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【關(guān)鍵詞】混合式教學(xué);超星學(xué)習(xí)通;計算機基礎(chǔ)實訓(xùn)一
一、混合式教學(xué)
混合式學(xué)習(xí)是傳統(tǒng)的面對面課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的混合,是自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、接受學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的混合,是真實的教室環(huán)境與虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的混合,是師生之間線下交流與線上交流的混合。目前,混合式教學(xué)已經(jīng)成為信息化教學(xué)模式的主流。
二、超星學(xué)習(xí)通
超星學(xué)習(xí)通是國內(nèi)一款基于神經(jīng)系統(tǒng)原理打造的知識傳播與管理分享平臺。它利用超星20余年來積累的海量的圖書、期刊、報紙、視頻、原創(chuàng)等資源,集知識管理、課程學(xué)習(xí)、專題創(chuàng)作為一體,為讀者提供一站式學(xué)習(xí)與工作環(huán)境。截至目前全國500多所職業(yè)院校引進超星移動教學(xué)平臺,各高校利用該平臺憑借移動互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)+教育等先進技術(shù)手段和教育理念,在推進教學(xué)質(zhì)量提高的同時,實現(xiàn)職業(yè)教育的生態(tài)化發(fā)展。
三、應(yīng)用超星學(xué)習(xí)通進行混合式教學(xué)實踐
筆者選用計算機基礎(chǔ)實訓(xùn)這門公共課程作為應(yīng)用超星學(xué)習(xí)通進行混合式教學(xué)實踐研究。計算機應(yīng)用基礎(chǔ)在高職院校定位為通識必修公共基礎(chǔ)課程,旨在讓學(xué)生提高計算機操作技能的同時,培養(yǎng)和提高學(xué)生個人的信息素養(yǎng),該課程以學(xué)生實操為主,主要通過實訓(xùn)教學(xué)來完成,組織實訓(xùn)教學(xué)要取得理想的效果應(yīng)該混合式教學(xué)模式。根據(jù)本課程特點,我們主要進行了如下流程的設(shè)計。1.使用超星學(xué)習(xí)通作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,進行計算機基礎(chǔ)實訓(xùn)課程的建設(shè)。(1)課程章節(jié)按照所使用計算機基礎(chǔ)教材課程章節(jié)在超星學(xué)習(xí)通電腦版中建立課程章節(jié)。明確各章節(jié)中學(xué)習(xí)目標及重難點。課程章節(jié)中有相關(guān)課前學(xué)習(xí)任務(wù)單,指導(dǎo)學(xué)生線上學(xué)習(xí)。(2)課程資料根據(jù)學(xué)生反饋,在課程資料中提供學(xué)生感興趣的計算機基礎(chǔ)學(xué)習(xí)參考書籍清單文檔,計算機基礎(chǔ)在線學(xué)習(xí)資源參考(如課課家網(wǎng)站等),以及其它適用于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的資源(各種案例,完成案例所需素材,步驟文檔,演示講解視頻等),用來延伸課堂教學(xué)的時間和空間。(3)考試試題庫教師可建立課程理論知識考試試題庫,考試通知能到學(xué)生手機端,教師能設(shè)置在電腦端口或手機端口進行考試,設(shè)置具體的考試時間,設(shè)置學(xué)生試卷題目順序不同,選項順序不一樣等;學(xué)生在線完成考試并提交試卷后,超星學(xué)習(xí)通平臺能自動改卷,并記錄分數(shù),老師可根據(jù)平臺提供的學(xué)生考試成績數(shù)據(jù),以及學(xué)生考卷答題情況等,動態(tài)跟蹤學(xué)生掌握知識情況,適時的進行試卷的講評,并決定是否允許學(xué)生重考等。(4)主題討論超星學(xué)習(xí)通平臺的主題討論提供師生之間、學(xué)生之間互助學(xué)習(xí)或者針對某一主題有組織的討論,加強了老師和學(xué)生的聯(lián)系,促進了師生之間,學(xué)生之間的交流互動。(5)問卷調(diào)查利用超星學(xué)習(xí)通的問卷調(diào)查功能,設(shè)置問卷調(diào)查發(fā)放到學(xué)習(xí)通中的教學(xué)班級,收集學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)習(xí)體驗等數(shù)據(jù),根據(jù)相關(guān)教學(xué)反饋來進行新一輪課程教學(xué)設(shè)計,讓教學(xué)更人性化,接地氣,更能符合學(xué)生實際需求,進而提升教學(xué)效果。2.課程班級群聊。師生登陸超星學(xué)習(xí)通本課程即可進入到課程班級群聊,進行線上交流討論。教師設(shè)置課前學(xué)習(xí)任務(wù)單指導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí),并設(shè)置課前測試檢驗學(xué)生預(yù)習(xí)情況,學(xué)生也可以在課程班級群聊中留下待解決問題,并尋求同學(xué)或老師幫助。3.課堂活動。課堂活動不再拘泥于傳統(tǒng)的課堂講授,老師布置好課堂任務(wù),并給學(xué)生發(fā)放任務(wù)文檔及所需素材后,學(xué)生即可自行通過學(xué)習(xí)通觀看示范講解(可以通過手機端,也可以通過電腦端),邊觀看演示邊自行完成操作任務(wù),每個學(xué)生都能夠自己控制觀看老師操作示范的進度,避免了課堂上老師講解的時間過長,造成學(xué)生聽得昏昏欲睡,白白浪費時間卻一無所獲,教學(xué)效果不佳的現(xiàn)象。讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)主體,不斷增強自己的知識和運用知識解決問題的能力,不斷提高軟件的使用操作技能。4.嚴格把控實訓(xùn)質(zhì)量。實訓(xùn)前一個班級要按座位分布情況建立幾個學(xué)習(xí)小組,選定把控實訓(xùn)質(zhì)量的小組長,小組長負責檢查本組成員的作業(yè)完成質(zhì)量,在組長檢查作業(yè)任務(wù)繁重的情況下,已經(jīng)通過作業(yè)檢查的成員須變身為質(zhì)檢員,協(xié)助組長檢查其它成員的作業(yè)。建立實訓(xùn)日志作為實訓(xùn)檔案材料,小組長每天要在實訓(xùn)日志本上記錄本組成員的作業(yè)完成情況,以及本組成員的出勤情況等。實行了這些措施以后,幾個學(xué)習(xí)小組長成為了帶隊實訓(xùn)教師的得力助手,既能減輕了教師的工作負擔,又能加強了學(xué)生實訓(xùn)作業(yè)的檢查力度及檢查到位情況,使得一些原本想偷懶做濫竽充數(shù)的南郭先生的學(xué)生也不敢怠慢,認真對待實訓(xùn)任務(wù),認真完成實訓(xùn)作業(yè),認真應(yīng)用實訓(xùn)檢查,認真做出實訓(xùn)成果,改變了做南郭先生的不良思想,自己通過踏實的努力獲得了長足的進步。5.實訓(xùn)總結(jié)的創(chuàng)新。實訓(xùn)期間,要求學(xué)生每天都要寫一張100字以上的PPT心得體會,每天都要把心得體會PPT作為附件發(fā)到自己的郵箱保存,待到實訓(xùn)結(jié)束,再從郵箱取下來匯總,別外加上三張有關(guān)“信息素養(yǎng)”感想的PPT(每張也是100字以上),還要把第一張PPT設(shè)置成實訓(xùn)總結(jié)的封面,貼上自己的照片(要求不戴帽子,不戴面具,一眼就能認出是學(xué)生本人的,學(xué)生可以從QQ空間將自己備好的照片截圖等方式獲取)。按這樣的方式做實訓(xùn)總結(jié),既鍛煉了學(xué)生學(xué)會保存和獲取信息的技能,熟練使用電子郵箱和百度等搜索引擎,又能讓學(xué)生有意識地提高個人的信息素養(yǎng),爭當信息時代的排頭兵,為自己的工作學(xué)習(xí)生活添彩。6.文件提交規(guī)范化。實訓(xùn)期間要求學(xué)生先將每天完成的作業(yè)打包保存到自己的郵箱,待到實訓(xùn)結(jié)束時,再分別從郵箱取下來,按每天一個文件夾的形式將所有作業(yè)存放到一個自己姓名加學(xué)號后兩位命名的文件夾提交,提交之將必須經(jīng)小組長或本組其它成員審核,確認全部完成作業(yè)才能提交到教師機。這樣既能夠讓學(xué)生學(xué)會養(yǎng)成整理自己文件的良好習(xí)慣,也能培養(yǎng)了部分學(xué)生(如學(xué)習(xí)小組長等)做老師助手,做同學(xué)們輔導(dǎo)員的能力,從而提升了班級的自我管理能力。
[關(guān)鍵詞]SPOC;O2O;教學(xué)模式;設(shè)計;實踐
一、引言
2020年5月26日線上聽取了北京職業(yè)教育工作推進會,其中《關(guān)于深化職業(yè)教育改革的若干意見》強調(diào)要以課堂教學(xué)改革為抓手,支持學(xué)校充分利用信息技術(shù)開展人才培養(yǎng)模式改革,提升教學(xué)效果,滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求。在強化實踐的同時,鼓勵教師利用信息技術(shù)開發(fā)智慧課堂,促進學(xué)生自主、泛在、個性化學(xué)習(xí)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下,如何運用教學(xué)資源和教學(xué)模式推進高效教學(xué)模式的改革,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量成為當前教科研工作的熱點?;赟POC與翻轉(zhuǎn)課堂的理念,以“液壓與氣動技能訓(xùn)練二課”為例開展O2O混合教學(xué)模式設(shè)計創(chuàng)新與實踐,推進課堂教學(xué)模式的改革,構(gòu)建新型高效課堂。
二、在“液壓與氣動技能訓(xùn)練二課”教學(xué)中應(yīng)用的可行性分析
對基于SPOC與翻轉(zhuǎn)課堂的O2O教學(xué)模式在“液壓與氣動技能訓(xùn)練二課”教學(xué)中應(yīng)用的可行性進行分析,確保教學(xué)模式設(shè)計與實踐的可實施性。
(一)教學(xué)背景分析
“液壓與氣動技能訓(xùn)練二課”是將理論知識的應(yīng)用、實踐技能操作和職業(yè)素養(yǎng)教育進行有機融合,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的綜合能力,同時選拔優(yōu)秀學(xué)生代表學(xué)校參加北京市中等職業(yè)學(xué)校技能比賽或全國職業(yè)院校技能大賽,做人才儲備。二課是利用7、8節(jié)課余時間進行技能訓(xùn)練,以往教學(xué)教師會準備PPT和相關(guān)知識點的視頻先給學(xué)生講,再進行實踐技能訓(xùn)練。往往學(xué)生在上完6節(jié)課后會感覺疲倦,精力狀態(tài)較差,接著繼續(xù)聽課對知識的內(nèi)化大打折扣,同時實踐技能訓(xùn)練的時間不充分。二課學(xué)生主要來自二、三年級,學(xué)生理論功底薄弱,有不同年級的跨度,掌握知識層次與學(xué)習(xí)層次不同。液壓和氣動的元件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,同時元件的原理抽象,單從原理圖入手學(xué)生不容易理解和接受,在沒有理解原理的情況下,液壓與氣動回路運行實踐操作不易掌握,教學(xué)效果較差。教學(xué)模式的與時俱進,為提升學(xué)生學(xué)習(xí)知識的效率及實踐技能操作水平提供了很大的助力。
(二)教學(xué)模式分析
2020年上半學(xué)期通過京鐵電校微學(xué)習(xí)與自主測評平臺開展了線上“液壓與氣動技能訓(xùn)練二課”空中課堂教學(xué),線上教學(xué)模式得到學(xué)生普遍認可,但實踐技能操作脫節(jié)。沒有線下實踐技能操作的二課,線上知識不能有效地內(nèi)化,因此教學(xué)效果并不理想。相比于線上教學(xué),線下實踐技能操作和師生面對面的交流互動則更有助于促進學(xué)生對理論知識的內(nèi)化。假如將理論知識學(xué)習(xí)的內(nèi)容放在線下課堂進行,那么師生之間的交流互動的時間和機會都將相應(yīng)減少,同時技能訓(xùn)練的時間也相應(yīng)減少,顯然難以實現(xiàn)對傳統(tǒng)教學(xué)的創(chuàng)新與教學(xué)成效的提升。在基于SPOC與翻轉(zhuǎn)課堂的理念中,SPOC(SmallPrivateOnlineCourse)是指小規(guī)模有限制條件的在線課程,其中Small是指學(xué)生規(guī)模數(shù)量相對小,相比MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)是指大規(guī)模開放的在線課程,例如智慧職教平臺、中國大學(xué)MOOC(慕課)等知名平臺,而SPOC的規(guī)模一般在幾十人到幾百人之間。Private是指線上課程對學(xué)生加入有條件限制,加入者要達到課程要求才能加入SPOC的課程。OnlineCourse是指在線課程,即通常所說的網(wǎng)絡(luò)課程。翻轉(zhuǎn)課堂與O2O教學(xué)都充分發(fā)揮了線上與線下結(jié)合的教學(xué)優(yōu)勢,突破學(xué)習(xí)時空的限制,滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求,翻轉(zhuǎn)課堂中的線上學(xué)習(xí)、線下內(nèi)化的教學(xué)理念為O2O教學(xué)開展提供了理念指導(dǎo),而O2O線上線下隨時都可以進行知識傳遞與知識內(nèi)化的教學(xué)思想是對翻轉(zhuǎn)課堂理念的進一步擴充。
(三)可實施性分析
首先該二課班有限制性入班要求和學(xué)生的數(shù)量,要測試合格后才能入選,以機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)(3+2)和電氣技術(shù)應(yīng)用專業(yè)(3+2)學(xué)生為主,該班限額招收20人左右。從以往教學(xué)經(jīng)驗來看,學(xué)生學(xué)習(xí)更容易接受直觀、形象的教學(xué)方式,而且學(xué)生具有動手能力強等特點。以液壓與氣動系統(tǒng)裝調(diào)與維護項目的一體化教學(xué),把知識化內(nèi)容放在線上,線下課堂著重實踐技能訓(xùn)練,線上理論知識與線下技能訓(xùn)練相結(jié)合,用理論知識解決實踐中的問題,強化實踐能力教學(xué),促使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí),在做中學(xué),在做中教,充分發(fā)揮學(xué)生的能動性。將線上教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)有機融合、優(yōu)勢互補,把線上學(xué)習(xí)資源與課堂的技能訓(xùn)練結(jié)合起來,為此,以“液壓與氣動技能訓(xùn)練二課”為例設(shè)計實踐基于SPOC與翻轉(zhuǎn)課堂理念的O2O混合教學(xué)模式。
三、翻轉(zhuǎn)課堂理念的O2O教學(xué)模式設(shè)計與實踐
(一)準備階段
本課程授課對象從二、三年級報名的學(xué)生中選拔,課前所有學(xué)生均需注冊京鐵電校微學(xué)習(xí)與自主測評平臺賬號,并加入“液壓與氣動技能訓(xùn)練二課”QQ群或微信群。教師根據(jù)學(xué)生的掌握知識和技能操作的水平情況,分成不同小組,考慮到優(yōu)勢互補的原則,每個小組5~6人,同時每個小組在每一時段的學(xué)習(xí)任務(wù)不同,充分發(fā)揮學(xué)生團結(jié)協(xié)作、教師積極引導(dǎo)的作用。合理使用信息化的教學(xué)手段,提升課堂教學(xué)效率?;诰╄F電校微學(xué)習(xí)與自主測評平臺,利用智慧職教平臺的相關(guān)課程資源轉(zhuǎn)換成微課形式的教學(xué)內(nèi)容,仿真軟件、動畫演示軟件內(nèi)容、難度適宜的練習(xí)題等內(nèi)容根據(jù)任務(wù)不同分別到京鐵電校微學(xué)習(xí)與自主測評平臺。以THPHDW-1型液壓氣壓傳動綜合實訓(xùn)系統(tǒng)臺、氣動實訓(xùn)室YL-102型氣電實訓(xùn)綜合臺等實訓(xùn)設(shè)備為線下課堂技能訓(xùn)練提供有力的保障。
(二)教學(xué)階段
1.課前階段在線上學(xué)習(xí)時,學(xué)生登錄京鐵電校微學(xué)習(xí)與自主測評平臺,查看學(xué)習(xí)任務(wù)單(例如三位四通電磁換向閥換向回路)。通過觀看教師提供的液壓系統(tǒng)元件的微視頻、動畫演示內(nèi)容,模擬液壓與氣動仿真教學(xué)軟件———液壓系統(tǒng),如圖1所示,學(xué)生結(jié)合三位四通電磁換向閥換向回路微視頻及其他學(xué)習(xí)資源,嘗試分析回路原理圖,如圖2所示,開展自主學(xué)習(xí)與探索。在線上學(xué)生可以訪問“課程答疑”討論學(xué)習(xí)任務(wù)的內(nèi)容,教師進行答疑解惑,學(xué)生在討論和聆聽教師或同學(xué)的建議過程中也可找出自己的不足之處,進行反思與總結(jié)。如果遇到個別疑問線上無法解決時,做好筆記,在線下聽老師輔導(dǎo)。借助京鐵微學(xué)習(xí)平臺的測試系統(tǒng),完成本次任務(wù)的習(xí)題測驗。線下實踐技能訓(xùn)練時,就本節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)內(nèi)容開展練習(xí),進行理論知識內(nèi)化以及技能的提升。首先是回顧課前知識,教師引導(dǎo)學(xué)生回顧三位四通電磁換向閥換向回路的知識點,用時大約8~10分鐘。對課前學(xué)習(xí)過程中存在的共性問題進行集中講解,在講解過程中,如果學(xué)生還有其他個別知識點有疑慮或不清楚,教師統(tǒng)一回答,其他同學(xué)聆聽的過程也是一個學(xué)習(xí)的過程。課前知識達成共識后安排學(xué)生進行實踐技能訓(xùn)練,先用大約10~15分鐘,在安全的前提下讓學(xué)生嘗試去練習(xí)。教師不答疑解惑,加強巡視同時先不指導(dǎo)學(xué)生,觀察學(xué)生操作的過程。時間到后把學(xué)生再集中后統(tǒng)一解決初次練習(xí)過程中的問題,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生通過分享問題、解決問題的過程,同時實踐操作技能也相應(yīng)提升。然后是技能的鞏固,給大約30~35分鐘時間繼續(xù)技能的鞏固練習(xí)。最后各小組成果匯報。學(xué)生利用手機將匯報信息上傳到京鐵電校微學(xué)習(xí)與自主測評平臺,教師把匯總的信息投影在大屏幕上,通過分析成果匯報,學(xué)生之間相互學(xué)習(xí),互通有無,教師參與補充完善,同時為各小組的匯報成果打分。3.課后階段學(xué)生登錄京鐵電校微學(xué)習(xí)與自主測評平臺,對自己沒有理解的知識點可以利用課前的學(xué)習(xí)視頻再次觀看,促進知識點的內(nèi)化。學(xué)生可以根據(jù)自身掌握情況,選擇難度較高的拓展性知識學(xué)習(xí),例如三位四通換向閥中位的不同機能功能。學(xué)生在線下學(xué)習(xí)時,可以通過“液壓與氣動技能訓(xùn)練二課”QQ群或微信群互動學(xué)習(xí),就課堂中因時間限制沒有深入展開的話題,繼續(xù)討論探究。
(三)評價階段
課程評價采用過程性評價加總結(jié)性評價,其中過程性評價均包括線上評價與線下評價,其中每個階段過程性評價占10%,總結(jié)性評價占30%。在每個任務(wù)學(xué)習(xí)結(jié)束后要進行線上評價,教師借助京鐵電校微學(xué)習(xí)與自主測評平臺對學(xué)生的各項學(xué)習(xí)打分,使學(xué)生及時有效地得到反饋,通過學(xué)生成績分析對課堂教學(xué)提出改進意見。線下評價是小組匯報結(jié)束后教師進行評價,小組長評價??偨Y(jié)性評價則是在本學(xué)期的期末,教師以賽題的形式對所有學(xué)生進行線上與線下綜合考核。學(xué)期末總成績由過程性評價與總結(jié)性評價的結(jié)果確定。并把成績反饋給學(xué)生,使學(xué)生對本學(xué)期學(xué)習(xí)過程有總的了解,教師可為調(diào)整下學(xué)期的教學(xué)做參考。
關(guān)鍵詞:高校學(xué)生;資助工作;精準化
[FL(K2][KG2]教育公平是社公平的起點,不斷完善國家助學(xué)制度,保障每一個學(xué)生接受教育的權(quán)利,是推進教育公平的一項重要措施。2014年12月,在中央經(jīng)濟工作會議上指出:“要讓貧困家庭的孩子都能接受公平的有質(zhì)量的教育,不要讓孩子輸在起跑線上。”2015年3月,在參加廣西代表團審議《政府工作報告》時,與代表們商議扶貧大計時,他指出,“堅持精準扶貧,不能‘手榴彈炸跳蚤’”,“扶貧先扶智,絕不能讓貧困家庭的孩子輸在起跑線上,堅決阻止貧困代際傳遞”。2014年9月,總理在中央民族工作會議上指出:“要進一步完善國家助學(xué)制度,決不讓一個學(xué)生因家庭困難而失學(xué),也決不讓一個家庭因為孩子上學(xué)而陷入困境。”高校學(xué)生資助工作是國家總體資助工作不可或缺的重要組成部分,然而當前我國高校學(xué)生資助工作尚存在諸多不足,影響資助工作的開展。鑒于此,高校學(xué)生資助工作應(yīng)不斷探索創(chuàng)新工作方法和工作思路,破解影響資助工作開展的[JP+1]疑難雜癥,著力提升資助工作水平和效率,努力開創(chuàng)學(xué)生資助工作新局
第一層,通用職業(yè)基礎(chǔ)能力學(xué)習(xí)領(lǐng)域。引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀、人生觀,提高科學(xué)文化素質(zhì),打好學(xué)習(xí)專業(yè)知識和掌握職業(yè)技能的基礎(chǔ)。
第二層,專業(yè)核心能力學(xué)習(xí)領(lǐng)域。以燃氣崗位群典型工作任務(wù)為驅(qū)動,設(shè)計工作過程系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)情境,把知識與技能融為一體,將專業(yè)素質(zhì)、職業(yè)資格標準和崗位技能融為一體,實施教學(xué)做一體化的教學(xué)模式,使學(xué)生掌握燃氣工程典型工作任務(wù)處理辦法。
[LL]第三層,職業(yè)能力拓展學(xué)習(xí)領(lǐng)域。編寫崗位職業(yè)標準和實訓(xùn)指導(dǎo)書,學(xué)生在校內(nèi)實訓(xùn)基地學(xué)習(xí),由教師和企業(yè)人員指導(dǎo)完成實訓(xùn)項目,培養(yǎng)崗位操作技能。
第四層,頂崗實習(xí)。學(xué)生在訂單企業(yè)的安排下頂崗實習(xí),訂單企業(yè)為每位實習(xí)生配備正式員工為指導(dǎo)教師,具體負責學(xué)生崗位教育培訓(xùn)。采取“企業(yè)指導(dǎo)教師為主,學(xué)院指導(dǎo)教師為輔”的管理模式,頂崗實習(xí)結(jié)束后,企業(yè)指導(dǎo)教師寫出實習(xí)鑒定,學(xué)生提交實習(xí)日記、總結(jié)、鑒定等,并回校參加畢業(yè)答辯。
“訂單式”人才培養(yǎng)模式以其針對性強、適用性好和就業(yè)率高深受企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生及家長的歡迎,我院“訂單式”人才培養(yǎng)已取得初步成果,應(yīng)用成效顯著。能夠使企業(yè)參與學(xué)校人才培養(yǎng)過程,為高職教育注入了活力,為校企合作找到了最佳途徑,形成了先進的教學(xué)模式,更加注重校企合作和工學(xué)結(jié)合,提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。為進一步將“訂單式”人才培養(yǎng)更進一步完善,需要不斷總結(jié)經(jīng)驗,及時發(fā)現(xiàn)問題并研討解決問題,推進“訂單式”培養(yǎng)模式的改革,構(gòu)建全程式、全面合作的訂單培養(yǎng)新模式。
參考文獻:
[1]苗金明,楊明亮.基于“訂單式”校企深度合作模式的探索與實踐[J].北京勞動保障職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2015,9(3):21-33
關(guān)鍵詞:發(fā)動機生產(chǎn)線 流水線工藝 PLC控制器 現(xiàn)場總線 自動線實訓(xùn)系統(tǒng)
中圖分類號:U464 文獻標識碼:A 文章編號: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
汽車的動力來自發(fā)動機。為了提高了工作的效率和優(yōu)化了工作流程我們將發(fā)動機生產(chǎn)線分為5個子系統(tǒng),包括缸體生產(chǎn)線、缸蓋生產(chǎn)線、曲軸生產(chǎn)線、凸輪軸生產(chǎn)線及發(fā)動機裝配線,以便對發(fā)動機主要零件進行機加工和裝配。在每一條生產(chǎn)線上有多個完成不同作業(yè)的工位,在一定工位上安裝的轉(zhuǎn)臺,舉升臺,翻轉(zhuǎn)機等設(shè)備。如發(fā)動機總裝工藝流程就包括:機體上線翻轉(zhuǎn)涂膠、裝后端蓋裝活塞連桿翻轉(zhuǎn)擰緊連桿螺栓裝機油泵、水泵裝飛輪裝離合器總成測定曲軸驅(qū)動力矩裝油底殼裝汽缸蓋裝機油濾清器、發(fā)電機裝凸輪軸裝變速箱裝啟動電機總成泄露試驗送試驗。在汽車發(fā)動機裝配過程中,汽車發(fā)動機裝配線是一個對發(fā)動機順序裝配的流水線工藝過程,每個工位之間是流水線生產(chǎn)。本文研究的任務(wù)就是對發(fā)動機生產(chǎn)輸送線進行規(guī)范化,模塊化設(shè)計。這樣對使用者來說,既簡潔又節(jié)省時間。每個環(huán)節(jié)設(shè)計最優(yōu)的自動控制系統(tǒng)才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
1 輸送線設(shè)計方案
我們設(shè)計生產(chǎn)輸送線主要采用摩擦輥道和啟停式動力輥道、自動升降機系統(tǒng)、機械手。在線上為了方便在不同的工作面上裝配,配備自動翻轉(zhuǎn)機以提高效率。一條發(fā)動機裝配線要保證發(fā)動機的裝配技術(shù)條件,要保證裝配節(jié)拍,實現(xiàn)高效率;要多機型同時裝配,實現(xiàn)高柔性;要有效地控制裝配精度,實現(xiàn)高質(zhì)量。要實現(xiàn)以上幾個方面必須從生產(chǎn)線的規(guī)劃開始著手。要在總裝線和分裝線上設(shè)計柔性輸送線。
1.1 現(xiàn)動機生產(chǎn)輸送線應(yīng)該具有如下功能
該輸送線方案如圖1所示。
1.2 設(shè)計輸送器件
(1)軌道:軌道是整個摩擦輸送系統(tǒng)的運行基礎(chǔ),平滑、順暢的輸送軌道是系統(tǒng)平衡可靠運行的關(guān)鍵。
(2)道岔:道岔是改變載貨小車的行走路線的裝置,按走向又分為分流、合流道岔兩大類。
(3)停止器:停止器是用來控制工件在輸送線路中的安全準確停放位置,通常布置在工件轉(zhuǎn)掛處及輸送線路發(fā)生變化的道岔處,主要是安全阻車的作用,防止臺車因慣性或其它原因發(fā)生時,造成系統(tǒng)的損壞。
(4)止退器:通常和停止器配合使用,布置在停止器后邊,用于防止小車運動慣性后退。止退板以本身的自重復(fù)位。
(5)移載軌道/升降軌道:因摩擦輸送機有工位節(jié)距上的單元驅(qū)動,所以很容易實現(xiàn)物品(軌道)的平移、旋轉(zhuǎn)和升降功能。
(6)升降機:升降機在輸送系統(tǒng)中起著關(guān)。
1.3 輸送線工位設(shè)計
(1)具體設(shè)計正常加工過程(各工位沒有不合格):走主干線,如下:
ap10ap…ap45..ap60D02D06D07ap80ap90D10AP80AP90ap95..ap900
(2)自動工位加工不合格時(以Ap80工位為例)走返修路線如下:
不合格時走:D10D9M80,M90(ap80,ap90返修工位)。如返修合格時D8D7D10ap95;如返修不合格時從轉(zhuǎn)臺D8下線維修下線維修后D8D7AP80AP90D10AP95AP900。為了提高效率,節(jié)省空間和資源我們將兩個自動工位Ap80,ap90設(shè)計成共用一個返修工位m80,m90。
2 汽車自動生產(chǎn)線實訓(xùn)裝置設(shè)計
結(jié)合發(fā)動機生產(chǎn)線工作原理和工藝,項目組成員開發(fā)了適合學(xué)校教學(xué)的汽車自動生產(chǎn)線實訓(xùn)裝置本實訓(xùn)裝置貼近工業(yè)現(xiàn)場要求,是典型的汽車自動生產(chǎn)線,設(shè)備從選材、工藝、流程、結(jié)構(gòu)、控制等各方面都從實際工業(yè)現(xiàn)場出發(fā),考慮工學(xué)結(jié)合要求,有機融合了機械、電氣、氣動、傳感器、交流電機變頻調(diào)速、步進電機驅(qū)動控制、伺服電機驅(qū)動控制、直流電機控制、PLC控制及工業(yè)通信等多種技術(shù)。通過該實訓(xùn)系統(tǒng)的工作任務(wù)訓(xùn)練,能較好地鍛煉程序編寫設(shè)計能力、自動線設(shè)計開發(fā)能力、自動線連接與調(diào)試能力、工程實施能力和安全意識。引導(dǎo)高職院校、機電及自動化等專業(yè)教學(xué)改革,滿足汽車生產(chǎn)制造、自動化技術(shù)專業(yè)的核心能力訓(xùn)練要求,突出強調(diào)技術(shù)的綜合運用。
2.1 傳感器
首先選擇能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的傳感器。在發(fā)動機生產(chǎn)線上主要采用了光電傳感器和電感傳感器。
(1)光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)檢測物體有無的接近開關(guān);當光電傳感器檢測到發(fā)動機缸體時,氣缸將發(fā)動機缸體推入存儲貨道。
(2)電感式傳感器由三大部分組成:LC高頻振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路組成。因為發(fā)動機零部件大多數(shù)具有鐵磁性質(zhì),就可以用電感傳感器檢測轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到位與否,當檢測到轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到位時給PLC提供輸入信號。
(3)光電編碼器:用光電編碼器來對升降的速度、距離、方向進行檢測,以脈動信號的形式向PLC反饋,PLC根據(jù)輸入的反饋信號來控制升降距離實現(xiàn)精確定位。
2.2 電磁閥控制
在實訓(xùn)裝置中應(yīng)用了大量氣動控制技術(shù)如:
(1)無桿氣缸:由單控電磁閥控制。當氣動電磁閥得電,帶動機械手向后移動。
(2)帶導(dǎo)桿氣缸:由單控電磁閥控制。當氣動電磁閥得電,帶動機械手向下伸出。
(3)雙導(dǎo)桿平行氣夾:由雙控電磁閥控制。當氣動電磁閥一端得電時,氣動手指張開或夾緊。
2.3 實訓(xùn)裝置模塊化設(shè)計
該裝置采用導(dǎo)軌式型材,其上安裝有上料臺、行車機械手、輸送輥床、提升機、循跡搬運車、堆垛機、轉(zhuǎn)臺站、4軸搬運機械手等工作站及相應(yīng)的電源模塊、按鈕模塊、PLC模塊、變頻器及交流電機模塊、步進電機驅(qū)動模塊、伺服電機驅(qū)動模塊、直流電機模塊和各種工業(yè)傳感器等控制檢測單元。采用西門子S7-300 PLC實現(xiàn)系統(tǒng)控制,真實再現(xiàn)汽車工業(yè)自動生產(chǎn)線中的輸送、搬運、暫存、協(xié)調(diào)生產(chǎn)的過程。它在接近汽車工業(yè)生產(chǎn)制造現(xiàn)場的基礎(chǔ)上又針對教學(xué)及實訓(xùn)目的進行了專門設(shè)計。如行車機械手站主要由伺服電機及驅(qū)動器、步進電機及驅(qū)動器、繼電器、限位開關(guān)、磁性傳感器、渦輪蝸桿減速傳動機構(gòu)、齒輪齒條傳動機構(gòu)、滾珠絲杠傳動機構(gòu)、高精直線導(dǎo)軌、雙導(dǎo)桿平行氣夾、雙控電磁閥、工業(yè)鋁型材、鈑金結(jié)構(gòu)件、機械零部件構(gòu)成。
2.4 接線端子設(shè)計
該實訓(xùn)考核裝置PLC模塊I/O端子、變頻器接線端子、各常用模塊接線端子,均采用安全型插座,使用帶安全插頭的導(dǎo)線進行電路連接;各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路通過端子排進行連接。插拔線連接電路與端子排連接電路相結(jié)合,既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固,又保證電路連接的快速、安全和可靠。用于教學(xué),可按工作過程導(dǎo)向、工學(xué)結(jié)合的模式規(guī)劃教學(xué)活動,可完成多種工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的技能培訓(xùn)任務(wù)。
3 實訓(xùn)裝置軟件設(shè)計
以行車機械手為例進行說明軟件設(shè)計(見圖2)。
4 WinCC的監(jiān)控能力開發(fā)及Profibus總線的運用
PLC的程序設(shè)計能力、WinCC的監(jiān)控能力和Profibus總線應(yīng)用能力是自動化技術(shù)的專業(yè)技能人才不可缺失的知識,本課題對控制結(jié)構(gòu)、硬件連接、軟件開發(fā)現(xiàn)場總線、系統(tǒng)接口、人機界面進行了設(shè)計。采用Prifibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成各工位間的通訊。組建的現(xiàn)場信息監(jiān)控系統(tǒng),完成了裝配線上的信息采集、生產(chǎn)下達、工位監(jiān)控及裝配提示等功能。
西門子S7-300PLC作為控制器,其本身集成MPI及PROFIBUS DP通信口,在發(fā)動機生產(chǎn)輸送線上用德國西門子公司的可編程控制器S7-300直接將控制數(shù)據(jù)傳遞到控制系統(tǒng)中,而且有上位機的實時監(jiān)控,真正做到自動控制。
本課題Profibus的成功運用對生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟效益提供幫助很大。由于系統(tǒng)運行平穩(wěn),通訊可靠性好,從而減少了維護的必要性,同時又保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,大大節(jié)約了生產(chǎn)成本;而從另外一個方面來看,由于Profibus現(xiàn)場總線使得建設(shè)期間工程量也大大減少―― 包括布線工程量和工程師操作編程工作量,所以對生產(chǎn)廠家來說,真正做到了投資少見效快。
5 控制系統(tǒng)的調(diào)試
雖然本項目龐大,通訊點很多,但是各個子系統(tǒng)設(shè)備很大部分是相同,也具有一樣的控制要求,因此,我們將整個項目按照設(shè)備劃分成的不同的功能組,這樣可以增大一次開發(fā)的利用率,避免了重復(fù)開發(fā),節(jié)省時間和成本。
升降機的自動控制是項目中的難點,主要是因為升降機的自動控制如果故障就有可能將設(shè)備以及車體損壞,對一次調(diào)試成功的要求很高。升降機雖然有硬件保護措施,需要特定條件,比如升降機只有在失電后,抱閘將會抱死,因此,對于升降機控制程序的編寫需要反復(fù)修改,模擬試驗,才能保證調(diào)試中的萬無一失,不會出安全事故。
6 總結(jié)與評價
(1)提高了生產(chǎn)效率和管理質(zhì)量。由于該項目大量應(yīng)用了先進的西門子自動化驅(qū)動系統(tǒng),從畫圖、硬件、軟件和培訓(xùn)實現(xiàn)標準化、模塊化,這樣可以將項目細化,大家分工合作。由于自動化系統(tǒng)提高通訊速率使發(fā)動機輸送線的工藝水平得到提高產(chǎn)品質(zhì)量好也增加了企業(yè)的效益。
(2)提高了生產(chǎn)的安全性,減少了事故的發(fā)生。由于該項目方案中對生產(chǎn)安全相當重視,設(shè)有很多急停按鈕,在編寫程序中,對重要設(shè)備有多重保護,從而保證了設(shè)備、人身的安全。
(3)加大了設(shè)備可靠性。傳感器使用時對設(shè)備的輸入輸出點都是雙重對比的,保證點的信號都是真實可靠,設(shè)備的故障率降低了,生產(chǎn)的安全性就提高了。
(4)交流電動機啟動和停止更加平穩(wěn)、準確。由于起動器在轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)中的使用,使電動機平滑升高端子電壓,可以實現(xiàn)無沖擊起動,因此可以最佳地保護電源系統(tǒng)以及電機。變頻器不僅僅是改變電機的轉(zhuǎn)速,因為轉(zhuǎn)速的下降,勢必帶來力矩的改變,使轉(zhuǎn)臺的帶載能力大大提高。
(5)通過三屆學(xué)生的實訓(xùn)驗證,課題開發(fā)的實訓(xùn)設(shè)備在工作的狀態(tài)下說使用的各種傳感器、控制電機、機械設(shè)備能夠達到規(guī)定技術(shù)指標,并且具有短路過載保護。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:中職;“O2O”模式;游戲化;教學(xué)
中圖分類號:G434 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2015)20-0059-04
一、引言
2014年浙江省出臺的《浙江省中等職業(yè)教育課程改革方案》提出選修課模塊教學(xué)時數(shù)原則上不能低于總時數(shù)的50%,同時指出“優(yōu)化選擇性課程體系”、“打造豐富多彩的選修課程體系”等要求,該方案將選擇性課程建設(shè)提升到重要地位,同時也提升了學(xué)生選課的自由度。因而,中職學(xué)校勢必將打造更吸引學(xué)生眼球、更符合學(xué)生興趣、受眾面更廣、更有利于學(xué)生個性能力發(fā)展的選擇性課程為課程改革方向。
毫無疑問,近年來迅速發(fā)展的教育信息化將會助力中職課改的順利實施。如今“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來,帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇,又將進一步激發(fā)教育領(lǐng)域發(fā)生更深入的變革和創(chuàng)新。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”不僅需要以互聯(lián)網(wǎng)為中心的教與學(xué),也需要線下活動對線上活動的補充和拓展,更是線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)的有機融合。
《咖啡技藝》是一門實用性和趣味性兼?zhèn)涞募寄苷n程,原是酒店專業(yè)學(xué)生的必修課之一,一直以來很受歡迎。根據(jù)課程特點,將該課程開發(fā)為一門校本特色網(wǎng)絡(luò)選修課,向全校所有專業(yè)學(xué)生開放。2012年起,學(xué)校著手開發(fā)了《奇妙咖啡之旅》游戲化虛擬仿真實訓(xùn)軟件,將咖啡技能學(xué)習(xí)虛擬化、游戲化,不僅解決了實體實訓(xùn)室資源有限的問題,而且能很好地幫助學(xué)生“做中學(xué)”、“玩中學(xué)”。該軟件的開發(fā)和應(yīng)用,為選修課的開設(shè)提供了很好的基礎(chǔ)條件,學(xué)生可以通過游戲化學(xué)習(xí)平臺在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)。同時,該課程實踐性要求很高,學(xué)生必須通過實操才能更好地達成學(xué)習(xí)目標。因此,該門課程很適合以O(shè)2O模式(線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式)展開教學(xué)。
二、操作策略
如圖1所示,O2O課程教學(xué)實踐是指線上線下相結(jié)合的混合學(xué)習(xí)課程教學(xué)實踐。
O(online線上):學(xué)生線上通過《奇妙咖啡之旅》游戲化學(xué)習(xí)軟件、微課教學(xué)資源、虛擬互動社區(qū),學(xué)習(xí)咖啡基礎(chǔ)知識和技能,完成由初級咖啡師到高級咖啡師的晉級過程。
O(offline線下):學(xué)生線下根據(jù)教師提供的實踐計劃進行各種咖啡技藝的實操,參與咖啡服務(wù)實踐鞏固咖啡技藝。
2(to線上線下交互):線上學(xué)習(xí)情況指導(dǎo)線下教學(xué)策略;線上激勵機制和線下學(xué)習(xí)獎勵機制互通;線上虛擬社區(qū)展示線下優(yōu)質(zhì)作品。
三、教學(xué)實踐
2014年秋季學(xué)期,學(xué)校開設(shè)了第一期《咖啡技藝》選修課,學(xué)生報名非常踴躍,有將近120名學(xué)生參與報名工作。由于是第一期處于試驗階段,因此在人數(shù)上做了一定限制,從報名人員中隨機搖號產(chǎn)生了30名學(xué)員。經(jīng)過兩個多月的線上和線下學(xué)習(xí),共有24名學(xué)員完成了課程學(xué)習(xí),并獲得相應(yīng)的學(xué)分,部分學(xué)員晉級到了中級、高級咖啡師,學(xué)會了使用法式濾壓壺、摩卡壺、滴濾壺等器具制作咖啡,并成為了學(xué)??Х确?wù)的主力軍。
1.O(online線上)
具體來說,學(xué)生在線上通過《奇妙咖啡之旅》游戲軟件平臺進行咖啡基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)、模擬咖啡制作技能訓(xùn)練(見圖2),同時還能在平臺上的競技場中規(guī)定時間內(nèi)PK各種咖啡制作技能獲得積分和提高排名(見圖3),在虛擬社區(qū)和同學(xué)、老師進行有關(guān)游戲闖關(guān)技巧和咖啡相關(guān)知識的交流。
由于有些較難的咖啡制作技藝僅僅用游戲的形式無法完全體現(xiàn)出咖啡制作中的細節(jié)微妙之處。因此,在游戲平臺中加入了微課資源,并在視頻中設(shè)置了測試題以檢查學(xué)生對微課教學(xué)內(nèi)容的掌握程度,學(xué)生在看完微課后可以重新回到游戲中進行虛擬實操,增加微課資源較好地解決了學(xué)生課堂實操時易出現(xiàn)的細節(jié)問題。
平臺的后臺系統(tǒng)記錄了學(xué)生線上學(xué)習(xí)的所有數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以用來指導(dǎo)教師在線下的教學(xué)活動開展。以跳舞拿鐵咖啡制作為例(見圖4),共30人參與了“跳舞拿鐵”的網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)。學(xué)生出錯環(huán)節(jié),在備器環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤共35次,在放濾網(wǎng)蓋的環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤共2次,在取細、中、粗度咖啡粉時出現(xiàn)了14次錯誤,選擇不同溫度的水時出現(xiàn)了9次錯誤,咖啡萃取時間的選擇出現(xiàn)了55次錯誤。
在軟件中放置了相關(guān)操作的微課視頻,并設(shè)置13道測試題(其中法壓壺咖啡5題、手動打奶泡5題、牛奶咖啡分層3題),用來檢驗學(xué)生觀看視頻效果。在觀看法壓壺咖啡的視頻制作時,30%左右的學(xué)生答對了所有題目。他們基本掌握了法壓壺咖啡制作的要領(lǐng),仍有小部分學(xué)生(約9.1%左右)在對法壓壺的結(jié)構(gòu)、法壓壺咖啡的特點、法壓壺咖啡操作步驟、法壓壺咖啡所使用的水的溫度等方面理解錯誤,18.2%的學(xué)生對法壓壺咖啡適合的研磨程度選擇錯誤。
第三步驟將咖啡加入到打完奶泡的牛奶中進行分層,所有參與的學(xué)生都獲得了100%的準確率。這說明本視頻在對跳舞拿鐵分層原因、分層內(nèi)容及吧匙作用對學(xué)生傳達地比較到位。
2.O(offline線下)
在線下環(huán)節(jié)中,教師根據(jù)線上的數(shù)據(jù),針對不同學(xué)習(xí)情況展開教學(xué)指導(dǎo)。以學(xué)員分層、學(xué)習(xí)目標分層及任務(wù)實施分層為特色,采取注重個性化、富有針對性的分層式教學(xué)方法,從學(xué)生學(xué)情出發(fā),展開差異化、定制化教學(xué),使每一位學(xué)生在咖啡技藝上有所提升。從一學(xué)期的實踐情況來看,主要采用以下三種不同的課堂教學(xué)策略。
(1)課堂檢測式
任課教師采取的第一種教學(xué)策略是課堂檢測式,指在課堂上以檢測的方式對學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的情況以量化指標進行考核評價,這種形式對游戲平臺中相應(yīng)的虛擬仿真咖啡制作過程要求較高,適合較簡單基礎(chǔ)的咖啡制作訓(xùn)練。以《奇妙咖啡之旅》中單品咖啡的制作為例,游戲中完整地重現(xiàn)了使用意式全自動咖啡機來制作一杯單品咖啡的過程,游戲步驟清晰明了,和實操的契合度極高,即使沒有微課教學(xué)資源輔助,學(xué)生也可以較好地掌握該技能。
(2)示范操作式
示范操作是筆者在咖啡選修課堂上所采用的第二種教學(xué)策略,即在學(xué)生完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)后,首先對學(xué)生展開一定程度的講授指導(dǎo),再由學(xué)生參加測試,同樣以量化考核的指標加以評分。示范操作較適合難度中等偏上、游戲中無法體現(xiàn)咖啡制作細微之處的教學(xué)內(nèi)容,如對打奶泡的合適力度和程度的把握。
(3)資源整合式
資源整合式是指采取線上微課教學(xué)資源+后臺數(shù)據(jù)資源,線下要點提煉+測試式的策略。教師參考游戲軟件后臺管理數(shù)據(jù),分析學(xué)生在游戲中的薄弱點。該策略適合難度較大的咖啡制作技能。例如跳舞拿鐵制作,通過后臺數(shù)據(jù)分析學(xué)生在線上總體掌握情況,在確保基本掌握后再進入實操室進行操作。教師分層教學(xué),對不同的學(xué)生采用不同學(xué)習(xí)策略,如表1所示。
3.2(to線上線下交互)
O2O互動是指線上到線下、線下到線上的雙向互動?;幽J桨ň€上學(xué)習(xí)情況和數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)線下教學(xué)策略,線上激勵機制和線下學(xué)習(xí)獎勵機制互通,線上虛擬社區(qū)展示線下優(yōu)質(zhì)作品等內(nèi)容。
線上學(xué)習(xí)情況和數(shù)據(jù)反饋指導(dǎo)線下教學(xué)策略,不僅僅是上文提及的個人學(xué)習(xí)過程記錄,還包括對整個班級學(xué)生一個學(xué)期內(nèi)所有線上情況的記錄數(shù)據(jù)(如圖5所示)。
線上激勵機制和線下獎勵機制互通具體指線上積分可用于線下實物兌換,如一定的積分值可兌換教師親手調(diào)制的一杯咖啡,提高學(xué)生線上學(xué)習(xí)獲取積分的積極性。線下的學(xué)習(xí)活動所獲得的獎勵可用于線上購買裝備、豐富虛擬形象,如在學(xué)校咖啡館里進行咖啡服務(wù)可用來增加線上的積分。
目前已在籌備創(chuàng)建線上《奇妙咖啡館》虛擬社區(qū),設(shè)置咖啡作品墻和咖啡夢想墻,作品墻展示線上的虛擬咖啡作品和線下實踐作品,咖啡夢想墻展示線下采風(fēng)的咖啡照片(如圖6所示)。
四、選修課的特點
1.自由學(xué)習(xí),靈活晉級
游戲化咖啡選修課的特點之一為學(xué)生學(xué)習(xí)時間的自由度和游戲中學(xué)生闖關(guān)晉級的自由性。學(xué)生可以選擇任一時間自由反復(fù)地學(xué)習(xí)咖啡網(wǎng)絡(luò)課程,體驗咖啡游戲,也可以在游戲中的競技場平臺中任選一款咖啡(法壓壺咖啡、摩卡咖啡、滴濾壺咖啡等)進行學(xué)習(xí),使學(xué)生的學(xué)習(xí)時間更充分自由。另一方面,不同學(xué)生根據(jù)自己不同的學(xué)習(xí)進度進行學(xué)習(xí),可以自由重復(fù)學(xué)習(xí)某一薄弱環(huán)節(jié),從而達到更高效地學(xué)習(xí)??Х扔螒蛑袑W(xué)生完成線上任務(wù)和線下實訓(xùn)測試后可以向高一級晉升,且排名會出現(xiàn)在游戲中,可在學(xué)生中形成一種競爭機制,促進學(xué)生學(xué)習(xí)。每個學(xué)生根據(jù)自己的習(xí)得情況晉級,學(xué)生的積分、等級也反映出學(xué)生對咖啡課程和咖啡游戲的興趣度和掌握度。
2.高效管理,差異管理
游戲化咖啡選修課程可以幫助教師更高效地開展課堂管理、課后管理,掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,對不同層次的學(xué)生展開差異化管理。教師通過游戲后臺系統(tǒng),可以查詢到學(xué)生完成任務(wù)的積分、學(xué)生參加理論測試的分數(shù),并根據(jù)具體情況采取一些獎懲措施,可激發(fā)先行學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,督促改善后進學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。通過游戲平臺中測試的數(shù)據(jù)分析,教師可總結(jié)出學(xué)生在知識點掌握的薄弱環(huán)節(jié),便于在線下課堂中及時指正,也使得教師在開展線下課堂的教學(xué)時教學(xué)目的更明確,教學(xué)效果更明顯,大大提高課堂效率。
3.寓教于樂,調(diào)節(jié)性強
游戲化學(xué)習(xí)又叫做悅?cè)せ瘜W(xué)習(xí),是一種能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中尋找快樂的方式,是讓學(xué)生感受到游戲的趣味性,從而更好地激發(fā)和促進學(xué)生學(xué)習(xí)的一種方式。特別在游戲化咖啡課程開展前期,學(xué)生對咖啡課、對咖啡游戲的好奇心、興趣度尤為明顯。游戲化學(xué)習(xí)課程相對于傳統(tǒng)的書本類、教條類的知識點更有趣味性和吸引力,例如《奇妙咖啡之旅軟件》中關(guān)于咖啡豆、咖啡壺等的文字知識部分,由于和傳統(tǒng)課本教材的知識點介紹并無太大差異,學(xué)生在游戲過程中很容易翻頁或忽略,所以一款吸引人的游戲設(shè)計應(yīng)該盡量避免大量的文字信息,而以視頻、情境模擬等形式取代。又如《奇妙咖啡之旅》游戲中原來法壓壺咖啡的分步制作圖示,而現(xiàn)在采用了現(xiàn)場實際操作法壓壺咖啡的視頻,后者對于學(xué)生的吸引力、助力性更加明顯。
五、結(jié)束語
根據(jù)《咖啡技藝》一期選修課的教學(xué)經(jīng)驗總結(jié),針對一期出現(xiàn)的問題,將進一步對線上的游戲軟件、微課資源、虛擬社區(qū)等模塊繼續(xù)豐富、完善。對線下的教學(xué)策略和教學(xué)評價等方面調(diào)整、改革,以期最大化游戲化學(xué)習(xí)軟件的作用,用信息化手段促進教與學(xué),為中職領(lǐng)域“O2O”模式的教學(xué)實踐開辟道路。
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關(guān)鍵詞:計算機;網(wǎng)絡(luò);教學(xué);設(shè)計
21世紀是以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代,隨著科學(xué)的進步,人們教育觀念和學(xué)習(xí)觀念的轉(zhuǎn)變,特別是現(xiàn)代化通訊技術(shù)的成熟,計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代教學(xué)體系中的一大分支,并進入了高速發(fā)展期。但計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)仍存在著一些問題,比如重理論,輕實踐,缺乏自主創(chuàng)新,課程單一,地域發(fā)展不平衡,師生缺乏互動交流等。因此,必須找準當下計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)面臨的問題,完善計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)設(shè)計,提出一些建設(shè)性的改革措施。
一、計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的現(xiàn)狀與問題
1.灌輸式的教學(xué)組織形式。目前計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)組織形式基本一致,即材、統(tǒng)一進度,以教師為中心講授基本概念和原理,學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)地位,屬于灌輸式教學(xué)。在這種組織體系中,重理論輕實踐的問題很明顯,理論知識占有的比重很大,相關(guān)操作實訓(xùn)少。實際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),盡管講授的概念和原理課時多,但由于這些知識相對抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)理論時缺乏興趣,感覺枯燥進而有厭學(xué)情緒,造成學(xué)生學(xué)習(xí)效果并不太好。另外由于實驗實訓(xùn)體系缺乏,相關(guān)的實踐應(yīng)用較少,學(xué)生很難將抽象的概念如協(xié)議、標準等與實踐環(huán)境相聯(lián)系起來,這影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2.教學(xué)內(nèi)容重理論輕實踐。計算機網(wǎng)絡(luò)課程是一門實踐l生較強的學(xué)科,但目前盡管教材種類多,但在教學(xué)內(nèi)容的選取上基本相同,都是理論教學(xué)比重遠遠大于實踐教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容基本首先是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和通信技術(shù),然后講授網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和廣域網(wǎng)理論,最后用少量課時進行一些實驗實訓(xùn)。這種教學(xué)內(nèi)容的實驗實訓(xùn)設(shè)置不多,使得學(xué)生很少有實踐練習(xí)機會。在教學(xué)過程中現(xiàn)有的一些實驗實訓(xùn)也是驗證性、單項訓(xùn)練的多,綜合性、全面性的少,都屬于側(cè)重知識傳授,而對實際操作能力培養(yǎng)有所欠缺,學(xué)生掌握的知識不能有效應(yīng)用于實際。
3.課程教學(xué)和考核方式傳統(tǒng)單一。目前在計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過程中,普遍采用傳統(tǒng)單一教學(xué)方法,理論教學(xué)局限于教材和課堂上的PPT課件演示講解,將理論知識灌輸給學(xué)生,師學(xué)缺少課堂上的有效互動交流。這種講授方式教師可以傳授更多的知識,但學(xué)生接受這些知識時只是表層記憶,很難真正掌握和理解這些概念和原理知識;另外當前該課程的考核成績是以試卷為形式考試,側(cè)重對理論知識的記憶掌握,實際操作能力的考核方面占有的比例過低,不利于將學(xué)生培養(yǎng)成有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。
二、計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的設(shè)計與改革措施
1.運用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法,提高學(xué)生動手能力。為適應(yīng)國家大力提倡的應(yīng)用型人才培養(yǎng),近年來任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法被很多教師使用,其基本理念是“任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向”,相較傳統(tǒng)教學(xué)方式其優(yōu)勢是教學(xué)目的明確、理論與實際結(jié)合密切。項目劃分時按照網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護的實踐來規(guī)劃,項目和任務(wù)在課程中的順序采取由簡而難。每個項目又可細化為2~4個小任務(wù),每個任務(wù)可在1~2個課時中完成,而概念和原理分散到每個任務(wù)過程完成中引入和講解。讓學(xué)生在參與項目完成時掌握到相應(yīng)的理論知識,激發(fā)并培養(yǎng)了學(xué)生興趣,可以看到自己所學(xué)習(xí)的知識如何在實際中得到應(yīng)用,使他們更加主動地參與教學(xué)過程,培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用知識的能力和操作能力。
2.使用慕課線上學(xué)習(xí),豐富現(xiàn)有教學(xué)方法。慕課的發(fā)展符合現(xiàn)代教育發(fā)展規(guī)律,其理念決定了在高校教學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景,這種以開放性和自主性為主要特征的新興教學(xué)模式,很適用于創(chuàng)建混合型教學(xué)課堂。慕課的整個學(xué)習(xí)過程能使教學(xué)更好地圍繞學(xué)生進行,不再是教師的灌輸式教學(xué),而是培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣,形成“以學(xué)生為主體,教師為引導(dǎo)”的教學(xué)模式。在教學(xué)實踐中可讓學(xué)生利用課余時間登錄慕課平臺學(xué)習(xí)授課視頻,了解要做的項目和任務(wù),對視頻中的概念原理和嵌入視頻中的實踐部分進行觀察和記錄;在課堂上有針對性地對當前任務(wù)涉及的概念原理和操作關(guān)鍵步驟進行講解,引導(dǎo)學(xué)生按小組展開項目任務(wù)的操作實踐,培養(yǎng)學(xué)生合作意識,并引導(dǎo)學(xué)生對實踐中出現(xiàn)的問題進行小組討論,思考錯誤原因并改正。對于小組合作還沒解決的任務(wù)難點,課下在平臺上進行交流,教師分析幫助。
3.提供豐富的教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)。為了充分發(fā)揮慕課的優(yōu)勢,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),就要建設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫建設(shè),提供豐富有趣的各種教學(xué)資源,包括視頻、動畫、課件、項目任務(wù)規(guī)劃、實際案例等各種形式。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展極為迅速,很多新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品及新應(yīng)用很多教材中沒有,這些新知識也需要在視頻課件展示出來。要讓學(xué)生很好地進行線上網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),就需要根據(jù)項目和任務(wù)制作很多微課程,這些微課程的時間控制在15分鐘以內(nèi)為好,在較短的時間內(nèi)解釋相應(yīng)知識點,提高學(xué)生的注意力;視頻內(nèi)容生動并嵌入實踐操作,抽象的知識通過動畫來展現(xiàn),激發(fā)在線學(xué)習(xí)的興趣。通過這些教學(xué)資源的使用,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)樂趣,使教學(xué)主體由傳統(tǒng)的教師為中心遷移到以學(xué)生為中心。
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.
關(guān)鍵詞: 實訓(xùn)教學(xué);模擬;汽車總裝線;設(shè)計
Key words: practical teaching;simulation;automobile assembly line;design
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)32-0254-03
基金項目:課題名稱:基于實訓(xùn)教學(xué)的模擬汽車總裝線研發(fā),編
號:DZ2013A-05。
作者簡介:張憲輝(1970-),男,遼寧莊河人,現(xiàn)任大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程學(xué)院副院長,副教授,高級技師,研究方向為汽車檢測與維修技術(shù)。
0 引言
長期以來,絕大多數(shù)高職院校汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)在實訓(xùn)教學(xué)項目的設(shè)計和開發(fā)等方面沒有本質(zhì)上的進展,依然參考汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè),沿襲著總成拆裝及系統(tǒng)檢查和檢測實訓(xùn)項目,沒有體現(xiàn)出汽車制造裝配專業(yè)的專業(yè)特色,無法滿足學(xué)生在校內(nèi)就能熟悉和了解汽車總裝線的工段劃分、工藝流程以及實際的項目操作等專業(yè)知識和技能的要求。因此,如何在學(xué)校能力所及的范圍內(nèi),設(shè)計和開發(fā)面向?qū)嵱?xùn)教學(xué)的經(jīng)濟實用的模擬汽車總裝線成為一項十分必要的課題。
1 汽車生產(chǎn)廠總裝線基本情況分析
1.1 汽車總裝線的主要設(shè)備 盡管各汽車生產(chǎn)廠的產(chǎn)品不同,但其總裝線上采用的設(shè)備類型都基本相同,主要包括以下六個方面:①輸送設(shè)備。該類設(shè)備是用于汽車總裝配線各總成分裝線以及大總成上線的輸送,主要有摩擦滑橇輸送鏈、輕型懸鏈、雙板式帶輸送鏈、機動滾道柔性線輸送鏈、物流吊運小車、磁導(dǎo)航車、積放鏈輸送機等。②汽車裝配線大總成上線設(shè)備。大總成上線設(shè)備是指發(fā)動機、前橋、后橋、駕駛室、車輪等總成在分裝、組裝后送至總裝配線并在相應(yīng)工位上線所采用的輸送、吊裝設(shè)備。③各種油液加注設(shè)備。主要包括燃油、油、冷卻液、制動液、制冷劑等各種汽車裝配線加注設(shè)備。④出廠檢測設(shè)備。主要包括前束試驗臺、側(cè)滑試驗臺、轉(zhuǎn)向試驗臺、前照燈檢測儀、制動試驗臺、車速表試驗臺、排氣分析儀等設(shè)備。⑤專用汽車裝配線設(shè)備。包括車號打號機、羅紋緊固設(shè)備、車輪裝配專用設(shè)備、自動涂膠機、液壓橋裝小車等。⑥工業(yè)機器人。主要在汽車生產(chǎn)中的點焊、弧焊、鉚接、涂膠、噴涂等工序中應(yīng)用。
1.2 汽車總裝線的布置形式 汽車總裝線的布置對于裝配的效率以及車間內(nèi)的物流起著決定性的作用,不同的整車廠會根據(jù)實際情況合理布置總裝線。通過調(diào)研匯總,目前主要有以下幾種布局類型:①總裝車間劃分成“儀表板工段、前圍工段、動力總成工段、車門工段”等四個工段。②長安福特馬自達汽車廠將總裝車間劃分成“分裝線、線束區(qū)、內(nèi)飾區(qū)、報架區(qū)、總裝區(qū)、檢測線”等幾個部分。③一汽轎車工廠將總裝車間劃分成“一次內(nèi)飾裝配線、底盤線、二次內(nèi)飾線、整車完整性檢查、整車檢測線”等幾個工段。④長城哈弗汽車總裝線由“內(nèi)飾線、底盤線、外飾線和檢測線”組成。⑤蒙派克車型將生產(chǎn)線分為“內(nèi)飾線、底盤線、綜合線”三條主生產(chǎn)線和“發(fā)動機、后橋、車門及儀表板”四條分裝線。
無論是哪種總裝線布局類型,盡管它們劃分的裝配線名稱不同、數(shù)量不同,但論其功能都大致相同,都分為分裝線和主裝線兩大部分,其中分裝線主要包括:發(fā)動機變速器(前橋)分裝線、后橋分裝線、儀表板分裝線等;主裝線主要包括:內(nèi)飾線、底盤線、綜合線、整車檢測線等。分裝線預(yù)先將各大總成組裝完畢,分別運至總裝線的相應(yīng)工段,在總裝線的各對應(yīng)工段完成總成與車身的組裝,在總裝線還要完成整車組裝后的性能檢測。
2 基于實訓(xùn)教學(xué)的模擬汽車總裝線的設(shè)計定位
通過對汽車生產(chǎn)廠總裝線基本情況的分析可以看出,一條實際的汽車總裝生產(chǎn)線主要由以下幾方面元素構(gòu)成:
①空間和面積充足的車間廠房。②總裝生產(chǎn)線設(shè)備。③工段設(shè)計與布局。
由此可以看出,汽車總裝生產(chǎn)線是一個龐大的系統(tǒng)工程,在職業(yè)院校有限的條件下完全復(fù)制和效仿汽車總裝生產(chǎn)線是不切實際的。本文研究的核心不是要模擬汽車總裝線的高自動化程度,也不是要全面覆蓋實際汽車總裝線的所有環(huán)節(jié)和操作項目,而是要通過合理的設(shè)計來體現(xiàn)各類汽車總裝線的基本工段框架、典型的裝配工藝流程、主要的裝配線操作項目,實現(xiàn)裝配線常用工具的使用訓(xùn)練。因此,結(jié)合目前高職院校的實際情況,本文將研究重點放在了“基于實訓(xùn)教學(xué)”和汽車總裝線的“模擬”兩個方面。研究將不涉及實際汽車總裝線中的自動輸送設(shè)備(包括機械手等)、昂貴的裝配線專用設(shè)備和工業(yè)機器人等設(shè)備設(shè)施,也不考慮備品存儲、物流運輸、路試跑道、淋雨線等環(huán)節(jié),而是利用學(xué)校已有的和有能力購置的設(shè)備設(shè)施,采用工位固定、人員相對運動的形式進行模擬汽車總裝線設(shè)計,重點研究如下幾個方面的內(nèi)容:①進行模擬汽車總裝線的基本布局設(shè)計。布局的設(shè)計應(yīng)能在一定程度上適應(yīng)不同車型裝配工藝流程的變化要求。②工段設(shè)計。在模擬汽車總裝線基本布局的基礎(chǔ)之上,設(shè)計出能夠與實際汽車總裝線工段設(shè)置基本吻合的、可實施的工段排列組合。③進行模擬汽車總裝線設(shè)備設(shè)施的配置研究及布置設(shè)計。
3 基于實訓(xùn)教學(xué)的模擬汽車總裝線的具體設(shè)計
在上述分析基礎(chǔ)之上,結(jié)合高職院校場地和實訓(xùn)設(shè)施的實際情況,本文分別從模擬汽車總裝線的基本布局、裝配線工段設(shè)計以及總裝線設(shè)施配置及布置等三個方面進行了設(shè)計研究。
3.1 模擬汽車總裝線的基本布局設(shè)計 通過對各類汽車裝配線的調(diào)研、分析和總結(jié),本文在進行模擬汽車總裝線布局設(shè)計研究時,不僅對總裝線進行了重點研究,也對與之配套的分裝線進行了規(guī)劃布置。在滿足布局能適應(yīng)多種汽車裝配工藝流程變化要求的同時,兼顧考慮學(xué)校場地因素,最終形成了圖1所示的基本布局圖。
如圖1所示,總裝線由四個工段區(qū)組成,按直線排列,每個工段區(qū)以一個地藏式舉升機為載體(采用地藏式舉升機的目的是一方面可使車身輕松運送和放置在相應(yīng)的工段區(qū),并且方便每個工段實施裝配操作時高度的調(diào)整;另一個方面能夠最大限度節(jié)省車間的有效空間)。在總裝線四個工段的側(cè)方,對應(yīng)建有四個分裝區(qū)(數(shù)量可以根據(jù)實際需要調(diào)整),分裝區(qū)用于汽車各總成的組裝調(diào)試,之后輸送到對應(yīng)的總裝工段,完成與車身的對接與組裝。如此,形成了一個微縮版的模擬汽車總裝線。該模擬總裝線的各工段和分裝區(qū)可以靈活調(diào)整,以適應(yīng)不同車型的總裝要求。
在空間場地允許的條件下,建議車間長度不小于50米,寬度不小于20米(其中總裝線寬度為10米、通道寬度2米、分裝區(qū)寬度8米),高度視采用的吊裝運輸設(shè)備的形式而定,一般不應(yīng)低于5米。這樣可以保證總裝線的每個工段區(qū)有12.5米(長)×10米(寬)的作業(yè)空間,分裝區(qū)擁有不小于12.5米(長)×8米(寬)的作業(yè)空間。如此,1000平方米的車間既不會給學(xué)校帶來較大的負擔,也基本能夠滿足模擬汽車總裝線的實訓(xùn)需求。
3.2 裝配線工段設(shè)計 基于實訓(xùn)教學(xué)的模擬汽車總裝線可以參考具體汽車生產(chǎn)廠的總裝線布置形式進行工段設(shè)計,也可以按照一般的通用性布置形式進行工段設(shè)計。以本校汽車裝配專業(yè)為例,根據(jù)汽車裝配實訓(xùn)室的整體布局,在總裝線的工段設(shè)計上,如圖2所示,以四個地藏式舉升機為載體形成總裝線的四個工段區(qū),按裝配順序依次直線排列為:內(nèi)飾工段、底盤工段、綜合工段、檢測工段。
在內(nèi)飾工段可以設(shè)計線束安裝、內(nèi)飾板安裝、儀表臺安裝、操縱臺安裝等實訓(xùn)操作項目;在底盤工段可以安排各種油管、前/后懸架、動力總成、油箱、排氣管、車輪等部件總成的安裝操作項目;在綜合工段可以安排完成座椅、電瓶、備胎、后備箱附件、雨刷、介質(zhì)加注、車門調(diào)整、線路管路插接等實訓(xùn)內(nèi)容;在檢測工段可以根據(jù)學(xué)校具備的檢測設(shè)施開展諸如專用儀器診斷、四輪定位、四合一綜合性能檢測等一系列性能測試。
為配合總裝線的各種作業(yè)項目,在總裝線四個工段的側(cè)方,依次對應(yīng)建有五個分裝區(qū),分別是:內(nèi)飾件分裝區(qū)、動力總成分裝區(qū)+底盤分裝區(qū)(共同與底盤工段對應(yīng))、其它附件存放區(qū)、工具間。在此需要說明的是,動力總成分裝區(qū)和底盤分裝區(qū)的布置是相鄰且相互貫通的,這樣設(shè)計主要是因為目前乘用車多以前置前驅(qū)動為主,發(fā)動機和變速器總成組裝完畢后需要裝配到前橋總成上之后,再作為一個整體安裝到車身,所以這兩個分裝區(qū)要共同對應(yīng)總裝線的底盤工段;其它附件存放區(qū)主要為總裝線上的綜合工段的裝配項目提供物資供應(yīng),而工具間主要用于存放總裝線各工段需要使用的工具,并重點為檢測工段提供檢測用的設(shè)備設(shè)施。
3.3 設(shè)備配置與布局 為能模擬實現(xiàn)汽車總裝線的整體運行,滿足必要的實訓(xùn)項目的實施,經(jīng)過對實際汽車裝配線所用設(shè)備類型及功用的深入研究,結(jié)合本校汽車裝配實訓(xùn)室的實際條件,確定了模擬汽車總裝線所用的基本設(shè)備,具體如下:①吊裝及搬運工具。汽車總裝線是一條龐大的傳送線,輸送設(shè)備是保證汽車總裝線正常工作的最基本保障。由于受場地及資金所限,故采用人工吊裝及搬運方式來完成汽車及部件的傳送:在車身傳輸方面,我們采用了體積小巧、易于操作的小型移動龍門架吊車來實現(xiàn)車身的吊裝(見圖2),采用車身臺車完成車身的運輸,臺車能夠從舉升機平臺內(nèi)側(cè)通過,以保證車身可以被順利輸送到下一個工段。②升降工具。在總裝線的每個工段,都裝有一臺地藏式舉升機,以用于每個工段部件和總成裝配時將車身升降至合適的高度位置;在總成傳輸方面,主要采用液壓搬運車;在實施總成升降作業(yè)時,主要采用液壓升降移動平臺車、堆高叉車、發(fā)動機小吊、液壓升降托架等設(shè)備。③裝配工具。為實現(xiàn)模擬汽車裝配線真實的操作,我們配置了裝配線上普遍使用的氣動工具、電動工具及機械式裝配工具,并配套在模擬總裝線各工段兩側(cè)的墻壁上安裝了氣源接口、拉伸式電源插排及照明用工作燈(見圖3)。④加注工具。可以配置自動變速器油加注機、制動液加注機、轉(zhuǎn)向油液加注機、空調(diào)制冷劑加注機等價格相對適中的加注設(shè)備來滿足必要的實訓(xùn)操作項目的要求。⑤檢測工具。如果學(xué)校條件允許,可以在檢測工段的位置配置四輪定位儀和四合一檢測線,這樣基本能夠滿足對下線汽車性能檢測的各種要求,如果沒有條件,配置專用檢測儀器及通用型檢測儀器來進行整車檢測工段的各種檢測項目也是很有必要的。
4 結(jié)語
本文主要是結(jié)合本校的實際情況對面向?qū)嵱?xùn)教學(xué)的模擬汽車總裝線的設(shè)計進行有益的探索,并不是一定之規(guī),譬如,如果條件允許,可以將吊裝運輸工具改為天車(如圖4所示),也可以對總裝線的工段數(shù)量和順序以及分裝線的數(shù)量和功能進行重新設(shè)計劃分。由于各院校實際條件的差異,本文所設(shè)計的方案必然會存在這樣或那樣的不足,謹以此方案作為“引玉”之石,能夠從中有所啟發(fā)就實現(xiàn)本文研究的意義了。
參考文獻:
[1]唐曉軍.汽車企業(yè)車間的安全管理[J].汽車工程師,2013(06).
關(guān)鍵詞:機電設(shè)備;故障檢測;解決方法
機電一體化,又稱機械電子工程,是機械工程與自動化的一種,是將機械、電子、信息等多種技術(shù)有機結(jié)合在一起,并綜合運用到現(xiàn)實生活中。從近年機電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試項目國賽考核走向來看,機電設(shè)備的調(diào)試所占比重越來越大,該賽項的PLC程序基本上都給定了,考核的重點是設(shè)備的裝配能力及設(shè)備運行故障的排除,這也符合目前我國工業(yè)發(fā)展趨勢對學(xué)生能力的要求。然而,機電一體化設(shè)備故障檢測對中職學(xué)生有一定難度。機電一體化設(shè)備不同于機械設(shè)備故障那么單一,它的構(gòu)成比較復(fù)雜,包含了機械故障、電路故障、氣路故障、電氣設(shè)置故障、編程問題等。學(xué)生對解決機電一體化設(shè)備故障常常表現(xiàn)的非常茫然、慌亂、無從下手,多數(shù)學(xué)生會將排點放在程序和插線上,隨意進行程序更改,或者更換插線進行故障排除,造成本來運行無故障的部分也出現(xiàn)了問題?;谶@樣的現(xiàn)狀,筆者根據(jù)近年指導(dǎo)國家級、省級技能大賽的經(jīng)驗,以亞龍YL235A光機電一體化實訓(xùn)設(shè)備為例,總結(jié)出機電一體化設(shè)備故障快速檢測方法。以下筆者將從氣路故障的檢測與排除、電路故障的檢測與排除和變頻器故障檢測與排除三方面進行闡述。
一、氣路故障的檢測與排除
機電一體化設(shè)備氣動元件是整個實訓(xùn)裝置的最終執(zhí)行部分,包括機械手臂和傳送帶推料氣缸,分別由氣缸和氣馬達驅(qū)動,氣動系統(tǒng)故障的排除也比較容易。對于氣路的檢測,學(xué)生首先要檢查供氣總閥是否打開,氣壓是否達到規(guī)定壓力,氣路中有無漏氣現(xiàn)象。如果以上檢查都沒有問題,再檢查各節(jié)氣閥的打開程度,為了方便調(diào)試,學(xué)生可以將各個節(jié)氣閥開度調(diào)到最大;其次,學(xué)生要根據(jù)各機械部件的運行速度,再逐個調(diào)節(jié)節(jié)氣閥開度,以達到理想的運行速度;最后,學(xué)生要檢查執(zhí)行元件與電磁閥的一一對應(yīng)是否混亂,具體操作可用手按動電磁換向閥頂部的手動按鈕,觀察各種氣動元件的執(zhí)行是否對應(yīng)正確。[1]
二、電路故障的檢測與排除
電路故障是硬件故障中較難排除的,可以分為靜態(tài)故障和運行故障。
(一)靜態(tài)故障的檢測靜態(tài)故障是指設(shè)備在上電后還未運行時表現(xiàn)出的故障,主要體現(xiàn)在各種傳感器上。如果在設(shè)備上電后所有傳感器電源燈未亮。這時,學(xué)生只需檢測實訓(xùn)臺24V供電電源是否有故障。如果電源保險管已經(jīng)燒壞,則可以肯定線路中存在短路。對于這個故障,學(xué)生要觀察實訓(xùn)臺插線,看有無明顯的插線錯誤,如果沒有,可將萬用表調(diào)到歐姆檔,逐段檢測短路點。如果電源和保險管都是好的,則需要檢測線路中是否存在斷路,學(xué)生可以將萬用表調(diào)到直流50v檔逐段查找故障點。如果僅僅是個別傳感器電源燈不亮,可以用萬用表表筆直接給傳感器供電,如果電源燈可以亮,則存在線路斷路問題,檢測線路即可;如果依然不亮,則考慮傳感器損壞,更換傳感器即可。[2]
(二)運行故障的檢測運行故障是指設(shè)備在運行中表現(xiàn)出的故障,主要表現(xiàn)為傳感器無輸出信號和執(zhí)行元件無動作。如果傳感器電源正常,學(xué)生只需調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度或調(diào)節(jié)傳感器安裝位置即可解決。如果是執(zhí)行元件無動作,且PLC輸出信號正常,可將萬用表表筆一端插在電源模塊24V+端子上,另一端直接給執(zhí)行元件供電,檢測執(zhí)行元件是否動作,如果這時有執(zhí)行動作,則證明執(zhí)行元件無損壞,是線路供電問題,可依據(jù)前面介紹的方法進行解決。如果對應(yīng)的PLC輸出點位無輸出指示,則要檢查PLC程序及PLC有無損壞。[3]
三、變頻器故障檢測與排除
變頻器故障的主要體現(xiàn)是變頻器無輸出。解決此類故障首先要關(guān)閉PLC電源,學(xué)生可以用變頻器模塊面板上的手撥開關(guān)進行手動給信號,并觀察運行情況。如果可以正常運行,這時打開PLC,觀察PLC面板上相對應(yīng)的變頻器控制點位有無輸出,如果PLC的相應(yīng)點位有輸出,可以判斷出故障出現(xiàn)在PLC與變頻器之間的接線上,檢查線路進行故障解決;[4]如果PLC的相應(yīng)點位沒有輸出,則是編程問題,需要檢查PLC程序。如果手動給信號變頻器依然無輸出,可將萬用表撥到交流500V檔位,依次檢測變頻器輸入端子U、V、W各相線電壓是否正常,如果正常,可判定為變頻器設(shè)置問題或變頻器損壞。[5]
關(guān)鍵詞:電子技術(shù)實訓(xùn)“六步”教學(xué)法教學(xué)改革實踐
《電子技術(shù)實訓(xùn)》是電工電子技術(shù)專業(yè)的核心課程,該課程是一門實踐性很強的課程,其實踐內(nèi)容占總課程學(xué)時數(shù)的70%以上。通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生達到能夠認識和檢測常用電子元器件,會設(shè)計簡單電子產(chǎn)品,會焊接和安裝小型電子電器產(chǎn)品,會調(diào)試和維護小型電子系統(tǒng),操作現(xiàn)代化電子產(chǎn)品制造設(shè)備的能力。
該課程實施教學(xué)改革以來,取得了良好的教學(xué)效果,現(xiàn)對該課程的教學(xué)改革總結(jié)如下:
一、課程內(nèi)容總體設(shè)計
通過對電子技術(shù)實訓(xùn)技術(shù)崗位的調(diào)研分析,得出實際崗位要求,結(jié)合課程教學(xué)大綱,總結(jié)出本課程的三個目標。
知識目標:了解電子技術(shù)實訓(xùn)的基本過程和電子產(chǎn)品制作的基本方法,掌握電子新電路和新元器件及先進的電子產(chǎn)品的制作工藝。
能力目標:掌握單、雙面印制電路板的設(shè)計制作及表面安裝電路設(shè)計制作的技能。能從事電子類產(chǎn)品的生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗、計劃管理、調(diào)試維修以及電子產(chǎn)品的輔助設(shè)計與開發(fā)。
素質(zhì)目標:具備良好的職業(yè)道德、規(guī)范操作習(xí)慣、信息獲取能力、良好的職業(yè)行為、團隊協(xié)作精神和語言表達能力。
對三種目標進行歸納,以3個電子產(chǎn)品為載體,以電子技術(shù)實訓(xùn)流程為主線選取教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計出3個學(xué)習(xí)項目,根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)開發(fā)出相應(yīng)的能力訓(xùn)練項目。將綜合素質(zhì)細化,與能力訓(xùn)練項目相對應(yīng)。其對應(yīng)關(guān)系如表1所示。
二、教學(xué)單元設(shè)計
1、《工作任務(wù)單》及《學(xué)習(xí)工作單》設(shè)計
一個《工作任務(wù)單》對應(yīng)一個教學(xué)單元,將每個學(xué)習(xí)任務(wù)以《工作任務(wù)單》的形式出現(xiàn),使學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)過程如同在工作崗位的工作過程?!豆ぷ魅蝿?wù)單》包含教學(xué)方案、問題闡述、任務(wù)布置、學(xué)習(xí)評價四個部分。
教學(xué)單元設(shè)計中的教學(xué)步驟、教學(xué)方法及教學(xué)手段如表2所示。
學(xué)習(xí)工作單是學(xué)生在實踐完成后,對各知識點、技能點的回顧,需要以作業(yè)的形式上交。
2、教學(xué)步驟、教學(xué)方法及教學(xué)手段
學(xué)習(xí)任務(wù)的教學(xué)實施采用8節(jié)課連排,這樣有利于完整工作過程的完成及教學(xué)資源的充分利用。將學(xué)生4~5人組成一個小組,在每一個學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生以小組形式在實訓(xùn)室團結(jié)協(xié)作,共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
三、教學(xué)實施
該課程采用基于工作過程的“六步”教學(xué)法,實施“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)。
1、任務(wù)布置
教師布置學(xué)習(xí)任務(wù),下發(fā)工作任務(wù)單。通過實物、圖片、現(xiàn)場錄像等,展示該任務(wù)的目的和意義。
2、相關(guān)知識講解
通過講演結(jié)合、學(xué)做結(jié)合、討論互動等教學(xué)方法,將課程中相關(guān)知識點、技能點傳授給學(xué)生,熟悉教學(xué)設(shè)備,使學(xué)生獲取并掌握所需的理論及實踐知識。
3、工作方案制定
在計劃與決策階段,學(xué)生小組通過討論、查找資料等方式,設(shè)計工作方案,列寫工作計劃表。
4、任務(wù)實施
學(xué)生以小組的形式按照工作計劃表中的內(nèi)容進行任務(wù)實施。學(xué)生設(shè)計并制作印制電路板,在生產(chǎn)流水線上模擬實際生產(chǎn)程序(包括生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理、質(zhì)量監(jiān)控、物料管理)進行電路的焊接調(diào)試,完成電子產(chǎn)品的制作。教師對學(xué)生的任務(wù)實施情況進行全過程的考核。
5、成果展示
任務(wù)完成后學(xué)生小組制作PPT進行成果匯報。
6、產(chǎn)品檢驗與點評
任務(wù)完成后,教師對學(xué)生做出的產(chǎn)品進行檢驗,包括電路設(shè)計檢驗、電路板性能檢驗、電子產(chǎn)品質(zhì)量檢驗等。最后,教師針對學(xué)生的整個制作過程,點評學(xué)生任務(wù)的完成情況,包括電子產(chǎn)品的設(shè)計及制作、儀器設(shè)備的操作、團隊協(xié)作及語言表達情況。
四、考核方案設(shè)計
本課程實踐性、應(yīng)用性比較強,所以要加強過程性考核,考核項目包括學(xué)生自評、教師對小組評價、教師對個人評價及作業(yè)考核。
學(xué)生的綜合成績由過程考核成績和作業(yè)考核成績兩部分組成,如下所示:
綜合成績=(學(xué)生自評20%+教師評學(xué)生30%+教師評小組50%)÷學(xué)習(xí)任務(wù)總數(shù)(n)×70%+作業(yè)考核30%
五、課程特色
1、以電子技術(shù)實訓(xùn)技術(shù)崗位開發(fā)課程教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)電子技術(shù)實訓(xùn)技術(shù)崗位的生產(chǎn)流程和教學(xué)大綱的要求,開發(fā)出體現(xiàn)電子產(chǎn)品制作新工藝和新技術(shù)的學(xué)習(xí)任務(wù),并增加安全用電常識、質(zhì)量控制及經(jīng)濟成本內(nèi)容,將其融合貫穿到學(xué)習(xí)任務(wù)中。
2、操作能力強
每個學(xué)習(xí)任務(wù)自始至終都需要學(xué)生按照生產(chǎn)工藝流程從簡單到復(fù)雜的順序,親自動手完成。
3、教學(xué)方法創(chuàng)新
實施以電子技術(shù)實訓(xùn)流程為主線的基于工作過程的“六步”教學(xué)法。教學(xué)組織以行動為導(dǎo)向,以學(xué)生為中心,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
六、教學(xué)效果
1、學(xué)生通過學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí),自制出3個電子產(chǎn)品。學(xué)生自制電子產(chǎn)品的裝配調(diào)試成功,使學(xué)生獲得極大的成就感。
2、學(xué)生通過自制電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,提高了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)造能力,培養(yǎng)了學(xué)生的安全意識、質(zhì)量意識、環(huán)保意識和自主學(xué)習(xí)的意識,增強了學(xué)生就業(yè)競爭能力和社會適應(yīng)能力,為直接上崗打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻:
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