光機電一體化實訓考核裝置的教學探索

YUY-23 型光機電一體化實訓考核裝置既包含了機電一體化專業所涉及的基礎知識、專業知識和基本的機電技能要求，也體現了當前先進技術在生產實際中的應用。它為學生提供一個典型的、可進行綜合訓練的工程環境，為學生構建了一個可充分發揮學生潛能和創造力的實踐平臺。在此平臺上可實現知識的實際應用、技能的綜合訓練和實踐動手能力的客觀考核。

1、問題的提出

如上所述，該設備在服務于地區經濟社會發展和提高學生的綜合職業素質方面是頗有裨益的。然而在教學當中，卻存在著下列困難：

1）該設備的知識涉及面廣，綜合程度高

YUY-23 型光機電一體化實訓考核裝置涉及到光學傳感器、機械原理和拆裝、液壓傳動，PLC 編程、調試，觸摸屏畫面設計、調試等方面的知識，需要學生跨專業學習。而對于中職學校的學生而言，因其文化基礎知識不足，因而學習難度較大。

2）學生層次參差不齊，難以兼顧

我們在教學實踐中發現：學生在學習的過程中，由于基礎知識的差異，學習能力方面的差異，對專業愛好的差異等原因，導致學生在學習的過程中，拉開的差距較大。

3）設備數量有限

由于光機電一體化實訓考核裝置的價格較貴，在設備購置時，數量往往不多。如何用好有限的設備，也是擺在教學中的一個問題。

2、教學實施過程

針對上述情況，我們采取了如下教學措施：

1）仿真軟件教學

我在光機電一體化設備的教學中使用了如下仿真軟件：

（1）FX-TRN-BEG-CL 仿真軟件

該軟件為三菱系列的PLC 仿真軟件，其設有初級、中級和挑戰三個檔次，學生可以根據自己學習的進展情況決定采用哪一個項目練習。該軟件實現了分層教學，可以兼顧不同層次的學生開展學習。其項目有交通燈、傳送帶、自動門、舞臺裝置和自動生產線等，相關知識有光、機、電和傳感器等內容。

（2）GX Developer8.34L-C1 仿真軟件

該軟件既可以實現軟件仿真，也可以和觸摸屏仿真軟件實現軟硬結合的仿真。該軟件仿真功能啟動后可以根據教學和學習的需要，用鼠標來控制所需觸點的接通和斷開，便于觀察梯形圖的實際運作情況。如輸入、輸出軟繼電器，定時器、計數器和輔助繼電器等的觸點動作情況，便于調試梯形圖程序，當然也便于開展PLC構成的系統的維修工作。

（3）GT Simulator2 仿真軟件

該軟件既可以實現硬件仿真，如按鈕、指示燈、儀器、儀表、動畫構件等仿真。我們可以根據項目要求，設計控制面板，利用仿真功能，可以隨時觀察其控制效果，便于增減，修改控制面板設計，非常方便，且仿真過程具有形象、生動、逼真的效果。

（4）或費斯托的氣動仿真軟件

光機電一體化設備的搬運機械手和物料推桿要用到氣動元件，氣動元件是氣動系統的重要組成部分，氣動系統由能源部件、控制元件、執行元件和輔助裝置組成。常見的執行元件有：單作用氣缸、雙作用氣缸、旋轉氣缸和氣爪，常見的控制元件有：方向控制閥、流量控制閥等。

而要了解氣動系統的工作原理，就要借助于氣動仿真軟件，模擬其真實的運動情景，才便于開展教學。

對于實際的氣動元件，由于構造方面的原因，即使是用實物教學，也不易觀察到元件的工作情況。而采用仿真軟件，就便于解決這個問題，而且代價較低。若要采用實物教學，可采用透明的氣動元件，這樣才便于觀察元件的工作過程。

2）現場教學

在自然和社會現實活動中進行教學的組織形式，便是現場教學。現場教學能提供學生豐富的直接經驗，有助于理解和掌握理論性的知識；通過實際操作，培養學生運用知識于實踐的能力。

為提高設備利用率，可采用分組教學。學生可分組練習PLC 編程、仿真和現場實操。為便于學生學習，可讓學生分別調試送料機構、機械手搬運結構、物料傳送機構和分揀機構。之后，再把這幾部分綜合聯調。

3）項目教學

項目教學法激發了學生的學習興趣，能夠充分調動學生的學習積極性和主動性，發揮了學生的主體作用，促進了學生自主學習。在項目教學法的實施中，可以將調試送料機構、機械手搬運結構、物料傳送機構和分揀機構作為4 個項目，而每個項目根據教學需要又可以再分為任務。

例如，在機械手搬運結構項目中，可分為機械手拆裝、液壓系統拆裝、梯形圖編制、傳感器調試等任務。用這種方法把項目分解，化整為零，便于學生開展學習。

4）分層教學

根據學生的實際水平實施分層教學，也是因人施教的一種具體體現。教師可根據學生的實際情況、個別差異，進行有差別的教學，做到既不能壓制學習基礎好的學生,也不能放棄學習基礎差的學生，使每個學生都能揚長避短，獲得*效果。

在項目的實施過程中，可以精心搭配學習小組的成員，把不同程度的學生安排在一個小組，而在分配任務時則針對不同的學生安排不同的任務。可以先把形象、直觀的任務給學習基礎較差的學生去做，把抽象、難懂的任務給學習基礎好的學生去做，學生之間可以相互學習，共同探討，而學生之間又便于溝通，對學生的促進作用強。