前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的线上实训总结主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】混合式教学;超星学习通;计算机基础实训一
一、混合式教学
混合式学习是传统的面对面课堂教学与网络学习的混合,是自主学习、协作学习、接受学习、发现学习的混合,是真实的教室环境与虚拟的网络环境的混合,是师生之间线下交流与线上交流的混合。目前,混合式教学已经成为信息化教学模式的主流。
二、超星学习通
超星学习通是国内一款基于神经系统原理打造的知识传播与管理分享平台。它利用超星20余年来积累的海量的图书、期刊、报纸、视频、原创等资源,集知识管理、课程学习、专题创作为一体,为读者提供一站式学习与工作环境。截至目前全国500多所职业院校引进超星移动教学平台,各高校利用该平台凭借移动互联网和互联网+教育等先进技术手段和教育理念,在推进教学质量提高的同时,实现职业教育的生态化发展。
三、应用超星学习通进行混合式教学实践
笔者选用计算机基础实训这门公共课程作为应用超星学习通进行混合式教学实践研究。计算机应用基础在高职院校定位为通识必修公共基础课程,旨在让学生提高计算机操作技能的同时,培养和提高学生个人的信息素养,该课程以学生实操为主,主要通过实训教学来完成,组织实训教学要取得理想的效果应该混合式教学模式。根据本课程特点,我们主要进行了如下流程的设计。1.使用超星学习通作为网络教学平台,进行计算机基础实训课程的建设。(1)课程章节按照所使用计算机基础教材课程章节在超星学习通电脑版中建立课程章节。明确各章节中学习目标及重难点。课程章节中有相关课前学习任务单,指导学生线上学习。(2)课程资料根据学生反馈,在课程资料中提供学生感兴趣的计算机基础学习参考书籍清单文档,计算机基础在线学习资源参考(如课课家网站等),以及其它适用于学生自主学习的资源(各种案例,完成案例所需素材,步骤文档,演示讲解视频等),用来延伸课堂教学的时间和空间。(3)考试试题库教师可建立课程理论知识考试试题库,考试通知能到学生手机端,教师能设置在电脑端口或手机端口进行考试,设置具体的考试时间,设置学生试卷题目顺序不同,选项顺序不一样等;学生在线完成考试并提交试卷后,超星学习通平台能自动改卷,并记录分数,老师可根据平台提供的学生考试成绩数据,以及学生考卷答题情况等,动态跟踪学生掌握知识情况,适时的进行试卷的讲评,并决定是否允许学生重考等。(4)主题讨论超星学习通平台的主题讨论提供师生之间、学生之间互助学习或者针对某一主题有组织的讨论,加强了老师和学生的联系,促进了师生之间,学生之间的交流互动。(5)问卷调查利用超星学习通的问卷调查功能,设置问卷调查发放到学习通中的教学班级,收集学生学习态度及学习体验等数据,根据相关教学反馈来进行新一轮课程教学设计,让教学更人性化,接地气,更能符合学生实际需求,进而提升教学效果。2.课程班级群聊。师生登陆超星学习通本课程即可进入到课程班级群聊,进行线上交流讨论。教师设置课前学习任务单指导学生课前预习,并设置课前测试检验学生预习情况,学生也可以在课程班级群聊中留下待解决问题,并寻求同学或老师帮助。3.课堂活动。课堂活动不再拘泥于传统的课堂讲授,老师布置好课堂任务,并给学生发放任务文档及所需素材后,学生即可自行通过学习通观看示范讲解(可以通过手机端,也可以通过电脑端),边观看演示边自行完成操作任务,每个学生都能够自己控制观看老师操作示范的进度,避免了课堂上老师讲解的时间过长,造成学生听得昏昏欲睡,白白浪费时间却一无所获,教学效果不佳的现象。让学生真正成为学习主体,不断增强自己的知识和运用知识解决问题的能力,不断提高软件的使用操作技能。4.严格把控实训质量。实训前一个班级要按座位分布情况建立几个学习小组,选定把控实训质量的小组长,小组长负责检查本组成员的作业完成质量,在组长检查作业任务繁重的情况下,已经通过作业检查的成员须变身为质检员,协助组长检查其它成员的作业。建立实训日志作为实训档案材料,小组长每天要在实训日志本上记录本组成员的作业完成情况,以及本组成员的出勤情况等。实行了这些措施以后,几个学习小组长成为了带队实训教师的得力助手,既能减轻了教师的工作负担,又能加强了学生实训作业的检查力度及检查到位情况,使得一些原本想偷懒做滥竽充数的南郭先生的学生也不敢怠慢,认真对待实训任务,认真完成实训作业,认真应用实训检查,认真做出实训成果,改变了做南郭先生的不良思想,自己通过踏实的努力获得了长足的进步。5.实训总结的创新。实训期间,要求学生每天都要写一张100字以上的PPT心得体会,每天都要把心得体会PPT作为附件发到自己的邮箱保存,待到实训结束,再从邮箱取下来汇总,别外加上三张有关“信息素养”感想的PPT(每张也是100字以上),还要把第一张PPT设置成实训总结的封面,贴上自己的照片(要求不戴帽子,不戴面具,一眼就能认出是学生本人的,学生可以从QQ空间将自己备好的照片截图等方式获取)。按这样的方式做实训总结,既锻炼了学生学会保存和获取信息的技能,熟练使用电子邮箱和百度等搜索引擎,又能让学生有意识地提高个人的信息素养,争当信息时代的排头兵,为自己的工作学习生活添彩。6.文件提交规范化。实训期间要求学生先将每天完成的作业打包保存到自己的邮箱,待到实训结束时,再分别从邮箱取下来,按每天一个文件夹的形式将所有作业存放到一个自己姓名加学号后两位命名的文件夹提交,提交之将必须经小组长或本组其它成员审核,确认全部完成作业才能提交到教师机。这样既能够让学生学会养成整理自己文件的良好习惯,也能培养了部分学生(如学习小组长等)做老师助手,做同学们辅导员的能力,从而提升了班级的自我管理能力。
[关键词]SPOC;O2O;教学模式;设计;实践
一、引言
2020年5月26日线上听取了北京职业教育工作推进会,其中《关于深化职业教育改革的若干意见》强调要以课堂教学改革为抓手,支持学校充分利用信息技术开展人才培养模式改革,提升教学效果,满足学生个性化学习的需求。在强化实践的同时,鼓励教师利用信息技术开发智慧课堂,促进学生自主、泛在、个性化学习。在“互联网+”背景下,如何运用教学资源和教学模式推进高效教学模式的改革,提高人才培养的质量成为当前教科研工作的热点。基于SPOC与翻转课堂的理念,以“液压与气动技能训练二课”为例开展O2O混合教学模式设计创新与实践,推进课堂教学模式的改革,构建新型高效课堂。
二、在“液压与气动技能训练二课”教学中应用的可行性分析
对基于SPOC与翻转课堂的O2O教学模式在“液压与气动技能训练二课”教学中应用的可行性进行分析,确保教学模式设计与实践的可实施性。
(一)教学背景分析
“液压与气动技能训练二课”是将理论知识的应用、实践技能操作和职业素养教育进行有机融合,培养学生分析和解决问题的综合能力,同时选拔优秀学生代表学校参加北京市中等职业学校技能比赛或全国职业院校技能大赛,做人才储备。二课是利用7、8节课余时间进行技能训练,以往教学教师会准备PPT和相关知识点的视频先给学生讲,再进行实践技能训练。往往学生在上完6节课后会感觉疲倦,精力状态较差,接着继续听课对知识的内化大打折扣,同时实践技能训练的时间不充分。二课学生主要来自二、三年级,学生理论功底薄弱,有不同年级的跨度,掌握知识层次与学习层次不同。液压和气动的元件结构比较复杂,同时元件的原理抽象,单从原理图入手学生不容易理解和接受,在没有理解原理的情况下,液压与气动回路运行实践操作不易掌握,教学效果较差。教学模式的与时俱进,为提升学生学习知识的效率及实践技能操作水平提供了很大的助力。
(二)教学模式分析
2020年上半学期通过京铁电校微学习与自主测评平台开展了线上“液压与气动技能训练二课”空中课堂教学,线上教学模式得到学生普遍认可,但实践技能操作脱节。没有线下实践技能操作的二课,线上知识不能有效地内化,因此教学效果并不理想。相比于线上教学,线下实践技能操作和师生面对面的交流互动则更有助于促进学生对理论知识的内化。假如将理论知识学习的内容放在线下课堂进行,那么师生之间的交流互动的时间和机会都将相应减少,同时技能训练的时间也相应减少,显然难以实现对传统教学的创新与教学成效的提升。在基于SPOC与翻转课堂的理念中,SPOC(SmallPrivateOnlineCourse)是指小规模有限制条件的在线课程,其中Small是指学生规模数量相对小,相比MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)是指大规模开放的在线课程,例如智慧职教平台、中国大学MOOC(慕课)等知名平台,而SPOC的规模一般在几十人到几百人之间。Private是指线上课程对学生加入有条件限制,加入者要达到课程要求才能加入SPOC的课程。OnlineCourse是指在线课程,即通常所说的网络课程。翻转课堂与O2O教学都充分发挥了线上与线下结合的教学优势,突破学习时空的限制,满足学生个性化学习的需求,翻转课堂中的线上学习、线下内化的教学理念为O2O教学开展提供了理念指导,而O2O线上线下随时都可以进行知识传递与知识内化的教学思想是对翻转课堂理念的进一步扩充。
(三)可实施性分析
首先该二课班有限制性入班要求和学生的数量,要测试合格后才能入选,以机电技术应用专业(3+2)和电气技术应用专业(3+2)学生为主,该班限额招收20人左右。从以往教学经验来看,学生学习更容易接受直观、形象的教学方式,而且学生具有动手能力强等特点。以液压与气动系统装调与维护项目的一体化教学,把知识化内容放在线上,线下课堂着重实践技能训练,线上理论知识与线下技能训练相结合,用理论知识解决实践中的问题,强化实践能力教学,促使学生能够自主学习,在做中学,在做中教,充分发挥学生的能动性。将线上教学与传统课堂教学有机融合、优势互补,把线上学习资源与课堂的技能训练结合起来,为此,以“液压与气动技能训练二课”为例设计实践基于SPOC与翻转课堂理念的O2O混合教学模式。
三、翻转课堂理念的O2O教学模式设计与实践
(一)准备阶段
本课程授课对象从二、三年级报名的学生中选拔,课前所有学生均需注册京铁电校微学习与自主测评平台账号,并加入“液压与气动技能训练二课”QQ群或微信群。教师根据学生的掌握知识和技能操作的水平情况,分成不同小组,考虑到优势互补的原则,每个小组5~6人,同时每个小组在每一时段的学习任务不同,充分发挥学生团结协作、教师积极引导的作用。合理使用信息化的教学手段,提升课堂教学效率。基于京铁电校微学习与自主测评平台,利用智慧职教平台的相关课程资源转换成微课形式的教学内容,仿真软件、动画演示软件内容、难度适宜的练习题等内容根据任务不同分别到京铁电校微学习与自主测评平台。以THPHDW-1型液压气压传动综合实训系统台、气动实训室YL-102型气电实训综合台等实训设备为线下课堂技能训练提供有力的保障。
(二)教学阶段
1.课前阶段在线上学习时,学生登录京铁电校微学习与自主测评平台,查看学习任务单(例如三位四通电磁换向阀换向回路)。通过观看教师提供的液压系统元件的微视频、动画演示内容,模拟液压与气动仿真教学软件———液压系统,如图1所示,学生结合三位四通电磁换向阀换向回路微视频及其他学习资源,尝试分析回路原理图,如图2所示,开展自主学习与探索。在线上学生可以访问“课程答疑”讨论学习任务的内容,教师进行答疑解惑,学生在讨论和聆听教师或同学的建议过程中也可找出自己的不足之处,进行反思与总结。如果遇到个别疑问线上无法解决时,做好笔记,在线下听老师辅导。借助京铁微学习平台的测试系统,完成本次任务的习题测验。线下实践技能训练时,就本节课学习任务内容开展练习,进行理论知识内化以及技能的提升。首先是回顾课前知识,教师引导学生回顾三位四通电磁换向阀换向回路的知识点,用时大约8~10分钟。对课前学习过程中存在的共性问题进行集中讲解,在讲解过程中,如果学生还有其他个别知识点有疑虑或不清楚,教师统一回答,其他同学聆听的过程也是一个学习的过程。课前知识达成共识后安排学生进行实践技能训练,先用大约10~15分钟,在安全的前提下让学生尝试去练习。教师不答疑解惑,加强巡视同时先不指导学生,观察学生操作的过程。时间到后把学生再集中后统一解决初次练习过程中的问题,培养学生自主学习的能力。学生通过分享问题、解决问题的过程,同时实践操作技能也相应提升。然后是技能的巩固,给大约30~35分钟时间继续技能的巩固练习。最后各小组成果汇报。学生利用手机将汇报信息上传到京铁电校微学习与自主测评平台,教师把汇总的信息投影在大屏幕上,通过分析成果汇报,学生之间相互学习,互通有无,教师参与补充完善,同时为各小组的汇报成果打分。3.课后阶段学生登录京铁电校微学习与自主测评平台,对自己没有理解的知识点可以利用课前的学习视频再次观看,促进知识点的内化。学生可以根据自身掌握情况,选择难度较高的拓展性知识学习,例如三位四通换向阀中位的不同机能功能。学生在线下学习时,可以通过“液压与气动技能训练二课”QQ群或微信群互动学习,就课堂中因时间限制没有深入展开的话题,继续讨论探究。
(三)评价阶段
课程评价采用过程性评价加总结性评价,其中过程性评价均包括线上评价与线下评价,其中每个阶段过程性评价占10%,总结性评价占30%。在每个任务学习结束后要进行线上评价,教师借助京铁电校微学习与自主测评平台对学生的各项学习打分,使学生及时有效地得到反馈,通过学生成绩分析对课堂教学提出改进意见。线下评价是小组汇报结束后教师进行评价,小组长评价。总结性评价则是在本学期的期末,教师以赛题的形式对所有学生进行线上与线下综合考核。学期末总成绩由过程性评价与总结性评价的结果确定。并把成绩反馈给学生,使学生对本学期学习过程有总的了解,教师可为调整下学期的教学做参考。
关键词:高校学生;资助工作;精准化
[FL(K2][KG2]教育公平是社公平的起点,不断完善国家助学制度,保障每一个学生接受教育的权利,是推进教育公平的一项重要措施。2014年12月,在中央经济工作会议上指出:“要让贫困家庭的孩子都能接受公平的有质量的教育,不要让孩子输在起跑线上。”2015年3月,在参加广西代表团审议《政府工作报告》时,与代表们商议扶贫大计时,他指出,“坚持精准扶贫,不能‘手榴弹炸跳蚤’”,“扶贫先扶智,绝不能让贫困家庭的孩子输在起跑线上,坚决阻止贫困代际传递”。2014年9月,总理在中央民族工作会议上指出:“要进一步完善国家助学制度,决不让一个学生因家庭困难而失学,也决不让一个家庭因为孩子上学而陷入困境。”高校学生资助工作是国家总体资助工作不可或缺的重要组成部分,然而当前我国高校学生资助工作尚存在诸多不足,影响资助工作的开展。鉴于此,高校学生资助工作应不断探索创新工作方法和工作思路,破解影响资助工作开展的[JP+1]疑难杂症,着力提升资助工作水平和效率,努力开创学生资助工作新局
第一层,通用职业基础能力学习领域。引导学生树立科学的世界观、人生观,提高科学文化素质,打好学习专业知识和掌握职业技能的基础。
第二层,专业核心能力学习领域。以燃气岗位群典型工作任务为驱动,设计工作过程系统化的学习情境,把知识与技能融为一体,将专业素质、职业资格标准和岗位技能融为一体,实施教学做一体化的教学模式,使学生掌握燃气工程典型工作任务处理办法。
[LL]第三层,职业能力拓展学习领域。编写岗位职业标准和实训指导书,学生在校内实训基地学习,由教师和企业人员指导完成实训项目,培养岗位操作技能。
第四层,顶岗实习。学生在订单企业的安排下顶岗实习,订单企业为每位实习生配备正式员工为指导教师,具体负责学生岗位教育培训。采取“企业指导教师为主,学院指导教师为辅”的管理模式,顶岗实习结束后,企业指导教师写出实习鉴定,学生提交实习日记、总结、鉴定等,并回校参加毕业答辩。
“订单式”人才培养模式以其针对性强、适用性好和就业率高深受企业、学校、学生及家长的欢迎,我院“订单式”人才培养已取得初步成果,应用成效显著。能够使企业参与学校人才培养过程,为高职教育注入了活力,为校企合作找到了最佳途径,形成了先进的教学模式,更加注重校企合作和工学结合,提高了人才培养质量。为进一步将“订单式”人才培养更进一步完善,需要不断总结经验,及时发现问题并研讨解决问题,推进“订单式”培养模式的改革,构建全程式、全面合作的订单培养新模式。
参考文献:
[1]苗金明,杨明亮.基于“订单式”校企深度合作模式的探索与实践[J].北京劳动保障职业学院学报,2015,9(3):21-33
关键词:发动机生产线 流水线工艺 PLC控制器 现场总线 自动线实训系统
中图分类号:U464 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(a)-0001-03
Abstract:The engine manufacturing technology is very important to the quality of the car. The car engine production conveyor line in a sequential operation of the assembly line process. The automatic control system using PLC of the Germany Siemens company - 300 series controller as the main body of the whole conveyor line controller, I/O system as a control signal acquisition system, the Profibus field bus technology to communicate, automatically moving engine parts for linear, rotating, lifting, flip, and so on.Using WinCC software interface to form into a system operating monitor product quantity, production rhythm of monitoring. The team members on this basis, according to the actual production to make the corresponding transfer machine is suitable for school teaching practice system, the development of teaching equipment.
Key Words:Engine Production Line;Assembly Line Process;PLC Controller;Fieldbus;Automatic Line Training System
汽车的动力来自发动机。为了提高了工作的效率和优化了工作流程我们将发动机生产线分为5个子系统,包括缸体生产线、缸盖生产线、曲轴生产线、凸轮轴生产线及发动机装配线,以便对发动机主要零件进行机加工和装配。在每一条生产线上有多个完成不同作业的工位,在一定工位上安装的转台,举升台,翻转机等设备。如发动机总装工艺流程就包括:机体上线翻转涂胶、装后端盖装活塞连杆翻转拧紧连杆螺栓装机油泵、水泵装飞轮装离合器总成测定曲轴驱动力矩装油底壳装汽缸盖装机油滤清器、发电机装凸轮轴装变速箱装启动电机总成泄露试验送试验。在汽车发动机装配过程中,汽车发动机装配线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程,每个工位之间是流水线生产。本文研究的任务就是对发动机生产输送线进行规范化,模块化设计。这样对使用者来说,既简洁又节省时间。每个环节设计最优的自动控制系统才能保证生产的连续性和稳定性。
1 输送线设计方案
我们设计生产输送线主要采用摩擦辊道和启停式动力辊道、自动升降机系统、机械手。在线上为了方便在不同的工作面上装配,配备自动翻转机以提高效率。一条发动机装配线要保证发动机的装配技术条件,要保证装配节拍,实现高效率;要多机型同时装配,实现高柔性;要有效地控制装配精度,实现高质量。要实现以上几个方面必须从生产线的规划开始着手。要在总装线和分装线上设计柔性输送线。
1.1 现动机生产输送线应该具有如下功能
该输送线方案如图1所示。
1.2 设计输送器件
(1)轨道:轨道是整个摩擦输送系统的运行基础,平滑、顺畅的输送轨道是系统平衡可靠运行的关键。
(2)道岔:道岔是改变载货小车的行走路线的装置,按走向又分为分流、合流道岔两大类。
(3)停止器:停止器是用来控制工件在输送线路中的安全准确停放位置,通常布置在工件转挂处及输送线路发生变化的道岔处,主要是安全阻车的作用,防止台车因惯性或其它原因发生时,造成系统的损坏。
(4)止退器:通常和停止器配合使用,布置在停止器后边,用于防止小车运动惯性后退。止退板以本身的自重复位。
(5)移载轨道/升降轨道:因摩擦输送机有工位节距上的单元驱动,所以很容易实现物品(轨道)的平移、旋转和升降功能。
(6)升降机:升降机在输送系统中起着关。
1.3 输送线工位设计
(1)具体设计正常加工过程(各工位没有不合格):走主干线,如下:
ap10ap…ap45..ap60D02D06D07ap80ap90D10AP80AP90ap95..ap900
(2)自动工位加工不合格时(以Ap80工位为例)走返修路线如下:
不合格时走:D10D9M80,M90(ap80,ap90返修工位)。如返修合格时D8D7D10ap95;如返修不合格时从转台D8下线维修下线维修后D8D7AP80AP90D10AP95AP900。为了提高效率,节省空间和资源我们将两个自动工位Ap80,ap90设计成共用一个返修工位m80,m90。
2 汽车自动生产线实训装置设计
结合发动机生产线工作原理和工艺,项目组成员开发了适合学校教学的汽车自动生产线实训装置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、传感器、交流电机变频调速、步进电机驱动控制、伺服电机驱动控制、直流电机控制、PLC控制及工业通信等多种技术。通过该实训系统的工作任务训练,能较好地锻炼程序编写设计能力、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。引导高职院校、机电及自动化等专业教学改革,满足汽车生产制造、自动化技术专业的核心能力训练要求,突出强调技术的综合运用。
2.1 传感器
首先选择能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的传感器。在发动机生产线上主要采用了光电传感器和电感传感器。
(1)光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现检测物体有无的接近开关;当光电传感器检测到发动机缸体时,气缸将发动机缸体推入存储货道。
(2)电感式传感器由三大部分组成:LC高频振荡器、开关电路及放大输出电路组成。因为发动机零部件大多数具有铁磁性质,就可以用电感传感器检测转台旋转到位与否,当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。
(3)光电编码器:用光电编码器来对升降的速度、距离、方向进行检测,以脉动信号的形式向PLC反馈,PLC根据输入的反馈信号来控制升降距离实现精确定位。
2.2 电磁阀控制
在实训装置中应用了大量气动控制技术如:
(1)无杆气缸:由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电,带动机械手向后移动。
(2)带导杆气缸:由单控电磁阀控制。当气动电磁阀得电,带动机械手向下伸出。
(3)双导杆平行气夹:由双控电磁阀控制。当气动电磁阀一端得电时,气动手指张开或夹紧。
2.3 实训装置模块化设计
该装置采用导轨式型材,其上安装有上料台、行车机械手、输送辊床、提升机、循迹搬运车、堆垛机、转台站、4轴搬运机械手等工作站及相应的电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器及交流电机模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块、直流电机模块和各种工业传感器等控制检测单元。采用西门子S7-300 PLC实现系统控制,真实再现汽车工业自动生产线中的输送、搬运、暂存、协调生产的过程。它在接近汽车工业生产制造现场的基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计。如行车机械手站主要由伺服电机及驱动器、步进电机及驱动器、继电器、限位开关、磁性传感器、涡轮蜗杆减速传动机构、齿轮齿条传动机构、滚珠丝杠传动机构、高精直线导轨、双导杆平行气夹、双控电磁阀、工业铝型材、钣金结构件、机械零部件构成。
2.4 接线端子设计
该实训考核装置PLC模块I/O端子、变频器接线端子、各常用模块接线端子,均采用安全型插座,使用带安全插头的导线进行电路连接;各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子排连接电路相结合,既保证学生基本技能的训练、形成和巩固,又保证电路连接的快速、安全和可靠。用于教学,可按工作过程导向、工学结合的模式规划教学活动,可完成多种工业现场环境下的技能培训任务。
3 实训装置软件设计
以行车机械手为例进行说明软件设计(见图2)。
4 WinCC的监控能力开发及Profibus总线的运用
PLC的程序设计能力、WinCC的监控能力和Profibus总线应用能力是自动化技术的专业技能人才不可缺失的知识,本课题对控制结构、硬件连接、软件开发现场总线、系统接口、人机界面进行了设计。采用Prifibus现场总线网络技术完成各工位间的通讯。组建的现场信息监控系统,完成了装配线上的信息采集、生产下达、工位监控及装配提示等功能。
西门子S7-300PLC作为控制器,其本身集成MPI及PROFIBUS DP通信口,在发动机生产输送线上用德国西门子公司的可编程控制器S7-300直接将控制数据传递到控制系统中,而且有上位机的实时监控,真正做到自动控制。
本课题Profibus的成功运用对生产厂家的经济效益提供帮助很大。由于系统运行平稳,通讯可靠性好,从而减少了维护的必要性,同时又保证了产品的质量,大大节约了生产成本;而从另外一个方面来看,由于Profibus现场总线使得建设期间工程量也大大减少―― 包括布线工程量和工程师操作编程工作量,所以对生产厂家来说,真正做到了投资少见效快。
5 控制系统的调试
虽然本项目庞大,通讯点很多,但是各个子系统设备很大部分是相同,也具有一样的控制要求,因此,我们将整个项目按照设备划分成的不同的功能组,这样可以增大一次开发的利用率,避免了重复开发,节省时间和成本。
升降机的自动控制是项目中的难点,主要是因为升降机的自动控制如果故障就有可能将设备以及车体损坏,对一次调试成功的要求很高。升降机虽然有硬件保护措施,需要特定条件,比如升降机只有在失电后,抱闸将会抱死,因此,对于升降机控制程序的编写需要反复修改,模拟试验,才能保证调试中的万无一失,不会出安全事故。
6 总结与评价
(1)提高了生产效率和管理质量。由于该项目大量应用了先进的西门子自动化驱动系统,从画图、硬件、软件和培训实现标准化、模块化,这样可以将项目细化,大家分工合作。由于自动化系统提高通讯速率使发动机输送线的工艺水平得到提高产品质量好也增加了企业的效益。
(2)提高了生产的安全性,减少了事故的发生。由于该项目方案中对生产安全相当重视,设有很多急停按钮,在编写程序中,对重要设备有多重保护,从而保证了设备、人身的安全。
(3)加大了设备可靠性。传感器使用时对设备的输入输出点都是双重对比的,保证点的信号都是真实可靠,设备的故障率降低了,生产的安全性就提高了。
(4)交流电动机启动和停止更加平稳、准确。由于起动器在转台控制系统中的使用,使电动机平滑升高端子电压,可以实现无冲击起动,因此可以最佳地保护电源系统以及电机。变频器不仅仅是改变电机的转速,因为转速的下降,势必带来力矩的改变,使转台的带载能力大大提高。
(5)通过三届学生的实训验证,课题开发的实训设备在工作的状态下说使用的各种传感器、控制电机、机械设备能够达到规定技术指标,并且具有短路过载保护。
参考文献
[1] 胡云萍,刘文婷.汽车发动机原理课程教学改革研究[J].科技创新导报,2013(7):180.
[2] 俞云强.传感器与检测技术[M].北京.高等教育出版社,2008.
关键词:中职;“O2O”模式;游戏化;教学
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2015)20-0059-04
一、引言
2014年浙江省出台的《浙江省中等职业教育课程改革方案》提出选修课模块教学时数原则上不能低于总时数的50%,同时指出“优化选择性课程体系”、“打造丰富多彩的选修课程体系”等要求,该方案将选择性课程建设提升到重要地位,同时也提升了学生选课的自由度。因而,中职学校势必将打造更吸引学生眼球、更符合学生兴趣、受众面更广、更有利于学生个性能力发展的选择性课程为课程改革方向。
毫无疑问,近年来迅速发展的教育信息化将会助力中职课改的顺利实施。如今“互联网+”时代的到来,带来了新的挑战和机遇,又将进一步激发教育领域发生更深入的变革和创新。“互联网+教育”不仅需要以互联网为中心的教与学,也需要线下活动对线上活动的补充和拓展,更是线上学习和线下学习的有机融合。
《咖啡技艺》是一门实用性和趣味性兼备的技能课程,原是酒店专业学生的必修课之一,一直以来很受欢迎。根据课程特点,将该课程开发为一门校本特色网络选修课,向全校所有专业学生开放。2012年起,学校着手开发了《奇妙咖啡之旅》游戏化虚拟仿真实训软件,将咖啡技能学习虚拟化、游戏化,不仅解决了实体实训室资源有限的问题,而且能很好地帮助学生“做中学”、“玩中学”。该软件的开发和应用,为选修课的开设提供了很好的基础条件,学生可以通过游戏化学习平台在网络上学习。同时,该课程实践性要求很高,学生必须通过实操才能更好地达成学习目标。因此,该门课程很适合以O2O模式(线上线下相结合的教学模式)展开教学。
二、操作策略
如图1所示,O2O课程教学实践是指线上线下相结合的混合学习课程教学实践。
O(online线上):学生线上通过《奇妙咖啡之旅》游戏化学习软件、微课教学资源、虚拟互动社区,学习咖啡基础知识和技能,完成由初级咖啡师到高级咖啡师的晋级过程。
O(offline线下):学生线下根据教师提供的实践计划进行各种咖啡技艺的实操,参与咖啡服务实践巩固咖啡技艺。
2(to线上线下交互):线上学习情况指导线下教学策略;线上激励机制和线下学习奖励机制互通;线上虚拟社区展示线下优质作品。
三、教学实践
2014年秋季学期,学校开设了第一期《咖啡技艺》选修课,学生报名非常踊跃,有将近120名学生参与报名工作。由于是第一期处于试验阶段,因此在人数上做了一定限制,从报名人员中随机摇号产生了30名学员。经过两个多月的线上和线下学习,共有24名学员完成了课程学习,并获得相应的学分,部分学员晋级到了中级、高级咖啡师,学会了使用法式滤压壶、摩卡壶、滴滤壶等器具制作咖啡,并成为了学校咖啡服务的主力军。
1.O(online线上)
具体来说,学生在线上通过《奇妙咖啡之旅》游戏软件平台进行咖啡基础知识的学习、模拟咖啡制作技能训练(见图2),同时还能在平台上的竞技场中规定时间内PK各种咖啡制作技能获得积分和提高排名(见图3),在虚拟社区和同学、老师进行有关游戏闯关技巧和咖啡相关知识的交流。
由于有些较难的咖啡制作技艺仅仅用游戏的形式无法完全体现出咖啡制作中的细节微妙之处。因此,在游戏平台中加入了微课资源,并在视频中设置了测试题以检查学生对微课教学内容的掌握程度,学生在看完微课后可以重新回到游戏中进行虚拟实操,增加微课资源较好地解决了学生课堂实操时易出现的细节问题。
平台的后台系统记录了学生线上学习的所有数据,这些数据可以用来指导教师在线下的教学活动开展。以跳舞拿铁咖啡制作为例(见图4),共30人参与了“跳舞拿铁”的网络课程学习。学生出错环节,在备器环节出现错误共35次,在放滤网盖的环节出现错误共2次,在取细、中、粗度咖啡粉时出现了14次错误,选择不同温度的水时出现了9次错误,咖啡萃取时间的选择出现了55次错误。
在软件中放置了相关操作的微课视频,并设置13道测试题(其中法压壶咖啡5题、手动打奶泡5题、牛奶咖啡分层3题),用来检验学生观看视频效果。在观看法压壶咖啡的视频制作时,30%左右的学生答对了所有题目。他们基本掌握了法压壶咖啡制作的要领,仍有小部分学生(约9.1%左右)在对法压壶的结构、法压壶咖啡的特点、法压壶咖啡操作步骤、法压壶咖啡所使用的水的温度等方面理解错误,18.2%的学生对法压壶咖啡适合的研磨程度选择错误。
第三步骤将咖啡加入到打完奶泡的牛奶中进行分层,所有参与的学生都获得了100%的准确率。这说明本视频在对跳舞拿铁分层原因、分层内容及吧匙作用对学生传达地比较到位。
2.O(offline线下)
在线下环节中,教师根据线上的数据,针对不同学习情况展开教学指导。以学员分层、学习目标分层及任务实施分层为特色,采取注重个性化、富有针对性的分层式教学方法,从学生学情出发,展开差异化、定制化教学,使每一位学生在咖啡技艺上有所提升。从一学期的实践情况来看,主要采用以下三种不同的课堂教学策略。
(1)课堂检测式
任课教师采取的第一种教学策略是课堂检测式,指在课堂上以检测的方式对学生在网络学习的情况以量化指标进行考核评价,这种形式对游戏平台中相应的虚拟仿真咖啡制作过程要求较高,适合较简单基础的咖啡制作训练。以《奇妙咖啡之旅》中单品咖啡的制作为例,游戏中完整地重现了使用意式全自动咖啡机来制作一杯单品咖啡的过程,游戏步骤清晰明了,和实操的契合度极高,即使没有微课教学资源辅助,学生也可以较好地掌握该技能。
(2)示范操作式
示范操作是笔者在咖啡选修课堂上所采用的第二种教学策略,即在学生完成线上学习任务后,首先对学生展开一定程度的讲授指导,再由学生参加测试,同样以量化考核的指标加以评分。示范操作较适合难度中等偏上、游戏中无法体现咖啡制作细微之处的教学内容,如对打奶泡的合适力度和程度的把握。
(3)资源整合式
资源整合式是指采取线上微课教学资源+后台数据资源,线下要点提炼+测试式的策略。教师参考游戏软件后台管理数据,分析学生在游戏中的薄弱点。该策略适合难度较大的咖啡制作技能。例如跳舞拿铁制作,通过后台数据分析学生在线上总体掌握情况,在确保基本掌握后再进入实操室进行操作。教师分层教学,对不同的学生采用不同学习策略,如表1所示。
3.2(to线上线下交互)
O2O互动是指线上到线下、线下到线上的双向互动。互动模式包括线上学习情况和数据反馈指导线下教学策略,线上激励机制和线下学习奖励机制互通,线上虚拟社区展示线下优质作品等内容。
线上学习情况和数据反馈指导线下教学策略,不仅仅是上文提及的个人学习过程记录,还包括对整个班级学生一个学期内所有线上情况的记录数据(如图5所示)。
线上激励机制和线下奖励机制互通具体指线上积分可用于线下实物兑换,如一定的积分值可兑换教师亲手调制的一杯咖啡,提高学生线上学习获取积分的积极性。线下的学习活动所获得的奖励可用于线上购买装备、丰富虚拟形象,如在学校咖啡馆里进行咖啡服务可用来增加线上的积分。
目前已在筹备创建线上《奇妙咖啡馆》虚拟社区,设置咖啡作品墙和咖啡梦想墙,作品墙展示线上的虚拟咖啡作品和线下实践作品,咖啡梦想墙展示线下采风的咖啡照片(如图6所示)。
四、选修课的特点
1.自由学习,灵活晋级
游戏化咖啡选修课的特点之一为学生学习时间的自由度和游戏中学生闯关晋级的自由性。学生可以选择任一时间自由反复地学习咖啡网络课程,体验咖啡游戏,也可以在游戏中的竞技场平台中任选一款咖啡(法压壶咖啡、摩卡咖啡、滴滤壶咖啡等)进行学习,使学生的学习时间更充分自由。另一方面,不同学生根据自己不同的学习进度进行学习,可以自由重复学习某一薄弱环节,从而达到更高效地学习。咖啡游戏中学生完成线上任务和线下实训测试后可以向高一级晋升,且排名会出现在游戏中,可在学生中形成一种竞争机制,促进学生学习。每个学生根据自己的习得情况晋级,学生的积分、等级也反映出学生对咖啡课程和咖啡游戏的兴趣度和掌握度。
2.高效管理,差异管理
游戏化咖啡选修课程可以帮助教师更高效地开展课堂管理、课后管理,掌握学生的学习状况,对不同层次的学生展开差异化管理。教师通过游戏后台系统,可以查询到学生完成任务的积分、学生参加理论测试的分数,并根据具体情况采取一些奖惩措施,可激发先行学生的学习热情,督促改善后进学生的学习态度。通过游戏平台中测试的数据分析,教师可总结出学生在知识点掌握的薄弱环节,便于在线下课堂中及时指正,也使得教师在开展线下课堂的教学时教学目的更明确,教学效果更明显,大大提高课堂效率。
3.寓教于乐,调节性强
游戏化学习又叫做悦趣化学习,是一种能让学生在学习中寻找快乐的方式,是让学生感受到游戏的趣味性,从而更好地激发和促进学生学习的一种方式。特别在游戏化咖啡课程开展前期,学生对咖啡课、对咖啡游戏的好奇心、兴趣度尤为明显。游戏化学习课程相对于传统的书本类、教条类的知识点更有趣味性和吸引力,例如《奇妙咖啡之旅软件》中关于咖啡豆、咖啡壶等的文字知识部分,由于和传统课本教材的知识点介绍并无太大差异,学生在游戏过程中很容易翻页或忽略,所以一款吸引人的游戏设计应该尽量避免大量的文字信息,而以视频、情境模拟等形式取代。又如《奇妙咖啡之旅》游戏中原来法压壶咖啡的分步制作图示,而现在采用了现场实际操作法压壶咖啡的视频,后者对于学生的吸引力、助力性更加明显。
五、结束语
根据《咖啡技艺》一期选修课的教学经验总结,针对一期出现的问题,将进一步对线上的游戏软件、微课资源、虚拟社区等模块继续丰富、完善。对线下的教学策略和教学评价等方面调整、改革,以期最大化游戏化学习软件的作用,用信息化手段促进教与学,为中职领域“O2O”模式的教学实践开辟道路。
参考文献:
[1]魏婷,李艺.国内外教育游戏设计研究综述[J].远程教育杂志,2009(3):67-70.
[2]恽如伟,李艺.面向实用的电子教育游戏界定及特征研究[J].远程教育杂志,2008(5):75-78.
[3]丁荣涛.面向职业技能培训的教育游戏研究[J].计算机教育,2009(6):101-103.
[4]尚俊杰,蒋宇,庄绍勇.游戏的力量:教育游戏与研究性学习[M].北京:北京大学出版社,2012.
[5]韩婉秋.教育游戏在职业院校教学中应用价值探析[J].现代企业教育,2013(22):152.
[6]叶展,叶丁.游戏的设计与开发[M].北京:航空工业出版社,2003.
[7]朱海静等. O2O教学模式设计与探讨[J].中国教育学刊,2014(9):114-115.
关键词:计算机;网络;教学;设计
21世纪是以网络为核心的信息时代,随着科学的进步,人们教育观念和学习观念的转变,特别是现代化通讯技术的成熟,计算机网络教学已经成为现代教学体系中的一大分支,并进入了高速发展期。但计算机网络教学仍存在着一些问题,比如重理论,轻实践,缺乏自主创新,课程单一,地域发展不平衡,师生缺乏互动交流等。因此,必须找准当下计算机网络教学面临的问题,完善计算机网络课程教学设计,提出一些建设性的改革措施。
一、计算机网络课程教学的现状与问题
1.灌输式的教学组织形式。目前计算机网络课程的教学组织形式基本一致,即材、统一进度,以教师为中心讲授基本概念和原理,学生处于被动学习地位,属于灌输式教学。在这种组织体系中,重理论轻实践的问题很明显,理论知识占有的比重很大,相关操作实训少。实际教学中发现,尽管讲授的概念和原理课时多,但由于这些知识相对抽象,学生在学习理论时缺乏兴趣,感觉枯燥进而有厌学情绪,造成学生学习效果并不太好。另外由于实验实训体系缺乏,相关的实践应用较少,学生很难将抽象的概念如协议、标准等与实践环境相联系起来,这影响了学生的学习积极性。
2.教学内容重理论轻实践。计算机网络课程是一门实践l生较强的学科,但目前尽管教材种类多,但在教学内容的选取上基本相同,都是理论教学比重远远大于实践教学。教学内容基本首先是网络基础知识和通信技术,然后讲授网络体系结构、局域网、网络互联、网络操作系统和广域网理论,最后用少量课时进行一些实验实训。这种教学内容的实验实训设置不多,使得学生很少有实践练习机会。在教学过程中现有的一些实验实训也是验证性、单项训练的多,综合性、全面性的少,都属于侧重知识传授,而对实际操作能力培养有所欠缺,学生掌握的知识不能有效应用于实际。
3.课程教学和考核方式传统单一。目前在计算机网络课程的教学过程中,普遍采用传统单一教学方法,理论教学局限于教材和课堂上的PPT课件演示讲解,将理论知识灌输给学生,师学缺少课堂上的有效互动交流。这种讲授方式教师可以传授更多的知识,但学生接受这些知识时只是表层记忆,很难真正掌握和理解这些概念和原理知识;另外当前该课程的考核成绩是以试卷为形式考试,侧重对理论知识的记忆掌握,实际操作能力的考核方面占有的比例过低,不利于将学生培养成有创新能力的应用型人才。
二、计算机网络课程教学的设计与改革措施
1.运用任务驱动的教学方法,提高学生动手能力。为适应国家大力提倡的应用型人才培养,近年来任务驱动教学法被很多教师使用,其基本理念是“任务驱动、项目导向”,相较传统教学方式其优势是教学目的明确、理论与实际结合密切。项目划分时按照网络建设和维护的实践来规划,项目和任务在课程中的顺序采取由简而难。每个项目又可细化为2~4个小任务,每个任务可在1~2个课时中完成,而概念和原理分散到每个任务过程完成中引入和讲解。让学生在参与项目完成时掌握到相应的理论知识,激发并培养了学生兴趣,可以看到自己所学习的知识如何在实际中得到应用,使他们更加主动地参与教学过程,培养学生的综合运用知识的能力和操作能力。
2.使用慕课线上学习,丰富现有教学方法。慕课的发展符合现代教育发展规律,其理念决定了在高校教学中具有广阔的应用前景,这种以开放性和自主性为主要特征的新兴教学模式,很适用于创建混合型教学课堂。慕课的整个学习过程能使教学更好地围绕学生进行,不再是教师的灌输式教学,而是培养学生主动学习的习惯,形成“以学生为主体,教师为引导”的教学模式。在教学实践中可让学生利用课余时间登录慕课平台学习授课视频,了解要做的项目和任务,对视频中的概念原理和嵌入视频中的实践部分进行观察和记录;在课堂上有针对性地对当前任务涉及的概念原理和操作关键步骤进行讲解,引导学生按小组展开项目任务的操作实践,培养学生合作意识,并引导学生对实践中出现的问题进行小组讨论,思考错误原因并改正。对于小组合作还没解决的任务难点,课下在平台上进行交流,教师分析帮助。
3.提供丰富的教学资源,引导学生自主性学习。为了充分发挥慕课的优势,引导学生自主学习,就要建设一个网络教学资源库建设,提供丰富有趣的各种教学资源,包括视频、动画、课件、项目任务规划、实际案例等各种形式。计算机网络技术发展极为迅速,很多新理论、新技术、新产品及新应用很多教材中没有,这些新知识也需要在视频课件展示出来。要让学生很好地进行线上网络学习,就需要根据项目和任务制作很多微课程,这些微课程的时间控制在15分钟以内为好,在较短的时间内解释相应知识点,提高学生的注意力;视频内容生动并嵌入实践操作,抽象的知识通过动画来展现,激发在线学习的兴趣。通过这些教学资源的使用,培养学生学习乐趣,使教学主体由传统的教师为中心迁移到以学生为中心。
Abstract: Although many higher vocational colleges open automobile manufacture and assembly technology courses, the lack of practical automobile assembly training condition has restrained the practical training of this specialty. So it is necessary to design and develop simulated automobile assembly line open to practical teaching. Any single university cannot copy the huge system project, so the existing equipment and those can be added are taken as the foundation to study the design of the simulated automobile assembly line. The emphasis is to show the section set, technical process and part of the feasible assembly operation work.
关键词: 实训教学;模拟;汽车总装线;设计
Key words: practical teaching;simulation;automobile assembly line;design
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)32-0254-03
基金项目:课题名称:基于实训教学的模拟汽车总装线研发,编
号:DZ2013A-05。
作者简介:张宪辉(1970-),男,辽宁庄河人,现任大连职业技术学院汽车工程学院副院长,副教授,高级技师,研究方向为汽车检测与维修技术。
0 引言
长期以来,绝大多数高职院校汽车制造与装配技术专业在实训教学项目的设计和开发等方面没有本质上的进展,依然参考汽车检测与维修技术专业,沿袭着总成拆装及系统检查和检测实训项目,没有体现出汽车制造装配专业的专业特色,无法满足学生在校内就能熟悉和了解汽车总装线的工段划分、工艺流程以及实际的项目操作等专业知识和技能的要求。因此,如何在学校能力所及的范围内,设计和开发面向实训教学的经济实用的模拟汽车总装线成为一项十分必要的课题。
1 汽车生产厂总装线基本情况分析
1.1 汽车总装线的主要设备 尽管各汽车生产厂的产品不同,但其总装线上采用的设备类型都基本相同,主要包括以下六个方面:①输送设备。该类设备是用于汽车总装配线各总成分装线以及大总成上线的输送,主要有摩擦滑橇输送链、轻型悬链、双板式带输送链、机动滚道柔性线输送链、物流吊运小车、磁导航车、积放链输送机等。②汽车装配线大总成上线设备。大总成上线设备是指发动机、前桥、后桥、驾驶室、车轮等总成在分装、组装后送至总装配线并在相应工位上线所采用的输送、吊装设备。③各种油液加注设备。主要包括燃油、油、冷却液、制动液、制冷剂等各种汽车装配线加注设备。④出厂检测设备。主要包括前束试验台、侧滑试验台、转向试验台、前照灯检测仪、制动试验台、车速表试验台、排气分析仪等设备。⑤专用汽车装配线设备。包括车号打号机、罗纹紧固设备、车轮装配专用设备、自动涂胶机、液压桥装小车等。⑥工业机器人。主要在汽车生产中的点焊、弧焊、铆接、涂胶、喷涂等工序中应用。
1.2 汽车总装线的布置形式 汽车总装线的布置对于装配的效率以及车间内的物流起着决定性的作用,不同的整车厂会根据实际情况合理布置总装线。通过调研汇总,目前主要有以下几种布局类型:①总装车间划分成“仪表板工段、前围工段、动力总成工段、车门工段”等四个工段。②长安福特马自达汽车厂将总装车间划分成“分装线、线束区、内饰区、报架区、总装区、检测线”等几个部分。③一汽轿车工厂将总装车间划分成“一次内饰装配线、底盘线、二次内饰线、整车完整性检查、整车检测线”等几个工段。④长城哈弗汽车总装线由“内饰线、底盘线、外饰线和检测线”组成。⑤蒙派克车型将生产线分为“内饰线、底盘线、综合线”三条主生产线和“发动机、后桥、车门及仪表板”四条分装线。
无论是哪种总装线布局类型,尽管它们划分的装配线名称不同、数量不同,但论其功能都大致相同,都分为分装线和主装线两大部分,其中分装线主要包括:发动机变速器(前桥)分装线、后桥分装线、仪表板分装线等;主装线主要包括:内饰线、底盘线、综合线、整车检测线等。分装线预先将各大总成组装完毕,分别运至总装线的相应工段,在总装线的各对应工段完成总成与车身的组装,在总装线还要完成整车组装后的性能检测。
2 基于实训教学的模拟汽车总装线的设计定位
通过对汽车生产厂总装线基本情况的分析可以看出,一条实际的汽车总装生产线主要由以下几方面元素构成:
①空间和面积充足的车间厂房。②总装生产线设备。③工段设计与布局。
由此可以看出,汽车总装生产线是一个庞大的系统工程,在职业院校有限的条件下完全复制和效仿汽车总装生产线是不切实际的。本文研究的核心不是要模拟汽车总装线的高自动化程度,也不是要全面覆盖实际汽车总装线的所有环节和操作项目,而是要通过合理的设计来体现各类汽车总装线的基本工段框架、典型的装配工艺流程、主要的装配线操作项目,实现装配线常用工具的使用训练。因此,结合目前高职院校的实际情况,本文将研究重点放在了“基于实训教学”和汽车总装线的“模拟”两个方面。研究将不涉及实际汽车总装线中的自动输送设备(包括机械手等)、昂贵的装配线专用设备和工业机器人等设备设施,也不考虑备品存储、物流运输、路试跑道、淋雨线等环节,而是利用学校已有的和有能力购置的设备设施,采用工位固定、人员相对运动的形式进行模拟汽车总装线设计,重点研究如下几个方面的内容:①进行模拟汽车总装线的基本布局设计。布局的设计应能在一定程度上适应不同车型装配工艺流程的变化要求。②工段设计。在模拟汽车总装线基本布局的基础之上,设计出能够与实际汽车总装线工段设置基本吻合的、可实施的工段排列组合。③进行模拟汽车总装线设备设施的配置研究及布置设计。
3 基于实训教学的模拟汽车总装线的具体设计
在上述分析基础之上,结合高职院校场地和实训设施的实际情况,本文分别从模拟汽车总装线的基本布局、装配线工段设计以及总装线设施配置及布置等三个方面进行了设计研究。
3.1 模拟汽车总装线的基本布局设计 通过对各类汽车装配线的调研、分析和总结,本文在进行模拟汽车总装线布局设计研究时,不仅对总装线进行了重点研究,也对与之配套的分装线进行了规划布置。在满足布局能适应多种汽车装配工艺流程变化要求的同时,兼顾考虑学校场地因素,最终形成了图1所示的基本布局图。
如图1所示,总装线由四个工段区组成,按直线排列,每个工段区以一个地藏式举升机为载体(采用地藏式举升机的目的是一方面可使车身轻松运送和放置在相应的工段区,并且方便每个工段实施装配操作时高度的调整;另一个方面能够最大限度节省车间的有效空间)。在总装线四个工段的侧方,对应建有四个分装区(数量可以根据实际需要调整),分装区用于汽车各总成的组装调试,之后输送到对应的总装工段,完成与车身的对接与组装。如此,形成了一个微缩版的模拟汽车总装线。该模拟总装线的各工段和分装区可以灵活调整,以适应不同车型的总装要求。
在空间场地允许的条件下,建议车间长度不小于50米,宽度不小于20米(其中总装线宽度为10米、通道宽度2米、分装区宽度8米),高度视采用的吊装运输设备的形式而定,一般不应低于5米。这样可以保证总装线的每个工段区有12.5米(长)×10米(宽)的作业空间,分装区拥有不小于12.5米(长)×8米(宽)的作业空间。如此,1000平方米的车间既不会给学校带来较大的负担,也基本能够满足模拟汽车总装线的实训需求。
3.2 装配线工段设计 基于实训教学的模拟汽车总装线可以参考具体汽车生产厂的总装线布置形式进行工段设计,也可以按照一般的通用性布置形式进行工段设计。以本校汽车装配专业为例,根据汽车装配实训室的整体布局,在总装线的工段设计上,如图2所示,以四个地藏式举升机为载体形成总装线的四个工段区,按装配顺序依次直线排列为:内饰工段、底盘工段、综合工段、检测工段。
在内饰工段可以设计线束安装、内饰板安装、仪表台安装、操纵台安装等实训操作项目;在底盘工段可以安排各种油管、前/后悬架、动力总成、油箱、排气管、车轮等部件总成的安装操作项目;在综合工段可以安排完成座椅、电瓶、备胎、后备箱附件、雨刷、介质加注、车门调整、线路管路插接等实训内容;在检测工段可以根据学校具备的检测设施开展诸如专用仪器诊断、四轮定位、四合一综合性能检测等一系列性能测试。
为配合总装线的各种作业项目,在总装线四个工段的侧方,依次对应建有五个分装区,分别是:内饰件分装区、动力总成分装区+底盘分装区(共同与底盘工段对应)、其它附件存放区、工具间。在此需要说明的是,动力总成分装区和底盘分装区的布置是相邻且相互贯通的,这样设计主要是因为目前乘用车多以前置前驱动为主,发动机和变速器总成组装完毕后需要装配到前桥总成上之后,再作为一个整体安装到车身,所以这两个分装区要共同对应总装线的底盘工段;其它附件存放区主要为总装线上的综合工段的装配项目提供物资供应,而工具间主要用于存放总装线各工段需要使用的工具,并重点为检测工段提供检测用的设备设施。
3.3 设备配置与布局 为能模拟实现汽车总装线的整体运行,满足必要的实训项目的实施,经过对实际汽车装配线所用设备类型及功用的深入研究,结合本校汽车装配实训室的实际条件,确定了模拟汽车总装线所用的基本设备,具体如下:①吊装及搬运工具。汽车总装线是一条庞大的传送线,输送设备是保证汽车总装线正常工作的最基本保障。由于受场地及资金所限,故采用人工吊装及搬运方式来完成汽车及部件的传送:在车身传输方面,我们采用了体积小巧、易于操作的小型移动龙门架吊车来实现车身的吊装(见图2),采用车身台车完成车身的运输,台车能够从举升机平台内侧通过,以保证车身可以被顺利输送到下一个工段。②升降工具。在总装线的每个工段,都装有一台地藏式举升机,以用于每个工段部件和总成装配时将车身升降至合适的高度位置;在总成传输方面,主要采用液压搬运车;在实施总成升降作业时,主要采用液压升降移动平台车、堆高叉车、发动机小吊、液压升降托架等设备。③装配工具。为实现模拟汽车装配线真实的操作,我们配置了装配线上普遍使用的气动工具、电动工具及机械式装配工具,并配套在模拟总装线各工段两侧的墙壁上安装了气源接口、拉伸式电源插排及照明用工作灯(见图3)。④加注工具。可以配置自动变速器油加注机、制动液加注机、转向油液加注机、空调制冷剂加注机等价格相对适中的加注设备来满足必要的实训操作项目的要求。⑤检测工具。如果学校条件允许,可以在检测工段的位置配置四轮定位仪和四合一检测线,这样基本能够满足对下线汽车性能检测的各种要求,如果没有条件,配置专用检测仪器及通用型检测仪器来进行整车检测工段的各种检测项目也是很有必要的。
4 结语
本文主要是结合本校的实际情况对面向实训教学的模拟汽车总装线的设计进行有益的探索,并不是一定之规,譬如,如果条件允许,可以将吊装运输工具改为天车(如图4所示),也可以对总装线的工段数量和顺序以及分装线的数量和功能进行重新设计划分。由于各院校实际条件的差异,本文所设计的方案必然会存在这样或那样的不足,谨以此方案作为“引玉”之石,能够从中有所启发就实现本文研究的意义了。
参考文献:
[1]唐晓军.汽车企业车间的安全管理[J].汽车工程师,2013(06).
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:电子技术实训“六步”教学法教学改革实践
《电子技术实训》是电工电子技术专业的核心课程,该课程是一门实践性很强的课程,其实践内容占总课程学时数的70%以上。通过该课程的学习,使学生达到能够认识和检测常用电子元器件,会设计简单电子产品,会焊接和安装小型电子电器产品,会调试和维护小型电子系统,操作现代化电子产品制造设备的能力。
该课程实施教学改革以来,取得了良好的教学效果,现对该课程的教学改革总结如下:
一、课程内容总体设计
通过对电子技术实训技术岗位的调研分析,得出实际岗位要求,结合课程教学大纲,总结出本课程的三个目标。
知识目标:了解电子技术实训的基本过程和电子产品制作的基本方法,掌握电子新电路和新元器件及先进的电子产品的制作工艺。
能力目标:掌握单、双面印制电路板的设计制作及表面安装电路设计制作的技能。能从事电子类产品的生产、质量检验、计划管理、调试维修以及电子产品的辅助设计与开发。
素质目标:具备良好的职业道德、规范操作习惯、信息获取能力、良好的职业行为、团队协作精神和语言表达能力。
对三种目标进行归纳,以3个电子产品为载体,以电子技术实训流程为主线选取教学内容,设计出3个学习项目,根据学习任务开发出相应的能力训练项目。将综合素质细化,与能力训练项目相对应。其对应关系如表1所示。
二、教学单元设计
1、《工作任务单》及《学习工作单》设计
一个《工作任务单》对应一个教学单元,将每个学习任务以《工作任务单》的形式出现,使学生在学校的学习过程如同在工作岗位的工作过程。《工作任务单》包含教学方案、问题阐述、任务布置、学习评价四个部分。
教学单元设计中的教学步骤、教学方法及教学手段如表2所示。
学习工作单是学生在实践完成后,对各知识点、技能点的回顾,需要以作业的形式上交。
2、教学步骤、教学方法及教学手段
学习任务的教学实施采用8节课连排,这样有利于完整工作过程的完成及教学资源的充分利用。将学生4~5人组成一个小组,在每一个学习任务的学习过程中,学生以小组形式在实训室团结协作,共同完成学习任务。
三、教学实施
该课程采用基于工作过程的“六步”教学法,实施“教、学、做”一体化教学。
1、任务布置
教师布置学习任务,下发工作任务单。通过实物、图片、现场录像等,展示该任务的目的和意义。
2、相关知识讲解
通过讲演结合、学做结合、讨论互动等教学方法,将课程中相关知识点、技能点传授给学生,熟悉教学设备,使学生获取并掌握所需的理论及实践知识。
3、工作方案制定
在计划与决策阶段,学生小组通过讨论、查找资料等方式,设计工作方案,列写工作计划表。
4、任务实施
学生以小组的形式按照工作计划表中的内容进行任务实施。学生设计并制作印制电路板,在生产流水线上模拟实际生产程序(包括生产组织、生产管理、质量监控、物料管理)进行电路的焊接调试,完成电子产品的制作。教师对学生的任务实施情况进行全过程的考核。
5、成果展示
任务完成后学生小组制作PPT进行成果汇报。
6、产品检验与点评
任务完成后,教师对学生做出的产品进行检验,包括电路设计检验、电路板性能检验、电子产品质量检验等。最后,教师针对学生的整个制作过程,点评学生任务的完成情况,包括电子产品的设计及制作、仪器设备的操作、团队协作及语言表达情况。
四、考核方案设计
本课程实践性、应用性比较强,所以要加强过程性考核,考核项目包括学生自评、教师对小组评价、教师对个人评价及作业考核。
学生的综合成绩由过程考核成绩和作业考核成绩两部分组成,如下所示:
综合成绩=(学生自评20%+教师评学生30%+教师评小组50%)÷学习任务总数(n)×70%+作业考核30%
五、课程特色
1、以电子技术实训技术岗位开发课程教学内容
根据电子技术实训技术岗位的生产流程和教学大纲的要求,开发出体现电子产品制作新工艺和新技术的学习任务,并增加安全用电常识、质量控制及经济成本内容,将其融合贯穿到学习任务中。
2、操作能力强
每个学习任务自始至终都需要学生按照生产工艺流程从简单到复杂的顺序,亲自动手完成。
3、教学方法创新
实施以电子技术实训流程为主线的基于工作过程的“六步”教学法。教学组织以行动为导向,以学生为中心,培养学生的综合素质。
六、教学效果
1、学生通过学习任务的学习,自制出3个电子产品。学生自制电子产品的装配调试成功,使学生获得极大的成就感。
2、学生通过自制电子产品的生产过程,提高了学生的实践能力和创造能力,培养了学生的安全意识、质量意识、环保意识和自主学习的意识,增强了学生就业竞争能力和社会适应能力,为直接上岗打下良好的基础。
参考文献:
[1]姜大源.工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M].北京:高等教育出版社,2008.
[2]辛岚.职业教育中CAD教学改革研究[J].职教研究,2006,(8).
[3]王建,赵金周.电工基本技能实训教程[M].北京:机械工业出版社,2007.