《PLC技術應用與實踐》課程工學一體化教學實施探究

王小青

摘 要：PLC 技術應用以電控為基礎，集電氣自動化專業多門學科為一體的復合型課程，是工業控制方向的核心內容。中職教育一直緊跟社會發展趨勢，為社會提供操作性人才空缺。隨著PLC在工業控制領域的應用越來越廣泛，更多的中職院校開設了對應專業的PLC一體化課程。為讓學生更好地掌握PLC技術，筆者結合所從事的PLC實際教學情況，積極探索科學的、符合工學結合要求和學校實際情況的一體化教學模式。

關鍵詞：中職教育 PLC 工學一體化

職業教育的培養目標是工作在崗位一線的技術技能人才，以企業職業崗位的實際需求為依據，從而培養學生的綜合職業能力。隨著PLC在工業控制領域的應用越來越廣泛，更多的中職院校開設了對應專業的PLC一體化課程。為了讓學生更好地學習PLC技術，采用工學一體化的教學方法十分必要。PLC是專為工業生產出世的系統，使用范圍廣泛，對工業生產效率提升具有深遠意義。如何才能為讓學生更好地掌握PLC技術，筆者在本校機電設備專業學生的PLC技術應用與實踐教學中采用了工學一體化教學，取得了較好的教學效果[2]。

1 關于實施工學一體化教學的含義

工學一體化是人社部在全國技工院校推行的培養模式，工學一體化倡導的是“從企業中來，到企業中去”，在教學過程中以典型工作任務為載體，以工作過程為導向，把理論與實踐教學、能力與素質培養融為一體，以培養學生的綜合工作能力為目標的新的教學模式[3]。筆者認為工學一體化是對于一個學習總體的模式，對于知識積累的過程，有大量的理論知識需要傳統教學貫穿，若靠學生自學或老師點撥，容易造成知識點的掌握不完整，筆者認為可以按照工學一體化的教學模式把成系統的理論知識設計為項目中的一個任務，以任務驅動的模式完成理論學習，通過學習活動促進學生學習興趣，也可以把對應的理論知識設計為學習活動穿插在不同的典型工作任務中分散學習，從而讓學生們體會到在整個學習過程中理論學習的重要性，學生對學習目標會有自己的領悟，在一個個遞進的項目中逐步主動學習理論取得的知識去解決在工作（學習）任務中遇見的實際問題，從而提高理論知識學習的效率，也保證了項目學習的質量。

2 典型工作任務的選擇

工學一體化教學能否有效實施，關鍵在于是否選擇了合適的典型工作任務，在教學前教師要對典型工作任務進行教學設計，并設計對應項目工作頁。從眾多工作任務的篩選到最后典型性工作任務的確立，教師們需要提前去期企業進行調研，對職業崗位進行知識技能、能力的分析，對企業職業崗位的工作過程建立出工作任務表，把工作任務轉化為學習任務，學習任務項目化，對項目教學進行教學方案設計，教學環境布置，任務評價等。

在本次工學一體化的實施過程中，由于典型性工作任務來自企業，由于沒有配套教材，學校也沒有可以做參考的現成課程，所以整個教學內容確立、教學環節設計、教學環境模擬、工作站設計都由筆者及教研室共同完成設計。設計典型性工作任務時，教師需要編寫教案的同時，還需要設計一個供學生使用的配套的工作頁。工學一體化教學模式的實際落地過程對于實施一體化的教師本身自己的職業素質素養有更高的要求，需要教師提前到企業進行調研并不斷下企業實踐，教學過程中需要教師不斷的學習，適應當前教學需要。

本次一體化教學通過企業調研，并結合企業作業實際和現有教材分析，循序漸進的設計教學項目，貫穿了電路圖識讀、GX軟件使用、編程指令學習、編程技巧學習等理論知識和實操技能。

3 PLC一體化教學過程中學生的身份轉換

職業教育的培養目標是工作在企業崗位一線的技術技能人才，工學一體化倡導的是“從企業中來，到企業中去”，那么就需要學生開始本次課程伊始就及時的轉換自己的身份，PLC企業中的設計師、工程師、操作員等，盡可能的貼近企業實際，引導學生融入企業的真實工作環境與崗位要求，從而提高學生職業素養，并創設情境提高學生學習興趣，激發對PLC技術的學習積極性，故角色轉換是實施工學一體化教學的前提。

開學時筆者告訴學生們本學期該課程的身份是一名企業普通的技術員工。每個典型工作任務是班組長下發給技術人員的生產項目，通過各個環節的工作學習后，完成了這些生產任務，通過各環節過程性評價及總結性評價后，才能在年終（期末考核）獲得合理的待遇（成績）。學期初始教師闡述本學期同學們的生產計劃，每個典型性工作任務是以企業生產任務單形式下發，讓學生感受收到學習任務和工作任務的聯系，體會學習任務聯系到企業的生產實際，從而時刻提醒學生們擁有“員工”意識，進而通過這一系列的設計引導學生完成觀念上從學生到企業員工的身份轉換。學生在出社會之前，在學校學習期間就能提前進入了“工作”狀態，學習PLC技術應用，提高就業時的職業認同感。

4 PLC技術應用與實踐一體化教學過程實施

本次一體化教學打破了傳統學科型的教學模式，是“以職業崗位的工作任務（活動）為依據，通過項目與任務的形式培養學生職業能力發展，‘教、學、做一體化訓練模式，最后通過任務完成度來考核知識、技能的掌握程度”為基本思路，圍繞完成項目工作任務的知識技能需要來選擇典型工作任務。從“項目學習與職業能力培養”分析出發，確定職業能力的培養目標。從“書本知識傳授”變為“動手能力培養”，打破傳統教學模式的框架。以“典型性工作任務”為主線，創設學生當下合理的工作情境，聯系學生對應專業的職業技能證書考證的考核內容，培養學生實踐動手的能力。

在整個教學實施過程中以模擬企業實際作業現場的工作站為教學現場，工作過程分為項目描述與分析、知識儲備、方案設計、工作任務實施與調試、工作總結與評價5步。現以項目八-交通信號燈PLC控制為例，來展現本次一體化教學的實施過程，教學現場照片如圖1所示。

4.1 項目描述與分析

本環節是一個項目的認知，能根據工作情境描述正確填寫工作單，了解信號燈的工作場景和控制要求，能根據任務要求制訂交通燈PLC控制的工作計劃。培養學生人交流合作能力、自我學習能力、分析解決問題的能力、信息接受和處理能力。讓學生根據工作頁的引導，根據信息頁查詢信息、小組討論尋找答案，從而完成本項目的認知與計劃安排。

4.2 知識儲備

本環節培養學生自主學習能力、分析問題及解決問題的能力、信息接受和處理能力，需要同學們通過教師適時適當集中講解及工作頁引導自主學習相結合，掌握完成任務所需的狀態轉移圖的編程基本方法、結構、編程特點，了解狀態轉移圖的不同形式。

4.3 方案設計

本環節需要同學們能根據交通燈的控制要求，完成PLC學習三步曲（Ｉ／Ｏ分配表、外部接線圖、交通燈狀態轉移圖）的繪制，制定、展示和決策最佳施工方案，在這個環節中，學生們以分小組討論的形式，擬定各組設計方案，與此同時教師全程巡回指導。學生分小組上臺展示方案，互相討論改進方案，教師講解共性問題，最終確定各組三步曲實施方案。

4.4 工作任務實施與調試

此環節根據本小組的設計方案，完成PLC控制的Ｉ／Ｏ分配表、外部接線圖、交通燈狀態轉移圖進行的上機操作。根據方案Ｉ／Ｏ分配表和、外部接線圖完成安裝接線，程序輸入，調試程序直至運行結果達到項目的控制要求。任務實施現場如圖2，各組完成后報告老師，老師巡回檢查各組的調試結果，并對調試有問題的組進行指導修改，檢查學生修改結果并調試正確即可。學生在教師檢查調試結果無誤后將該項目實施的所有資料打包上交。

4.5 工作總結與評價

工作任務實施與調試結束后，同學們按分組情況，選派代表展示本組工作成果，進行自評和互評。教師引導學生對PLC程序編寫的一般流程和該項目實施過程中的知識點進行總結歸納，互評結果為優秀的小組上臺展示設計方案和程序。引導學生根據自己小組的任務完成情況，分析原因并正確規范的完成工作總結。同時對于學生在本項目中出現的問題，引導學生對其進行分析，提出改進辦法和具體措施。教師評價根據學生在整個教學過程的表現進行考核打分（依據各項目考核表）。學生根據6S管理管理工作區域，并總結項目知識和整理資料。

5 合理設計評價方式

評價環節是整個教學過程的重要組成部分，如果評價設計得好，可以達到以評促教、以評促學、以評促改的效果。能引導學生對學習過程的反思，提高對PLC技術學習的積極性。

在這次PLC課程的工學一體化教學過程中，評價過程簡單，易于實施。同時在個別環節加上了企業專家評價。企業專家由教研室中相對經驗豐富的教師來扮演參與，企業專家評價只在一些比較重要的環節實現。這樣能夠全方位的從不同角度對學生的學習情況進行考核。

6 在PLC技術應用與實踐課程工學一體化教學實施過程中的遇到的問題

在一體化改革的過程中，學校一定會經歷教學模式和教學方法的混亂期。在教學活動中，學校希望通過具體的教學活動或教學手段達到一定的效果。但許多學校仍處于混亂狀態，部分教師對一體化教學的認識不夠深刻。所以學校帶領教師群體及時有效的更新一體化教學模式，組織培訓培養教師接受與時俱進的教育方法，更有利于提升教學質量。所以確定PLC技術應用與實踐課程應用工學一體化的教學模式，有助于學校一體化教學改革，真正達到為企業針對性培育專業人才的效果，更好的做到中職院校的辦學宗旨。

同時，學校里很多學生認為理論知識在學習過程中不重要，認為來到中職院校只為就業，重要的是真正提高自己的實踐能力。但PLC技術應用與實踐課程工學一體化教學的教學目標明確規定了，學生不僅要重視實踐能力的培養，也要注意理論知識的提高。PLC 技術應用課程的理論知識體系是許多專家學者通過長時期的研究才建立起的，是專業學習和實踐的基礎。離開理論知識的學習會使實踐過程中出現只是斷層導致錯誤，缺乏理論學習會導致學生不具備整個課程甚至整個行業的大局觀。沒有理論支撐的實踐操作，往往效率十分低下甚至無法完成任務。

而一些企業并不關注學生自身能力和素質的養成，功利性的在乎是否能夠盡快進入崗位，完成工作任務。所以，在這種思想的影響下，一些企業為了能夠盡快讓學生送入工作崗位，經常會只對學生進項短期的培訓而就進行工作，而這種培訓中往往以實踐為主，嚴重忽略理論知識的重要性。長此以往，這種缺乏理論與實踐結合的訓練方法，會阻礙學生的未來發展前途，導致未來發展受阻[1]。

7 一體化教學體會

筆者認為在一體化教學的具體實施過程中肯定會遇到很多問題，這就需要教師們具有較好的臨場應變能力，同時整個教學環節與過程會運用到一些教學手段和教學理論。這個過程需要教師提前進入企業進行調研，去了解企業的真實工作流程，從而設計符合學生學習進程的典型性工作任務，并設計相應的教學目標，教學方法根據學情分析來制定，最后設計完成一體化教學。

在本次《PLC技術應用與實踐》課程的工學一體化教學過程中筆者發現，給予學生時間與鼓勵，學生們可以展現出了出乎意料的探索能力。重視學生的自我探索能力可以是完成項目后提出拓展要求，如交通燈在高峰期考慮車流前提下要如何優化等問題，讓學生改進項目。即在完成本項目學習任務的情況下，不僅掌握了優化不同要求的狀態轉移圖的編寫，確定了優化思路，還可以通過改進項目來創新創作，形成服務思維。在該課程循序漸進的項目內容中，對各個項目都可以設計拓展要求，可以最大限度地去提高學生們的自我探索能力以及創新意識。

8 結束語

通過本次《PLC技術應用與實踐》課程的工學一體化教學和實踐，通過學生們的考核結果和能力培養上看，在完成了項目的同時同學們獲得了相應的知識與技能。技能訓練和理論教學有機結合，給予學生適當的引導和鼓勵，激發了學生學習熱情和探索創新能力，不僅學校安排的教學任務得以完成，同時還為社會與企業培養了更多復合型的技術應用型人才。

本學期《PLC技術應用與實踐》工學一體化教學實施下來，學生收獲很大，職業素養得到了提升，教師也在教學過程中學習了很多。筆者相信，一體化教學將是我國職業教育發展中重要的一步。

參考文獻：

[1]薛禮.PLC技術應用課程工學一體化教學實施方法探析[J].內蒙古煤炭經濟，2021，No.324（07）：217-218.DOI：10.13487/j.cnki.imce.019996.

[2]周媛珍.中職PLC課程的工學一體化教學實踐[J].職業，2015，No.377（23）：32-33.

[3]陳逗逗.真實性評價在技工院校工學一體化教學中的應用[J].新課程（下），2014，No.321（11）：197.