技能競(jìng)賽引領(lǐng)下的高職 PLC及其應(yīng)用課程改革探討

陳經(jīng)文

（三峽電力職業(yè)學(xué)院 湖北宜昌 443000）

我國(guó)是當(dāng)前世界制造業(yè)的中心，也是全世界工業(yè)體系發(fā)展最完整的國(guó)家之一。但長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在世界產(chǎn)業(yè)鏈中一直處于下游位置，缺少自主研發(fā)、創(chuàng)新能力和自主品牌，這與我國(guó)工業(yè)發(fā)展規(guī)模形成了極大的反差。究其原因，首先是由于我國(guó)的工業(yè)發(fā)展起步較晚，技術(shù)積累不充分；其次則與我國(guó)相對(duì)落后的職業(yè)教育存在密切關(guān)聯(lián)。本文以PLC 教學(xué)為中心，探討如何利用職業(yè)技能競(jìng)賽對(duì)高職院校PLC 課程進(jìn)行教學(xué)改革。

一、PLC課程的基本特點(diǎn)

PLC 是ProgrammableLogicController（可編程邏輯控制器）的簡(jiǎn)稱(chēng)，在20 世紀(jì)60 年代出現(xiàn)于美國(guó)，主要用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)。我國(guó)的制造業(yè)雖然規(guī)模較大，但長(zhǎng)期依賴(lài)勞動(dòng)密集型生產(chǎn)模式，技術(shù)水平較低，質(zhì)量和精確性不足。利用PLC 技術(shù)推進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，可以極大地提升工業(yè)生產(chǎn)效率和精確性、解放勞動(dòng)力、緩解勞務(wù)市場(chǎng)壓力、改善經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)。工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)不但是我國(guó)現(xiàn)階段的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)，也是全世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體趨勢(shì)。因此，在目前的高職院校中，電氣、機(jī)電等領(lǐng)域的絕大多數(shù)專(zhuān)業(yè)都設(shè)立了PLC 課程教學(xué)[1-3]。

二、高職院校PLC課程存在的問(wèn)題

PLC 課程的重要性顯而易見(jiàn)，但目前高職院校中的PLC 教學(xué)情況并不十分理想。其中最明顯的問(wèn)題是教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)需求不匹配，這也是我國(guó)職業(yè)教育的普遍問(wèn)題。由于我國(guó)的PLC 教學(xué)內(nèi)容大多是直接參考西方發(fā)達(dá)國(guó)家的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，而且目前的教學(xué)框架、理念也基本來(lái)自西方國(guó)家，因此PLC 課程內(nèi)容也實(shí)際上更加接近西方國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)需求，與我國(guó)目前的工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r存在較大差距。

而在教學(xué)過(guò)程中，部分院校由于經(jīng)費(fèi)不足，未能配備充分的教學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，導(dǎo)致學(xué)生雖然學(xué)會(huì)了理論知識(shí)，但對(duì)于實(shí)踐操作過(guò)程卻比較陌生。此外，盡管高職院校本身的性質(zhì)是職業(yè)院校，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中卻一味地模仿本科教育，越來(lái)越重視書(shū)面知識(shí)的測(cè)試、輕視實(shí)踐操作能力的考核。即使部分院校的實(shí)驗(yàn)開(kāi)展情況較好，實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中所用到的器材也仍然存在巨大的差別，因此許多院校選擇與企業(yè)合作組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)。然而，這類(lèi)實(shí)習(xí)活動(dòng)往往只是為企業(yè)輸送了廉價(jià)勞動(dòng)力，校方對(duì)于學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中的參與度較低，大多數(shù)企業(yè)自身也不具備足夠多的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，很難對(duì)學(xué)生進(jìn)行完善的實(shí)踐教學(xué)。

三、通過(guò)技能競(jìng)賽引導(dǎo)PLC課程改革

針對(duì)當(dāng)前PLC 課程存在的問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)PLC 課程的實(shí)踐性，提升學(xué)生處理實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。西方發(fā)達(dá)國(guó)家中，德國(guó)、瑞士、荷蘭等國(guó)的制造業(yè)發(fā)展水平較強(qiáng)，其職業(yè)教育水平也位居世界前列。這些國(guó)家的職業(yè)教育直接服務(wù)于實(shí)際生產(chǎn)需求，讓學(xué)生直接接觸到生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題，并要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，自行分析問(wèn)題、提出工作計(jì)劃、按計(jì)劃完成工作任務(wù)，最后進(jìn)行總結(jié)、反饋、評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決與反饋，學(xué)生最終能夠具備較強(qiáng)的職業(yè)素養(yǎng)，可以順利進(jìn)入工作崗位，成為專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。

與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化水平仍然較低，缺乏足夠的企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境供學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，課堂教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境存在較大的落差。脫離實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，就無(wú)法取得良好的教學(xué)效果；而一味地迎合當(dāng)前的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，又不能適應(yīng)我國(guó)的快速發(fā)展需求。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在PLC 課堂教學(xué)中引入技能競(jìng)賽相關(guān)的內(nèi)容，可以最大限度地提升PLC 課程的質(zhì)量，使其兼具實(shí)踐性和前瞻性。

近年來(lái)，各地區(qū)開(kāi)始定期舉辦PLC 技能競(jìng)賽，競(jìng)賽的形式一般是提出具體的生產(chǎn)線控制要求，讓學(xué)生利用電子設(shè)備編寫(xiě)程序、搭建自動(dòng)化生產(chǎn)線以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)需求。PLC 技能競(jìng)賽為學(xué)生提供了接觸實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的良好機(jī)會(huì)，因此在PLC 教學(xué)中，可以更多地利用技能競(jìng)賽的形式，提出實(shí)踐性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生將課堂上所學(xué)的知識(shí)用于實(shí)踐，為日后的實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。

一條完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線需要包含進(jìn)料、加工、組裝、分揀四個(gè)不同環(huán)節(jié)。自動(dòng)化生產(chǎn)線中的各個(gè)環(huán)節(jié)以及傳送裝置中，都需要設(shè)置PLC 程序，各個(gè)PLC 程序之間還要布置總線將其連通。除此之外，各個(gè)環(huán)節(jié)中的硬件組裝、調(diào)試過(guò)程也是必不可少的。在PLC 教學(xué)時(shí)，教師可以按照實(shí)際生產(chǎn)線的模式，循序漸進(jìn)地對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)中的軟件和硬件知識(shí)進(jìn)行講解。在教學(xué)初期，教師可以選擇幾個(gè)PLC 技能競(jìng)賽中的實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)講解。當(dāng)學(xué)生掌握了各個(gè)環(huán)節(jié)的軟、硬件知識(shí)后，就可以直接在課堂上設(shè)置題目，將學(xué)生分為幾個(gè)小組，每組分別根據(jù)題目要求討論出一套設(shè)計(jì)方案，由小組成員合作按照方案組裝自動(dòng)化生產(chǎn)線。最后，再由教師對(duì)各小組的設(shè)計(jì)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，總結(jié)其中存在的問(wèn)題。

到后期，教師還可以直接在課堂上組織PLC 技能競(jìng)賽，激勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的知識(shí)和創(chuàng)造能力，主動(dòng)動(dòng)手操作，提升專(zhuān)業(yè)水平，為將來(lái)的實(shí)際生產(chǎn)工作打下基礎(chǔ)。

四、PLC課程改革的要點(diǎn)

技能競(jìng)賽引領(lǐng)PLC 課程改革不僅僅是在形式上改變PLC課程的內(nèi)容，更重要的是要吸取技能競(jìng)賽中體現(xiàn)的職業(yè)素養(yǎng)和問(wèn)題意識(shí)。21 世紀(jì)的技術(shù)變革將比以往的任何時(shí)代都更加劇烈，人們必須不斷學(xué)習(xí)、突破自我，才能夠適應(yīng)未來(lái)的生產(chǎn)工作需求。21 世紀(jì)的頭20 年，網(wǎng)絡(luò)改變了人們的生活方式；在下一個(gè)20 年，人工智能和自動(dòng)化又會(huì)繼續(xù)改變企業(yè)的生產(chǎn)方式。PLC 教學(xué)改革既是為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，也是為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力，讓學(xué)生能夠更好地適應(yīng)未來(lái)的工作需求。

要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力，就應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生了解實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)需求，帶領(lǐng)學(xué)生解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題。技能競(jìng)賽引領(lǐng)下的PLC 課程改革，從本質(zhì)上看就是根據(jù)實(shí)際問(wèn)題引出教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)工作任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生吸取知識(shí)、發(fā)現(xiàn)知識(shí)、分析問(wèn)題、最終解決問(wèn)題。因此，在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)充分利用好各類(lèi)實(shí)踐問(wèn)題，最大限度地發(fā)揮其教學(xué)價(jià)值。

PLC 教學(xué)改革還應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，例如在分組合作教學(xué)時(shí)，教師一般都會(huì)做到均勻分配，讓每個(gè)小組中都具備不同方面能力較強(qiáng)的學(xué)生。但長(zhǎng)此以往，學(xué)生往往會(huì)安于現(xiàn)狀，每次進(jìn)行組裝任務(wù)時(shí)，都選擇參與自己較為擅長(zhǎng)的環(huán)節(jié)，對(duì)生產(chǎn)線中的其他環(huán)節(jié)反而越來(lái)越生疏。為了避免出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題，教師可以定期對(duì)小組進(jìn)行重新分配，盡可能讓學(xué)生體驗(yàn)到不同環(huán)節(jié)的程序設(shè)計(jì)和組裝操作方法。

無(wú)論是分組合作完成任務(wù)還是個(gè)人完成任務(wù)，教師都應(yīng)當(dāng)與學(xué)生一同做好課后評(píng)價(jià)總結(jié)，既要肯定學(xué)生的進(jìn)步與成果，又要找到不足之處，敦促學(xué)生不斷進(jìn)步，提升自己的職業(yè)技能水平。

五、結(jié)束語(yǔ)

PLC 課程的重要性顯而易見(jiàn)，但目前高職院校中的PLC 教學(xué)情況并不十分理想，其中最明顯的問(wèn)題是教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)需求不匹配。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在PLC 課堂教學(xué)中引入技能競(jìng)賽相關(guān)的內(nèi)容，可以最大限度地提升PLC 課程的質(zhì)量，使其兼具實(shí)踐性和前瞻性。一條完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線需要包含進(jìn)料、加工、組裝、分揀四個(gè)不同環(huán)節(jié)以及各環(huán)節(jié)之間的輸送裝置。各環(huán)節(jié)和裝置中都需要設(shè)置PLC 程序，并配備相應(yīng)的硬件。在PLC 教學(xué)時(shí)，教師可以按照實(shí)際生產(chǎn)線的模式，選擇幾個(gè)PLC技能競(jìng)賽中的實(shí)例，循序漸進(jìn)地對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)中的軟件和硬件知識(shí)進(jìn)行講解。到后期，則由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)組裝方案、自行完成自動(dòng)化生產(chǎn)線組裝，為將來(lái)的實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。