光机电一体化装置在实训课程中的应用与分析

随着国务院印发的《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略。作为为实现制造强国输送新鲜血液的职业院校，也在积极探索如何培养适合国家发展需要的技术人才。

"机电设备装调技术"是江苏联合职业技术学院五年制高等职业技术教育机电一体化技术专业的核心课程之一。学生通过对课程的学习，了解了机电设备装调技术的相关知识，具备常用机电设备的安装、调试和维护保养能力。YUY-23型光机电一体化设备作为一个项目整体出现在历年的全国职业技能大赛中，并以其*的优势和特点，逐渐成为各职业学校机电设备装调实训室中的*设备。本文将以"机电设备装调技术"实训课程为例，阐述如何利用一些信息化技术手段来更好地指导学生。

1 信息化手段在课程教学过程中的应用

1.1 机械装配

1.1.1 存在的问题

机械装配部分的教学主要通过实习操作让学生掌握机械零配件装配结构、装配工艺等知识。对于初学者来说，如果教学过程中没有有效的指导和其他教学手段作为辅助的话，首先会导致学生不清楚装配所需要的零部件数量和分类，在装配过程中会出现零部件不全，到处找零部件的现象。其次，学生在组装前，没有充分理解、分析装配图，存在盲目施工的现象，zui后导致安装尺寸对不上，后续零部件无法正常安装等现象。

1.1.2 信息化技术手段的应用

为了让学生清晰地了解机械装配过程，避免出现上述过程中的问题，任课教师需要提前准备好相关技术资料。

首先，教师在课前要结合项目给出机械装配学习任务书（包括任务描述、学习目标、课程要求等），让学生可以清晰地知道本次项目所要完成的任务、达到的目标。

其次，教师应根据机械装配，使用平台提供的助学软件进行"辅助学习"（点击并演示，如图1-2 所示）。学生可以通过点击热点区域，了解设备基本组成，在线体验设备运行全景动画和360 度展示，并随时了解各模块的组成结构。在了解了模块结构的情况下，学生通过观看全国技能大赛获奖选手的组装视频，了解机械组装的准备工作、组装顺序、组装过程、组装工艺等要求，使学生对设备的组装有一个清晰的认识。

图1 助学软件图                        2 动画演示

zui后，教师引导，学生自主学习，两人一组分组讨论实现的方法及步骤。期间教师要不断地巡视和指导学生进行操作，及时发现问题，引导解决问题。

1.2 电气装配

1.2.1 存在的问题

完成YUY-23 机电一体化设备的"骨架"装配完成之后，一个很关键任务就是完成"器官"即控制单元的安装。如果对电气设备的结构原理不清晰，电气控制部分不能顺利地完成，设备则无法正常启动，甚至会发生事故，导致设备损坏。所以电气部分的装配显得尤为重要和谨慎，特别是警示灯的安装接线，育仰23光机电一体化设备上的警示灯共有5 条引出线,在设备上的警示灯接线时,公共端引出线大部分是悬空不接线的。

1.2.2 信息化技术手段的应用

教师首先在课前准备好任务书等学习资料上传至课程学习，让学生通过预习知道课程学习的内容及要求，然后让学生通过动画展示及学习常用电气设备的工作原理，初步掌握电气设备的结构及工作原理，对设备的工作过程有一个清晰的认识，在完成学习之后，通过闯关游戏，来检验学生的学习成果，只有通过了闯关游戏才能进入下一个环节。对于没有*掌握的学生，需要学生重新学习并完成闯关游戏。在完成和检验学生的电气设备结构及工作原理的情况下，下一步就要学生要根据任务书要求，通过仿真接线软件（见图3）和交互式课件的学习，对系统所用到的电气控制提供接线辅助，只有当学生的接线测试*正确，系统给出提示后，方能进行下一步操作。而后学生使用安全插线完成系统的电路装调。通过游戏接线环节、仿真接线软件、交互式课件能zui大限度地保证学生对电气原理的理解，同时提高电气接线的准确率。

图3 仿真接线
1.3 气动装配

1.3.1 存在的问题

在YUY-23 光机电一体化设备上，搬运机械手、物料的分拣系统采用气动控制形式。在平时的上课过程中，教师时常会发现学生对气动元器件的结构及工作原理不清楚，所以学生不明白搬运机械手或者物料分拣系统是如何工作的。

1.3.2 信息化技术手段的应用

针对上述问题，任课教师可以上传学习任务书到课程学习，并上传视频、动画资料，让学生学习气动元器件的结构及工作原理，在了解气动元器件结构及工作原理之后，教师可以带领学生学习FESTO 仿真软件（见图4），通过仿真，学生不仅能清晰直观地感受气路的工作过程，而且通过修改参数，还能发现更多不同类型的气路原理，从而进一步巩固所学知识的系统性，突破了项目教学的难点。

图4 FESTO仿真软件