任务驱动教学法在工业生产自动化系统实践教学中应用的研究.docVIP

任务驱动教学法在工业生产自动化系统实践教学中应用的研究 　　摘要：通过分析工业生产自动化系统实践课程的特点，在明确任务驱动教学含义、优势及设计方法的基础上，详细论述了任务驱动教学法在实践课程中的应用。任务教学法将实践教学涵盖的多种工程技术有机的结合在一起，调动了学生学习的积极性，真正达到以学生为主体、教师为主导的教学目的，并取得了良好的实践教学效果。 　　关键词：任务教学法；多专业；多项工程技术 　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）26-0087-02 　　一、综合自动化系统实践课程特点 　　现代工程问题的复杂化需要学生具有综合化的知识结构，融合了多项工程技术，培养学生以系统化的思维方式对待工程问题，通过不断完善实践教学模式、构建科学合理的教学评价标准，使学生工程技术的综合应用与创新能力得到提高。 　　二、任务驱动教学法 　　任务驱动教学法的主要特点是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”。任务设计原则是：与知识点密切联系，涵盖教学内容绝大多数知识点；与学生生活或兴趣相关，激发学习动机；要有层次性，难易适中；要有明确可操作性[3]。 　　三、任务驱动教学法的应用 　　结合实践课程内容的综合性、学生的专业背景不同的特点，通过多年实践教学的摸索发现，基于建构主义学习理论的任务驱动教法运用在实践教学中能将众多的知识点有机的结合在一起，充分调动学生学习主观能动性，激发学生学习兴趣，保证实践教学顺利进行。 　　1.根据课程特点明确教学目标。在任务的完成过程中培养学生分析、解决问题的能力、动手能力和工程技术的综合应用能力。 　　2.任务的分解设计。课程分为理论与实践两部分，理论部分主要结合实践系统，采用案例法讲授各种技术的理论基础及具体应用，包括自动化系统硬件结构、各部分功能、工作原理及涉及应用技术；自动化系统的软件结构、控制流程及数据库技术在系统中的应用，内容涵盖了工业生产设备自动控制所必备的基础知识，这部分内容为后续的实践奠定了理论基础，并在实践中不断强化、提高。实践部分采用任务驱动教学法，根据实践课程涉及的知识点、所要达到教学目标以及实践课程依托的自动化系统的特点，具体的实践任务可分解如下：①工艺流程过程控制。使学生对生产过程中后台主控的调度及管理工作的过程及重要性有一定的认识，在任务中学生要思考的内容是自动化立体仓库收发货是如何控制的？数据库是怎样进行信息的储存及传递的？系统自动收发货的优缺点？②嵌入式运动控制器在立体仓库中应用。要求学生能够根据需要改变堆垛机的控制方式，通过堆垛机控制软件改变堆垛机运行参数。通过任务的完成熟悉立体仓库仓位寻址方法，了解堆垛机离线控制、在线控制（Profibus通讯），任务中学生要思考的内容是立体仓库还有哪些寻址方式，各自特点是什么？实践系统立体仓库的寻址方式相对其它种类的寻址方法有什么优势和劣势？③基于Profibus现场总线的网络控制。要求学生能够将现场设备正确设置连接到现场总线系统中，分析主从站之间通讯方式及数据传送规约。通过任务完成学生清楚profibus现场总线工作的原理，分散式控制系统的特点，进而了解当代工业网络化控制的相关知识。④系统电气控制分析。要求学生能够根据电气图分析系统几种电机的控制流程及各自特点，能够进行一些简单的电路故障排除。通过任务使学生了解继电器、PLC、运动控制器控制电机的区别、各自特点，学会变频器的使用。⑤s7-200 PLC系统控制及在线监控。要求学生确定硬件系组连接完好的基础上，完成PLC系统气动及电动控制并分析各自特点。通过任务的完成学生掌握了PLC的工作原理，了解PLC怎样与继电器、变频器、电磁阀等元器件配合使用，能够通过通讯电缆将PLC连接到装有step7-micro/win32软件的PC机上，正确设置后在线监控流水线控制程序的运行。⑥S7-200 PLC编程与应用。结合流水线控制程序深入学习S7-200PLC编程方法，编写PLC控制程序，通过实验台验证程序的控制效果。⑦GT-400系列运动控制器应用。要求学生能够采用运动控制器控制伺服电机运行轨迹。通过任务使学生了解运动控制系统的主要组成及电气连接，在熟悉伺服电机、编码器、运动控制器的工作原理及控制方法的基础上，实现伺服电机的开环控制和闭环控制，并注意它们的控制效果的差异。其中前五项任务为基本任务，是每个学生必须完成的，后两项任务为选择研究型任务，学生可就自己的兴趣进行选择。 　　3.任务教学法实施过程中注意问题。①充分研究实践课程内容，明确教学目标。实践课程内容涉及多学科、多专业、多项工程技术，教学目标是培养学生工程技术的综合应用能力，认真研究实践课的内容，将课程涉及的知识点通过不同的任务有机结合起来，既要涵盖所有知识点，又要突