中高職銜接背景下機電一體化技術專業課程建設研究**
——以“PLC技術及應用”課程為例

謝 聰 ，王 拓 ，譚佳宇 ，樊松青 ，張若鋼

（湖南國防工業職業技術學院，湖南 湘潭 411207）

近年來，中高職銜接為服務區域經濟和適應產業發展的高素質復合型技能人才的培養形成了有力的支撐，而中高職銜接的關鍵在于專業課程內容的銜接，關系著中高職銜接的成敗[1]?；诖?，課題組以“PLC技術及應用”課程為例，對中職和高職機電一體化技術專業課程實現內容銜接，有效地促進了職業教育的發展，培養了學生的創新能力和職業素養[2]。學歷銜接是中高職銜接的形式，課程內容銜接才是深層次銜接。

1 中高職銜接機電一體化技術專業課程研究的實踐思路

1.1 統籌規劃，制定合理科學的人才培養目標

結合市場調研，根據機電一體化技術專業人才面向的職業崗位需求，有效區分中高職職業教育，設計制定中職和高職的人才培養方案。專業課程要結合理論和技能操作相結合，制定人才培養方案的過程中，要注重對學生創新能力和操作技能的培養，幫助學生養成良好的職業素養[3]。

1.2 制定中高職內容銜接的課程標準

目前，中職和高職存在課程內容重復嚴重，層次區分不夠明顯，造成這種現象的主要原因是，高職院校的課程內容主要是針對普高升入的學生，并沒有針對從中職到高職的學生設計專門的課程標準，從而導致課程都是從基礎知識開始，難免會造成課程內容的重合。需要聯合中職和高職共同制定課程標準，貫穿于中職和高職的課程體系，課程內容模塊化，對接智能制造企業復合型高素質技能人才崗位的需求，加強校企合作，以企業項目為真實載體，對課程內容進行解構、重構，從而實現課程標準的有機銜接[4]。

1.3 建設和改革課程考核體系

對相關的課程要制定相應的考核體系，通過建立技能遞增、課證通融的考核評價體系，課程采用理論和實踐相結合的一體化課程銜接模式。只有這樣，才能實現中職教學體系自身的完整性，保證中職學生在中職畢業后能適應地方經濟就業的基本要求，實施模塊化課程教學，保證中高職課程的銜接，更加適應了人才培養的需求[5-7]。

2 “PLC技術及應用”課程中高職銜接內容的具體設計

根據行業和企業的實際情況，制定中職和高職相銜接的課程內容，進行具體的課程內容的設計，實施模塊化課程教學，具體設計內容如下。

2.1 中職階段“PLC技術及應用”課程內容設計

中職階段的“PLC技術及應用”課程主要培養學生對PLC的基本編程及基本操作，培養學生的基本編程技能，項目具體設計如下。

2.1.1 項目一：PLC基礎知識

任務1：認識PLC。了解PLC的應用及發展，了解PLC的分類、主要特點及工作原理，掌握PLC控制系統的基本結構及組成。

任務2：PLC的輸入/輸出單元及安裝接線。掌握PLC輸入/輸出單元的結構及基本組成，掌握FX2N系列PLC的安裝及接線。

任務3：三菱PLC的GX-Developer編程軟件的安裝和使用。理解GX-Developer編程軟件的主要功能，掌握GX-Developer編程軟件的使用，并能實現對三菱PLC編程的編寫及下載。

2.1.2 項目二：PLC基本指令的運用

任務1：三相異步電動機的點動運行。會描述三相異步電動機點動運行的繼電器-接觸器控制工作原理，會利用實訓設備完成三相異步電動機點動運行控制電路PLC控制的安裝、編程、調試和運行，會判斷并排除電路故障[8]。

任務2：三相異步電動機的連續運行。會描述三相異步電動機連續運行的繼電器-接觸器控制和PLC控制的工作過程，掌握三菱PLC的軟元件之輔助繼電器及觸頭串、并聯指令和置位復位指令。

任務3：三相異步電動機的正反轉控制。會描述三相異步電動機正、反轉運行的繼電器-接觸器控制和PLC控制的工作過程，掌握三菱PLC的電路塊連接指令和多重輸出指令，會利用所學指令編寫PLC程序。

任務4：兩臺電動機的順序啟動、逆序停止控制。會描述兩臺電動機順序啟動、逆序停止運行的繼電器-接觸器控制和PLC控制的工作過程，會利用所學指令實現對兩臺電動機的順序啟動、逆序停止控制的PLC編程[9]。

2.1.3 項目三：步進指令的編程及方法

任務1：彩燈循環點亮控制。會正確描述彩燈循環點亮運行PLC控制的工作過程，會運用實訓設備完成彩燈循環點亮運行PLC控制電路的安裝、編程調試和運行。

任務2：十字路口交通燈運行控制。掌握狀態繼電器S的使用，理解步進指令的運用及編程操作，能完成十字路口交通燈運行PLC控制電路的安裝、編程、調試和運行，會判斷并排除電路故障[10]。

任務3：工作臺自動往返控制。會分析工作臺自動往返循環的運行原理，能實現對基于狀態繼電器的工作臺自動往返的PLC 控制線路的安裝、程序的編寫、調試及運行。

任務4：運料小車自動循環控制。掌握運料小車自動循環的PLC控制，會正確實現編程及調試。

2.1.4 項目四：功能指令的應用

任務1：信號燈閃光頻率控制。會描述信號閃光頻率變化PLC控制的工作過程，掌握傳送類指令（MOV、CML）的運用，會利用實訓設備完成信號燈閃光頻率變化PLC控制電路的安裝、編程、調試和運行，會判斷并排除電路故障。

任務2：音樂噴泉控制。掌握利用傳送類指令、比較類指令、定時器和計數器等進行綜合編程的方法，掌握音樂噴泉PLC控制電路的安裝、編程、調試和運行，會判斷并排除電路故障。

任務3：九秒倒計時鐘掌握算術與邏輯運算指令（ADD、SUB、MUL、DIV等）的運用，掌握七段碼譯碼指令SEGD的運用，會綜合運用所學功能指令編寫程序。

任務4：裝配流水線控制。掌握循環移位指令（ROR、ROL）和條件跳轉指令CJ的運用，掌握裝配流水線控制系統的安裝、編程、調試和運行，會判斷并排除電路故障。

2.2 高職階段“PLC技術及應用”課程內容設計

高職階段的“PLC技術及應用”課程的教學，主要培養學生的專業技能和職業素養，在教學設計上，內容更加深入，教學更加發揮學生的主動性和創造性，培養學生的創新意識[11-12]。依托實驗實訓室PLC教學設備，進行課程內容的設計，具體如下。

2.2.1 項目一：PLC的基本指令運用

任務1：三相異步電動機點動運行PLC控制。掌握PLC的組成及基本工作原理，掌握PLC點動運行控制的編程及操作。

任務2：三相異步電動機連續運行PLC控制。掌握連續運行控制的原理，掌握PLC控制連續運行的編程及操作。

任務3：三相異步電動機正反轉運行PLC控制。掌握三相異步電動機的正反轉運行PLC控制的常用指令及編程操作。

任務4：兩臺電動機順序啟動、逆序停止PLC控制。掌握三相異步電動機的PLC控制順序啟動、逆序停止的常用指令編程及操作。

任務5：三相異步電動機的Y-△降壓啟動PLC控制。掌握三相異步電動機的Y-△降壓啟動控制的基本工作原理及PLC編程操作。

2.2.2 項目二：PLC控制的順序控制設計

任務1：單序列設計-小車往返控制。了解單序列設計基本概念及方法，理解PLC控制小車往返的梯形圖設計。

任務2：選擇序列設計-自動門控制。掌握選擇序列設計基本概念及方法，理解自動門控制的梯形圖設計及操作。

任務3：并列序列設計-按鈕式人行橫道交通燈控制。掌握并列序列設計基本概念及方法，理解PLC控制按鈕式人行橫道交通燈的編程及接線操作。

任務4：綜合運用-組合鉆床控制。掌握組合鉆床的運行控制原理及PLC控制過程，正確實現對組合鉆床的PLC編程、接線操作及調試。

2.2.3 項目三：PLC控制的功能指令應用

任務1：MOV移動指令-星三角降壓啟動。掌握Y-Δ降壓啟動控制三步驟，理解PLC控制Y-Δ降壓啟動的梯形圖分析及設計。

任務2：CMP比較指令-簡易密碼鎖控制。理解PLC控制簡易密碼鎖的梯形圖設計。

任務3：ADD、SUB、MUL、DIV加減乘除指令-算術運算。理解PLC控制算術運算的梯形圖設計。

任務4：=、＜、＞、》、《比較指令-簡易定時報時器。掌握PLC控制簡易定時報時器的梯形圖設計。

任務5：ROR、ROL循環移動指令-彩虹燈控制。掌握PLC控制彩虹燈控制ROR、ROL指令的用途及格式與梯形圖的設計和操作。

2.2.4 項目四：PLC與變頻器

任務1：變頻器控制電動機的正、反轉運行。會利用實訓設備完成變頻器控制電動機正、反轉電路的安裝、變頻器參數設定、調試和運行等，會判斷并排除電路故障。

任務2：基于PLC的變頻器外部端子的電動機正、反轉控制。會利用實訓設備完成基于PLC的變頻器外部端子電動機正、反轉電路的安裝，變頻器參數設定、調試和運行等，會判斷并排除電路故障[12]。

2.2.5 項目五：典型生產機械電氣控制線路的PLC改造

任務1：CA6140臥式車床電氣控制系統PLC改造。會描述CA6140臥式車床運行的繼電器-接觸器控制和PLC控制的工作過程，掌握CA6140臥式車床PLC改造的編程及操作。

任務2：M7120型平面磨床電氣控制系統PLC改造。掌握M7120型平面磨床電氣控制系統的基本原理及PLC改造梯形圖設計與操作。

任務3：X62W型銑床電氣控制系統PLC改造。掌握X62W型銑床電氣控制系統的基本原理及PLC改造梯形圖的設計與操作。

任務4：Z3040型搖臂鉆床電氣控制系統的PLC改造。會分析Z3040型搖臂鉆床電氣控制系統的基本工作原理，掌握Z3040型搖臂鉆床運行的PLC 控制過程。

3 總結

課程內容銜接是中高職銜接教育的邏輯起點，對接智能制造企業的崗位需求，對中職和高職課程體系進行深刻的分析與構建，建立適應崗位能力目標的中職和高職的課程標準。結合“PLC技術及應用”課程的特點。從現實化的產業技術知識出發，解構、重構課程教學內容，實現中職和高職課程內容的深度融合銜接，真正實現對職業教育能力培養現實化，在機電一體化技術專業技能競賽中凸顯出中高職銜接學生的優勢，實現了中高職教育人才培養模式的改革和創新。