“1+X”证书制度背景下高职PLC实训课程改革研究*
2023-01-31张丽萍张安洁
张丽萍 张安洁
台州职业技术学院 机电工程学院 浙江 台州 318000
引言
在国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》中提出了一系列新目标和新要求,明确从2019年开始在职业院校、应用型本科高校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”即1+X证书制度试点工作。该试点工作先从建筑工程技术等五大领域的证书开始,计划于2021年以后在总结推广试点经验的基础上逐步在更多职业技能领域,在全国范围内实施“1+X”证书制度,到2022年打造一批优秀职业教育培训评价组织。教育部等四部门印发《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》,鼓励学校积极参与1+X证书制度试点,落实职业院校学历教育和培训并举并重的法定职责,坚持学历教育与职业培训相结合,促进书证融通,将职业技能等级标准有关内容及要求有机融入专业课程教学,优化专业人才培养方案[1-2]。
“1+X”证书制度已经成为新时代国家职业教育改革的核心工作,在这样的背景下,相关院校和专业不断探索教师、教材、教法方面的改革,推进“1”和“X”的有机衔接。因为X证书从社会需求和企业岗位需求出发,因此“1+X”证书制度背景下所培养的学生不仅能够具有良好的职业素质,还能够更加灵活的运用理论知识,能掌握全面的工程技术,进而推动学生的全面发展[3]。
1 PLC实训课程现状
可编程逻辑控制器(简称PLC)课程是机电一体化技术、工业机器人、电气自动化技术等专业的教学核心课程。在智能制造行业,PLC是重要的技术之一,是机电设备自动化的控制中心,利用PLC与外部设备之间连接,通过PLC编程技术,实现PLC对机电设备各种功能的控制。因此掌握PLC是从事机电一体化设备的应用与维护的重要工具,在机电一体化技术中具有重要地位,PLC编程与调试也是机器人应用技术的一个重要技术方向。该课程的后续课程有《运动控制系统的安装与调试》、《工业机器人技术应用》等。
PLC课程的理论知识都集中在PLC指令、程序设计等内容上,PLC实训课程作为PLC课程的延伸和综合训练,主要内容是综合PLC指令实现项目设计,学生普遍感觉学习起来枯燥、难度大,如果学生在理论知识点后不能及时理解、应用,更会加大实训课程的学习难度,也会使他们失去学习的兴趣[4]。高职学生比较突出的特点在于理论基础较为薄弱,不能够长时间集中注意力,思维比较活跃,个性较强等[5],我们的实训课程普遍采用讲练结合,分组合作,动画演示等方法,但教学效果一直差强人意,翻转课堂、对分课堂、慕课的切入也未能解决教学当下的核心问题:学生不想学。复杂的学情下,只能不断探索,不断进行教学改革研究和实践,寻求能够提高教学效果的有效途径。
课程评价方面,传统PLC实训课程教学评价方式单一,主要以过程性考核为主,以台州职业技术学院(以下简称我院)机电一体化技术专业为例,PLC实训课程以项目式教学为主,课程改革前,课程成绩由平时成绩、项目成绩、实训报告综合而得,项目实施过程中以小组为单位计分,能够在现有条件下按时完成教学任务,但学生无法在课程中投入更多的激情,小组成员参与度不同使两级化效果越来越明显[6],项目主要采用模块化实验板,用指示灯代表PLC输出结果,学生完成课程项目最主要的收获在与熟悉编程指令和软件操作,不了解系统硬件连接,走上工作岗位遇到故障不会解决,导致人才培养与企业人才需求相脱节。
2 职业技能等级标准
2021年4月,“1+X”证书制度试点的第四批职业技能等级证书发布了“可编程控制器系统应用编程”职业技能等级证书标准,由无锡信捷电气股份有限公司制定,全国多所院校、企业、研究院联合起草,适用于中等职业学校、高等职业学校、应用型本科学校,分为初级、中级和高级。3个级别职业技能等级对安全操作、主要内容及可以从事的岗位工作都有明确要求,适用于相关工作岗位聘用参考。
“1+X”背景下,以可编程控制器系统应用编程职业技能等级证书为抓手,以“证”促学的项目式教学,成为重新探索PLC实训课程改革的新课题。学生在学习中不仅收获的是职业能力,学生在努力学习过程中,还能获得一个技能考核的证书,对于激发学生学习兴趣有很大帮助。
3 课证融通课程改革
3.1 调整课程标准
高职学生就业区域集中[7],台州作为长三角地区先进制造业基地,机电领域技术人才需求量较大,从企业需求出发,经过走访和调研发现,单一学科不再满足现代企业需求,企业实际岗位能力要求综合素质良好的专业人员,我们的教学必须紧跟行业和企业需求,打破学科界限,不再局限于一门课程内容的教学,结合可编程控制器系统应用编程职业技能等级标准,对接机电一体化技术应用人员职业标准,调整PLC实训课程标准。对于实训课程这种实践性较强的课程,在实践操作的过程中,更有助于综合素质的提升,因此,课程标准中专业知识点不仅关注基本编程指令和软件使用,还需要具备分析、设计机电设备PLC控制程序的能力,强调控制回路的硬件连接,故障诊断及排除,增加了变频器、伺服电机、步进电机与PLC之间的连接和组态方面的要求,紧跟产业发展,解决高职人才培养与企业人才需求相脱节的问题。
3.2 选取优质教材
教材是教学的载体和主要依据,尤其在高职院校的教学活动中,教材的选取十分重要。通常PLC实训课程与PLC理论课程选用同一本教材,教材中除了基本编程指令和软件使用方面知识外,内容还需要涵盖变频器、伺服电机、步进电机等产品的应用,以项目化模式呈现,能够指导学生完成实操,根据企业人才需求和企业实际项目,进行教材更新。
3.3 重构课程任务
传统PLC实训课程以项目为载体,掌握PLC编程知识与技能,项目包括4人抢答器控制、装配流水线控制、自动送料系统控制等,因为输出用指示灯代替,所以教学重点在于指令编程。基于调整后的课程标准,单纯PLC编程方面的教学内容不能满足新课程标准要求,需要对PLC实训课程项目内容进行重构。实训课程同样以项目为载体,项目任务的选择遵循认知规律,以“够用、实用”为原则,在培养学生实践动手能力的同时,提高学生综合素质。在“1+X”证书制度背景下[8],参考可编程控制器系统应用编程职业技能等级工作领域和工作任务,除了PLC编程项目外,在工业视觉系统、独立轴的运动控制、简单过程控制等方面选取实践项目,将课程教学和X证书有机结合,也能够为后续X证书考取打下基础。重构后PLC实训课程教学内容设计见表1。
表1 PLC实训课程内容设计
课程改革中重要的一环是教学资源及时上传到学习平台,借助网络为学生提供一个开放性的学习平台,有了线上资源配合,能够帮助学生实现课前、课中、课后的“学习自由”。以我院机电一体化技术专业的课程教学为例,借助学习通建立课程平台,提前将实训项目涉及的理论知识点PPT和讲课视频向全员开放,供随时查看,教学中引入抢答、主题讨论、随堂练习等多种形式引导学生参与项目,每个项目的要求和操作视频在项目实操前开放,完成项目后小组为单位上传运行视频,遇到问题填写记录,目前由于学习平台此项功能不完善,记录以纸质为主,小组讨论分析问题,列出自己不懂或解决不了的问题,讨论时可以求助别人。
3.4 优化考核方法
在课程考核中,线上自主学习、线下项目实操、讨论与思考情况都应该按比例纳入课程考核指标,而不是以项目完成作为实践教学考核的唯一内容,这样的考核方法导致快速完成项目的同学没事做,遇到问题不知道是什么原因;没有完成项目的同学只好放弃,项目失败不关心是什么原因,学生综合素质无法提升。同样以我院机电一体化技术专业课程为例,考核以过程性考核为主,但考核指标更多元化,我院考核评价指标和占比包括签到10%、课程视频观看10%、章节学习次数10%、课堂互动10%、作业20%、项目40%,其中课堂互动成绩包括参与讨论、问卷、抢答等情况,教师可以根据学生回答情况额外加分,项目成绩包括项目运行情况和项目记录情况,注重项目的过程性考核,引导学生参与项目研究和回顾,思考每一个项目成功或失败的关键点,经过我院18级和19级机电一体化技术专业普高班学生教学实践发现,课程改革后学生成绩最高分与课改前相差不大,但班级平均分有大幅提高。
4 结束语
课程改革除了从课程标准、教学内容、考核方法方面设计外,还需要更多的探索和实践,比如教学方法和教材改革、教学资源和师资队伍建设等,随着时代的进步,行业和企业的发展,课程必将不断进行改革以达到教学目标。现阶段1+X证书制度背景下,伴随职业技能等级证书试点工作的开展,本文分析传统PLC实训课程教学存在的现状,结合可编程控制器系统应用编程职业技能等级工作任务和要求,开展课证融通以提高学生的项目参与度,增强学习兴趣,寻求课程改革的新思路。