張蕾,李 丹,劉小春
(湖南鐵道職業技術學院,412001,湖南株洲)
作為《國家職業教育改革實施方案》的一項重要創新舉措,“1+X”證書制度試點工作受到了黨中央、國務院的高度重視[1]。黨中央、國務院提出試點工作要以企業需求為基礎,逐步推行制度改革,從理論與實踐兩方面培養社會所需的人才[2]。
軌道交通電氣設備裝調職業技能等級證書是中國中車集團牽頭的國家第3 批“1+X”證書制度試點,在X 證書的中級考核模塊(軌道交通電氣設備中典型電氣控制電路的設計、安裝與調試)和高級考核模塊(軌道交通電氣設備中綜合性現代電氣控制系統的設計安裝與調試)中,都明確要求能正確使用PLC 對電氣控制線路進行設計安裝與調試,并能結合變頻器和觸摸屏實現更高要求的控制。
PLC 技術及應用是一門專業綜合性很強的技術應用課程,同時也是電氣自動化技術專業的核心課程,具有很強的技術性和實踐性,旨在使學生熟悉PLC 工作原理、基本指令及常規指令,掌握常用編程語言及PLC控制系統設計思路,使學生能按要求熟練完成系統的安裝、調試、運行,并能熟練設計簡單的PLC 控制程序[3]。該課程主要是針對PLC 控制系統安裝、調試和操作人員、簡單PLC 控制系統設計人員所從事的PLC 控制系統的安裝、調試、運行維護及故障檢修、系統設計等典型工作任務進行分析,歸納總結出其所需求的PLC 選擇、系統安裝、調試與運行維護、設計等知識和技能要求。因此,本課程的學習,有助于培養具有PLC控制系統分析、安裝、調試和運行維護能力的高素質電工技術工人,能安裝、調試PLC 控制系統,能對控制方案進行選擇,能設計較簡單的PLC 控制系統;會查閱元件資料,并具有較強的安全、環保、成本、產品質量、團隊合作等意識。同時,培養學生愛崗敬業、團隊協作、精益求精的工匠精神和認真負責、鍥而不舍、求真務實的工作態度。
結合軌道交通電氣設備裝調職業技能等級證書考核標準和企業崗位需求,在授課過程中,教師要主動將行業的工藝要求及現場操作流程向學生講解,如果能夠采用圖片或者視頻的方式展示就更直觀和形象,另外可以通過介紹大國工匠和優秀畢業生讓學生深刻感受到知識的力量和技能的可貴。
家國情懷是主體對共同體的一種認同,并促使其發展的思想和理念[4]。在課程思政的具體實施過程中,可以通過民族企業的發展歷史、企業的文化和使命、中華文化的博大精深及走出國門的高鐵技術等,引導學生提高對自身的認識及認清身上的責任和擔當,努力學好本專業的相關知識和技能,為以后報效祖國打好基礎。
工作態度直接關系到學生就業后的單位認可度,同時一定程度上也關乎學生的工作業績。在學校,能培養學生好的工作態度,對他們來說,一生受益。
以電動機正反轉控制PLC 改造為例,具體分析和呈現課程思政的實踐。
在對控制系統進行設計時,要充分考慮到設備的安全保護,通過引入2021 年10 月16 日張杰蘇州巡回演唱會升降電梯突發故障事件,使學生明白設備的安全保護,很多時候關系到人身安全。同時,為進一步引起學生的共鳴,通過生活中不正確操作電梯導致電梯故障和人員傷亡的視頻,以反面警示引導學生認識到設備的正常運行需要正確操作,強調安全規范操作的重要性。
(1)素質目標。①通過電梯事故,深刻認識到設備的安全保護措施及遵守社會秩序的重要性,提高學生在系統設計時的安全意識;②認識到技能的寶貴,樂于、善于使用所學技術解決實際生產問題,形成良好職業素養;③培養團隊協作能力,提高表達能力及溝通能力,學會6S 管理。
(2)知識目標。①熟悉PLC 控制系統設計的一般步驟;②掌握電動機正反轉控制PLC 改造的原理。
(3)能力目標。①能完成對電動機正反轉控制的PLC 設計;②會熟練使用編程軟件及仿真軟件;③會調試程序并根據系統要求正確演示系統功能。
課程教學采用 “二課堂三環五步”(線上+線下兩個課堂,課前+課中+課后三個環節,教學設計五個步驟)線上線下混合式教學法,電動機正反轉控制PLC改造的教學設計主要有以下五個步驟。
(1)課前熱身。①教師上傳資源:通過中國大學MOOC 上傳標準作業指導書、電動機正反轉PLC 控制的微課等資源,發布電動機正反轉工作原理及PLC 程序編寫相關知識測驗。②學生完成學習:自主學習教師平臺上傳的資源,完成課前測驗。③教師調整策略:根據學生測驗結果,有效調整教學策略。
(2)案例分析。教師分析:2021 年10 月16日,張杰蘇州巡回演唱會升降電梯突發故障事件,使學生明白設備的安全保護很多時候關系到人身安全。為進一步引起學生的共鳴,通過生活中不正確操作電梯導致電梯故障和人員傷亡的視頻,以反面警示,引導學生認識到設備的正常運行需要正確操作,強調安全規范操作的重要性。
(3)任務引領。①匯報與分享:通過匯報電動機正反轉的應用場合,提升學生知識梳理能力、資料查找和整合能力、語言表達能力。②動畫演示:教師運用動畫資源及虛擬仿真軟件講解電動機正反轉PLC 控制的工作原理,運用動畫資源將抽象的概念形象化,提升學生學習興趣,加深對PLC 的掌握。③任務下發:怎么通過電動機正反轉電氣原理圖完成PLC 控制的改造?完成PLC 控制系統的設計,需要哪些步驟?讓學生對PLC 控制系統的設計有整體概念。
(4)任務實施。①控制系統設計:分組完成電動機正反轉PLC 控制的系統設計,培養學生動手練習的學習習慣,提升合作能力。②程序仿真驗證:利用仿真軟件,調試設計的PLC 程序,驗證程序的正確性,提高實操成功率。③線路接線操作:分組按步驟完成程序編寫與下載、線路連接、自檢互檢、通電試車、故障排除,提高學生安全規范操作意識。④評價與總結:排除故障,評價、總結,發現不足,加強診改,培養學生獨立思考和表達能力。
(5)課后反思。①鞏固:完成課后測試;查閱工作臺自動往返PLC 控制的相關資料,鞏固和拓展學習成果。②反思:反思電梯事故引發的慘痛教訓,結合自身學習態度,弘揚認真負責的工作態度。
在PLC 技術及應用課程實際教學中,巧妙融入軌道交通電氣設備裝調“1+X”證書考核內容實施課程思政,二者相輔相成,相互促進,把職業素養、考核標準融入課堂,將培養學生民族自信的家國情懷、求真務實的工作態度和精益求精的工匠精神等落到實處。通過對PLC 技術及應用課程思政改革,課堂氣氛明顯活躍,學生學習積極性大幅度提升,“1+X” 考證通過率也提高了5 百分點。