技能竞赛引领下的高职 PLC及其应用课程改革探讨

陈经文

（三峡电力职业学院 湖北宜昌 443000）

我国是当前世界制造业的中心，也是全世界工业体系发展最完整的国家之一。但长期以来，我国在世界产业链中一直处于下游位置，缺少自主研发、创新能力和自主品牌，这与我国工业发展规模形成了极大的反差。究其原因，首先是由于我国的工业发展起步较晚，技术积累不充分；其次则与我国相对落后的职业教育存在密切关联。本文以PLC 教学为中心，探讨如何利用职业技能竞赛对高职院校PLC 课程进行教学改革。

一、PLC课程的基本特点

PLC 是ProgrammableLogicController（可编程逻辑控制器）的简称，在20 世纪60 年代出现于美国，主要用于工业自动化生产。我国的制造业虽然规模较大，但长期依赖劳动密集型生产模式，技术水平较低，质量和精确性不足。利用PLC 技术推进工业自动化生产，可以极大地提升工业生产效率和精确性、解放劳动力、缓解劳务市场压力、改善经济结构、促进我国的产业升级。工业自动化生产不但是我国现阶段的重点发展目标，也是全世界经济发展的总体趋势。因此，在目前的高职院校中，电气、机电等领域的绝大多数专业都设立了PLC 课程教学[1-3]。

二、高职院校PLC课程存在的问题

PLC 课程的重要性显而易见，但目前高职院校中的PLC 教学情况并不十分理想。其中最明显的问题是教学内容与实际生产需求不匹配，这也是我国职业教育的普遍问题。由于我国的PLC 教学内容大多是直接参考西方发达国家的教学经验，而且目前的教学框架、理念也基本来自西方国家，因此PLC 课程内容也实际上更加接近西方国家的工业生产需求，与我国目前的工业发展状况存在较大差距。

而在教学过程中，部分院校由于经费不足，未能配备充分的教学实验器材，导致学生虽然学会了理论知识，但对于实践操作过程却比较陌生。此外，尽管高职院校本身的性质是职业院校，但在实际教学过程中却一味地模仿本科教育，越来越重视书面知识的测试、轻视实践操作能力的考核。即使部分院校的实验开展情况较好，实验器材与实际生产环境中所用到的器材也仍然存在巨大的差别，因此许多院校选择与企业合作组织学生进行实习。然而，这类实习活动往往只是为企业输送了廉价劳动力，校方对于学生实习过程中的参与度较低，大多数企业自身也不具备足够多的专业技术人员，很难对学生进行完善的实践教学。

三、通过技能竞赛引导PLC课程改革

针对当前PLC 课程存在的问题，我们应当加强PLC 课程的实践性，提升学生处理实际问题的能力，促进课程内容与生产实践相结合。西方发达国家中，德国、瑞士、荷兰等国的制造业发展水平较强，其职业教育水平也位居世界前列。这些国家的职业教育直接服务于实际生产需求，让学生直接接触到生产过程中的实际问题，并要求学生根据所学的知识，自行分析问题、提出工作计划、按计划完成工作任务，最后进行总结、反馈、评价。通过对实际问题的解决与反馈，学生最终能够具备较强的职业素养，可以顺利进入工作岗位，成为专业技术人才。

与西方发达国家相比，我国的工业自动化水平仍然较低，缺乏足够的企业自动化生产环境供学生进行学习，课堂教学与实际生产环境存在较大的落差。脱离实际生产环境，就无法取得良好的教学效果；而一味地迎合当前的实际生产环境，又不能适应我国的快速发展需求。经过研究发现，在PLC 课堂教学中引入技能竞赛相关的内容，可以最大限度地提升PLC 课程的质量，使其兼具实践性和前瞻性。

近年来，各地区开始定期举办PLC 技能竞赛，竞赛的形式一般是提出具体的生产线控制要求，让学生利用电子设备编写程序、搭建自动化生产线以实现生产需求。PLC 技能竞赛为学生提供了接触实际生产问题的良好机会，因此在PLC 教学中，可以更多地利用技能竞赛的形式，提出实践性问题，引导学生将课堂上所学的知识用于实践，为日后的实际工作打下基础。

一条完整的自动化生产线需要包含进料、加工、组装、分拣四个不同环节。自动化生产线中的各个环节以及传送装置中，都需要设置PLC 程序，各个PLC 程序之间还要布置总线将其连通。除此之外，各个环节中的硬件组装、调试过程也是必不可少的。在PLC 教学时，教师可以按照实际生产线的模式，循序渐进地对各个环节中的软件和硬件知识进行讲解。在教学初期，教师可以选择几个PLC 技能竞赛中的实例进行详细讲解。当学生掌握了各个环节的软、硬件知识后，就可以直接在课堂上设置题目，将学生分为几个小组，每组分别根据题目要求讨论出一套设计方案，由小组成员合作按照方案组装自动化生产线。最后，再由教师对各小组的设计成果进行评价，总结其中存在的问题。

到后期，教师还可以直接在课堂上组织PLC 技能竞赛，激励学生发挥自己的知识和创造能力，主动动手操作，提升专业水平，为将来的实际生产工作打下基础。

四、PLC课程改革的要点

技能竞赛引领PLC 课程改革不仅仅是在形式上改变PLC课程的内容，更重要的是要吸取技能竞赛中体现的职业素养和问题意识。21 世纪的技术变革将比以往的任何时代都更加剧烈，人们必须不断学习、突破自我，才能够适应未来的生产工作需求。21 世纪的头20 年，网络改变了人们的生活方式；在下一个20 年，人工智能和自动化又会继续改变企业的生产方式。PLC 教学改革既是为了适应时代发展的需要，也是为了培养学生的实际工作能力，让学生能够更好地适应未来的工作需求。

要培养学生的实际工作能力，就应当让学生了解实际的工业生产需求，带领学生解决实际生产问题。技能竞赛引领下的PLC 课程改革，从本质上看就是根据实际问题引出教学内容，通过工作任务驱动学生吸取知识、发现知识、分析问题、最终解决问题。因此，在课堂教学中，教师应当充分利用好各类实践问题，最大限度地发挥其教学价值。

PLC 教学改革还应当注重培养学生的综合能力，例如在分组合作教学时，教师一般都会做到均匀分配，让每个小组中都具备不同方面能力较强的学生。但长此以往，学生往往会安于现状，每次进行组装任务时，都选择参与自己较为擅长的环节，对生产线中的其他环节反而越来越生疏。为了避免出现这类问题，教师可以定期对小组进行重新分配，尽可能让学生体验到不同环节的程序设计和组装操作方法。

无论是分组合作完成任务还是个人完成任务，教师都应当与学生一同做好课后评价总结，既要肯定学生的进步与成果，又要找到不足之处，敦促学生不断进步，提升自己的职业技能水平。

五、结束语

PLC 课程的重要性显而易见，但目前高职院校中的PLC 教学情况并不十分理想，其中最明显的问题是教学内容与实际生产需求不匹配。经过研究发现，在PLC 课堂教学中引入技能竞赛相关的内容，可以最大限度地提升PLC 课程的质量，使其兼具实践性和前瞻性。一条完整的自动化生产线需要包含进料、加工、组装、分拣四个不同环节以及各环节之间的输送装置。各环节和装置中都需要设置PLC 程序，并配备相应的硬件。在PLC 教学时，教师可以按照实际生产线的模式，选择几个PLC技能竞赛中的实例，循序渐进地对各个环节中的软件和硬件知识进行讲解。到后期，则由学生独立设计组装方案、自行完成自动化生产线组装，为将来的实际工作打下基础。