光機電一體化實訓考核裝置的教學探索

YUY-23 型光機電一體化實訓考核裝置既包含了機電一體化專業(yè)所涉及的基礎知識、專業(yè)知識和基本的機電技能要求，也體現了當前先進技術在生產實際中的應用。它為學生提供一個典型的、可進行綜合訓練的工程環(huán)境，為學生構建了一個可充分發(fā)揮學生潛能和創(chuàng)造力的實踐平臺。在此平臺上可實現知識的實際應用、技能的綜合訓練和實踐動手能力的客觀考核。

1、問題的提出

如上所述，該設備在服務于地區(qū)經濟社會發(fā)展和提高學生的綜合職業(yè)素質方面是頗有裨益的。然而在教學當中，卻存在著下列困難：

1）該設備的知識涉及面廣，綜合程度高

YUY-23 型光機電一體化實訓考核裝置涉及到光學傳感器、機械原理和拆裝、液壓傳動，PLC 編程、調試，觸摸屏畫面設計、調試等方面的知識，需要學生跨專業(yè)學習。而對于中職學校的學生而言，因其文化基礎知識不足，因而學習難度較大。

2）學生層次參差不齊，難以兼顧

我們在教學實踐中發(fā)現：學生在學習的過程中，由于基礎知識的差異，學習能力方面的差異，對專業(yè)愛好的差異等原因，導致學生在學習的過程中，拉開的差距較大。

3）設備數量有限

由于光機電一體化實訓考核裝置的價格較貴，在設備購置時，數量往往不多。如何用好有限的設備，也是擺在教學中的一個問題。

2、教學實施過程

針對上述情況，我們采取了如下教學措施：

1）仿真軟件教學

我在光機電一體化設備的教學中使用了如下仿真軟件：

（1）FX-TRN-BEG-CL 仿真軟件

該軟件為三菱系列的PLC 仿真軟件，其設有初級、中級和挑戰(zhàn)三個檔次，學生可以根據自己學習的進展情況決定采用哪一個項目練習。該軟件實現了分層教學，可以兼顧不同層次的學生開展學習。其項目有交通燈、傳送帶、自動門、舞臺裝置和自動生產線等，相關知識有光、機、電和傳感器等內容。

（2）GX Developer8.34L-C1 仿真軟件

該軟件既可以實現軟件仿真，也可以和觸摸屏仿真軟件實現軟硬結合的仿真。該軟件仿真功能啟動后可以根據教學和學習的需要，用鼠標來控制所需觸點的接通和斷開，便于觀察梯形圖的實際運作情況。如輸入、輸出軟繼電器，定時器、計數器和輔助繼電器等的觸點動作情況，便于調試梯形圖程序，當然也便于開展PLC構成的系統(tǒng)的維修工作。

（3）GT Simulator2 仿真軟件

該軟件既可以實現硬件仿真，如按鈕、指示燈、儀器、儀表、動畫構件等仿真。我們可以根據項目要求，設計控制面板，利用仿真功能，可以隨時觀察其控制效果，便于增減，修改控制面板設計，非常方便，且仿真過程具有形象、生動、逼真的效果。

（4）或費斯托的氣動仿真軟件

光機電一體化設備的搬運機械手和物料推桿要用到氣動元件，氣動元件是氣動系統(tǒng)的重要組成部分，氣動系統(tǒng)由能源部件、控制元件、執(zhí)行元件和輔助裝置組成。常見的執(zhí)行元件有：單作用氣缸、雙作用氣缸、旋轉氣缸和氣爪，常見的控制元件有：方向控制閥、流量控制閥等。

而要了解氣動系統(tǒng)的工作原理，就要借助于氣動仿真軟件，模擬其真實的運動情景，才便于開展教學。

對于實際的氣動元件，由于構造方面的原因，即使是用實物教學，也不易觀察到元件的工作情況。而采用仿真軟件，就便于解決這個問題，而且代價較低。若要采用實物教學，可采用透明的氣動元件，這樣才便于觀察元件的工作過程。

2）現場教學

在自然和社會現實活動中進行教學的組織形式，便是現場教學。現場教學能提供學生豐富的直接經驗，有助于理解和掌握理論性的知識；通過實際操作，培養(yǎng)學生運用知識于實踐的能力。

為提高設備利用率，可采用分組教學。學生可分組練習PLC 編程、仿真和現場實操。為便于學生學習，可讓學生分別調試送料機構、機械手搬運結構、物料傳送機構和分揀機構。之后，再把這幾部分綜合聯(lián)調。

3）項目教學

項目教學法激發(fā)了學生的學習興趣，能夠充分調動學生的學習積極性和主動性，發(fā)揮了學生的主體作用，促進了學生自主學習。在項目教學法的實施中，可以將調試送料機構、機械手搬運結構、物料傳送機構和分揀機構作為4 個項目，而每個項目根據教學需要又可以再分為任務。

例如，在機械手搬運結構項目中，可分為機械手拆裝、液壓系統(tǒng)拆裝、梯形圖編制、傳感器調試等任務。用這種方法把項目分解，化整為零，便于學生開展學習。

4）分層教學

根據學生的實際水平實施分層教學，也是因人施教的一種具體體現。教師可根據學生的實際情況、個別差異，進行有差別的教學，做到既不能壓制學習基礎好的學生,也不能放棄學習基礎差的學生，使每個學生都能揚長避短，獲得*效果。

在項目的實施過程中，可以精心搭配學習小組的成員，把不同程度的學生安排在一個小組，而在分配任務時則針對不同的學生安排不同的任務。可以先把形象、直觀的任務給學習基礎較差的學生去做，把抽象、難懂的任務給學習基礎好的學生去做，學生之間可以相互學習，共同探討，而學生之間又便于溝通，對學生的促進作用強。