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摘要:自动线技术是一门技术综合性和应用实践性较强的课程,结合培育学生专业技能和职业素养的规律,使学生满足社会对人才的要求,确定职业岗位目标任务、教学目标、学习训练项目及评价考核方案。实践表明,课程改革有利于学生职业素养的养成和可持续发展,促进人才培养质量。
关键词:职业素养;课程设计;自动化生产线;专业技能
一、基于职业素养确定岗位目标任务
职业素养是在职业过程中表现出来的职业内在规范和要求,一般包括职业理想、职业知识、职业能力、职业形象、职业道德和职业精神六个要素。自动化生产线技术是一门技术综合性和应用实践性较强的课程,着眼于人的全面发展,注重学生职业素养的养成和可持续发展能力的提高。学生初次就业岗有机电自动化设备安装调试工、产品质量检测与售后服务、机电自动化设备维修维护工、自动化设备操作运行工,二次晋升岗有自动设备产品的创新设计、自动化设备技术改造升级、自动设备高级维修维护、自动设备售后技术支持,未来发展岗有车间技术员、机电产品质检管理员和生产技术调度员等[1—2]。依据机械设备安装工国家职业标准、维修电工国家职业标准和可编程控制系统设计师国家职业标准,选择自动化设备安装调试工主要完成:部门单位值勤规定的各项任务,及时、准确处理保障设备正常运行的紧急事件,安装调试主设备装置及附带辅助装备,负责生产设备装置和公用器材的日常巡视工作,设备的机械故障诊断与排查维修工作,规划好设备装置的维护保养计划,协助部长、副部长完成各项督查、检查、评比、总结及考核工作,协助本部门其他班组完成设备的维修维护及其保养,总结维修维护及保养设备的问题与经验,完善维修维护及保养设备的操作规范和标准规程。每步工作流程有对应任务要求,接收新项目任务或需改造升级的自动化设备报告;依据设备的工作状况、工艺流程及生产原理等原则,交流完成系统的初步功能;依据技术交流的意见和建议,合理选择硬件的选型;依据选择的选型,保障、衔接和协调好设计单位与施工单位的沟通配合工作;项目开始后到达项目现场督查质量并询问进度,确保工程质量,同时对于出现的问题要及时指导;项目施工进度和设备安装调试进度在施工现场确认,发现问题要及时通知施工单位进行整改,制定的整改方案双方要签字留档;确认其他人员远离设备,设备内部及周围没有异物,没有异常报警信息,静态设备参数正常,设备满足调试的所有条件;进一步检查设备动力线路和控制线路的通电情况,打点确认系统所有点位,检验没有异常就可单体送点,调试完单体正常运行后调试联机运行;若试车过程中没有成功,查找问题,解决后继续调试;安装联机调试运行维护完自动化设备;成功调试完设备后,收集好所有相关的程序、报告、图纸及记录等资料,联系使用单位验收设备并交付。对接的工作人员是岗位操作人员、现场电气作业员、自动化部长及主任、设计单位人员、施工单位人员、现场调试人员、自动化程序编写员、资料员和使用单位人员。需要完成的过程准备资料有自动化设备改造报告、技术交流记录、设备选型及设计方案、招投标合同书、设计变更通知单、自动设备PLC程序和图纸等[4]。
二、融合职业素养,明确课程教学目标
以学生能正确设计、安装、故障排查、调试、运行及维护的综合职业能力目标为核心,以安装与调试PPI通信联机自动化生产线项目为主线,项目完成过程中渗透自动化类的理论知识和职业素养。教师通过设计训练项目,现实案例引入学习任务,学生边做边学边思考的过程中,培养职业意识、职业道德和职业精神,提高了人才培养质量[5]。
1.职业专业能力目标
能按照自动生产流程现场的工艺线路,设计并规范作出生产工艺图;设计、安装与调整的自动化生产线机械结构符合生产操作控制工艺流程;能根据标准阅读和设计气动回路,选择正确合理的电磁换向阀、流量阀、气缸、气管,完成自动化生产线气路连接与调整;能根据生产任务和控制要求选择光电传感器、磁性开关、按钮、PLC控制器、指示灯、步进电机电气元件,能正确检测电气元件;能根据生产工艺要求设计电气控制原理回路,并能布局、安装、连接与调试;能利用万用表故障线路排查电气回路;能选择正确的编程思路方法和程序设计结构满足生产流程;选择的通讯协议和方式能使现场PLC之间通信;能熟练应用西门子编程语言和STEP7-Micro/WIN编程软件;设计的控制程序现场调试能满足生产工艺的流程;能根据工艺变化进行系统设计、安装与调整以及故障检测与排除;能利用多媒体和查阅资料解决设计、安装与调试时遇到的问题,做好记录;能根据工艺过程需要查阅和使用国家标准和规范,进行工程计算和图表绘制,整理记录和文件分类归档。
2.职业岗位知识目标
知道生产效率和产品品质的提高是依靠工业自动化生产线的升级改造;了解工业自动化生产线的生产过程,主要完成提供物料、装配封口、产品检测、物料分拣、黏贴标签、包装装载以及码垛运输等;了解自动化生产线传送单元、上料单元、分拣单元及联机自动化生产线的应用;理解自动化生产线皮带传动,滚珠丝杠及直线导轨的结构、工作原理和运动过程;掌握设计、绘制、连接和运行气压传动的控制回路;掌握气压传动的执行元件、控制元件及气源等辅助件的结构和工作原理;掌握脉冲信号驱动及位置定位控制步进电机;掌握检测元件的应用、选择规则、结构、特性和检测原理;理解PLC控制系统硬件组成与功能;掌握RS485和PPI通讯协议实现PLC间的通讯;掌握西门子编程语言的编译和编程软件的使用;掌握西门子PLC指令功能顺序控制继电器、置位复位、子程序调用等;掌握联机调试整个自动化生产线系统;了解与工作相关的规程规范。
3.职业理念素养目标
遵守实训室安全操作规范,上课结束后要整理检查教学仪器、工具、打扫教室卫生。按时上下课,课堂内做好记录和笔记,遵守在教室学习时的规矩和纪律;使用的电气文字符号和图形符号符合国家标准;连接到PLC侧接线端口的所有I/O信号线应套上自行确定编号的标号管。每位组员能自己制订工作学习计划和组织实施计划,遇到问题会思考分析问题、查找资料获取信息、并同他人讨论,解决问题。轻拿轻放工具、元器件、设备和器材,爱惜工具、仪器、仪表,减少不必要的消耗和浪费,保持工作区域干净、整洁。能服从组长任务安排,小组分工有各自任务,合作时相互补充,尊重他人建议和意见。项目完成后认真归纳总结,提出修改意见和建议,撰写书面报告[6]。
三、促进职业素养养成,实施岗位职业训练项目
为培养高素质技术技能人才,以成果导向为原则,养成良好的职业素养。自动化生产线技术把涉及的工业通信网络技术、变频器技术、PLC控制技术、电动机驱动技术、传感与检测技术、气压传动与控制技术、机械装配与传动技术等以自动化装备为载体,设计了自动化生产线单项训练项目设计安装与调试供料单元、设计安装与调试分拣单元、设计安装与调试输送单元和综合训练项目安装与调试PPI通信联机的自动线等4个项目。各个项目之间关系见图2。项目一学生主要完成供料单元机械气路设计,供料单元机械结构安装与调整,供料单元气路安装与调整,供料单元电气设计,供料单元电气线路安装、布置与调整,供料单元程序设计、编写与调试,供料单元调试、运行与维护等7个学习任务。项目二学生完成分拣单元机械气路设计,模拟信号控制电动机运行的电路设计与连接,分拣单元机械气路安装与调整,外部模拟信号控制电动机运行调试,分拣单元电气回路设计,分拣单元电气线路安装、布置与调试,分拣单元程序设计、编写与调试,分拣单元调试、运行与维护等8个学习任务。项目三学生需要完成输送单元机械气路设计,输送单元电气设计,输送单元机械气路安装与调整,输送单元电气安装与调整,输送单元程序设计与编写,输送单元调试与运行等6个学习任务。综合项目四安装与调试PPI通信联机自动化生产线,学生组建PPI通信网络,设计与调试联机自动线程序,调试与运行联机自动线等4个学习任务。每个学习任务的完成以学生自主学习和训练为主,学生通过视频、自述、查阅资料、分组讨论制订学习计划并记录,教师审阅学习计划和指导答疑。学生设计、安装与调整机械结构、气动回路、电气回路并记录遇到问题及解决方案,教师实时关注引导安装、调试与记录过程。学生编写调试PLC程序并排查故障调试系统运行,教师和学生同时记录调试步骤及问题。通过理实一体化的教学实施,培养学生职业理念、职业技能、职业规范、职业精神等。
四、强化职业素养评价,注重课程过程考核
职业素养的养成是在学习课程过程中不断培育和持续完善发展的,注重课程的过程考核是加强动态评价学生的职业素养,促进学生快乐成长和可持续发展。设计学习常规占20%,以日常问答、作业完成情况、课堂考勤和学习态度为准,分值以百分制计,按权重折合后赋分。三个单项训练项目共占45%,其中每个项目占15%,每个项目分值以百分制计,按权重折合后赋分。联机综合训练项目占20%,项目分值以百分制计,按权重折合后赋分。期末常规考试占15%,闭卷考试,分值以百分制计,按权重折合后赋分。最终成绩是20%学习常规+45%单项训练项目+20%联机综合训练项目+15%期末常规考试。职业教育是着力培养具有人文素养、职业道德、职业技能和职业精神的高素质技术技能型专门人才,以项目任务为学习内容,学生设计安装调试运行维护保养整条自动化生产线,体现了做中学、学中做、做中教的理念,在操作规范严谨有序环境中,培育学生职业素养、工程实践能力和团队协作精神[7]。
参考文献:
[1]戴士弘.职教院校整体改革[M].北京:清华大学出版社,2012.
[2]原慧军.基于工作过程的自动线调试与维护课程开发[J].辽宁高职学报,2013(1):61—63.
[3]王鹏茜.设备维护保养在核电调试阶段的实践[J].设备管理与维修,2015(1):7—8.
[4]孙苏扬.机电一体化技术专业一体化课程改革探索[J].职业,2017(35):33—34.
[5]韩京海.基于创新能力培养的机电类课程教学改革实践[J].实验技术与管理,2017(11):154—157.
[6]孙璇.成果导向课程的教学改革与探索[J].林区教学,2017(11):23—24.
[7]李宇飞,彭仁孚.高职项目化课程教学设计之“项目”辨析[J].职教论坛,2018(3):52—56.
作者:原慧军 罗晓珍 单位:山西机电职业技术学院