基于現(xiàn)代學(xué)徒制的《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程實踐與探索

華濱 龔東軍 陳淑玲

作為工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的核心課程，《PLC技術(shù)應(yīng)用》有著極強(qiáng)的邏輯性、綜合性和應(yīng)用性，對培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力起著較為關(guān)鍵的作用。但是在教學(xué)實施過程中，卻存在著教學(xué)方法單一、教學(xué)內(nèi)容脫離工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場、課程考核形式過于傳統(tǒng)等諸多方面的問題。本文以《PLC技術(shù)應(yīng)用》教學(xué)改革為例，結(jié)合教育部現(xiàn)代學(xué)徒制項目應(yīng)用案例，對存在的問題與改進(jìn)的措施進(jìn)行了深入的剖析。

隨著中國智能制造2025戰(zhàn)略的不斷深入，智能制造與工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才的需求也越來越大。本文以武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院國家現(xiàn)代學(xué)徒制試點工業(yè)機(jī)器人專業(yè)為例，以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，針對《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程開展改革，探索改革具體實施方案。

一、《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

《中國制造2025》明確指明智能制造已成為我國現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)新的發(fā)展方向。與此同時，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、PLC控制技術(shù)以及智能加工技術(shù)都取得了跨越式發(fā)展，PLC控制技術(shù)方面的人才需求也越來越大。這就對高職院校人才培養(yǎng)的質(zhì)量要求越來越高，工業(yè)機(jī)器人專業(yè)發(fā)展也面臨較大的挑戰(zhàn)。根據(jù)廣泛調(diào)研與實地查看，總結(jié)《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)現(xiàn)狀如下。

（一） 教學(xué)設(shè)備陳舊

隨著智能制造領(lǐng)域的不斷發(fā)展，PLC控制器的種類也越來越多，指令系統(tǒng)也越來越復(fù)雜。據(jù)調(diào)研，目前企業(yè)中大都使用西門子1200與1500、三菱Fx3u等系列的PLC控制器，但是還有部分高職院校依然采用西門子200、三菱FX0N、FX0S系列PLC控制器作為教學(xué)設(shè)備，顯然這些教學(xué)設(shè)備已經(jīng)完全與市場應(yīng)用脫節(jié)，無法讓學(xué)生做到學(xué)以致用。而對于職業(yè)院校而言，需要更加注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與實踐技能，需要更加注重學(xué)生的項目實戰(zhàn)經(jīng)驗。所以教學(xué)設(shè)備陳舊會嚴(yán)重制約著《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)質(zhì)量，也會是學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，影響學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。

（二）教學(xué)方法單一

《PLC技術(shù)應(yīng)用》是一門實用性較強(qiáng)的課程，對學(xué)生邏輯思維的要求也很高，要求學(xué)生通過項目獲取編程技能與實戰(zhàn)經(jīng).驗。然而當(dāng)前，依舊有些高職院校教師采用傳統(tǒng)的滿堂灌講授方式，上課僅講授PLC的指令應(yīng)用與梯形圖編程方法，下課讓學(xué)生完成課后練習(xí)題。這種教學(xué)方式，會導(dǎo)致課堂枯燥無味，學(xué)生很容易失去學(xué)習(xí)興趣，再加上PLC指令繁多，學(xué)生也沒有足夠的時間實踐消化，學(xué)習(xí)效果較差。

（三）內(nèi)容考核不夠全面

《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程要求除了掌握基本的理論知識外，還需要擁有較強(qiáng)的實踐操作能力，能解決實際項目問題。在進(jìn)行內(nèi)容考核時，也應(yīng)該同時注重考察學(xué)生的理論知識與實踐技能。然而依然有教師僅僅考察學(xué)生對于理論知識的掌握程度，或者考核理論知識與實踐操作的比例分配不當(dāng)。這樣就難以真正考查學(xué)生掌握知識的實際情況，還限制了學(xué)生綜合能力的發(fā)揮。

二、 PLC技術(shù)應(yīng)用課程改革實施方法

（一） 改善配套教學(xué)設(shè)備

以教育部現(xiàn)代學(xué)徒制試點工業(yè)機(jī)器人專業(yè)為例，武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院聯(lián)合武漢華中數(shù)控股份有限公司建設(shè)了武漢市智能制造公共實訓(xùn)平臺，配套了一大批先進(jìn)的智能制造設(shè)備，包括先進(jìn)智能制造生產(chǎn)線，西門子工業(yè)4.0產(chǎn)線等。集成了大量先進(jìn)的工業(yè)機(jī)器人，PLC控制器與先進(jìn)智能制造機(jī)床等，為學(xué)生打造了先進(jìn)的實習(xí)實訓(xùn)場所。這樣就大力改善了《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程的硬件條件，也為該課程的教學(xué)改革奠定了良好的實踐基礎(chǔ)。本次課程改革所用實訓(xùn)平臺如下圖1所示。

（二） 采用項目教學(xué)法

《PLC技術(shù)應(yīng)用》是一門專業(yè)實踐性很強(qiáng)的課程，要求學(xué)生必須在做中學(xué)，做中悟，自主獲取編程經(jīng)驗。在課堂教學(xué)中，必須設(shè)置合理且難度適中的項目，將基本指令貫穿在其中，這樣才可以保證知識的連貫性，能讓學(xué)生在項目調(diào)試中總結(jié)經(jīng)驗。以圖2所示機(jī)械手自動分揀項目為例，主要包括自動出料、物料識別、物料運輸、自動抓取、智能分揀等模塊。這些模塊可以用到PLC的基本IO指令，定時器指令，步進(jìn)電機(jī)控制指令，通信指令等。教師在介紹基本指令時，分組進(jìn)行小模塊教學(xué)，布置項目任務(wù)，采取任務(wù)驅(qū)動法。這樣既讓學(xué)生掌握了基本知識，又提高了學(xué)生的動手能力，而且還激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（三） 完善考核策略

為了真實有效檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，必須設(shè)置完善的考評環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的《PLC技術(shù)應(yīng)用》課堂考核還是以閉卷考試為主，主要考察學(xué)生重要知識點的掌握程度[3]。然而《PLC技術(shù)應(yīng)用》操作實踐性太強(qiáng)，傳統(tǒng)的課堂考核已經(jīng)無法真實反映學(xué)生知識的掌握程度了。以機(jī)械手自動分揀項目為例，分為實操考核和理論考核兩大部分。實操考核前將學(xué)生分成若干組，保證每位同學(xué)一臺實訓(xùn)設(shè)備?？己藭r，讓每組同學(xué)依次抽簽確定設(shè)備號，獨立完成項目任務(wù)。完成后，還設(shè)置答辯環(huán)節(jié)，根據(jù)完成情況及最終答辯確定實操考核成績。理論考核還是主要考察學(xué)生對基本知識點的掌握，如對PLC控制原理的理解等。最后，將理論考核與實踐考核兩部分按比例加權(quán)得出總成績。這樣考察了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，也如實反映了學(xué)生的實踐技能。

三、總結(jié)

基于現(xiàn)代學(xué)徒制模式的人才培養(yǎng)，需要校企雙方共同投入，讓經(jīng)驗豐富的企業(yè)師傅與典型的教學(xué)案例進(jìn)課堂。在這種培養(yǎng)模式下，配合先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備、有效的教學(xué)方法以及恰當(dāng)?shù)目己瞬呗裕拍芘囵B(yǎng)出滿足企業(yè)需求的高質(zhì)量技能型人才。開展有效的《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程改革，需要配套先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備，基于教學(xué)設(shè)備開展項目式教學(xué)，并將基本指令融入到項目教學(xué)中。這樣，才能真正實現(xiàn)做中學(xué)，做中悟，為學(xué)生未來就業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。

作者單位：武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院