基于德國(guó)“雙元制”模式的PLC課程“三教”改革實(shí)踐探索

巫秀

摘 要：深化教師、教材、教法“三教”改革，是當(dāng)前職業(yè)院校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要切入點(diǎn)。文章借鑒德國(guó)“雙元制”教學(xué)模式，遵循“行動(dòng)導(dǎo)向”教學(xué)理念，以機(jī)電一體化專業(yè)的核心課程PLC為例，闡述江蘇省潤(rùn)州中等專業(yè)學(xué)校落實(shí)“三教”改革的實(shí)踐與探索。

關(guān)鍵詞：“雙元制”模式;“三教”改革;PLC

0 引言

江蘇省潤(rùn)州中等專業(yè)學(xué)校于2016年與德國(guó)柏林職教集團(tuán)簽署合作協(xié)議，成立“中德職業(yè)教育中心”，引進(jìn)德國(guó)柏林職業(yè)教育集團(tuán)的優(yōu)質(zhì)資源，采用“雙元制”人才培養(yǎng)模式，“行動(dòng)導(dǎo)向”教學(xué)理念，引進(jìn)德國(guó)FESTO教學(xué)設(shè)備，進(jìn)行高技術(shù)技能人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)德國(guó)經(jīng)驗(yàn)和模式的落地生根，培養(yǎng)具有國(guó)際化水準(zhǔn)的高技能人才。為了實(shí)現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標(biāo)，機(jī)電專業(yè)響應(yīng)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》等職教政策，引入德國(guó)“雙元制”教學(xué)模式，進(jìn)行“三教”改革的探索與實(shí)踐。

1 ? “雙元制”教材改革

根據(jù)德國(guó)“雙元制”人才培養(yǎng)模式與最終的考證要求，為制定適合校情和學(xué)情的機(jī)電一體化專業(yè)本土化“雙元制”人才培養(yǎng)的校本教程，學(xué)校組織中德中心的4位專業(yè)教師赴德國(guó)學(xué)習(xí)培訓(xùn)FESTO設(shè)備的組裝、設(shè)計(jì)、編程調(diào)試等，向相關(guān)企業(yè)以及專家學(xué)習(xí)探討，最終確定PLC課程的教學(xué)以FESTO設(shè)備作為教學(xué)核心設(shè)備展開(kāi)。FESTO設(shè)備是自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，是一個(gè)完整的企業(yè)流水線系統(tǒng)，與生產(chǎn)生活相聯(lián)系，涵蓋了自動(dòng)化技術(shù)及生產(chǎn)范圍內(nèi)常用的所有課程。教師通過(guò)對(duì)設(shè)備的學(xué)習(xí)與研究，拓寬學(xué)科知識(shí)，劃分學(xué)習(xí)領(lǐng)域，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方式，將原本課程的章節(jié)、知識(shí)點(diǎn)、技能指標(biāo)等內(nèi)容根據(jù)需求進(jìn)行項(xiàng)目式歸類，制定相對(duì)應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，最終開(kāi)發(fā)了以工作頁(yè)、適應(yīng)項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)為主要形式的教材《中德機(jī)電技師綜合實(shí)訓(xùn)教程》[1]。

2?“雙元制”教師改革

“三教”改革提出要建設(shè)高水平結(jié)構(gòu)化的教師隊(duì)伍。江蘇省潤(rùn)州中等專業(yè)學(xué)校為了構(gòu)建“功能整合、結(jié)構(gòu)合理、任務(wù)明確”的結(jié)構(gòu)化的師資團(tuán)隊(duì)，采取“一培二進(jìn)”的原則?！耙慌唷笔侵父骷?jí)各類教育教學(xué)培訓(xùn)。教師經(jīng)過(guò)出國(guó)培訓(xùn)、校內(nèi)外培訓(xùn)，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的教學(xué)模式，先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn);提升教學(xué)能力、實(shí)踐教學(xué)能力以及科學(xué)研究能力，響應(yīng)最新職業(yè)教育動(dòng)態(tài)，落實(shí)到學(xué)校具體的教育教學(xué)科研工作中去?！岸M(jìn)”是指專業(yè)教師進(jìn)企業(yè)，企業(yè)專家進(jìn)學(xué)校，學(xué)校每年要求專業(yè)教師下企業(yè)工作一個(gè)月，實(shí)現(xiàn)校企合作，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合。

3?“雙元制”教法改革

德國(guó)“雙元制”采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，以行動(dòng)或工作任務(wù)為主導(dǎo)方向的職業(yè)教育教學(xué)改革策略，關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力、綜合職業(yè)能力與全面素質(zhì)。學(xué)校針對(duì)不同的學(xué)科、不同的教學(xué)內(nèi)容建立不同的實(shí)訓(xùn)基地，如機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室、流體實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械實(shí)驗(yàn)室、機(jī)加工實(shí)訓(xùn)室、電氣實(shí)訓(xùn)室、MPS綜合實(shí)訓(xùn)室等實(shí)訓(xùn)基地[2]。

PLC課程主要涉及機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室和MPS綜合實(shí)訓(xùn)室。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室都是仿真工廠流水線的德國(guó)FESTO實(shí)訓(xùn)設(shè)備，包含多個(gè)工作站，從產(chǎn)品的出倉(cāng)、產(chǎn)品的處理（傳送、加工、檢測(cè)），再到產(chǎn)品的入庫(kù)。

以德國(guó)FESTO設(shè)備中的氣動(dòng)肌腱壓緊工作單元為例，該工作單元是本地企業(yè)項(xiàng)目的簡(jiǎn)化版。在教學(xué)過(guò)程中，以企業(yè)項(xiàng)目創(chuàng)設(shè)情境，按照企業(yè)工作全流程展開(kāi)，教師在學(xué)生項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)正確的邏輯思維能力與創(chuàng)新能力，學(xué)生從項(xiàng)目分析、項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目總結(jié)等環(huán)節(jié)采取自主學(xué)習(xí)、自主探究，小組合作的學(xué)習(xí)方式在實(shí)際項(xiàng)目操作中獲得知識(shí)與技能的提升。具體教學(xué)實(shí)施過(guò)程如下：

3.1? 實(shí)訓(xùn)任務(wù)發(fā)布

（1）氣動(dòng)肌腱壓緊工作單元功能要求。按下復(fù)位按鈕，旋轉(zhuǎn)氣缸、直線氣缸回到前一站位置，氣爪打開(kāi)。按下啟動(dòng)按鈕，放物料，氣爪夾住物料，由旋轉(zhuǎn)氣缸送到中間位置壓蓋，再由旋轉(zhuǎn)氣缸將物料到達(dá)下一站位置，直線氣缸到下一站位置，氣爪打開(kāi)放料，直線氣缸回到前一站位置，旋轉(zhuǎn)氣缸回到前一站位置繼續(xù)循環(huán)。當(dāng)按下停止按鈕，所有的執(zhí)行元件停止工作[3]。

（2）學(xué)生任務(wù)下發(fā)。根據(jù)提供的電氣原理圖、氣動(dòng)回路圖單元以及功能要求填寫(xiě)變量表、繪制GRAFCET功能流程圖、編寫(xiě) PLC程序并調(diào)試。

3.2? 小組任務(wù)協(xié)調(diào)及分配。

學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)工單后采用小組合作的方式完成工作站的編程與調(diào)試。在小組中可以將總?cè)蝿?wù)分解為繪制GRAFCET功能流程圖、PLC 控制程序的編寫(xiě)、設(shè)備調(diào)試? ? ? ?3部分，整個(gè)小組劃分為兩個(gè)小組先完成前兩個(gè)任務(wù)再合作完成第3個(gè)任務(wù)。

3.3? 分項(xiàng)任務(wù)完成

（1）設(shè)備原理學(xué)習(xí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺(tái)上自主學(xué)習(xí)、自主分析電氣原理圖和氣動(dòng)回路圖，得出控制元件和執(zhí)行元件對(duì)應(yīng)的I/O地址，了解每個(gè)控制元件的控制對(duì)象以及每個(gè)執(zhí)行元件執(zhí)行的動(dòng)作，正確填寫(xiě)變量表。部分氣動(dòng)回路原理如圖1所示。

（2）繪制GRAFCET功能流程圖。GRAFCET功能流程圖是后續(xù)正確編程的基礎(chǔ)，具體操作步驟：第一，找。根據(jù)功能描述，在工作站上找出所有的執(zhí)行元件和控制元件，并找出控制元件和執(zhí)行元件的直接控制關(guān)系。例如，氣缸的兩個(gè)位置傳感器，氣缸是執(zhí)行元件，氣缸的伸出和縮回就是執(zhí)行元件的兩個(gè)動(dòng)作，兩個(gè)傳感器就是氣缸的控制元件。第二，記。根據(jù)功能描述，捋清楚整個(gè)工作流程的每個(gè)執(zhí)行元件的執(zhí)行動(dòng)作做相應(yīng)記錄，并將工步與工步之間的過(guò)渡條件（控制元件）補(bǔ)齊。第三，根據(jù)氣動(dòng)肌腱壓緊工作單元功能要求，結(jié)合變量表，正確繪制GRAFCET功能流程圖。

（3）編程。根據(jù)前期做好的準(zhǔn)備，變量表與GRAFCET功能流程圖，用博圖軟件進(jìn)行編程。

（4）下載調(diào)試。將編好的程序下載至PLC進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試過(guò)程中遇到問(wèn)題，通過(guò)自主探究獲小組合作的方式利用博圖軟件中的“監(jiān)控”進(jìn)行排故并做好相應(yīng)記錄，如遇小組解決不了的問(wèn)題，小組輪換解決。

3.4? 小組匯報(bào)與教師點(diǎn)評(píng)

各小組進(jìn)行成果展示，分享在編程調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及解決方法。教師對(duì)其匯報(bào)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

4 ? “雙元制”教學(xué)評(píng)價(jià)改革

（1）考核內(nèi)容全面化。理論教學(xué)考核包括課前準(zhǔn)備、上課、平時(shí)作業(yè)、考試成績(jī)、社會(huì)行為、學(xué)習(xí)內(nèi)容記錄6個(gè)方面。實(shí)踐教學(xué)考核包括工作質(zhì)量、工作速度、專業(yè)知識(shí)、培訓(xùn)態(tài)度、文明生產(chǎn)、社會(huì)行為、安全生產(chǎn)、培訓(xùn)內(nèi)容記錄8個(gè)方面，全面考察學(xué)生的職業(yè)稱職情況，用積極的、發(fā)展的眼光逐項(xiàng)評(píng)述，學(xué)生可結(jié)合自評(píng)隨時(shí)發(fā)表意見(jiàn)。

（2）考核形式多樣化。以筆試為輔、實(shí)踐考核為主的考核方式，采取筆試?yán)碚?，?dòng)手實(shí)做產(chǎn)品，制作綜合分析報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)解決實(shí)際問(wèn)題能力，特別要求學(xué)生結(jié)合綜合分析報(bào)告，全面述說(shuō)產(chǎn)品制作過(guò)程及原理，真正做到會(huì)做會(huì)說(shuō)。

（3）考核主體多元化。成立由專業(yè)任課教師、企業(yè)工程師、德國(guó)行業(yè)協(xié)會(huì)專家組成的考核小組，全面考核學(xué)生的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

5?結(jié)語(yǔ)

在課程中引入“雙元制”課程教學(xué)模式，將枯燥的知識(shí)形象化、具體化，每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目都可以分解成更為詳細(xì)的小的工作任務(wù)。隨著每個(gè)任務(wù)的完成，每個(gè)難題的突破，提升學(xué)生的成就感與喜悅感，培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)心態(tài)，從而使學(xué)生具備扎實(shí)的職業(yè)能力和專業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)，為企業(yè)培養(yǎng)出高素質(zhì)技能型人才。

[參考文獻(xiàn)]

[1]巫海英.德國(guó)職業(yè)教育行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式的啟示[J].中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)，2020（4）：166-167.

[2]鄧玲黎，吳衛(wèi)榮.基于工作過(guò)程的MPS課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].廈門(mén)城市職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（4）：63–68.

[3]韋林.高職機(jī)電類專業(yè)中德“雙元制”人才培養(yǎng)探索—以柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例[J].柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017（5）：28-32.

（編輯 姚 鑫）