自動線技能大賽與《PLC》課程教學良性互動研究

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

關鍵詞：自動線技能大賽 PLC課程 教學互動 人才培養

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

自動線職業技能大賽從2008年舉辦至今已十余年，該大賽依托亞龍335B實訓裝置，考核內容涵蓋了可編程控制器、傳感器、液壓氣動、觸摸屏和工控網絡等多項自動化技術，綜合性很強。通過大賽能很好地檢驗選手的團隊協作能力、自動線系統設計、安裝、調試、運維等工程實施能力，引領高職院校自動化人才培養，為企業輸送自動化高端技能型人才[1]。

1 自動線大賽考核的關鍵技能點

自動線大賽要求參賽選手在規定時間內，按任務書要求現場操作YL-335B自動生產線裝置方式，完成生產線部分單元機械安裝和調整，氣動回路安裝、連接和調整，電氣控制電路設計、安裝和布線，傳感器安裝與調整，PLC編程，人機界面組態，電機驅動（含變頻器、伺服驅動器及伺服電機）參數設定及系統統調、運行等工作。

分析該技能大賽考核內容不難發現，主要包括以下模塊：機械裝配調整、電氣線路設計、PLC程序編寫、傳感器安裝調節、人機界面組態、變頻器及伺服參數設定、PLC聯網通信。

上述每一模塊對自動線整體運行都很重要，機械安裝精度、傳感器靈敏度調節，變頻器及伺服參數設置等直接關系著硬件系統質量，它們是后續系統可靠運行的前提。這些內容難度不大，經過訓練學生很容易掌握。關鍵是PLC控制程序編寫與人機界面組態，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，自動線大賽考核關鍵點還是軟件即控制程序設計與人機界面開發。為此，在PLC課程教學中要精心選擇教學內容，合理設計教學項目，使之包含自動線大賽考核的關鍵技能點，為學生打下牢固基礎。

2 《PLC》課程教學內容選取與項目設計

《PLC》課程作為我院電子信息工程技術等弱電類專業的一門核心課程，開設十余年，從最初單純講理論，到理論 加實驗教學，再到現在的理實一體教學，教學改革一直在進行中。該課程立足于學生實踐能力培養，“以工作任務為載體，以項目為導向”組織學習過程，經過多年教學改革探索，基本確定了以下教學項目，其包含主要內容及學時如表1所示。

從表1學時分配不難看出，教學重點為PLC基本指令運用、順序程序設計及功能指令應用。在教學過程中可根據實際做微調，每周4課時，一學期16周，約64學時。

3 自動線技能大賽與《PLC》課程教學融合措施

3.1 校企合作編寫項目化校本教材，適用性更強

在安徽省質量工程及安徽職成教學會科研課題支持 下，《PLC》課程近年來一直持續開展教學改革，探索理實一 體教學，授課教師利用寒暑假到企業實踐進修，了解企業 自動化生產流程與控制任務，及時更新專業知識與技能，緊跟自動線技術前沿。與企業工程師交流，基于分類招生學生現狀與實際，合作編寫項目化校本教材，精心選擇教學項目，優化教材內容，使教材適用性更強。

3.2 將自動線部分控制內容融入《PLC》課程教學過程

在日常開展《PLC》課程教學過程中，注意將自動線大賽關鍵知識點融入PLC教學，如在講解順序控制程序設計單序列編程時，用自動線供料站、加工站控制要求為目標，引導學生分配I/O端口，畫順序功能圖，編寫梯形圖并完成調試；講并行序列時用裝配站落料控制與零件裝配任務要求，開發并行程序，以YL-335B設備為載體，學生積極性很高。再比如學習PLC功能指令時，將自動線中的伺服控制與變頻器控制內容適當引入，設置一些加分的挑戰項目，鼓勵學有余力的同學去探索完成，往往會激發學生的斗志，取得意想不到的效果。

3.3 指導第二課堂，鼓勵學生利用業余時間進行自動化技能訓練

在完成《PLC》課程教學之余，充分利用業余時間，開放PLC與自動線實訓室，PLC授課教師積極指導第二課堂。依托學院自動化控制協會，定期開展技術訓練，鼓勵大二的同學帶領大一新成員進行基礎訓練，教師定期舉辦講座與技術培訓，提高學生自動化素養與動手能力，激發學習興趣，培養學生對專業熱愛之情。通過學生社團組織的系列活動，既豐富了課余生活，又提高了部分同學專業技能，還能提前為參加技能大賽培養預備選手，一舉多得。

3.4 積極組織學生參加相關比賽，切磋提高技能

根據學生平時《PLC》課程表現及業余開展自動化訓練興趣，挑選學生參加相關比賽，通過參賽切磋提高技能，加強與兄弟院校交流。例如，除了組織學生參加學院的一年一度的專業技能比賽外，還挑選優秀同學參加省職業技能大賽，西門子杯中國智能制造挑戰賽等。參加高規格比賽，對于學生要求較高，一方面在教師指導下，可集中復習PLC課程所學專業知識，擴展課程內容，也能在有限時間內強化訓練自動線技能，如機械安裝、電氣接線、傳感器調整、PLC編程、人機界面組態等。通過分工合作完成相應任務，短期內可以讓學生迅速成長。此外，鼓勵學生積極參加專利大賽，從校賽開始，指導電信專業學生申報自動化應用方面的專利，撰寫答辯稿，若校賽脫穎而出，有機會入選市賽。通過這些比賽，一方面使PLC所學知識與自動線等應用融合起來，給學生提供了一個展示平臺，鍛煉了其解決問題、團隊合作等綜合能力。更重要的是讓學生更加自信，參賽獲獎可增強學生就業求職實力。

4 互動實施過程中存在的問題與改進方向

4.1 分類招生導致的部分專業學生基礎薄弱，對專業課學習興趣不高

眾所周知，近年來高職教育探索招生方式改革，很多專業開始進行分類招生。有些專業是一所學校的王牌專業，生源選擇范圍廣，招錄比例大，招進來的學生素質較好。但是很多非王牌專業，也逐漸加入了分類招生行列，報考學生數有限，各校又要完成當年招生計劃，所以只能降低門檻，因而最終招來的學生參差不齊，很多同學基礎薄弱，后期進行培養教育時，普遍對專業課興趣不高，缺乏學習動力，與普招生存在一定差距。針對分類招生導致 的這種現象，改進方向是嘗試分類教學。如專業學生人數多，可分成不同層次的小班，進行差異化教學，設置不同培養目標。充分尊重學生特點，借助信息化等教學方式，逐步引導、分組學習互助，想方設法調動其積極性，適當融入自動線技能，最終實現《PLC》課程教學目標。

4.2 每學期課時有限，《PLC》課程包含內容太多，廣度與深度之間存在矛盾

針對PLC課程學時有限，教學內容多無法深入展開，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水平，通過大力開展課程教學改革，優化教學組織流程，合理選擇教學項目，科學設計PLC教學內容，在有限時間內高效完成關鍵內容的教學。也可充分利用學生業余時間，借助于專業學生社團，定期開展訓練，條件允許的學校，可開設自動線課程，進一步培養學生PLC應用水平與自動線技能。

4.3 部分學校專業設備不足，實驗設備有限

據了解，不同學校的生均實驗設備相差懸殊，有些學校實驗設備充足，而有些不足以支撐實踐教學開展。這就要求專業課教師充分調動各種資源，努力發揮自身優勢，積極探索校企合作，可聯合企業開展實踐教學，或定期組織學生到企業觀摩學習，邀請企業工程師到學校開展講座或指導實踐等[2]。也可借助于教學軟件開展仿真教學，克服設備短缺局限。授課教師要積極爭取學校支持，采購設備組建實訓室，支撐教學改革，提高人才培養質量。

參考文獻

[1] 張同蘇，徐月華.自動化生產線安裝與調試（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項目化教學改革實踐[J]蘭州教育學院學報，2013.（11）：89-91.