光機電一體化裝置在實(shí)訓課程中的應用與分析

隨著(zhù)國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強國戰略。作為為實(shí)現制造強國輸送新鮮血液的職業(yè)院校，也在積極探索如何培養適合國家發(fā)展需要的技術(shù)人才。

"機電設備裝調技術(shù)"是江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院五年制高等職業(yè)技術(shù)教育機電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心課程之一。學(xué)生通過(guò)對課程的學(xué)習，了解了機電設備裝調技術(shù)的相關(guān)知識，具備常用機電設備的安裝、調試和維護保養能力。YUY-23型光機電一體化設備作為一個(gè)項目整體出現在歷年的全國職業(yè)技能大賽中，并以其*的優(yōu)勢和特點(diǎn)，逐漸成為各職業(yè)學(xué)校機電設備裝調實(shí)訓室中的*設備。本文將以"機電設備裝調技術(shù)"實(shí)訓課程為例，闡述如何利用一些信息化技術(shù)手段來(lái)更好地指導學(xué)生。

1 信息化手段在課程教學(xué)過(guò)程中的應用

1.1 機械裝配

1.1.1 存在的問(wèn)題

機械裝配部分的教學(xué)主要通過(guò)實(shí)習操作讓學(xué)生掌握機械零配件裝配結構、裝配工藝等知識。對于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，如果教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有有效的指導和其他教學(xué)手段作為輔助的話(huà)，首先會(huì )導致學(xué)生不清楚裝配所需要的零部件數量和分類(lèi)，在裝配過(guò)程中會(huì )出現零部件不全，到處找零部件的現象。其次，學(xué)生在組裝前，沒(méi)有充分理解、分析裝配圖，存在盲目施工的現象，zui后導致安裝尺寸對不上，后續零部件無(wú)法正常安裝等現象。

1.1.2 信息化技術(shù)手段的應用

為了讓學(xué)生清晰地了解機械裝配過(guò)程，避免出現上述過(guò)程中的問(wèn)題，任課教師需要提前準備好相關(guān)技術(shù)資料。

首先，教師在課前要結合項目給出機械裝配學(xué)習任務(wù)書(shū)（包括任務(wù)描述、學(xué)習目標、課程要求等），讓學(xué)生可以清晰地知道本次項目所要完成的任務(wù)、達到的目標。

其次，教師應根據機械裝配，使用平臺提供的助學(xué)軟件進(jìn)行"輔助學(xué)習"（點(diǎn)擊并演示，如圖1-2 所示）。學(xué)生可以通過(guò)點(diǎn)擊熱點(diǎn)區域，了解設備基本組成，在線(xiàn)體驗設備運行全景動(dòng)畫(huà)和360 度展示，并隨時(shí)了解各模塊的組成結構。在了解了模塊結構的情況下，學(xué)生通過(guò)觀(guān)看全國技能大賽獲獎選手的組裝視頻，了解機械組裝的準備工作、組裝順序、組裝過(guò)程、組裝工藝等要求，使學(xué)生對設備的組裝有一個(gè)清晰的認識。

圖1 助學(xué)軟件圖                        2 動(dòng)畫(huà)演示

zui后，教師引導，學(xué)生自主學(xué)習，兩人一組分組討論實(shí)現的方法及步驟。期間教師要不斷地巡視和指導學(xué)生進(jìn)行操作，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題，引導解決問(wèn)題。

1.2 電氣裝配

1.2.1 存在的問(wèn)題

完成YUY-23 機電一體化設備的"骨架"裝配完成之后，一個(gè)很關(guān)鍵任務(wù)就是完成"器官"即控制單元的安裝。如果對電氣設備的結構原理不清晰，電氣控制部分不能順利地完成，設備則無(wú)法正常啟動(dòng)，甚至會(huì )發(fā)生事故，導致設備損壞。所以電氣部分的裝配顯得尤為重要和謹慎，特別是警示燈的安裝接線(xiàn)，育仰23光機電一體化設備上的警示燈共有5 條引出線(xiàn),在設備上的警示燈接線(xiàn)時(shí),公共端引出線(xiàn)大部分是懸空不接線(xiàn)的。

1.2.2 信息化技術(shù)手段的應用

教師首先在課前準備好任務(wù)書(shū)等學(xué)習資料上傳至課程學(xué)習，讓學(xué)生通過(guò)預習知道課程學(xué)習的內容及要求，然后讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示及學(xué)習常用電氣設備的工作原理，初步掌握電氣設備的結構及工作原理，對設備的工作過(guò)程有一個(gè)清晰的認識，在完成學(xué)習之后，通過(guò)闖關(guān)游戲，來(lái)檢驗學(xué)生的學(xué)習成果，只有通過(guò)了闖關(guān)游戲才能進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節。對于沒(méi)有*掌握的學(xué)生，需要學(xué)生重新學(xué)習并完成闖關(guān)游戲。在完成和檢驗學(xué)生的電氣設備結構及工作原理的情況下，下一步就要學(xué)生要根據任務(wù)書(shū)要求，通過(guò)仿真接線(xiàn)軟件（見(jiàn)圖3）和交互式課件的學(xué)習，對系統所用到的電氣控制提供接線(xiàn)輔助，只有當學(xué)生的接線(xiàn)測試*正確，系統給出提示后，方能進(jìn)行下一步操作。而后學(xué)生使用安全插線(xiàn)完成系統的電路裝調。通過(guò)游戲接線(xiàn)環(huán)節、仿真接線(xiàn)軟件、交互式課件能zui大限度地保證學(xué)生對電氣原理的理解，同時(shí)提高電氣接線(xiàn)的準確率。

圖3 仿真接線(xiàn)
1.3 氣動(dòng)裝配

1.3.1 存在的問(wèn)題

在YUY-23 光機電一體化設備上，搬運機械手、物料的分揀系統采用氣動(dòng)控制形式。在平時(shí)的上課過(guò)程中，教師時(shí)常會(huì )發(fā)現學(xué)生對氣動(dòng)元器件的結構及工作原理不清楚，所以學(xué)生不明白搬運機械手或者物料分揀系統是如何工作的。

1.3.2 信息化技術(shù)手段的應用

針對上述問(wèn)題，任課教師可以上傳學(xué)習任務(wù)書(shū)到課程學(xué)習，并上傳視頻、動(dòng)畫(huà)資料，讓學(xué)生學(xué)習氣動(dòng)元器件的結構及工作原理，在了解氣動(dòng)元器件結構及工作原理之后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習FESTO 仿真軟件（見(jiàn)圖4），通過(guò)仿真，學(xué)生不僅能清晰直觀(guān)地感受氣路的工作過(guò)程，而且通過(guò)修改參數，還能發(fā)現更多不同類(lèi)型的氣路原理，從而進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識的系統性，突破了項目教學(xué)的難點(diǎn)。

圖4 FESTO仿真軟件