以電梯職業能力競賽為導向的PLC課程教學改革研究

鮮勇

摘 要：《機械電氣控制與PLC》是電梯工程技術專業一門專業核心課程，通過該課程的學習旨在讓學生了解電梯運行的邏輯及原理，傳統的教學內容沒有與電梯工程技術專業緊密結合，重理論，輕實踐，不能滿足社會對人在培養質量的要求，將全國職業院校技能大賽智能電梯裝調與維護技能大賽賽項內容融入到課程教學環節中，通過教學改革提升學生的職業素養，提高實操能力，加深對理論知識的學習，培養合格的職業技術技能型人才。

關鍵詞：PLC 電梯工程技術 技能大賽 教學改革

Abstract： <Mechanical Electrical Control and PLC> is a professional core course for Elevator Engineering Technology majors. The purpose of this course is to let students understand the logic and principle of elevator operation. The traditional teaching content is not closely combined with elevator engineering technology， emphasizing theory and neglecting practice， which can not meet the social requirements for people's training quality. Integrate the content of the Smart Elevator Installation and Maintenance Skill Competition in the National Vocational College Skills Competition into the course teaching， through teaching reform， improve students' professional quality， improve practical ability， deepen the study of theoretical knowledge， and cultivate qualified vocational and technical skilled talents.

Key Words： PLC; Elevator engineering technology; Skill competition; Teaching reform

《機械電氣控制與PLC》是電梯工程技術專業一門專業核心課程，旨在培養學生能運用PLC相關知識去解決工程實際應用問題。傳統的教學內容沒有與該專業緊密結合，傳統的教學方式不能滿足對職業技術技能型人才的培養的要求，導致學生學習該課程以后還是不能運用課程相關知識去解決工程中實際問題，缺乏分析問題和解決問題的能力，工程職業素養較差[1]。全國職業院校職業技能大賽賽項“電梯智能裝調與維護”重點考核的就是競賽選手對PLC相關知識的靈活運用，將競賽內容深度融合于課程教學中，一方面可以提高學生的學習興趣及學生的工程職業素養，另一方面可以為電梯職業技能大賽培養競賽選手[2]。

1 教學改革思路

根據職業崗位能力培養目標修訂課程標準，讓課程標準與企業崗位對接，結合電梯大賽重構課程內容，使課程內容與企業崗位工作內容對接，改善教學方式方法，采用理論講解與實際動手操作相結合的方式進行教學，提高實操教學學時占比，讓教學過程與工作過程對接[3]。根據電梯大賽內容重構實驗項目和優化現有的實驗項目，讓實驗項目內容與課程內容深入融合，突出職業能力培養特點。改革教學評價方式，提高課程考核比重和細化過程考核項目，讓傳統的期末一次性考核轉變為多次、多角度的、全方位的過程性考核[4]。

2 教學改革的重點、難點及解決問題的具體舉措

2.1 教學改革的重點

教學改革的重點是根據職業能力目標，結合電梯競賽內容重構和優化課程內容，將課程內容與電梯工程技術專業人才培養要求緊密結合起來，構建由淺入深的課程內容，建立多層次的教學體系。該課程的理論部分理論性較強，對學生的邏輯思維能力要求較高，重點是掌握PLC的基本指令和應用指令的含義及用法，針對簡單的邏輯控制會編制PLC程序，在教學學時分配上減少理論課學時，提高實踐教學學時占比。

2.2 教學改革的難點

現有實驗項目數量較少且實驗內容與電梯工程技術專業聯系不緊密，不能滿足企業崗位對人才的要求，現充分利用電梯實訓室的設備資源，結合電梯競賽內容，重新構建實驗項目，實驗項目主要圍繞電梯調式、電梯安裝、電梯維修保養崗位職業能力目標進行設計。

2.3 教學改革的具體舉措

為達到教學目標，培養合格的技術技能型人才，針對教學重點、難點，采取以下具體舉措。

（1）構建不同年齡層次的教學團隊。

制定教學團隊成員的條件，從電梯工程技術專業學生中選撥教學團隊的助理，助理主要是協助團隊成員準備理論課所用的教學器件、構建實踐課的教學環境、教學資源的網絡上傳等工作，教學團隊由電梯工程技術專業和機電一體化專業骨干教師和新進教師組成，教學團隊成員由“老”“中”“青”教師組成，形成傳幫帶的機制，讓青年教師快速成長，團隊成員都熟悉PLC的基本理論知識，有較強的PLC的編程能力，會運用PLC的指令解決較復雜的工程應用的實際問題，通過團隊討論、在學生中調研，同時結合學生的實際情況，確定課程內容框架，教學團隊根據自己的專業及擅長的領域分工準備不同內容的教學資源。

（2）購置教學設備。

購置2臺全國職業院校技能大賽“智能電梯裝調與維護賽項”所用的“模型電梯”，同時仿造該設備控制柜設計生成6套成品控制柜，同時購買6套“模型電梯”控制柜里面的電器元件，“模型電梯”主要用來學生認識電梯及電梯控制柜中的電器元件及了解電梯的運行原理，購買的6套成品控制柜主要是用來進行實踐教學，根據教學設備重新設計實驗項目，提高實踐教學學時占比，培養學生的實操能力、職業素養及勞動紀律。

（3）提升教師的綜合素質。

優化教師隊伍，提升教師教育教學能力及實際操作動手能力，派遣青年教師去電梯企業掛職鍛煉學習專業實踐知識，通過學習從而深入理解電梯的電氣相關理論知識，提升青年教師的實際動手操作能力，積極鼓勵團隊成員中的青年教師參加PLC的線上及線下培訓學習班提高PLC的基本理論知識，積極鼓勵教學團隊成員參加PLC相關論壇從而及時了解PLC的新技術。

3 結合競賽內容，重構課程內容

傳統的教學內容沒有與電梯工程技術專業知識進行深度融合，導致學生學習該課程的學習興趣不高，學習效果也不好，企業對人才的認可度也不高，也不能運用PLC相關理論知識去解決工程應用實際問題，基于此，根據電梯職業技能大賽內容對課程內容進行重構，建成了由淺入深、多層次的課程教學體系，如圖1所示。通過重構課程內容，專業與課程聯系更為緊密，激發了學生動手實踐的積極性，鍛煉和提高了學生的個人能力，豐富了理論教學內容[5]。

4 教學內容的實施

教學內容的實施分為3個過程，第一階段是學習控制電路中的低壓電器，第二階段是對PLC編程語言的學習，第三階段是綜合設計項目實踐教學。

第一階段是學習電氣控制電路中的低壓電器，這部分內容先通過5個項目為載體學習低壓電器的結構、工作原理及控制電路的分析方法，每個項目都以任務導入、相關知識、任務實施、知識拓展、思考與練習5個方面展開，在學習過程中通過個人分析問題及團隊討論來激發學生的學習興趣及學習潛能，5個項目分別是電動機點動與自鎖控制電路分析與安裝、電動機正反裝控制電路的分析與安裝、電動機順序啟動控制電路分析與安裝、電動機自動往返控制電路的分析與安裝、電動機降壓啟動控制電路分析與安裝。在理論學習的基礎之上通過做實驗進一步了解低壓電器的結構、工作原理及控制電路的工作原理。在5個項目的學習基礎之上進一步學習電梯技能大賽電梯的控制原理圖，學習方式是自主學習+老師評講，根據電梯大賽內容制作學習任務單，通過自學和團隊討論的方式完成學習任務，學習的主要內容包括電梯開關門控制回路、DYJ和MSN兩條安全回路、抱閘回路。

第二階段是對PLC編程語言的學習，這部分的內容是通過理論+實驗完成教學，理論部分主要是對PLC基本指令及應用指令的學習，編程語言的學習載體是電梯技能大賽使用的FX-3N系列PLC，在理論學習過程中采用項目化的方式引導教學，教學方式是自學+小組討論+老師講授。實驗由簡單到復雜，通過自己編寫程序和設計電路完成實驗項目，通過理論教學和實驗教學培養學生的編程邏輯思維能力。

第三階階段是綜合設計實驗項目教學。根據電梯大賽競賽內容設計綜合實驗設計項目且制作項目任務書，實踐操作對象是電梯技能大賽設備，如圖2所示，學生根據項目任務書完成實驗項目，這部分的教學內容主要以學生動手實踐為主以團隊的形式完成，教學載體是全國職業院校技能大賽智能電梯裝調與維護賽項所使用的設備，綜合設計實驗項目內容包括電梯控制柜故障的排除、單臺電梯的運行調式、元器件的安裝與接線等內容，通過綜合設計實驗項目培養學生學會應用PLC相關理論基礎知識解決工程應用實際問題的能力，提高學生的職業素養。

5教學方法的評價

課程組集體對上課內容、上課方式、上課進度進行討論，改變傳統式的填鴨式教學，在教學過程中引導學生多思考，多問，多討論，讓學生成為授課的主題，這種探究式的教學方式方法活躍了課堂氣氛，加強了師生和學生之間的溝通交流，很多課程內容都是通過團隊合作的形式完成，通過教學培養了學生較強的團隊協作能力。對學生的考核采用過程性評價，將學生的線上線下學習情況、團隊協作、工程素養、勞動紀律納入考核內容[6]。

6改革成效

通過教學改革，增加了學生對該課程的學習興趣，學生學習的積極主動性增加了，大大提高了人才培養質量，改革成效顯著[7]。

（1）學生在全國職業院校技能競賽中取得了較好的成績，自2017年對該課程開展教學改革以來，學生在全國職業院校技能大賽中榮獲全國二等獎兩項，三等獎四項。

（2）提高了人才培養質量，社會對人才的認可度大大增加。將電梯大賽的內容融入課程中，學生不僅僅掌握了PLC相關理論知識，在學習過程中樹立了良好的職業素養，學生通過參加競賽，使學生能夠與全國優秀高職院校同臺競爭并取得了好成績，學生的自信心得到了較大提升，解決工程應用問題的能力得到了較大提升，通過機械電氣控制與PLC實踐教學模式改革，形成學科競賽與實驗教學相互促進的良性發展模式，進而為社會培養綜合能力強的PLC工程技術應用型人才。

7結語

根據《機械電氣控制與PLC》在教學內容中存在的問題，對實踐教學內容和教學方式方法進行改革研究，將學科競賽內容與課程教學深度融合，重構了循序漸進的多層級的教學體系。教學改革證明，教學改革提高了學生的學習能動性，培養了學生在工程中的職業素養，提高了學生的學習自信心，提高了該課程的教學質量，為學生以后從事PLC相關技術工程打下了良好的基礎。

參考文獻

[1]陳銀學，李慧軍.基于校企文化融合的高職電氣自動技術專業人才培養對策研究[J].文化創新比較研究，2021（21）：69-72.

[2]李自成 ， 孔慶堯 ， 王后能 ，等 . 電氣控制與 PLC多層次實 踐 教 學 平 臺 的 構 建 [J]. 實 驗 室 研 究 與探索，2020，39（11）：212-215.

[3]段金英 ， 張曉娟 . “以賽促教、賽教融合”實踐教學模式改革——以《電氣控制技術與 PLC》為例 [J]. 電子測試 ，2021（13）： 134-136.

[4]王樹文 ， 何耀恒 ， 申立 ， 等 . 混合式教學模 式下的《電氣控制及 PLC》課程教學改革研究 [J]. 中國 多媒體與網絡教學學報 （ 上旬刊 ），2021（1）：94-97.

[5]苗秋華，管志光，閆勇增 . 線上線下混合式教學在“PLC 技術及應用” 課程的探索與實踐[J].科技與創新，2021（16）：151-154.

[6]玉 河 ， 周 旭 . 基于課程思政下的《PLC與變頻器技術》課程教學改革研究[J].輕工科技，2021，37（8）：152-154.

[7]張 敏，陳木榮，黃美蓮，等. 電氣電子類專業核心課的教學方法探究與實踐—以PLC課程為例[J]. 輕工科技2021，37（10）：137-138.

3772500338230