时间：2023-03-06 16:03:24
序论：在您撰写电气动实训总结时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
作者简介：宋飞燕（1977-），女，满族，内蒙古赤峰人。讲师职称，2007年获硕士研究生学位，主要研究方向为控制理论与控制工程。
液压与气动技术是利用有压流体（压力油或压缩空气）为介质来实现控制和运动的技术，广泛应用在国民经济的各种领域，特别是近十几年来，它与传感技术、微电子技术密切结合，发展成包括传动、控制与检测在内的自动化技术，已成为生产自动化不可缺少的重要手段【1】。《液压与气动技术》在机械大类高等教育的课程中，已成为一门重要的专业课，同时也是一门能直接用于工程实际的学科。2010年，我院利用欧元贷款购置了德国FESTO公司全套教学培训设备，其中包括20台套液压与气动实训系统和配套FluidSIM仿真软件。设备的引进结束了黑板上做实验的艰难教学条件，实现了“任务下达――设计和仿真（利用FluidSIM软件）――安装与调试（利用FESTO液压气动实训设备）――任务检查和评估”这种任务驱动式【2】教学。
1 FESTO液压气动实训平台和FluidSIM软件
FESTO气动实训平台包括能够完成各种常规回路的控制阀十余套，能够完成气动线性工作元件基本控制、复合控制、步进控制、顺序控制、压力控制、电气动回路的故障排除和维护保养等项目。液压实训平台提取出实际生产过程中常用的液压元件和各种电气元件，按照工艺应用而配备，可以进行典型液压元件、液压回路等项目的实训。FluidSIM软件由德国FESTO公司专门用于液压、气动及电气液压、电气气动设计与仿真的软件。包括FluidSIM-P和FluidSIM-H两个子模块，分别用于气动系统和液压系统的设计。该软件操作简便，灵活，具备丰富的多媒体教学资料，含有150多种标准的液压、气动和电气元件。使用该软件，可以方便的实现回路的连接和仿真，可以通过单步仿真逐步理解回路的原理或者进行回路的调试。通过设置，可实时观察系统中各个元件的参数值，如缸体的运动速度、输出力、油路压力、泵体压力等等。实训设备和仿真软件为任务驱动式教学做一体化教学提供了硬件基础。
2 仿真和实操相结合的任务驱动式教学模式设计和实施
任务驱动教学本质是通过“任务”来诱发、加强和维持学习者的成就动机。成就动机是学生学习和完成任务的真正动力系统【3】。学生在实践和学习的过程中，经过多次实践获得成功，体验到需要得到满足后的乐趣，逐渐巩固了最初的求知欲，从而形成一种比较稳固的学习动机。在设计任务驱动教学模式时，教师作为设计者，需注意如下几个问题：
1、 任务设计要契合工程应用实际，以工程项目作为引导。要让任务的设计贴近学生学习和生活经验，对于生产企业实际项目，要有相应的背景知识作铺垫。例如，机械加工中心液压回路任务，需要学生对加工中心的外观、结构、工作原理具备初步的了解，否则，不易理解和分析出系统需要有夹紧缸、进给缸等执行元件。
2、 在任务实施过程中，引导学生认清任务的轮廓、所蕴含的目标指向和目的意义。教师要努力创造条件引导学生完成任务，但不可越俎代庖、过多干涉，否则学生无法真正体验到成功的快乐。教师要保护学生的好奇心，提高学生发现问题和提出问题的勇气，鼓励学生自主探究完成任务。例如，液压缸差动连接任务，学生已经在教师的传授下理解了执行元件在回路中需要利用普通连接实现工速运动、利用差动连接实现快速运动，那么下一步，就需要自行选择元器件实现二者在行程某点上的切换。这需要用到学生们在前序课程中习得的关于换向阀和行程控制的知识以及其逻辑推理能力。此时，教师要沉得住气，激发学生自行设计，以期其取得成功后的快乐、自信和满足。
3、 在任务检查和评估过程中，教师要及时引导和总结，使学生对习得的技能、经验和素养养成认识更加清晰化和深刻化。教师要不吝赞美之辞，对学生取得的成绩和表现出来的人格闪光点给予肯定和鼓励。培养学生之间相互尊重、相互欣赏，相互学习的风气，营造和谐的师生关系。在学生通过自身或者团队的努力成功完成了某个任务，教师要告诉学生：你具备较强的动手能力、推理能力、合作能力、表达能力、良好的环境保护意识、爱护集体财务意识等等，要明确告诉学生，你不迟到、不早退，就是养成了纪律意识和尊重他人的素质，你完成任务不作弊、不取巧、按时提交，这就是诚实守信和严谨务实。教师要善于总结，善于赏识教育，正所谓“我看青山多妩媚，青山看我应如是”，良好师生关系不但是对学生人格的塑造具备强大的力量，同时教学相长，对教师育人能力的也是极好的促进。表1是我院液压部分教学选取内容和任务设置。
表1 我院液压部分教学选取内容和任务设置表
序号
学习情境
学习子情境（任务）
学时
合计学时
1
千斤顶液压系统分析
1.1液压传动认知
4
8
1.2液体缸的拆装
4
2
供热油罐车的液压系统分析
2.1液压泵及液压马达
8
24
2.2方向阀及方向控制
8
2.3系统设计、仿真和安装
8
3
机械加工中心液压系统分析
3.1流量阀及流量控制
8
16
3.2系统设计、仿真和安装
8
4
注塑机液压系统分析
4.1压力阀和压力控制
8
16
4.2系统设计、仿真和安装
8
5
动力滑台液压系统分析
5.1多种速度控制
8
16
5.2系统设计、仿真和安装
8
摘要：近几年，据学校就业部门统计，机械设备装配与自动控制专业的学生就业存在专业不对口、就业质量不高的现象。通过调查，笔者发现主要是因为机械装配工、操作工技术要求高，学生在校所学无法满足企业工作需求。这反映出学校课堂枯燥的理论教学、钳工实训沿用单一的基本功训练，与技校走内涵发展、毕业生高质量就业的趋势不相适应，因此进行实训教学改革势在必行。
关键词 ：教学改革装配钳工实训
机械设备制造过程就是市场调研、设计、下料、制造毛坯、热处理、机加工成零件、热处理、装配成机器设备、检测合格、涂装、售后安装调试的过程。一台机械设备，包含机械、液压与气动、电气控制三部分零部件，三者有机结合，缺一不可。装配钳工实训教学，应该围绕学生高质量就业这一目标，培养学生具备一定的装配图读图知识，一定的机械装配、液压气动系统、电气设备系统的动手安装调试能力。
一、成立教改与安全管理机构
由机械专业科长任组长，负责调查研究、结合本校实际提出钳工实训教学改革思路和构建实训项目，负责项目实施过程的协调与改进。由相关专业教师任组员，负责项目实训教学内容的制定与实施。由科长、任课指导教师和学生安全员组成安全管理机构，负责进行课前学生安全教育、日常教学的安全检查与隐患整改，确保教学安全。
二、制定项目
以培养具备一定识图能力及机械装配、液压气动系统、电气控制系统安装调试能力的装配工为目标，制定实训教学项目如下。
项目一：平口钳拆装与零件测绘。主要内容为平口钳的拆装，平口钳零件图、装配图绘制，教学目的是让学生熟悉平口钳的结构与原理，掌握零件图绘制、装配图读图知识。
项目二：平口钳制作。主要内容为平口钳的非标零件钳加工，螺杆车削加工和平口钳装配，教学目的是让学生掌握钳工基本技能，普车基本技能和平口钳的装配技能。
项目三：CA6140主轴箱拆装。主要内容为CA6140主轴箱传动演示，CA6140主轴箱拆装，教学目的是让学生掌握皮带传动、齿轮传动、链传动的装配，掌握主轴传动精度的调整方法，掌握双向摩擦离合器和制动器的调整方法，熟悉传动系统图的读取方法。
项目四：液压与气动回路的组装与调试。主要内容为液压、气动、电气元件认识，液压、气动回路的组装调试与电气控制回路连接，教学目的是让学生掌握液压、气动元件的结构原理与应用，认识常用电气元件的应用与接线方法，掌握液压气动简单回路的组装与调试。
三、项目实施
1.平口钳拆装与零件测绘
机械制图与CAD科任教师作为项目负责人，对班级进行分组，发放平口钳和工量具，指导学生进行平口钳的拆卸，布置钳座、活动钳口、方形螺母、螺杆、钳口板五个非标零件的测绘任务。学生分组自行讨论，制订工作计划表，确定工作步骤和程序，经教师审核通过后，分工合作。教师依据工作计划表，对各组进度检查督促，巡回指导学生正确使用工量具、查阅制图资料，纠正绘图错误。测绘作业完成，各组内部自评后，教师逐组进行检查评价，图样归档保管。
2.平口钳的制作
钳工工艺学一体化教师作为项目负责人，对平口钳制作任务进行细分，下达各阶段的实训任务，分别是钳座制作、活动钳口制作、钳口板制作、方形螺母制作、螺杆制作、平口钳装配。
教师根据平口钳制作所涉及的钳工基础知识和技能进行讲授，要求讲透划线基准的选择，量具的读数原理和计数方法，钳工工具的应用范围和正确使用方法，钻床、车床的安全操作规程等专业知识；演示划线、錾削、锯削、锉削、攻丝等钳工基本技能和车床、钻床的操作规范，分阶段布置作业和进行安全知识考核。
学生以组为单位，在多功能教室阅读全套零件图和装配图，复习查阅《钳工工艺学》《装配钳工工艺学》，讨论制定各零件加工工艺规程，填写零件加工工艺卡片，提交指导教师审核。
按零件加工工艺卡片内容，学生领取工量具和毛坯，在钳工车间进行钳座、活动钳口、方形螺母、钳口板的加工，在普车车间进行螺杆的加工。
平口钳装配，依据装配图样和装配工艺卡片，领取标准件，采取修配方法进行装配，直至符合装配图样的技术要求。
学生作品的评价与优秀作品展示。首先各组分别对各自所制作的零件和平口钳成品进行自我评价，互相对照完成初评。然后教师依照图样要求和自评结果，结合平时作业完成情况和操作的规范性进行综合评价，选择优秀作品在车间展柜展出。
3.CA6140主轴箱拆装
钳工工艺学一体化教师作为项目负责人，对CA6140主轴箱拆装任务进行细分，制定各阶段教学内容，分别是主轴传动知识学习，拆卸工具选择与主轴箱拆卸，装配基础知识学习，装配工量具的选择与主轴箱装配，主轴箱的调整与主轴旋转精度检验，实训总结与答辩。
教师通过CA6140主轴箱传动演示、实物与多媒体结合讲授，让学生感性认识皮带传动、齿轮传动、链传动，掌握传动机构装配基本知识和装配基本要求。
学生以组为单位，编制CA6140主轴箱拆装进度计划，通过指导教师审核后，进行拆装实训，学习掌握以下装配知识和技能：CA6140主轴箱拆装所需的通用工量具和专用工量具的使用方法；螺纹连接、键连接、销连接、过盈连接的装配要求与方法；皮带传动、齿轮传动、链传动的装配要求与方法；摩擦离合器、滚动轴承、轴组的装配要求与方法。理论与实践相结合，实操训练有效促进了学生学习理论知识。
考核评价穿插在拆装过程中进行，拆装技能和工作页填写规范综合评价，技能考核项目有：卸荷式带轮的装配和带轮跳动量的检查方法，链传动装配与链条下垂度的调整方法，主轴箱箱体孔距、孔系平行度、孔中心线同轴度误差的检验，齿轮啮合质量检验方法，摩擦离合器和制动器的松紧调整方法、主轴旋转精度的检验与调整方法。
4.液压与气动回路的组装与调试
液压与气动技术一体化教师作为项目负责人，制定实训各阶段任务和工作页，下达任务到每位学生。实训内容与步骤依次为液压与气压传动原理学习，液压气压元件拆装与结构原理，液压气压传动回路与仿真训练，常用电气元件的认识与接线训练，电气控制回路连接与PLC编程训练，液压气压传动回路的组装与调试。
教师依据《液压与气动技术》教材编写液压与气压传动一体化讲义，向学生讲授液压气压传动原理和在机械设备中的应用，使学生明确液压气动的重要性，提高学习兴趣。
学生明确液压气动实训任务，按照认知渐进而强化的学习规律，分阶段进行训练。第一阶段对液压气动的动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件、液压油分类认识，通过铭牌熟悉元件的符号、性能、应用范围；第二阶段通过元件拆装训练，学习元件内部结构原理，故障维修知识，进一步提高装配动手能力；第三阶段使用仿真软件学习液压气动的换向回路、压力控制回路、速度控制回路，然后在液压气动实验台进行回路组装与调试，记录学习回路的性能特性；第四阶段常用电气控制元件的分类认识，掌握元件符号、性能参数和应用，并进行接线训练；第五阶段通过PLC软件学习，了解常用编程指令，掌握简单控制回路的编程；第六阶段在实验台上组装自动控制的动作顺序回路，行程控制的自动换向回路。
考核评价从安全知识考核，应知理论知识，元件拆装、回路组装与调试技能，日常行为规范四方面进行评价。
四、小结
关键词：ED-2000自动化生产线 机械 电气控制
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）04（b）-0163-02
我国高等职业学院培养目标《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》指出：“高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分，培养拥护党的基本路线，适应生产、建设、管理、服务第一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才。”
为了适应专业技术发展的要求，国家对高等职业院校的硬件建设投入了巨大的财力，然而目前各种先进设备更新很快，有的甚至3～5年就更新一代，有的学院实训用设备利用率较低，如何保证学生既学习了专业知识技能又充分利用实训用设备是非常重要的。
我院于2008年引进了北京杰创永恒科技有限公司生产的“ED-2000自动化生产线”作为机械与自动化专业学生的综合实训设备，本系统选用可编程序控制器（PLC）作为主要控制手段。控制功能是通过3个气缸、一个直流电机产生推进和摇臂动作依次完成工件的传送来实现的。为确保系统的运行可靠，在系统的初始位置装设有光电传感器用于检测工件，另在每个气缸和摇臂电机的原位和到位处均装有接近开关或微动开关，以保障执行机构动作的准确性。
对于这条生产线，相比于其它高职院校的自动化生产线，机械零件过于小巧、学生易损坏，设备陈旧、不符合近年国家或北京市职业院校机电设备相关知识比赛规定，但是，它却包括了典型的机械部分和电气控制部分，不管专业技术如何发展，其基本机械和控制原理本质上是不变的，因此我们增改实训内容，调整学生实训时间，加强设备的利用率，全面提高学生的职业技能。
2012―2013学年，我院为机械制造与自动化专业学生安排了专业综合实训，利用ED-2000自动化生产线，我们圆满完成了教学任务，实训内容具体安排如以下几点。
1 观察生产线
为了培养学生对ED-2000自动化生产线的认识，首先让学生观察其外形，教师演示其完成的工作过程，然后让学生写出其工作情况。
2 学习机械部分
学生每4人分成1组，每组发一个电工工具箱和整理箱，首先学生把生产线上各零部件贴上标号后，让学生拆散此生产线机械零部件，然后每组学生组长绘制本生产线的装配机械工程图纸，组员1和2绘制不同典型机械零部件的三视图，组员3进行生产线中用到的典型机械零件制造与加工分析。
这样，学生在机械识图与绘图、机械零件装配、机械制造与加工方面的知识得到了综合训练。尽管设备陈旧小巧，实训过程中各位学生分工明确，责任具体，因此学生在学习时损坏机械零部件的现象很少。
最后，每组学生齐心协力重新把生产线组装完好后教师才验收各组学习情况，教师再给予相应分的学习成绩。
3 学习控制部分
本系统控制区装有开关组件、PLC组件、按钮盒组件、稳压电源组件、继电器组件和输入/输出端子板组件等。铝合金板的三面装设走线槽。传感器、电磁阀、直流电机、按钮盒、指示灯等设备的信号导线均通过走线槽后经输入、输出端子板与PLC的端子连接。
按钮盒装有发出系统操作命令的启动按钮、停止按钮、复位按钮和急停按钮，另有一转换开关用于系统运行方式的选择，可选择连续、单周期和步进三种不同的运行工况。灯塔上装有红黄绿三节灯具用于表示系统的当前运行状态。
电源系统将AC220V供电直接引入断路器，再通过电源端子板分配电源，一路送至PLC供电，另一路送至稳压电源。稳压电源输出的DC24V电源经负载电源开关送至输出端子板作为负载的供电。系统中各传感器的供电由PLC内部的DC24V电源提供。
气源系统经气路总开关和调节过滤减压阀后将供气送至电磁阀组，再从各电磁阀直接送至对应的气缸用气。
学生能够完成以下任务。
（1）画出电气控制电路图，完成电气控制系统安装调试。
（2）气动控制元件的认识与调试。
（3）检测与传感装置元件的认识与安装调试。
（4）气动与电动执行机构的认识与安装调试。
（5）PLC的编程与安装调试。
（6）系统故障的分析与排除。
这样，学生重新认识和训练了传感器、电磁阀、直流电机、按钮、指示灯、可编程序控制器等设备元件，经过以上6个任务的完成，掌握了调试控制元器件的常用方法，能够排除常见控制部分故障，对电气控制的知识能够进行综合灵活运用。
4 学习效果分析
机械制造与自动化专业综合实训的目的是学生把所学的机械、电气等知识有机结合起来，实现与相关企业技术进行零距离接触。我们通过此次的综合实训，学生上交学习资料有：（1）绘制ED-2000自动化生产线装配三视图、摆臂组件三视图、电动机组件三视图、双气缸组件三视图、导向管组件三视图、滑道组件三视图、单气缸组件三视图。（2）画出控制系统气路连接图、电源系统及安装接线图、PLC电气原理接线图、控制盒电气安装接线图、传感器电气安装接线图、电磁阀控制电气原理及安装接线图、摇臂电机控制电气原理及安装接线图、输入输出端子板出线图、控制系统功能图、PLC电气安装接线图。（3）写出生产线的工作情况、编写PLC控制程序、写出实训总结；学生现场完成的工作有：①机械零部件的拆卸。②机械零部件的装配。③气动控制元件、检测与传感装置元件安装调试。④气动与电动执行机构安装调试。⑤PLC编程与安装调试。⑥系统故障排除。
另外，以小组为单位进行实习，培养了学生团队协作的能力。众所周知，一个企业的生存和发展不是靠一个人维持的，任何工作岗位都有一定的职业要求，每个成员只是团队中的一份子，根据学生的特点，让其在小组中完成一定的任务，这样为以后的职业生涯打下了良好的基础。考核方式按下表进行。
通过考核，本次实训学生的优秀率为30%，及格率为100%。经过验收，实训结束后每组硬件完好，没有损坏和丢失零部件的现象。
5 结论
随着经济的高速发展，中国的各类物质得到极大的丰富，特别是专业技术较强的生产设备，生产厂家多、设备更新快，作为职业院校的专业教学，重点在于教会学生学习思维方法和动手实践方法，我们建议不要盲目注重先进设备的购置，应充分利用现有设备，全面提高学生职业技能。
参考文献
摘要：职业学校的教育是以创业为导向的教育，具有实践性的特点。为提高职业学校学生的职业能力，应以理论知识为基础，加强实训课的实践教学。本文阐述了项目教学法在液压与气压传动实训课中的具体的应用。
关键词 ：项目教学法?液压与气压传动?实施
职业教育的特点就是培养符合现代经济社会的技术人才，按照陶行知先生的理念就是“生有利之物”与“生有利之事”，也就是说为社会与人群生产物质财富，培养为社会与人群服务的技术本领，他的“行知合一”“教、学、做合一”“手脑联盟”的观点强调了“做”的重要性，是知识转化为能力的有效途径。中职学校的技能实训课是学生把所学的理论知识通过应用与迁移转变为技术能力的有效途径。
液压与气压传动课程是机械类专业学生必修的专业课，通过学习使学生获得关于液压与气压传动的基础知识。该课程的特点是实践性强，与生活、生产关系密切。笔者所在学校添置了4套集液压、气动、液压仿真技术及PLC电气控制于一体的THPHDW-1型实训系统，通过实训，培养学生液压泵站安装与调试、液压系统组装与调试、气动系统安装与调试、电气控制技术、PLC应用技术和液压与气动系统运行维护等职业能力。
一、项目教学法的特点
在实训课教学中，应用较多的是项目教学法。项目学习是让学生围绕具体的学习项目，充分选择和利用最优的学习资源，例如，多媒体、微课、实训操作系统工作台等在实践中体验，从而获得较为完整而具体的知识，进而形成专门的技能学习。它强调的是人的关键能力的培养。在教学中，教师是活动的引导者，通过创设特定的情境，让学生有身临其境的感觉，例如，教师可以借助图片、模型、实物等，让学生通过直接观察在大脑中迅速建立起与液压与气压传动课程相关的认知，同时，也激发了学生的学习兴趣。在项目的实施中，以小组的形式进行，可以培养学生团结协作的精神。
二、液压与气压传动实训课项目教学法的实施过程
1.确定项目任务
实训教师要了解学生的文化知识基础、技能基础，本地区对学生的岗位要求，学生的兴趣和爱好，然后制定出具体的实训项目；也可确定一项学习主题或任务，或以某个问题为学习项目；或由学生自己确定项目。项目任务可以先简后难，循序渐进，例如初学时，学生要学会液压泵的安装与调试和简单的定量泵-溢流阀的调压回路的安装与调试。随着教学的进展，最后以生产上运用到的实例，例如，“鼓风炉加料气动回路的设计”为课题，让学生自己学习、探索。在这个过程中，教师要积极参与进来，和学生相互交流，共同创造，充分发挥学生的自学精神，培养学生的创新创业才能。
2.制订工作计划
教师对学生进行分组时要注意合理搭配，把动手能力强的和能力弱的学生进行组合，同时，兼顾学生的性格特点，引导小组成员团结合作，充分发挥学生的特长，提高教学效果。
实训前，教师应列出材料清单，包括要用到的仪器、仪表，做到严格管理，还要强调实训安全。此外，通常以6节课作为一个项目的时间，学生可以根据具体项目任务，讨论形成设计方案，选择所需要的元器件，这个过程一定要仔细，同时注意控制完成任务所需要的时间。
3.实施工作计划
分组时，可以四人为一个小组。实训开始时，老师先做示范，然后学生做，以后逐步发展为教师设计、学生做，最后是学生自己设计、自己做。在这个过程中，学生要明确项目目标，画好设计图，及时作好数据记录，规范工艺，安全操作；教师要巡回检查指导，及时发现问题、解决问题。
4.进行质量检测评估
可以通过学生抽查、小组互评、教师点评、小组间竞赛等形式检查实训效果，将各项成绩录入电脑评价系统，自动生成总评成绩。课程结束前5至10分钟，教师可以归纳总结项目完成所取得的成绩、还有什么不足之处以及今后要注意的事项，提高项目教学的效果。
实训课完成后，教师要让学生严格按照学校的“3Q7S”标准将所有的实训器具分类摆放，恢复实训前的状态，场地清扫干净，为下一次实训做准备。实训结束后，学生要认真填写实训报告。
三、小结
项目教学法改变了传统的教学模式，启迪了学生的智慧，开发了学生的动手能力，让学生在做中学，在学中做，体验了真实的社会劳动实践，提高了职业学校学生的整体职业素养。
参考文献：
[1]郭爱云,王健,帅伟.谈项目教学在《液压与气动技术》课中的应用[J].职业教育研究,2011(4).
[2]马春峰.《液压与气动技术》实训教学探讨和尝试[J].教育教学论坛,2013(50).
关键词：教学；机电设备安装与调试；FX2N
“机电设备安装与调试”是高职院校机电一体化技术专业普遍开设的一门综合性和实践性都很强的专业课程，该课程的内容涵盖了液压与气压传动、电气控制与PLC、触摸屏技术、变频技术等内容。目前，在我国职业教育大力提倡学生创新能力和技能培养的背景下，该门课程采用任务驱动的理实一体的教学方式，使学生在做中学，极大地提高了学生的技能水平。但是，课程的教学效果对于实验室条件有着极高的要求。一般院校实验设备有限，学生需要多人共同使用同一台设备，在调试过程中遇到困难，会花费大量时间来调试。文章旨在通过引入FluidSIM软件来缓解设备不足的问题。学生利用课余时间，通过软件仿真的方法来确保所制订的控制方案和程序编写的正确性，从而把更多的时间用来做系统调试。
1“机电设备安装与调试”课程概况
目前，南京机电职业技术学院“机电设备安装与调试”采用任务驱动的教学模式，以天煌教仪生产的THJDME-1型光机电一体化实训考核装置为主要实训载体来实施教学过程。根据实验装置的结构组成，教学内容整合与优化后分为4个大任务，分别是：送料单元系统安装与调试；搬运单元安装与调试；输送与分拣单元安装与调试；自动控制系统安装与调试。
2教学实施及存在的问题
2.1教学实施
教学实施过程概况为：（1）教师发放任务单，使学生明确任务要求；（2）整体方案的制定。学生根据任务单的要求完成整体方案设计，包括气动原理图的绘制、PLC接线图及PLC程序的编写；（3）任务实施。学生根据气动原理图完成气路的连接和调试，根据PLC接线图完成控制回路硬件接线，完成PLC编写程序并下载，最后进行系统联调，实现任务要求；（4）任务考核与评价。学生完成任务后，教师根据任务考核表，对学生任务完成的质量进行打分和评价。对于完成拓展任务的同学，额外加分，以激励学生学习的积极性；（5）总结与交流。以小组为单位，学生对于在任务实施过程中遇到的问题以及解决方法进行论述，小组之间共享问题及解决方法，以此来提高学生的口头表达和理论技能水平。学生在下一个任务中可以减少犯同样错误的概率。
2.2存在的问题
本课程教学实施过程中存在的问题有如下几点：（1）学生在任务实施过程中的具体硬件接线及下载所使用的程序，与整体方案不一致。（2）在任务实施过程中会遇到各种故障，无法判定是软件的原因还是硬件的原因。（3）学生对设备不熟悉，会造成大量的元器件损坏，给教师带来大量的维护工作。（4）学生既要完成方案的制定，又要动手需要大量时间，课程时间较为紧张。（5）受到设备数量的限制，老师无法进行拓展任务的考核。
3引入FluidSIM的课程实施
3.1FluidSIM简介
目前，市面上存在多种液压与气压传动仿真软件，例如：FluidSIM，automationstudio，AMESIM等。其中FluidSIM较为适合在高职院校的教学过程中使用。FluidSIM是由德国著名公司Festo开发的一款集机电液一体化的综合仿真软件。该软件包含FluidSIM-H液压仿真和FluidSIM-P气动仿真两部分。在“机电设备安装与调试”课程中采用的是FluidSIM-P软件。该软件几乎囊括了所有常用的气动元件，可以直接将元件拖拽至工作界面然后进行回路的搭建。回路搭建完成后可以通过仿真初步检测气路的正确性。仿真过程中能够清晰形象地看到气动执行元件的动作过程，且软件能够自动检查气路连接中存在的问题，提醒使用者进行修改。FluidSIM-P不仅可以进行气动回路搭建和仿真，还具有电气控制系统，可以对回路中的控制元件进行控制。该软件的气缸上设置有标尺，可以模拟磁性开关的位置检测功能，获得传感器信号。另外FluidSIM-P4.2版提供了DDE/OPC接口，通过该接口可以与PLC控制系统进行联调，实现机电气的联合调试。
3.2FluidSIM与PLC联调
FluidSIM与PLC之间不能直接进行通信，要借助于第三方。对于西门子PLC，可以采用FESTO公司开发的Vswitch软件为第三方。Vswitch软件所提供的协议转换模式中的一种就是VswitchforFluidSIMandPLCSIM，利用该软件可以实现FluidSIM-H与PLCSIM的通信，但是DDE通信方式只适用于西门子PLC。THJDME-1型光机电一体化实训考核装置中选用三菱FX2N系列PLC为控制器，教学中采用对应的GXWorks2为编程软件。GXWorks2是三菱电机推出的三菱综合PLC编程软件，是专用于PLC设计、调试、维护的编程工具。该软件自带仿真器GXSimulator，与传统的GXDeveloper软件相比，提高了功能及操作性能，变得更加容易使用。因此本系统的仿真，只能利用FluidSIM-P软件提供的DDE/OPC接口中的OPC通信方式来实现三菱编程软件GXWorks2与气动仿真软件FluidSIM-P的联合调试。工业标准（OLEforProcessControl，OPC）规范目前已得到工控领域硬件和软件制造商的承认和支持，包括OPC服务器和OPC客户端两部分。OPC服务器和客户端之间可以进行数据通信。目前市场上常用的OPC服务器有西门子PLC专用的PCAccess，三菱PLC专业的MXOPCServer以及KEPware公司开发的几乎支持所有常见PLC设备的KEPServer软件等。以KEPServer为桥梁实现三菱PLC与FluidSIM-P的通信，必须具备实际的PLC装置，而MXOPCServer可以实现三菱仿真器GXSimulator与FluidSIM-P之间的通信，不需要PLC实物，能够真正地摆脱硬件的制约。因此在本课程中采用MXOPCServer作为OPC服务器。以MXOPCServer为OPC服务器，实现PLC与FluidSIM-P软件通信的过程为：MXOPCServer服务器读取FluidSIM-P软件中气动系统的按钮及传感器信号，然后将该信号写入GXWorks2仿真器。GXWorks2仿真器根据用户所编写的PLC程序决定输出状态，并将输出值写入MXOPCServer服务器以供FluidSIM-P软件读取。“机电设备安装与调试”课程中的4个任务均可以使用该方法进行仿真。
4结语
将FluidSIM软件仿真引入“机电设备安装与调试”课程与GXWorks2进行联合调试，仿真结果形象直观，可以确保方案的正确性。学生可以把有限的时间用在硬件的连接、调试及故障的排查上。教师可以通过检测仿真结果的方法来验证拓展任务方案的正确性。该措施极大地缩小了故障范围，减少了故障排查的时间，提高了教学效果。
作者:许璐 单位:南京机电职业技术学院
[参考文献]
[1]朱红娟.项目化教学在“机电设安装与调试”课程中的应用研究[J].科技风，2015（10）：212.
[2]林晨.结合FluidSIM软件与THPYC-1A型实训装置在液压与气压传动课程的教学[J].学术研究，2014（22）：284-286.
[3]李现友.FluidSIM在液压与气动技术综合实训中的应用[J].包头职业技术学院学报，2013（4）：73-76.
[4]卢志芳，於红梅.基于FluidSIM软件的液压传动系统仿真实训教学探讨[J].职业教育研究，2013（2）：168-171.
[5]王晓辉.FluidSIM仿真技术及其在液压系统设计和性能分析中的应用[J].科技信息，2012（2）：143-145.
[6]岳玉环.基于FluidSIM与PLCSIM液压控制系统的联合仿真[J].液压气动与密封，2012（6）：27-29.
关键词: 亚龙YL-335B型自动生产线教学设备 教学实训系统 项目训练
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:
[1]吕景泉主编.自动化生产线安装与调试(第二版)[M].北京:中国铁道出版社,2009.12.
《液压与气动技术》课程教学整体设计的内容包括设计依据、教学目标、学习资料、教学团队、教学准备、教学内容、教学的组织与方法、考核评价、教学反馈。
一、设计依据
教育部关于“十二五”职业教育教材建设的基干意见》、《机电一体化技术专业人才培养方案》、《电气自动化技术专业人才培养方案》《机械制造与自动化技术专业人才培养方案》和这些专业的《液压与气动技术课程准》。
二、教学目标
1、知识目标：（1）液气压传动的工作原理、液气压传动的组成、液压系统图、职能符号、优缺点等； （2）液压传动基础中液压油的性质及选用，液体静力学和动力学基础；管路液体的压力损失计算等； （3）具有液压元件结构、原理、功用、拆装、选用及控制维护能力； （4）具有气压元件结构、原理、功用、选用及控制维护能力； （5）具有液压基本回路设计、连接、调试维护能力； （6）具有综合设计和控制维护液压基本回路能力； （7）具备对项目设计进行总结、整理、归纳的书面表达及口头表达能力； （8）培养学生查阅手册、检索资料的能力。
2、能力目标：
（1）通过实物拆装可以锻炼学生的拆卸、装配能力，掌握元件各个部件之间的装配顺序、定位要求，部件的加工间隙、加工精度等知识。 （2）具有检测，调试，维护常见机械设备液压系统的能力； （3）具有设计一般复杂程度的液压系统的综合能力； （4）参与诊断并排除工程机械常见的液压气压故障的初步能力。
3、方法能力和社会能力目标：
（1）培养学生逻辑思维能力与发现问题和解决问题的能力，使学生从习惯思维中解脱出来，引导启发学生的创造性思维能力。 （2）培养学生刻苦钻研的学习态度，善于思考的学习方法，脚踏实地的工作作风。 （3）使学生具备在专业方面可持续发展的能力。 （4）使学生具备正确的价值观与评定事物的能力。 （5）使学生具备良好职业道德和诚信的与人交往沟通的能力。 （6）培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新设计意识。
三、学习资料
1、教材：
《液压与气动技术》（第四版）、邹建华主编，华中科技大学出版社、2014.9
2、参考资料：
《液压与气压传动》，左健民主编，机械工业出版社，2012.5
《液压与气动技术》（第三版），张宏友主编，大连理工大学出版社、2009.2
3、拓展性学习材料：
《液压工程手册》 雷天觉主编 机械工业出版社 2005年
《实用液压机械故障排除与修理大全》 陆望龙主编 湖南科学技术出版社 2006年
四、课程教学团队
课程教学团队由课程负责人、团队成员和企业专家组成。
（1）课程负责人：
课程负责人应熟悉液压与气动控制技术。熟悉高职教育规律，实践经验丰富，教学效果好，在本领域有一定影响，具备操作、维护、设计大型机床、大型工程机械控制设备的能力，具有高级职称的“双师”素质教师。
（2）教师专业背景与能力要求：
主讲教师：机电技术专业或相关专业毕业，具备中级以上职称，从事本专业教学工作5年以上。
兼职教师：机电一体化技术或相关专业毕业，在液压或气动相关行业工作5年以上，具备大型工程机械控制系统设备维护、设计能力。
（3）企业专家：
在液压与气动技术行业有一定的知名度，具备操作、维护、设计大型机床、大型工程机械控制设备的能力，具备高级技师或技师职称。
五、教学准备
1、教室：
多媒体教室（含计算机、投影仪等设备）、液压与气动仿真实训室。
2、实训条件：
液压与气动技术仿真实训室配置（表1）。
六、教学单元（模块）及内容（表2）
七、教学的组织与方法
1、直观教学法。在课堂上尽量采用实物、图片、动画演示等方法，将复杂的原理用简单的、感性的方法展现出来。
2、参与式教学、体验式学习 以学生为中心强调行动学习，“在做中学”。 以实训开始，先行后知的 “在做中学”，采用边提问、边实践、边讲解及指导的方法， 在“学”中“做”。
3、讨论交流法。课程教学中，经常将关键工业应用技术拿出与学生讨论，让每个学生积极参与，给学生机会发表自己的意见。
4、激励教学法。实训过程中，经常采用小组之间竞赛的方法，竞赛的结果记入考核成绩。鼓励团队合作精神和培养创造性解决问题的能力。
八、考核与评价
改革考核手段和方法，制定工学结合的课程学习阶段的考核量化标准，按量化指标对过程和结果实施考核。课程总体上以理论考试成绩占60%，学习活动过程占40%组成。在工作学习过程中关注学生动手能力和实践中分析和解决问题的能力，对在学习和应用上有创新的学生、对参与技能竞赛并取得较好成绩的学生应给予加分奖励。
九、教学反馈
本课程主要采用以下方法进行教学反馈，从而了解了解学生的学习情况，发现学生存在的问题，尽快地找出原因，研究对策加以解决。
（1）课程组老师常规教学提问反馈；
（2）召开学生坐谈会反馈；
（3）根据学生实训结果反馈；
