高职机电一体化专业机电综合实训教学模式的实践与探索

高职机电一体化专业机电综合实训教学模式的实践与探索李湘伟1周文玲1黄伟明2 (1广东轻工职业技术学院,广州，510300；2广东自动化与信息技术转移中心，广州，510630)摘要：文章简要阐述高职院校机电一体化专业机电综合实训的重要性。重点介绍了利用机电一体化技能竞赛的形式创新机电综合实训教学模式的实践。对有效实施机电综合实训所需要的条件进行了有益的探索。关键词：高职机电一体化；机电一体化技能竞赛；机电综合实训；教学模式 中图分类号：G642The Practice and Exploration on Teaching Modes of Electromechanical Trainingin Senior Professional Mechanotronics SpecialityLi Xiangwei1 Zhou WenLin1 Huang Weiming2(1.Guangdong Industry Technical College;2.Guangdong Automation and Information Technology Transform Center)Abstract：This paper describes the importance of electromechanical training in senior professional mechanotronics speciality.Then ,the paper especially introduces the practice on teaching modes of electromechanical training based on the form of mechanotronics skill contest. At last,the paper discusses the necessary condition of practice on electromechanical training.Key words: senior professional mechanotronics speciality; mechanotronics skill contest; electromechanical training; teaching reform一机电一体化专业机电综合实训的重要性机电一体化专业培养的是具有机电一体化技术基础理论和专业知识，能从事机电一体化设备管理、应用、营销和技术服务工作等一线需要的高素质高技能人才，即毕业生要具备机电一体化技术综合职业技能。实训是培养学生职业技能的重要手段，但目前部分高职院校的机电一体化专业学生缺乏机电综合实践技能和职业素养的系统性培训。机电一体化技术是一个系统工程，很多学生在毕业后往往只经过机械或电气技术的专项实训，无法满足一些需要机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求；还有一些学生缺乏职业素养，缺乏职业道德和团队合作精神，跳槽频繁。但是如何培养学生的机电一体化综合职业能力，令很多高职院校十分头疼。原因在于部分高职院校的培养模式还不能完全适应行业的职业要求缺乏良好的行之有效的机电综合实训模式。因此，随着职业技术教育改革的深化，在高职机电一体化专业教学中，有必要创新实训教学模式，强化机电综合实践技能和职业素养的培养，提高实训的效果。二机电综合实训教学模式的创新与实践笔者是从事机电一体化专业理论和实践教学的专业教师，同时负责机电一体化专业的教学管理工作，从2004年开始，曾多次带队学生参加全国性、市级、校级的机电一体化技能竞赛，对机电一体化技能竞赛的设备和赛制比较熟悉，也强烈体会到技能竞赛对参赛学生机电一体化知识综合运用能力良好的训练效果。在征得学院、系各级部门同意下，尝试创新实训教学模式，在机电一体化专业051班的第四学期末增加机电综合实训，地点移至我院与广东省自动化与信息技术转移中心共建的气电液电综合控制实训室，利用这里的机电一体化实训设备，创造一个类似真实工作气氛的实训环境，采用机电一体化技能竞赛的方式来训练和培养学生的机电综合职业技能。所谓机电一体化技能竞赛，一般以国际技能大赛机电一体化项目为背景，利用先进的机电一体化器材（比较典型的是德国Festo公司生产的MPS模块化生产系统），建立类似真实的工作任务，要求参赛学生以组为单位，在规定的时间内需完成以下类似工作：对工作站进行功能分析，根据技术文档的要求完成机械联接、电路联接、气路联接和PLC I/O 接口联接等，并根据工作要求，编写PLC程序，并调试整个机电气系统确保工作站设备功能正确。它考查选手在机械、电气、气压传动方面的综合实践技能和职业素养，同时竞赛紧张气氛所带来的“压力环境”也为选手们在今后的工作生活中面对突发情况提供了准备。本次实训采用的主要实训设备气动机械手是我院去年组织机电一体化技能竞赛用设备，在铺有铝合金面板的工作台上，通过可拆卸的联接方式，如：螺钉、螺栓、法兰、快速接头等，将各种气缸、磁性传感器、气管、电缆元件联接，组装成一个可以独立动作的机械手，动力源为压缩空气，传动方式为气压传动，检测元件为磁性传感器，执行元件为各种气缸，通过旁边一个三菱PLC控制柜，按要求通断电磁阀来控制各气缸动作，机械手有五个自由度，可以完成手臂旋转、手臂前伸、手腕升降、手腕旋转、手指夹紧等动作。所有机械、气动、电气元件都为工业标准元件，安装方式也按照工业规范，如：气缸的联接、传感器的安装、气管和电缆的联接、走线和扎线的方式、线号的标注等等。PLC控制柜为独立部件，通过插头电缆和工作台的端子排相联接。本次实训时间为5天，要求实训学生3人为一组，在规定的时间内，按照实训指导书和实训任务书的要求，完成两个实训项目：双气缸的顺序动作和气动机械手的顺序动作。实训任务书中有实训项目所要求的机械安装图纸、气路图、机械手（双气缸）的动作顺序、工业安装规范、职业素养以及详细的打分标准。实训的安排也是由易到难，第1、2天进行双气缸项目，让同学们熟悉实训要求，培养和训练基本技能，第3、4天进行较为复杂的气动机械手项目。本次实训还训练和考查每组学生在实训过程中的职业素养，如：实训期间不能离开岗位、正确的使用工具、安全操作、正确摆放工具、整理杂物、清理工位等。每组同学实训中需要带电、带气调试时，需请示指导老师。完成项目，举手报告老师，记下完成时间。实训时间结束，所有小组停止动作，由实训老师对每组实训结果现场演示、点评、打分。最后一天各组同学按照正规机电一体化技能竞赛赛制展开竞赛，检验同学们的实训效果，评定成绩。整个实训过程采用“诱思探究教学法”，诱导是教师完成的，而对整个工作任务的思考、探索、研究、进行则由每组学生完成。老师监控整个实训过程，尽量发挥同学们的积极性，通过技术资料让每组同学明白工作要求和规范，通过不断的公开点评，评出名次，让每组间形成竞争，让大家认识到不足，不断改进和提高。最终全部学生都顺利完成了本次实训所要求的任务。在实训后同学们所写的实训报告中，几乎每个同学都有较为深刻的感受和收获。邓捷勇同学说：本次实训使我的理论与实践得到了很好的结合，既掌握了机电气一体化应用技能，同时也让我体会到工作必须耐心、细致、吃苦耐劳，一步编程错误或一条导线接线错误，都会导致设备误动作或无动作；团队合作的重要，在此次实训中更突出，有了团队的互相帮助，才能达到良好的结果。张永富同学说：本周实训过得很紧张、深刻，有辛酸又有收获，使我体会颇多；以前对机电一体化技术这个专业认识比较肤浅，通过本次实训，将理论与实践相结合，形成一个系统的综合应用，深刻理解了机电一体化的概念和含义；在实践过程中，要求我们在每一个步骤和环节都要保持严谨认真的态度，从设计PLC程序到连接气路和电路都要认真对待，而且在连接之后还要认真调试，使机械运作平稳、良好，等一切工作做好后，等待老师的检查打分，这一切都好像使我们置身于工厂一样，体会到了真正的工作环境。这样的感想和体会还有很多，大家希望在今后的实训都能采用类似的方式，这说明本次实训不但提高了同学们的机电综合技能，而且使他们的职业素养（如：工作态度、团队合作能力）有了提高，达到了实训的目的。三有效实施机电综合实训的必要条件 在实训中，笔者特别邀请了广东机电职业技术学院的相关专业老师进行现场观摩指导，笔者和他们以及广东省自动化与信息技术转移中心的行业专家进行了实训教学模式的探讨，大家一致认为改革机电综合实训教学模式的必要性，认为要做好此类的实训，达到良好的效果，需要具备以下几个条件：1）需要有符合行业现状、技术先进的机电一体化实训设备和实训环境。为培养学生真正的职业技能，一定要选择真实的或类似真实的机电一体化实训设备，如本次实训所采用的气动机械手，专门为机电一体化技能训练而设计，其结构组成、检测方式，传动方式、控制方式、执行方式完全和真实设备一样，部件全部采用工业标准元件，安装和调试也符合工业规范，为满足实训要求，每台机械手配有编程电脑一部和安装工具一套。只有职业化的设备，才可能培养出职业化的人。 2）采取类似真实工作氛围的实训教学模式。如本次实训采用机电一体化技能竞赛的方式，让学生分组，在规定的时间内，完成实训项目。这就相当于给一个班组一个工作任务，让其按照安装图纸和工作要求完成产品的安装与调试，实训结果就是一台真实的设备。由于具备一定的工作量，组与组之间有竞争，相当于形成了劳动竞赛。工作的压力要求本组同学进行分工，互相帮助，互相配合，便形成了紧张、进取、互助、团结的工作氛围，让同学们在实训中既锻炼了机电综合职业技能，也切身体会到职业素养的重要性。 3）制定符合真实工作要求的、严格的考核办法。本次实训总评成绩由平时成绩、项目成绩、实训报告成绩三部分组成，其中项目成绩占60，平时成绩和实训报告成绩占40。项目成绩包括：项目结果的正确分、完成项目的时间分、完成项目过程中的职业素养分等等。为体现类似真实的工作任务要求，评分标准完全采用工业标准和规范，在实训前以书面的形式发给大家，在全部小组项目完成后公开点评、打分，让同学们在项目评分中，体会到将来的工作要求，促使他们在今后的学习和工作中以职业标准来严格要求自己。4）需要实践经验丰富的专业教师。由于要培养学生的职业技能，要求指导老师既具备专业知识，同时具备良好的操作实践技能，对机电一体化工作岗位的要求、行业标准和规范要非常熟悉。由于机电综合实训要求指导学生机械和电气两个领域的技能，需同时配备机械和电气指导老师各一名，如果指导老师具有交叉的知识结构就更好。参考文献： 1 钟波, 陈容, 冯云. 高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索J. 职教论坛 , 2006,062 韩培庆高职教育实践教学模式改革的思考J. 职教论坛.2006.63 何龙,祁传琦, 项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用J. 成都航空职业技术学院学报 , 2005,(04) .4连香姣. “机电一体化系统设计与综合实验”的改革与实践J.机电工程技术.2006.95董启广,张玉民.电工电子实训教学模式的研究与实践J. 北京工业职业技术学院学报.200