机械手实训总结范文

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一、机械手背景

机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。它是机器人的一个重要分支。特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。在现代生产过程中，机械手被广泛地应用于自动生产线中，机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲倦，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到应用。

1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手。在1962年，美国联合控制公司又试制成一台数控示教再现型机械手。同年，美国机械制造公司也试验成功一种叫Vewrsatran机械手，该机械手的中央立柱可以回转、升降，采用液压驱动控制系统也是示教再现型。这两种出现在60年代初的机械手，是后来国外工业机械手发展的基础。目前，机械手大部分还属于第一代，主要依靠人工进行控制；改进的方向主要是降低成本和提高精度。对于我们维修电工高级工学习机械手来说是比较复杂的，通过我的教学和观察，发现学生的学习方法和技巧还有待提高。

二、机械手结构及工作原理

结合维修电工考证和《国家职业技能鉴定标准》要求，我校与企业联合研制出针对考证训练地模拟机械手，大概分为3个模块：（1）送料机构；（2）抓取机构；（3）分拣系统；采用电磁阀气动控制。送料机构有物料检测，当料槽有物料时，物料检测传感器会发出信号，通过程序控制电磁阀，送料气缸推出物料，等待机械手抓取；抓取机构有3个自由度的控制，每个自由度都规定初始位置，当物料放于指定位置时，机械手开始动作下降，夹紧物料；此过程需要位置传感器来检测抓取物料的精确度；取完后，机械手要放物料在分拣系统中。该系统由传送带带动，有物料检测、颜色检测、金属检测，结合企业生产实际，分拣到不同的收料处。机械手控制涉及气动、电磁阀控制、传感器检测、机械位置调整、硬件电路接线调试综合能力训练，所以学习起来比较费劲。经过3年的教学，总结出自己的一套学习方法。

三、机械手学习

对于机械手，模块化学习是很重要的，使用时要根据各个模块的功能有针对地做练习，这样学习起来会很容易上手。下面介绍模块化分步学习的方法及注意事项。

（1）对于机械手结构，我们把它分为3个模块来学习，如图1所示。供料单元、搬运单元、分拣单元；第一模块上料检测单元，此模块又可分为物料检测、推送物料、循环供料；物料检测主要用于入料口，并在需要时将料仓中物料送至抓取搬运平台，为搬运单元做好准备。在物料检测过程中需要注意调整检测传感器的灵敏度，因为这是机械手搬运过程的第一步中的第一个环节，如果这里检测出现错误就可能导致搬运单元过程的失败。此过程需要循环进行，下一次何时开始推送物料要看机械手把第一次的物料是否安全无误地搬运到指定位置，这是供料单元在程序编写过程中要注意的。

（2）搬运单元，在整个搬运系统中，此环节最为重要、复杂。涉及到机械知识、气动控制、传感器知识、PLC程序控制设计等方面的内容。在机械手搬运过程中涉及到许多传感器限位控制，每一个动作都需要传感器来检测，那么在机械手从原位开始伸出、下降、抓取、上升、旋转、下降、松开、上升、转到原位，这个过程需要调整每个电磁阀动作的先后顺序，这是首要步骤；然后需要每一动作都要准确到位，这将影响到抓取物料。如何确保物料精准的抓取，这里要分步进行。把抓取的动作分步细化，上述每个动作用传感器检测准确到位后在进行整体调试，这样可以避免在调试过程中重复调整机械手抓取的准确性。程序的编写也有多样性，根据PLC型号的不同，有不同的编写方式，这里重点说明三菱FX2N型号的PLC。大家都知道一般指令编写都是没有问题的，在注意整个机械手动作过程后一步步编写，确保每个动作完成后复位即可。与其他PLC比较拿一般指令编写无太大差别，但是要拿步进指令编写的话，这里就很简单了。三菱FX2N-PLC步进指令有个很大的好处在于它的每一步程序动作完成后，下一步不需要考虑它的复位问题，这可以大大简化了机械手搬运过程的程序量，和一般指令比起来简单了许多。

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）12-0102-02

《自动化设备及生产线》是机电一体化专业、数控专业等必修的一门课程，涉及机械技术、电子技术、计算机技术、液压气动技术、传感器技术、可编程控制技术等相关知识，是一门综合应用能力较强的课程。学生通过课程的学习，要掌握各种自动化设备及生产线的运行控制原理、安装与调试的基本技能。要想教好、学好这门课程，必须让学生将相关基础专业课的知识有机融合在一起，构建一个完整的知识体系。教师采用的教学方法不得当，就不利于学生构建完整的知识体系，往往顾此失彼，不利于培养学生的综合技能，更不能满足企业的要求。有鉴于此，在《自动化设备及生产线》课程教学过程中采用项目教学法，能够调动起学生的学习兴趣，高质量地完成教学目标，增强学生的职业技能，并逐步培养学生的辩证思维能力、综合思考与动手能力、团队合作精神、创造能力和进取精神。同时，采用项目教学法，符合职业教育“以就业为导向、以能力为本位”的基本要求，符合职业教育的培养目标。笔者拟结合实际案例，阐述项目教学法在《自动化设备及生产线》课程中的应用。

项目教学法概述

项目教学法是以典型产品为载体设计学习项目，以工作过程为线索设置课程教学过程，按照工作的相关性来组织课程的教学内容，以职业能力的形成为依据选择课程内容并以完成工作任务为主要学习目的的教学模式。项目教学法的最大特点是“以用促学”，即以任务为驱动，将工作作为课程内容的载体，实现理论知识与实践技能的有效整合，以项目为主线、学生为主体，改变以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造学生主动参与、自主协作、探索创新的教学模式。

笔者所阐述的项目教学法是在自动化柔性生产线MPS实训设备的基础上，以生产线的工作过程和工作站为依据，合理设置项目教学的各个工作任务，把理论知识与实践技能有效结合，实现自动化设备及生产线课程的一体化教学。

项目教学法的典型应用

自动化柔性生产线MPS实训设备是一种最为典型的机电一体化、自动化类产品，它是在接近工业生产制造现场基础上又针对教学进行了专门设计，强化了各种控制技术和工程实践能力。该实训设备由8个工作站组成，分别为上料检测站、机械手搬运站、工件加工站、工件分拣站、工件传输站、工件装配站、装配搬运站及立体仓库站，控制系统由西门子PLC完成，具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制，可以学习简单的基本工作站的安装与调试，也可以学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。

机械手搬运站是MPS实训设备中的第二站，主要完成将工件从上料检测站搬运到工件加工站的待料工位。下面就以机械手搬运站的安装与调试为例阐述项目教学法在自动化设备及生产线课程中的应用。

创设情境，任务引入 首先教师通过播放MPS正常运行视频，并正确操作演示MPS工作流程，学生了解柔性加工生产线加工工艺，观察机械手搬运站的工作过程，并思考如何安装与调试，通过关键问题的引入，分析该工作站的结构组成与调试方法，明确工作目标，引入工作任务。教师活动与学生活动如表1所示。

明确目标，确定任务 通过情境设计，引导学生明确工作目标，布置工作任务，并下发工作任务单。机械手搬运站的安装与调试主要涉及机械装置、气动装置、控制系统和程序调试四部分，考虑到中职学生的特点和项目主要目标，在该次课设计了两个工作任务，如表2所示。

分析任务，制定计划 学生以小组为单位开展工作，每个小组3～4人，其中1名组长，每名成员都有自己的工作角色和工作岗位，组长接到工作任务单后，根据任务要求，进行工作任务细分并制定工作计划，教师可以指导其开展工作。根据机械手搬运站安装与调试的工作要求，学生制定的工作计划如表3所示。

任务实施，互动交流 在明确工作任务和制定工作计划后，学生在组长带领下，在教师指导下，协作完成任务，教师深入到学生之中，了解学生的工作情况，指导点拨并帮助学生处理难解决的问题。学生在完成任务之后，在教师引导下对完成的项目任务中所涉及的相关理论知识进行归纳总结，互相交流，并提出知识扩展和创新之处。表5展示了机械手搬运站安装与调试的任务实施过程。

任务考核，成果展示 任务考核和成果展示，是开展项目教学活动不可或缺的一个环节，考核内容分5S管理、成果展示、项目创新和工作记录四项。各项目小组将工作成果进行汇报交流与展示，教师对展示小组进行考核和点评，同时小组间互相交流和评价。通过成果展示，小组间互相交流任务完成过程中遇到的问题、困难及解决方法、收获和体会等。教师通过小组工作任务的验收和班组成员的表现，给各小组综合评价。评价的方式在项目汇报完成以后，由教师、组长及学生个人进行评价，让学生明确在项目学习中自己的优点，更好地激发学生学习的积极性，同时了解存在的问题，完善以后的项目学习。

任务延伸，知识汇总 工作任务完成后，为了项目学习的延续，教师根据下次工作任务，让学生利用业余时间研究机械手搬运站控制系统的安装与调试和PLC程序调试等内容，并将本次课所涉及的理论知识点汇总整理，为整个机械手搬运站的安装与调试做好准备工作。

通过项目教学法在《自动化设备及生产线》课程中的应用，有效地调动了学生的学习积极性，学生变被动学习为主动学习，突出了工作任务的完成，体现了以学生为主体，教师为指导，“做中学，做中教”的教学理念，同时注重开发培养学生的职业能力、强化团队协作精神、注重工程实践能力的提高应用，最终使学生具有较强的实践动手能力、独立分析问题能力与解决问题的能力，在这个过程中形成良好的职业习惯与职业素养，为今后走上工作岗位打下坚实的基础。

参考文献：

[1]吕景泉.自动化生产线安装与调试[M]北京：中国铁道出版社，2009.

[2]李虹.如何利用项目教学法开展《自动化生产线的调试与维护》教学[J].科技信息，2009（29）.

[3]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.

[4]曾庆乐，周玲.“项目教学法”在《电气系统安装与维修》课程中的运用[J].科技信息，2010（22）.

[5]章国华.典型生产线原理、安装与调试[M].北京：北京理工大学出版社，2009.

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《机电装调技术》课程以PLC控制为主线，根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求，主要选取实现机电一体化控制的主体内容，将传感器技术、液压与气压传动结合具体的控制对象，完成机械手、机器人、电动机、自动流水线的装配与调试。本文围绕该课程教材选用、教学方法改革、实验设备更新与教学效果四方面阐述课程改革概况，总结课程改革取得的成绩，制订课程建设规划和发展方向。

一、《机电装调技术》课程改革概况

（一）校本教材编写。

编制适合本校学生的“理实一体化项目”教材，该教材的特色是基于工作工程，以行动导向为教学实施原则，课程内所有学习情境的项目都紧密联系现场或直接来源于现场研究课题及技术服务项目。例如：机械手PLC控制、送料小车自动往返系统、物料传送分拣系统、十字路通灯等项目[1]。

（二）实验室建设。

结合学校实验室建设，对课程原有实验设备进行更新和改造，采用散件自行设计、组装和制造了与三菱PLC配套的控制实训板，取代了一些内容陈旧的理论性过强的实验，使实训和学生动手设计相结合。另外添置了YL235光机电一体化培训装置、机械手控制系统、平面仓储控制系统、立体仓库系统、自动小车往返系统等多个真实工作项目模型，吻合企业需求，培育学生的职业技能。

（三）教学方法。

《机电装调技术》采用理实一体化教学模式和项目教学法，以机电一体化设备中常见的实例为情境：如电动机控制、交通信号灯控制、机械手控制等为载体和项目。在具体项目教学中突破传统教学模式，实现理论教学和实践教学高度融合，真正做到从学生实际和企业实际出发，提高教学有效性。在时间上将学习项目在不同时段内完成；在空间上将教室与实验室、实习、实训场地结合形成专业教室；在教学方式上将理论教学与实验实训融为一体，形成工作任务为导向，理论与实践有机结合的教学项目[2]。

二、《机电装调技术》课程改革取得的成效

（一）随着近几年课程改革稳定推进，《机电装调技术》课程已经形成了自身的特色。

1.教学实践与考工结合，积极组织学生技能证书考核。通过考证的督促，增加学生学习的动力和压力，使之有目标、有针对性地学习。三年级高职学生95%左右取得了维修电工中级工证书，80%的学生取得了维修电工高级工证书，形成了以职业能力和综合能力为目标的多维实践方式。

2.学校配置了YL235光机电一体化培训装置、机械手控制系统、平面仓储控制系统、立体仓库系统、自动小车往返系统等多个真实工作项目模型，以现场真实工作项目为载体，以模拟仿真型和真实工作现场为学习场所，学习与工作岗位紧密结合。

3.学校专门在各班选拔一定比例的学生成立提高班，经过专程老师辅导参加电工技能大赛。形成了学习与竞赛、学习与技术服务的实践模式，加强了学生技能训练和知识的综合运用，锻炼了学生的职业能力和综合素质[4]。

（二）《机电装调技术》课程参与精品课程申报，并顺利通过审核。

精品课程建设使学生学习突破时空限制，通过校园网络教学将学习延伸到课堂之外。将《机电装调技术》的理论教学课件、实训视频、编程软件上传到精品课程校园网站，充分利用多媒体教室和校园网络优势。

三、《机电装调技术》课程建设规划与发展方向

在今后课程建设中主要从以下几方面着手规划：

（一）重点做好课程体系和内容建设。

第一，根据专业人才培养方案，不断完善并滚动修订课程标准，编写与不断变化的课程环境相适应的配套教材，强调按工作过程编排教学内容，建立并逐步完善课程网络资源库。第二，通过对毕业生情况的跟踪调查，了解毕业生适岗能力、职业后续发展能力、技能不足之处，改进课程教学。第三，按照服务区域经济的理念，结合江苏省和长三角经济发展的特点，重建实践教学体系；加强校企合作，利用行业企业提供的资料扩充实训内容，完善实训教材的建设。

（二）进一步推进“以赛促训，以训强技”的技能强化工作。

技能大赛对加强学生技能培养、深化实践教学改革、转变教师的教学理念、构建实践教学体系及科学制定实践教学质量标准和评价体系具有很强的促进作用，要将技能竞赛作为一项常规工作，常抓不懈[4]。

（三）加强课程团队建设，深化课程改革。

加强校本培训，以老带新；落实教师进厂实践制度，为本课程培养更多“双师型”教师；有计划地安排课程主讲教师进修学习等，提高课程团队的整体水平，力争三年内将本课程建设成省级精品课程。

四、结语

《机电装调技术》作为机电一体化技术专业的核心课程，经过几年建设，在教学内容、教学手段和教学方法、学生综合实践能力和综合素质培养等方面取得了一系列丰硕成果。然而，教学改革是永无止境的，课程组老师将继续努力，巩固已取得的成果，不断进行探索，为培养适应时代、具有本专业特色的高技能应用型人才作出贡献。

参考文献：

[1]余伶俐，蔡自兴，肖晓明.智能控制精品课程教学改革研究[J].计算机教育，2010.10-10.

[2]刘玲玉.项目教学法在PLC控制及应用教学中的实施策略[J].广西教育，2011.4.

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在教学实施的过程中，体现思维过程和行动过程的完整性，以班组式组织相结合的教学组织模式，通过学生自己完整实施，按照工作过程的“五步法”――“计划决策实施检查评估”来进行教学组织，真正实现做中学、学中做。

一、制订计划、选择方案

利用多媒体现代化教育技术手段，通过Flas课件，使学生了解电镀控制形式与过程，进一步分析和掌握电镀控制要求，制订出电镀控制方案的最优计划。把电镀动画图简化，转化成图样，使学生对电镀控制由感性认识转化为理性认识。电镀结构如图1所示。

图1中，电镀控制方式是用机械手将工件搬运到电镀槽进行电镀及运到回收液槽、清水槽的。机械手的上升、下降和左移、右移是由双线圈两位电磁阀推动汽缸来实现的，当某一线圈通电，机构便单方向移动，直到线圈断电才停止在当前位置。夹紧和放松是由单线圈两位电磁阀驱动汽缸来实现的，线圈通电则夹紧，失电则为放松。设备上装有上、下限位和左右限位开关，对机构进行行程控制。

机械手的动作要求如下：对机械手的控制主要是位置识别、运动方向控制和物料是否存在的判别。它的任务是将传送带工件搬运到电镀槽、回收液槽、清水槽再回原位。机械手的左工位、右1工位、右2工位、右3工位、夹紧、松开、上升、下降都通过双线圈四位电磁阀汽缸完成，机械手的放开用单螺线管的电磁阀完成。设备上装有上、下、左、右1、右2、右3、夹紧、松开8个传感器，控制对应工步。传送带上设有一个光电开关，监视工件是否到位。

二、制作

准备电镀所需要的设备部件，进行机械设备安装检查。控制系统的设计如图2、图3所示。

1.确定输入／输出设备及I／O点数

（1）设备的输入信号。操作方式转换开关：手动、单周期、连续；手动时运动选择开关：上／下、左／右1、右2、右3、夹／松；位置检测元件：机械手上、下、左、右1、右2、右3的限位开关；无工件检测元件：右工作台无工件用光电开关检测。

（2）设备的输出信号。汽缸运动电磁阀：上升、下降、右1移、右2移、右3移、左移、夹紧；指示灯：机械手处于原点指示。据上述分析可知，PLC共需18点输入、6点输出。

2.选择PLC

该机械手的控制为纯开关量控制，所需I/O点数不多，因此选择一般的小型低档机即可。

3.完成接线和程序调试，写出总结报告

实训过程主要包括以下几项内容：电镀是通过机械手搬运物体，根据控制要求，对本项目进行设计、安装和调试；准备器件，确定硬件电路图；设计I/O口，画出状态转移图；写出指令表；用编程软件输入指令；调试运行。

三、自我检查、交流

每组学生自己检查实施方案，检查机械安装和PLC软件控制系统是否存在问题。同时与其他组讨论交流，吸取其他组设计方案的优点，并通过教师的指导，使系统设计方案最优化。

四、评估

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1.前言

自动化生产技术是一门综合性的先进制造技术学科,也是一门应用型技术学科,技术上涵盖了自动化控制技术、传感器技术、变频与伺服控制技术、气动与液压传动技术、制造工艺技术、机器人技术、计算机技术等多种学科与技术领域。近几年来,国内先后从国外引进了大量的自动化装备与生产线,但国内在这一先进制造技术领域的人才培养与实际市场需求方面一直存在很大的差距。国内高校普遍缺乏该领域的先进教学手段与培训教材,学生在学校学习阶段缺乏足够的感性认识,知识技能与动手能力与实际要求存在较大的距离。我们在吸收国外同类平台长处的基础上,结合实际自动化工程项目开发过程,设计开发了YL-335B型机电一体化教学实训平台,尽可能将实际的自动化工程结构、设计方法、装配与调试技术等内容带进课堂,结合理论教学,通过在上述设备上开展实践教学,大大强化了学生的感性认识,培养和提高了学生的实际动手能力,从而达到了技能教学的目的。

2.YL-335B型实训装置的组成及原理

本实训装置主要包括两大部分,即机械结构部分和电气控制部分。整体结构如图1所示。系统通过PLC联网组成一个整体。同时,每个单元又是一个独立的系统,可以单独进行编程和调试。

在器件选用上,选用日本SMC公司的普通单作用气缸、双作用气缸、短行程气缸、旋转气缸等,并配套对应的磁感应开关,使用了日本Panasonic公司的Minas A4系列AC伺服驱动器,还使用了日本MITSUBISHI公司的FR-E700通用型变频器,上位机组态界面采用北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的TPC7062K系列触摸屏,机架及其连接件全部采用自动化行业通用的铝型材及辅助连接。

2.1系统的基本功能。

2.1.1供料单元。该单元是系统的起始单元,采用了一个垂直的料仓,按照工艺流程,放在料仓中的工件将被自动地推到物料台上,以便输送单元的机械手抓取。

2.1.2加工单元。该单元主要把物料台上的工件送到冲压机构下,完成一次冲压工作,然后送回物料台。

2.1.3装配单元。该单元主要把料仓内的小圆柱工件通过落料机构自动落入旋转工作台,然后机械手把小圆柱物料装配进入已加工的工件中。

2.1.4分拣单元。该单元主要负责对装配好的工件进行分拣,通过传感器来判别不同的工件,从而把不同的工件通过料槽进行分流。

2.1.5输送单元。单元通过一套带传动直线运动机构及机械手装置,将工件精准输送到工作单元的物料台上,实现工件的传送功能。

2.2系统机械结构设计。

机械结构系统主要由5个单元组成,分别为供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元和输送单元。每个单元的机械结构选用了不同尺寸、相同材质与结构的工件,进行加工与安装。

2.3系统电气结构设计。

系统的供电为三相五线制交流电。每个单元都采用一台三菱FX系列PLC作为控制核心,并且采用RS485串行通信的N:N通信方式。主站的上位机为MCGS公司的TPC7062KS触摸屏。系统如图2所示。

3.该教学实训系统的目的与意义

3.1光机电结合,覆盖全面。

本系统属于一套综合性的光、机、电一体化系统,也是一条微型的自动化生产加工线,在该系统上可以进行气动技术、传感器技术、电机传动、物料输送、自动化装配、PLC控制、人机界面等多种课程的教学与实训,也可以在此基础上进行相关的毕业设计。通过对整个系统进行教学并让学生动手装配、调试并模仿设计,学生可以在传感器的设计选型、气动元件的选型、气动回路的设计、结构系统设计、控制系统设计、PLC编程、系统装配、电气连接、系统调试等多方面进行全方位的学习和实践,达到理论教学难以达到的效果,培养学生的感性认识和实际动手能力。在全面掌握该系统的基础上,学生将具有设计装配一般实际工程系统的能力,达到技能教学的目的与效果。

3.2由浅入深,循序渐进。

该实训系统采用PLC为控制核心,通过真实再现企业现场控制一线的工作任务,以任务为出发点,通过5个单元的项目训练,达到从“开关量控制”,到“模拟量控制”,再到“网络通讯”进行一步步的深化和提高。同时,在第四站加入了“编码测速、变频控制”,在第五站加入了“伺服定位控制”、“MCGS组态软件控制”,等等。新的知识点也在一步步增加,形成了很好的、循序渐进的过程。

3.3以赛促练,进行强化。

亚龙YL-335B型实训平台是全国职业院校技能大赛指定产品,项目的测试和考核可以参照大赛的要求进行。通过大赛式的练习、测试与评比,学生会对自己的知识点进行梳理,能够发现自己针对于大赛要求的缺点与不足,可以进一步对知识和技能点进行查漏补缺。同时,学生通过大赛可以磨练品质,锻炼毅力,明白自己在相关领域进一步发展的方向和动力。

3.4以练促教,教改结合。

学生通过实训平台的训练,会对各方面的问题提出自己的想法和疑问。这些提问也反作用于我们的教学过程。项目难度的提高对教师的知识和技能的要求也进一步提高,要上好这门课,必须做好详细的准备工作,认真备课和总结。

通过该实训平台的训练,学生找到了一条容易适应从学校到工厂环境转换、从理论到实际转换、从课堂教学到工程现场真刀真枪技能转换的新途径,缩短了从学校课堂到工业生产现场的距离,从而提高了学生动手的能力。

4.结语

亚龙YL-335B型自动生产线教学设备现已投入实训教学,取得了良好的教学效果。此设备不但能完成PLC开关量控制、气动控制、光电检测等简单的基本实验,而且能进行PLC与伺服驱动、MCGS组态软件调试、通讯控制等多种复杂综合实验。在项目训练过程中,教师可根据需要由学生自己进行安装、调试和编程,也可引导学生通过改变程序来改变生产过程,实现不同的模拟生产,实现基础实验及单门课程实验、实训所无法达到的综合性运用能力,从而更好地培养学生的创新意识和实践能力,同时提高教师的自主探究和深度研发能力。

参考文献:

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基于以上原因，我觉得实行企业化管理，改革传统授课方式，取消实训课按照教材按部就班的实训方式，改为企业生产或加工成品等来推进实训的内容。

1. 根据企业不同的生产部门，将实训教室“车间化”

一个产品的加工需要不同的生产部门，如何利用有限的设备将工厂搬进学校，实现生产与实训合一，这是首要解决的问题。我们将整个PLC实训的设计、安装、接线、编程、调试等步骤分成五个模块，分别是手工流水线、离线编程区、物料仓库、自动流水线、工艺检测区。将企业不同的部门整合在一起，既可分开教学，又能完成整个产品的生产，有利于生产教学的完整性。

2. 根据企业管理方式，将实训环境“企业化”

每个企业有不同的企业文化，环境布置在很大程度上能反映企业的管理方式和运作模式。PLC是现代制造业的高新技术，细节决定成败，许多时候只有0分和100分的区别。要培养学生严谨的工作作风，养成高度的责任感，必须给它一个相对应的企业工作场景。根据企业的设置，我们在每一个模块区分成不同的工作岗位，并都有标识和简要说明，每一个岗位上都有作业指导书。工具的使用和放置都有明确的规定。生产实训有计划、有总结。物料损耗结算定单定时，设备的维护保养定期定员。产品的进出都有学校和企业人员确认签字。做到有物可寻，有账可查。让学生在校内实训室学习期间就能感受到企业文化，体验学生与企业员工的双重角色，走到工作岗位后，能迅速转入岗位角色，真正实现校企“零距离”对接。

3.根据企业人才需求，将教师身份“双重化”

在教师的资源配置上，采用“走出去，请进来”的方式。在实训中心还在建造时，我们电子教研组教师利用暑假时间到企业里学习实践，体验生产现状，了解企业需求。PLC实验室投入使用后，我们聘请企业里的高级工程师和大学教授担任专业教师，扩充教师队伍。通过这种方式提高教师的实践操作能力，实现教师与师傅合一，真正做到理论与实践相结合。校企双方人才交流的过程，有利于培养“双师型”教师，增强学校与企业的自身活力。

二、创新课堂活动的设计

课堂教学活动创新的设计我觉得主要是从如何导入新课，如何让学生体验到本堂课的重要性和实用性等几个方面进行创新设计，只要这样才能让学生更快，更扎实地掌握所学习的内容。下面我以创新的新课导入为例讲解创新课堂活动的设计。

创设兴趣情境，以趣引思

古人云：“学起于思，思源于疑。”学生的积极思维往往是由问题开始，又在解决问题中得到发展，因此，教学中，教师要依据教材的内容特点，不断设计问题情境，从而造成学生的“认知突破”，使学生处于一种“心求通而未达，口欲言而未能”的不平衡状态。这种心理状态是引发思维的最佳时期。经过一学期《PLC与变频器技能实训》的教学，我发现以下方法是比较有效的。

1.运用生活实例引入新课

创新教学的一个重要特征就是“创新性”，那实验教学就具有得天独厚的优势。在教学中，若能巧妙安排操作简单、色彩强烈、变化明快的生活实例，则能激发学生的好奇心，培养学生的学习兴趣。如在讲解“基本指令”知识时，可先举例生产线中机械手的控制，让学生说机械手为什么能动！然后教师提问：“是什么魔力让机械手和人一样灵活自如？”学生感到非常惊奇，表现出想探究印象的原理，于是就把学生带入了自学探索的阶段中。

2. 精心设疑，制造悬念

“学起于思，思源于疑”，疑能使心理上感到困惑，产生认知冲突，进而拨动其思维之弦。适时激疑，可以使学生因疑生趣，由疑诱思，以疑获知。

如在教学“模拟量控制”时，教师巧妙地利用“蔬菜大棚温度控制”的例子向学生激疑：“为什么能够控制温度，并且还是恒温？”一“模拟量”转“数字量”，他们各抒己见，有的说因为模拟量平滑能够直接控制，有的说因为有温度传感器在，还有的说因为有厚度、有面积等。正当学生为到底跟什么有关系而苦苦思索时，教师看准火候儿，及时导入新课，并鼓励学生比一比，看谁学习了新课后能够正确解释这个现象。这样通过“激疑”，打破了学生原有认知结构的平衡状态，使学生充满热情地投入思考，一下子把学生推到了主动探索的位置上。

3. 要着眼于促进学生体验

实践是检验真理的唯一标准，面对中职学生动手能力比较强的特点，因此我在每一次上课时都会结合具体实物让学生亲自动手操作和制作。比如，在《晶闸管调光电路》我把元器件准备好，让学生当场制作一个电路，然后调试，总结出调光电路的原理。

三、创新的课后作业

在课后作业中，一些抄写概念，计算等方面的题目，中职学生来说，没有什么效果。而经过我一学期的实践，我觉得以下两种课后作业，能很快提高学生的学习和掌握知识的水平。

1. 写学习反思

每堂课结束后，我都会布置课堂后的反思作业，学生交上的来的作业，我会认认真真的看，去总结，然后回归到课堂，将学生难以掌握的知识点进行解答。

2.写生活实例

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一、引导文法教学的实施步骤

1.培养目标

该教学培养目标是根据企业的用人要求设置的。学生在学校通过项目教学法的“行为导向”教学法完成教学计划。一年级学生主要以机械手作为加工载体，包含技能实训和专业知识，通过每个零件的加工完成学习相关的机械专业知识。

2.实施过程

本载体是通过引导文法来完成的，以机械手为学习载体，根据学习计划和任务通知书，引导学生的自我学习过程，培养学生的团队协助能力，分析、解决问题的能力，交往协助能力，独立学习和工作能力等。引导文法培训分为六个步骤：信息、计划、决策、实施、检查、评估。

（1）信息。信息是学生通过阅读引导文和引导问题，在工作开始之前独立获取完成所必需的知识。这些知识为后续开展工作提供支持和帮助。

（2）计划。计划是工作前的思考，例如需要准备各种工量刃具，计算各种转速及相关切削速度等，制订初步工艺计划。

（3）决策。通过小组讨论筛选出符合要求的加工计划。这些计划都是通过学生和培训教师紧密合作完成的。老师补充现有的知识缺陷，帮助接受能力较低的学生完成引导问题的知识，可通过提问等多方式完成。

（4）实施。实施即加工环节。在实施过程中，如果学生遇到新的技能问题应由教师提供帮助，教师一般不采用授课形式。学生在教师面前解说应该怎样启动设备。教师根据学生掌握的深度应做相应讲解和培训，发现学生有安全问题，要及时控制和停止操作。

（5）z查。检查过程是分析学生从开始到结束当中出现的问题，让他们自主查找问题根源，并加以改正，可采取自评和互评两种形式。

（6）评估。接下来就是与培训教师共同进行小组评价，评估更多是总结在实训过程中出现的问题，并找到问题的原因及解决问题的方法。

二、案例分析

根据实训任务，采用引导文教学法，确立了教学内容，以教学中机械手前挡板加工为例，编写加工工艺。

1.需准备的知识

第一，复习前期钳工技能操作相关技能点和理论知识点。第二，巩固钳工技能训练各项内容，如锯、钻、铰、攻等操作技能。

2.需掌握的技能

第一，钳工技能训练量具、工量具操作和使用方法。第二，掌握钳工锉、锯、钻削中级工操作要领。第三，熟悉查阅相关专业书籍，查找相关知识答案和标准。第四，按照图样要求进行加工，熟悉图样技术要求。第五，6S整理达标。

三、实训流程

1.导文问题

第一次使用新铰刀时应该注意什么？机用铰刀加工φ12H7的孔时，需要设定多大转速？进行前挡板R4圆弧锉削时，要考虑什么问题，如何检测？试述锉削前挡板上尺寸14mm×14mm方孔的两种方法？

这些引导文问题都是让学生通过查找资料完成。

2.计划工作

完成引导问题后，掌握好第一手资料，开始编写零件草稿工艺，审核无误后交给老师。

教师以6个学生为一小组进行讨论，下面是学生根据零件图编写的工艺。

参考工艺：

（1）下料：30mm×8mm×85mm氧化铝。

（2）设主视图为A面，前后左右分别为B、C、D、E，对面为F面。

（3）加工A面，保证A面平面度。

（4）加工B、C、D、E面，垂直于A面。

（5）保证B、C面之间尺寸为80±0.2mm，D、E面之间尺寸为30±0.2mm。

（6）以B面为基准面，分别在A面高6mm、20mm、 30mm、65mm处划线。

（7）以D面为基准，在A面高15mm、22mm处划线。

（8）划线交叉点打样冲眼，分别钻两个φ6.6mm孔，4个φ2mm工艺孔。

（9）分别在底孔φ6.6mm处锪一个圆锥孔，孔深3.2mm， 锪一个圆柱孔，孔深4.4mm。

（10）采取排孔方式，锉削锉一个14mm×14mm方孔，对称度为0.2mm。

（11）在零件四个角锉削R4mm圆弧。

（12）整理工具，6S整理。

3.决策

学生将自己写的加工方案，逐一分析比较，通过小组讨论，把不合理的方案逐渐淘汰，然后重新整理出新的工艺方案，与老师一起讨论。

4.检查与评估

检查是在工件实施之后，是发现零件加工问题的一个重要环节，分为自检和互检两种方式，主要目的是提高加工质量和效率，使学生熟悉各种量具的检测方法。评估是结合检查结果，总结实施过程中出现的问题，查找当中的原因，并列出解决问题的方法，避免在下次加工中出现类似问题。

每一个零件加工都需要通过以上六个工作过程完成，教学组织形式是通过自学来完成学习目标。学生阅读引导文的学习效果好于在课堂上单纯听讲的效果，因为学习目的非常明确“做什么”，在通过工作计划中明确“怎样做”，而且每个人做的方法可以不相同，因此要大量查阅资料。引导文培训能够锻炼学生从多渠道获悉有用信息，从而提升自主学习能力。在执行任务过程中，学生的语言表达能力，协调能力得到很大锻炼和提高。

四、引导文教学法对教学的启示

引导文法核心追求是在教师的引导下，学生自觉去查找问题的答案。在实施过程中，学生之间可以相互帮助，共同提高，且更关注的是学习的过程。过程步骤到位了，结果自然没问题。在这一过程中，他们的关键能力得到锻炼，提升了自我学习能力和学习积极性。

引导文教学更能体现“获取―反思―内化―实践”这样的一种反思性实践过程，通过反思性思维，知识才能内化为个体的能力。其实整个项目教学过程就是学生的学习过程，提升和培养学生的专业能力、学习能力和社会能力，目前我们国家职教模式下怎样有效进行引导文教学，应从以下几个方面考虑。

第一，加强校企合作，开发项目教材。加强专业课和专业实训课的知识广度以及各学科间知识的衔接。根据企业要求，设置可操作性的实训项目，让学生学习的知识和内容具体化和精确化，缩短与企业的距离。

第二，通过校企合作，结合企业和学校教学实际情况。实训教学载体来源于工作，企业和学校教师共同制定实训任务书，通过实训，让学生掌握企业生产要求、生产目标，从而奠定学生学习目标。教学应重点倡导学生的主动参与、乐于探究。培养学生搜索和处理信息的能力、获取新知识的能力以及交流和合作的能力。

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近几年来，全国职业技能大赛发展迅速，引领着职业院校教学改革的方向， 是我国职业教育的一项制度创新。 通过大赛，规范了学生的训练内容和训练方式，提高了学生职业能力和职业素养。很多院校在教学中，积极组织学生参加各类职业技能大赛，比如“机械设计创新大赛”、“全国职业技能大赛―自动化生产线调试”等，与行业企业合作，推行“校企合作，工学结合”人才培养模式。实践证明，大赛在教学改革中的实践与运用，对专业教学内容、师资队伍建设、实训基地建设等方面都有重要的指导作用。

2职业技能大赛促进教学内容改革

在机电一体化技术专业中，传统的教学内容强调理论知识的系统性和逻辑性，而职业教育的培养目标是技能型人才，因此，打破学科体系的束缚，构建符合机电一体化技术专业人才培养目标的基于工作过程的课程体系，就需要与行业企业深化合作交流。由于各种原因，在某些方面企业很难配合学校，而职业技能大赛正好可以弥补这个缺憾。从2008年开始的全国职业技能大赛的比赛项目，都是在进行充分的企业调研和行业企业专家反复论证后拟定的，符合国家要求的职业标准，又能考察学生的知识、能力和素质水平。

2014年全国职业技能大赛，与机电一体化技术专业相关的项目主要有智能电梯装调维护、工业机械手与智能视觉、机械创设制造、工业机器人、数控机床装调维修、自动化线安装调试等。根据大赛的指导思想和评价标准，以及机电一体化技术专业典型工作任务和相应职业岗位能力要求，众多院校在2014级人才培养方案中，构建了通识学历课程模块、专业基础能力模块、专业核心能力模块和专业拓展课程模块的课程体系，设立了机电设备维修与维护、电梯安装与维护、机械设计制造等三个方向。

同时，机电一体化技术专业的教学改革过程中，抓住参加职业技能大赛的时机，与企业进行深层次接触，全面了解市场需求。参照大赛项目的特点和涉及的知识、能力、素质要求，以及比赛规则和评分标准等，对课程内容进行了选择。摒弃了陈旧的内容和晦涩难懂的理论推导，突出课程的实践性和操作性，培养学生兴趣，提高学生职业技能水平。比如，“机电一体化技术”这门课程，即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，并向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广泛。学院在教学过程中实施任务驱动教学法，鼓励学生在实验室内将理论与实践相结合，院系借鉴技能大赛评定标准对学生进行考核评价，提高了学生的学习兴趣和课程教学质量，增强了学生的职业能力。

3职业技能大赛推动专业师资队伍的建设

高职教育的培养目标决定了高职教师队伍除能胜任理论教学外，还必须具备较强的专业实践能力和职业岗位工作的指导能力，即成为理实一体化“双师”型教师。通过指导学生参加职业技能大赛，教师进一步明确了机电一体化技术专业相关岗位的职业技能要求。根据大赛的内容和评分要求，适时改进授课计划和内容，使得教学内容更具有针对性和规范性；促进了高职教师教学理念的转变，教学方法、教学手段的提高，进一步促进了教师自身能力的提高，有利于“双师”型师资队伍的建设。

同时，随着机电技术的飞速发展，PLC、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用，也在工业机械手与智能视觉、自动化线安装调试等技能大赛中应用，反映了行业企业的产业结构调整和技术升级中对高技能型人才的需求，这就对教师自身提出了更高的要求。通过对指导教师的赛前培训，以及指导教师在比赛过程中的实践，锻炼师资队伍。

4职业技能大赛推动实训基地的建设

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二、构建新的教学体系及人才培养模式

依据“区校企联动发展，产学研结合办学”的学院办学思路，重点与辽宁表业有限责任公司合作，共同探索并实践“校企对接、工学交替”一体化人才培养模式，学校与合作企业根据技术技能人才成长规律和工作岗位的实际需要，共同制订人才培养方案，全面提高学生的综合素质。［2］

(一)“校企对接、工学交替”一体化人才培养模式

现代学徒制实际上是校企产教融合，校企双主体教育的人才培养模式，是企业与学校充分发挥各自优势，深度融入的专业技术人才培养过程，教学安排采用“校企对接、工学交替”的形式。(1)第一学年主要学习职业基础课和职业技术课，培养学生的职业素养和零件加工的基本技能;(2)第二学年按职业成长规律———即从新手最终成长为能手的能力发展路径，开始“专项技能实训”，通过工学交替的方式培养学生手表零件加工、手表装配与维修基本技能;(3)第三学年中的第五学期安排“轮岗实训”，让学生全面体验各工作岗位的综合工作任务，第六学期根据学生职业能力发展的特点与特长，安排其到相应的企业进行半年的“顶岗实习”。通过带薪顶岗实习，使学生具备各种手表零部件综合加工和手表装配与维修综合技能。

(二)以工作过程为导向，构建教、学、做一体化的课程教学模式

在制定现代学徒制人才培养方案中，校企双方结合精密机械行业岗位、任务、专业课程对应关系，并在真实的工作情境中获得“工作过程知识”。以精密零件加工制造能力、机械手表装调与维修能力、精密机械零部件加工工艺制定为核心能力的培养，构建了基于工作过程的学习领域课程和相应的教学模式，全面提高学生职业技能素质和实践能力。

(三)强化学生职业素质和职业道德教育

职业素质和职业道德的培养是保证学生在社会中的适应能力的一种必要过程。企业常常将敬业、爱岗、适应团队活动作为行业内人才需求的基本要求。通过开设专门职业道德课程和到企业实习课程制订实训制度及课外活动标准，了解企业文化，职业精神、管理规范等，提高学生的诚信品质、敬业精神、责任意识、遵纪守法意识，培养高素质的技能人才。

(四)深化现代学徒制人才培养建设措施

要进一步促进校企双方密切合作，打破现有教师编制和用工制度的束缚，探索建立教师流动编制或设立兼职教师岗位，加大学校与企业之间人员互聘共用、双向挂职锻炼、横向联合技术研发和专业建设的力度。企业安排具有较强实践经验的工程技术人员或业务骨干担任实习指导老师，不定期地选派有经验的工程技术人员来校为专业群学生举行有关专题技术讲座。

三、考核评价方法

(一)职业技术课程采用教学评价方式为表现性评价与结果评价的结合

在职业技术课程中，把职业能力发展程度作为教学评价标准，考试分由理论与实践操作两部分组成，基本理论占40%，实践操作占60%。专业课程的考评以就业为导向，重视实践与能力考核，进行多元化的考核评价方法建设。采用闭卷、开卷、现场实际操作、职业技能考证、制作作品、特长或任务表演、情景测验等方式或几种方式综合运用的考核方法，过程与结果并重。

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    一、以赛促学,调动学生学习积极性,激励学生创新欲望

    独立学院的学生整体素质与重点高校相比有较大的差距,与省属本科院校相比也有一定的差距。学生的学习兴趣不高,厌学情绪较大,部分学习较主动的学生也容易被大环境同化。在课堂教学过程中,学生总是处于被动状态,很难发挥主观能动性,学习兴趣提不起来。为了更好将大赛融入到学生的学习生活中,以赛促学,我们进行了如下举措:

    (一)成立机械创新协会当今大学生对学习兴趣不浓厚,但对社团活动却情有独钟。在机械创新设计大赛组织实施过程中,学院利用学生心理作用于2008年成立了机械创新协会,吸引了一批对机械创新有兴趣的学生,在课余时间以科研兴趣小组为单位开展课外实践活动,包括创新课题讨论、校外实习基地参观、小产品制作、基本加工技能培训、学术报告等。实践活动中,教师以创新理念引导学生,为学生提供了足够的思维发展空间,放手让学生大胆尝试,充分培养学生的创新思维能力、自学能力和动手能力。学生通过课外实践活动,加强了团队合作意识,拓宽了机械创新基础知识面。

    (二)建立专用实验室固定的实验场所是顺利开展课外实践活动的基本保障。江西理工大学应用科学学院在实验楼建立专门实验室供学生使用。此实验室由机械创新协会管理,配备专门指导教师和常用加工工具如老虎钳、扳手、电锯、小型钻床等,并与学院实训中心建立联系,利用实训中心现有设备进行机械零部件加工并完成创新小产品的制作。这样学生可以充分利用课余时间,有计划地开展实践活动,避免了受常规实践教学的干扰,提高了学生参与课外实践活动的自觉性和主动性。

    (三)定期开展学术报告和专业讲座针对机械爱好者定期开设系列讲座如:机械设计与创新能力培养、机械制造技术现状与发展趋势、传感检测技术在机电产品中的应用、单片机技术应用现状与发展趋势等,涉及设计方法、先进制造技术、测试技术、控制理论等专业技术方面知识。通过启发式、讨论式等多种方式,调动学生的积极性,引导学生思考,激发学生的创造性思维。还有一类报告是由学生自己主持的,由已毕业返校的校友和参加过往届比赛的学生讲述自己的经验,并对学弟学妹提出期望和告诫。系列讲座和学术报告的开设,拓宽了学生的基础,扩大了学生的知识面,培养了学生的创新思维,激励了学生的创新欲望。

    二、以赛促教,加强教师队伍建设

    教师是培养学生的关键,优秀的指导教师不仅应有较高的理论水平,更需具备较强的动手能力和丰富的实践经验。江西理工大学应用科学学院是2001年组建的独立学院,师资队伍结构不太合理,年轻教师居多,这些教师大多是毕业后直接进入学校参加教学和管理工作,动手能力和实践经验都有欠缺。机械创新设计比赛周期很长,从项目创意、立项、方案设计、具体零部件设计、加工制作、试验调试到参赛答辩准备等工作,需要指导教师长时间关注指导项目,并对指导教师的综合能力提出较高的要求。针对以上问题,学院在教师培养和提高教师综合素质方面做了很多工作。

    (一)加强教师培训江西理工大学历来重视对青年教师的培训工作,通过多种途径来提高教师的水平。针对机械创新设计大赛,安排《机械设计》《机械加工工艺》《机电传动控制》《液压传动》等课程教师参加了教育部高等教育司举办的高校教师网络培训,通过学习先进教学理念和教学技法,借鉴其他院校的教学经验来改变教学观念,提高教学水平。鉴于青年教师实践经验欠缺、动手能力较差等因素,每年利用寒暑假时间,联系实习单位,送教师到工厂和企业进行实地培训,专门针对加工工艺、数控加工等专业操作进行培训。另外,还与本地的多家机械加工企业建立校企合作,定期派教师到生产一线去进行实践,并在合作单位与工人师傅共同指导完成《机械加工工艺课程设计》等实践环节。

    (二)丰富课堂教学内容,创新实验教学现如今大学教育还是以课堂教学为主的教育模式,因此课堂教学水平的高低反映了学校的建设水平。江西理工大学应用科学学院针对机械创新设计大赛,丰富《机械原理》《机械设计》等基础课程的教学内容[6-7]。利用校内实训基地、功能实验室和机械创新设计大赛,形成有较强工程背景的教学环境,使直观式教学、现场式教学方式的采用如鱼得水。在这样的教学环境下,通过一系列以机械产品为对象的实训项目,以及采用大量的源于生活、源于生产一线的案例,使教学内容注入更多的工程因素,达到基本知识、基本理论与工程实际紧密结合的目的。为了培养学生的创新设计能力,在课程建设中对实验室进行扩充,在原有传统机械零件模型和机构模型基础上,进行机构创新、轴系创新、机械系统创意组合和慧鱼创新设备的购进,在试验内容上,增加机构创意设计、组合式轴系结构设计、机械传动综合实验等。

    (三)建立教师工人相结合指导模式鉴于教师、学生动手能力较差,参赛模型或实物制作过程比较困难这一问题,结合江西理工大学实际情况,制定了教师工人相结合的指导模式。学院的目标是培养应用型人才,因此在实习环境的投入上比较大。学院有完整的金工实习工厂,其中包含了机加工的全部工种:钳、车、焊、热处理和数控机床加工,并配备经验丰富的生产工人进行实习指导。利用学院现有优势,在参赛初期的选题和方案设计阶段由教师指导完成,在模型或样机的加工制作阶段,由教师和工人共同指导,学生具体操作完成零部件的加工和参赛样机的装配。

    三、以赛促改,制定科学的教学计划

    机械创新设计大赛每两年一次,不利于学校教学计划的安排,难以保证每届学生都有机会参加;比赛筹备时间太长,从题目的公布到参加地区预赛要一年多时间,容易与正常的课程教学相冲突;大赛没有纳入教学计划,作品的设计、制作场地易与教学相冲突;大赛对学生知识面要求很广,涉及的课程多,包括力学系列课程、机械设计基础系列课程、电工电子、计算机控制、程序设计系列课程、机械加工工艺等,学生在低年级没有掌握好大赛需要的一些基本知识和技能,为了完成比赛任务临时抱佛脚,却又耽误了新课程的学习,高年级学生又忙于考研和找工作没有充足的时间参加大赛。针对这一问题,杨叔子院士在《再论机械创新大赛很重要》的报告中已经提出“:这一大赛不是可有可无,建议纳入个性化教学计划,并从体制上加以保证。”鉴于此问题,江西理工大学应用科学学院进行了系列教学改革。

    (一)优化课程体系针对机械创新设计大赛我们已完成省教改课题“培养高素质应用型机械专业人才的综合课程设计改革”(课题编号:JXJG-06-84-1)和校级教改课题“以创新设计大赛为切入点的《机械原理》教学改革”的研究工作。通过两课题的研究在原有教学计划基础上,针对机械创新设计大赛和综合课程设计改革[8],将机械专业09级教学计划中的机械原理课程设计、机械设计课程设计和专业课程设计分别改为机械创新设计(一)、(二)、(三),使之成为连续的实践教学环节,并在课题的设置上,增加创新专题,培养学生的创新意识。在课程设置上,增加了《机械创新设计》选修课程,开设互动式和讨论式教学环节,通过参与课堂教学提高学生学习兴趣、培养学生创新思维、掌握创新方法。在10级教学计划中增加了为期一周的《机械创新实训》实践环节,该实训是基于慧鱼创意组合模型和机构创新组合平台开展的,意在培养学生的创新意识和动手能力。

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开发教研课题，不仅能体现技工学校教师队伍的理论水平和实际动手能力，同时还体现了学校高层是否关注对整体教学能力持续提升的一个理念问题。从2000年以来，我们学校十分重视教研课题的开发，专门由分管教学的副校长来负责此事。在大家的努力下，先后研制成功：MYS模块式液压传动试验台；模块式MQS气压传动与PLC试验台；电工各类车床控制线路模拟排故台和改制了数控车床：机械手实训控制系统；PLC实训装置；材料分检机实训控制系统：ZX--3数控铣床等几十台套教学设施。这样，既为学样增添了实训设备，增强了师资力量，积累了理性和感性认识，又为学生实训开发了新的课题，可谓是一举多得的好事情。

要做好开发教研课题这件工作，我们的做法和得到的启示是：

1　领导把关，全程关注。教研课题的开发，领导是关键。每做一个开发项目，校领导就及时组织有关人员进行调研，立项，论证，制订计划，采购元器件及安排人员等。使课题升发按计划有序进行。在开发中遇到一些困难或变更时，校领导就会及时给予支持和引导，解决难题。课题开发成功后，领导又要组织大家进行技术性的工作总结，以利今后工作的更好开展。

启示1：领导要与时俱进，有强烈的开发意识，对当地企业所需要的专业人才有一个清醒的认识。并确定投入的方向，做到有的放矢。这是开发新课题的关键。

2　合理分工，团结协作。开发课题往往需要多人合作。有时还会过涉及到几个教研室、组。这就需要合理分工。科学安排。如测量绘图的老师专门测绘，做到精确无误，线切割的老师专事线切割，达到精度要求。为了力争较短的时间内完成任务，团队协作精神显得十分重要。记得开发“机器手”这个课题时，因为加工的零件较多，时间要求又紧，这时不管是那个教研室的老师，分工不分家，只要能做的工作。大家都会自觉去完成。

启示2：有一个富有凝聚力的工作班子，他们不但有一定的专业技能，又有一股心往一处使的团结精神。这是开发新课题的基本条件。

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中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（a）-0127-02

伴随着宁夏宁东能源化工基地及周边地区的科技进步和经济发展，区内劳动力市场对于劳动力整体素质和职业素养的需求愈来愈高。而作为能源化工企业基础的机械行业，特别是在装备制造业领域，迫切需要理论基础知识扎实且具备一定职业技能和创新能力的应用型本科人才。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》方针的指引下，为推动该区装备制造业做强做大，提升产业综合竞争力，根据《自治区国民经济和社会发展 “十二五”规划纲要》和《自治区工业和和信息化 “十二五” 发展规划》，2012年，该校在原高职高专层次上升格为本科院校，为响应教育部和该校适应社会经济发展培养人才的宗旨，该校首批5个本科专业紧紧围绕“应用型”来制订人才培养方案，实施应用型本科教育。该文从应用型本科人才培养的总体目标出发，以机械类基础实验公开教学为突破点，将部分实验逐步由“示范性”“验证性”向“动手性”“开放性”“创新性”转变，以提高学生学习兴趣和动手、动脑能力，激发学生创新思维，提高其实践能力，最终达到培养技术应用型人才的目的。

1 本科机械类实践教学现状分析

机械类实践教学涉及该校本科机械设计制造及其自动化、过程控制与装备、能源与动力工程3个本科专业部分课程的基础实验，如机械设计、互换性与技术测量、机械制造基础等，这些课程实验对实现课程教学的目标起着关键作用，它是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，并启迪学生的创新思维、开拓其创新潜能的重要手段。目前，本科机械类实践教学现状如下。

1.1 注重理论验证，忽视学生能力培养

受传统实验教学的影响，实验教学仍旧是常规性、侧重理论验证性实验，虽然也加入了一些综合性、设计性实验，但受实验台套数、实验学时、学生人数等因素的限制，实验过程主要以理论验证为主，忽视了对学生动手能力、创新思维的训练。

1.2 开放性实验受限，未能落到实处

该校实施高职高专层次教学时就一直强调开放实验室，实施开放性实验，而且也有相应的一些改革和措施，在实验教师、学生时间、实验设备、实验场所等的限制下，开放性实验没有明显的成效，未能落到实处。

1.3 学生学习处在被动状态，学习积极性不高

实验内容、方法步骤、仪器设备在实验指导书中已明确，学生实验过程中按照指导书操作基本就能完成实验，而且实验作为课堂教学的附属，最终课程成绩并不反映学生实验水平和能力，因此学生在实验的过程中被动接受实验内容，学习积极性不高。

2 应用型本科机械类实践教学公开教学实施

2.1 调查研究，确定公开实验教学内容

以高职2010级机械制造、机电一体化毕业班学生为调查对象，确定公开实验教学的实验类型，如图1所示。通过调查发现，学生对于演示、验证这类较易掌握的实验需求不高，而由于学生入学质量及学习层次的不同，他们对于综合、设计型实验和研究、创新型实验兴趣较高，所以该校又从现有实验设备、师资等实际情况入手，做了如下调查，调查结果见表1，最终确定对减速器拆装、轴系结构创新、机械手PLC控制、电火花线切割4项实验项目进行公开实验教学，而这4个实验项目既源于原课程实验，又和原课程实验有所不同，不同之处表现在：（1）实验形式多样化；（2）和其他课程学习的互补性；（3）2学时到多学时；（4）强调学生学习的自主性。

2.2 公开教学实施

以本科机械设计制造及其自动化专业1201、1202班84名学生为实施对象，实施方案如图2所示。

具体实施步骤有4点。

（1）减速器拆装实验环节由原课程教学实验的2学时拓展为8学时，分别针对8种不同类型的减速器进行理论讲解和拆装实验，利用机械制图（工程制图）知识，对某一减速器进行测试并利用计算机绘图绘制减速器装配图。

（2）轴系结构创新实验为新设项目。设置6学时，给定学生齿轮、轴承、轴套、垫圈、轴、键等轴系零件，教师讲解相关理论知识并指导，由学生来设计轴系结构，分析出轴系定位和固定方式，总结出轴系结构设计的方法、注意事项等。收集学生创新作品的照片，作为课堂教学素材。

（3）机械手PLC控制实验。设置6学时，且实验由原演示性实验转变为综合性实验。首先由教师提出机械手抓取物品的要求（角度、抓放位置等），然后由学生利用所学知识用PLC编制控制程序，完成机械手动作。

（4）电火花线切割实验。摆脱实验过程仅演示性操作的局面，让学生设计喜欢的简笔画，如生肖、姓名、图形等，然后利用软件生成G代码传入线切割机床进行加工，在该过程中掌握电火花线切割的原理及G代码的编制方法，熟悉电火花线切割机床的操作规范。最后将学生作品利用塑封机塑封，学生自己留作纪念。该环节设置8学时。

3 应用型本科机械类实践教学公开教学的成效

（1）解决2学时实验教学中演示性、验证性实验较多，不能提高学生实践能力和学习兴趣并改变学生被动学习的现状。

从项目实施过程中可以看出，4个实验项目的均学时达到8学时，为开展综合性实验教学提供时间上的保障，同时也使实验形式可以灵活选择，以此来鼓励和吸引学生主动地参与到实验教学的过程中，让他们在乐于学习的前提下达到提高实践能力的目的。

（2）将机械类典型基础实验教学作为专业选修课（28学时），来解决理论知识和实践环节联系紧密而实验学时不够用的突出矛盾。

近年来专业基础课程的学时较以前压缩较多，所以相应的实验课时也有所缩减，而在人才培养计划中增加28学时的实验教学专业选修课程，把实践性强的部分转移到实验课程中讲解，既可以缓解课程理论环节和实践环节之间的矛盾，又便于学生的理解和记忆。

（3）利用选修课时间，提高学生动手、动脑能力，培养学生的创新意识，同时成绩合格者可获得学分。

28学时的机械类基础实验课程，打破了原有课程中的2学时实验教学模式，为教师引导学生自己动手、动脑提供了必备的条件，并在此过程中培养学生的创新意识；而学生成绩合格可获得学分也可吸引学生选修该门课程。

（4）使机械基础类实验逐步达到开放性实验教学的目的，鼓励学生跨专业选课。

机械基础类实验公开教学的实施，使得开放性实验可以在该校逐步实现，使师资、实验实训设备等资源可以充分利用。另外作为工科类专业的基础学科，我们鼓励其他专业诸如过程控制与装备、热能动力工程等专业的学生跨专业选修该门课程，最终达到使该门课程在全校范围内公开教学的目的。

参考文献

[1] 赵玲.机械类基础实验教学改革探讨[J].实验科学与技术，2004，2（4）：63-64.