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基于数字孪生技术的《自动化生产线安装与调试》课程教学改革

赵永豪
  
卷宗
2024年9期
广州城建职业学院

摘要:《自动化生产线安装与调试》作为一门综合性比较强的课程内容,在日常的课堂教学活动中涉及了电工、电子、气动、机械原理等多个层面的知识内容。为进一步培养出综合素质技能过硬的高质量技术人才,相关行业可以在数字孪生技术手段帮助下改革相关的课程内容。基于此,本文更是有针对性的从数字孪生技术、基于数字孪生技术的《自动化生产线安装与调试》课程教学改革方法,两个角度展开了更为细致的分析,以期带动《自动化生产线安装与调试》课程教学改革工作的开展。

关键词:数字孪生技术;自动化;生产线;安装与调试;教学改革

基金项目:2022年度粤高职自动化教指委自动化类专业教育教学改革项目课题“基于数字化技术的分层次教学模式研究—以《自动化生产线安装与调试》课程为例”(立项公文:粤高职自动化教指委〔2022〕2号);2022年广州城建职业学院质量工程课程思政示范项目“自动化生产线创新训练”(课题编号:KCSZ202203);2022年广州城建职业学院质量工程教育教学改革与实践项目“基于数字孪生技术的《自动化生产线创新训练》教学改革研究”(课题编号:JGXZYB202210)

引言:随着现阶段经济、科技、文化等各项实力的不断提升,我国已经逐渐成为世界上最大的制造业国家,在生产设备不断创新与升级的过程中,课程改革系统化工程工作的推进,也为后续数字孪生技术应用过程中《自动化生产线安装与调试》课程教学工作的改革与升级,奠定了良好的发展基础,更是为新时代背景下我国在教学领域中各项水平的提升提供了更为完善的引导,更是有效促进了我国在未来发展进程中制造行业工作效能与优势的进一步提升。

一、数字孪生技术

数字孪生技术最早是应用在航空航天飞行器当中,保证其运行安全的主要技术。随着现阶段技术手段内容不断升级与创新,也用来指代将一个工厂的厂房及产线,在没有建造之前,就完成数字化模型。在《自动化生产线安装与调试》课程教学活动中,这项技术手段更是可以改变以往单一的教学手段,现如今的数字孪生技术主要就是在产品设计、过程规划、生产布局、过程仿真、产量优化等阶段实现自身工作的一种手段,对于现如今智能化技术手段应用价值与优势的提升有着非常直接的带动作用,更是改变了以往车间运行工作中不合理因素出现的可能性。数字孪生技术在物理模型、传感器更新、运行历史等数据的有效利用过程当中,能够对多种数据信息整合,保证在虚拟空间下完成自动化数据信息的生产,现阶段也是一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统[1]。

二、基于数字孪生技术的《自动化生产线安装与调试》课程教学改革方法

(一)树立教学目标

《自动化生产线安装与调试》课程教学改革工作的有效推进,需要相关的教师在日常教学活动中将自动化生产线设备作为教学的主要载体,这样也就能够为现代化企业发展过程中提供更为专业的岗位技能人才。教师在设立教学目标工作中,应该加强对教学内容的合理选择与设计,这对于后续各个阶段课程内容的选择、课程标准制定等提供相应的参考,更突出了现代化职业技能教育工作的重要作用与价值。教师在设定具体教学目标之后,应该引导企业参与到教学工作中,学校与企业建立良好的合作模式,能够帮助学生学习到符合现代社会发展趋势的岗位技能知识,也为学生自身职业技能的有效体现提供了基础支撑。教学目标的树立,能够帮助学生在具体课堂学习中强化自身的岗位技能知识,在自动生产线的运行阶段,也带动了硬件设备、软件设备等应用价值的合理性体现。

(二)完善教学方法

不同类型教学方法的运用,可以帮助学生在《自动化生产线安装与调试》知识内容学习中,学习更多的理论与实践知识内容,更是强化了现阶段我国各个岗位工作人才的综合素质能力。教师在编程训练的教学活动中,需要在自动化生产线中设置上千条相关的指令内容,如果在教学过程中程序太长就很可能会出现调试不成功的现象。编程训练中自动复位、急停、自动控制等都是其中比较常见的任务内容,在系统的数据信息调试工作中,也能够实现最终互相学习的终极目的。教师还应该充分发挥学生在课堂中的主体地位,并且组织学生在具体数据信息调试工作中,培养解决问题的能力。

教师也可以借助情景化教学手段的方式,在实训室中模拟企业内部的工作场景,进而实现教学环境与生产环境相互结合的教学。校内教学与校外教学都能够为现阶段《自动化生产线安装与调试》课程改革工作的有效推进,提供良好的引导,更是为学生工作任务的实现提供了基础支撑。

(三)构建评价体系

在岗位职业技能大赛的评比过程中,应该将企业发展的实际情况以及工作中可能会出现的问题作为主要的教学内容,这样也就能够为学生在岗位比赛活动当中自身实力的提升提供基础支撑。现如今比较广泛的教学评价体系构建,需要教师从“国家维修电工”“可编程序系统设计师”角度展开技能岗位考核,这样也就能够保证相关专业学生在专业知识、方法等领域,对于《自动化生产线安装与调试》课程内容学习效能的提升。针对专业知识、能力、技能、实践活动、学习态度等实际情况构建完善的评价体系,进而营造出更加科学且系统化的教学工作,也为学生进入到企业后,在自身岗位中发光发热提供基础支撑[2]。

(四)改革考核方式

《自动化生产线安装与调试》课程改革工作的有效开展,需要教师根据现阶段教学工作开展的实际情况,对学生自动化生产线相关知识点与实践操作技能的培养,为学生自身的实践能力提升也奠定了良好的基础条件。在学习完成相关知识内容之后,教师也可以通过改革以往教学考核手段的方式,增强学生对在知识技能的学习能力以及为未来岗位就业中自身优势的体现。首先,在平时的专业知识技能考核中,教师应该根据学生的考勤、作业情况,对学生的学习态度考核,这项考核方式占总成绩的20%。其次,阶段性项目考核工作的开展,需要教师从相关实验设备安装与调试角度展开考核,并占总成绩的40%。最后,在期末综合性考核中,需要在实践综合操作、问题解说层面考核,对学生的实践操作技能评定,占总成绩的40%。

结论:综上所述,《自动化生产线安装与调试》课程改革工作的有效推进,能够帮助企业在未来发展中各个岗位员工工作技能的提升提供引导。在具体的教学改革工作推进阶段,教师更应该从不同角度强化自身的教学能力,并且针对学生学习的实际情况展开分析。上述文章中主要就是从树立教学目标、完善教学方法、构建评价体系、改革考核方式,几个角度展开了更为细致的论述,也调动了学生对自身专业知识内容学习的兴趣,强化了其在岗位中的工作能力。

参考文献

[1]刘萌萌,左振永,余彦琼,等.基于SX-815Q的《自动化生产线安装与调试》课程改革分析[J].内燃机与配件,2022(5):235-237.

[2]宋飞燕.高职院校机电、电气等自动化类专业课程思政建设理念和思路探析[J].教育现代化,2022,9(5):138-141.

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