自動線技能大賽與《PLC》課程教學(xué)良性互動研究

摘 要：自動線技能大賽作為全國職業(yè)院校裝備制造大類傳統(tǒng)賽項(xiàng)，從2008年舉辦至今已有十余年。大賽考核內(nèi)容涵蓋可編程控制器、傳感器、液壓氣動、觸摸屏和工控網(wǎng)絡(luò)等多項(xiàng)自動化技術(shù)。參賽院校眾多，已成為高職院校自動化人才培養(yǎng)水平的試金石。文章從弱電類專業(yè)PLC課程教學(xué)內(nèi)容選取與自動線競賽指導(dǎo)的角度，嘗試找出競賽關(guān)鍵技能點(diǎn)，并將其融入PLC課程教學(xué)中，探討兩者良性互動措施，對實(shí)施過程中存在問題進(jìn)行了總結(jié)，指明了改進(jìn)方向。

關(guān)鍵詞：自動線技能大賽 PLC課程 教學(xué)互動 人才培養(yǎng)

中圖分類號：G712.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（a）-0190-02

自動線職業(yè)技能大賽從2008年舉辦至今已十余年，該大賽依托亞龍335B實(shí)訓(xùn)裝置，考核內(nèi)容涵蓋了可編程控制器、傳感器、液壓氣動、觸摸屏和工控網(wǎng)絡(luò)等多項(xiàng)自動化技術(shù)，綜合性很強(qiáng)。通過大賽能很好地檢驗(yàn)選手的團(tuán)隊協(xié)作能力、自動線系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試、運(yùn)維等工程實(shí)施能力，引領(lǐng)高職院校自動化人才培養(yǎng)，為企業(yè)輸送自動化高端技能型人才[1]。

1 自動線大賽考核的關(guān)鍵技能點(diǎn)

自動線大賽要求參賽選手在規(guī)定時間內(nèi)，按任務(wù)書要求現(xiàn)場操作YL-335B自動生產(chǎn)線裝置方式，完成生產(chǎn)線部分單元機(jī)械安裝和調(diào)整，氣動回路安裝、連接和調(diào)整，電氣控制電路設(shè)計、安裝和布線，傳感器安裝與調(diào)整，PLC編程，人機(jī)界面組態(tài)，電機(jī)驅(qū)動（含變頻器、伺服驅(qū)動器及伺服電機(jī)）參數(shù)設(shè)定及系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)、運(yùn)行等工作。

分析該技能大賽考核內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，主要包括以下模塊：機(jī)械裝配調(diào)整、電氣線路設(shè)計、PLC程序編寫、傳感器安裝調(diào)節(jié)、人機(jī)界面組態(tài)、變頻器及伺服參數(shù)設(shè)定、PLC聯(lián)網(wǎng)通信。

上述每一模塊對自動線整體運(yùn)行都很重要，機(jī)械安裝精度、傳感器靈敏度調(diào)節(jié)，變頻器及伺服參數(shù)設(shè)置等直接關(guān)系著硬件系統(tǒng)質(zhì)量，它們是后續(xù)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的前提。這些內(nèi)容難度不大，經(jīng)過訓(xùn)練學(xué)生很容易掌握。關(guān)鍵是PLC控制程序編寫與人機(jī)界面組態(tài)，因控制要求變化多樣，這部分很靈活。在近幾年國賽中所占比重越來越高。因此，自動線大賽考核關(guān)鍵點(diǎn)還是軟件即控制程序設(shè)計與人機(jī)界面開發(fā)。為此，在PLC課程教學(xué)中要精心選擇教學(xué)內(nèi)容，合理設(shè)計教學(xué)項(xiàng)目，使之包含自動線大賽考核的關(guān)鍵技能點(diǎn)，為學(xué)生打下牢固基礎(chǔ)。

2 《PLC》課程教學(xué)內(nèi)容選取與項(xiàng)目設(shè)計

《PLC》課程作為我院電子信息工程技術(shù)等弱電類專業(yè)的一門核心課程，開設(shè)十余年，從最初單純講理論，到理論 加實(shí)驗(yàn)教學(xué)，再到現(xiàn)在的理實(shí)一體教學(xué)，教學(xué)改革一直在進(jìn)行中。該課程立足于學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，“以工作任務(wù)為載體，以項(xiàng)目為導(dǎo)向”組織學(xué)習(xí)過程，經(jīng)過多年教學(xué)改革探索，基本確定了以下教學(xué)項(xiàng)目，其包含主要內(nèi)容及學(xué)時如表1所示。

從表1學(xué)時分配不難看出，教學(xué)重點(diǎn)為PLC基本指令運(yùn)用、順序程序設(shè)計及功能指令應(yīng)用。在教學(xué)過程中可根據(jù)實(shí)際做微調(diào)，每周4課時，一學(xué)期16周，約64學(xué)時。

3 自動線技能大賽與《PLC》課程教學(xué)融合措施

3.1 校企合作編寫項(xiàng)目化校本教材，適用性更強(qiáng)

在安徽省質(zhì)量工程及安徽職成教學(xué)會科研課題支持 下，《PLC》課程近年來一直持續(xù)開展教學(xué)改革，探索理實(shí)一 體教學(xué)，授課教師利用寒暑假到企業(yè)實(shí)踐進(jìn)修，了解企業(yè) 自動化生產(chǎn)流程與控制任務(wù)，及時更新專業(yè)知識與技能，緊跟自動線技術(shù)前沿。與企業(yè)工程師交流，基于分類招生學(xué)生現(xiàn)狀與實(shí)際，合作編寫項(xiàng)目化校本教材，精心選擇教學(xué)項(xiàng)目，優(yōu)化教材內(nèi)容，使教材適用性更強(qiáng)。

3.2 將自動線部分控制內(nèi)容融入《PLC》課程教學(xué)過程

在日常開展《PLC》課程教學(xué)過程中，注意將自動線大賽關(guān)鍵知識點(diǎn)融入PLC教學(xué)，如在講解順序控制程序設(shè)計單序列編程時，用自動線供料站、加工站控制要求為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生分配I/O端口，畫順序功能圖，編寫梯形圖并完成調(diào)試；講并行序列時用裝配站落料控制與零件裝配任務(wù)要求，開發(fā)并行程序，以YL-335B設(shè)備為載體，學(xué)生積極性很高。再比如學(xué)習(xí)PLC功能指令時，將自動線中的伺服控制與變頻器控制內(nèi)容適當(dāng)引入，設(shè)置一些加分的挑戰(zhàn)項(xiàng)目，鼓勵學(xué)有余力的同學(xué)去探索完成，往往會激發(fā)學(xué)生的斗志，取得意想不到的效果。

3.3 指導(dǎo)第二課堂，鼓勵學(xué)生利用業(yè)余時間進(jìn)行自動化技能訓(xùn)練

在完成《PLC》課程教學(xué)之余，充分利用業(yè)余時間，開放PLC與自動線實(shí)訓(xùn)室，PLC授課教師積極指導(dǎo)第二課堂。依托學(xué)院自動化控制協(xié)會，定期開展技術(shù)訓(xùn)練，鼓勵大二的同學(xué)帶領(lǐng)大一新成員進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練，教師定期舉辦講座與技術(shù)培訓(xùn)，提高學(xué)生自動化素養(yǎng)與動手能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)熱愛之情。通過學(xué)生社團(tuán)組織的系列活動，既豐富了課余生活，又提高了部分同學(xué)專業(yè)技能，還能提前為參加技能大賽培養(yǎng)預(yù)備選手，一舉多得。

3.4 積極組織學(xué)生參加相關(guān)比賽，切磋提高技能

根據(jù)學(xué)生平時《PLC》課程表現(xiàn)及業(yè)余開展自動化訓(xùn)練興趣，挑選學(xué)生參加相關(guān)比賽，通過參賽切磋提高技能，加強(qiáng)與兄弟院校交流。例如，除了組織學(xué)生參加學(xué)院的一年一度的專業(yè)技能比賽外，還挑選優(yōu)秀同學(xué)參加省職業(yè)技能大賽，西門子杯中國智能制造挑戰(zhàn)賽等。參加高規(guī)格比賽，對于學(xué)生要求較高，一方面在教師指導(dǎo)下，可集中復(fù)習(xí)PLC課程所學(xué)專業(yè)知識，擴(kuò)展課程內(nèi)容，也能在有限時間內(nèi)強(qiáng)化訓(xùn)練自動線技能，如機(jī)械安裝、電氣接線、傳感器調(diào)整、PLC編程、人機(jī)界面組態(tài)等。通過分工合作完成相應(yīng)任務(wù)，短期內(nèi)可以讓學(xué)生迅速成長。此外，鼓勵學(xué)生積極參加專利大賽，從校賽開始，指導(dǎo)電信專業(yè)學(xué)生申報自動化應(yīng)用方面的專利，撰寫答辯稿，若校賽脫穎而出，有機(jī)會入選市賽。通過這些比賽，一方面使PLC所學(xué)知識與自動線等應(yīng)用融合起來，給學(xué)生提供了一個展示平臺，鍛煉了其解決問題、團(tuán)隊合作等綜合能力。更重要的是讓學(xué)生更加自信，參賽獲獎可增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)求職實(shí)力。

4 互動實(shí)施過程中存在的問題與改進(jìn)方向

4.1 分類招生導(dǎo)致的部分專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，對專業(yè)課學(xué)習(xí)興趣不高

眾所周知，近年來高職教育探索招生方式改革，很多專業(yè)開始進(jìn)行分類招生。有些專業(yè)是一所學(xué)校的王牌專業(yè)，生源選擇范圍廣，招錄比例大，招進(jìn)來的學(xué)生素質(zhì)較好。但是很多非王牌專業(yè)，也逐漸加入了分類招生行列，報考學(xué)生數(shù)有限，各校又要完成當(dāng)年招生計劃，所以只能降低門檻，因而最終招來的學(xué)生參差不齊，很多同學(xué)基礎(chǔ)薄弱，后期進(jìn)行培養(yǎng)教育時，普遍對專業(yè)課興趣不高，缺乏學(xué)習(xí)動力，與普招生存在一定差距。針對分類招生導(dǎo)致 的這種現(xiàn)象，改進(jìn)方向是嘗試分類教學(xué)。如專業(yè)學(xué)生人數(shù)多，可分成不同層次的小班，進(jìn)行差異化教學(xué)，設(shè)置不同培養(yǎng)目標(biāo)。充分尊重學(xué)生特點(diǎn)，借助信息化等教學(xué)方式，逐步引導(dǎo)、分組學(xué)習(xí)互助，想方設(shè)法調(diào)動其積極性，適當(dāng)融入自動線技能，最終實(shí)現(xiàn)《PLC》課程教學(xué)目標(biāo)。

4.2 每學(xué)期課時有限，《PLC》課程包含內(nèi)容太多，廣度與深度之間存在矛盾

針對PLC課程學(xué)時有限，教學(xué)內(nèi)容多無法深入展開，沒有足夠時間將自動線技能融入課堂的矛盾，這就需要授課教師努力提高自身教學(xué)水平，通過大力開展課程教學(xué)改革，優(yōu)化教學(xué)組織流程，合理選擇教學(xué)項(xiàng)目，科學(xué)設(shè)計PLC教學(xué)內(nèi)容，在有限時間內(nèi)高效完成關(guān)鍵內(nèi)容的教學(xué)。也可充分利用學(xué)生業(yè)余時間，借助于專業(yè)學(xué)生社團(tuán)，定期開展訓(xùn)練，條件允許的學(xué)校，可開設(shè)自動線課程，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生PLC應(yīng)用水平與自動線技能。

4.3 部分學(xué)校專業(yè)設(shè)備不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限

據(jù)了解，不同學(xué)校的生均實(shí)驗(yàn)設(shè)備相差懸殊，有些學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備充足，而有些不足以支撐實(shí)踐教學(xué)開展。這就要求專業(yè)課教師充分調(diào)動各種資源，努力發(fā)揮自身優(yōu)勢，積極探索校企合作，可聯(lián)合企業(yè)開展實(shí)踐教學(xué)，或定期組織學(xué)生到企業(yè)觀摩學(xué)習(xí)，邀請企業(yè)工程師到學(xué)校開展講座或指導(dǎo)實(shí)踐等[2]。也可借助于教學(xué)軟件開展仿真教學(xué)，克服設(shè)備短缺局限。授課教師要積極爭取學(xué)校支持，采購設(shè)備組建實(shí)訓(xùn)室，支撐教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 張同蘇，徐月華.自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試（三菱FX系列）[M].北京：中國鐵道出版社.2010.

[2] 侯秀麗.高職電氣控制與PLC項(xiàng)目化教學(xué)改革實(shí)踐[J]蘭州教育學(xué)院學(xué)報，2013.（11）：89-91.