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摘要：机电液气一体化实训教学改革在不断地进行，但在实训教学中还存在很多方面的不足。为能够更好地提高机电液气一体化实训教学的效果，促进学生实际操作能力，增强学生的专业素质，本文对机电液气一体化实训课程进行教学研究与改革实践，探讨与分析提高机电液气一体化实训教学效果的方法。
关键词：机电液气一体化实训；教学内容改革；教学方法改革
本文引用格式：张春涛等.机电液气一体化实训教学研究与改革实践[J].教育现代化，2019，6（75）：41-43.
众所周知，制造业是我国的支柱性产业，也是自动化程度较高的行业。如今为提高产品质量与生产效率，制造企业越来越多地采用自动化生产设备和制造技术，而自动化生产制造的核心技术是机电液气一体化技术。各高校一般在机电液气类理论课程和实践课程结束后，对学生进行“机电液气一体化实训”授课，通过综合的实训环节从而提高学生对于所学知识的综合理解，并且构建机电液气一体化知识体系。但目前该实训仍存在一些不足，具体表现在实训的内容比较传统，不能满足体现新时代的要求，不能充分利用科技发展的成果来培养符合时代要求的高素质人才[1]；课程考核对于成绩的过分关注，不能够真实有效的反应学生的技能掌握情况[2]；教学与企业需求存在差距,不能很好地适应企业的人才需求[3]；实训设备资源分散，教学辅助材料缺乏等。
为培养机电类学生的工程意识、实践能力、创新能力等综合素质，加深学生对机电一体化系统的理解，提高学生的实训效果和实训效率，本文以西北某民族大学的机电液气一体化实训课程为例进行教学研究与改革实践。
一 机电液气一体化实训的内容改革
为了更好地培养学生的职业技能和职业素养，机电液气一体化实训构成了教学实践的重要组成部分，其实训的内容是教学的根本，需要重点对实训内容进行分析与设计。本文以江苏汇博机器人技术股份有限公司的柔性生产线制造系统为例进行实训内容的分析与设计。该系统为学生提供了一个模仿实际生产的场景为实操的环境。柔性生产线制造系统包含有自动化立体仓库与码垛机单元、自动化输送线系统单元、CCD形状颜色检测单元、工件检测与自动喷涂单元、六轴并联加工单元、六自由度串联机器人分拣及装配单元、AGV运载机器人单元等10余个单元，各个单位都包含了机械技术和传感器技术、PLC控制技术、执行机构、液压与气动技术等，单元相互独立，也可实现系统总体流水线生产运行，系统配备有制造企业生产过程执行系统（MES）。为更好促使学生掌握实训知识技能，根据现有的基础与平台，整合硬件资源，确立学生实训的目标，设计学生实训的具体方案与内容。
（一）实训的目标
根据机械设计制造及其自动化专业的培养要求，通过机电液气一体化的实训，首先要求学生掌握机械制图基础、掌握电气制图与控制的基础知识、液压与气动的基础知识等；其次在此基础上，综合应用机器视觉等传感器使用、液压气动方面的控制、掌握机器人与周边设备的通讯知识、掌握机器人等生产线设备动态监测、掌握包含机器人作业单元的自动化生产线的设计和装配知识；最后使学生对柔性制造生产线控制系统的基本组成、控制方式、控制对象的基本特征及工作机理，有更进一步全面地了解，并能够综合运用所学的基本知识与技能，完成对典型机电液气一体化系统的组装、连接、调试，实现其基本控制功能，锻炼学生创新意识与职业技能，培养学生独立分析问题和解决问题的能力及工程实践的能力。
（二）实训内容
实训要求对实操环境进行一系列的分析，基于工作要求和技能要求，分解综合技能，进而得到了单一的技能教学单元或模块，从而采用了模块化教学模式进行了教学，并对各模块进行解释，需要采用由易到难的方式，每个模块均促使学生掌握此专项技能。机电液气一体化实训内容以模拟的一个柔性生产制造系统流水线为实践情景，按照某种产品的生产加工为例。机电液气一体化实训的流程与模块如图1所示，按照生产流程，自动化立体仓库与堆垛机系统等12个系统拆解为12个实训模块，各个实训相互独立且相互联系。如表1所示，以自动化立体仓库与堆垛机系统实训为例，将实训的任务进行具体分解和细化，明确的实训的具体内容，涵盖典型机电液气一体化设备的相关器件、能够充分满足实训的要求。实训项目采用驱动方式使学生获得一项专项技能，每组按照自己的既定实训内容展开，当完成所有模块的教学实训完成后，各实训小组还需要综合了解其他功能模块的运行机制和原理，再协同配合，进行总控系统联调，实现柔性生产制造系统的功能。
二 机电液气一体化实训的教学方法改革
根据机电液气一体化实训的设备、内容和教学对象进行合理的选择教学的方法，才能更好地增加实训的效果。针对机电液气一体化实训的教学方法的改革从以下几个方面进行：
（一）完善教学软资源
根据学生培养的目标，课程实训的要求以及学院实验设备的具体情况，整合和统筹实训设备资源，建立机电液气一体化实训模型，增强学生对于实训课程的理解和认识。目前尚未有公开出版的机电液气一体化实训指导书，根据现有设备，调研和查阅资料，因材施教，编撰出较为全面具体而适合相关专业教学的《机电液气一体化实训》指导书。
（二）细化项目驱动教学
机电液气一体化实训是一门实践课，主要是锻炼学生实践动手能力，因此深入研究项目驱动教学方法，以柔性生产线制造系统为硬件基础，将实训课程教学整合为一个大项目，以系统为各模块单元为子系统，细化实训项目任务，驱动学生提前收集资料、积极思考、动手参与项目，督促学生积极参与实训。最后子项目组合，构建大项目调试以及模拟实际生产，驱动项目小组分工协作，团结合作，实现柔性生产线制造系统的正常运转。
（三）完善学业评价改革
针对学生实训积极性较差，考核难以进行的情况，细化项目任务，增加过程考核评价，建立相关的实训教学体系，完善现有的相关制度，设计出一套比较切实可行的考核评价机制。促进学生真正地参与实训，锻炼自己的实际动手能力，做到理论和实际的结合，提升实训课程教学质量。
（四）增强师资的培养
为实现新形势下的实训教学模式，就是要培养能胜任理论教学又能指导实训操作的“双师型”教师。根据教师专业特点，结合学生实训内容，对专业教师进行“双师型”培养。通过师资培训组织教师不断学习先进的教学理念和方法，以省部级“高等学校‘双师型教师实践锻炼计划’”项目等鼓励教师到企业或行业进行顶岗锻炼，或者组织教师参与企业横向课题。通过理论和实践双向培养，拥有胜任机电液气一体化实训的“双师型”师资队伍。
三 结论
总之，机电液气一体化实训是一门理论教学和实践教学相结合课程，该课程的实施，锻炼了学生动手参与能力，同时使之具有岗位现场实地的机电液气设备操作知识及专业技能。高校在实行该实训课程改革的过程中，需要针对现有的硬件条件基础和教学对象因材施教，有效探索解决问题多元化的途径，进而不断地深化机电液气一体化实训课程改革，全面提升教学质量和教学效果。
参考文献
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