专业教学的自动化技术论文

【摘要】随着时代的不断进步，各个行业市场领域不断涌现出一些新型的理念、技术以及产品。自动化技术就是其中的一种，中职院校设立电气自动化技术专业，能够为一些企业提供具备较高专业技能的高素质人才。文本围绕着中职自动化技术专业教学活动，分析模块化教学的意义，积极探索构建新型模块化教学的策略，并且提出一些具有参考价值的建议。今天小编给大家找来了《专业教学的自动化技术论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

专业教学的自动化技术论文 篇1：

电气自动化技术专业课程教学信息化技术的应用研究

【摘 要】现代职业教育的核心在于人才培养方式，学校在培养电气自动化技术人才的过程中应充分利用信息化技术教育资源，将一整套知识和技能传授给学生，同时充分发挥学生的主观能动性，培养具有创新意识的人才。

【关键词】信息化技术 信息资源 方法与手段 电气自动化技术

一、信息资源的利用有利于人才培养模式的优化

传统的教学模式因为局限于课堂，教学方法和手段落后，知识更新慢，缺乏培养人才创新能力和实践能力所需要的平台，学生被动地模仿和接收，其学习的主动性被压制，且受资源和条件的限制，在实施人才培养方案的过程中存在落实不到位，不能物尽其用，无法培养合格的人才，更无法满足信息化时代的要求。在现代职业教育发展变化的过程中，人才培养的模式不断在优化，不同的国家在职业教育领域都积累了不少经验，新加坡和德国都是职业教育开展比较成功的国家。通过资源共享，我们及时了解最新教育理念、各专业技术领域的新动态和新设备的研制成果，及时调整我们的课程目标和培养人才的方式。

使用信息化技术，是教育模式发生重大改变和提高的基础，将彻底改变传统的教学模式和观念，更能培养符合现代信息社会要求的合格人才。

二、信息化教学的核心

在教学中使用信息化技术，关键在于教师如何合理地应用技术，应用信息化技术进行专业课程教学更有其独到的优势和发展空间。综合来说，在课程中信息化技术有如下之用。

（一）因教学需要运用信息技术作为教学工具

信息化技术并不是教育教学本身的内容，是用于进行教学的工具，如最早的黑板、粉笔，后来有了投影仪，影像教学，现在有了具有时代特征的互联网技术。在长期的教学实践活动中，逐步推广了教学技术，这种技术的发展具有鲜明的时代特征，是根据教学技术发展的规律形成的，利用这种技术实现一定的教学目的、完成一定教学任务，其本质是促进学生的发展和提高。随着信息技术发展和教学理论更新，对信息技术在教学中作用的观念发生深刻的变化，可以分别从不同角度来审视信息技术在课程和教学中的作用。

1.信息化技术作为媒体的作用。在传统的教学中，教师、学生、教学内容是构成教学体系的要素，在信息化教学中， 信息化技术作为媒体成了另一个重要的要素。媒体是连接教师、学生、教学内容的载体，通过媒体，教师和学生进行知识的交流，大大丰富了教学系统，教学更为立体。通过大量的电子教室和多媒体教室的应用，老师通过信息化技术与学生沟通，增强了教学过程中的互动和立体性。

2.信息化技术作为工具的作用。在教学上把信息技术作为工具可以克服传统教学的弱项，一是作为认知工具，学生可以主动积极地接受知识，而不是单一从老师那里获取知识，如使用基于PROTEL DXP进行电子CAD制图课程教学，不但能让学生很快完成复杂图形的绘制，而且也掌握了相关软件知识的应用。二是促进提高效率的工具，信息技术可以帮助学生拓展思维，提高学习效率，激发创造力。事实证明，使用MUTISIM9进行电力电子技术课程完成整流电路、逆变电路、斩波电路等实验，数据精确，安全可靠，效率高。三是作为沟通工具，老师和学生之间建立联系，进行交流，学生之间用于讨论，共同进行研究探索，电脑的普及为我们沟通创造了条件。四是作为研究工具，获得信息，评价与选择信息资源，开展科学研究活动。网络的发达给我们的科学研究提供优质服务。

3.信息化技术作为实践设备替代的作用。由于在专业教学过程中有大量实践教学环节，所需教学设备多，要求更新速度快，受经费和采购等条件的限制，设施不能满足课程的要求。使用信息化技术模拟生产过程，得到一些确切的数据，仿真实现设备的操作全过程，让学生了解设备的作用和原理。此外针对电气自动化技术专业，因为实际生产场所使用高压电，环境复杂，对学生人身安全有危害，使用信息化技术可以得到更安全的实习场所。如基于STEP 7 MicroWIN4.0的YL-335B自动线实训装置，可以把生产车间的装卸、检测、入库等生产过程全部实现，供电气自动化和相关专业实践课程使用。

（二）教师对信息化技术的应用水准

教师必须储备本学科领域知识、本课程知识、教学方法知识、学科教学法知识、有关学生知识、有关教育情境设计的知识、其他课程的知识。而学科教学法知识是学科教师专业知识中最核心、最重要的知识，对有效教学具有支配作用。目的是把学科知识转化为容易被学生理解和接受的教学内容，它是学科教师区别于学科专家和一般教育学者而特有的知识类型。因为教师知识的复杂性、多面性和情境性，通过将技术整合到自己的教学之中，融合技术的学科教学法知识是技术知识与学科知识融合后产生的一类特殊的知识，体现教师信息化教学能力，也是教师在信息化教学能力发展中获得知识的高水准境界。这类知识已经超越了学科知识、教学法知识、教学技术知识的各自内涵，是三类知识的融合。在具体的学科教学中，运用合理恰当的教学技术，创设适合学生学习的教学情景，拓展教师的信息化教学，促进学生信息化学习能力的发展，同时也更好地促进教师信息化教学能力的不断发展。

（三） 信息化技术起到强化实践的作用

信息技术作用于课程知识，使课程知识的呈现方式发生变化，很好地支持完善教师个性化的自主学习，对于教师的实践性知识有明确的指向性，建立信息化的实践性知识体系。信息技术对于教师的实践性知识，不是单纯的作为实践性知识的一部分，而是对于不同的实践性知识类型有不同的渗透作用，还可以通过应用仿真技术＼动漫技术＼虚拟技术，逼真地还原实践场景。

三、信息化教学对专业课程的促进和发展作用

信息化技术的发展和应用能打破各专业领域的界限，为各领域的发展带来巨大的空间和前景。如电气自动化专业，应用信息化技术，提高了机电一体化的自动化程度，带来了自动化生产线的出现，把传统的机械工业和新兴的信息产业、电子工业结合在一起，作为电气自动化专业课程教学，为了贯彻落实“工学结合”的人才培养方式，必须最大限度地使用信息化技术教学，才能促进课程的改革和发展，在人才培养方式上做到彻底改变。

以专业核心课程电气控制技术为例，从基本知识，即低压和高压电气原器件的名称、结构、原理的讲授，到典型控制电路分析，进而典型生产设备控制电路的研究，最终是根据控制对象的不同设计拖动系统，应用基于微处理器的工业控制装置实现复杂的控制过程，实现工业控制的自动化和现代化。

在本课程学科教学法知识的积累过程中，信息技术的应用始终贯穿着整个课程教学过程，按照项目教学的要求，分为三大模块，十三个子项目，始终强调师生互动，自主学习，激发热情，挖掘潜能，开发创造性能力。具体做法如下：

一是应用多媒体技术进行理论知识的讲授，学生们可以通过幻灯、图片先认识各种元器件，通过动画技术显示元器件的动作，了解原理和结构、动作过程。在有了初步认识的基础上，学生借助网络技术了解有关最新元器件的开发研究工作和领域的新发现，为他们自己发现问题、解决问题储备能力。

二是把课堂无限延伸，在讲解典型控制电路时，不再局限于课本的知识，新工业时代技术革命日新月异，通过互联网人们可以足不出户，把最新的知识应用到实际生活中，教师和学生通过信息技术进行互动交流，运用信息技术模拟出融教室、实训室、生产车间于一体的教学情景。模拟出安全可靠的生产场所，实现低成本的工学结合，解决实训设备不足的问题，仿真在最大程度解决了实习过程中的安全问题。

三是信息化技术带动了研究工作的进行，技术的进步是没有止境的，工业控制理论和技术的发展也是通过不断的探索和研究得来，对于大型生产设备的控制，通过使用信息化技术，实现智能化改造，提高生产效能。我们在讲授生产设备控制电路时，应用了Plc来实现电路功能，大大提高效率，简化了控制系统的结构，最重要的是激发了学生应用信息技术进行研究的热情。

四是考核方式的改变。教学评价是为了检验教学效果，如何开展信息化教学评价对有效实施信息化教学有指向作用。我们通过网络答题，电子CAD设计控制电路，仿真软件应用，全方位考核学生对知识的掌握情况、知识应用能力和研究能力。

当前，虽然信息技术在不断地发展变化，信息化教学也会不断出现各种新情况和新问题，结合专业领域的发展和变化，我们通过思考信息化教学理念、教学设计和教学形态三个层面的具体落实，通过对每个层面的信息化教学目标、教学情境、教学策略和教学评价这四个方面要素的正确理解和合理运用，以保证信息化教学在电气自动化技术课程的有效进行，不断促进教学目标的有效达成。

【参考文献】

[1]李春鹏，李棋.教学过程的信息理论分析[J].电化教育研究，2008（8）

[2]阎亚军，周谷平.对课程改革的若干思考[J].教育研究，2008（1）

[3] 王陆，刘菁等著.信息化教育科研方法[M].北京：教育科学出版社，2008

[4]张筱兰，郭绍青.信息化教学[M].北京： 高等教育出版社，2010

[5]郭俊杰.信息化教学有效性策略分析[J].中国远程教育，2010（10）

【作者简介】展明星（1963- ），女，柳州铁道职业技术学院电子工程系讲师，研究方向：电气自动化技术和机电一体化技术的教学改革及信息化技术的应用。

（责编 丁 梦）

作者：展明星

专业教学的自动化技术论文 篇2：

试论关于中职电气自动化技术专业模块化教学的研究

【摘要】随着时代的不断进步，各个行业市场领域不断涌现出一些新型的理念、技术以及产品。自动化技术就是其中的一种，中职院校设立电气自动化技术专业，能够为一些企业提供具备较高专业技能的高素质人才。文本围绕着中职自动化技术专业教学活动，分析模块化教学的意义，积极探索构建新型模块化教学的策略，并且提出一些具有参考价值的建议。

【关键词】电气自动化 模块化教学 教学策略
1引言

目前我国的市场经济体制是以自由经济为主，在这样的经济体制下，社会不断增加对复合型高素质人才的需求量，而中职院校是培养专业性高素质人才的主要场所，其教学质量和教学模式直接影响各个专业学生的学习效果。模块化教学与传统的教学模式相对比，其强调教学内容的重要性和层次性，运用此方法进行各项课堂教学活动，对提升学生学习各项教学知识的效率具有重要的作用。因此，中职院校应意识到采取模块化教学方式进行各项教学活动的重要性。
2模块化教学基本概述

将一些复杂且繁多的知识点，按照主次、递进等顺序，将这些知识内容划分成若干个模块，针对每一个模块制定相应的教学策略，并将提升学生的专业技能作为教学的重点，这种新型的教学方法被称之为模块化教学。对中职院校的学生开展模块化教学，对提升其专业技能以及各项综合素质具有重要的作用，常见的教学方式分为CBE和MES两种，其中CBE是以提升学生各项基本能力作为教学重点，将与学生所学专业相关的岗位所需技能作为主要的教学内容，其适合于技术类教学、职业院校教学、成人某项专业技能培训。MES是将教学内容与职业技能结合在一起，深入分析与学生专业相关岗位的职责、工作内容、所需技能，将每一个技能和教学内容进行层层分解，并针对每一个模块教学活动，制定相应的教学目标，其适合于职业类院校的各项教学活动。无论是运用CBE还是MES进行各项教学活动，教学的最终目的都是提高学生的专业技能水平和各项基本素质，致力于为社会输入一批批具备较高专业技能的高素质人才，中职院校可以将两种模块化教学方法结合在一起，构建符合学校各项实际情况的模块化教学策略。
3中职电气自动化专业教学存在的问题

受到招生政策的影响，大部分中职学生并不具备较高的学习能力，且缺乏学习信心，教师在向中职学生进行各项课堂教学活动时，部分中职学生不专心听教师讲解的内容，甚至交头接耳，不仅影响其他学生的学习，还带坏班风，从而导致教师的教学效率较低。在传统的中职院校教学模式中，教师将自身的教学重心放在向学生传授理论性知识内容，忽略开展实践教学活动的重要性，且其采取具有固定模式的教学方式进行各项教学活动，如课前预习专业知识、讲解专业知识内容、课堂提问、布置学习任务、检查学生任务完成结果，这些固定的课堂教学环节使得课堂教学活动枯燥乏味，致使学生学习专业知识的兴趣度较低。在各项与电气自动化有关的教材中，涵盖许多电路、焊接、消防、供电设备等知识内容，而大部分中职学生学习能力不高，且其学习态度不端正，这些复杂难懂的专业知识更是会降低其学习兴趣，在一定程度上导致毕业之后的中职学生，并不具备较高的专业技能。
4电气自动化技术专业采取模块化教学的意义

电气自动化属于一种新型的科学技术，其已经运用于建筑、工业等各个行业领域，为企业的自动化生产、智能控电等各项生产经营活动提供了诸多便利条件，越来越多的企业意识到培养专业性高素质人才的重要性，其希望能够从前来应聘的毕业生中，筛选出符合企业空缺岗位所需专业技能的高素质人才。中职院校设置电气自动化专业，其教学内容包含基础电工技术、管理信息系统操作技术、智能化焊接技术、先进自动化设备的操作规范等多个方面，学生在学校参与一系列教学活动，在专业任课教师的帮助下，学习到更多的与电气自动化有关的专业知识，并且通过一系列实践教学活动，如企业实习、模拟实验等，提升自身的专业技能水平。中职院校运用模块化教学方式进行各项教学活动，不仅能够将一些零散的知识点串联起来，还能够将一些复杂的知识内容精简化，从而使得专业知识内容更加容易被专业学生所理解，提高学生学习专业知识的效率。
5中职电气自动化技术专业模块化教学的策略

5.1构建模块化教学课程体系

教材是教师制定各项教学活动策略的主要依据，中职院校应深入研究学校内部现有的教材，從中挑选具备较高实践性的专业知识内容，将其作为构建新型课程体系的主要参考依据。新型的课程体系强调将岗位技能与专业知识结合在一起，中职院校应深入调查社会中与电气自动化有关的岗位，加强自身与岗位工作人员之间的沟通，了解其实际工作内容、企业现有的电气自动化设备、岗位职责、岗位所需技能等情况，依据自身对专业教学课程体系、学校现有教学基础设施、教学改革计划的了解，将岗位所需专业技能融入到实践教学内容当中。层次性是模块化教学的主要特征，中职院校应深入了解每一个教学内容和岗位所需技能，寻找两者之间的关联性，并且按照一定的顺序，将其划分成若干个模块，并且将核心知识内容作为每一个模块的重点，从而构建系统化的课程体系。教学内容分为基础性知识和专业性知识两种，其中基础性知识是每位专业所学必须掌握的知识内容，专业性知识教学是以提高学生的专业技能为教学中心，中职院校可以将课程体系分为基础教学、专业教学、技能培训三大模块，并且向每一个模块中填充相应的知识内容，使得新型的教学课程体系能够直观的展示在专业任课教师的面前。

5.2运用信息技术，创新教学方式

目前现代化的信息技术已经运用于教育各个领域，教师可以运用现代化的信息技术和网络技术，在庞大的网络环境中搜索与教学知识相关的文章、图片、视频，并且依据自身对专业知识、学生学习需求的了解，将自身搜集的资料进行归纳和整理，使其成为模块化教学的辅助资源。开展实践教学活动是提升学生专业技能的主要途径之一，一些电气自动化专业知识很难进行现场实践教学活动，中职院校可以与模拟软件供应商进行合作，购买与电气自动化相关的系统软件，将其作为开展实践教学活动的辅助工具，从而为专业学生提供更多的实践机会，提升其实践能力和专业技能。教师在向专业学生进行各项教学活动时，其采取的教学方式直接影响学生对所学专业知识的兴趣度，教师可以运用现代化的信息技术，创设与教学内容相关的情境，让专业学生围绕自身设置的情境进行讨论，从而提高学生在课堂教学活动中的参与度，提升自身的教学效率。如在进行《电路分析》教学活动时，教师可以依据自身对教学知识内容的熟练掌握，在网络中搜索与其相关的微课教学视频，然后通过多媒体将其展示给班级学生，并且将班级学生进行分组，教师设置与教学知识相关的情境，让每组成员围绕自身设置的情境进行讨论。
6结语

中职院校是培养专业性高素质人才的主要场所，其教学质量直接影响学生学习和运用各项专业知识的效果，而运用模块化教学方式进行各项教学活动，对提升学校教学质量、学生学习效果、学生专业技能水平具有重要的作用。因此，中职院校应深入研究模块化教学内容，依据自身对教学内容、岗位技能、岗位职责、学生学习能力等各项具体情况的了解，制定更加完善的课程教学体系，并且加强对专业任课教师的培训力度，提升其教学能力和职业素养，从而为专业学生提供更好的学习环境，促进专业学生全面发展。

作者：刘纾珉

专业教学的自动化技术论文 篇3：

数字孪生技术发展及其在自动化专业教学中的应用探讨

摘 要：随着数字孪生技术在自动化领域的应用，通过数字模型的设计和搭建、系统的模拟和仿真、虚拟现实技术的交互，可以让自动化专业教学通过低成本、低风险的途径，紧跟时代技术发展步伐。本文就数字孪生技术的发展及其在自动化专业教学中的应用进行探讨。

关键词：数字孪生    技工院校    自动化专业

数字孪生（digital twin），即现实世界（系统）的数字化，是指针对物理世界中的物体，通过数字化的手段在虚拟世界中构建一个完全相同的数字实体，借此来实现对物理实体的了解、分析和优化，同时可借助传感器数据了解物理实体的状态变化，并对变化做出响应，从而帮助实现改进操作。

一、数字孪生技术的发展现状

数字孪生技术初期主要应用于军事方面。现在数字孪生技术一方面向研发设计和生产制造领域延伸，覆盖产品全生命周期、全产业链;另一方面逐步向电力、汽车、医疗等民用领域拓展，并开始向建筑、交通、城市等更复杂的行业延伸，显示出广阔的应用前景。数字孪生生态正在加速形成，有望改变行业竞争规则。目前在产学研各方面的共同努力下，我国以数字孪生为核心的技术、产品、组织和产业也正在快速成长、成熟。

二、技工院校自动化专业教学面临的困境

目前，我国正在大力发展高端装备制造业，这个行业的核心就是工业自动化。由于市场缺口大、高端人才匮乏，所以各个技工院校甚至高校都非常重视自动化专业。而工业自动化技术日新月异，工业装备技术更迭周期越来越短，这给教学带来了巨大挑战。现在自动化专业在教学上面临几个亟待解决的问题。

（一）自动化设备成本高、需求量大

要保证自动化专业的教学质量，离不开先进的自动化设备，但这些设备一般价格高昂，对于学校来说有巨大的资金压力。另外我国技工院校学生数量多，每个班的学生少则二三十人，多则四五十人，这与西方发达国家的职业教育学情有很大不同，所以我国的技工教育大都无法实现小班化教学。学生多，需要的设备自然也多，这无疑会大大增加教学的成本。

（二）设备安装调试易出错、易损坏

一般情况下，设备的自动化程度越高，其所使用的控制线路和控制单元也越复杂，且往往伴随着复杂的安装、接线和调试工作。学生在学习和操作过程中难免出现失误而导致设备损坏，设备复杂程度越高损坏率也越高。

（三）自动化控制技术更新速度快、硬件設备淘汰周期短

当下，自动化技术随着人工智能等技术水平的提高，正由原先的自动化向信息化、智能化快速发展。技术更迭加快带动产业升级加快，设备淘汰周期也较以往大大缩短。

三、数字孪生技术在自动化专业教学中运用的优势

如果解决不了设备问题，自动化专业教学想要贴近企业实际就是空谈。随着数字孪生技术在各行各业的应用，越来越多的技工院校开始关注数字孪生这项技术，并开始尝试将这一技术应用到与之契合度很高的自动化专业中。

第一，应用数字孪生技术，可以解决现有自动化专业教学设备无法满足学生上课和实训需求的问题。有些自动化专业设备如五轴机床价格昂贵、购买难度大，而且可能因为操作不当或其他原因导致设备损坏，师生在进行这些大型设备的操作过程中也面临安全风险。而通过数字孪生中的虚拟仿真技术，用软件孪生多套数字化设备，就可以解决教学资源短缺、设备使用安全、师生人身安全等一系列问题。

第二，应用数字孪生技术，可以完成数字化模型，并将真实参数传给数字化控制系统，二者进行信息交互。教师和学生可以根据数字化模型的运行情况，提前模拟验证控制系统存在的问题，不断改进方案，直至全面验证无误后再进行设备和生产线的搭建，提高了学习效率、降低了教学风险和成本。

第三，应用数字孪生技术，可以将自动化专业群的课程教学调整为对接产品全生命周期的，以任务为驱动、产品为载体的一体化教学模式。教师在教学中借助数字孪生技术开展教学做一体化训练，基于数字孪生技术实训中心现场的生产线虚拟端和真实端实施各项任务，并实现两者的数据流动。借助数字孪生技术的专业群课程教学，可以显著提升工学一体化、项目式课程教学的效果，使学生掌握产品全生命周期各环节的知识和技能，并理解数字化制造的核心理念。

第四，应用数字孪生技术，可以将学校原有的设备经网络关联在一起进行数字化升级改造，形成一套可及时更新的完整系统，从而构建起教学工厂。在数字教学工厂中，一台计算机就可以完成整个自动化工程项目的实时流程模拟，再通过内置标准IO驱动程序，兼容多种品牌、多种型号工业机器人、PLC等相关通信协议，让学生顺利完成各种自动化系统知识的学习。由于全部生产线场景及部件均来自工业一线，具备CAD模型通用接口，教师和学生还可以根据教学实际需求确定自己的虚拟教学实训项目，盘活学校现有的教学资源，并通过数字孪生技术对接当下最前沿的工业技术。

四、数字孪生技术发展与应用展望

随着自动化技术、通信技术、AI技术等的快速发展，工业制造行业已经从机械化进入自动化，并从自动化开始逐渐向智能化领域延伸。数字孪生技术与自动化的紧密结合，将助力自动化向智能化更快发展。

应用数字孪生技术，技工院校可在原有实训课程基础上，进一步拓展、丰富教学资源，提升教师的教学科研能力。同时数字孪生的应用不仅可用于学生的专业学习，还可以培养学生以更抽象的层次和架构，以更广阔的视角来看待各种工业场景和案例。从前瞻性角度看，智能化工业体系需要网络化和数字化这两只轮子来支撑。应用数字孪生技术打造的自动化专业教学，最大限度地促进了网络和数字化的实现，可以让技工院校培养的学生紧跟时代步伐，紧贴技术前沿，成为当今社会真正需要的高素质技能人才。

参考文献：

陶飞，刘蔚然，刘检华，等.数字孪生及其应用探索[J].计算机集成制造系统，2018，24（1）.

（作者单位：青岛市技师学院）

作者：江吉祥