光機電一體化裝置在實訓課程中的應用與分析

隨著國務院印發的《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰略。作為為實現制造強國輸送新鮮血液的職業院校，也在積極探索如何培養適合國家發展需要的技術人才。

"機電設備裝調技術"是江蘇聯合職業技術學院五年制高等職業技術教育機電一體化技術專業的核心課程之一。學生通過對課程的學習，了解了機電設備裝調技術的相關知識，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項目整體出現在歷年的全國職業技能大賽中，并以其*的優勢和特點，逐漸成為各職業學校機電設備裝調實訓室中的*設備。本文將以"機電設備裝調技術"實訓課程為例，闡述如何利用一些信息化技術手段來更好地指導學生。

1 信息化手段在課程教學過程中的應用

1.1 機械裝配

1.1.1 存在的問題

機械裝配部分的教學主要通過實習操作讓學生掌握機械零配件裝配結構、裝配工藝等知識。對于初學者來說，如果教學過程中沒有有效的指導和其他教學手段作為輔助的話，首先會導致學生不清楚裝配所需要的零部件數量和分類，在裝配過程中會出現零部件不全，到處找零部件的現象。其次，學生在組裝前，沒有充分理解、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，后續零部件無法正常安裝等現象。

1.1.2 信息化技術手段的應用

為了讓學生清晰地了解機械裝配過程，避免出現上述過程中的問題，任課教師需要提前準備好相關技術資料。

首先，教師在課前要結合項目給出機械裝配學習任務書（包括任務描述、學習目標、課程要求等），讓學生可以清晰地知道本次項目所要完成的任務、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軟件進行"輔助學習"（點擊并演示，如圖1-2 所示）。學生可以通過點擊熱點區域，了解設備基本組成，在線體驗設備運行全景動畫和360 度展示，并隨時了解各模塊的組成結構。在了解了模塊結構的情況下，學生通過觀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、組裝過程、組裝工藝等要求，使學生對設備的組裝有一個清晰的認識。

圖1 助學軟件圖                        2 動畫演示

zui后，教師引導，學生自主學習，兩人一組分組討論實現的方法及步驟。期間教師要不斷地巡視和指導學生進行操作，及時發現問題，引導解決問題。

1.2 電氣裝配

1.2.1 存在的問題

完成YUY-23 機電一體化設備的"骨架"裝配完成之后，一個很關鍵任務就是完成"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，設備則無法正常啟動，甚至會發生事故，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，育仰23光機電一體化設備上的警示燈共有5 條引出線,在設備上的警示燈接線時,公共端引出線大部分是懸空不接線的。

1.2.2 信息化技術手段的應用

教師首先在課前準備好任務書等學習資料上傳至課程學習，讓學生通過預習知道課程學習的內容及要求，然后讓學生通過動畫展示及學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，對設備的工作過程有一個清晰的認識，在完成學習之后，通過闖關游戲，來檢驗學生的學習成果，只有通過了闖關游戲才能進入下一個環節。對于沒有*掌握的學生，需要學生重新學習并完成闖關游戲。在完成和檢驗學生的電氣設備結構及工作原理的情況下，下一步就要學生要根據任務書要求，通過仿真接線軟件（見圖3）和交互式課件的學習，對系統所用到的電氣控制提供接線輔助，只有當學生的接線測試*正確，系統給出提示后，方能進行下一步操作。而后學生使用安全插線完成系統的電路裝調。通過游戲接線環節、仿真接線軟件、交互式課件能zui大限度地保證學生對電氣原理的理解，同時提高電氣接線的準確率。

圖3 仿真接線
1.3 氣動裝配

1.3.1 存在的問題

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控制形式。在平時的上課過程中，教師時常會發現學生對氣動元器件的結構及工作原理不清楚，所以學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 信息化技術手段的應用

針對上述問題，任課教師可以上傳學習任務書到課程學習，并上傳視頻、動畫資料，讓學生學習氣動元器件的結構及工作原理，在了解氣動元器件結構及工作原理之后，教師可以帶領學生學習FESTO 仿真軟件（見圖4），通過仿真，學生不僅能清晰直觀地感受氣路的工作過程，而且通過修改參數，還能發現更多不同類型的氣路原理，從而進一步鞏固所學知識的系統性，突破了項目教學的難點。

圖4 FESTO仿真軟件