工学一体化在机电专业项目教学中的应用

2023--2024学年第二学期

工学一体化课程教案

专业名称： 工业机器人应用与维护

课程名称：《工业机器人工作站安装与调试》

学习任务名称： 工业机器人搬运工作站调试

学习任务课时： 40课时

授课班级： 22机器人1，2班

授课教师： xxx

教案审核与批准

专业系 审核意见：ssa 签名：

年 月 日

教务处 批准意见：aa 签名：

年 月 日

学习任务教学分析

学习

任务

描述 任务情景：

某系统集成商为一机械设备制造企业机加车间提供了一套工业机器人自动化搬运工作站，该工作站由 1 台 6 轴工业机器人、2 台数控车床、1 套搬运夹具、1 个上料台、1 个下料台和 1 套 PLC 总控系统组成，根据 合同要求，需在规定时间内完成工作站的安装与调试，前期已完成该工作站的安装。班组长向设备安装调试人员下达调试任务，要求设备安装

调试人员按照国家、行业企业相关规范在 3 天内完成调试工作。

任务要求：

设备安装调试人员从班组长处领取工业机器人搬运工作站项目方案书

和项目调试进度计划表，并与班组长沟通，明确调试任务；查阅项目方 案书和项目调试进度计划表，明确调试工作内容、调试技术和工期要求，制定调试作业流程；根据调试工作内容，列出并领取调试工具；查阅工业机器人操作说明书和数控车床操作说明书等资料，运用仿真软件，仿真生成机器人动作路径，编写机器人搬运程序；根据工作站的生产流程和要求（包括生产节拍、物料转移定位、系统稳定性、防碰撞和安全互锁等安全要求），进行分段空载运行调试（单段运行机器人程序、检验机器人程序、I/O 信号和设备动作路径）、整体空载运行调试（空运行设备， 检查工作站各设备动作配合）和小批量工件试产调试（重启设备，使机器人、数控车床和各配套设备恢复到初始状态，并在上料台上放置工件，按照生产流程操作机器人工作站，进行小批量工件的试产）；调试合格后，对工作站进行规定时长的试产，并备份机器人程序，填写调试记录单、调试工序检验单，提交班组长审核

浅议PLC工学结合一体化教学

摘 要：本文通过对plc工学结合一体化教学的分析探讨，并以具体项目为例，阐述了在技工院校plc教学中如何运用工学结合一体化的教学方法。

关键词：plc 工学结合一体化 教学方法

一、plc工学结合一体化教学的具体做法

第一，以劳动和社会保障部电气类专业规划教材为基础，在plc教学大纲的指导下，重视实际编程能力的培养，结合工厂生产实际，根据学校plc一体化设备的具体情况，从电力拖动技术学习实训入手，在理解掌握电力拖动技术的控制思想、控制方法后，进一步学习应用可编程控制器的编程与实训，循序渐进，这样学生易于理解。

第二，针对技工院校学生特点，在教学过程中，要由浅入深，注重实践动手能力，开始尽量利用最基础、最简单的单元电路进行训练，通过实际操作练习来激发学生的学习兴趣，培养主动意识，从感性知识学习自发过渡到理性知识的学习。

第三，在工学结合一体化教学中，以项目课题带动理论的主动学习，在动手操作、动脑思考中，潜力得到发挥。例如教师在引入异步电动机正反转控制电路课题学习时，首先引导学生找寻电动机启动正转反转的工作原理，对照控制图，通过接线，让设备实际运行起来，进一步理解电动机的正转与反转。理解控制和被控制之间的关系后，在继电控制图的基础上，在教师指导下进行动手编程，画出梯形图，进行接线、调试等。这样，既符合学生的认知特点，又将继电控制和plc控制做了一个很好比较。

第四，技工院校plc工学结合一体化教学方法，对教师的教学水平提出了更高、更新的要求，教师要不断学习、甚至下厂实践，以适应教学需要。

二、plc工学结合一体化教学案例

项目单元为按钮式人行道交通灯的制作（共10学时）。

1.教学目标

知识目标：掌握plc的基本编程方法，plc定时器原理，三色led管的工作原理。

能力目标：会使用编程软件，初步具有一定的编程能力。元器件在线路板上能正确布局、接线，plc与线路板正确接线。

浅谈一体化“六步教学法”在数控专业中的应用

【摘要】近年来一体化教学在技工院校备受重视，学生培养质量得到家长、用人单位和社会的一致好评。我校为了更好地做好数控专业课堂教学，积极借鉴和探索试点院校一体化教学模式教学模式，突出做中学、做中教，促进学以致用、学以促学、学用相长。一体化“六步教学法”包括接受任务、制定计划、做出决策、任务实施、过程控制和评价反馈等六个阶段。通过二届（6年）学生教学尝试，取得了较好教学效果，同时也有不合理之处。总结出优缺点以便于更好地服务于教学。

【关键词】一体化六步法专业能力教学载体

职业教育与普通教育是两种不同教育类型，具有同等重要地位。关于发展职业教育相关文件陆续出台，国家对职业教育发展越来越重视，各项投入也逐步加大。职业教育发展也面临着很大挑战，以往“满堂灌”的教学方式已明显不能适应职业教育发展的要求。为了更好提升职业教育教学质量，借鉴“双元制”模式，我院教师正在努力探索与之相适应的一体化课学模式，我院数控专业自2016年开始按照“六步教学法”进行一体化课程教学，经过近7年的时间探索，取得了良好的教学效果。同时也发现了一体化教学过程中存在的问题。现总结如下

一、一体化“六步教学法”介绍

我院数控专业在2015级数控班进行的一体化专业教学改革，借鉴和参考试点院校一体化教学模式，目的是打破传统的填鸭式教学方式，激发学生的潜力，培养学生的专业核心能力和关键能力。在教学时创设教学情境，采用合适的教学载体。引入“六步教学法”，即包括接受任务、制定计划、做出决策、任务实施、过程控制和评价反馈等六个阶段。接受任务是通过教师设置的教学载体获得加工所需的信息；制定计划是为了完成任务由小组内成员所做的初步计划；做出决策是通过小组展示、教师解答疑惑，最终确定可行方案；任务实施是学生按照最终可行方案进行完成项目的过程；过程控制是对所加工零件进行自测、互测及教师抽检；评价反馈是对零件加工过程中出现操作问题、尺寸问题及本组优缺点进行评议和总结的过程。指导思想是将一个相对独立的项目任务交给学生来完成，从资料的收集、方案的设定、项目的实施到结果检查和评议都由教师指导学生独立完成，让学生在实施项目过程中把握每个环节的基本要求和重点和难点，学生在做中学、做中教的过程中逐步实现学习目标。

技工院校数控加工专业“工学一体化”教学改革中的探索与实践

摘要：在中等职业学校数控技术应用专业中，数控车床加工属于核心专业课，学生学习完该课程，学生对数控车床的结构原理能够熟练认知，对数控车床上加工工件过程熟练认知，掌握操作数控车床把合格工件加工出来的技能。目前，传统的教学模式依然被许多教师采用，在教学中实训环节虽然存在，但完整传授理论体系依然是侧重点，课堂上师生互动不足，理论脱离实践。而工学一体化教学模式能够有机地融合理论与实践，在技术技能型人才的培养上具备科学性与有效性。下面探讨我对当前数控车床加工课程一体化教学如何实施的一些观点。

关键词：中职；数控车床加工；一体化教学；策略

1数控加工教学难点分析

第一，存在大量的代码，加大了学生记忆难度。数控加工教学需要学生掌握复杂的代码，例如在FANUC当中包含了G00、G01、G02、G03、G04,这些代码对应的功能不同，学生在记忆上难度较高，需要教师用非常形象的比喻去降低理解难度，让学生最终能够掌握这些代码。第二，在教学当中还广泛地存在一些相似的知识，这些知识需要学生加以区分避免混淆。例如数控车的刀尖半径补偿和数控铣的刀具半径补偿就比较考验学生的区分能力。第三，如何有效融合思想教育成为难点。数控加工教学培养的是专业的数控加工人才，需要人才具有较强的技术操作能力之外，还需要有工匠精神，这样才能保证培养出来的人才具有稳定性。然而如何结合数控加工教学提升学生的思想水平，成为了教师面对的难点。换言之，目前数控加工教学当中缺乏双师型教师，导致了思政教育、“1+x”证书模式的执行不力。

2数控加工专业“工学一体化”教学改革措施

2.1建立数控车床加工一体化实训室 数控车床加工课程具有很强的实践性，其知识和技能量很大，学生要想对其深入理解和灵活掌握，动手练习就是前提条件。但理论与实践固有内在联系在传统的教学模式中并没有给予重视，理论与实践被人为地分开，学生会产生枯燥乏味的感觉，自身主观能动性不能发挥出来，教学效果较差。而把教学开展在一体化数控实训室，有利于教师把理论教学内容结合实践展开，使项目教学在真实的环境中进行，增强师生互动，从而使学生的主动性和创造性发挥得更加充分。编写工件程序和选择与装夹刀具等，学生通过仿真软件模拟能够很好地掌握，而通过师生互动与分析探究，一些难解的问题也会迎刃而解，解决好问题后，向车床上传输程序，就能够把真实工件加工出来。如果检验加工出的工件在尺寸和形位精度上与要求存在差距，就应该找出来问题出现在哪个环节上，进而调整改造，模拟与单段自动加工为每次必备环节，直到把合格的工件加工出来为止。经过反复练习，各环节知识和操作技术，学生会理解得更加深刻，有利于学习兴趣和自信心的增强。