何嫣嫣

【摘要】中职学生参加技能大赛的水准体现着一个学校的综合实力，对中职学生升学就业具有十分重要的意义，机电一体化设备组装与调试是技能大赛项目之一，过程复杂，技术含量高，实训难度大。文章结合亚龙YL-235A型机电一体化实训设备组装与调试的内容，着重从软硬件的研究、组装、实操等方面入手，针对大赛中会遇到的突发状况从整体训练模式过程等方面进行系统扎实的训练准备，从而提升学生分析解决问题的能力。

【关键词】机电一体化；设备组装；调试；技能；大赛项目；实训

【中图分类号】G710【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2021）21—0124—03

中职学生技能大赛是提升学生综合素养、选拔实用技术型人才、培养大国工匠的有效途径，机电一体化设备组装与调试作为技能大赛项目，过程复杂，技术含量高，实训难度大。在打造技能甘肃新蓝图的指引下，作为中职学校，必须不断发挥我省明显的区位优势，强化机电一体化设备组装与调试的教学及实训，提升机电一体化专业选手的竞技水平，培养学生的综合素养，为当地经济发展贡献力量。

一、研究设备性能，找准组装硬件的切入点

机电一体化设备的硬件组装是实训过程中的重中之重，直接影响到设备能否正常启动和运行，相对中职学校学生普遍基础知识差但动手操作能力强的特点，教师要把研究设备性能作为基础性工作，找准组装硬件的切入点，强化训练，为调试工作作好准备。

1.熟悉设备属性是基础。设备是教师日常教学和大赛训练的物质保证，研究设备的基本构件、产品性能是教学和实训的基本要求。近几年国家、省、市级中职生技能大赛机电一体化赛项普遍使用亚龙YL-235A型训练考核装备，本装备总体由电源模块、按钮模块、PLC模块等7个单元构成，从教学、实操意义上可分成上料机构、机械手、传送带运输、分拣等四个模块[1]。在教学中，教师要根据教学实训需求，学会从产品构成要件、教学实训需求等角度对设备进行模块分割，让学生通过感性接触设备，建立设备属性的概念，为之后进行实操训练提供扎实的知识储备和理论支撑。

2.全面分析设备单元是关键。每个模块的工作原理和拆装组合过程是实操训练的关键所在，组装硬件工作量大且工序复杂，学生要掌握设备核心部件和组装的关键环节，就必须从每一个基本单元进行全面分析，且进行扎实的拆装训练，对每一个零件甚至一个螺丝钉都非常熟悉，做到举一反三、触类旁通，不断改进，力求做到标准。

3.紧扣细节是着力点。细节决定成败，组装硬件要着力抓好几个基本细节：首次，指导学生学会看图，包括装配示意图、电路图、气动回路图，能够独立分析图纸，设计相关数据，然后尝试各模块在不同位置的安装。其次，强化各模块间组织环节。送料组织环节标志着组装进入施工阶段，主要难度在安装过程中要调节固定好每一个支架和稳固节流阀，确保各个衔接部位牢靠、封闭，顺利实现物品运送及整个生产流程安全有序。再次，对硬件组装细节问题进行反思，学生通过反复训练会发现总结出一些常见问题和故障，要求学生训练结束之后对当天的训练内容、任务完成的情况、遇到的问题进行记录，进行自我反思，研究提出一些问题的解决方案，教师做点评、学生互评二者结合。最后，组装后的检查，各部件的尺寸，位置精确度、装配牢靠度是否标准；根据气动原理图，指定电磁阀的控制目标并连结气动回路是否正确；对装备连线的完成要求布局合理、整洁美观；保证各部件的安装到位，无松动情况；转盘里的物料能否滑到出料口的合适位置，查看机械手装配两支架的平行度、笔直度、位置的准确度，是否能确保机械手准确无误地抓取物料、运输、存放，确保推料中的几个气缸推杆能把物料推送入分别相应的斜槽中，输送机皮带的松紧度是否合适，保证电机能正常带动传送带；拧开气泵开关，经电磁阀上的手动开关查看各气缸气流能否畅通，经过调整每个气缸上的限流阀让其运行稳定、速率均匀，查看各传感器检测物料时的敏锐度是不是符合标准；电源、按钮、PLC及变频器模块与各传感器、电磁阀等部分的连线是否准确。为了给后面的设备调试赢取更多的时间，笔者对设备的组装练习施行各种优化，包括组装时间、尺寸、工藝的要求等，通过对比，确定了一套合理的组装方法。

二、钻研编程软件，抓住核心部位训练

机电一体化设备组建与运行的保障是PLC编程，PLC可靠性高，适宜于工业制作各个场所。所以，对于学生来说掌握并熟练PLC的编程有着非常重要的意义。

如，西门子S7-200PLC的硬件最核心部件CPU模块，对于模块的型号、功能以及最常见的故障是学生的必修课，学生可能会把这里的CPU型号理解成中央处理器中的CPU型号，要区别其功能，教师重点说明S7-200PLC的功能是接收输入信号，施行PLC程序，再送出输出信号并推动负载运行[2]。基于部分学生基础薄弱和没有PLC编程底子，很难理解梯形图表达式和逻辑关系，故编程成为此赛项辅导中的难点，对此，教师可针对学生具体情况确定训练方法，各传感器、电磁阀等元件的原理和使用相当重要，只有理解了才能熟练确定输入、输出端口，然后从最简单的逻辑关系学习编程语言，开始可设置简单的编程控制问题让学生实现，如可用电源、按钮和PLC单元模块来完成按钮经过PLC操控指示灯的状态，并观察PLC信号灯的显示情况，直接体会到PLC的输入、输出规律和基本指令的语言程序编写，之后限位开关或光纤传感器代替按钮经过PLC操控指示灯的状态，以此掌握传感器在使用当中的性能和接线技巧。为提高编程速度，教师要求学生对S7-200PLC编程软件会熟练使用，让学生学会按照正确的工作任务书要求，对基本逻辑指令、基本功能指令、步进指令多做训练，理论和实践相结合，反复演练，找到适用于自己的编程方法，掌握编程语言之间的相互转变，发现程序有问题后能快速进行整改，准确定位要用到的指令，能自主调试。

触摸屏组态和应用是一种新式人机界面装置，简易方便，稳定性高，性能庞大，十分适宜于工业生产境地，在机电一体化实训项目中，将触摸屏、PLC，计算机完美组合实现触摸屏操控，方便又直观，触摸屏作为一种输入装备，也需要一些简易的编程。在编程过程中，科学制作触摸屏是调试工序中的一道难题，触摸屏的制作与程序编写较为复杂，教师要引导学生在掌握触摸屏工作原理的基础上，从创建项目、变量的生产与组态、画面的生成与组态、指示灯生产与组态、按钮的生成与组态等环节循序渐进，逐步加大难度训练。脚本程序的编写也是触摸屏程序编写的一个难点，重点是脚本程序的编写以及人机互动、触摸屏与PLC、计算机相互间的连接通信等，这就需要教师在平日的练习中有计划、有步骤地进行，最终实现训练目标。

PLC程序的编写及触摸屏组态部分是最容易出问题的地方，教师要针对编程的专项常识、具体要领、软件熟练应用等，在平时的实训教学中要坚持问题导向，有意识地设计一些故障，在实训室让学生发现问题，寻找解决路径和办法。在确保完成简单任务的基础上逐步提高训练难度，教师引导学生及时发现问题，自我反思，集体分析研究解决方案，师生相互探究，扬长避短，共同进步。

三、强化赛前训练，提升学生参赛能力

学生通过长时间的学习和训练，最终目的是希望能参加大赛，从市赛到省赛、国赛，通过大赛来实现他们的职业梦想。笔者连续三年担任了市级大赛的评委教师，发现大赛时往往会遇到各种突发事件：如有些同学上场之后发现工具配备不全；个别学生因为心理素质差导致情绪紧张，出现手抖出汗等狀况；也有部分平时训练非常出色的同学，由于对大赛规程解读不透或者没有研究，接线完毕后没有通过评委老师自行上电，结果出现短路，导致整个比赛场所断电，也致使一些编程没有及时保存出现丢失，等等。这些问题必须在大赛前做好功课，寻找科学有效的破解之策。

1.强化赛前整体训练是知识储备和巩固实操效果的必备环节。整体训练一般包括笔试和实操训练，这两种训练方法相互结合，才能收到事半功倍的效果。套题训练要注重提升解决学生识别问题的能力。除了能提高学生的水平外还可消除学生心理上的焦虑，沉着稳定参赛，稳操胜券。教师可筛选出往年的各级技能大赛的真题让学生做，通过对比真题的参考答案，不断完善自己的方法。

2.实操训练要注重优化步骤提升速度。设备组装调试是实操训练内容，要让学生在参赛期间有效完成迅速看图纸、正确安装、编程、调试运转等任务，就必须在优化步骤提升速度上下功夫，教师在教学中除了提升学生熟练程度外，要注重培养学生的逻辑思维能力，在拿到任务书之后，很快在脑子里形成明晰的工作流程、方法和任务完成路径，合理安排好组装调试时间，确保每一个工序精细流畅，力争高水平、高质量地完成竞赛任务。

3.加强学生赛前心理辅导。教师要积极创造条件，大赛前组织学生开展一些适宜的文娱体育活动，让学生释放赛前心理压力，消除心理障碍，在大赛前保持乐观的心态和精神饱满的状态，积极应对大赛。教会学生精心解读大赛规程也是开展心理辅导的一项重要内容，尤其要提醒学生认真阅读大赛的注意事项和任务要求，了解安全操作规程。

综上所述，机电一体化设备组装与调试项目的训练要软、硬件结合，多种训练手段并用才能提升训练水平。目前在职业学校已形成以大赛推进教学进步，以大赛推进职业技能的良好氛围，通过教学实训的强化，全面提高中职学校的教育教学质量，为中职学生升学就业奠定坚实基础。

参考文献

[1]周建清，杨永年.典型机电设备安装与调试（西门子）[M].北京：机械工业出版社，2017：20-21.

[2]韩相争.西门子S7-200系列PLC编程[M].北京：化学工业出版社，2015：30-33.

编辑：张昀