光机电一体化实训考核装置的教学探索

YUY-23 型光机电一体化实训考核装置既包含了机电一体化专业所涉及的基础知识、专业知识和基本的机电技能要求，也体现了当前先进技术在生产实际中的应用。它为学生提供一个典型的、可进行综合训练的工程环境，为学生构建了一个可充分发挥学生潜能和创造力的实践平台。在此平台上可实现知识的实际应用、技能的综合训练和实践动手能力的客观考核。

1、问题的提出

如上所述，该设备在服务于地区经济社会发展和提高学生的综合职业素质方面是颇有裨益的。然而在教学当中，却存在着下列困难：

1）该设备的知识涉及面广，综合程度高

YUY-23 型光机电一体化实训考核装置涉及到光学传感器、机械原理和拆装、液压传动，PLC 编程、调试，触摸屏画面设计、调试等方面的知识，需要学生跨专业学习。而对于中职学校的学生而言，因其文化基础知识不足，因而学习难度较大。

2）学生层次参差不齐，难以兼顾

我们在教学实践中发现：学生在学习的过程中，由于基础知识的差异，学习能力方面的差异，对专业爱好的差异等原因，导致学生在学习的过程中，拉开的差距较大。

3）设备数量有限

由于光机电一体化实训考核装置的价格较贵，在设备购置时，数量往往不多。如何用好有限的设备，也是摆在教学中的一个问题。

2、教学实施过程

针对上述情况，我们采取了如下教学措施：

1）仿真软件教学

我在光机电一体化设备的教学中使用了如下仿真软件：

（1）FX-TRN-BEG-CL 仿真软件

该软件为三菱系列的PLC 仿真软件，其设有初级、中级和挑战三个档次，学生可以根据自己学习的进展情况决定采用哪一个项目练习。该软件实现了分层教学，可以兼顾不同层次的学生开展学习。其项目有交通灯、传送带、自动门、舞台装置和自动生产线等，相关知识有光、机、电和传感器等内容。

（2）GX Developer8.34L-C1 仿真软件

该软件既可以实现软件仿真，也可以和触摸屏仿真软件实现软硬结合的仿真。该软件仿真功能启动后可以根据教学和学习的需要，用鼠标来控制所需触点的接通和断开，便于观察梯形图的实际运作情况。如输入、输出软继电器，定时器、计数器和辅助继电器等的触点动作情况，便于调试梯形图程序，当然也便于开展PLC构成的系统的维修工作。

（3）GT Simulator2 仿真软件

该软件既可以实现硬件仿真，如按钮、指示灯、仪器、仪表、动画构件等仿真。我们可以根据项目要求，设计控制面板，利用仿真功能，可以随时观察其控制效果，便于增减，修改控制面板设计，非常方便，且仿真过程具有形象、生动、逼真的效果。

（4）或费斯托的气动仿真软件

光机电一体化设备的搬运机械手和物料推杆要用到气动元件，气动元件是气动系统的重要组成部分，气动系统由能源部件、控制元件、执行元件和辅助装置组成。常见的执行元件有：单作用气缸、双作用气缸、旋转气缸和气爪，常见的控制元件有：方向控制阀、流量控制阀等。

而要了解气动系统的工作原理，就要借助于气动仿真软件，模拟其真实的运动情景，才便于开展教学。

对于实际的气动元件，由于构造方面的原因，即使是用实物教学，也不易观察到元件的工作情况。而采用仿真软件，就便于解决这个问题，而且代价较低。若要采用实物教学，可采用透明的气动元件，这样才便于观察元件的工作过程。

2）现场教学

在自然和社会现实活动中进行教学的组织形式，便是现场教学。现场教学能提供学生丰富的直接经验，有助于理解和掌握理论性的知识；通过实际操作，培养学生运用知识于实践的能力。

为提高设备利用率，可采用分组教学。学生可分组练习PLC 编程、仿真和现场实操。为便于学生学习，可让学生分别调试送料机构、机械手搬运结构、物料传送机构和分拣机构。之后，再把这几部分综合联调。

3）项目教学

项目教学法激发了学生的学习兴趣，能够充分调动学生的学习积极性和主动性，发挥了学生的主体作用，促进了学生自主学习。在项目教学法的实施中，可以将调试送料机构、机械手搬运结构、物料传送机构和分拣机构作为4 个项目，而每个项目根据教学需要又可以再分为任务。

例如，在机械手搬运结构项目中，可分为机械手拆装、液压系统拆装、梯形图编制、传感器调试等任务。用这种方法把项目分解，化整为零，便于学生开展学习。

4）分层教学

根据学生的实际水平实施分层教学，也是因人施教的一种具体体现。教师可根据学生的实际情况、个别差异，进行有差别的教学，做到既不能压制学习基础好的学生,也不能放弃学习基础差的学生，使每个学生都能扬长避短，获得*效果。

在项目的实施过程中，可以精心搭配学习小组的成员，把不同程度的学生安排在一个小组，而在分配任务时则针对不同的学生安排不同的任务。可以先把形象、直观的任务给学习基础较差的学生去做，把抽象、难懂的任务给学习基础好的学生去做，学生之间可以相互学习，共同探讨，而学生之间又便于沟通，对学生的促进作用强。