基于现代大学职业教育模式下的FMS实验教学研究

【 摘 要 】本文根据当代工业生产自动化水平越来越高和控制方法和操作技术越来越复杂的特点，以大学现代教育理念对FMS实验进行了研究和探讨，提出了符合时代要求的FMS实验教学体系。

【 关键词 】控制方法 现代职业教育 FMS实验

1、 引言

现阶段，随着科学技术的迅猛发展，现代工业生产加工技术自动化水平越来越高，系统中的控制方法和操作技术越来越复杂，FMS控制系统具有高度复杂性，这主要表现为：它不仅涉及到工件、刀具、夹具及工艺规程、数控程序、加工设备等基本数据的管理，往往还综合了机械传动技术、伺服液压、气动技术、检测技术、可编程控制器技术、电力电子技术、机器人技术、自动化控制技术及通信技术等多门学科，这些学科通常都是单独讲授，每门课程虽然都有相应的实验，但基本上都是为特定知识点设计的实验，其使用的实验设备都是非标产品，其与实际工业现场使用的设备有着很大的不同，致使学生学到的各种技术基本不能在实际生产中得到合理运用，也致使学生毕业后不能很好的投入到实际企业生产中，达不到现代企业生产用人的标准[1]。

本文通过现代教育教学手段对柔性制造系统（FMS）实验进行研究和探讨，使学生能够通过本实验教学能够完成对所学知识的串联，实现知识在实际工程的运用。

2、大学现代职业教育模式的主要特点

（1）以人为本促进全面发展

现代教育注重以人为本和全面发展，培训针对性强，贴近生产实际。由于培训大纲是通过对岗位或职业工种、任务和技能分析而开发出来的，所以培训内容与社会的需求及企业的生产紧密相连。

由于该模式将职业或岗位应完成的全部工作分解成若干模块组合而成一个培训系统，可以通过增删模块或单元来摒弃在技术上已经过时的内容和增添适应科技发展进步的新内容，从而保证了培训内容的适应性和先进性。

内容设臵有利于激发学生学习热情、提高学习效率。作为教材的学习单元不同于传统的教材。模块比较短小，目标明确。每个学习单元仅包含一项特定的技能或知识，有助于学生看到成功的希望，从而激发学生的学习兴趣，提高学习效率。

（2）注重素质加强创新能力培养

现在大学里都在提倡注重素质教育加强培养学生的创造性，但是传统教育轻实践、重理论和轻综合素质等弊端仍大范围存在，学生的创造性能力得不到体现。为了提高学生素质和创新能力，我们必须强调学生实践能力的锻造，综合素质的培养和自主学习训练，主张素质与创新能力是比知识更重要，受过培训的学员动手能力较强，具有较高的技术素质，较容易就业或上岗。教学过程贯穿学生为主体、能力为本位的教育思想。培训以技能训练为核心、以学生自学、现场教学为主，因此教学过程充分体现了以学生为主体、以能力为本位的现代教育思想和观念。因此，提高学生综合素质和加强创新能力培养教育并促进二者的结合与融合，是现代教育培养复合性人才的基本目标[2]。

3、现代教育模式下的FMS实验建设

3.1FMS系统的组成及功能

FMS系统一般可由生产加工子系统、仓储运输子系统和管理控制子系统组成，本文以长春某师范学院机电一体化综合实验室为例介绍其组成。

（1）生产加工子系统一般由两个或两个以上的加工设备组成，在本系统中主要包括一个三维雕刻机和三维激光内雕机，分别加成亚克力成品和水晶成品。

（2）仓储运输子系统主要是负责待加工物料和成品的存储和运输，主要是由剁机、立体仓库、传输线、六自由度机器人（为加工设备上、下料）和自动导航机器人（负责不合格产品的运输）组成。

（3）管理控制子系统是系统的灵魂，主要是由生产管理工控机、仓储管理工控机、电源管理工控机和监视工控机组成，主要完成生产调度、产品管理和生产流程的监视等工作。

（4）采用柔性制造系统有许多优点，主要有1）设备利用率高；2）减少设备投资；3）减少直接工时费用；4）减少了工序中在制品量，缩短了生产准备时间。

3.2FMS实验教学的研究与开展

根据现有的设备配置情况FMS系统实验课程采用集中讲解、分散实验、独立设计开放管理的实验教学。在实验教学过程中，能够使学生从对系统的基本了解到熟练的操作，再到深刻理解并能对其实验进行改革和设计，完成学生由简入繁的学习过程。

（1）为了更好的利用实验室资源我们在FMS实验中设立了集中讲解，通过讲解让学生对FMS系统有一个初步的认识，包括系统有哪些子系统组成，每个子系统都有什么设备，各个设备在系统中都起到什么作用，在使用设备中应该注意什么，设备之间、子系统之间是如何通讯的，并且要让同学们知道系统中各种设备以及各设备之间的连接都用到了什么技术。参照实物给学生进行讲解可以使学生对系统的印象更加深刻，同时学生也看到了所学的理论知识得到了应用，大大提高了学生学习兴趣。

（2）在具体实验和实训中，将学生分成每两个人一个小组，每组学生要分别完成气动、电器组装安装，机器人的操作与编程，Profibus现场总线的使用与安装，三维雕刻机和激光内雕机的操作与编程，再根据产品加工工艺的要求，对各个设备进行操作、设置和调试，在操作过程中学会常用故障排除和简单设备维修，每个小组成员在操作时都要互相监督和学习，教师可以从旁引导学生规范操作，鼓励学生个性创造。通过各个实验模块的实验实训可以使学生将所学的专业知识加以理解和综合应用，加强学生的学习能力、自主能力及团队合作能力。

4、结束语

根据FMS系统课程智能化、 综合化和多样化的特点，在现代大学生教育思想的贯穿下对柔性制造系统实验课程进行了深入研究和探讨，确立了集中讲解、分散实验、独立设计开放管理的教学理念，充分体现了以人为本、提高综合素质和培养技能型人才的现代大学职业教育理念，适应时代发展，满足了当代新型人才的培养。

【参考文献】

[1]孙清祥. 高校要实施教育创新，培养创新型人才[J] .工会论坛， 2004， （ 1） ： 83- 84.

[2]罗三桂. 论我国高等教育大众化阶段的大学毕业生就业观[J] . 现代大学教育，2009

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