中高职衔接背景下机电一体化技术专业课程建设研究**——以“PLC技术及应用”课程为例

谢 聪 ，王 拓 ，谭佳宇 ，樊松青 ，张若钢

（湖南国防工业职业技术学院，湖南 湘潭 411207）

近年来，中高职衔接为服务区域经济和适应产业发展的高素质复合型技能人才的培养形成了有力的支撑，而中高职衔接的关键在于专业课程内容的衔接，关系着中高职衔接的成败[1]。基于此，课题组以“PLC技术及应用”课程为例，对中职和高职机电一体化技术专业课程实现内容衔接，有效地促进了职业教育的发展，培养了学生的创新能力和职业素养[2]。学历衔接是中高职衔接的形式，课程内容衔接才是深层次衔接。

1 中高职衔接机电一体化技术专业课程研究的实践思路

1.1 统筹规划，制定合理科学的人才培养目标

结合市场调研，根据机电一体化技术专业人才面向的职业岗位需求，有效区分中高职职业教育，设计制定中职和高职的人才培养方案。专业课程要结合理论和技能操作相结合，制定人才培养方案的过程中，要注重对学生创新能力和操作技能的培养，帮助学生养成良好的职业素养[3]。

1.2 制定中高职内容衔接的课程标准

目前，中职和高职存在课程内容重复严重，层次区分不够明显，造成这种现象的主要原因是，高职院校的课程内容主要是针对普高升入的学生，并没有针对从中职到高职的学生设计专门的课程标准，从而导致课程都是从基础知识开始，难免会造成课程内容的重合。需要联合中职和高职共同制定课程标准，贯穿于中职和高职的课程体系，课程内容模块化，对接智能制造企业复合型高素质技能人才岗位的需求，加强校企合作，以企业项目为真实载体，对课程内容进行解构、重构，从而实现课程标准的有机衔接[4]。

1.3 建设和改革课程考核体系

对相关的课程要制定相应的考核体系，通过建立技能递增、课证通融的考核评价体系，课程采用理论和实践相结合的一体化课程衔接模式。只有这样，才能实现中职教学体系自身的完整性，保证中职学生在中职毕业后能适应地方经济就业的基本要求，实施模块化课程教学，保证中高职课程的衔接，更加适应了人才培养的需求[5-7]。

2 “PLC技术及应用”课程中高职衔接内容的具体设计

根据行业和企业的实际情况，制定中职和高职相衔接的课程内容，进行具体的课程内容的设计，实施模块化课程教学，具体设计内容如下。

2.1 中职阶段“PLC技术及应用”课程内容设计

中职阶段的“PLC技术及应用”课程主要培养学生对PLC的基本编程及基本操作，培养学生的基本编程技能，项目具体设计如下。

2.1.1 项目一：PLC基础知识

任务1：认识PLC。了解PLC的应用及发展，了解PLC的分类、主要特点及工作原理，掌握PLC控制系统的基本结构及组成。

任务2：PLC的输入/输出单元及安装接线。掌握PLC输入/输出单元的结构及基本组成，掌握FX2N系列PLC的安装及接线。

任务3：三菱PLC的GX-Developer编程软件的安装和使用。理解GX-Developer编程软件的主要功能，掌握GX-Developer编程软件的使用，并能实现对三菱PLC编程的编写及下载。

2.1.2 项目二：PLC基本指令的运用

任务1：三相异步电动机的点动运行。会描述三相异步电动机点动运行的继电器-接触器控制工作原理，会利用实训设备完成三相异步电动机点动运行控制电路PLC控制的安装、编程、调试和运行，会判断并排除电路故障[8]。

任务2：三相异步电动机的连续运行。会描述三相异步电动机连续运行的继电器-接触器控制和PLC控制的工作过程，掌握三菱PLC的软元件之辅助继电器及触头串、并联指令和置位复位指令。

任务3：三相异步电动机的正反转控制。会描述三相异步电动机正、反转运行的继电器-接触器控制和PLC控制的工作过程，掌握三菱PLC的电路块连接指令和多重输出指令，会利用所学指令编写PLC程序。

任务4：两台电动机的顺序启动、逆序停止控制。会描述两台电动机顺序启动、逆序停止运行的继电器-接触器控制和PLC控制的工作过程，会利用所学指令实现对两台电动机的顺序启动、逆序停止控制的PLC编程[9]。

2.1.3 项目三：步进指令的编程及方法

任务1：彩灯循环点亮控制。会正确描述彩灯循环点亮运行PLC控制的工作过程，会运用实训设备完成彩灯循环点亮运行PLC控制电路的安装、编程调试和运行。

任务2：十字路口交通灯运行控制。掌握状态继电器S的使用，理解步进指令的运用及编程操作，能完成十字路口交通灯运行PLC控制电路的安装、编程、调试和运行，会判断并排除电路故障[10]。

任务3：工作台自动往返控制。会分析工作台自动往返循环的运行原理，能实现对基于状态继电器的工作台自动往返的PLC 控制线路的安装、程序的编写、调试及运行。

任务4：运料小车自动循环控制。掌握运料小车自动循环的PLC控制，会正确实现编程及调试。

2.1.4 项目四：功能指令的应用

任务1：信号灯闪光频率控制。会描述信号闪光频率变化PLC控制的工作过程，掌握传送类指令（MOV、CML）的运用，会利用实训设备完成信号灯闪光频率变化PLC控制电路的安装、编程、调试和运行，会判断并排除电路故障。

任务2：音乐喷泉控制。掌握利用传送类指令、比较类指令、定时器和计数器等进行综合编程的方法，掌握音乐喷泉PLC控制电路的安装、编程、调试和运行，会判断并排除电路故障。

任务3：九秒倒计时钟掌握算术与逻辑运算指令（ADD、SUB、MUL、DIV等）的运用，掌握七段码译码指令SEGD的运用，会综合运用所学功能指令编写程序。

任务4：装配流水线控制。掌握循环移位指令（ROR、ROL）和条件跳转指令CJ的运用，掌握装配流水线控制系统的安装、编程、调试和运行，会判断并排除电路故障。

2.2 高职阶段“PLC技术及应用”课程内容设计

高职阶段的“PLC技术及应用”课程的教学，主要培养学生的专业技能和职业素养，在教学设计上，内容更加深入，教学更加发挥学生的主动性和创造性，培养学生的创新意识[11-12]。依托实验实训室PLC教学设备，进行课程内容的设计，具体如下。

2.2.1 项目一：PLC的基本指令运用

任务1：三相异步电动机点动运行PLC控制。掌握PLC的组成及基本工作原理，掌握PLC点动运行控制的编程及操作。

任务2：三相异步电动机连续运行PLC控制。掌握连续运行控制的原理，掌握PLC控制连续运行的编程及操作。

任务3：三相异步电动机正反转运行PLC控制。掌握三相异步电动机的正反转运行PLC控制的常用指令及编程操作。

任务4：两台电动机顺序启动、逆序停止PLC控制。掌握三相异步电动机的PLC控制顺序启动、逆序停止的常用指令编程及操作。

任务5：三相异步电动机的Y-△降压启动PLC控制。掌握三相异步电动机的Y-△降压启动控制的基本工作原理及PLC编程操作。

2.2.2 项目二：PLC控制的顺序控制设计

任务1：单序列设计-小车往返控制。了解单序列设计基本概念及方法，理解PLC控制小车往返的梯形图设计。

任务2：选择序列设计-自动门控制。掌握选择序列设计基本概念及方法，理解自动门控制的梯形图设计及操作。

任务3：并列序列设计-按钮式人行横道交通灯控制。掌握并列序列设计基本概念及方法，理解PLC控制按钮式人行横道交通灯的编程及接线操作。

任务4：综合运用-组合钻床控制。掌握组合钻床的运行控制原理及PLC控制过程，正确实现对组合钻床的PLC编程、接线操作及调试。

2.2.3 项目三：PLC控制的功能指令应用

任务1：MOV移动指令-星三角降压启动。掌握Y-Δ降压启动控制三步骤，理解PLC控制Y-Δ降压启动的梯形图分析及设计。

任务2：CMP比较指令-简易密码锁控制。理解PLC控制简易密码锁的梯形图设计。

任务3：ADD、SUB、MUL、DIV加减乘除指令-算术运算。理解PLC控制算术运算的梯形图设计。

任务4：=、＜、＞、》、《比较指令-简易定时报时器。掌握PLC控制简易定时报时器的梯形图设计。

任务5：ROR、ROL循环移动指令-彩虹灯控制。掌握PLC控制彩虹灯控制ROR、ROL指令的用途及格式与梯形图的设计和操作。

2.2.4 项目四：PLC与变频器

任务1：变频器控制电动机的正、反转运行。会利用实训设备完成变频器控制电动机正、反转电路的安装、变频器参数设定、调试和运行等，会判断并排除电路故障。

任务2：基于PLC的变频器外部端子的电动机正、反转控制。会利用实训设备完成基于PLC的变频器外部端子电动机正、反转电路的安装，变频器参数设定、调试和运行等，会判断并排除电路故障[12]。

2.2.5 项目五：典型生产机械电气控制线路的PLC改造

任务1：CA6140卧式车床电气控制系统PLC改造。会描述CA6140卧式车床运行的继电器-接触器控制和PLC控制的工作过程，掌握CA6140卧式车床PLC改造的编程及操作。

任务2：M7120型平面磨床电气控制系统PLC改造。掌握M7120型平面磨床电气控制系统的基本原理及PLC改造梯形图设计与操作。

任务3：X62W型铣床电气控制系统PLC改造。掌握X62W型铣床电气控制系统的基本原理及PLC改造梯形图的设计与操作。

任务4：Z3040型摇臂钻床电气控制系统的PLC改造。会分析Z3040型摇臂钻床电气控制系统的基本工作原理，掌握Z3040型摇臂钻床运行的PLC 控制过程。

3 总结

课程内容衔接是中高职衔接教育的逻辑起点，对接智能制造企业的岗位需求，对中职和高职课程体系进行深刻的分析与构建，建立适应岗位能力目标的中职和高职的课程标准。结合“PLC技术及应用”课程的特点。从现实化的产业技术知识出发，解构、重构课程教学内容，实现中职和高职课程内容的深度融合衔接，真正实现对职业教育能力培养现实化，在机电一体化技术专业技能竞赛中凸显出中高职衔接学生的优势，实现了中高职教育人才培养模式的改革和创新。