刘辉
无锡机电高等职业技术学校，江苏无锡214000
摘要：以高职专业实践课程在教学中理论与实践环节不能有效衔接为研究背景，以“消防泵电动机Y-△降压启动控制线路”教学设计为例，采用Automation studio仿真技术与信息化技术，从教学策略、教学实施与教学效果等方面精心设计教学过程，解决了教学中学生易失误、教师讲解难的教学窘境，构建了“理论-虚拟-实践”线上+线下混合式有效课堂，极大的提高了教学效率。
关键词：Automation studio仿真技术；信息化；Y-△降压启动；教学研究
引言
《电机与电气控制技术》课程是我校开设的一门综合性专业实践课程，授课时通常先讲授理论知识，然后在实训设备上进行教学实践，由于电气原理图比较复杂，部分学生对原理理解不够透彻，在安装接线时出错较多，对学生的自信心造成一定影响，致使学习兴趣不高。本文以消防泵电动机Y-△降压启动控制为例，借助信息技术与Automation Studio?仿真技术，将演示实践过程带进课堂，使复杂的电气线路实践过程得以生动再现，通过超星MOOC平台以及亚龙YL-158G现代实训设备，构建了“理论-虚拟-实践”线上+线下混合式实践课堂，有效解决了理论与实践环节之间的窘境[1]。
1、AUTOMATION STUDIOTM E6仿真软件功能介绍
Automation Studio是由加拿大Famic 公司开发的一款用于直观设计、动画演示和模拟电路功能的仿真软件[1]。主要适用于液压、气动、电气、PLC 和控制技术等课程。与其他多媒体教学模式相比，用Automation Studio?设计的课程内容能够通过动态、实时的全彩模拟仿真方式实现，增加学生对于原理和诊断功能的理解。通过该自动化实践教学平台，使教学更为生动形象，面向工程实际[2]。
2、基于Automation Studio仿真与信息技术的教学设计
（1） 教学策略
本设计基于“岗证课赛相互融合”的课改理念，采用理实一体化的教学模式，采用任务驱动教学法，借助超星MOOC平台，开展“课前知识传递—课中内化扩展--课后成果固化”线上与线下混合式教学实践，Automation Studio?仿真同步线下实操，构建了“理论-虚拟-实践”相结合的有效课堂，理解教学重点；利用YL-158G设备进行实操演练，化解教学难点。在实践过程中，通过监控系统，实现教师一对多诊断指导。
（2）教学实施
教学实施包括课前预习、课堂内化与课后提升三个环节。
①课前预习，发布任务实施方案，共享资源——自我探究。
在该环节中，教师根据项目内容发布项目实施方案，创建共享教学资源[3]。将消防泵Y-△控制线路的教案、PPT、动画、微课等，通过MOOC平台推送给学生，组织学生线上讨论相关问题，完成预习检测作业，并将自我探究中遇到的困惑提交到讨论区，教师负责答疑解惑，根据学生自主预习情况，进行岗位分组，同时重构教学内容，精准提炼任务教学的侧重点。
②课中重难点剖析，实训演练——知识内化。
在该环节，首先通过企业微视频的方式引入项目任务，让学生置身岗位之上，带着问题来学习电动机降压启动相关知识，寻找解决问题的方法。在任务实施过程中进行学生分组设计。借助信息化教学手段，利用Automation Studio?仿真软件，进入仿真设计课堂。利用FAMIC软件设计并连接的线路图如图1所示。
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学生在虚拟的教学环境中进行布线连接，通过仿真运行，能够有效减少常规教学中，学生直接实操出现的错接、漏接和安装不规范导致返工或原材料浪费的问题，有效帮助学生理解教学重点。在完成设备元件功能检测之后，开始在YL-158实训设备上进行元件安装与线路连接，在实操过程中，学生如遇问题，可以自行观看教学资源中的示范标准视频，或小组讨论、或问询实训教师，随时有针对性的解决线路安装过程自身遇到的问题。然后进行设备调试，设备上电调试的过程需要在指导教师的督导下进行。设备调试时，有可能会因为线路连接问题，出现只有Y型启动，或无降压等故障问题，如何快速的定位到故障点并正确进行故障排除呢？必须明确线路的工作原理，结合Automation Studio?仿真调试软件，让学生通过在仿真电路每个元件位置设置故障，观察仿真调试现象，形成学生内化的故障思维导图[4]，达到有效迅速排除故障的目的。最后进行总结评价，小组代表通过实训设备，讲解本组设计安装调试思路，并展示调试效果。
学生在理论、虚拟和实践——三结合的学习情境中，逐步掌握专业技能。实现了虚拟仿真项目与行业对接，课堂教学过程与生产过程对接，课程设置与职业岗位的对接。
③课后任务拓展，总结反思——提升。
课后拓展主要考查学生应用已学知识解决相似问题的能力以及创新应用能力，是课上实践课堂的延伸。降压启动控制如何通过软件实现呢？学生通过查阅资料，自行设计完成Y-△降压启动的PLC控制，并用Automation Studio?仿真软件完成编程与功能调试。
3、教学效果
本课程教学设计基于“岗证课相互融合”课改理念，教学中以企业真实工程案例为载体，设置工作任务，将职业岗位所需的职业技能与职业素养贯穿于实践课程，将维修电工职业资格证书考核标准融入课程评价标准；紧密贴近企业生产实际；借助于Automation Studio?仿真技术，构建了“理论-虚拟-实践”虚实结合的教学情境，解决了教学中教师难指导，学生操作易失误的难题，极大的调动了学生学习的自信心与积极性；借助于泛雅MOOC平台，开展线上与线下混合式的教学实践，满足学生多样化学习的需求[5]，有助于教学目标的达成[5]；通过教学监控系统，能够实现课程“教”、“学”、“做”、“评”全程一体化效果反馈与跟进，有效提升学生学习的积极性与创新能动性。从教学效果来看，学生在实践中更少出错，对实训设备与耗材折损明显减少，同时教学质量有了显著提升，在同类课程的教学设计具有良好的推广作用。
参考文献
[1] 黄小毛，袁胜发等.结合Automation Studio软件的《液压传动》课程教学实践[J].装备制造技术，2011（09）250-252.
[2] 张文蔚.基于Automation Studio软件的自动化实践教学平台开发[J].自动化应用，2014（09）66-67.
[3] 孙雪蕾，陈蓉等.能耗制动控制线路装调与排故[J].江苏教育研究，2019（404）72-75.
[4] 耿淑玲.“教、学、评一体化”的高中化学教学实践研究 [D].湖南师范大学，2019（09）
[5] 白茹，刘良波等.基于混合式教学的大学公选课教学改革 [J].教育现代化，2017（44）56-57.
注：本文为江苏省现代技术教育研究课题“基于Automation Studio 的机电一体化专业综合仿真技术课程资源开发”研究成果（课题编号80578）
作者简介：刘辉，1986年，女，山东人，硕士，江苏联合职业技术学院无锡机电分院讲师，主要研究方向为高等职业教育教学改革。