时间：2023-03-01 16:23:13
导语：在电气动实训总结的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
机电综合实训课程的地位
机电专业综合实训课程集合了气压技术、液压技术、电机与电气控制、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通信技术等相关课程，融合了实训和生产，是机电专业学生顶岗实习前的综合课程。
对五年制高职教育而言，由于培养目标定位在为企业培养高技能型人才上，通过机电专业综合实训课程的学习，促进学生综合实践能力的提升、职业能力的培养、创新思维的发展，紧扣机电专业核心技术，即检测、控制与执行三大环节展开，同时需具备一定的网络通信技术。
综合实训课程建立在机电结合的基础上，企业调查结果显示，机电设备的控制很多都采用PLC作为控制系统。对机电综合实训课程，选择某生产流程的模拟控制系统为实训载体，通过模拟仿真控制，掌握生产岗位的控制技术，吴中中等专业学校选用了光机电一体化设备YL-235A自动化生产加工系统。
PLC在机电一体化设备教学中的应用
1.PLC在机电一体化设备中的功能
整个系统通过PLC控制，各个环节有序结合。该装置配置了触摸屏模块、PLC、变频器装置、气动装置、传感器、气动机械手装置、上料器、送料传动和分拣装置等实训机构。根据其特有的属性，系统的控制部分采用触摸屏模块和PLC，执行机构由气动电磁阀-气缸构成的气压驱动装置和变频器控制步进电机的传送装置，实现了整个系统自动运行。整个实训装置的模块之间连接方式采用安全导线连接，以确保实训操作的安全。系统分三大模块：
（1）送料机构的控制
采用24 V直流减速电机，转速6 r/min；用于驱动放料转盘旋转，PLC通过输入信号发出输出信号，驱动送料机构运行。
（2）机械手感应机构的控制
整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪松紧。机械手的动作通过磁性开关和接近开关的感应信号传送给PLC，PLC根据内部程序执行发出信号，驱动电磁阀-气缸完成机械手的动作。
（3）物料传送和分拣机构的控制
由皮带输送、推料气缸、变频器、步进电机构成，PLC通过感应信号发出输出信号给变频器，变频器驱动步进电机运行，皮带转动，实现物料的传送，通过传感器感应信号，使得PLC驱动电磁阀-推料气缸动作，实现物料分拣。
2.PLC在机电一体化设备控制系统中的设计方法
建立一个PLC控制系统，必须根据被控系统所要求的动作，正确分配I/O口，综合应用顺序功能图，完成梯形图的设计，达到所预定的动作过程。
顺序控制设计法是按照工艺要求，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行操作。首先要根据工艺过程，画出顺序功能状态图，然后根据顺序功能图画出梯形图。
顺序功能图是描述控制系统控制过程、功能和特性的一种图形，是描述控制系统控制过程的一种有力工具。利用顺序功能图的方法已经成为控制梯形图设计的主要方法。利用PLC的编程元素（如状态寄存器S和辅助继电器M）来代替各步。
顺序功能图由工步、有向线段、转换条件和动作组成。顺序功能图的基本结构又分为三种：单序列、选择序列和并行序列三种形式。如图1所示：
3.PLC在机电一体化设备中的教学方法
机电综合实训课程采用项目、任务型教学，打破教材本身的框架，围绕PLC课程在设备中的应用展开，将其分解成若干个小任务，结合实际操作，了解该设备所能完成的任务和工作流程，分析设备的硬件组成和各元件功能。通过实际拆装、编程与调试、故障诊断、维修及保养等，掌握该设备的装配、操作和维护的能力。
实训课程采取阶段式训练，并将企业的6S管理融入教学过程中。
1.设备认知，熟悉设备和设备元件，拆装注意事项，安全用电等。
2.掌握知识，掌握设备需具备的理论知识和操作步骤，注意细节，融入平时所积累的操作经验和诀窍等。
3.拆装操作，结合企业实际操作要求，理解拆装顺序和要求，学会工具和仪器的使用，理解设备结构和各部件之间的关系，达到一定的技能水平。
4.编程与调试，掌握PLC编程方法，积累PLC程序编译经验，在调试过程中不断总结经验和编程技巧，培养学生的创新能力。
关键词：液压实验台 回路设计 液压控制 PLC控制
“实践是检验真理的唯一标准”。这句名言在《液压与气动》课程的理论与实践相结合中体现更为突出。《液压与气动》课程是高职院校机械类专业和机电一体化专业学生必须掌握的技术基础课目，具有很强的实践性。有效地利用实验设备，增强学生理解能力，大大提高教学效果。
我校有“液压系统压力形成原理”实验台、“液压元件性能测试”实验台，这些只是做基础部分实验用，而未改装的QCS014拆装式液压系统教学实验台，有一定的局限性。学生对液压回路及其元件实际应用方面的知识只能通过老师在课堂上传授或多媒体课件学习，学习起来还是比较抽象也不容易掌握，使部分学生对该课程的内容缺乏感性认识，达不到理想的效果，也降低了学习的兴趣。
为了适应高职高专教育的现代化水平，陕西国防工业职业技术学院，机电学院对QCS014拆装式液压系统教学实验台进行了改造，改造后的实验台除了可以进行常规的液压基本控制回路实验实训外，还可以进行液压回路课程设计、毕业设计、以及利用可编程控制器（PLC）进行液压系统控制及中级工的培训等。是全液压控制、继电器控制液压部分动作和用PLC控制液压部分动作完美结合的典型实验设备。
该实验台采用的是中压系列液压元件和快速接头。通过该实验台，学生不但可以根据需要快速搭建成各种手动控制、半自动控制及全自动控制的液压回路或液压系统。而且还可以独立地进行实验实训科目设计、实训操作、安装、调试、故障排除、编制控制程序等。这样使学生得到理想的综合训练，较好地满足了当前职业教育和素质教育的要求，学生得到最大的收获。
1 QCS014拆装式液压系统教学实验台应用实例
下面通过两个实例说明QCS014拆装式液压系统教学实验台在液压传动实验、实训教学环节中的应用。
1.1 液压回路的设计、安装与调试 在实验实训教学中，一般由教师给学生提出实验和实训科目的内容、要求，提供实验实训设备、液压元件、电气元件、电脑与软件等。学生可根据所学的相关的理论知识，自己拟定实验实训方案，实验实训步骤，独立操作，安装调试或测试，及时解决操作过程中出现的问题。
安装液压元件：定量叶片泵1台，单杆液压缸2台， Y型溢流阀1台，调速阀2台，三位四通电磁换向阀2台，油箱1台，油管及管接头多个。
要求：用这些液压元件组成一个可以实现“A缸进B缸进A缸退B缸退停止”顺序动作的液压传动系统。
实验实训步骤如下：①画出液压系统的工作原理图，如图1。②分析运动过程，并作出电磁铁动作顺序表，如表1。
a.A缸前进时，1YA通电，油液经换向阀4的左端、调速阀6进入A缸左腔，活塞向右移动；回油经换向阀4直接回油箱，此时活塞运动速度由调速阀6调节，完成A缸的进给动作。b.B缸前进时，1YA继续保持通电，3YA通电，油液经换向阀5的左端、调速阀7进入B缸左腔，活塞向右移动；回油经换向阀5直接回油箱，此时活塞运动速度由调速阀7调节，完成B缸的进给动作。c.A缸退回时，1YA断电，2YA通电，3YA继续保持通电，油液经换向阀4的右端进入A缸右腔，活塞向左移动；回油经调速阀6中的单向阀，经换向阀4流回油箱，完成A缸的退回动作。d.B缸退回时，1YA、3YA断电，4YA通电，2YA继续保持通电，油液经换向阀5的右端进入B缸右腔，活塞向左移动；回油经调速阀7中的单向阀，经换向阀5流回油箱，完成B缸的退回动作。e.B缸退回到位停止，此时1YA、2YA、3YA、4YA均断电。③根据工作原理图，选择液压元件，在液压实验台上连接好回路。④开机调试，调节调速阀的手柄，观察液压缸的速度变化，做好记录。⑤实验实训完毕，拆卸回路，将元件清理并归位。
通过本实验实训项目，使学生进一步了解液压元件的结构、工作原理及性能特点以及所起的作用和如何正确合理选用，还能提高学生对液压回路的设计、组装、调试等技能和实际动手能力。
1.2 用PLC控制液压系统并设计、安装、调试 在此类实验实训中，教师给出控制内容及要求，提供安装设备，由学生根据所学的液压及PLC理论知识，自己拟定方案，步骤，设计液压回路，在欧姆龙软件中设计梯形图，独立操作，发现问题学生自己研究解决。
现有设备：电脑1台，装有可编程控制器的QCS014设备1台，定量叶片油泵1台，单杆液压缸1台，溢流阀1台，节流阀1台，三位四通电磁换向阀1台，两位两通电磁换向阀1台，油箱1台，油管及管接头多个，接近开关5个，数根导线。
要求：用这些元件组成一个用PLC控制实现“快进工进快进工进快退原位停止”液压传动系统。
具体实验实训步骤如下：①画出该系统的工作原理图，如图2。②分析运动过程，并作出电磁铁动作顺序表，如表2。
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a.快进时：由启动按钮SB2给电，1YA、3YA通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞右移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现第一次快进。b.工进时：当活塞杆运动到接近开关SQ2时，使3YA断电，1YA继续保持通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、节流阀6流回油箱，实现第一次工进，工进速度由节流阀6调节。c.快进时：当活塞杆运动到接近开关SQ3时，1YA继续保持通电、3YA通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现第二次快进。d.工进时：当活塞杆运动到接近开关SQ4时，使3YA断电，1YA继续保持通电，油液经换向阀4的左端进入液压缸5的左腔，活塞继续右移；回油经换向阀4、节流阀6流回油箱，实现第二次工进，工进速度和第一次相同。e.快退时：当活塞杆运动到接近开关SQ5时，1YA断电、2YA、3YA通电，油液经换向阀4的右端进入液压缸5的右腔，活塞左移；回油经换向阀4、7流回油箱，实现快退。f.原位停止：当活塞杆运动到接近开关SQ1时，1YA、2YA、3YA均断电，活塞运动停止。③绘制出PLC梯形图并附输入、输出地址（I/O）分配列表，如图3及表3。④根据液压系统工作原理图，选择液压元件，在液压实验台上连接好回路。⑤根据液压系统工作原理图、梯形图及输入、输出地址（I/O）分配列表，选择接近开关和导线，在液压实验台上连接好电路。⑥开机调试，调节节流阀的手柄，观察液压缸的工进速度，做好记录。⑦实验实习完毕，拆卸回路，拆卸电路，将元件清理并归位。
通过本实验及实训科目使学生进一步了解液压元件的结构、工作原理及性能特点以及所起的作用和如何正确合理选用；了解欧姆龙软件环境，掌握梯形图的制作及输入、输出地址（I/O）分配；了解接近开关的工作原理及应用并掌握电路中的线路连接方式。通过学生对液压回路的设计、组装、调试及欧姆龙软件的应用等技能提高实际动手能力。
2 总结及QCS014拆装式液压系统教学实验台的发展前景
液压教学不只是单纯教授学生理论知识，更多应该加强训练、提高学生自学能力、设计创新能力、以及实事求是的科学态度，充分锻炼学生实际动手能力。通过实验实训，不仅可以加强对液压理论知识方面的理解，而且也能掌握先进的控制技术，培养学生在机液电一体化综合控制等方面的综合能力。QCS014拆装式液压系统教学实验台综合性能比较强，在实践教学中有着良好的应用前景。
2.1 总结 本论文主要完成了以下方面的工作：①阐述了QCS014拆装式液压系统教学实验台在实践教学中的重要作用。②用举例说明法阐述了在该试验台上完成液压回路的设计、电磁铁动作顺序表、安装、调试的全过程。③用举例法阐述了根据液压系统和电气系统的控制要求，设计液压回路；用可编程控制器建立输入、输出地址分配表并设计绘制梯形图；安装元件、连接导线、调试观察结果。④总结了学生在实践学习中收获，体现了实实在在良好的教学效果，使学生对《液压与气动》课程从朦胧到清晰的全过程。
2.2 QCS014拆装式液压系统教学实验台应用前景 以上是液压基本元件以及PLC控制在该实验台上的应用，也基本满足了液压教学的要求，然而，该实验台的功能完善性方面还有待进一步的发展，还有很多的研究工作需要进一步的探索。①模拟量元件的应用。在该实验台上可以增加一些带有模拟量的元件，应用这些比例阀设计回路并且与PLC结合，紧贴技术发展要求。②插装阀和叠加法的应用。该实验台有着很大的发展空间，选用插装阀和叠加阀，是该实验台控制方式更多样化，科学化、先进化。③液压系统故障设置的开发。能在该实验台上开发“液压系统故障设置”功能，可以模拟实际工程中出现的常见液压故障，以便液压专业的学生在学习《液压系统故障分析与排除》课程中学习更方便，更实际，更便于学生在将来的工作中学以致用，对液压系统中的出现故障，进行排除。
总之，该实验台经过第一次改装后，增加了PLC控制，使QCS014拆装式液压系统教学实验台的发展取得了一定的进展，但随着科技的不断进步，该实验台也将不断的融入新的元素，使该实验台的功能逐步完善化，更好的为液压实践教学服务，培养优秀的液压技术人才。
参考文献：
[1]吴海荣.基于QCS014A实验台的液压马达选型设计[J].机床与液压，2012（14）.
关键词：工业案例；项目教学；行动导向
作者简介：姜映红（1975-），女，河北石家庄人，苏州工业园区职业技术学院，讲师；张君艳（1978-），女，江苏徐州人，苏州工业园区职业技术学院，讲师。（江苏苏州215123）
基金项目：本文系2011年江苏省教育厅教改课题“高职教育‘以赛促学’创新型项目课程教学模式开发与研究”（项目编号：2011JYT02JD049）的研究成果。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0094-02
随着电子制造业、医疗器械、轻工业等产业的迅速发展，气动技术应用越来越广泛。然而，既具有良好的气动知识理论基础，又具备较强的操作实践能力的高技能人才极为短缺。“气动技术”是机电一体化专业一门重要的专业技术课，具有实践性较强、与生产实际联系紧密的特点，主要任务是培养学生对气动系统进行分析、设计，安装、调试、维护及诊断和故障排除三项能力。传统职业教育教学中“教师讲、学生听”的教学形式很难实现这一目标，无法实现对学生职业能力的培养，因而严重地影响了人才的培养质量。改革传统职业教育模式势在必行。
一 、传统教学与项目教学比较
课程是职业教育实施的重要环节，是关系职业教育和发展的核心要素。传统的职业教育课程存在着学科化倾向和重理论知识教学、轻实践能力培养等问题。这种教学模式带来的后果：传统学科型教学模式仍然从学科出发，以学科知识为主体，由于课程没有根本性的变化，教师的理念、教学方法以及实践教学等都没有根本性的转变；对学科性知识学习存在困难的高职学生无法适应教学模式，教学效果差，缺乏真实工作氛围熏陶，学生职业素养难以养成；教师习惯于按所选教材组织内容授课，不善于研究授课内容在专业培养目标中的作用，缺乏不断参加生产实践、学习生产现场新技术、新工艺、新知识的主动性；课程设置缺乏弹性，不能满足学生个性发展和不同工作岗位的需求。
项目教学法的特点。实践性：项目的主题与真实世界密切联系，学生的学习更加具有针对性和实用性；自主性：提供学生根据自己的兴趣选择内容和展示形式的决策机会，学生能够自主、自由地进行学习，从而有效地促进学生创造能力的发展；发展性：长期项目与阶段项目相结合，构成为实现教育目标的认知过程；综合性：具有学科交叉性和综合能力的运用的特点；开放性：体现在学生围绕主题所探索的方式、方法和展示、评价具有多样性和选择性；评价特点：项目教学的评价注重学生在项目活动中能力发展的过程，测评内容包括学生参与活动各环节的表现以及作业质量。[1]
二、教学项目的开发
项目课程的核心之一是项目承载知识，即把知识均匀地分配到各个项目中去，彻底地以项目为单元分解原来的知识体系，打破思维定势，不要求学生立即掌握一个项目所需要的所有知识，而是在完成每个项目细化的模块中分配的具体工作任务的过程中领悟知识点和技能，项目的优化与选择就成为项目课程顺利实施的前提条件。
1.工业案例收集
收集工业案例的渠道主要有两种：在与企业的交流与合作中，教师通过深入企业，利用问卷、访谈、研讨、调研和访问工程师等方式，结合自身教学，进行工业案例收集与汇总；学生在企业的实习过程中的实际案例反馈以及教师对学生毕业设计的搜集及归纳。
2.制订向项目课程转化标准
课题组教师根据课程培养目标、教学大纲、教学内容和教学计划，制订工业案例向项目课程转化标准，设计并制作实训项目。实训项目按照教学计划编排顺序，汇总成册。实训项目应将培养学生的职业能力作为出发点，要涵盖某一阶段教学目标所涉及的知识，可以是一门课程的教学内容，也可以是以某一职业能力为核心的课程体系。教师设计的实训项目，要以学生为中心、教师为主导、兴趣为主线，使学生在完成任务的过程中掌握知识、技能和方法，并学以致用，触类旁通。
三、项目课程教学实施
进行现场教学，坚持以“学生为主体、教师为主导、能力为主线”的指导思想，最大限度培养学生的动手能力、参与能力和创造能力，激发学生自觉学习的主动性。要获得上述效果，应遵循基于多元智能的人才观和基于因材施教的原则。在每个项目的教学实施中，采用基于工作过程的行动导向教学方法，按照工作过程的六个步骤：资讯、决策、计划、实施、检查、评价进行，培养学生的综合素质。
教师首先明确课程的专业定位是：通过本课程的学习，学生掌握气动和相关电气知识，能够正确选用和使用元件，熟练绘制气动回路图，掌握气动回路的基本操作规程，能对简单的气动系统进行故障分析与调整，能进行气动系统的基本设计、安装、调试和维护。根据气压传动控制方式不同将控制分为纯气动、电气动控制，每种控制方式通过不同工业案例进行项目设置，共十多个教学项目。各项目之间既存在并列又包含递进关系，通常3～4个小项目之后就有一个综合性项目，而综合性项目涵盖了小项目的全部知识和能力目标。小项目的实施将学生对课程的兴趣引入最大点，并熟练掌握项目实施的基本步骤，综合项目的实施将会水到渠成。项目具体实施步骤如下：
1.资讯阶段
在项目课程的开始阶段，教师首先利用多媒体课件如视频或Flash等播放气动技术应用的实际场景，导入本次项目的内容，激发学生学习兴趣。但学生从对气动知识的一无所知到能设计气动回路必须有一个从简到难、从模糊到清晰的学习过程。例如项目1：工件推送装置。一个按钮按下，气缸伸出、回缩往复运行，并且运行速度可控可调；松开按钮气缸回缩到位停止运行。此项目的子任务主要包括：方向控制、速度控制元件选型使用，仿真软件设计和搭建实物回路运行调试。教师可以从一个更简单回路设计开始教学，用一套气源装置、一个手控按钮阀、一个气缸和若干气管搭建一个最简单的回路。实物的搭建为学生提供了真实的动态场景，老师鼓励他们模仿搭建此回路；模仿成功后的实物运动提高了学生的动手意识，进而增强他们探知究竟的心理；之后将此回路所用元器件的图形符号绘制在黑板上，并逐一进行讲解，使学生彻底明白此回路的构成和运行原理；最后通过示范仿真软件的使用，为学生提供自我学习和设计的舞台。简单项目示范性讲解完成后对项目1进行题目分析，主要是运行过程和所用元器件的分析，对未知元器件进行讲解，使学生对项目有个整体的了解，并使学生明确通过本项目的学习、管理、设计和制作可以达到的相关职业能力，让学生做好项目设计和制作的相关准备。作为第一个项目，教师的讲解和示范工作较多，根据项目的不断进行，教师在此步骤中的工作不断弱化，最后变为关键知识点的引导性讲解。
2.决策计划阶段
分析任务、制订计划。在教师的指导下，学生以小组为单位对教师精心设计的任务进行分析，对任务进行分解，通过小组成员的讨论，制订任务完成的详尽计划，此计划作为学生学习情况评价的因素之一。学生要根据小组成员的成熟程度、小组成员的合作技能及学习任务的难度进行合理分组。把不同学习能力、学业水平及具有不同兴趣爱好的学生分到一个组，可以在一定程度上实现优势互补。
3.实施阶段
小组协作、完成任务。小组成员根据制订的计划和分工情况，开展学习。学习过程要有阶段性成果。阶段性成果可以通过网络的形式进行各小组间的经验交流，通过组内交流不断地完善阶段性学习成果，从而促进任务的圆满完成。除了完成任务、学习知识以外，每个组员还要与其他组员更有效地合作。学生根据自己的兴趣、能力，经过小组协商自主选择角色，承担相应的任务。在设置角色任务时，不设固定小组长，每一个角色都是完成任务不同阶段的小组长，这样可以使学生在小组学习中都发挥积极主动的作用，在一定程度上避免任务只有小组中个别成员完成的情况，同时也利于学生综合素质的培养。
4.检查评价阶段
学生最后的学习成果通过电子演示、文稿等多种方式在全班学生面前展示、交流与沟通。根据教师提供的评价量规，通过组内评价、组间评价和教师评价，对学习过程和学习成果进行总结性评价并将完成任务过程中积累的经验进行交流。
四、项目课程考核与评价
作为教学活动的必要组成部分和人才培养的重要环节，服务于课程建设和人才培养目标的课程考核必须充分体现其有效的鉴定、教学和调试作用。[2]评价既要注意对技能和成果进行评价，也要对学生的态度和方法进行评价。
1.过程评价与结果评价相结合
改变了“一卷定乾坤”的单一考核方式，对学生的考评方法实行多样化和过程化。[3]项目课程的实施不仅注重学生最终学习的结果，要关注学生的学习过程，更要关注他们在学习活动中所表现出来的情感与态度。在项目教学的过程中激发学生的学习兴趣，使学生在学习中由被动变主动，培养学生的研发创新能力以及自已查阅资料能力，锻炼了学生的反思习惯与问题解决能力。过程评价的运用就保证了最终教学目标的完成。只有过程评价与结果评价两者相结合，才能保证项目课程教学的质量和学生的学习水平，确保最终教学目标的达成。
2.教师评价与小组评价、个体评价三者相结合
在项目开展过程中小组成员相互合作完成项目活动，项目完成后教师要详细地对每一个小组的成果进行综合性的评价，同时结合各个小组之间的互评，作为项目成果的最终评定。小组互相评价的运用，有助于激发班级各小组之间的竞争意识，促进小组成员间互动关系的形成，培养学生的团队合作精神以及集体荣誉感；在对小组评价的同时，教师对学生个体也要进行评价，关注每个学生的成长，将学生在小组中的表现作为其个人评价的重要组成部分；将学生的小组评价与个人评价联系起来，既关注小组活动的开展，又照顾学生的个体差异。
3.理论与实践一体化评价
项目课程将理论学习与实践学习有机紧密地结合起来，实现理论与实践的一体化以及理论教学与实践教学的一体化；而在评价中也应该将应知和应会结合起来评价，评价应该突出两者间的相关性。理论与实践一体化评价打破传统将考试作为唯一评价手段的垄断，采用评价主体多元化的方式，及从学生自己、小组成员及教师等不同角度来评价学生的学习效果。在每一个项目学习结束后进行一次考核，其中应知内容采用卷面考试，应会技能通过过程考核，学期结束再进行最终的考核。
五、教学效果分析与总结
项目课程教学模式的改革，将切实有效地把机电专业学生的气动系统技能提升到一定高度，以项目案例为教学的主要载体，融知识、技能、素质的培养于一体，锻炼和提高他们综合运用专业知识解决实际问题的职业能力，使学生更好地适应企业技术岗位的需求。这次尝试性的教学改革，不但开拓了学生思路，拓展了学生视野，而且驾驭了学生企业实习的桥梁，为他们真正成为具有高技能和高素养的优秀毕业生奠定基础。
参考文献：
[1]邬玉晶.项目教学法在机电一体化技术专业中的应用[J].大众科技,2011,(1):138,144.
关键词：网络协同教学；教学改革
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2016）04C-0034-03
在日常教学中，课程教学通常以单个的任课老师为主体，教师与教师之间的协作、教师与学生之间的交流、教学手段和教学资源的应用主要由任课教师自主把握。受多方面因素的影响，学校中教师之间相互隔绝现象比较普遍，师生的交流绝大多数也仅限于课堂，教学资源的更新不能满足教学要求，这与时下提出的学生创新能力培养、思考技能的提升有很大的差距。随着互联网+和大数据平台的时代到来，为我们解决上述问题提供了一个很好的思路和途径，就是从封闭的教学模式转向基于网络的协同教学模式。本文以江苏省南通中等专业学校机电一体化专业为例，探索网络协同教学在课程改革中的实践应用。
一、课程特点剖析
液压与气动技术是机电一体化专业的一门重要的专业课，其技术应用领域越来越广泛，其课程的性质具有实践性强、与生产实际联系紧密的特点。该专业的主要任务是培养学生对液压气动系统进行分析、设计、安装、调试、维护及故障诊断与排除等方面的能力。液压与气动课程的理论知识主要包括流体力学、液压组成元件、液压基本回路、典型液压系统故障分析以及气压传动部分。整个课程学习内容量大、耗时长，液压与气压传动元件结构复杂，系统过程抽象，这些都给学生的学习带来很大的挑战。在实际教学过程中，更为突出的问题是教学过程中由于元件和工作介质都在封闭的管道中工作，直观性比较差，回路发生故障时，无法利用仪表进行测量和分析，使课程的学习和技术的掌握难度增大。经调研，我校学生毕业之后大部分是进入企业自动化生产线工作，而生产线上以气压传动居多，这尤其需要教师在教学过程中根据培养目标合理的对教学内容进行取舍，灵活地把握重点难点，采用多样的教学方法。
二、教学实施过程
针对以上课程特点，我们通过基于网络的协同教学模式探索，让传统教学中教学伙伴与学习伙伴作用在网络中得到延伸，以提升课程教学效果。
首先，组建课程教学团队，制订课程教学实施整体方案。依托学校的数字平台，我们组建了由3位任课教师构成的课程教学团队，团队教师结合学校实际情况编制了校本教材，制定了应用型较强的实训指导书。经集体研讨，确定了课程的授课大纲，对液压传动部分的理论知识按照必需、够用的原则安排教学内容，而对气压传动部分根据生产的实际情况进行了项目化，分解了多个任务，以任务为驱动组织教学。
其次，按照团队成员专业能力，匹配协作实施项目。教学实践中，按照所有成员都参与每堂课教学设计的原则，同时充分考虑每个人的特点，将课程教学任务分解为三个部分：创设情境引入课题、任务驱动探究解惑、任务实施过程考核。由教学经验丰富的老教师负责总体方案设计，有企业实践经验的教师负责教学任务的设置，其他老师负责任务实施过程各种素材的收集和考核的设计。具体过程如下例所示：
（1）在创设情境引入课题阶段，教师通过学校数字平台上传企业设备的分拣装置的动作视频，本课的任务书（如图1），任务书上有预习的内容、要求及预习时需要完成的设计，每位学生可通过教师上传的教学视频进行提前学习；通过QQ等方式进行小组交流讨论，完成老师提出的预习任务，并把完成的预习情况上传，教学平台可根据学生的答题情况自动给分。
（2）在任务驱动探究解惑阶段，老师通过分析学生的预习情况，有针对性地进行相关重难点的答疑解惑。在学生掌握了必要的知识和相关设计要求以后，以小组为单位将预习进程中完成的气路设计和电气接线图的设计进行修改优化，并利用相关教学软件把设计的回路绘制出来，通过软件自身功能，检查各元件之间的连接是否可行，并对绘制的回路图进行实际仿真，通过仿真过程来显示元件的状态，演示回路的动作过程，以此验证同学们设计的正确性。在仿真过程中，老师可通过数字化平台将部分学生设计的回路和仿真情况实时地上传并及时加以指导、点评和修改。
（3）在任务实施和过程考核阶段，完成仿真以后，即安排学生在实训室进行实际的操练，要求组长先完成任务，由老师进行实时评价和打分，提出操作时的注意点及容易出现的问题。然后由组员分别独立完成，组长可进行适当的辅导和帮助。在所有同学均完成操作并实现了气缸动作之后，小组和小组之间互换，在实训操作装置上人为地设置3个左右的故障，然后由原小组成员回位进行故障排除并填写故障现象及原因（如图2）。每小组组长将组员的操作过程按照老师设计的评分表（如图3）和任务检测评价表（如图4）对组员进行打分。由于每个实训工作台都装有摄像头，学生的操作情况均可进行实时记录下来，并通过硬盘录像机传入教学电脑，老师和学生自己都可以随时调看，检查操作过程。待大家基本完成任务后，老师播放预先拍摄好的，设计正确的回路，布置合理美观的实训操作过程，并将部分学生在回路的搭建、故障的排除中出现的典型问题的过程以及组长的评分情况调出，让学生进行比较，点评、错误的纠正和总结打分。
三、协同教学启示
（一）体现了学生的主体地位
以网络为平台的协同教学，有效地将学校数字化教学平台、绘图仿真软件、硬盘录像机、动画演示软件等网络资源进行了有机整合，加强了对教学环境的设计，过程评价贯穿学生的预习、课堂仿真、实训操作以及拓展训练整个过程，将教师的主要精力转移到了研究如何引导学生学习上，促使学生能够自主学习和主动学习，真正让学生主动参与进来，做到“做中学，做中教”。
（二）实现了师生之间、同学之间的实时交流
网络协同教学充分利用了网络互动性强的特点，使学习活动不再受时间和空间的限制，满足了学生对学习过程的一些特殊要求，突出了教师在教学过程中的指导作用，也实现了老师和学生之间实时、动态的交流，实现了更高的教学目标。
关键词：项目教学法；教学活动；自动化生产线
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）12-0184-02
一、引言
高等职业教育是我国教育事业的一个重要组成部分，在培养劳动者的素质和技能方面，发挥了巨大的作用。大力发展高等职业教育，提高高职教育的质量和水平，是高等教育持续发展的必然要求。为了适应高职教育的快速发展，就要抓住高职教育的发展趋势，大胆进行课程的改革与创新，发挥高职教育的特点，让其更适应经济市场的需求，也正是在这种环境下，我们针对《自动化生产线安装与调试》课程的改革模式进行了一系列分析与研究。《自动化生产线安装与调试》是机电一体化技术专业的一门综合性较强的专业核心课程，其涵盖了可编程序控制技术、传感器技术、气动技术、触摸屏技术和工业网络控制技术等自动化技术的应用。通过本课程的学习，使学生了解现代化工业进程中工业产品加工的方式，认识机电一体化设备的结构、运动、检测、通讯及控制方式，从而使学生掌握自动化生产线的安装、调试、操作和维护技能。
二、课程开发设计
1.课程设计理念。高职高专院校人才培养的目标是以服务为宗旨，以就业为导向，以培养生产、建设、管理、服务第一线需要的技术应用性人才为目标。根据国务院关于加快发展现代职业教育的决定，对现代职业教育提出了新的要求：专业设置与产业需求对接，课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接。
2.课程设计思路。课程开发与企业紧密合作，共同开展企业调研，了解岗位人才培养要求，尤其是能力、知识和素质要求；与企业专家共同分析典型工作任务，进行归纳、整理、提炼，制定课程标准。教学内容将理论教学和技能训练有机地融合，以自动化生产线的工作过程为导向，设计教学任务；以自动化生产线实训装置为载体实施教学过程；以职业标准为参考，实现考核评价过程化。
三、教学组织与实施
（一）教学目标分析
按照机电一体化技术专业人才培养方案要求，本专业培养德、智、体、美全面发展，具有创新品质和发展能力，掌握专业基础知识、应用方法和基本技能，在制造行业生产一线从事机电设备制造、技术运用与改造、设备运行、维修、管理等高端技能型人才。因此，自动化生产线安装与调试课程教学目标包含能力目标、知识目标和素质目标。
1.能力目标。能够根据图纸安装、调试自动生产线设备机械装置；能够根据电气图安装、调试自动生产线设备中的电气装置；能够操作自动化生产线设备；能够维护检修自动化生产线设备；能够进行简单的自动生产线技术改造。
2.知识目标。能够读绘安装图纸、电路图和气路图；掌握常用传感器的原理、选用和安装技术；掌握常用气动元器件及设备原理、选用和安装技术；能够对S7-200PLC熟练编程调试；能够用组态软件设计人机界面，控制设备运行。
3.素质目标。能够安全操作设备，通过规范工作流程，养成良好的工作习惯；锻炼人际沟通、团结协作能力；培养积极进取、独立学习、继续学习等方面的能力；培养勇于创新、敬业乐业的工作作风。
（二）教学项目设计
教学项目安排由浅入深、由简单到复杂，基于工作过程的教学方式培养学生的操作技能。按任务的实施过程开展教学，同时，在教学内容的安排上注重培养学生的安全意识、规范操作意识、环保意识及团队协作精神。教学项目的设置要结合实训设备，实训设备中包含供料站、加工站、装配站、搬运站、分拣站等五个工作站，在设置项目时考虑由浅入深，设置了三个教学项目：自动生产线认知、自动生产线各分站的安装与调试、自动生产线整体安装与调试。在第二个教学项目中，将项目进行细化，又分为五个教学任务：自动生产线认知、供料站安装与调试、装配站安装与调试、分拣站安装与调试、搬运站安装与调试。教学内容涵盖的知识包含：PLC控制技术、气动控制技术、自动检测技术、步进电动机、私服电动机、变频调速、网络等，教学内容在设置时，把所有教学知识点合理融入到教学项目或任务中，并按照项目或任务的难易程度和含知识量的多少进行分配学时。
（三）教学方法
1.采用任务驱动的教学方法。在理实一体化的教学模式的框架下，采用任务驱动的教学方法进行教学，其过程是：布置典型工作任务―在教师引导下查阅资料并加以总结提炼―形成实训初步方案―小组讨论确定最终方案―小组合作完成实训任务―编写实训报告―评价。
2.贯彻“学生为主，教师引导”的思想。为了保证教学的顺利实施，提高教学效果，贯彻“学生为主，教师引导”的思想，充分调动学生主动学习的积极性。同时，教师以一个组织者、引导者的身份不断提出或引导学生提出新的问题，让学生积极思考，培养其发现问题、解决问题的能力。
3.遵守“教、学、做”一体的教学理念。任务提出后，教师引导学生学习任务要求的基础理论和操作要点，经小组讨论确定实施方案后进行实施。在任务实施过程中教师严格监督、检查，发现问题及时纠正、指导，任务完成后进行总结、评价，同时针对典型的问题认真讲解，增强学生的感性认知，提高理解效果，这样既提高了学生的操作技能，又掌握了必要的理论知识。
（四）考核体系设计
考核作为检验学习情况的有效手段，是必不可少的。现行的考试大多采用期末考试，这种考试方法会造成学生“突击式”的学习过程，平时没有学习的主动性和积极性，知识掌握的肤浅，没有将知识转变成能力。为了实现教学过程的良好控制，就必须加大平时考核的力度，增加平时成绩的比例，变期末一次终结性考核为过程性考核，同时为突出操作技能，应加大技能考核的比例。所以在自动化生产线安装与调试课程中，平时考核占30%，技能考核占40%，理论知识考核占30%。
四、预期效果
自动化生产线安装与调试课程采用项目化教学法不仅让学生的学习面貌发生了变化，而且使学生学习的积极性大大提高了，主体意识明显增强了，综合应用能力得到了很好的发展，自我探究能力也不断提高。在教学过程中，学生自由讨论、互相帮助，加强了团队的合作意识。教师从学生的实际水平出发，以学生为主体，创设良好的情境，使学生积极参与知识的探索过程，主动完成实训任务，掌握操作的方法与技能，并学以致用。
五、结语
在自动化生产线安装与调试课程建设中，学校教师与企业工程技术人员共同制定课程体系与课程标准，根据自动化生产线的工作过程来设计教学情景，以典型工作任务为载体，以学生的能力培养为主线，合理融合理论知识与专业技能，有效地实现了高技能人才培养目标与市场需求的一致性，保证了教学过程中“教、学、做”的一体化，突出了人才培养的应用性和针对性，实现了教学的整体优化，保证了课程教学目标和人才培养目标的实现。
参考文献：
[1]张伟林.自动化生产线控制技术实训[M].中国电力出版社，2013.
（武汉理工大学华夏学院湖北武汉430223）
摘要：围绕“地方本科院校转型发展实践与政策研究报告”重在培养应用技术型人才的目标，从实验教学、课程设计两方面分析了实践教学现状，并提出了相应的改革措施；同时，结合机电专业人才培养目标及专业课程的设置，增加了设计性、综合性的实训环节，它将电气控制、PLC控制和气动系统有机结合起来，进一步提高了学生综合分析问题和动手实践的能力。
关键词 ：转型发展；液压与气压传动；实践教学
中图分类号：TH137-4 文献标识码：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．07．0033
0引言
由于液压传动独特的技术优势，使得它在工程机械行业、汽车工业、现代农业、采矿与冶金工程、油气探测与加工、土木水利工程、航天与海洋技术、生物与医学工程、军事装备、国防工程等领域获得了广泛应用，成为工业、农业、国防和科学技术现代化进程中不可替代的一项重要基础技术，它具有综合性、应用性及实践性强的特点。
“应用技术大学（学院）联盟”地方高校转型发展研究中心2013年11月的《地方本科院校转型发展实践与政策研究报告》指出，“应用技术大学重在培养应用技术型人才，服务地方经济发展”、“注重技术应用，突出实践教学”。在该主旨下，如何改革《液压与气压传动》实践教学内容与教学方法，激励学生自主学习兴趣，提高学生动手实践能力，对地方性本科院校培养应用技术型人才具有重要的意义。
1实践教学现状分析
1．1实验内容陈旧、设备落后
当前武汉理工大学华夏学院液压传动实验内容主要分为典型液压泵、液压阀的拆装实验（属开放式实验，学生自由安排实验时间）和液压泵、溢流阀以及进油节流调速回路的性能实验。实验课时共计6学时。结合课堂教学的理论知识，学生亲自动手对常用液压泵、液压阀进行拆装，可加深对其结构、工作原理的理解。液压泵性能实验，主要让学生了解测试液压泵基本性能（如压力、流量、容积效率以及总效率）的方法，得出泵的性能曲线，一方面可根据理论知识，判断实验数据的正确性，另一方面反过来可验证课本理论知识的准确性。溢流阀性能实验，主要让学生了解溢流阀稳定工作状态下的静态特性，学会溢流阀静态特性中的启闭特性、压力稳定性、卸荷压力等测试方法，得出溢流阀的启闭特性曲线。进油节流调速回路性能实验，主要让学生得出不同通流截面积下的速度－负载特性曲线，并能分析它们的调试性能。不管是拆装实验还是性能实验，均属于认知性与验证性实验，不利于提高学生的设计和综合应用能力。实验内容过多地侧重于液压元件的性能测试，弱化了对液压系统基本回路的实践，不利于学生综合应用能力的培养。实验设备落后、直观性差，学生对实验缺乏兴趣。
1．2课程设计整体质量不高
课程设计是液压传动实践教学环节必不可少的组成部分，主要考查学生对理论知识的综合分析与应用的能力。课程设计环节时间仅一周，但设计的内容包括明确液压系统设计要求、分析液压系统工况、确定液压缸主要参数、论证系统方案、拟定液压系统原理图、通过计算选择液压元件、验算液压系统主要性能等。学生要在一周的时间内翻阅大量文献资料，独立完成一个质量较高的课程设计，难度非常大。
2实践教学改革
2．1实验教学
引进新的实验得设备，开发新的实验内容。目前用得较多是快插任意组合式液压传动综合教学实验台。改进实验教学方法，将典型液压泵、液压阀的拆装实验穿插在理论教学中，将理论教学迁至实验室进行现场教学，学生对照实物学习，能更好、更快地消化吸收新知识，同时还能提高学习兴趣和积极性。将实验安排在相应的理论教学过程中，比如液压泵性能实验，在液压泵知识点全部讲完之后，立马进行液压泵性能实验，这样不仅能避免学生对理论知识的遗忘，反过来可进一步强化对理论知识的记忆，加深对理论知识的理解。为了提高学生亲自动手能力，每次进行实验时，按小组进行，一班分成2～3组，保证每台实验设备3人左右，尽量要求每位学生亲自动手操作。加强实验内容在课程中所占的分值，比如：在课程考试试卷中，增加实验考题或者提高实验在平时成绩中的考核比例，让学生充分认识到实验的重要性。
2．2课程设计
课程设计选题应结合液压传动的技术特点，立足于服务地方经济发展，选择工程实践性较强的课题作为设计题目。比如工程机械行业常见设备：混凝土泵车、挖掘机、叉车等某一子液压系统作为课程设计题目。由于课程设计时间短，要提高课程设计整体质量，靠学生的“单打独斗”是不行的，必须依赖团队的力量。因此，实际操作过程中，可将3～5人分为一个团队，每个团队挑选一个组长，负载整个团队的统筹、协调工作。由组长根据组员意见挑选课程设计题目，并定期汇报整个团队的成果以及遇到的难题，带课老师及时给予解答并做好考评登记。答辩时，以小组为考核对象，对其中的每个成员所负责的设计内容进行考评。这样，不仅能提高学生分析问题、解决问题的能力，同时还能提高团队合作能力。
2．3综合实训
根据“地方本科院校转型发展实践与政策研究报告”重在培养应用技术型人才的特点，结合实验内容与课程设计的局限性，开发设计性、综合性的实践环节势在必行。综合实训是将过去简单的、独立的实践环节转变为综合性、设计性的大型实践训练，旨在实践中提高学生查阅资料、发现问题、提出问题和解决问题的能力。因此，根据机电专业人才培养目标及专业课程的设置，开发了新的综合实训内容即“基于PLC控制的气压系统设计与开发”，它将电气控制、PLC控制和气压传动有机地结合起来，实现了多学科之间的交叉融合。综合实训学时为2周，实训分为三个阶段，第一个阶段确定实训团队（每个团队3～5人）及其课题，下发任务书，给定已知条件，动员学生利用图书馆、网络等查阅资料；第二阶段理论设计，根据现有实验器材和已知条件，设计气压传动系统及其电气控制电路，PLC控制的硬件和软件设计；第三阶段在实训平台上搭建气压传动系统，完成控制系统接线，输入控制程序，验证设计结果。实训平台如图1所示，它由电源模块、PLC模块、气动元件模块、按钮模块、继电器模块等组成，采用双面布置，多个团队可同时进行实训。
综合实训不仅加深了学生对课程理论知识的理解，强化了学生动手操作和实践的能力，激发了学生学习的兴趣和积极性，同时还培养了团队合作意识，为以后进入企业工作打下基础。
3总结与展望
液压与气压传动课程是工科机械类专业一门非常重要的专业基础课，也是一门实践性很强的课程，根据地方本科院校应用技术型人才培养目标，应不断改革和创新实验内容、实践教学方法，提高学生工程实践能力。除此之外，在转型发展大环境下，学校应健全校企合作机制，引进当地企业高端技术人才来校讲课或将学生送进企业进行技术培训或在校内建立校企合作培训班，落实“培养应用技术型人才，服务地方经济发展”的办学宗旨。尽管这些目前较难实现，但相信在后续转型发展中，这些问题都能迎刃而解。
参考文献
1刘振天．地方本科院校转型发展与高等教育认识论及方法论诉求［J］．中国高教研究，2014（6）
2倪君辉．地方本科院校液压与气压传动课程教学改革与实践［J］．中国教育技术装备，2014（20）
【关键词】自动化生产线安装与调试 课程设计 工作过程
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）04C-0058-02
自动化生产线的广泛使用将会大大提高生产效率和产品的质量，由此企业对熟悉自动化生产线的维护人员的需求也将增加，目前适应这种岗位的技术型、技能型人才非常紧缺，这对高职教育提出了一个新问题。自动化生产线安装与调试课程是一门综合性和实践性很强的工程应用性课程，它包含了机械传动、气动控制、传感器、电机驱动与PLC控制、触摸屏及变频器等知识和技能，开设并上好这门课对于培养自动线人才具有重要意义。要使学生在学习过程中拥有相关技能、提高学生的专业综合能力、实现学校与企业的无缝对接，做好课程设计是关键。
一、课程设计的基本思想
美国著名的教育心理学家和杰出的教学设计理论家加涅提出“为学习设计教学”，意指是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程，是在教学之前对教学过程中的一切预先筹划、安排教学情境，以期达到教学目标的系统设计。现代教学设计突出以学生学习活动为中心，重视对学生学习心理的分析和研究，依据学生学习的规律设计教学活动，从而最大幅度地提高学生学习效率，促进学生科学素养的全面发展。
基于工作过程的课程设计以行动体系为基础，将学习领域转化为行动领域，让受训者经历完整的工作过程，在完成典型的具有综合性的工作任务过程中获取工作过程知识，解决“在工作中学习”和“在学习中工作”的问题。基于此理论确立课程设计的基本思想为：以实际岗位为参照，按照“校企合作、工学结合、专业教育与职业教育融通，工学交替、实境育人”的思路，根据专业职业岗位能力要求，以仿真工业现场——实训平台为载体，采用项目化教学，强调以工作任务为依托组织教学内容，以学生为主体开展教学活动，确立学生的中心角色和教师的主导作用，以服务专业能力的培养为中心。
二、课程设计
（一）典型的工作任务分析
通过开展电气自动化专业毕业生就业岗位的调研，并结合行业、企业和本地区对人才需求的状况，归纳出柳州铁道职业技术学院电气自动化技术专业首次就业岗位是自动化生产线的维修电工、调试员、机电设备维修员等，未来发展岗位是车间电气技术员、PLC程序设计员及系统维护技术骨干和班组长等基层管理者。以上职业岗位要求具有运行分析、故障检测、维修保养及编写整理技术文档、设备技术改造等专业技能。针对首次就业岗位和发展岗位工作任务分析，依据在实际工作中出现的频率、重要性，所能承载的知识、技能程度，确定本课程的典型工作任务是：机械设备的安装与调试、电气设备的规划与安装、传感器的安装与使用、气动回路的安装与调试、PLC程序的编制与调试、HMI（人机界面）的设计、设备故障的判断与排除等。
（二）课程目标
亚龙YL-335B自动生产线及亚龙YL-221柔性生产线训练装置归纳、总结了现代生产线的技术特点，与实际生产情况十分接近，因此我们选用这两个装置作为教学载体，在课程教学中使学生具有安装如送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元的技能，具备构成一个典型的自动生产线的机械平台并联机调试的技能；理解并掌握在系统中的气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等实际应用，具备熟练运用这些技术的能力。
（三）学习情景的创设
采用基于行动导向的方法进行设计，经多方面调研、探讨，开发设计了9个学习情境，每个情景由若干任务构成。每一个情境的实施都是一个完整的工作过程，并按认知规律和职业成长规律，由浅入深、由易到难、循序渐进，具有可重组和迁移性。
如图1所示，该课程设置了参观企业整体生产线工作过程、拆装调试亚龙335B自动线各工作站、联机调试亚龙221柔性生产线三大部分渐进学习。每一部分的教学学习目标和学习情境明确，课程教学载体由易到难，从简单拆装到气路连接，从硬件设计到软件实现，从机械控制到人机界面，激发学生的兴趣，让学生掌握技术的同时也对今后的就业岗位有所了解，增强学生学习的自觉性和责任感，实现技能提高与素质教育双赢。
（四）教学实施策略
实施过程中依照“任务、分析、制定、优化、实施、评价”六步工作方法组织教学，以行动导向法为主要教学方法，对不同的知识点综合运用引导文法、团队学习法、头脑风暴法、成果展示法、案例分析法、岗位体验法等各种恰当、有效的教学方法，引导学生独立思考，积极实践，促进学生自主学习，提高教与学的效果。项目以小组形式完成，每组4人为宜，在构成组员时，应把握学生的层次、不同个体的差异，即针对不同学生的个体特征与心理倾向，不同的知识基础与接受能力，将基础好、动手能力强、活跃的学生与相反的学生组合在一起。这样，既能保证项目活动按时完成，又有利于学生间互相交流，有助于专业较差学生的水平得到提高。
实施过程中，要做到“师生角色转换”，教师起发动、组织、协调、伴随作用，教师不能包办代替，而是应注重发挥学生的学习潜能及集体智慧，充分发挥学生的学习主动性，着重培养学生的能力，让学生有机会应用他们所学的知识解决实际问题；将真实的工作场所模拟到学习环境中，使学生感受到企业员工的身份，得以在其中进行自由探索、强调“协作学习”，学生在教师的组织和引导下共同讨论和交流，进行协商和辩论，先内部协商，然后再相互协商，强调信息资源的利用。为了使学生主动探索，教师必须为学生提供各种信息资源，包括各种类型的教学媒体和教学资料，强调教学过程的最终目的是让学生获取工作知识、工作技能，而非完成教学任务。
实施过程中，应兼顾专业能力、方法能力、社会能力的培养，尤其注重学习能力的培养，提高学生的分析问题、解决问题的能力，使学生从学习中得到成功的体验，增强学习兴趣和学习的信心，从而实现课程的培养目标。
（五）课程考核
课程成绩评定基于发展的教学评价观，包含过程性的考核和结果性的考核。过程性考核包含工作态度的评价、工作过程步骤与方法评价、知识的应用评价等。结果性考核包含项目所涵盖的应知部分的评价、应会部分的评价、项目工作中的问题记录和解决问题的方法、成果展示等。在过程性考核中，对每个学习任务中通过学生自我评价、团队评价、教师评价的方式进行，全面客观地评价学生在实施过程中的表现情况，注重学生答辩及讲演，提高学生语言表达与交流的社会能力；注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励。
三、高素质的教师队伍是取得良好效果的有力保障
工学结合实施的关键是要有一支理论基础扎实、技术应用能力较强的“双师型”师资队伍。在实施项目化教学中，教师应具备这样的素质：一是具有良好的师德；二是具有较深厚的理论功底，较宽的专业知识面和很强的综合能力；三是具有较强的实践经验。
教师素质和技能的高低直接关系到课程教学的质量和水平，工学结合必须有足够数量和水平的“双师型”教师作保障。德国职业教育之所以居于领先地位，是因为他们具备大量既懂专业知识，又有丰富实践经验的“双师型”人才。当前从事职业教育的教师最为缺乏的是实践经验，“双师型”教师数量不足，他们对新技术新工艺缺乏了解。对此，应通过以下途径来弥补：一是制订“双师型”教师建设目标和规划；二是选派专任教师到企业担任管理和指导人员，全程参与生产管理，接触专业前沿知识和最新技术，扎扎实实地实践新技术；三是制定政策，通过高待遇，争取当地企业的支持，聘请富有实际工作经验的专业技术人员和能工巧匠在校内外实训现场做指导教师；四是引入企业具有“双师”素质的技术人员到校任教，建设一支素质优良的专兼职教师队伍。
课程的教学设计是一项复杂的工作，每一个环节都值得去探讨，教师下的工夫越多，教学效果就越好。教学设计是教师教学准备工作的重要组成部分，也是课程建设的重要内容之一。工作过程导向的课程依托载体，实现了理论与实践一体化，把学生放在主体地位，有利于培养学生的综合职业能力。
【参考文献】
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［4］张运刚，宋小春.从入门到精通（西门子工业网络通信实战）［M］.北京：人民邮电出版社，2007
【基金项目】广西教育科学“十一五”规划2010年度立项课题（2010C251）
关键词：互换性与技术测量;项目教学;探索与实践
应用项目教学法的意义
现代的高等工程教育就是要结合工程实践的教学，培养符合产业需要的具有全面能力和素质的工程人才。项目教学是一种能力本位的教学方法，按照各种完整的项目组织知识，交给学生去做、去学，在反反复复的基于项目的学习中，学到一些必要的知识，形成各种能力。其指导思想是将一个相对独立的任务项目交给学生独立完成，从信息的收集、方案的设计与实施到完成后的评价，都由学生具体负责;教师起到咨询、指导与解答疑难的作用，不仅仅是把教师掌握的现成知识技能传递给学生;通过对一个个项目的实际操作，要使所有学生能够了解和把握完成项目的每一环节的基本要求与整个过程的重点、难点，在教学的过程中培养学生获取知识、运用知识解决问题、总结实践经验发现新知识、团队合作、与人沟通和交流的能力以及创新的能力，从而达到培养学生的综合专业素质的目的。
应用项目教学法进行课程改革的目标
由于《互换性与技术测量》这门课程理论性较强，结合传统的教学方法，我们做了些创新和改革，课改的目标的是想培养学生具有公差和配合等方面的理论知识，同时掌握技术测量的手段和方法，既能根据图纸的要求生产出合格的产品，又能进行正确的质量检测。
具体可以从以下几个方面来说：(1)在技能方面，学生要能认知和熟悉各种计量器具，掌握常用计量器具的使用方法和维护方法，正确选择和使用生产现场的常用计量器具，能对一般几何量和典型零件进行测量与检测，懂得如何保养测量仪器，并建立这种意识。(2)在知识层面上，要求学生初步建立互换性的基本概念。熟知和理解孔和轴的极限偏差与配合，形状和位置公差及检测，表面粗糙度及检测，测量技术基础，滚动轴承的互换性、键配合的互换性及检测，圆锥互换性及检测、齿轮传动的互换性及测量，螺纹的互换性及检测，尺寸链等知识，加深对互换性基本概念的理解，了解常见几何参数公差与配合的应用。(3)在学生自身学习的过程中，培养学生的学习主动性、沟通交流和互动能力、团队合作和协调能力等。学生能主动积极地学习和思考问题，能在检测中找到问题，通过与他人沟通交流，寻求解决问题的方法。
《互换性与技术测量》课程实训项目的设计
经过多次的课程改革探讨，构建了“教、学、做”一体化课程教学模式。理论课程的实施使学生在专业知识方面打下坚实的基础，尽量引导学生独立思考和提出问题，应用所学的知识解决综合问题，培养学生独立思考的习惯，不是仅仅依靠课本灌输的有限的通用知识。实践环节是通过设计一系列具体测量项目来开展，为了能够顺利开展实训，本院教师精心设计编写实训指导书和实训报告，内容如表1所示。
在实训过程中，强调调动学生的学习主动性，使学生由被动角色转换为主动角色，能运用所学的理论知识和测量方法等完成项目中设定的任务，解决项目中遇到的实际问题。在整个实训过程中，教师起引导作用，学生进行小组讨论，提出解决问题的方案完成实训项目。同时通过完成实训报告和回答发散性的问题，学生能更加灵活地把握、运用知识，去思考专业知识之间的关联性。通过协作培养学生的团队合作协调能力与语言交流沟通能力。
实训项目的实施
根据以上的课改思路和设计内容，教师做了相应的准备，对实训课的内容进行调整，课程的进度、上课方法、情境的设置等都在商讨中达成一致，实训项目的实施方案。
实训项目实施效果和存在的问题
从课程开展的效果来看，学生对实物、测量器具有很大的兴趣，都很乐意亲自动手测量，希望有较大的自主性，想通过自己的想法去解决问题，学习效率和热情比较高。学生反映这种边学、边做的课程安排效果好，增强了他们的实际操作能力，开拓了思维方式。
但在课程的实施过程中也存在着一些问题：(1)学生管理难，学生太多，实训课课堂很难控制。(2)仪器管理难，学生好奇心很强，保证设备的完整性有一定的难度。目前采取的措施是教师要对学生实训操作有严格的要求，每次对使用过的仪器进行检查，并且做详细的记录，这样教师增加了很大的工作量。(3)教师之间的联系、沟通，进度、实验的教学统一也有一定的困难。
尽管难度大，但目前跟学生交流后，感觉效果还不错，学生有主动性，有很大的兴趣，乐意自己去测量，用自己思考的方法去解决问题，提高学习热情，在潜移默化中提高了自身的综合能力。总之，对《互换性与技术测量》这门课程引入项目教学法进行教学改革的初次探索和实践，目前看来还是初见成效的。
参考文献：
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关键词 电动刀架；电路调试；PLC控制；四工位；故障排除
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0116-02
数控车床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段，数控车床带有自动换刀装置，自动换刀装置的功能就是储备一定数量的刀具并完成刀具的自动交换。数控车床上使用的回转刀架换刀是一种常见的自动换刀装置。
1 车床四工位电动回转刀架的工作原理
数控车床上使用的回转刀架一般是立式的，具有四工位（装有四把刀具）或六工位，由数控机床发出的脉冲指令进行回转和换刀。对于使用回转刀架的数控机床，在加工过程中，回转刀架不但可以存储刀具，而且在切削时要连同刀具一起承受切削力，在加工过程中要完成刀具交换转位、定位夹紧等动作。
1.发信盘；2.推力轴承；3.螺杆螺母副；4.端面齿盘；5.反靠圆盘；6.三相异步电机；7.联轴器；8.蜗杆副；9.反靠销；10.圆柱销；11.上盖圆盘；12.上刀体
四工位电动刀架一般由电动机、机械换刀机构、发讯盘等组成如图1所示，自动回转刀架换刀具体的换刀动作如下：数控系统输出换刀信号——PLC控制信号输出（控制电路中继电器-接触器动作）——刀架电机正向寻刀开始——刀架抬起（螺杆将销盘上升到一定高度）——刀架正转（离合销进入离合盘槽，离合盘槽带动销盘，销盘带动上刀体转位）——检测元件检测到刀位信号——刀架电机开始反转并锁紧——刀架电机断电——加工顺序进行。
2 四工位电动回转刀架的电路调试
目前数控车床刀架基本为电动刀架，电动刀架具有很多种类。以用霍尔元件检测到位的刀架最为常见。图2为刀架的电路控制系统硬件接线图，刀架采用三相异步电动机驱动，刀架检测采用霍尔元件。电气控制为控制直流继电器，继电器再驱动交流接触器接通三相交流电源，使刀架电动机正转或反转。
刀架在电动机正转换刀，反转锁紧。刀架反转锁紧时刀架电机实际上是一种堵转状态，因此刀架电机反转的时间不能太长，否则可能导致刀架电机的损坏。刀架上每一个刀位都配备一个霍尔元件。霍尔元件的常态是截止，当刀具转到工作位置时，利用磁体和霍尔元件导通，将刀架位置状态发送到PLC数字输入，通过PLC的数字输出，控制直流继电器，继电器再驱动交流接触器接通三相交流电源，使刀架电机正转或反转。
3 四工位刀架的PLC控制
由数控装置和可编程控制器协调配和完成对数控机床的控制，数控机床上应用的PLC有两类：“内装型”（Bulid-in Type）PLC和“独立型”（Stand-alone Type）PLC，现在使用的PLC以内装式居多。可编程控制器主要负责完成与逻辑运算有关的一些动作。
刀架的顺序控制是由PLC通过对刀架的全部I/O信号( xs10、11和xs20、21)的扫描，进行逻辑处理及计算来实现的，为了保证手动换刀和通过T指令进行自动换刀这两种换刀方式的正确性，在系统中设置一些相应的PMC参数来进行保证，手动换刀是用按钮启动的，自动换刀是用T指令触发的，换刀动作、延时控制时间及相应的参数设置如下：
1）刀架电机接收到PLC相应信号后正转，正转有一个最大时间（一般为8s），在参数设计时有一个参数保证，用P2--换刀超时时间来保证；2）霍尔元件检测到所选刀位的有效信号后，停止刀架电动机，并延时（100ms），此时间控制用P4—正转延时时间来控制；3）延时结束后刀架电动机反转锁死刀架，并延时（600ms）, 此时间控制用P3—刀具锁紧时间来控制；4）延时结束后停止刀架电动机，换刀完成。
在设计PLC时，还要考虑机床整体安全互锁方面的因素，主要有以下几点：
1）刀架电机在正转时不能反转，此在软件也设计就会与硬件互锁相呼应，起到双重互锁的作用；
2）数控机床出现急停、限位、进给驱动报警或主轴报警时都要禁止刀具的换刀动作；
3）刀架电动机长 时间旋转（如8s），而 检测不到刀位信号，则应给停止刀架电机，防止刀架电机被损坏并应报警提示；
4）刀架电机过热报警时，停止换刀过程，并禁止自动加工。
按照以上的换刀的动作和互锁要求，根据图2的硬件接线图中的接线设计和图3的换刀流程图，进行四工位刀架的PLC控制。PLC程序按定时循环扫描的方式执行，与换刀相关的程序扫描周期为16ms，用plc1_time表示。程序中利用这一点实现定时（延时）功能。
需要说明的是，在系统的PMC参数中，可以通过修改参数值的方法来改变各个时间的设定的值，在调试时可以进行方便的设置和修改。
4 四工位刀架常见故障及排除方法
现以数控车床上常见的四工位刀架为例对数控机床刀架典型的各种故障现象加以分析，确定其排除方法，其它类型的刀架，虽结构、尺寸、元器件型号等各有差异，但故障原因大多雷同，也可参照此法排除。
数控车床的刀架是一个典型的机电一体化的自动化机械，对于刀架的故障检测和分析，要有综合整体的概念，既要耐心细致的分析电气故障又要分析机械故障，必要时，要综合的进行逐个排除，并要认真地进行经验的总结和概括，为以后的故障的诊断和排除积累经验。
参考文献
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