信息化技术在“自动化生产线技术应用”教学改革中的应用与研究

武彩霞　刘媛媛　沈小燕

[摘           要]  在信息技术飞速发展的当今，现代信息技术正以其自身的优势走入高校教学改革的课堂，将信息技术融合于“自动化生产线技术应用”项目化教学改革中，充分发挥“爱课程平台”和互联网资源优势，让学生随时“走进”课堂，实现师生的实时互动。课程改革中，以学校现有的模块式柔性自动化生产线设备为载体，将工业网络通信技术、PLC技术、传感器技术、气动技术、电机技术等综合应用于其中。信息化技术的引入为“自动化生产线技术应用”教学改革提供了活力，为充分发掘学生的创造潜能、提高学生解决实际问题的综合能力提供了有利的支撑。

[关    键   词]  信息化技术;自动化生产线技术应用;教学改革

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A               [文章编号]  2096-0603（2019）22-0054-02

一、引言

《教育信息化“十三五”规划》中提出要通过融合创新提升教育信息化的效能。要通过深化信息技术与教育教学、教育管理的融合，全面提升信息技术支撑和引领职业教育创新发展的能力，加快推进职业教育现代化，现代化信息技术以其自身的优势走入课堂是高校教学改革的必由之路。信息技术从不同方面对高校的课堂教学产生了巨大影响。

“自动化生产线技术应用”教学改革过程中，注重信息化技术的引入，将信息技术与课程内容、课程资源、课程实施以及课程评价等融为一体，充分发挥“爱课程平台”和互联网资源优势，并借助QQ群、手机APP等信息化手段让学生随时“走进”课堂，实现学生与老师、一线专家实时互动，为学生理解和掌握课程要求的知识和技能、充分发掘学生的创造潜能、提高学生解决实际问题的综合能力提供了有力的技术支撑。

“自动化生产线技术应用”是自动化类专业的一门综合性较强的专业核心课程，其涵盖了可编程序控制技术、传感器技术、气动技术、触摸屏技术和工业网络控制技术等自动化技术的应用。通过本课程的学习，使学生了解现代化工业进程中工业产品加工的方式，认识机电一体化设备的结构、运动、检测、通讯及控制方式，从而使学生掌握自动化生产线的安装、调试、操作和维护技能。

二、课程开发设计

（一）课程设计思路

课程开发与企业紧密合作，共同开展企业调研，了解岗位人才培养要求。与企业专家共同分析典型工作任务，进行归纳、整理、提炼，制定课程标准。教学内容将理论教学和技能训练有机融合，以自动化生产线的工作过程为导向，设计教学任务。以学校现有的模块式柔性自动化生产线设备为载体，将工业网络通讯技术、PLC技术、传感器技术、气动技术、电机技术等综合应用于其中。教学考核采用过程化考核，注重基础理论知识与实践的考核。

（二）课程信息化教学资源的建设

教学资源库中除了有PPT課件、项目测试题外，还有各种教学视频，如实践设备的操作和运行的视频、软件学习的交互视频、课程教学的录屏视频等。此外，还有相关硬件、软件的使用说明书等丰富的课程资源。课程依托爱课程网站（如图1），建立课程“三平台”，即课程资源平台、讨论互动平台、项目测试平台;借助仿真软件和实训设备，采取“虚实结合”教学，实现由仿真到实物的训练;借助手机APP学生可以实时观看操作视频，进行知识点测试;学生可以随时通过爱课程网络讨论平台和QQ群等信息化手段实时与教师和企业专家沟通，学习新知识。

三、教学组织与实施

（一）教学目标分析

按照自动化类专业人才培养方案对本课程的要求，通过该课程的学习，使学生熟悉典型自动化生产线的组成与工作流程，初步形成解决生产现场实际问题的应用能力;培养学生的思维能力和科学精神，培养学生应用信息技术学习新技术的能力;提高学生的综合素质，培养创新意识。具体教学目标包含知识目标、技能目标和职业素养目标。

1.知识目标：会识读安装图纸、电路图和气路图;了解自动化生产线的运行方式及应用;熟悉自动化生产线中常用的机械传动机构、气动控制系统的组成，掌握气动控制回路的分析方法;熟悉常用传感器、气动元件的选用、使用和装调方法;掌握常用电机类型及使用方法;掌握PLC控制系统的设计方法;熟悉工业通讯网络技术的相关知识;掌握典型自动化生产线中各组成单元及系统的调试方法。

2.技能目标：能够根据图纸识别自动化生产线中各组成单元的电、气元件;能正确使用常用工具，检测各组成单元中元器件;能够各组成单元的工作流程，正确分析控制要求和提取控制变量，并进行PLC系统的设计、调试工作;能够正确调试自动化生产线中各组成单元，并进行联机系统调试;能够维护检修自动化生产线设备。

3.职业素养目标：能够安全操作设备，通过规范工作流程，养成良好的工作习惯;培养通过信息技术自主学习的能力;具有良好的人际沟通、团队合作能力;增强学生的分析问题、解决问题和实践动手能力;在实际工作中能创造性地完成各项任务;熟悉安全规范、安全生产与环境保护的相关规定及内容。

（二）教学项目设计

教学项目安排由浅入深、由简单到复杂，基于工作过程的教学方式培养学生的操作技能。按任务的实施过程开展教学，同时，在教学内容的安排上注重培养学生的安全意识、规范操作意识、环保意识及团队协作精神。教学项目的设置结合现有实训设备，实训设备中包含上料检测单元、搬运单元、加工与检测单元、搬运安装单元、安装单元和分类单元，在设置项目时考虑由浅入深，设置了五个教学项目：自动化生产线初始、自动化生产线核心技术应用、自动化生产线组成单元调试、自动化生产线系统调试和柔性制造系统认知及应用。在第三个教学项目中，将项目细化为六个教学任务：上料检测单元调试、搬运单元调试、装配站安装与调试、加工与检测单元调试、搬运安装单元调试、安装单元调试和分类单元调试。教学内容基本涵盖了可编程序控制技术、传感器技术、气动技术、电机驱动技术、触摸屏技术和工业网络控制技术等专业知识，教学内容在设置时，把所有教学知识点合理融入教学项目或任务中，并按照项目或任务的难易程度和含知识量的多少进行学时分配（如图2）。

（三）教学方法

1.采用项目导入、任务驱动的教学方法。以搬运单元调试为例，在理实一体化的教学环境下，采用任务驱动的教学方法进行教学，其过程是：通过网络提前发布学习任务—在教师引导下查阅资料并加以总结提炼—小组讨论确定解决方案—小组合作完成实践任务—填写任务书、在线完成测试题目—总结评价。

2.教学中坚持“学生为主，教师引导”。为了提高教学效果，始终坚持“学生为主，教师引导”的思想，充分调动学生主动学习的积极性。从开始的任务在线接收与讨论、分析到课程实施过程中的自主编程、调试，再到后来的在线测试，始终以学生为主体，教师主要任务是培养学生发现问题、思考解决问题的能力。

3.实施“教、学、做”一体的教学。任务提出后，教师引导学生学习任务要求的基础理论和操作要点，经小组讨论确定实施方案后实施。在任务实施过程中教师严格监督、检查，發现问题及时纠正、指导，任务完成后进行总结、评价，同时针对典型的问题进行讲解，增强学生的感性认知，提高理解效果。在学习过程中学生可以实时在爱课程平台中回顾相关知识要点，以解决实践中遇到的问题。

（四）考核评价

过程考核作为检验学生学习情况的有效手段。为了实现教学过程的良好控制，就必须加大平时考核的力度，增加平时成绩的比例，采用过程性考核，突出实践过程和在线学习情况的监控。所以在自动化生产线技术应用课程中，实践考核占30%，项目在线测试占20%，期末综合测试占50%（如图3）。

四、教学效果

自动化生产线技术应用课程采用信息化项目理实一体化教学让学生的学习从被动变为主动，从课上到随时，大大提高了学生学习的积极性，其综合应用能力得到了良好的发展，分析、解决问题的能力也明显提高。

五、结语

在自动化生产线技术应用课程建设中，学校教师与企业技术人员共同商定课程培养目标，制定课程标准，依据自动化生产线的工作过程来设计教学项目，以典型工作任务为载体，以爱课程网站的信息化教学为平台，以培养学生的能力为主线，合理融合理论知识与实践技能，有效地实现了高技能人才培养目标与市场需求的一致性，保证教学过程中“教、学、做”的一体化，实现了教学的整体优化，确保课程教学目标和人才培养目标的实现。

参考文献：

[1]丁西省.运用信息技术有效推进高校教学改革[J].河南师范大学学报（哲学社会科学版），2012（6）：249-251.

[2]教育部.关于进一步推进职业教育信息化发展的指导意见[EB/OL].http：//www.ict.edu.cn/laws/new/n20170912_44557.shtml，2017-09-12/2018-02-28.

[3]李广军.项目教学法在自动化生产线安装与调试课程中的应用[J].教育教学论坛，2015（12）：184-185.

◎编辑 赵瑞峰