基于工作過程的高職《機(jī)電設(shè)備PLC控制與調(diào)試》課程活頁式教材開發(fā)

周麗娜，李世彬

（瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川 瀘州 646000）

2019 年2 月13 日國務(wù)院出臺的《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》（又稱“職教二十條”）明確提出：職業(yè)教育與普通教育是兩種不同的教育類型，具有同等重要的地位[1]。然而，職業(yè)教育在我國教育體系中并不占優(yōu)勢，且存在專業(yè)培養(yǎng)與職業(yè)需求之間不適應(yīng)等問題。因此，改革職業(yè)教育理念，深化富有本土特色的現(xiàn)代化國際職教模式，開發(fā)配套的課程資源，能夠平衡學(xué)生職業(yè)技能培養(yǎng)和企業(yè)崗位需求之間的關(guān)系，進(jìn)而有助于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。“職教二十條”同時(shí)還指出：倡導(dǎo)使用新型活頁式教材、工作手冊式教材并配套開發(fā)信息化資源。因此，開發(fā)與教學(xué)連接緊密的活頁式教材，一方面順應(yīng)了國家政策指向，另一方面也成為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要手段之一。

1 基于工作過程的活頁式教材的基本理念

“職教二十條”明確提出，要堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。“立德樹人、育人導(dǎo)向”是職業(yè)教育之根本，也是職業(yè)教育活頁式教材之根本[2-4]。因此，活頁式教材首先應(yīng)堅(jiān)持立德樹人的導(dǎo)向。其次，現(xiàn)代職業(yè)教育最基本的理念是“以學(xué)生為中心”，因此，活頁式教材也應(yīng)同時(shí)關(guān)照教材的使用者，即應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為中心，從學(xué)生的學(xué)習(xí)角度設(shè)計(jì)教材的各個(gè)章節(jié)與內(nèi)容編排。第三，堅(jiān)持校企深度合作，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，及時(shí)納入新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范，及時(shí)更新教材內(nèi)容。

2 基于工作過程的活頁式教材的建設(shè)路徑

2.1 選擇與社會(huì)生產(chǎn)生活密切相關(guān)的教學(xué)載體

“機(jī)電設(shè)備PLC 控制與調(diào)試”課程是機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的核心課程之一。本課程落實(shí)了機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)體系中的“安全文明生產(chǎn)、質(zhì)量管理、掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本工作原理、識讀電路圖、元器件的選型和工具使用方法”等基本要求，和“自動(dòng)控制系統(tǒng)組裝、PLC程序編寫、會(huì)維修維護(hù)自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備”等技能要求。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握典型機(jī)電一體化設(shè)備的設(shè)計(jì)制造、安裝調(diào)試、維護(hù)與維修知識，能識讀各類機(jī)械圖、電氣圖紙，會(huì)選擇和使用剝線鉗、壓線鉗、萬用表等常用儀器儀表和工具，能進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試、故障診斷和維修。為后續(xù)與此相關(guān)綜合應(yīng)用項(xiàng)目的學(xué)習(xí)以及為從事工控自動(dòng)化等專業(yè)技術(shù)工作打下良好的理論和技能基礎(chǔ)。

高職教育應(yīng)做好“教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接，教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接”。在教學(xué)資源開發(fā)方面，無論是新型活頁式教材，還是工作手冊式教材，都應(yīng)結(jié)合現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中的項(xiàng)目，選擇合適的教學(xué)載體。選擇來源于生產(chǎn)生活中的載體，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際的“零距離”對接，能夠培養(yǎng)學(xué)生的崗位工作能力。教學(xué)過程中突出工作過程載體（項(xiàng)目）的學(xué)習(xí)與知識的聯(lián)系，讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中掌握知識，提高學(xué)生的獨(dú)立思考和實(shí)踐動(dòng)手能力。因此，本活頁式教材的開發(fā)，緊緊圍繞工作任務(wù)完成的需要，由簡單到復(fù)雜依次選擇了車庫門禁控制系統(tǒng)、自動(dòng)洗車控制系統(tǒng)和分揀控制系統(tǒng)作為學(xué)習(xí)載體。具體教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)載體之間的對應(yīng)關(guān)系如圖1 所示。

2.2 依據(jù)工作過程設(shè)置教材章節(jié)

通過實(shí)地走訪瀘州、重慶、天津、深圳等多家自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的研發(fā)過程具有普遍性和典型性。瀘州博爾特機(jī)器人科技公司的總工程師表示：自動(dòng)化生產(chǎn)線特別是非標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化生產(chǎn)線在開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，按照時(shí)間順序一般包括：了解客戶要求、設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)列出元器件清單、元器件選型與采購、設(shè)計(jì)工藝流程圖、現(xiàn)場安裝調(diào)試、用戶培訓(xùn)、維修協(xié)調(diào)、列出易損清單、現(xiàn)場驗(yàn)收和付款等環(huán)節(jié)，具體如圖2 所示（p63）。根據(jù)實(shí)際工作過程，歸納和提煉實(shí)際工作過程，設(shè)計(jì)出適合課堂教學(xué)的教學(xué)過程，分為任務(wù)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)安裝與調(diào)試、軟件程序編寫、綜合調(diào)試和系統(tǒng)交付六個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。其中任務(wù)分析需要完成產(chǎn)品的功能分析。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括機(jī)械圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、電氣控制圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)安裝與調(diào)試部分主要完成元器件選型和系統(tǒng)安裝，軟件編程環(huán)節(jié)包括系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，包括程序流程圖設(shè)計(jì)和具體程序的編寫。綜合調(diào)試分為實(shí)驗(yàn)室調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試。系統(tǒng)交付主要包括產(chǎn)品使用說明書的撰寫和用戶培訓(xùn)。

圖2 依據(jù)工作過程設(shè)計(jì)教學(xué)過程

2.3 依據(jù)教育心理學(xué)原理指導(dǎo)設(shè)計(jì)教材章節(jié)

學(xué)生心理發(fā)展規(guī)律是教學(xué)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。本課程的學(xué)習(xí)任務(wù)是制作機(jī)電一體化設(shè)備，屬智力技能學(xué)習(xí)。教育心理學(xué)指出[5]，智力技能的形成過程可概括為三個(gè)階段：技能定向階段、技能操作階段、技能內(nèi)化階段。為此，圍繞硬件安裝技能、程序編寫技能和綜合調(diào)試技能，項(xiàng)目組分別設(shè)計(jì)了課前定向探索、課中強(qiáng)化訓(xùn)練、課后內(nèi)化拓展三個(gè)環(huán)節(jié)，符合學(xué)生的技能形成規(guī)律，可以收到較好的學(xué)習(xí)效果。

2.4 根據(jù)教學(xué)過程設(shè)計(jì)教材章節(jié)

基于教學(xué)過程對接工作過程的職業(yè)教育要求，本項(xiàng)目主要采用資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查和評價(jià)“六步法”教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的崗位工作能力。其中“資訊”是搜集完成任務(wù)的信息，分析問題解決問題的條件、要素等。“計(jì)劃”是制訂完成項(xiàng)目的工作計(jì)劃?！皼Q策”是最終確定工作方案?！皩?shí)施”是按照工作計(jì)劃完成工作任務(wù)的過程。“檢查”是對照任務(wù)設(shè)計(jì)調(diào)整、完善實(shí)施過程，檢視產(chǎn)品成果?！霸u價(jià)”是對產(chǎn)品生產(chǎn)過程與產(chǎn)品成果的審視評判，包括小組內(nèi)評價(jià)、小組之間評價(jià)、教師評價(jià)。

3 活頁式教材開發(fā)舉例

根據(jù)上述分析與研究，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)活頁式教材的目錄如圖3 所示，采用活頁式任務(wù)單形式展示。每個(gè)項(xiàng)目按照工作過程分為六個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)包括資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施檢查、總結(jié)和評價(jià)內(nèi)容。

圖3 活頁式項(xiàng)目教材目錄

在任務(wù)分析章節(jié)首先明確本項(xiàng)目要完成的目標(biāo)。資訊環(huán)節(jié)分為知識儲(chǔ)備和材料儲(chǔ)備兩個(gè)方面，其中，知識儲(chǔ)備依據(jù)項(xiàng)目需求而定，采用“項(xiàng)目用什么知識點(diǎn)就展示什么知識點(diǎn)”的設(shè)計(jì)確定知識內(nèi)容。計(jì)劃與決策環(huán)節(jié)突出小組合作學(xué)習(xí)，旨在訓(xùn)練學(xué)生的項(xiàng)目規(guī)劃能力和按時(shí)、高質(zhì)量完成任務(wù)的素養(yǎng)，如圖4 所示。

圖4 計(jì)劃與決策環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)思想

評價(jià)環(huán)節(jié)的任務(wù)單包括了針對素質(zhì)目標(biāo)、知識目標(biāo)和能力目標(biāo)的具體評價(jià)項(xiàng)目，也包括了教師和學(xué)生的多元評價(jià)主體，如圖5 所示。

圖5 活頁式教材的評價(jià)頁

4 結(jié)語

職業(yè)教育教學(xué)改革和教學(xué)資源開發(fā)均應(yīng)源于實(shí)際的生產(chǎn)過程，在教學(xué)實(shí)施階段，采用課前預(yù)習(xí)、資訊、計(jì)劃與決策、實(shí)施、檢查、評價(jià)與總結(jié)等步驟，將知識點(diǎn)和技能訓(xùn)練蘊(yùn)含在實(shí)際的工作過程之中，并且采用“項(xiàng)目用什么知識點(diǎn)就講什么知識點(diǎn)，用什么技能就訓(xùn)練什么技能”的設(shè)計(jì)思路傳授知識和技能。職業(yè)教育還有很大發(fā)展空間，因此開發(fā)配套資源也任重道遠(yuǎn)。