以電梯職業(yè)能力競(jìng)賽為導(dǎo)向的PLC課程教學(xué)改革研究

鮮勇

摘 要：《機(jī)械電氣控制與PLC》是電梯工程技術(shù)專業(yè)一門專業(yè)核心課程，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)旨在讓學(xué)生了解電梯運(yùn)行的邏輯及原理，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有與電梯工程技術(shù)專業(yè)緊密結(jié)合，重理論，輕實(shí)踐，不能滿足社會(huì)對(duì)人在培養(yǎng)質(zhì)量的要求，將全國(guó)職業(yè)院校技能大賽智能電梯裝調(diào)與維護(hù)技能大賽賽項(xiàng)內(nèi)容融入到課程教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過(guò)教學(xué)改革提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，提高實(shí)操能力，加深對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)合格的職業(yè)技術(shù)技能型人才。

關(guān)鍵詞：PLC 電梯工程技術(shù) 技能大賽 教學(xué)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(jī)械電氣控制與PLC》是電梯工程技術(shù)專業(yè)一門專業(yè)核心課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生能運(yùn)用PLC相關(guān)知識(shí)去解決工程實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有與該專業(yè)緊密結(jié)合，傳統(tǒng)的教學(xué)方式不能滿足對(duì)職業(yè)技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)的要求，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)該課程以后還是不能運(yùn)用課程相關(guān)知識(shí)去解決工程中實(shí)際問(wèn)題，缺乏分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，工程職業(yè)素養(yǎng)較差[1]。全國(guó)職業(yè)院校職業(yè)技能大賽賽項(xiàng)“電梯智能裝調(diào)與維護(hù)”重點(diǎn)考核的就是競(jìng)賽選手對(duì)PLC相關(guān)知識(shí)的靈活運(yùn)用，將競(jìng)賽內(nèi)容深度融合于課程教學(xué)中，一方面可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)生的工程職業(yè)素養(yǎng)，另一方面可以為電梯職業(yè)技能大賽培養(yǎng)競(jìng)賽選手[2]。

1 教學(xué)改革思路

根據(jù)職業(yè)崗位能力培養(yǎng)目標(biāo)修訂課程標(biāo)準(zhǔn)，讓課程標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)崗位對(duì)接，結(jié)合電梯大賽重構(gòu)課程內(nèi)容，使課程內(nèi)容與企業(yè)崗位工作內(nèi)容對(duì)接，改善教學(xué)方式方法，采用理論講解與實(shí)際動(dòng)手操作相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)，提高實(shí)操教學(xué)學(xué)時(shí)占比，讓教學(xué)過(guò)程與工作過(guò)程對(duì)接[3]。根據(jù)電梯大賽內(nèi)容重構(gòu)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和優(yōu)化現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容與課程內(nèi)容深入融合，突出職業(yè)能力培養(yǎng)特點(diǎn)。改革教學(xué)評(píng)價(jià)方式，提高課程考核比重和細(xì)化過(guò)程考核項(xiàng)目，讓傳統(tǒng)的期末一次性考核轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻巍⒍嘟嵌鹊摹⑷轿坏倪^(guò)程性考核[4]。

2 教學(xué)改革的重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決問(wèn)題的具體舉措

2.1 教學(xué)改革的重點(diǎn)

教學(xué)改革的重點(diǎn)是根據(jù)職業(yè)能力目標(biāo)，結(jié)合電梯競(jìng)賽內(nèi)容重構(gòu)和優(yōu)化課程內(nèi)容，將課程內(nèi)容與電梯工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)要求緊密結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建由淺入深的課程內(nèi)容，建立多層次的教學(xué)體系。該課程的理論部分理論性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力要求較高，重點(diǎn)是掌握PLC的基本指令和應(yīng)用指令的含義及用法，針對(duì)簡(jiǎn)單的邏輯控制會(huì)編制PLC程序，在教學(xué)學(xué)時(shí)分配上減少理論課學(xué)時(shí)，提高實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)占比。

2.2 教學(xué)改革的難點(diǎn)

現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量較少且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與電梯工程技術(shù)專業(yè)聯(lián)系不緊密，不能滿足企業(yè)崗位對(duì)人才的要求，現(xiàn)充分利用電梯實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備資源，結(jié)合電梯競(jìng)賽內(nèi)容，重新構(gòu)建實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要圍繞電梯調(diào)式、電梯安裝、電梯維修保養(yǎng)崗位職業(yè)能力目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3 教學(xué)改革的具體舉措

為達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)合格的技術(shù)技能型人才，針對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，采取以下具體舉措。

（1）構(gòu)建不同年齡層次的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。

制定教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員的條件，從電梯工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生中選撥教學(xué)團(tuán)隊(duì)的助理，助理主要是協(xié)助團(tuán)隊(duì)成員準(zhǔn)備理論課所用的教學(xué)器件、構(gòu)建實(shí)踐課的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)上傳等工作，教學(xué)團(tuán)隊(duì)由電梯工程技術(shù)專業(yè)和機(jī)電一體化專業(yè)骨干教師和新進(jìn)教師組成，教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員由“老”“中”“青”教師組成，形成傳幫帶的機(jī)制，讓青年教師快速成長(zhǎng)，團(tuán)隊(duì)成員都熟悉PLC的基本理論知識(shí)，有較強(qiáng)的PLC的編程能力，會(huì)運(yùn)用PLC的指令解決較復(fù)雜的工程應(yīng)用的實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)團(tuán)隊(duì)討論、在學(xué)生中調(diào)研，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，確定課程內(nèi)容框架，教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)自己的專業(yè)及擅長(zhǎng)的領(lǐng)域分工準(zhǔn)備不同內(nèi)容的教學(xué)資源。

（2）購(gòu)置教學(xué)設(shè)備。

購(gòu)置2臺(tái)全國(guó)職業(yè)院校技能大賽“智能電梯裝調(diào)與維護(hù)賽項(xiàng)”所用的“模型電梯”，同時(shí)仿造該設(shè)備控制柜設(shè)計(jì)生成6套成品控制柜，同時(shí)購(gòu)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(lái)學(xué)生認(rèn)識(shí)電梯及電梯控制柜中的電器元件及了解電梯的運(yùn)行原理，購(gòu)買的6套成品控制柜主要是用來(lái)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，根據(jù)教學(xué)設(shè)備重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)占比，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)操能力、職業(yè)素養(yǎng)及勞動(dòng)紀(jì)律。

（3）提升教師的綜合素質(zhì)。

優(yōu)化教師隊(duì)伍，提升教師教育教學(xué)能力及實(shí)際操作動(dòng)手能力，派遣青年教師去電梯企業(yè)掛職鍛煉學(xué)習(xí)專業(yè)實(shí)踐知識(shí)，通過(guò)學(xué)習(xí)從而深入理解電梯的電氣相關(guān)理論知識(shí)，提升青年教師的實(shí)際動(dòng)手操作能力，積極鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)成員中的青年教師參加PLC的線上及線下培訓(xùn)學(xué)習(xí)班提高PLC的基本理論知識(shí)，積極鼓勵(lì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員參加PLC相關(guān)論壇從而及時(shí)了解PLC的新技術(shù)。

3 結(jié)合競(jìng)賽內(nèi)容，重構(gòu)課程內(nèi)容

傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有與電梯工程技術(shù)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行深度融合，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)習(xí)效果也不好，企業(yè)對(duì)人才的認(rèn)可度也不高，也不能運(yùn)用PLC相關(guān)理論知識(shí)去解決工程應(yīng)用實(shí)際問(wèn)題，基于此，根據(jù)電梯職業(yè)技能大賽內(nèi)容對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，建成了由淺入深、多層次的課程教學(xué)體系，如圖1所示。通過(guò)重構(gòu)課程內(nèi)容，專業(yè)與課程聯(lián)系更為緊密，激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的積極性，鍛煉和提高了學(xué)生的個(gè)人能力，豐富了理論教學(xué)內(nèi)容[5]。

4 教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施

教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施分為3個(gè)過(guò)程，第一階段是學(xué)習(xí)控制電路中的低壓電器，第二階段是對(duì)PLC編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，第三階段是綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)。

第一階段是學(xué)習(xí)電氣控制電路中的低壓電器，這部分內(nèi)容先通過(guò)5個(gè)項(xiàng)目為載體學(xué)習(xí)低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理及控制電路的分析方法，每個(gè)項(xiàng)目都以任務(wù)導(dǎo)入、相關(guān)知識(shí)、任務(wù)實(shí)施、知識(shí)拓展、思考與練習(xí)5個(gè)方面展開(kāi)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)個(gè)人分析問(wèn)題及團(tuán)隊(duì)討論來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)潛能，5個(gè)項(xiàng)目分別是電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與自鎖控制電路分析與安裝、電動(dòng)機(jī)正反裝控制電路的分析與安裝、電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)控制電路分析與安裝、電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往返控制電路的分析與安裝、電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)控制電路分析與安裝。在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上通過(guò)做實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理及控制電路的工作原理。在5個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上進(jìn)一步學(xué)習(xí)電梯技能大賽電梯的控制原理圖，學(xué)習(xí)方式是自主學(xué)習(xí)+老師評(píng)講，根據(jù)電梯大賽內(nèi)容制作學(xué)習(xí)任務(wù)單，通過(guò)自學(xué)和團(tuán)隊(duì)討論的方式完成學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容包括電梯開(kāi)關(guān)門控制回路、DYJ和MSN兩條安全回路、抱閘回路。

第二階段是對(duì)PLC編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，這部分的內(nèi)容是通過(guò)理論+實(shí)驗(yàn)完成教學(xué)，理論部分主要是對(duì)PLC基本指令及應(yīng)用指令的學(xué)習(xí)，編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)載體是電梯技能大賽使用的FX-3N系列PLC，在理論學(xué)習(xí)過(guò)程中采用項(xiàng)目化的方式引導(dǎo)教學(xué)，教學(xué)方式是自學(xué)+小組討論+老師講授。實(shí)驗(yàn)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，通過(guò)自己編寫(xiě)程序和設(shè)計(jì)電路完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的編程邏輯思維能力。

第三階階段是綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)。根據(jù)電梯大賽競(jìng)賽內(nèi)容設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目且制作項(xiàng)目任務(wù)書(shū)，實(shí)踐操作對(duì)象是電梯技能大賽設(shè)備，如圖2所示，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)書(shū)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這部分的教學(xué)內(nèi)容主要以學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐為主以團(tuán)隊(duì)的形式完成，教學(xué)載體是全國(guó)職業(yè)院校技能大賽智能電梯裝調(diào)與維護(hù)賽項(xiàng)所使用的設(shè)備，綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括電梯控制柜故障的排除、單臺(tái)電梯的運(yùn)行調(diào)式、元器件的安裝與接線等內(nèi)容，通過(guò)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用PLC相關(guān)理論基礎(chǔ)知識(shí)解決工程應(yīng)用實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

5教學(xué)方法的評(píng)價(jià)

課程組集體對(duì)上課內(nèi)容、上課方式、上課進(jìn)度進(jìn)行討論，改變傳統(tǒng)式的填鴨式教學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生多思考，多問(wèn)，多討論，讓學(xué)生成為授課的主題，這種探究式的教學(xué)方式方法活躍了課堂氣氛，加強(qiáng)了師生和學(xué)生之間的溝通交流，很多課程內(nèi)容都是通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的形式完成，通過(guò)教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。對(duì)學(xué)生的考核采用過(guò)程性評(píng)價(jià)，將學(xué)生的線上線下學(xué)習(xí)情況、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、工程素養(yǎng)、勞動(dòng)紀(jì)律納入考核內(nèi)容[6]。

6改革成效

通過(guò)教學(xué)改革，增加了學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性增加了，大大提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，改革成效顯著[7]。

（1）學(xué)生在全國(guó)職業(yè)院校技能競(jìng)賽中取得了較好的成績(jī)，自2017年對(duì)該課程開(kāi)展教學(xué)改革以來(lái)，學(xué)生在全國(guó)職業(yè)院校技能大賽中榮獲全國(guó)二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，三等獎(jiǎng)四項(xiàng)。

（2）提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量，社會(huì)對(duì)人才的認(rèn)可度大大增加。將電梯大賽的內(nèi)容融入課程中，學(xué)生不僅僅掌握了PLC相關(guān)理論知識(shí)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中樹(shù)立了良好的職業(yè)素養(yǎng)，學(xué)生通過(guò)參加競(jìng)賽，使學(xué)生能夠與全國(guó)優(yōu)秀高職院校同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)并取得了好成績(jī)，學(xué)生的自信心得到了較大提升，解決工程應(yīng)用問(wèn)題的能力得到了較大提升，通過(guò)機(jī)械電氣控制與PLC實(shí)踐教學(xué)模式改革，形成學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互促進(jìn)的良性發(fā)展模式，進(jìn)而為社會(huì)培養(yǎng)綜合能力強(qiáng)的PLC工程技術(shù)應(yīng)用型人才。

7結(jié)語(yǔ)

根據(jù)《機(jī)械電氣控制與PLC》在教學(xué)內(nèi)容中存在的問(wèn)題，對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式方法進(jìn)行改革研究，將學(xué)科競(jìng)賽內(nèi)容與課程教學(xué)深度融合，重構(gòu)了循序漸進(jìn)的多層級(jí)的教學(xué)體系。教學(xué)改革證明，教學(xué)改革提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生在工程中的職業(yè)素養(yǎng)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，提高了該課程的教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生以后從事PLC相關(guān)技術(shù)工程打下了良好的基礎(chǔ)。

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