一體化教學在工業控制項目中的應用

蘇劍策

摘 要：本文以工業控制項目為研究對象，結合備戰43屆技能大賽的過程和工業控制項目的特點，闡述了在日常訓練中一體化教學的應用及步驟。

關鍵詞：世界技能大賽 工業控制 一體化教學

工業控制項目是世界大賽的傳統項目，主要包含電氣設備安裝和自動化元件安裝兩部分。在日常訓練過程中，采用何種教法，如何更快地提高學生的專業技能和理論水平，使其快速達到競賽水平，是擺在教練團隊面前的問題。

一、工業控制項目的內容

工業控制項目覆蓋電器維修、機電一體化和自動化控制三個專業相關內容。大賽內容主要有電氣設備、氣動元件、傳感器元件、自動化設備和控制中心的安裝與調試，設計電路和調整相關參數，編寫PLC和觸摸屏的控制程序，接觸器—繼電器控制系統的故障排除等。

二、工業控制項目的技術能力要求

工業控制現在要求愈來愈傾向于自動化安裝，包括電氣安裝和機電一體化的組合，涵蓋元器件制造的自動化安裝。大賽要求參賽選手完整地完成一個工業控制項目的安裝、調試和軟件程序的編寫。工業控制項目主要考察參賽選手六項基本能力：健康與安全、電路設計和電路修改、自動化控制面板/中心構建、現場安裝、測試項目的自動化設備編程、故障查找。

三、工業控制項目中一體化教學的應用

1.一體化教學過程的實施

根據工業控制項目的技能需求和新知識、新技術、新工藝的發展特點，完善課程標準，更新課程內容，實施一體化課程教學，促進課程標準、教學要求、教學過程與世界先進標準對接，不斷創新技能人才培養模式，切實提高技能人才培養質量。

2.教練團隊的組成及任務

學院聘請國內知名專家，西門子公司高級工程師，臺灣世賽裁判擔任專家團隊，結合專業理論能力、操作能力、科研成果等方面，組建學院專業帶頭人、骨干教師和企業高級技師為主體的教練團隊。

教練團隊和專家團隊結合上幾屆世賽題目或工廠中某部分流程提取一體化工作任務，編寫一體化教材、授課計劃、工作頁，參考世賽評分標準制定考核評價標準。教練組根據制定的典型工作任務，結合可編程控制器技術、安全用電、電力拖動控制線路、變頻技術及應用等電氣專業課程，開發工業控制項目一體化教材。主要為了突出以學生為中心、以典型工作任務為載體，體現學生的自主學習能力和獨立解決問題能力的培養，強調學生的主觀能動性的培養，除了培養學生的操作技能外，還要培養學生的綜合能力和設計思維。

3.場地與設備

2006年，學院電氣維修專業被河北省人社廳認定為重點專業，電氣自動化設備安裝與維修專業被人社部指定開展一體化實驗班，有 5個一體化工作站、1個工業控制實訓室。其中工業控制項目實訓室是中國集訓基地，有西門子公司提供的西門子1500系列PLC、觸摸屏和G120系列變頻器，滿足省賽、國賽、一體化教學的任務。

4.學生需做的步驟

以日常訓練中一個工業攪拌機的任務為例，學生需要做的步驟包括以下幾步。

步驟一：領取教學任務書，明確教學任務。學生研究任務要點并列出所需元器件清單，標清圖樣要求及需注意事項。

步驟二：根據任務查找資料。查找任務實施所需的資料，如硬件施工中的國際電工標準、變頻器需要設置的參數等。

步驟三：制訂任務實施方案。制定硬件安裝部分的先后順序，比如安裝線槽或傳感器的順序；做電動機插頭或配電盤的順序。

步驟四：實施任務。根據元器件清單表備料，按照任務實施方案進行硬件安裝與軟件編程，完成最終調試。

步驟五：小組自評和互評。在任務評價表中填寫小組自評和互評意見及分數。

步驟六：提交任務報告書。需要填寫工作任務描述、工作任務的策劃、所需元器件清單、工作任務的實施以及還需改進的方面等內容。

5.教師評價

教練團隊將世賽評價體系引入教學過程評價，制作《集訓隊日常訓練記錄表》《現場異常記錄表》《操作規范過程記錄》《集訓隊任務評價表》《成績匯總表》等評價標準。重視過程考核、突出能力考核；注重日常訓練考核，實行過程控制，促使學生提高學習興趣和操作技能。

教師在學生實施任務過程中，糾正接線、調試、查找排除故障、現場測試時的操作規范，填寫《操作規范過程記錄》，測評PLC安裝和I/O接線、PLC程序、VSD設置、HMI配置等項目的功能及工藝分。按照國際標準測量硬件安裝分數，比如每個元件是否水平、是否垂直，安裝尺寸在500mm范圍內的元件誤差不能超過±1mm。

四、小結

采用一體化教學，使教、學、做緊密結合，教育教學過程由原來封閉、單一的模式向開放、多樣的模式轉變。以工作任務為中心，增強對學生教育的針對性和實效性，在開發學生潛能，培養學生健全人格，培養學生綜合素質和能力方面將有更加積極的影響

（作者單位：邢臺技師學院）