电气设备实训心得体会范例(3篇)
电气设备实训心得体会范文
摘要：在探索实训教学模式改革的实践中，辽宁煤炭技师学院矿山机电专业以信息化资源为支撑，以实训基地建设为突破口，逐步探索出“虚实结合”的实训教学模式，有效提升了岗位职业能力培养的质量和效率，学生动手能力得到全面提高。
关键词：虚实结合实训教学模式创新
一、实训教学模式改革的背景
矿山涉煤专业的学生实习实训都面临着高危险性，矿山企业普遍不愿接纳学生下矿实习，学校只能把大部分实习实训内容安排在校内进行。笔者所在的辽宁煤炭技师学院矿山机电专业的学生在校内实训教学中遇到了如下困难。
1.实训设备不足，实训场所具有高危险性
矿山机电设备价格都比较昂贵，学校没有条件将各类实训设备配备齐全，只能象征性地购置几台，无法满足多学科、多班级实训教学的需求。而且矿山机电设备大多属高压设备，实训场所具有高危险性，不利于学生实训。
2.设备结构复杂，不便拆装
由于矿山机电设备体形较大、结构复杂，因此在实训教学中不易于对设备进行拆装，无法使学生真正了解设备的内部结构，不能方便地进行电气控制线路的安装调试及故障检修，更不能实现通电状态下的调试过程，关键操作技能无法反复训练，导致学生实训时不能很好地完成实训教学目标，影响教学效果。
上述问题严重制约着矿山机电专业学生岗位职业能力的培养。笔者所在学院矿山机电专业运用虚拟现实技术，开发了以虚拟现实设备和模拟岗位工作过程情境的信息化教学资源，先后开发了电动机与变压器维修虚拟仿真教学软件、综采高低压变配电设备虚拟仿真实训软件、综采启动控制设备虚拟仿真实训软件和综采机械电气控制虚拟仿真实训软件。利用这些信息化教学资源，对教学方法、教学模式和教学策略进行了重新整合，从观念、过程、方法及模式等层面赋予实训教学新的含义，既破解了实训教学难题，又创新了现代信息技术与教学实践科学结合的一种全新的“虚实结合”实训教学模式。
二、“虚实结合”实训教学模式的主要目标
1.虚实结合，实现教学过程与工作过程有效对接
实施以信息化资源为支撑的“虚实结合”实训教学模式，运用虚拟的信息化资源，再现实际设备的拆装过程、电气线路的安装与调试过程及故障检修过程，结合真实的实训设备，实现专业教学过程与岗位工作过程在信息化环境下的完全对接。
2.创新载体，凸显教学中学生的主体地位
基于职业学校学生学习的认知心理特点，创设虚拟现实的游戏情境，激发学生的学习兴趣，引导学生自主探究，自我评价。学生在虚拟环境中，按照实际岗位工作过程，自主操作虚拟设备，边操作边学习，践行“做中学”，使学生全面了解和把握岗位工作过程，锻炼了学生的综合技能。
3.辐射带动，引领中职院校的教育教学改革
“虚实结合”实训教学模式，开发虚拟现实设备和岗位工作过程情境的煤矿电气设备资源平台，为东北地区涉煤职业院校提供了优质教学资源，为推动兄弟院校开展职业资格技能培训和鉴定提供了良好的教学手段，辐射带动职业教育教学水平均衡化发展。
三、“虚实结合”实训教学模式的实施过程
1.“虚实结合”实训教学模式的方法设计
笔者所在学院在“采区机电设备实训”教学过程中，采用循序渐进的科学方式，将实训教学阶段划分、实训教学载体设计等方面有机结合，将虚拟仿真实训与实操实训分阶段、交替实施。即将实训教学划分为虚拟仿真、实操等不同阶段，再根据实训课题、实训项目的特点，按照“实操—虚拟仿真—再实操”或“虚拟仿真—实操—再虚拟仿真”的模式进行。在虚拟仿真中理解，在实际操作中巩固，在反复训练中提高。
2.“虚实结合”实训教学的交替融合过程
“虚实结合”实训教学的交替融合过程，以如下两个项目为例进行说明。
项目一：矿用隔爆启动控制设备的安装与检修，包含以下3个任务。
任务1，矿用隔爆启动控制设备的概述；
任务2，矿用隔爆启动控制设备的安装操作；
任务3，矿用隔爆启动控制设备的故障检查及处理方法。
任务1的目的是了解设备的型号、内外结构及电气系统。其中型号及外部结构可以从设备上看得到，先采用实物教学，学生通过观察，对设备型号、外部结构有了直观印象；设备的内部结构及电气系统从实物外部是看不到的，就转入第二阶段的虚拟仿真实训过程，通过虚拟实训认识、理解后，再剖析实物进一步巩固。
任务2和任务3是矿用隔爆启动控制设备的安装操作、故障检查及处理方法。如果直接操作，不但难以满足工艺要求，而且可能因操作失误损坏电气设备。因此，可以先进行虚拟实训，使学生对安装工艺、安装过程进行必要的了解，第二阶段再进行实操实训。有了虚拟仿真实训的基础，再进行实物安装操作时，就会大大降低设备损坏的可能性，确保高效、高质量地完成教学任务。
项目二：采煤机电气控制线路的安装与调试。
煤矿综合采煤机是大型矿山机电设备，一台价值几千万元，其电气控制线路非常复杂，因此安装与调试实训不便于在真实设备上进行，这一直是困扰矿山机电专业大型设备教学实训的难题。笔者所在学院与合作企业联合开发的综采机械电气控制虚拟仿真实训软件，较好地解决了这一问题。
第一阶段进行虚拟仿真实训。学生在计算机上按照实训软件的提示，对采煤机的电气控制线路进行虚拟安装与调试，通过与软件的互动，反复练习，很好地掌握了虚拟环境下的操作技能。第二阶段安排在一体化教学工作室中进行，模拟安装与调试。这一阶段教师给出具体工作任务，学生在教师指导下自主设计电路并进行安装与调试，提升学生的装调能力及安装工艺水平。经过这两个阶段的训练，学生装调技能基本成熟，进入到第三阶段的实际训练。学生掌握了在虚拟仿真实训和模拟实训中形成的技能，在学校模拟矿井内真实的综合采煤机上进行实操实训，实现了教学过程与岗位工作过程的有效对接。
“虚实结合”的教学模式并不是简单的虚实相加，更不是一成不变的模式，而是一个优化融合的过程。虚拟实训可以让每位学生都有独立思考和操作的机会，既突出学生的主体作用，又可为重复练习提供便利条件。而实物实训的最大优势在于既培养学生解决实际问题的能力，又可以培养学生团结协作精神。
在采区机电设备实训的实践教学中，通过探索和实践，有效地将虚拟仿真实训与实操实训相结合，充分利用虚实结合的教学模式，发挥了两种实训模式的优势，解决了实训设备和实训经费不足的问题及现场实训的高危险性问题，降低了成本，提高了实训教学的效率和效果。
运用信息化资源进行虚拟演练，配以现场实物训练，不仅创新了载体，凸显了教学中学生的主体地位，更重要的是创设了虚拟实物的情境，激发了学生学习的兴趣及主动学习的热情。“从虚到实、以实为本”，只有做到对真实设备的完全掌握，才能掌握真正的职业核心技能，形成与职业工作岗位很好的对接。
四、实施“虚实结合”实训教学模式的保障
1.设备设施资源保障
要想搞好虚拟仿真教学，虚拟仿真实训教室、信息化教学资源、健全的设备设施是教学实施的资源保障。
2.师资能力保障
教师的实践动手能力、软件应用能力、将真实工作任务转化为教学内容的能力，是实施“虚实结合”实训教学模式的师资能力保障。
3.教学机制保障
完善的教学设计方案、健全的实训教学管理机制及配套的教学文件是实施“虚实结合”实训教学模式的教学机制保障。
五、“虚实结合”实训教学模式的成效及推广
1.破解了实践教学难题
一是用有限的资金投入，解决了实训场地、实训设备不足，实训场所高危险性的难题。学校虚拟仿真实训室可同时供120名学生实训教学使用，每人一机，指导教师与学生利用局域网交互，实训在舒适安全的环境中进行。二是可以根据学生不同的学习能力和基础，开展分层教学，因材施教。
2.促进了学生学习能力的培养
运用“虚实结合”教学模式进行教学，学生不再是知识的被动接受者，而变成知识的主动探究者，学生自主学习能力显著增强。该专业学生多次在集团公司技能运动会上取得佳绩，在“华晨杯”沈阳技工院校职业技能大赛维修电工组及全国职业院校“淮北矿业杯”综采电气设备维修项目比赛中都取得优异成绩。
3.提高了学生的学习兴趣
运用“虚实结合”实训教学模式，学生不再是面对枯燥的硬件设备，而是面对动画片式过关方式的仿真软件，增强了对学生的吸引力。学生发现，学习也可以像玩游戏一样轻松，自然就解决了学习兴趣不浓的问题。
4.增强了项目的可推广性
虚拟仿真实训项目集中了优质教学资源，投入后教学质量显著提升。矿山机电专业年均实训总成本消耗节省近1/4，虚拟仿真实训教学低成本消耗、高效率产出的优势增强了项目推广的吸引力。
六、体会与思考
“虚实结合”实训教学模式改革不是一项简单的工作，它需要对人才培养方案、教学计划、方法手段、课程设置、实训基地建设、考核评价体系等诸多方面重新进行设计，需要构建以“虚实结合”实训教学模式为核心的教学体系。要深入推进虚拟仿真实训教学模式改革，还需要在以下方面继续努力。
1.进一步提升信息化教学资源的针对性、实效性
信息化教学资源开发的内容与企业岗位工作任务的对接面还需进一步扩大，对接点还需更加具体，提升软件开发设计的针对性、实效性。在今后的教学实施中，进一步吸纳企业参与信息化教学资源的升级改进，利用企业资源更好地实现专业教学过程与煤矿岗位工作过程及关键技术的完美对接。
2.进一步完善“虚实结合”实训教学的交替过程
电气设备实训心得体会范文篇2
关键词：区域经济；专业；课程体系；岗位
作者简介：夏志华（1976-），女，河北涞水人，保定职业技术学院机电工程系，讲师；张德田（1981-），女，河北满城人，保定职业技术学院机电工程系，讲师。（河北 保定 071000）
基金项目：本文系河北省保定市教科所“十二五”规划课题“构建适应保定经济的高职自动化专业课程体系研究”（课题编号：114008）的研究成果。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）01-0079-01
地方高职院校的招生主要面向地方，其主要就业面向是区域。高职院校担负着培养工业第一线具有一定理论基础、具有较强生产知识、解决工程技术问题能力和适应市场经济管理能力的工程技术人才的使命。如何“服务区域经济发展，培养复合型应用型技术人才”是高职教学的主要问题，而解决这一问题的主要途径是建立适应区域经济的专业课程体系。
一、专业设置与保定区域经济特色相吻合
电气自动化专业是保定职业技术学院（以下简称“我院”）的示范专业，是结合保定区域经济特色而不断发展完善的专业。保定市形成以新能源装备制造、输变电设备制造、汽车及零部件三大工业板块为骨架，以新能源及能源设备制造基地、汽车及零部件生产基地等五大产业基地为主导。保定高新区依托“中国・电谷”的快速发展，对电气自动化专业人才的需求呈几何级数递增。同时随着长城汽车公司自动化程度的发展，对电气自动化等相关专业的人才需求约为200人。目前，电气自动化专业每年有70%以上的毕业生在“中国・电谷”所属企业及汽车类企业工作，为保定区域经济发展培养了大批高技能人才。
现代制造行业的快速发展使电气自动化专业面临良好的发展机遇，同时企业高职毕业生在知识、技能、素质方面提出了更高的要求。如何培养学生的专业综合素质，提高学生的专业延展能力，实现毕业后能够与企业进行“无缝”对接，尽快融入到企业生产中成了专业人才培养的迫切问题。
二、以职业岗位能力培养为主线，通过深化校企合作完善工学结合、订单培养的人才培养模式
深入研究保定及周边地区对自动化人才的需求及应具有的职业岗位能力，以学生的职业能力和素质培养为核心，以增强学生的就业竞争力为目的，通过加强校企合作，以工学结合、项目导向为基础，构建模拟企业工作真实情境，确立专业基本能力、专业专项能力、专业综合能力逐次进阶为特点的职业化的人才培养模式。
同时以校企“共建、共管、共享”的原则为基础，将企业资源整合融入教学过程中。根据企业人力资源需求确定培养方案；根据企业技术服务要求，对接企业先进技术，更新教学内容；引入企业质量评估标准，完善现有的质量监督和教学管理体系；借鉴企业管理流程融入教学过程与学生管理；通过引入企业文化，帮助学生形成初步职业认识与定位。通过整合企业资源，利用现有的天威班、中兴班、长城班等试点班级，进一步推动订单培养、工学结合的人才培养模式建设。
三、构建适应保定经济的高职自动化专业课程体系
以服务为宗旨，以就业为导向，依托新能源及能源装备制造、汽车整车及零部件等行业，与天威集团、长城汽车等一批骨干企业合作，按照基于工作过程系统化思想，以校企共建专业为基础，以岗位（群）需求和工作任务为依据，以促进学生职业化水平的提高为目标，构建基于工作过程系统化的课程体系，并在此基础上推动“理实”一体化的优质核心课程的建设。
1.开展社会调研，确定典型工作任务
通过开展社会调研了解社会需要，分析人才需求，得到社会、行业对岗位的需求情况及职业能力要求，特别是分析重点企业的规模、性质，主要产品、设备情况，工作环境以及具体的工作岗位，来确定典型工作任务，见表1。
表1 电气自动化技术专业基于工作岗位的典型工作任务
工作岗位典型工作任务
电力线路设计测绘岗1.电路分析与绘制；2.电子线路识图与绘图；3.电气识图与绘图；4.印刷电路板的设计与制作；5.室内照明及动力电路配线；6.现场总线应用技术；7.软件图库的熟练应用和元件库的创建；8.电子电路安装与调试
电气系统设备安装岗1.电工工具及仪表使用；2.绝缘常规试验及分析能力；3.组装较复杂的试验仪器和设备能力4.绘制测试接线图；5.高压电气设备试验方法能力；6.电子元件选择与质检；7.电气元件选择与质检；8.常用低压电器的拆卸与组装；9.基本继电控制电路的配盘
自动化设备运行维护岗1.电力变压器运行维护；2.电机拆装与故障检测；3.典型电气控制电路的安装与调试；4.单片机系统的程序设计与接口电路；5.PLC程序设计与接口电路的连接；6.通用变频器面板操作及I/O接线；7.通用变频器的应用与维护；8.常用电机驱动器件使用与维护；9.传感器的安装与调试
自动化生产线运行维护岗1.PLC系统组态设计；2.PLC电气控制系统的运行维护与检修；3.自动生产线动力电机的运行维护；4.自动生产线控制器的运行维护；5.自动生产线检测部件的运行维护；6.单片机应用系统的维护与运行；7.单片机系统的组态设计
继电保护岗1.正确填写继电保护检验报告；2.常用继电器的检验；3.互感器试验要求及接线；4.继电器-接触器基本环节设计与调试；5.电力负荷参数确定；6.微机保护定值整定及现场调试；7.继电保护系统的运行与维护；8.继电保护系统的参数整定
企业供用电岗1.变电站电气设备巡视；2.直流系统操作和检查、测量及维护；3.变电站自动装置运行及维护；4.变电站工业监控系统使用
2.由典型工作任务构建相应行动领域
依据校企的深度合作，参照企业专家研讨意见，在典型工作任务分析的基础上，将这些工作任务进行归类、整理，并进行学习性设计，参照职业成长的规律归纳形成12个行动领域。见表2。
3.依据行动领域设计学习领域，构建课程平台
对行动领域所对应的工作过程进行逻辑化转换，并根据人才培养目标的需求构建相应的课程体系，特别是注重搭建可在相关专业群实现共享的基础课程平台以及专业课程平台。见图1。
4.校企合作，进行教学内容改革
通过进一步推广校企合作，深化教学改革，将工作过程引入教学，学习领域表现形式由若干个学习情境构成，学习领域中的能力目标和学习内容在学习情境中得到体现。根据企业的工作过程，将学生的学习过程和企业的工作过程相对应，构建学生学习的六大步骤，包括资讯、决策、计划、实施、检查与评价，实现教学内容任务化、教学过程职业化、考核标准企业化。在此基础上大力推广教学做一体化、互动式的教学模式。如图2所示。
四、健全完善的实训体系是实现基于工作过程的专业课程体系的必要条件
高职电气自动化技术专业要求培养企业生产一线具有实践操作和分析能力的高级技术人才，学生毕业后可直接上岗操作，节省企业培训时间。要达到上述培养目标必须在校内外建立完善的实训基地，已达到技能训练的要求。
1.电气自动化专业校内实训中心的建设
我院建有的电工电子实训中心，可培养学生的专业基础能力，为以后专业能力的强化奠定良好基础。同时开展社会及企业人员电气设备安装、电子设备安装等相关电气技术工种的职业技能培训和鉴定服务工作；自动化与电力技术实训中心的建立，可培养学生的专业综合应用能力，强化技能的实用性、生产性。同时开展社会及企业人员电气设备安装工、电子设备安装工、配电设备安装工、维修电工等相关电气技术工种从中级工到技师的职业技能培训和鉴定服务工作。也可面向社会承接部分供配电系统和调速设备的设计与模拟运行；PLC实际应用的模拟控制与编程调试及单片机系统的开发等实际生产性项目。还能面向企业开展自动化领域先进技术的推广培训和为教师科研服务提供平台，使学院电气自动化技术专业达到省内同类院校领先水平，提升区域内电气自动化技术应用水平。
2.电气自动化专业校外实训基地的建设
校外实训基地建设围绕电气自动化专业人才培养目标展开，与保定地区龙头企业合作，在重点加强现有8个校外实习基地的软件基础上，再与保定天威英利、保定风帆集团、中航惠腾、三伊电子等部分企业合作，新建5个校外实训基地，到2012年建设成配套衔接、适应专业人才培养、软件完备的校外实训基地。并聘请企业专家做实习指导教师，加强学生的顶岗实习锻炼，提高学生的就业能力。
3.实验实训条件软件建设
在注重实训基地硬件设备建设的同时，重视实训基地软件建设。探索并制定适应工学结合、素质与技能并重的人才培养模式和新型课程体系的各种管理措施与办法；加强对实训设备进行再次开发，编写实训教材，充分挖掘设备潜能；制定技能标准，强化技能考核措施；改革实训教学方法与手段，提高实训质量；适应技术发展及企业行业岗位需求，开发新的职业资格培训及鉴定项目，为提高人才培养质量发挥重要作用。
五、结束语
我院电气自动化专业针对保定“南车北电”的区域特点，构建了以工作过程为导向，工学结合为途径，创设以学生为主体的学习情境，强调课程体系的职业性和开放性，建立了理论教学、实践教学、综合素质教学相统一的课程体系。大力发展和建设本专业面向教学与生产技术的技术服务平台，主动面向本地区，以本地区的产业群和职业岗位群为服务重点，充分发挥电气自动化技术专业的品牌优势，通过教育合作、技术技能培训和应用技术研发功能，在促进教学、生产、培训、研发一体化的同时，增强面向职业院校、企业的技术服务和区域对口支援功能。
参考文献：
[1]宋建军.高职教育与区域经济的关系[J].教育与职业理论版,2009,(10).
[2]王艳君,白杰.电气工程及其自动化专业应用型人才培养的改革与实践[J].高等农业教育,2007,(8):70-73.
[3]刘巍.“工学交替”培养模式开创职业教育发展新天地[J].中国科教创新导刊,2007,(24):162.
电气设备实训心得体会范文
关键词:光机电一体化;实训装置;理实一体化教学;项目化教学;模块化教学
中图法分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)01-254-03
ApplicationoftheOpto-MechatronicsPracticeTrainingEquipmentinCourseTeachingofMechanicalSpecialty
FANGGui-sheng,SUNPing
(ZhejiangWaterConservancyandHydropowerCollege,Hangzhou310018,China)
Abstract:Thetraditionalteachingequipmentismainlyusedtoverificationexperimentalteaching.Itisdeficienttofosterstudentspracticalabilityandcreativity.Theopto-mechatronicspracticetrainingequipmentwhichadoptsopenarchitectureandmodularstructure,appliesvarioustechnologies,suchasmechanicaltechnology,electricalcontroltechnology,PLCtechnology,pneumatictechnology,sensingtechnologytotrainstudentscomprehensiveability.Inthispaperbasicstructureandmainfunctionsoftheopto-mechatronicspracticetrainingequipmentareintroduced.Somecoursemodulesandcourseprojectsofmechanicalspecialtyaredesignedbasedontheequipment.Finally,bymakinganexampleintheelectricalcontrolandPLCcourseteaching,theteachingmethodcombiningtheorywithpracticeisdescribed.
Keywords:opto-mechatronics;practicetrainingequipment;teachingcombiningtheorywithpractice;projectteaching;modularteaching
1概述
职业教育的核心是提高学生的实践动手能力和分析解决实际问题的能力。传统的职业教育模式是专业理论课和实训课分开进行,其弊端是理论和实践相分离,重理论而轻实践,教师教学缺乏新意,上课枯燥乏味,学生听课不感兴趣,上课昏昏欲睡,这样直接造成的后果就是培养的学生动手能力差,解决实际问题的能力差,课程教学难以达到职业教育培养目标的要求。解决该问题的关键是适当引入实训设备,探索理实一体化教学模式。
理实一体化教学作为职业院校专业教学中探索创新的一种教学模式,它强调充分发挥教师的主导作用,将理论学习和实际训练紧密结合起来,注重培养学生的动手能力,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。理实一体化教学要求学校建立专业教室,配备相应的专业设备和计算机辅助教学设施,将有关专业设备和教学设备同置一室,将专业理论课和生产实习等实践性教学环节安排在专业教室中进行教学[1-2]。
高职高专机电类课程教学大多需要实验实训设备的支撑。传统的教学仪器设备主要为了满足某门课程验证性实验的需要,缺乏对学生实践动手能力和创新能力的培养。光机电一体化实训装置融合了机械、电气、PLC、气动、传感等多种技术,采用了开放式和模块式结构,可满足《电气控制与PLC》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程理论实践一体化教学的需要。正是基于以上考虑,我校在省财政的支持下,面向机电一体化、数控技术、电气自动化等专业课程教学的需要,引入了光机电一体化实训装置和模块化生产线等设备,并积极探索理实一体化教学模式,取得了初步成效,显著提高了学生的实践动手能力和社会竞争力。
2光机电一体化实训装置的基本构成
2.1光机电一体化实训装置的总体结构
光机电一体化实训装置由型材导轨式实训台、典型机电一体化设备机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、低压电器模块、模拟生产设备实训模块(包含上料机构、搬运机械手、皮带输送线、物件分拣等)、接线端子排、各种传感器、警示灯和气动电磁阀等组成。整体结构采用开放式和拆装式设计,学生可以组装、接线、编程和调试由上料机构、搬运机械手机构、皮带输送线和物料分拣组成的光机电一体化设备。装置的总体结构示意图如图1所示。
2.2装置主要模块的基本组成
1)PLC主机:采用了CPU226AC/DC/晶体管(24路数字量输入/16路晶体管输出)、两个RS-485通信口、EM222(8路数字量输出),在PLC的每个输入端均有开关,PLC主机的输入/输出接口均已连到面板上,方便用户使用。
2)变频器模块:采用西门子MM420变频器,三相380V供电,输出功率0.75KW。集成RS-485通讯接口,提供BOP操作面板;集成3路数字量输入/1路继电器输出,1路模拟量输入/1路模拟量输出;具备过电压、欠电压保护,电机过热保护,短路保护等。提供调速电位器,所有接口均采用安全插连接。
3)电机模块:包括三相交流异步电动机,步进电机和步进电机驱动器等。
4)低压电器模块:配备了交流接触器、热继电器、电子式时间继电器、中间继电器、变压器、整流电路、能耗制动电阻、带灯按钮、断路器、熔断器、行程开关、组合开关、转换开关、速度继电器、磁性开关、急停按钮、复位按钮、自锁按钮等低压电器。
5)气动模块:包括了静音气泵、单杆气缸、双杆气缸、气动手爪、单控电磁阀、双控电磁阀、旋转气缸等。
6)传感器模块:具备了电感传感器、漫反射式光电传感器、对射式光电传感器、光纤传感器,可区分金属物料和非金属物料、不同颜色的物料。
7)触摸屏与组态模块:配备了深圳步科EVIEWMT4200工业触摸屏和EV5000组态编程软件。
2.3装置主要部件的工作原理[3]
1)机械手搬运机构
当存放料台检测光电传感器检测物料到位后,机械手手臂前伸,手臂伸出限位传感器检测到位后,延时0.5秒,手爪气缸下降,手爪下降限位传感器检测到位后,延时0.5秒,气动手爪抓取物料,手爪夹紧限位传感器检测到夹紧信号后;延时0.5秒,手爪气缸上升,手爪提升限位传感器检测到位后,手臂气缸缩回,手臂缩回限位传感器检测到位后;手臂向右旋转,手臂旋转一定角度后,手臂前伸,手臂伸出限位传感器检测到位后,手爪气缸下降,手爪下降限位传感器检测到位后,延时0.5秒,气动手爪放开物料,手爪气缸上升,手爪提升限位传感器检测到位后,手臂气缸缩回,手臂缩回限位传感器检测到位后,手臂向左旋转,等待下一个物料到位,重复上面的动作。在分拣气缸完成分拣后,再将物料放入输送线上。
2)物料分拣机构
当入料口光电传感器检测到物料时,变频器接收启动信号,三相交流异步电机以30HZ的频率正转运行,皮带开始输送工件,当料槽一到位检测传感器检测到金属物料时,推料一气缸动作,将金属物料推入一号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,电动机停止;当料槽二检测传感器检测到白色物料时,旋转气缸动作,将白色物料导入二号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,旋转气缸转回原位,同时电动机停止;当物料为黑色物料直接导入三号料槽,料槽检测传感器检测到有工件经过时,电动机停止。
3基于实训装置的课程模块与项目设计
光机电一体化实训装置融合了机械、电气、电动机、PLC、气动、传感等多项技术,并面向职业教育发展的需要,采用了开放式和拆装式结构,可根据课程内容需要选用不同的模块组合,满足《电气控制与PLC》、《液压与气动控制》、《变频调速技术》、《检测与传感技术》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程理实一体化教学的需要。表1为利用该实训装置开发的课程模块和教学项目。
4基于实训装置的理实一体化教学
4.1理实一体化教学场地安排
传统的职业教育模式是理论教学和实践教学分开进行,造成理论与实践分离,而且实验实训室功能单一,设备利用率低。为了改变这种现状,突出职业教育的实践性,我校引入了光机电一体化实训装置,并根据现场化教学的需要,将教学环境设计为现场教学模式,建立理论与实践一体化教学的专业教室,融教室、实训、实验、考工于一体,使专业教室具有传统教学、多媒体教学、实物展示、演练实训、考工强化训练和考工等多种功能,营造出良好的职业氛围和环境。整个一体化实训室面积达150m2,室内配备了九台光机电一体化实训装置,一套MPS模块化生产线实训装置,以及46台电脑和投影、音响教学设备,配备了统一的实验桌椅、黑板、仪器柜等,可满足单班课程现场化教学的需要,实现课程教学做于一体,教学场地布置如图2所示。
电脑与操作台区属于基础教学部分,主要用于知识讲解、课程讨论、软件编程、低压电器实训等。实验桌上安装了网孔板,既用于液晶显示器的保护,又可固定常用的低压电器,作电工实训用。光机电一体化实训区属于应用部分,既可用于单门课程的实训需要,也可满足课程综合教学的需要,如PLC实训、变频调速实训、机电设备安装与调试操作等。模块化生产线区属于高级扩展部分,配备了自动传输、立体仓库、三坐标测量、模拟加工等八个模块,模块与模块之间采用了以太网和现场总线进行相互连接,侧重于生产线的总体控制实训等。
4.2《电气控制与PLC》理实一体化教学思路
我校的《电气控制与PLC》课程在2005年被确定为省级精品课程,四年来项目组老师根据我校学生的特点探索了多种现代化教学方法,其中效果最显著的当属基于光机电一体化实训装置的理实一体化教学模式。以下为实施该教学模式而采取的一些有效措施:
1)课前根据实训装置的特点,合理设计教学项目,编写教学讲义,制作多媒体教学课件和仿真动画,以提高课程教学的实用性和针对性,提高学生学习的积极性和趣味性。这部分工作是关键所在,直接关系到理实一体化教学模式能否顺利进行。
2)在课程教学之初,组织学生到校工程训练中心进行参观,增加感性知识,了解普通车床、铣床、钻床的工作原理和控制要求,以及实际的电气控制电路;了解常用低压电器、PLC在数控车床、数控铣床、加工中心、电梯控制系统中的应用等。
3)在讲解电气控制部分时,每个实验桌上放一套常用的低压电器和电工工具,方便学生了解各种低压电器的结构,学习基本控制电路的安装、调试方法等。
4)在讲解PLC基础部分时,每个实验桌上放一个PLC和一套常用的低压电器,方便学生了解PLC的结构、接线方法等;方便学生自己动手设计、调试基于PLC的电机控制电路等。
5)根据学生的特点,实行分类教学,充分发挥学生间的传、帮、带作用。对于平时表现优秀的学生,给与较高的要求,安排较难的设计任务,并要求不光自己学会设计和操作,还需要帮助组内的同学完成设计任务。对于平时表现一般的学生,需要加强引导和督促,适当加以鼓励,激发学生的学习兴趣和求知欲。对于平时表现较差的学生,则需要给予较多的关注,必要时采用强制措施,迫使他们掌握本课程的基础知识和基本技能。
6)加强中间过程考核和期末实践考核,增添答辩环节,提高学生的口头表达能力,强化学生综合技能的培养。对教学过程中的每个项目组织考核,并根据学生的表现进行打分,计入平时成绩。在期末再安排一次实践考核,随机抽取平时训练过的项目任务,并给予评分,计入总评成绩。在实际操作过程中,这一招对平时不太爱学习的学生有很大的促进作用。
5结束语
将光机电一体化实训装置引入课程教学,实现理论与实践一体,不仅提高了学生的学习兴趣和实践动手能力,同时也提高了教师的教学业务能力。整个实训装置包括了机械、电气、PLC、组态设计、气压、传感器等多项知识,不仅要求教师要有过硬的理论知识,更重要是具备综合运用知识和解决问题的能力,随时解决学生在操作中碰到的各种问题。另外新的实训设备引入,也需要教师根据实训装置编写合适的讲义,探索新的教学模式,这样对教师个人能力的培养也有很大的促进作用。
参考文献: