技能競賽引領下的高職 PLC及其應用課程改革探討

陳經文

（三峽電力職業學院 湖北宜昌 443000）

我國是當前世界制造業的中心，也是全世界工業體系發展最完整的國家之一。但長期以來，我國在世界產業鏈中一直處于下游位置，缺少自主研發、創新能力和自主品牌，這與我國工業發展規模形成了極大的反差。究其原因，首先是由于我國的工業發展起步較晚，技術積累不充分；其次則與我國相對落后的職業教育存在密切關聯。本文以PLC 教學為中心，探討如何利用職業技能競賽對高職院校PLC 課程進行教學改革。

一、PLC課程的基本特點

PLC 是ProgrammableLogicController（可編程邏輯控制器）的簡稱，在20 世紀60 年代出現于美國，主要用于工業自動化生產。我國的制造業雖然規模較大，但長期依賴勞動密集型生產模式，技術水平較低，質量和精確性不足。利用PLC 技術推進工業自動化生產，可以極大地提升工業生產效率和精確性、解放勞動力、緩解勞務市場壓力、改善經濟結構、促進我國的產業升級。工業自動化生產不但是我國現階段的重點發展目標，也是全世界經濟發展的總體趨勢。因此，在目前的高職院校中，電氣、機電等領域的絕大多數專業都設立了PLC 課程教學[1-3]。

二、高職院校PLC課程存在的問題

PLC 課程的重要性顯而易見，但目前高職院校中的PLC 教學情況并不十分理想。其中最明顯的問題是教學內容與實際生產需求不匹配，這也是我國職業教育的普遍問題。由于我國的PLC 教學內容大多是直接參考西方發達國家的教學經驗，而且目前的教學框架、理念也基本來自西方國家，因此PLC 課程內容也實際上更加接近西方國家的工業生產需求，與我國目前的工業發展狀況存在較大差距。

而在教學過程中，部分院校由于經費不足，未能配備充分的教學實驗器材，導致學生雖然學會了理論知識，但對于實踐操作過程卻比較陌生。此外，盡管高職院校本身的性質是職業院校，但在實際教學過程中卻一味地模仿本科教育，越來越重視書面知識的測試、輕視實踐操作能力的考核。即使部分院校的實驗開展情況較好，實驗器材與實際生產環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合作組織學生進行實習。然而，這類實習活動往往只是為企業輸送了廉價勞動力，校方對于學生實習過程中的參與度較低，大多數企業自身也不具備足夠多的專業技術人員，很難對學生進行完善的實踐教學。

三、通過技能競賽引導PLC課程改革

針對當前PLC 課程存在的問題，我們應當加強PLC 課程的實踐性，提升學生處理實際問題的能力，促進課程內容與生產實踐相結合。西方發達國家中，德國、瑞士、荷蘭等國的制造業發展水平較強，其職業教育水平也位居世界前列。這些國家的職業教育直接服務于實際生產需求，讓學生直接接觸到生產過程中的實際問題，并要求學生根據所學的知識，自行分析問題、提出工作計劃、按計劃完成工作任務，最后進行總結、反饋、評價。通過對實際問題的解決與反饋，學生最終能夠具備較強的職業素養，可以順利進入工作崗位，成為專業技術人才。

與西方發達國家相比，我國的工業自動化水平仍然較低，缺乏足夠的企業自動化生產環境供學生進行學習，課堂教學與實際生產環境存在較大的落差。脫離實際生產環境，就無法取得良好的教學效果；而一味地迎合當前的實際生產環境，又不能適應我國的快速發展需求。經過研究發現，在PLC 課堂教學中引入技能競賽相關的內容，可以最大限度地提升PLC 課程的質量，使其兼具實踐性和前瞻性。

近年來，各地區開始定期舉辦PLC 技能競賽，競賽的形式一般是提出具體的生產線控制要求，讓學生利用電子設備編寫程序、搭建自動化生產線以實現生產需求。PLC 技能競賽為學生提供了接觸實際生產問題的良好機會，因此在PLC 教學中，可以更多地利用技能競賽的形式，提出實踐性問題，引導學生將課堂上所學的知識用于實踐，為日后的實際工作打下基礎。

一條完整的自動化生產線需要包含進料、加工、組裝、分揀四個不同環節。自動化生產線中的各個環節以及傳送裝置中，都需要設置PLC 程序，各個PLC 程序之間還要布置總線將其連通。除此之外，各個環節中的硬件組裝、調試過程也是必不可少的。在PLC 教學時，教師可以按照實際生產線的模式，循序漸進地對各個環節中的軟件和硬件知識進行講解。在教學初期，教師可以選擇幾個PLC 技能競賽中的實例進行詳細講解。當學生掌握了各個環節的軟、硬件知識后，就可以直接在課堂上設置題目，將學生分為幾個小組，每組分別根據題目要求討論出一套設計方案，由小組成員合作按照方案組裝自動化生產線。最后，再由教師對各小組的設計成果進行評價，總結其中存在的問題。

到后期，教師還可以直接在課堂上組織PLC 技能競賽，激勵學生發揮自己的知識和創造能力，主動動手操作，提升專業水平，為將來的實際生產工作打下基礎。

四、PLC課程改革的要點

技能競賽引領PLC 課程改革不僅僅是在形式上改變PLC課程的內容，更重要的是要吸取技能競賽中體現的職業素養和問題意識。21 世紀的技術變革將比以往的任何時代都更加劇烈，人們必須不斷學習、突破自我，才能夠適應未來的生產工作需求。21 世紀的頭20 年，網絡改變了人們的生活方式；在下一個20 年，人工智能和自動化又會繼續改變企業的生產方式。PLC 教學改革既是為了適應時代發展的需要，也是為了培養學生的實際工作能力，讓學生能夠更好地適應未來的工作需求。

要培養學生的實際工作能力，就應當讓學生了解實際的工業生產需求，帶領學生解決實際生產問題。技能競賽引領下的PLC 課程改革，從本質上看就是根據實際問題引出教學內容，通過工作任務驅動學生吸取知識、發現知識、分析問題、最終解決問題。因此，在課堂教學中，教師應當充分利用好各類實踐問題，最大限度地發揮其教學價值。

PLC 教學改革還應當注重培養學生的綜合能力，例如在分組合作教學時，教師一般都會做到均勻分配，讓每個小組中都具備不同方面能力較強的學生。但長此以往，學生往往會安于現狀，每次進行組裝任務時，都選擇參與自己較為擅長的環節，對生產線中的其他環節反而越來越生疏。為了避免出現這類問題，教師可以定期對小組進行重新分配，盡可能讓學生體驗到不同環節的程序設計和組裝操作方法。

無論是分組合作完成任務還是個人完成任務，教師都應當與學生一同做好課后評價總結，既要肯定學生的進步與成果，又要找到不足之處，敦促學生不斷進步，提升自己的職業技能水平。

五、結束語

PLC 課程的重要性顯而易見，但目前高職院校中的PLC 教學情況并不十分理想，其中最明顯的問題是教學內容與實際生產需求不匹配。經過研究發現，在PLC 課堂教學中引入技能競賽相關的內容，可以最大限度地提升PLC 課程的質量，使其兼具實踐性和前瞻性。一條完整的自動化生產線需要包含進料、加工、組裝、分揀四個不同環節以及各環節之間的輸送裝置。各環節和裝置中都需要設置PLC 程序，并配備相應的硬件。在PLC 教學時，教師可以按照實際生產線的模式，選擇幾個PLC技能競賽中的實例，循序漸進地對各個環節中的軟件和硬件知識進行講解。到后期，則由學生獨立設計組裝方案、自行完成自動化生產線組裝，為將來的實際工作打下基礎。