《PLC技术应用与实践》课程工学一体化教学实施探究

王小青

摘 要：PLC 技术应用以电控为基础，集电气自动化专业多门学科为一体的复合型课程，是工业控制方向的核心內容。中职教育一直紧跟社会发展趋势，为社会提供操作性人才空缺。随着PLC在工业控制领域的应用越来越广泛，更多的中职院校开设了对应专业的PLC一体化课程。为让学生更好地掌握PLC技术，笔者结合所从事的PLC实际教学情况，积极探索科学的、符合工学结合要求和学校实际情况的一体化教学模式。

关键词：中职教育 PLC 工学一体化

职业教育的培养目标是工作在岗位一线的技术技能人才，以企业职业岗位的实际需求为依据，从而培养学生的综合职业能力。随着PLC在工业控制领域的应用越来越广泛，更多的中职院校开设了对应专业的PLC一体化课程。为了让学生更好地学习PLC技术，采用工学一体化的教学方法十分必要。PLC是专为工业生产出世的系统，使用范围广泛，对工业生产效率提升具有深远意义。如何才能为让学生更好地掌握PLC技术，笔者在本校机电设备专业学生的PLC技术应用与实践教学中采用了工学一体化教学，取得了较好的教学效果[2]。

1 关于实施工学一体化教学的含义

工学一体化是人社部在全国技工院校推行的培养模式，工学一体化倡导的是“从企业中来，到企业中去”，在教学过程中以典型工作任务为载体，以工作过程为导向，把理论与实践教学、能力与素质培养融为一体，以培养学生的综合工作能力为目标的新的教学模式[3]。笔者认为工学一体化是对于一个学习总体的模式，对于知识积累的过程，有大量的理论知识需要传统教学贯穿，若靠学生自学或老师点拨，容易造成知识点的掌握不完整，笔者认为可以按照工学一体化的教学模式把成系统的理论知识设计为项目中的一个任务，以任务驱动的模式完成理论学习，通过学习活动促进学生学习兴趣，也可以把对应的理论知识设计为学习活动穿插在不同的典型工作任务中分散学习，从而让学生们体会到在整个学习过程中理论学习的重要性，学生对学习目标会有自己的领悟，在一个个递进的项目中逐步主动学习理论取得的知识去解决在工作（学习）任务中遇见的实际问题，从而提高理论知识学习的效率，也保证了项目学习的质量。

2 典型工作任务的选择

工学一体化教学能否有效实施，关键在于是否选择了合适的典型工作任务，在教学前教师要对典型工作任务进行教学设计，并设计对应项目工作页。从众多工作任务的筛选到最后典型性工作任务的确立，教师们需要提前去期企业进行调研，对职业岗位进行知识技能、能力的分析，对企业职业岗位的工作过程建立出工作任务表，把工作任务转化为学习任务，学习任务项目化，对项目教学进行教学方案设计，教学环境布置，任务评价等。

在本次工学一体化的实施过程中，由于典型性工作任务来自企业，由于没有配套教材，学校也没有可以做参考的现成课程，所以整个教学内容确立、教学环节设计、教学环境模拟、工作站设计都由笔者及教研室共同完成设计。设计典型性工作任务时，教师需要编写教案的同时，还需要设计一个供学生使用的配套的工作页。工学一体化教学模式的实际落地过程对于实施一体化的教师本身自己的职业素质素养有更高的要求，需要教师提前到企业进行调研并不断下企业实践，教学过程中需要教师不断的学习，适应当前教学需要。

本次一体化教学通过企业调研，并结合企业作业实际和现有教材分析，循序渐进的设计教学项目，贯穿了电路图识读、GX软件使用、编程指令学习、编程技巧学习等理论知识和实操技能。

3 PLC一体化教学过程中学生的身份转换

职业教育的培养目标是工作在企业岗位一线的技术技能人才，工学一体化倡导的是“从企业中来，到企业中去”，那么就需要学生开始本次课程伊始就及时的转换自己的身份，PLC企业中的设计师、工程师、操作员等，尽可能的贴近企业实际，引导学生融入企业的真实工作环境与岗位要求，从而提高学生职业素养，并创设情境提高学生学习兴趣，激发对PLC技术的学习积极性，故角色转换是实施工学一体化教学的前提。

开学时笔者告诉学生们本学期该课程的身份是一名企业普通的技术员工。每个典型工作任务是班组长下发给技术人员的生产项目，通过各个环节的工作学习后，完成了这些生产任务，通过各环节过程性评价及总结性评价后，才能在年终（期末考核）获得合理的待遇（成绩）。学期初始教师阐述本学期同学们的生产计划，每个典型性工作任务是以企业生产任务单形式下发，让学生感受收到学习任务和工作任务的联系，体会学习任务联系到企业的生产实际，从而时刻提醒学生们拥有“员工”意识，进而通过这一系列的设计引导学生完成观念上从学生到企业员工的身份转换。学生在出社会之前，在学校学习期间就能提前进入了“工作”状态，学习PLC技术应用，提高就业时的职业认同感。

4 PLC技术应用与实践一体化教学过程实施

本次一体化教学打破了传统学科型的教学模式，是“以职业岗位的工作任务（活动）为依据，通过项目与任务的形式培养学生职业能力发展，‘教、学、做一体化训练模式，最后通过任务完成度来考核知识、技能的掌握程度”为基本思路，围绕完成项目工作任务的知识技能需要来选择典型工作任务。从“项目学习与职业能力培养”分析出发，确定职业能力的培养目标。从“书本知识传授”变为“动手能力培养”，打破传统教学模式的框架。以“典型性工作任务”为主线，创设学生当下合理的工作情境，联系学生对应专业的职业技能证书考证的考核内容，培养学生实践动手的能力。

在整个教学实施过程中以模拟企业实际作业现场的工作站为教学现场，工作过程分为项目描述与分析、知识储备、方案设计、工作任务实施与调试、工作总结与评价5步。现以项目八-交通信号灯PLC控制为例，来展现本次一体化教学的实施过程，教学现场照片如图1所示。

4.1 项目描述与分析

本环节是一个项目的认知，能根据工作情境描述正确填写工作单，了解信号灯的工作场景和控制要求，能根据任务要求制订交通灯PLC控制的工作计划。培养学生人交流合作能力、自我学习能力、分析解决问题的能力、信息接受和处理能力。让学生根据工作页的引导，根据信息页查询信息、小组讨论寻找答案，从而完成本项目的认知与计划安排。

4.2 知识储备

本环节培养学生自主学习能力、分析问题及解决问题的能力、信息接受和处理能力，需要同學们通过教师适时适当集中讲解及工作页引导自主学习相结合，掌握完成任务所需的状态转移图的编程基本方法、结构、编程特点，了解状态转移图的不同形式。

4.3 方案设计

本环节需要同学们能根据交通灯的控制要求，完成PLC学习三步曲（Ｉ／Ｏ分配表、外部接线图、交通灯状态转移图）的绘制，制定、展示和决策最佳施工方案，在这个环节中，学生们以分小组讨论的形式，拟定各组设计方案，与此同时教师全程巡回指导。学生分小组上台展示方案，互相讨论改进方案，教师讲解共性问题，最终确定各组三步曲实施方案。

4.4 工作任务实施与调试

此环节根据本小组的设计方案，完成PLC控制的Ｉ／Ｏ分配表、外部接线图、交通灯状态转移图进行的上机操作。根据方案Ｉ／Ｏ分配表和、外部接线图完成安装接线，程序输入，调试程序直至运行结果达到项目的控制要求。任务实施现场如图2，各组完成后报告老师，老师巡回检查各组的调试结果，并对调试有问题的组进行指导修改，检查学生修改结果并调试正确即可。学生在教师检查调试结果无误后将该项目实施的所有资料打包上交。

4.5 工作总结与评价

工作任务实施与调试结束后，同学们按分组情况，选派代表展示本组工作成果，进行自评和互评。教师引导学生对PLC程序编写的一般流程和该项目实施过程中的知识点进行总结归纳，互评结果为优秀的小组上台展示设计方案和程序。引导学生根据自己小组的任务完成情况，分析原因并正确规范的完成工作总结。同时对于学生在本项目中出现的问题，引导学生对其进行分析，提出改进办法和具体措施。教师评价根据学生在整个教学过程的表现进行考核打分（依据各项目考核表）。学生根据6S管理管理工作区域，并总结项目知识和整理资料。

5 合理设计评价方式

评价环节是整个教学过程的重要组成部分，如果评价设计得好，可以达到以评促教、以评促学、以评促改的效果。能引导学生对学习过程的反思，提高对PLC技术学习的积极性。

在这次PLC课程的工学一体化教学过程中，评价过程简单，易于实施。同时在个别环节加上了企业专家评价。企业专家由教研室中相对经验丰富的教师来扮演参与，企业专家评价只在一些比较重要的环节实现。这样能够全方位的从不同角度对学生的学习情况进行考核。

6 在PLC技术应用与实践课程工学一体化教学实施过程中的遇到的问题

在一体化改革的过程中，学校一定会经历教学模式和教学方法的混乱期。在教学活动中，学校希望通过具体的教学活动或教学手段达到一定的效果。但许多学校仍处于混乱状态，部分教师对一体化教学的认识不够深刻。所以学校带领教师群体及时有效的更新一体化教学模式，组织培训培养教师接受与时俱进的教育方法，更有利于提升教学质量。所以确定PLC技术应用与实践课程应用工学一体化的教学模式，有助于学校一体化教学改革，真正达到为企业针对性培育专业人才的效果，更好的做到中职院校的办学宗旨。

同时，学校里很多学生认为理论知识在学习过程中不重要，认为来到中职院校只为就业，重要的是真正提高自己的实践能力。但PLC技术应用与实践课程工学一体化教学的教学目标明确规定了，学生不仅要重视实践能力的培养，也要注意理论知识的提高。PLC 技术应用课程的理论知识体系是许多专家学者通过长时期的研究才建立起的，是专业学习和实践的基础。离开理论知识的学习会使实践过程中出现只是断层导致错误，缺乏理论学习会导致学生不具备整个课程甚至整个行业的大局观。没有理论支撑的实践操作，往往效率十分低下甚至无法完成任务。

而一些企业并不关注学生自身能力和素质的养成，功利性的在乎是否能够尽快进入岗位，完成工作任务。所以，在这种思想的影响下，一些企业为了能够尽快让学生送入工作岗位，经常会只对学生进项短期的培训而就进行工作，而这种培训中往往以实践为主，严重忽略理论知识的重要性。长此以往，这种缺乏理论与实践结合的训练方法，会阻碍学生的未来发展前途，导致未来发展受阻[1]。

7 一体化教学体会

笔者认为在一体化教学的具体实施过程中肯定会遇到很多问题，这就需要教师们具有较好的临场应变能力，同时整个教学环节与过程会运用到一些教学手段和教学理论。这个过程需要教师提前进入企业进行调研，去了解企业的真实工作流程，从而设计符合学生学习进程的典型性工作任务，并设计相应的教学目标，教学方法根据学情分析来制定，最后设计完成一体化教学。

在本次《PLC技术应用与实践》课程的工学一体化教学过程中笔者发现，给予学生时间与鼓励，学生们可以展现出了出乎意料的探索能力。重视学生的自我探索能力可以是完成项目后提出拓展要求，如交通灯在高峰期考虑车流前提下要如何优化等问题，让学生改进项目。即在完成本项目学习任务的情况下，不仅掌握了优化不同要求的状态转移图的编写，确定了优化思路，还可以通过改进项目来创新创作，形成服务思维。在该课程循序渐进的项目内容中，对各个项目都可以设计拓展要求，可以最大限度地去提高学生们的自我探索能力以及创新意识。

8 结束语

通过本次《PLC技术应用与实践》课程的工学一体化教学和实践，通过学生们的考核结果和能力培养上看，在完成了项目的同时同学们获得了相应的知识与技能。技能训练和理论教学有机结合，给予学生适当的引导和鼓励，激发了学生学习热情和探索创新能力，不仅学校安排的教学任务得以完成，同时还为社会与企业培养了更多复合型的技术应用型人才。

本学期《PLC技术应用与实践》工学一体化教学实施下来，学生收获很大，职业素养得到了提升，教师也在教学过程中学习了很多。笔者相信，一体化教学将是我国职业教育发展中重要的一步。

参考文献：

[1]薛礼.PLC技术应用课程工学一体化教学实施方法探析[J].内蒙古煤炭经济，2021，No.324（07）：217-218.DOI：10.13487/j.cnki.imce.019996.

[2]周媛珍.中职PLC课程的工学一体化教学实践[J].职业，2015，No.377（23）：32-33.

[3]陈逗逗.真实性评价在技工院校工学一体化教学中的应用[J].新课程（下），2014，No.321（11）：197.