上,采用“启发式”,最大限度调动学生的学习积极性,学生的思维活动有较大的自由空间。宏观方法是项目制工业案例教学,微观方法是资讯—决策—计划—实施—检查—评估六步法教学方法。课程的安排分成四个环节:工业案例教学、课程项目制作、学习成果评价、交流与分享。注重项目教学、做学合一和自主学习,注重在每个项目的训练中贯穿生产过程的“六步骤”,强化学生职业能力,培养学生的自主学习能力。充分利用校内实训室设备,设计“教、学、练”教学方法。
在教学手段和方法上,采用多种手段诸如:教学录像、元件实物、实训设备、软件仿真教学等;注重运用多媒体教学,做到直观、生动、主题突出、声形并茂,激发学生学习的积极性。教学方法诸如:现场教学法、案例法、网络自主学习法、项目教学法、讨论法等。通过理论知识和技能训练的合理组合,解决学习过程中专业知识与职业技能培养的问题。
四、完善课程的考核方式
把形成性评价和总结性评价结合起来,将考核的重点放在教学情境(教学单元)评价之中,变原来的期末考试改为综合能力测试,考核包括平时作业、平时测验、课堂表现、专题活动、实际操作。考核内容主要包括学生对动力传动系统维护与检修的基本技能,考核学生对各工作装置维护与检修的基本技能,即能否将所学专业知识解决实际工作流程中的问题,强调创新实践能力的考核,培养学生从业规范和良好的职业素质。注重学生学习能力、创新能力、动手能力以及实践中分析问题、解决问题能力的考核,注重职业素质养成训练,如机械制图知识与技能和专业态度与职业精神等多方面的考核,促进学生综合职业素质的提高。同时,在考核中采用阶段评价、过程评价和目标评价相结合的方式,在学生能力评价中,引入过程评价机制、自评与互评、企业参与评价机制、职业技能鉴定机制。以考核评价与能力展示为导向,激发学生的内在潜力和需求,更好地培养学生的沟通能力、团队合作能力、创新能力,增强安全意识和竞争意识。另外,相应的制订了同学间的督导和检查制度,有计划、多形式地加强对课程实施情况的检查和监督。
参考文献:
【关键词】数控机床;教学;改进
引言
数控机床是机电一体化的高科技产品,综合了机械技术、计算机技术、电气技术、液压技术、气动技术、信息处理和光电技术,它以其高精度、高效率、加工对象适应性强和自动化等特点,使得工业制造飞速发展。然而目前劳动力市场数控应用型人才短缺,这就需要职业技术学院等技工学校,探讨教学方法,快速培养人才,以适应社会需要。
根据对40多所技工类学校调查,目前数控机床教学中普遍存在以下主要问题:教师队伍的水平较低、教学方法不当,学生厌学情绪、接受能力差,教学用设备陈旧、故障率高等,制约着数控机床的教学提高。
1.教学中存在的问题
(1)教师队伍方面存在问题
教师队伍的知识水平(个别老师专业不对口)和教学方法已经跟不上数控机床的发展。有些学校较长时间没有更新教师队伍,一部分老师知识没有及时更新,制约着数控机床教学提高,这就需要老师不断学习,学校及时补充教师队伍,不断探讨教学方法。
(2)学员方面存在问题
一部分学员厌学情绪较重,究其原因有:一是老师讲课缺少艺术性,不生动、不形象,有的甚至照本宣科;二是学校不重视,寄希望于到企业实习完成主要课程;三是因为老师自身原因不能深入讲解,使学生听的稀里糊涂。
(3)教学用设备方面存在问题
教学用数控机床设备陈旧、老化:出于经费紧张或对设备了解不够等种种原因,学校不投入,没有及时更新设备,致使设备老化、陈旧,故障率高,也影响教学。
2.解决对策
2.1创新教学模式
(1)讲练结合。将“教、学、做”融一体。教师在讲清基本概念、基本理论与方法之后就布置学生进行实践训练。例如在数控编程课中老师在讲清了几种基本程序设计方法之后,就由学生应用编程模拟器编制加工程序,然后仿真模拟检验编制得是否正确。
(2)问题探究。教师提出几个综合性的问题,然后逐个加以分析,按设定条件提出解决办法,使学生从中领会思路,学会解决问题的办法。
(3)讨论式教学。这种模式是教师在课堂上提出几个讨论题,学生分组准备并派出代表在班上发言,不同观点之间可以展开争论,最后教师进行归纳总结,如果统一不了,不同的观点可以允许存在,以后继续讨论,甚至保留。例如对零件加工工艺方案设计的讨论。
(4)案例教学。生产一线的情况是千变万化的,案例教学为学生提供了一种模仿、借鉴和引伸的范例。这种教学模式的最大特点是师生互动性强,体现了以学生为主的教育思想。如对某种典型零件的加工工艺方案的分析等。
(5)虚拟环境。数控设备价钱昂贵,资源毕竟是有限,虚拟环境教学模式是解决这一矛盾的有效方法。我们用CAD/CAM软件进行刀具路径仿真加工,用华中数控仿真软件进行数控机床的操作仿真,即可解决实训设备不足的问题,有可保证数控机床设备的安全性,培养学生的安全文明生产的良好习惯。
2.2教学方法创新
(1)通过教学实践,总结出“悬念法”和“倒叙教学法”教学,收到良好效果。“悬念法”即是:老师要把每一节课作为一种艺术,精心设计,一节课不但有精彩的开始,而且结束时还要有扣人心弦的悬念。我们常听到说书人一句口头禅:欲知后事,且听下回分解。总让学员有一个悬念,引导下一次学习积极性。“倒叙教学法”:文学作品中,常是先出来一个故事情节,然后才介绍其中人物。先出来结果,再介绍原因。常规教学是采用理论教学而后实践教学,教学中不妨可以先上实验课,学生会感到有很多问题要问,然后再上理论课,这样就会和学员的求知欲合拍,达到事半功倍效果。同时,在理论课中要多用图片,尽可能把实验课中的图片搬到课堂,互相印证。
数控机床维修课程可以少安排或不安排,把这些尽可能放到去厂矿企业实习中,让企业员工做老师为学员讲解,一方面这些员工可以用自己的语言简洁传授,再者学员在这样的环境下可以激发浓厚兴趣,甚至还会深层次追问。
另外,也可以打破教材的顺序,老师在备课时可以针对学员接受能力和兴趣,优先选取最易接受的课程讲授。
(2)让学生带着问题听课,注重实效,把课堂搬到工厂车间,就会打破学生认为“数控机床课程枯燥”的僵局。讲课时还要穿插讲出国内外数控机床发展现状和未来前景,激发学生学习、创造性;旁征博引,开阔视野,激发兴趣:在讲机床电气与PLC时,可以讲PLC在工矿机电设备和纺织行业、冶金行业应用很广。而纺织行业对小型PLC尤其是微型PLC应用远远超过其他行业。
同时讲出加工某个工件的用途,激发学习兴趣;从安全人机工程学角度,在机床外观颜色等选择考虑,以满足学生审美需要而激发学习兴趣;少讲理论多实践,如公差配合可以简单讲一下基本定义,最多的要在实际公差测量操作过程中理解概念。
实践课可以采取“竞赛法”,即分为几个小组,每个小组加工同一部件,看谁加工所用时间短,加工精度高。这样既培养了小组团队意识,又增强了取胜的喜悦。实际教学中发现,两个“互动”调节课堂气氛,教学效果良好,即是:教师与学员的互动(学员教学员,老师监督),学员与学员的互动。
2.3设备选择的适用
应该看到先进设备具有的经济性,教学的有效性,对日益竞争激烈的教育业,这些是提高学校知名度和提高教学质量必须的。
针对数控机床涉及知识面广、学时少的特点,给学生提供了并联运动机床、高速机床、数控机床故障维修、数控编程、数控机床操作等方面大量的参考资料和相关学习网站,鼓励学生根据自己的兴趣进行选择性自学,从而有效的拓展了学生的知识面,提高了数控技术教学的完整性和系统性。
3.结语
要想提高数控机床教学质量,必须从教师队伍、学员学习动态、数控机床设备的更新等方面入手,不断更新教师队伍和知识,探讨科学的教学方法,才能确保教学质量。
【关键词】数控维修理论应用
中图分类号:TG519.1文献标识码: A 文章编号:
随着生产国际化的迅猛发展, 我国数控技术正迅速向各工业部门渗透, 数控技术在国民经济中的地位也越来越高。数控技术重要组成部分——数控机床维修技术也应迅速适应数控技术飞速发展的要求。要培养一批数控机床维修人员, 掌握新知识, 总结新的维修诊断的方法和手段, 以适应我国数控工业的发展。
一、数控机床故障的分类
1、按数控机床发生故障的部件分类
(1) 主机故障。数控机床的主机部分, 主要包括机械、、冷却、排屑、液压、气动与防护等装置。常见的主机故障有因机械安装、调试及操作使用不当等原因引起的机械传动故障或导轨运动摩擦过大的故障。其表现为传动噪声大, 加工精度差, 运行有阻力。例如, 轴向传动链的挠性联轴器松动, 齿轮、丝杠与轴承缺油, 导轨镶条调整不当, 导轨不良以及系统参数设置不当等原因均可造成以上故障。另外, 液压、与气动系统的故障现象主要是管路阻塞和密封不良, 因此, 数控机床更应加强治理和根除三漏现象的发生。
(2) 电气故障。电气故障分弱电故障与强电故障。
弱电部分主要指CNC 装置、PLC 控制器、CRT 显示器以及伺服单元、输入、输出装置等电子电路, 这部分又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障主要是指上述各装置的印制线路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。常见的软件故障有加工程序出错、系统程序和参数的改变或丢失、计算机的运算出错等。
强电部分是指断路器、接触器、继电器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元件及其所组成的电路, 这部分的故障特别常见, 必须引起足够的重视。
2、按数控机床发生的故障性质分类
(1) 系统性故障。系统性故障, 通常是指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度, 工作中的数控机床必然会发生的故障。例如, 液压系统的压力值随着液压回路过滤器的阻塞而降到某一设定参数时, 发生液压报警使系统断电停机; 机床加工中因切削量过大达到某一限值时, 会发生过载或超温报警, 致使系统迅速停机等。
(2) 随机性故障。随机性故障, 通常是指数控机床在同样的条件下工作时只偶然发生一次或两次的故障, 有时称此为“软故障”。由于此类故障在各种条件相同的状态下只偶然发生一两次, 因此, 随机性故障的原因分析与故障诊断较其他故障困难得多。一般而言, 这类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误与维护不当以及工作环境影响等诸因素有关。例如, 接插件与连接组件因疏忽未加锁定, 印制线路板上的元器件松动变形或焊点虚脱, 继电器触点、各类开关触头因污染锈蚀以及直流电动机碳刷接触不良所造成的接触不可靠等都可能产生随机性故障。另外, 作业环境、电源波动与机械振动等原因均可引发此类随机性故障。
3、按故障发生的原因分类
(1) 数控机床自身故障。这类故障的发生是由于数控机床自身的原因引起的, 与外部使用环境条件无关。数控机床所发生的极大多数故障均属此类故障, 但也应区别有些故障并非本身而是外部原因所造成。
(2) 数控机床外部故障。这类故障是由于外部原因造成的。例如, 数控机床的供电电压过低, 波动过大, 相序不对或三相电压不平衡; 周围的环境温度过高, 有害气体, 潮气、粉尘侵入; 外来振动和干扰; 如电焊机所产生的电火花干扰等等均有可能使数控机床发生故障。还有人为因素所造成的故障, 如操作不当, 手动进给过快造成超程报警, 自动切削进给过快造成过载报警, 又如操作人员不按时按量给机床机械传动系统加注油, 易造成传动噪声或导轨摩擦力过大, 而使工作台进给电机超载。
二、数控维修理论在实际中的应用
差异维修理论(DiscrepancyMaintenanceTheory)以可靠性为中心,根据企业现场设备的故障特点、故障规律及可能造成的不同后果(即影响),有针对性的对设备使用的各阶段及各子系统采用不同的维修方式,充分发挥各种维修方式(事后维修、计划预防维修、状态检测维修、主动维修等)的不同适用性和有效性,保证设备性能(功能和质量)的实现,以最大限度提高设备的使用可靠性为目的。
1、NCE 在使用早期宜采用事后维修方式
首先,NCE 集中体现了机械设计、制造技术、计算机软硬件技术、检测监控等多种学科技术的最新成就,随着现代制造技术的发展,设计上的改进,使其自身的结构精度高,部件配合严密,从而有效地消除了传统制造设备在制造上的缺陷以及元件检查筛选不严等缺陷,因此也就不存在传统制造设备的早期磨合故障,其故障率曲线也不再是传统制造设备的“浴盆曲线”。
其次,NCE 是精制的设备,使用者在对一些机件的内部结构和装配方式、装配要求不了解、不熟悉的情况下,若盲目拆装,则会造成机件变形、精度丧失、密封性能和条件下降等情况,甚至损坏零部件,缩短了设备的使用寿命。
再次,NCE 的零部件普遍是大而重的,在吊装、搬运时都较为困难,如果方法不当或操作不慎,极易产生碰撞、擦伤、摔坏等事故。
综上,在使用后的最初几年,NCE 的可靠性都比较好,规律性故障比较少,只要不出现误操作或意外事故,设备都能正常运行,能够满足加工工艺要求和产品质量要求。因此,在此期间的设备管理,重点是抓好日常的维护保养与工作,同时抓好操作管理,采用事后维修的方式比较合适。如果采用三年六个月大小修理的定期预防维修方式,容易弄巧成拙,适得其反。
2、NCE 在使用后期宜采用计划预修和状态检测维修方式
随着使用年限的增加,设备因磨损、腐蚀、老化、失效等原因,使设备的可靠性和完好程度都会不同程度地下降,以至于不能满足加工产品的工艺要求和质量要求,设备的故障和零部件的损坏会逐步增加。NCE 是集机械系统、电气系统、液压系统于一体,各子系统发生故障的原因及部位都各不相同。此时,应根据设备各子系统的故障特点及规律,采用基于可靠性为中心的差异维修方式。
首先,机械系统的故障一般都是因磨损、腐蚀、疲劳等原因造成的,具有渐发性、耗损性等特点,这样的故障一般是有规律可寻,即在功能故障发生之前有潜在故障可以通过感官和简单仪器来检测,此时宜根据零部件的磨损规律,在零件磨损的发展期将其更换,避免因零部件破损而造成严重事故,即采用定期预防的维修方式来恢复其可靠性,以保持机械系统的完好状态。
其次,对于电气系统,按故障发生的部位可以分为:硬件故障和软件故障。硬件故障指经过长期使用后,电子器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的普遍老化,接近其使用的物质寿命和技术寿命,此时可以利用相关仪器检测其使用效果,或根据工作经验,通过对其进行技术改造或更新换代来消除故障,即采用状态检测的维修方式来恢复其可靠性。而软件故障就是指控制系统的故障,一般是PLC 逻辑控制程序中产生的故障,需要输入或修改某些数据参数,或是修改PLC 程序来排除其故障。
最后,液压系统的故障往往是由于液压油的污染或液压阀的磨损、疲劳产生的,且液压油液的粘度受温度影响比较大,因此,对于液压系统宜采用主动维护的方式进行维修。主动维护的实质在于“护”,而不在于“修”,即保证NCE 的正常工作环境,积极主动地检测液压油的质量及温度状况,及时地更换失效的液压阀,在故障发生之前将其排除,恢复其使用可靠性。
参考文献:
[1] 王海恒,李苗,温有良.数控机床的使用与管理[J]. 价值工程. 2011(24)
[2] 孙宪华.数控机床电气维修技术综述[J]. 装备制造. 2009(12)
[3] 王海恒,李苗,温有良.数控机床的维护与故障管理[J]. 价值工程. 2011(23)
【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色
【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。
(一)引言
随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点,作为教学过程的主线和质量考核的主要标准,对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备。
(二)改革的必要性
随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约,无论是人才的培养规格、课程体系的设置,还是实践性教学体系的安排,都没有完全摆脱传统教育的模式,呈现出本科教育的“压缩版”,使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”,在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因,学生理论知识学习不扎实,又缺乏必要的社会实践与动手能力,以至于课程结束后,了解的只是一些课本上的理论知识。在当前的教学中主要存在以下几方面问题:1.学时太少。随着教学改革的深入,机电专业课程和其它的专业课一样,教学课时被明显的缩减,存在着教学内容多、课时少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度的提高教学质量是教学面临的一大难题。2.教学模式单一。传统的教学模式,往往只注重理论教学,在电机知识的介绍中,概念抽象,理论繁琐,跟数学、物理及电路等相关课程的联系很紧密。在电气控制电路的原理分析、基本控制环节的设计、设计思想的叙述一般都较清楚。但由于原理图多、文字叙述较抽象,学生又无实物接触,在学习过程中普遍感到枯燥乏味,而且有关安装位置图、面板开孔图、电气接线图及安装、调试等工艺设计方面几乎均未涉足,理论教学与实际的控制系统设计、制造要求存在着一定的差距。3.理论与实践环节脱节。近年来PLC技术的迅速的发展,被广泛地应用于多种场合,基于PLC的实验系统无论其运行过程还是运行结果只能通过对控制对象的观察得以了解,因此PLC教学的实践环节更应强调对象模型的实例化与控制流程的动态演示。但受控对象往往由于其体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,学生在实验过程中无法感受到工程实践中的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性。4.生源整体素质下降。由于连年大幅扩招,生源整体素质有所下降,在接受能力和学习的积极性等方面都比过去的相对降低,许多基础课的学习不够扎实,给本课程的教学带来了很大的困难。
(三)改革的思路
1.制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。(1)关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看,它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体,而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看,它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个自动化的工作系统。(2)培养目标。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展,热爱祖国,热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能,对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。
2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。
3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。
(四)建设特色课程
在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。