基于職業崗位要求的機床控制與PLC課程教學實踐

摘 要：機床控制與PLC課程是數控機床裝配與維修、機電一體化（機械設備裝配與自動控制）專業群的一門主干課程。本文結合學院的實際情況和課程特點，提出基于職業崗位要求的教學模式改革與實踐，對課程目標、前導后續課程的關系、課程實施等進行了介紹與探討，為技師學院相關課程教學模式的改革提供了借鑒。

關鍵詞：職業崗位 機床控制與PLC 課程實施 能力培養

機床控制與PLC課程是無錫技師學院數控機床裝配與維修、機電一體化（機械設備裝配與自動控制）專業群的一門理論性、系統性、實踐性和專業性較強的主干課程，其依據上述專業的人才培養目標和崗位群的任職要求而設置的，主要學習內容為機床電氣控制與PLC應用技術的基本知識與操作技能。課程采用校企合作方式教學，是集機床電氣控制技術的基本知識與基本操作應用技能的一體化教學課程。

一、課程目標

通過機床控制與PLC課程的學習，使學生熟悉常用金屬切削設備電氣控制系統的基本構成，掌握一般金屬切削設備電氣控制系統的基本原理和分析方法，能夠正確選擇和應用電氣元器件，具有機電設備的常見電氣故障檢測和維修的能力，并具有初步的電氣控制線路安裝、調試能力和可編程控制器應用系統的基本編程、安裝、調試能力，為后續課程的學習打下堅實的基礎；使學生具有良好的學習能力、適應能力、創新能力；具有良好的誠信品質和責任意識，為學生就業奠定基礎。具體表現在以下三個方面。

1.專業能力目標

（1）了解CA6140車床、X6132銑床、T68臥式鏜床、經濟型數控車床的結構組成、傳動路線、加工的工藝特點與用途。

（2）熟悉上述機床的主要技術參數、操縱系統。

（3）能夠簡單操縱上述機床進行最基本的粗加工。

（4）能夠做好上述機床的基本維護與保養工作。

（5）熟悉企業典型金屬切削機床電氣控制系統所用低壓電器的結構、原理、用途、文字和圖形符號，能正確選用和維護接觸器、繼電器等常用低壓電器，能夠測繪典型金屬切削機床電氣控制系統原理圖。

（6）掌握典型金屬切削機床電氣控制系統啟動、調速、制動等電氣控制線路的分析方法，掌握查找典型金屬切削機床電氣控制系統常見故障的一般步驟和方法。

（7）熟悉機床維修的一般要求、常見電氣裝置的檢修質量標準，能夠做好維護保養工作。

（8）了解PLC結構組成、原理、特點，熟悉三菱PLC內部器件、PLC基本指令、步進指令的用法，能根據簡單控制要求合理分配I/O、設計程序、對控制系統進行調試運行。

（9）熟悉經濟型數控車床的最常用的指令，能夠看懂經濟型數控車床的數控加工程序。

（10）了解經濟型數控系統的結構組成、原理、特點，能夠測繪經濟型數控車床電氣控制系統結構圖，掌握查找經濟型數控車床電氣控制系統的常見故障點的一般步驟和方法。

2.方法能力目標

（1）通過觀察、模仿、操作、交流、思索，掌握發現問題、分析問題和解決問題的方法。

（2）通過小組學習和討論，培養學生的交流溝通能力及與人共處能力。

（3）具有簡單綜合運用知識與技術、從事一定復雜程度的技能工作能力。

（4）具有一定獲取、分析、歸納、交流、使用信息的能力。

（5）具有一定自學能力、理解能力與表達能力。

3.社會能力目標

（1）具有良好的職業道德和愛崗敬業精神。

（2）具有團隊意識及妥善處理人際關系的能力。

（3）具有溝通與交流能力。

（4）具有適應新環境能力、安全操作意識與信息處理能力。

（5）具有良好的誠信品質和責任意識。

（6）通過任務的設定、驅動，培養學生善于觀察、勤于動腦、長于動手的良好學習習慣。

（7）培養學生遇到問題會思考、會分析、會總結的綜合素質能力。

（8）增強學生的自主學習、不斷探究、勇于創新的意識與能力。

二、與前導、后續課程的關系

作為一門技術應用型的專業必修課，教學對象是已完成機械制圖與CAD、電工基本技能、鉗工基本技能、機械技術基礎等專業基礎課學習的學生，后續將學習數控機床機械裝調、數控機床電氣裝調、數控機床操作與維修、機械設備裝配調試、機械設備維修等專業課程。

三、課程實施

機床控制與PLC課程特性：電氣控制的機床動作現象直觀，但相關概念抽象；電氣控制線路抽象難懂，學生一般難于理解電氣控制工作原理。電氣技術發展迅速，不斷向機械等領域滲透，機電一體化，知識的覆蓋面寬，機、電、液、氣技術結合，在課程教學中培養學生學習新技術的能力尤其重要。課程的系統性、理論性、實踐性強，與生產實際聯系緊密。

課程建設組成員根據機械制造行業企業發展的職業崗位需求，緊密和南京第二機床廠、南通科技、威孚集團、一汽錫柴、無錫機床廠等知名企業深度合作，進行課程內容設計、教材編寫、教學模式設計、實施方案設計和評價體系設計，構建基于工作過程的一體化學習領域課程模式。課程教學采用職業崗位要求的“一體化”教學模式，通過機床加工操作、電氣控制線路測繪、電氣控制線路故障排除等實際操作將抽象知識直觀化，提高教學效果；通過理論知識與實踐內容深度結合，讓教、學、做一體化；通過分組合作訓練，培養學生的交流溝通能力及與人共處能力等關鍵能力。

1.以崗位職業能力培養為目標設計開發課程內容

針對學生的特點、課程性質和作用，學院成立了由有長期企業工作經歷且從事本課程教學的老師、相關課程教學的老師、行業企業的機床維修人員組成的課程開發與改革小組，通過用人單位調研、職業崗位所應具備能力確定、專業課程體系分析，調整制定本課程的學習目標、完成任務所需學習的內容及參考學時。

在課程內容的選取和組織上，學院堅持以職業崗位綜合能力的培養為主線，體現“知識為基礎，能力為目標”的指導思想，經過調研綜合分析各崗位能力和職業素質要求，確定課程教學內容選取CA6140車床電氣控制故障的檢修、X6132銑床電氣控制故障的檢修、T68臥式鏜床的PLC改造、四機械手PLC控制系統裝調、經濟型數控車床電氣控制故障的檢修等五個學習情景。五個學習情景的學習任務和學習內容安排如右圖所示，其包含了當今制造業中所用常見的機床電氣控制技術。

2.課程教學設計面向實際工作過程

每一個學習任務都是一個完整的工作過程，課程教學設計以工作過程為參照系，從職業崗位的技術項目入手，引出相應的“任務引入-知識學習-示范操作-技能實訓-檢驗評價-鞏固提高”六個環節的課程教學改革及課程內容設計流程，將理論與實踐教學內容深度融合，教、學、做密切結合，全面培養學生的職業能力和職業素養。

3.課程實施面向校企共建

機床控制與PLC課程的實施由學校和企業共同完成。企業現場技術人員和學校“雙師型”教師以職業技能、職業素質、企業要求三維合一共同構建課程內容體系，學校“雙師型”教師為主、企業工程師為輔實施教學。學院采用企業聯合編寫打破傳統學科體系知識結構、基于工作過程的教材，以仿真企業環境的校內實訓車間、校外企業實訓基地為雙元化的教學活動場所，變學習過程為工作過程，從而有效地培養學生的技術應用能力、學習方法能力和社會工作能力，充分體現出課程職業性、實踐性和開放性的特點。

4.課程評價面向“三位一體”

全面改革課程考核方法，學院采取將平時學習態度、課堂表現、單元項目考核、綜合考試相結合，實施過程與結果考核的結合，注重學生崗位技能的掌握、專業知識的綜合運用、綜合素質的提高，集“素質、技能、知識”于一體的綜合性評價方法。

通過幾年的教學實踐，學院設計的這種基于職業崗位要求的課程教學模式，激發了學生的學習積極性、主動性和創造性，真正做到了“以學生為主體、以學生為中心”，學生的職業能力得到了加強與提高，受到學生歡迎與企業的認可，課程建設成為無錫市職業教育的精品課程。課程改革與建設是長期而艱巨的任務。在今后的工作中，筆者學院將以創建“國家示范校”為契機，進一步更新教學理念，通過加強科研與教學的緊密結合，推動教學和學術水平的提高，為學生提供更好的優質教學資源，不斷提高教育教學質量。

參考文獻：

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