孫 華 禹 靜 周照君
山東勞動職業技術學院 山東濟南 250022
現階段是我國深化改革、促進經濟轉型升級的關鍵時期,作為技術載體的人才培養變得尤為重要。雖然近幾年職業教育發展迅速,但技能應用型人才的培養數量和質量仍然無法滿足產業發展的需要。主要原因是產業發展與人才的培育存在不適配的現象,缺乏與行業企業需求和區域發展需求緊密結合的技能應用型人才培養機制。為此國家各部委出臺多項產教融合政策,從全局角度出發,要求深化產教融合,促進教育人才與產業創新的有機銜接。
同時,隨著技術的更迭換代,人工智能、大數據以及物聯網等新興產業發展迅速,工業制造業也在升級轉型。以可編程控制器為核心的工業控制集成技術,近年發展迅速,其內容既有豐富的理論,又有廣泛的實踐。可編程控制器PLC作為主要的工業現場控制部件,用于與互聯網信息大數據進行交互,是工業智能制造業實現自動化、信息化、智能化的重要電氣裝置。
在我院人才培養的體系中,PLC控制技術是電氣自動化技術專業的核心專業課程,PLC控制技術的學習對學生運用基本知識、訓練專業技能,掌握PLC控制設計過程和分析方法,達到中等職業技術教育的人才培養目標有著十分重要的意義和作用。由于PLC控制技術涉及的知識技能應用面廣、實踐性強,適合采用工學結合的一體化教學模式。因此加強PLC實訓基地建設,改善實訓教學條件,是培養掌握PLC技術的技能應用型人才的重要手段。
在此背景下,我院作為山東省校企一體化辦學示范院校,依托校企共建實訓基地,積極探索各項校企合作,實現深度產教融合。本文以我院PLC控制技術實訓基地建設為例,利用自身優勢,對校企合作共建PLC實訓基地的模式和路徑進行研究實踐;積極推進學校與企業社會相結合,通過職業教育和產業的深度融合,提高教學質量,推行工學結合的技能應用型人才培養模式,培養具有較強崗位適應能力的面向地方、面向行業企業的高素質應用型復合人才。
學院圍繞產業的發展及專業建設,通過校企合作引入企業資源,配合特色名校項目支持,對現有PLC實驗實訓設備進行了升級,建設對接工業發展及技能大賽的PLC可編程控制技術實訓基地。實訓基地包括PLC實訓室、工控集成實訓室,擁有西門子S7-1200、1500PLC機型的全新可編程模塊操作臺和可編程控制項目模塊、工控集成實訓裝置,及配套計算機,為學生創造了功能齊全的教學環境。
PLC實訓基地的建設為學生提供了職業仿真訓練環境,電氣專業學生在實訓基地中既能完成PLC可編程控制技術的理論知識與技能操作訓練的教學任務,又能完成國家職業資格電工技能鑒定。PLC實訓基地完成的實訓項目有搶答器模塊控制、天塔之光模塊控制、交通燈模塊控制、自動送料裝車模塊控制、郵件分揀模塊控制、電動機控制、PLC與觸摸屏通信實驗、PLC控制變頻器實驗、PLC與觸摸屏、G120變頻器組態通信實驗、PLC控制運料小車實驗、PLC控制步進電機實驗。學生實訓內容和學時安排如下表所示。

PLC控制技術實訓安排表
實訓項目以企業的典型工作任務為引導,培養了學生PLC設備技術說明書的閱讀能力。對于自動控制過程的動作分析能力,運用PLC指令實現控制動作的編程能力,對PLC控制系統安裝、調試、維護能力,以及工程運用能力與實際問題的解決能力方面,既強化了學生的實踐操作技能,培養了學生的創新思想,又引導學生形成良好的職業素養,提升了學生的專業素質,實現了專業知識向職業技能的轉化。
學院以PLC實訓基地為依托,發揮設備和師資優勢,承擔國家職業技能標準的電工中級工、高級工、技師及高級技師的PLC技術應用的鑒定任務,以及職業技能培訓、行業崗位培訓任務,增強了教師隊伍的社會服務意識,完善了社會服務制度,提高了學校社會影響力。
PLC控制技術采用模塊化過程教學,教學模塊設計基于工作過程構造。依托校企共建實訓基地,以PLC核心技術應用為基礎,圍繞PLC控制系統的設計、安裝、調試及維護運行等工作過程,精選PLC在工業生產和實際工作中的典型應用實例,開發項目式典型工作任務。將企業生產過程與課程教學相結合,對教學內容進行重構,PLC控制技術項目式教學內容如圖1所示。
PLC控制技術分為五個教學模塊,采用一體化項目教學內容,利用西門子PLC仿真器,將仿真技術有機融入可編程控制原理及應用課堂教學中;根據由淺入深、由簡單到復雜的原則,設計學習情景,以西門子1200系列PLC為例,系統地講述了PLC的基本結構、工作原理、編程器件、指令及編程軟件的使用方法;重點通過工程應用案例,講述PLC硬件和軟件的設計方法以及PLC系統安裝和調試技能;解決了根據任務控制要求進行安裝接線、選擇合適的指令進行程序設計的教學重點,突破根據控制任務進行PLC系統調試、對PLC控制系統進行故障排除的教學難點。
PLC控制技術用項目過程涵蓋知識和技能點,設計更細化、更貼近工程一線的教學環節,有效實現教學與生產同步;實習與就業聯體的教學資源建設,逐漸實現專業能力和綜合素質的培養,最大限度提高人才培養質量,提升產業服務能力。經實際教學實踐驗證,取得了良好的教學效果,有效達成了培養裝配維修電工高技能人才的教學目標。

圖1 PLC控制技術項目式教學內容
以校企合作實訓基地為基礎,以項目為導向,強調思政文化建設,將工匠精神、職業素養和企業文化融入教學環節。按照課程項目教學的實施過程,將課程思政貫穿教學之中,貫徹課前、課中、課后的育人理念,以“探新知→導情境→析任務→訂方案→練操作→評結果→拓寬度”為總體框架,課前通過課程思政引入探新知,課中通過課程思政貫穿授課過程,課后通過課程思政總結反思。
通過任務實施,學生參與從設計方案的制訂到接線操作的整個工作過程,完成PLC程序設計與調試運行,拓展了學生實踐思維方式,提升了學生專業技能水平。結合思政引導作用,培養了學生一絲不茍、科學嚴謹的品質,提升了學生思想政治素質和職業素養,增強了學生的社會責任感,落實了德技并修、工學結合的教育理念,樹立了技能報國的人生觀和價值觀,學生在個人修養、職業素質、理想信念上得到大幅度提高。
鼓勵學生積極參加職業院校的技能大賽,通過比賽使得學生拓寬視野、尋找差距、以賽促學。通過思政教育的引入,學生參與技能大賽的積極性提高,在大賽中表現出了不怕苦、不怕累、精益求精、追求卓越的品質,榮譽感明顯提升。
PLC控制技術搭建了公共教學平臺,建設在線開放課程(見圖2),通過建設配套的教學資源,為學生自主學習提供技術支撐;借助信息化手段,使企業技術專家在線指導。同時,通過超星泛雅網絡平臺、智慧樹平臺、學習通、智慧課堂組織開展線上教學,發布學習資料、組織學習活動、評價學習效果等,突破傳統教學空間和時間限制,實現教、學、做過程全記錄,形成了線上線下的新型實踐教學體系,實現混合式課堂交互融合。

圖2 PLC控制技術在線開放課程
目前,PLC控制技術建設的教學資源包含:省級精品課、院級精品在線開放課、精品資源共享課、優質示范課,專業教學資源庫,典型教學案例,思政教育案例,配套一體化專業規劃教材等,課程資源已通過智慧樹、超星泛雅、超星學習通、智慧課堂等平臺發布。課題資源建設滿足電氣專業地方的人才培養方案需要,取得了顯著的教學效果。
PLC控制技術改革了課程考核方式,通過理論實踐相結合、階段性過程性評價與目標評價相結合的考核模式,制訂更適合一體化教學模式的過程化考核評價方案。PLC控制技術的過程化考核方式,依托學習通、智慧課堂的信息化平臺,采用多元化的評價方法,對課程教學中學生的行為態度、參與表現進行全面、科學、合理、易于操作的考核評價,考核內容包括自主學習能力、課堂學習情況、問題探究討論、任務操作情況、作業單元測驗等,強化了動手能力和實踐分析問題、解決問題能力的考核,全面綜合評價了學生的學習成績。
為深化校企合作、產教融合,需要建設高水平“雙師型”教師隊伍。學院每學期選派教師到企業深入一線進行鍛煉,參與企業科研和生產項目,鼓勵教師向企業提供技術服務和支持。通過企業鍛煉和專業培訓,系統提升了教師專業技能水平、實踐教學能力、社會服務能力。同時,從合作的企業聘請具有豐富實踐經驗的工程技術人員擔任兼職教師;建立教師到企業實踐鍛煉,企業技術專家到學校任教的雙向交流機制;加強“雙師”素質培養和一體化教師隊伍建設,建設一支由專業負責人、高水平教師、企業技術骨干組成的實踐教學經驗豐富、愛崗敬業、團結協作、勇于創新的高水平教師隊伍。
我院圍繞人才需求及新技術發展的方向,按照產教融合資源共享的建設思路,通過校企合作,完成PLC控制技術實訓基地的建設,搭建了公共教學平臺,開發了項目式典型工作任務,構建了多元化教學資源和過程化考核體系,促進了雙師型教師隊伍的建設,完善了一體化的實訓環境。這些有效促進了實踐教學,全面提升了學生職業能力、職業素養,提高了人才培養質量。