基于工作過程的高職《機電設備PLC控制與調試》課程活頁式教材開發

周麗娜，李世彬

（瀘州職業技術學院 四川 瀘州 646000）

2019 年2 月13 日國務院出臺的《國家職業教育改革實施方案》（又稱“職教二十條”）明確提出：職業教育與普通教育是兩種不同的教育類型，具有同等重要的地位[1]。然而，職業教育在我國教育體系中并不占優勢，且存在專業培養與職業需求之間不適應等問題。因此，改革職業教育理念，深化富有本土特色的現代化國際職教模式，開發配套的課程資源，能夠平衡學生職業技能培養和企業崗位需求之間的關系，進而有助于提高人才培養質量。“職教二十條”同時還指出：倡導使用新型活頁式教材、工作手冊式教材并配套開發信息化資源。因此，開發與教學連接緊密的活頁式教材，一方面順應了國家政策指向，另一方面也成為提高人才培養質量的重要手段之一。

1 基于工作過程的活頁式教材的基本理念

“職教二十條”明確提出，要堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，落實立德樹人根本任務。“立德樹人、育人導向”是職業教育之根本，也是職業教育活頁式教材之根本[2-4]。因此，活頁式教材首先應堅持立德樹人的導向。其次，現代職業教育最基本的理念是“以學生為中心”，因此，活頁式教材也應同時關照教材的使用者，即應堅持以學生為中心，從學生的學習角度設計教材的各個章節與內容編排。第三，堅持校企深度合作，根據人才培養目標，及時納入新技術、新工藝、新規范，及時更新教材內容。

2 基于工作過程的活頁式教材的建設路徑

2.1 選擇與社會生產生活密切相關的教學載體

“機電設備PLC 控制與調試”課程是機電一體化技術專業的核心課程之一。本課程落實了機電一體化技術專業人才培養目標體系中的“安全文明生產、質量管理、掌握自動控制系統的基本工作原理、識讀電路圖、元器件的選型和工具使用方法”等基本要求，和“自動控制系統組裝、PLC程序編寫、會維修維護自動生產線設備”等技能要求。通過本課程的學習，學生能夠掌握典型機電一體化設備的設計制造、安裝調試、維護與維修知識，能識讀各類機械圖、電氣圖紙，會選擇和使用剝線鉗、壓線鉗、萬用表等常用儀器儀表和工具，能進行PLC控制系統設計、編程和調試、故障診斷和維修。為后續與此相關綜合應用項目的學習以及為從事工控自動化等專業技術工作打下良好的理論和技能基礎。

高職教育應做好“教學內容與職業標準對接，教學過程與生產過程對接”。在教學資源開發方面，無論是新型活頁式教材，還是工作手冊式教材，都應結合現實生產生活中的項目，選擇合適的教學載體。選擇來源于生產生活中的載體，能夠實現教學與生產實際的“零距離”對接，能夠培養學生的崗位工作能力。教學過程中突出工作過程載體（項目）的學習與知識的聯系，讓學生在實踐活動中掌握知識，提高學生的獨立思考和實踐動手能力。因此，本活頁式教材的開發，緊緊圍繞工作任務完成的需要，由簡單到復雜依次選擇了車庫門禁控制系統、自動洗車控制系統和分揀控制系統作為學習載體。具體教學目標與教學載體之間的對應關系如圖1 所示。

2.2 依據工作過程設置教材章節

通過實地走訪瀘州、重慶、天津、深圳等多家自動化設備生產企業，發現自動化生產線的研發過程具有普遍性和典型性。瀘州博爾特機器人科技公司的總工程師表示：自動化生產線特別是非標準自動化生產線在開發產品時，按照時間順序一般包括：了解客戶要求、設計硬件系統列出元器件清單、元器件選型與采購、設計工藝流程圖、現場安裝調試、用戶培訓、維修協調、列出易損清單、現場驗收和付款等環節，具體如圖2 所示（p63）。根據實際工作過程，歸納和提煉實際工作過程，設計出適合課堂教學的教學過程，分為任務分析、系統設計、硬件系統安裝與調試、軟件程序編寫、綜合調試和系統交付六個教學環節。其中任務分析需要完成產品的功能分析。系統設計包括機械圖紙設計、電氣控制圖紙設計、系統布局設計。硬件系統安裝與調試部分主要完成元器件選型和系統安裝，軟件編程環節包括系統程序設計，包括程序流程圖設計和具體程序的編寫。綜合調試分為實驗室調試和現場調試。系統交付主要包括產品使用說明書的撰寫和用戶培訓。

圖2 依據工作過程設計教學過程

2.3 依據教育心理學原理指導設計教材章節

學生心理發展規律是教學設計的重要依據。本課程的學習任務是制作機電一體化設備，屬智力技能學習。教育心理學指出[5]，智力技能的形成過程可概括為三個階段：技能定向階段、技能操作階段、技能內化階段。為此，圍繞硬件安裝技能、程序編寫技能和綜合調試技能，項目組分別設計了課前定向探索、課中強化訓練、課后內化拓展三個環節，符合學生的技能形成規律，可以收到較好的學習效果。

2.4 根據教學過程設計教材章節

基于教學過程對接工作過程的職業教育要求，本項目主要采用資訊、計劃、決策、實施、檢查和評價“六步法”教學，以培養學生的崗位工作能力。其中“資訊”是搜集完成任務的信息，分析問題解決問題的條件、要素等。“計劃”是制訂完成項目的工作計劃。“決策”是最終確定工作方案。“實施”是按照工作計劃完成工作任務的過程。“檢查”是對照任務設計調整、完善實施過程，檢視產品成果。“評價”是對產品生產過程與產品成果的審視評判，包括小組內評價、小組之間評價、教師評價。

3 活頁式教材開發舉例

根據上述分析與研究，項目團隊開發活頁式教材的目錄如圖3 所示，采用活頁式任務單形式展示。每個項目按照工作過程分為六個環節，每個環節包括資訊、計劃、決策、實施檢查、總結和評價內容。

圖3 活頁式項目教材目錄

在任務分析章節首先明確本項目要完成的目標。資訊環節分為知識儲備和材料儲備兩個方面，其中，知識儲備依據項目需求而定，采用“項目用什么知識點就展示什么知識點”的設計確定知識內容。計劃與決策環節突出小組合作學習，旨在訓練學生的項目規劃能力和按時、高質量完成任務的素養，如圖4 所示。

圖4 計劃與決策環節設計思想

評價環節的任務單包括了針對素質目標、知識目標和能力目標的具體評價項目，也包括了教師和學生的多元評價主體，如圖5 所示。

圖5 活頁式教材的評價頁

4 結語

職業教育教學改革和教學資源開發均應源于實際的生產過程，在教學實施階段，采用課前預習、資訊、計劃與決策、實施、檢查、評價與總結等步驟，將知識點和技能訓練蘊含在實際的工作過程之中，并且采用“項目用什么知識點就講什么知識點，用什么技能就訓練什么技能”的設計思路傳授知識和技能。職業教育還有很大發展空間，因此開發配套資源也任重道遠。