基于工作過程的高職《機電設備PLC控制與調試》課程活頁式教材開發(fā)

周麗娜，李世彬

（瀘州職業(yè)技術學院 四川 瀘州 646000）

2019 年2 月13 日國務院出臺的《國家職業(yè)教育改革實施方案》（又稱“職教二十條”）明確提出：職業(yè)教育與普通教育是兩種不同的教育類型，具有同等重要的地位[1]。然而，職業(yè)教育在我國教育體系中并不占優(yōu)勢，且存在專業(yè)培養(yǎng)與職業(yè)需求之間不適應等問題。因此，改革職業(yè)教育理念，深化富有本土特色的現(xiàn)代化國際職教模式，開發(fā)配套的課程資源，能夠平衡學生職業(yè)技能培養(yǎng)和企業(yè)崗位需求之間的關系，進而有助于提高人才培養(yǎng)質量。“職教二十條”同時還指出：倡導使用新型活頁式教材、工作手冊式教材并配套開發(fā)信息化資源。因此，開發(fā)與教學連接緊密的活頁式教材，一方面順應了國家政策指向，另一方面也成為提高人才培養(yǎng)質量的重要手段之一。

1 基于工作過程的活頁式教材的基本理念

“職教二十條”明確提出，要堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，落實立德樹人根本任務。“立德樹人、育人導向”是職業(yè)教育之根本，也是職業(yè)教育活頁式教材之根本[2-4]。因此，活頁式教材首先應堅持立德樹人的導向。其次，現(xiàn)代職業(yè)教育最基本的理念是“以學生為中心”，因此，活頁式教材也應同時關照教材的使用者，即應堅持以學生為中心，從學生的學習角度設計教材的各個章節(jié)與內容編排。第三，堅持校企深度合作，根據(jù)人才培養(yǎng)目標，及時納入新技術、新工藝、新規(guī)范，及時更新教材內容。

2 基于工作過程的活頁式教材的建設路徑

2.1 選擇與社會生產(chǎn)生活密切相關的教學載體

“機電設備PLC 控制與調試”課程是機電一體化技術專業(yè)的核心課程之一。本課程落實了機電一體化技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標體系中的“安全文明生產(chǎn)、質量管理、掌握自動控制系統(tǒng)的基本工作原理、識讀電路圖、元器件的選型和工具使用方法”等基本要求，和“自動控制系統(tǒng)組裝、PLC程序編寫、會維修維護自動生產(chǎn)線設備”等技能要求。通過本課程的學習，學生能夠掌握典型機電一體化設備的設計制造、安裝調試、維護與維修知識，能識讀各類機械圖、電氣圖紙，會選擇和使用剝線鉗、壓線鉗、萬用表等常用儀器儀表和工具，能進行PLC控制系統(tǒng)設計、編程和調試、故障診斷和維修。為后續(xù)與此相關綜合應用項目的學習以及為從事工控自動化等專業(yè)技術工作打下良好的理論和技能基礎。

高職教育應做好“教學內容與職業(yè)標準對接，教學過程與生產(chǎn)過程對接”。在教學資源開發(fā)方面，無論是新型活頁式教材，還是工作手冊式教材，都應結合現(xiàn)實生產(chǎn)生活中的項目，選擇合適的教學載體。選擇來源于生產(chǎn)生活中的載體，能夠實現(xiàn)教學與生產(chǎn)實際的“零距離”對接，能夠培養(yǎng)學生的崗位工作能力。教學過程中突出工作過程載體（項目）的學習與知識的聯(lián)系，讓學生在實踐活動中掌握知識，提高學生的獨立思考和實踐動手能力。因此，本活頁式教材的開發(fā)，緊緊圍繞工作任務完成的需要，由簡單到復雜依次選擇了車庫門禁控制系統(tǒng)、自動洗車控制系統(tǒng)和分揀控制系統(tǒng)作為學習載體。具體教學目標與教學載體之間的對應關系如圖1 所示。

2.2 依據(jù)工作過程設置教材章節(jié)

通過實地走訪瀘州、重慶、天津、深圳等多家自動化設備生產(chǎn)企業(yè)，發(fā)現(xiàn)自動化生產(chǎn)線的研發(fā)過程具有普遍性和典型性。瀘州博爾特機器人科技公司的總工程師表示：自動化生產(chǎn)線特別是非標準自動化生產(chǎn)線在開發(fā)產(chǎn)品時，按照時間順序一般包括：了解客戶要求、設計硬件系統(tǒng)列出元器件清單、元器件選型與采購、設計工藝流程圖、現(xiàn)場安裝調試、用戶培訓、維修協(xié)調、列出易損清單、現(xiàn)場驗收和付款等環(huán)節(jié)，具體如圖2 所示（p63）。根據(jù)實際工作過程，歸納和提煉實際工作過程，設計出適合課堂教學的教學過程，分為任務分析、系統(tǒng)設計、硬件系統(tǒng)安裝與調試、軟件程序編寫、綜合調試和系統(tǒng)交付六個教學環(huán)節(jié)。其中任務分析需要完成產(chǎn)品的功能分析。系統(tǒng)設計包括機械圖紙設計、電氣控制圖紙設計、系統(tǒng)布局設計。硬件系統(tǒng)安裝與調試部分主要完成元器件選型和系統(tǒng)安裝，軟件編程環(huán)節(jié)包括系統(tǒng)程序設計，包括程序流程圖設計和具體程序的編寫。綜合調試分為實驗室調試和現(xiàn)場調試。系統(tǒng)交付主要包括產(chǎn)品使用說明書的撰寫和用戶培訓。

圖2 依據(jù)工作過程設計教學過程

2.3 依據(jù)教育心理學原理指導設計教材章節(jié)

學生心理發(fā)展規(guī)律是教學設計的重要依據(jù)。本課程的學習任務是制作機電一體化設備，屬智力技能學習。教育心理學指出[5]，智力技能的形成過程可概括為三個階段：技能定向階段、技能操作階段、技能內化階段。為此，圍繞硬件安裝技能、程序編寫技能和綜合調試技能，項目組分別設計了課前定向探索、課中強化訓練、課后內化拓展三個環(huán)節(jié)，符合學生的技能形成規(guī)律，可以收到較好的學習效果。

2.4 根據(jù)教學過程設計教材章節(jié)

基于教學過程對接工作過程的職業(yè)教育要求，本項目主要采用資訊、計劃、決策、實施、檢查和評價“六步法”教學，以培養(yǎng)學生的崗位工作能力。其中“資訊”是搜集完成任務的信息，分析問題解決問題的條件、要素等。“計劃”是制訂完成項目的工作計劃。“決策”是最終確定工作方案。“實施”是按照工作計劃完成工作任務的過程。“檢查”是對照任務設計調整、完善實施過程，檢視產(chǎn)品成果。“評價”是對產(chǎn)品生產(chǎn)過程與產(chǎn)品成果的審視評判，包括小組內評價、小組之間評價、教師評價。

3 活頁式教材開發(fā)舉例

根據(jù)上述分析與研究，項目團隊開發(fā)活頁式教材的目錄如圖3 所示，采用活頁式任務單形式展示。每個項目按照工作過程分為六個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)包括資訊、計劃、決策、實施檢查、總結和評價內容。

圖3 活頁式項目教材目錄

在任務分析章節(jié)首先明確本項目要完成的目標。資訊環(huán)節(jié)分為知識儲備和材料儲備兩個方面，其中，知識儲備依據(jù)項目需求而定，采用“項目用什么知識點就展示什么知識點”的設計確定知識內容。計劃與決策環(huán)節(jié)突出小組合作學習，旨在訓練學生的項目規(guī)劃能力和按時、高質量完成任務的素養(yǎng)，如圖4 所示。

圖4 計劃與決策環(huán)節(jié)設計思想

評價環(huán)節(jié)的任務單包括了針對素質目標、知識目標和能力目標的具體評價項目，也包括了教師和學生的多元評價主體，如圖5 所示。

圖5 活頁式教材的評價頁

4 結語

職業(yè)教育教學改革和教學資源開發(fā)均應源于實際的生產(chǎn)過程，在教學實施階段，采用課前預習、資訊、計劃與決策、實施、檢查、評價與總結等步驟，將知識點和技能訓練蘊含在實際的工作過程之中，并且采用“項目用什么知識點就講什么知識點，用什么技能就訓練什么技能”的設計思路傳授知識和技能。職業(yè)教育還有很大發(fā)展空間，因此開發(fā)配套資源也任重道遠。