现代学徒制背景下基于创新驱动赛教融合的PLC教学改革与实践

简志雄 武交峰

[摘 要] PLC是机电专业的核心课，在智能制造、智能交通和智能建筑的发展战略背景下，PLC应用领域越来越多。现代学徒制又为校企深度融合提供了保障。通过“三环节六步骤”面向工程、融合体系构建，“三个转变，两个协管”，开展“三进两结合”活动，改善实验环境、转变实训场所管理模式，优化考核方式等手段对PLC课程进行改革，并通过三年的实践验证，这些措施大大提高了学生的自主学习，创新能力和团队协作能力，具有很大的推广价值。

[关键词] 学徒制;赛教融合;PLC改革

[基金项目] 2018—2020年教育部职业院校信息化教学研究课题“复杂生源背景下基于信息化技术的职业院校差异化教学研究——以机电设备维修与管理专业为例”（2018LXB0027）

[作者简介] 简志雄，男，广东广州人，广东环境保护工程职业学院机电工程系高级工程师，主要从事机电一体化智能控制和职业教育研究;武交峰，女，山西交城人，硕士，广东环境保护工程职业学院机电工程系副教授，广东工业大学在读博士，主要从事光机电液一体化智能控制和職业教育研究。

[中图分类号] TP273，G712    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0185-03    [收稿日期] 2019-09-27

一、引言

在“十三五”规划以及《中国制造2025》文件中指出，为了增强制造业在全球竞争力，要坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针。在智能制造，智能交通和智能建筑的发展战略背景下，PLC应用领域越来越多，通过分析近5年广东省机电专业人才需求数据可知，企业需要越来越多具有自主学习、创新意识能力，且已掌握一定的PLC工程应用能力的学生[1]。

可编程控制器为我院机电专业的专业核心课，在人才培养方案课程体系中占有很重要的地位。PLC的核心内容是根据控制要求进行编程设计，编程设计没有标准答案，是要强调个性化的，这就要求在教学中充分发挥学生的主观能动性、积极性、协作性和创造性[2，3]。

技能大赛已成为各个职业院校教学改革的“方向标”，学生通过竞赛能快速成为技能能手。但目前技能竞赛几乎为部分学生的“精英”教育的状况，技能竞赛与日常教学没有实现互融互通互进的“两张皮”现象[4，5]。

本文主要围绕“如何以工程教育为前提，结合社会需求，学院培养目标，专业培养目标，学生实际”展开相关的教学改革与研究。

二、具体的实施步骤

（一）校企联动，赛教融合，构建“三环节六步骤”的面向工程、赛教融合体系

依托本专业现有“现代学徒制班”“订单班”合作企业，从方法、流程、教学等方面进行设计，构建“三环节六步骤”的面向工程、赛教融合体系。融合体系工作流程见图1。

1.精选工程案例。围绕课程所指定的教学目标，组织专业教师走访相关企业，组织行业专家、企业现场技术人员、同行院校教师开展交流，跟踪毕业生进行问卷调查。[6-8]深入了解企业一线使用PLC控制技术所进行的产品生产、维护、设计等生产活动，整理序化所得资料，总结归纳出若干典型工程控制对象。表1为一些典型工程项目及任务。

2.分解赛项案例。技能竞赛赛项吸纳了所在行业发展的前沿技术或发展趋势，将其融入课程教学中，可很大程度上提升学生的应用新技术能力。表2是截取部分三个赛项分析的典型工作和学习任务。

3.以学生为中心，实现差异化分层教学。分析所教学生专业知识的掌握及接受程度，再结合由简单到复杂、由低级到高级的认知规律，分层设计不同要求的项目载体[9，10 ]。表3为不同难易程度的任务。

（二）开展“三进两结合”活动，培养学生创新能力和团队协作能力

组织学生开展“进讲座、进实验室、进课题”活动，聘请校外的企事业单位专家给学生做专题讲座，让学生了解当前的实际和最新的技术前沿，从而开拓学生的思路，激发学生的学习兴趣。鼓励学生充分利用课外时间，多到实验室进行实验，提高他们综合实践应用能力。推荐并鼓励一些优秀学生参与到科研活动中，跟着老师学习如何完成选题、方案，开展研究，锻炼学生创新能力和团队精神[ 11-13 ]。

（三）改善实验环境，转变实训场所管理模式

1.依托“互联网+”智慧管理系统。充分利用互联网+技术，制作了《可编程控制技术》精品资源共享课，蓝墨云移动班课，提供了丰富的视频和教学资源;将PLC设备连入远程局域网，使学生可以远程使用PLC进行基础知识练习，真正做到全天开放设备使用。[ 14，15 ]

2.建设优良的实验教学环境。除了在数量上改善，在配置实验设备时考虑到学生工程应用能力培养，增加变频器、步进电机、模拟量模块、触摸屏、485ADP单元。能完成双容水箱和自动灌装贴标系统任务;新增“自动化生产线”“现代电气控制系统”“工业机器人”设备，既能满足技能竞赛训练需求，又能满足学生创新能力、工程应用能力、团队协助、自主学习能力培养需求。

（四）优化考核方式

将“评结果”改为“评过程”。体现差异化的教学理念，重在考核不同的学生通过自己的学习，活动的成长，包括学习态度、效果，自主学习，创新思维，敢于尝试，团队合作，安全意识，语言表达等方面。即使基础差的同学如果通过学习提高很多，成绩也可获得优秀。

三、改革实践实施效果

（一）校企联动，“面向工程、赛教融合取得奇效”，助力技能大赛

教师团队下企业进行社会实践锻炼，产学研有效融合，教师把在工程实践中掌握的鲜活的第1手资料融入教学当中，做到工学结合，提高了教学质量。

典型案例：教师团队在佛山市南海区科亚机械制造有限公司进行社会实践锻炼期间，与该企业技术人员一起技术攻关，解决了该企业液压拉伸机产品在高速运行时容易发生定位脉冲丢失计数的难题;另外，双方进行了PLC以太网技术应用的交流和探讨。在2017年自动化生产线安装与调试赛项中，新增的PLC以太网技术应用，小项中我校代表队拿满了分（只有3队拿到了分），最后荣获二等奖。

（二）学生能力大幅提升，竞赛屡获佳绩，参与实验设备改造

近五年累计获得：工业机器人技术应用：国三等奖1个、省一等奖1个;现代电气控制系统安装与调试二等奖3个，三等奖3个;自动化生产线安装与调试二等奖1个;挑战杯省一等奖1个，二等奖2个;蓝桥杯-电子类：省二等奖2个，省三等奖5个，学生参与维修电工中级考证设备改造，PLC试验箱制作等活动，大大提高了实际动手能力。

（三）用人单位高度肯定

近三年来，用人单位普遍反映学院毕业生的专业知识扎实、PLC实践技能较强，上手快，有较好的团队意识，部分學生见习期过后，即被提拔到技术岗位和管理岗位，成为企业的技术和管理骨干。

四、结语

通过“三环节六步骤”面向工程、融合体系构建与实践，通过将工程、赛项融合，极大程度提高了学生的学习热情，工程应用能力，实际动手能力，自主学习和创新能力。学生在各类竞赛中屡获佳绩。为职业院校开展赛教融合，PLC教学等方面提供了可借鉴、可复制的方案。

参考文献

[1]中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要[Z].

[2]武交峰.推进《PLC实训》课程改革，提升学生核心就业竞争力[J].自动化与仪器仪表，2017（11）：230-231，234.

[3]单丽清，刘爽.基于工程素质的《PLC技术》课程教学改革[J].南方农机，2019，50（4）：83.

[4]王琰琳，纪利琴，吴姗姗.“以赛代考”考核方式在PLC教学改革中的应用[J].赤峰学院学报（自然科学版），2019，35（2）：166-168.

[5]王辉，陈金阳.基于工程理念PLC课程进行改革探索[J].辽宁高职学报，2018，20（11）：53-55.

[6]胡冬生，彭宽栋，羊荣金，沈孟锋，罗晓晔.面向智能制造的电气控制与PLC应用课程教学改革[J].中国设备工程，2018（19）：192-193.

[7]熊树.工学结合模式下的高校电气控制与PLC课程改革分析[J].教育教学论坛，2018（34）：130-131.

[8]蔡超志，刘家琛.基于项目驱动与校企合作双教学模式的PLC课程教学改革[J].教育现代化，2018，5（19）：43-45.

[9]陈永利，陈亚丽，杨明堂.面向工程能力培养的《PLC控制技术》课程教学方法改革[J].商丘职业技术学院学报，2013，12（5）：72-74.

[10]顾桂梅.加强PLC实践教学改革 培养高素质创新型人才[J].自动化与仪器仪表，2007（2）：73-76.

[11]李君荣，申婷，胡蕾.“三方三维三点”动物类赛项资源教学化体系的构建[J].安徽农学通报，2018，24（24）：131，134.

[12]王燕平.ABB PLC：创新推动智能制造[J].自动化博览，2016（6）：36-37.

[13]杜云，王烨，郝崇清.面向“应用技术”的PLC课程教学改革与实践[J].高教学刊，2018（8）：144-145，148.

[14]姚燕.基于蓝墨云班课的高职信息化教学改革探讨——以《电气控制与PLC应用技术》课程为例[J].开封大学学报，2017，31（3）：63-66.

[15]赵慧娴.专业能力与创新能力双效提高的高职教育课程改革——以《工业过程PLC技术》课程改革为例[J].智库时代，2019（15）：88-89.