基于自动化生产线工作过程的课程改革探索

2024.07.14

摘要：本文采用基于工作过程的课程改革，强调培养学生的综合职业能力，其课程设计打破了传统单一化教学模式，将学习过程、工作过程与学生的素质、能力和个性培养联系起来，强调综合职业能力的发展。

关键词：基于工作过程；课程改革；学习情境；工作任务

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.212

1 引言

《自动化生产线的安装、调试与维护》课程是高职院校机电一体化专业必修的一门实践性很强的专业核心课程。课程具有逻辑性强，涉及专业知识面广，理论与生产实践结合紧密等特点，所以学生学习起来会有一定的难度。但是目前的课程设计中，理论和实践教学部分通常都是平行或分开进行，很难将这两个学习场所的内容综合起来，课时利用率低，效果不理想，并且学生在学习中也很难建立一种能适应工作过程的思维模式。因此，迫切要求对本门课程进行改革。

基于工作过程的课程开发方法是由德国Bremen大学于20世纪 90年代提出的，该方法又可称为典型工作任务分析法。它强调培养学生的综合职业能力，其课程设计打破了传统单一化教学模式，将学习过程、工作过程与学生的素质、能力和个性培养联系起来，强调综合职业能力的发展，而不仅仅是职业技能的学习和训练[1]。其中情境学习是基于工作过程的工学结合课程的特征，学习情境的创建要尽可能与工作情境相接近，知识的获得是学生在学习情境中主动完成的，这里的“情境”是通过一个个具体的“典型工作任务”来决定课程的理念、目标、模式、内容、开发方法以及评价标准。使学生在实践中学习，以达到课程建设的合理性、有效性、灵活性和实用性。

2 课程培养目标和学习情境的确定

准确的课程定位是课程开发的前提，通过企业调研和学生顶岗实习的跟踪、调研和回访，并广泛参考同类同级院校同专业的教学改革情况，对相关工作岗位职能进行梳理，来确定该门课程所针对的岗位职能和培养目标。

并且在教学设计前，还要充分了解授课对象已有的知识、技能和态度，来安排教与学的进度，预测潜在的教和学中可能出现的问题和困难，最终确定课程学习的学习情境。

同时在组织教学过程中按照高职学生的认知心理和认知特点，遵循由浅入深、由简到繁、循序渐进的学习规律。以自动线实训装置为载体，遵循“任务引领，工作过程导向”的职业教育教学理念。

3 典型工作任务

依据学习情境，我们对其涵盖的工作任务进行分解，具体内容如下：

情境一：自动化生产线的认识。任务一：自动化生产线的功能认识；任务二：自动化生产线的组成结构认识。

情境二：供料单元的安装与调试。任务一：供料单元机械结构安装与调试；任务二：供料单元气动回路安装与调试；任务三：供料单元传感器安装与调试；任务四：供料单元电气线路安装与调试；任务五：供料单元PLC编程及调试。

情境三：机械加工单元的安装和调试。任务一：机械装置的安装和调试；任务二：机械装置气动回路的安装和调试；任务三：加工单元传感器安装与调试；任务四：加工单元电气线路安装与调试；任务五：加工单元PLC编程与调试。

情境四和情境五：装配单元的安装与调试。任务一：装配单元机械结构安装与调试；任务二：装配单元气动回路安装与调试；任务三：装配单元传感器安装与调试；任务四：装配单元电气线路安装与调试；任务五：装配单元PLC编程及调试。

情境六：分拣单元的安装与调试。任务一：分拣单元机械结构安装与调试；任务二：分拣单元气动回路安装与调试；任务三：分拣单元电气线路安装与调试；任务四：分拣单元PLC编程及调试；任务五：分拣单元组态程序设计。

情境七：整机调试。任务一：整机通信设置及总线连接；任务二：整机触摸屏组态设计；任务三：整机调试运行及故障诊断与排除。

4 各情境中所包含的任务又涵盖了以下的具体内容

气动回路安装与调试。通过配置的单杆气缸、双杆气缸、旋转气缸、气动手指等气动执行元件和单控电磁换向阀、双控电磁换向阀和磁性开关等气动控制元件，可完成下列气动技术的工作任务：安装单缸动作回路；安装气动方向控制回路；调试气动速度控制回路；安装气动顺序控制回路；安装气动机械臂；安装调试气动系统。

电线安装和调试。通过交流电动机、步进电动机、指令开关和传感器的配置，可以完成以下电气安装工作的交流电动机的前向和反向控制电路连接；交流电动机的速度控制电路连接；步进电动机的控制电路连接；传感器检测电路的连接。

机械结构的安装和调试。通过机电设备组件的配置、plc模块、变频器模块、步进电机模块、指令和开关及传感器，可以完成以下机电设备安装和机电技术工作任务：工件库和工件推出设备的安装和调试；搬运机械手设备的安装调试；皮带输送线设备的安装调试；物件分拣设备的安装调试；机电一体化设备的安装调试。

plc编程。步进电机控制程序的编制；异步电机正反向控制程序的编写；异步电机速度控制程序的编写；机械手控制程序的编制；皮带输送机生产线控制程序的编制；机电一体化设备控制程序的编制。

传感器的安装与调试。磁性开关的位置确定及安装与调试；光电开关的位置确定及安装与调试；光纤式光电接近开关的位置确定及安装与调试；各种传感器的灵敏度的调试。

参考文献：

[1]汝宇林.基于工作过程的“工学结合”课程解读与实践[J].兰州石化职业技术学院学报，2009（09）：54-60.

[2]梁生龙.基于行动导向的“自动化生产线安装与调试”课程开发与实践[J].机械职业教育，2016（11）：38-40.

作者简介：王萍（1979-），女，陕西泾阳人，硕士，講师，研究方向：机电一体化及高职教育教学。