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1、自动化制造系统论文:制造系统自动化技术的教学设计探讨[摘要]:针对制造系统自动化技术课程综合性强、理论与实践结合紧密的特点,探讨了此课程的教学设计,选择了教学方法与手段,描述了教学实践过程,以实现本课程的教学目标。 [关键词]:制造系统自动化技术教学设计教学实践 一、引言 制造系统自动化技术是我校机械设计制造及其自动化专业的专业主干课程,综合了多学科知识,是一门用以培养学生综合运用制造系统自动化原理、设计、检测、控制和管理等方面知识的专业基础课。近几年为更好地适应高等教育培养模式的需要,本着对学生就业负责、为社会服务的原
2、则,根据毕业生和企业的大量反馈信息,及时调整教学内容和教学方法。 教学设计是运用系统方法对各种课程资源进行有机整合,对教学过程中相互联系的各部分做出整体安排的一种构想,是在实施教学之前对目标、过程的构想与设计安排。教学目标是教学设计的根本指向和核心任务,是教学设计的关键。 二、教学内容与教学目标的确定 制造系统自动化技术课程所要讲解的内容如图1所示,主要包括制造系统自动化技术的理论与方法,探讨制造过程自动化的新技术、新方法及其发展趋势;制造自动化系统的系统分析、系统设计;制造系统自动化控制;制造系统物料的自动化传输;制造
3、系统的自动化检测与监控;制造系统的自动化装配;制造系统的自动化管理等方面的内容。 在本课程的学习中学生需要用到相关技术如图2所示。从中可以看出,学生需要已掌握的知识很多,在讲课过程中,为避免与其它课程内容重复,将尽量使理论与实践结合,重点突出各种技术在制造自动化系统中的应用。 从本课程的教学内容和应用的相关技术可知,本课程的教学目标是让学生将所学的基础理论和相关技术灵活应用于制造自动化系统中去,让学生知道在实际制造自动化系统建立和实现过程中应用什么知识及如何应用,培养其创新思维、动手能力、团队合作精神。 三、教学
4、方案设计 在确定了教学内容和教学目标后,为了实现教学目标,需要精心设计教学方案。针对制造自动化技术综合性强,理论与实践结合紧密的特点,从以下几个方面进行教学方案的设计。 1.理论与实践相结合,引入实际科研内容 在教学过程中,将实际科研内容引入教学中,告诉学生如何将所学的知识应用于科研中去,并解决实际问题,这是本科学生所欠缺的,也是学生所感兴趣的内容,从而可以调动学生学习的主动性和积极性。比如,在讲到建立制造自动化系统模型过程中,在讲解了几种建模方法后,将与吉林微型客车厂合作的对车身性能进行分析的科研项目引入教学中,并配合
5、以检验客车性能的实际碰撞录像,取得不错效果,学生非常感兴趣,觉得所学的知识能解决实际问题,并知道如何解决。又如,在讲解自动化控制中,将与四川某军工企业合作的自行火炮调姿项目引入教学中,让学生知道如何控制,不光告诉他们要采用哪种技术,还要让他们知道为什么要选用这种技术,达到“授之以渔”的目的。这样的例子很多,在课堂教学中效果显著,提高了学生的学习主动性和积极性。 2.紧跟技术发展趋势,不断更新教学内容 为了让学生在走向社会,进入工作岗位的时候能站在一个较高的起点,不至于所学知识很快被淘汰,在每年的教学中都将其中的一些内容进行
6、删减和增加,将最新的一些制造系统自动化技术引入到教学内容中。比如在教学中引入最新的绿色制造技术、网络制造技术、智能制造技术等,让学生站在时代的前沿。 3.重视实验环节,开发合理实验项目 为了配合课堂教学内容,让学生能将理论与实践相结合,开发了12个实验,每个实验都包括自动化结构设计、自动化检测、自动化控制等内容,与课堂教学内容紧密结合。比如用于制造自动化传输中的自动寻迹小车实验、链板履带式传输带控制检测实验、用于制造生产线中的三自由度机械手实验、气动加工中心组装调试实验等。并开发了18学时的大实验,让学生进行探索性、创新性
7、的制造自动化生产线模型设计、组装、检测与控制,以12~15人为一组,老师只给出具体数据指标,让学生自己配合进行方案设计与实现,从而培养了学生的创新意识、动手能力和团队合作精神,学生也从中获得从理论到实践的知识,此类实验受到了学生的普遍欢迎。 4.注重教学效果,布置综合性作业 在教学设计中,为了让学生能有自由发挥和灵活应用所学知识的空间,在每章课堂讲解之后,都布置一个大作业,它不同于一般的习题式作业,也不同于课程设计,而是让学生进行制造系统自动化技术中某一关键技术进行深入的研究和探讨,检验学生将所学知识应用于解决实际问题的能
8、力。比如在制造自动化控制技术讲解之后,布置一个机械手搬运工件的设计控制大作业;在制造自动化装配技术讲解后,布置一个由两个零件六个工位的自动化装配大作业;在制造自动化检测技术讲解后,布置一个零件各种加工质量的自动化检测大作业等。从学生的大作业结果来看,有些学生的工作非常仔细和认