自动线技能大赛与《PLC》课程教学良性互动研究

摘 要：自动线技能大赛作为全国职业院校装备制造大类传统赛项，从2008年举办至今已有十余年。大赛考核内容涵盖可编程控制器、传感器、液压气动、触摸屏和工控网络等多项自动化技术。参赛院校众多，已成为高职院校自动化人才培养水平的试金石。文章从弱电类专业PLC课程教学内容选取与自动线竞赛指导的角度，尝试找出竞赛关键技能点，并将其融入PLC课程教学中，探讨两者良性互动措施，对实施过程中存在问题进行了总结，指明了改进方向。

关键词：自动线技能大赛 PLC课程 教学互动 人才培养

中图分类号：G712.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（a）-0190-02

自动线职业技能大赛从2008年举办至今已十余年，该大赛依托亚龙335B实训装置，考核内容涵盖了可编程控制器、传感器、液压气动、触摸屏和工控网络等多项自动化技术，综合性很强。通过大赛能很好地检验选手的团队协作能力、自动线系统设计、安装、调试、运维等工程实施能力，引领高职院校自动化人才培养，为企业输送自动化高端技能型人才[1]。

1 自动线大赛考核的关键技能点

自动线大赛要求参赛选手在规定时间内，按任务书要求现场操作YL-335B自动生产线装置方式，完成生产线部分单元机械安装和调整，气动回路安装、连接和调整，电气控制电路设计、安装和布线，传感器安装与调整，PLC编程，人机界面组态，电机驱动（含变频器、伺服驱动器及伺服电机）参数设定及系统统调、运行等工作。

分析该技能大赛考核内容不难发现，主要包括以下模块：机械装配调整、电气线路设计、PLC程序编写、传感器安装调节、人机界面组态、变频器及伺服参数设定、PLC联网通信。

上述每一模块对自动线整体运行都很重要，机械安装精度、传感器灵敏度调节，变频器及伺服参数设置等直接关系着硬件系统质量，它们是后续系统可靠运行的前提。这些内容难度不大，经过训练学生很容易掌握。关键是PLC控制程序编写与人机界面组态，因控制要求变化多样，这部分很灵活。在近几年国赛中所占比重越来越高。因此，自动线大赛考核关键点还是软件即控制程序设计与人机界面开发。为此，在PLC课程教学中要精心选择教学内容，合理设计教学项目，使之包含自动线大赛考核的关键技能点，为学生打下牢固基础。

2 《PLC》课程教学内容选取与项目设计

《PLC》课程作为我院电子信息工程技术等弱电类专业的一门核心课程，开设十余年，从最初单纯讲理论，到理论 加实验教学，再到现在的理实一体教学，教学改革一直在进行中。该课程立足于学生实践能力培养，“以工作任务为载体，以项目为导向”组织学习过程，经过多年教学改革探索，基本确定了以下教学项目，其包含主要内容及学时如表1所示。

从表1学时分配不难看出，教学重点为PLC基本指令运用、顺序程序设计及功能指令应用。在教学过程中可根据实际做微调，每周4课时，一学期16周，约64学时。

3 自动线技能大赛与《PLC》课程教学融合措施

3.1 校企合作编写项目化校本教材，适用性更强

在安徽省质量工程及安徽职成教学会科研课题支持 下，《PLC》课程近年来一直持续开展教学改革，探索理实一 体教学，授课教师利用寒暑假到企业实践进修，了解企业 自动化生产流程与控制任务，及时更新专业知识与技能，紧跟自动线技术前沿。与企业工程师交流，基于分类招生学生现状与实际，合作编写项目化校本教材，精心选择教学项目，优化教材内容，使教材适用性更强。

3.2 将自动线部分控制内容融入《PLC》课程教学过程

在日常开展《PLC》课程教学过程中，注意将自动线大赛关键知识点融入PLC教学，如在讲解顺序控制程序设计单序列编程时，用自动线供料站、加工站控制要求为目标，引导学生分配I/O端口，画顺序功能图，编写梯形图并完成调试；讲并行序列时用装配站落料控制与零件装配任务要求，开发并行程序，以YL-335B设备为载体，学生积极性很高。再比如学习PLC功能指令时，将自动线中的伺服控制与变频器控制内容适当引入，设置一些加分的挑战项目，鼓励学有余力的同学去探索完成，往往会激发学生的斗志，取得意想不到的效果。

3.3 指导第二课堂，鼓励学生利用业余时间进行自动化技能训练

在完成《PLC》课程教学之余，充分利用业余时间，开放PLC与自动线实训室，PLC授课教师积极指导第二课堂。依托学院自动化控制协会，定期开展技术训练，鼓励大二的同学带领大一新成员进行基础训练，教师定期举办讲座与技术培训，提高学生自动化素养与动手能力，激发学习兴趣，培养学生对专业热爱之情。通过学生社团组织的系列活动，既丰富了课余生活，又提高了部分同学专业技能，还能提前为参加技能大赛培养预备选手，一举多得。

3.4 积极组织学生参加相关比赛，切磋提高技能

根据学生平时《PLC》课程表现及业余开展自动化训练兴趣，挑选学生参加相关比赛，通过参赛切磋提高技能，加强与兄弟院校交流。例如，除了组织学生参加学院的一年一度的专业技能比赛外，还挑选优秀同学参加省职业技能大赛，西门子杯中国智能制造挑战赛等。参加高规格比赛，对于学生要求较高，一方面在教师指导下，可集中复习PLC课程所学专业知识，扩展课程内容，也能在有限时间内强化训练自动线技能，如机械安装、电气接线、传感器调整、PLC编程、人机界面组态等。通过分工合作完成相应任务，短期内可以让学生迅速成长。此外，鼓励学生积极参加专利大赛，从校赛开始，指导电信专业学生申报自动化应用方面的专利，撰写答辩稿，若校赛脱颖而出，有机会入选市赛。通过这些比赛，一方面使PLC所学知识与自动线等应用融合起来，给学生提供了一个展示平臺，锻炼了其解决问题、团队合作等综合能力。更重要的是让学生更加自信，参赛获奖可增强学生就业求职实力。

4 互动实施过程中存在的问题与改进方向

4.1 分类招生导致的部分专业学生基础薄弱，对专业课学习兴趣不高

众所周知，近年来高职教育探索招生方式改革，很多专业开始进行分类招生。有些专业是一所学校的王牌专业，生源选择范围广，招录比例大，招进来的学生素质较好。但是很多非王牌专业，也逐渐加入了分类招生行列，报考学生数有限，各校又要完成当年招生计划，所以只能降低门槛，因而最终招来的学生参差不齐，很多同学基础薄弱，后期进行培养教育时，普遍对专业课兴趣不高，缺乏学习动力，与普招生存在一定差距。针对分类招生导致 的这种现象，改进方向是尝试分类教学。如专业学生人数多，可分成不同层次的小班，进行差异化教学，设置不同培养目标。充分尊重学生特点，借助信息化等教学方式，逐步引導、分组学习互助，想方设法调动其积极性，适当融入自动线技能，最终实现《PLC》课程教学目标。

4.2 每学期课时有限，《PLC》课程包含内容太多，广度与深度之间存在矛盾

针对PLC课程学时有限，教学内容多无法深入展开，没有足够时间将自动线技能融入课堂的矛盾，这就需要授课教师努力提高自身教学水平，通过大力开展课程教学改革，优化教学组织流程，合理选择教学项目，科学设计PLC教学内容，在有限时间内高效完成关键内容的教学。也可充分利用学生业余时间，借助于专业学生社团，定期开展训练，条件允许的学校，可开设自动线课程，进一步培养学生PLC应用水平与自动线技能。

4.3 部分学校专业设备不足，实验设备有限

据了解，不同学校的生均实验设备相差悬殊，有些学校实验设备充足，而有些不足以支撑实践教学开展。这就要求专业课教师充分调动各种资源，努力发挥自身优势，积极探索校企合作，可联合企业开展实践教学，或定期组织学生到企业观摩学习，邀请企业工程师到学校开展讲座或指导实践等[2]。也可借助于教学软件开展仿真教学，克服设备短缺局限。授课教师要积极争取学校支持，采购设备组建实训室，支撑教学改革，提高人才培养质量。

参考文献

[1] 张同苏，徐月华.自动化生产线安装与调试（三菱FX系列）[M].北京：中国铁道出版社.2010.

[2] 侯秀丽.高职电气控制与PLC项目化教学改革实践[J]兰州教育学院学报，2013.（11）：89-91.