以电梯职业能力竞赛为导向的PLC课程教学改革研究

鲜勇

摘 要：《机械电气控制与PLC》是电梯工程技术专业一门专业核心课程，通过该课程的学习旨在让学生了解电梯运行的逻辑及原理，传统的教学内容没有与电梯工程技术专业紧密结合，重理论，轻实践，不能满足社会对人在培养质量的要求，将全国职业院校技能大赛智能电梯装调与维护技能大赛赛项内容融入到课程教学环节中，通过教学改革提升学生的职业素养，提高实操能力，加深对理论知识的学习，培养合格的职业技术技能型人才。

关键词：PLC 电梯工程技术 技能大赛 教学改革

Abstract： <Mechanical Electrical Control and PLC> is a professional core course for Elevator Engineering Technology majors. The purpose of this course is to let students understand the logic and principle of elevator operation. The traditional teaching content is not closely combined with elevator engineering technology， emphasizing theory and neglecting practice， which can not meet the social requirements for people's training quality. Integrate the content of the Smart Elevator Installation and Maintenance Skill Competition in the National Vocational College Skills Competition into the course teaching， through teaching reform， improve students' professional quality， improve practical ability， deepen the study of theoretical knowledge， and cultivate qualified vocational and technical skilled talents.

Key Words： PLC; Elevator engineering technology; Skill competition; Teaching reform

《機械电气控制与PLC》是电梯工程技术专业一门专业核心课程，旨在培养学生能运用PLC相关知识去解决工程实际应用问题。传统的教学内容没有与该专业紧密结合，传统的教学方式不能满足对职业技术技能型人才的培养的要求，导致学生学习该课程以后还是不能运用课程相关知识去解决工程中实际问题，缺乏分析问题和解决问题的能力，工程职业素养较差[1]。全国职业院校职业技能大赛赛项“电梯智能装调与维护”重点考核的就是竞赛选手对PLC相关知识的灵活运用，将竞赛内容深度融合于课程教学中，一方面可以提高学生的学习兴趣及学生的工程职业素养，另一方面可以为电梯职业技能大赛培养竞赛选手[2]。

1 教学改革思路

根据职业岗位能力培养目标修订课程标准，让课程标准与企业岗位对接，结合电梯大赛重构课程内容，使课程内容与企业岗位工作内容对接，改善教学方式方法，采用理论讲解与实际动手操作相结合的方式进行教学，提高实操教学学时占比，让教学过程与工作过程对接[3]。根据电梯大赛内容重构实验项目和优化现有的实验项目，让实验项目内容与课程内容深入融合，突出职业能力培养特点。改革教学评价方式，提高课程考核比重和细化过程考核项目，让传统的期末一次性考核转变为多次、多角度的、全方位的过程性考核[4]。

2 教学改革的重点、难点及解决问题的具体举措

2.1 教学改革的重点

教学改革的重点是根据职业能力目标，结合电梯竞赛内容重构和优化课程内容，将课程内容与电梯工程技术专业人才培养要求紧密结合起来，构建由浅入深的课程内容，建立多层次的教学体系。该课程的理论部分理论性较强，对学生的逻辑思维能力要求较高，重点是掌握PLC的基本指令和应用指令的含义及用法，针对简单的逻辑控制会编制PLC程序，在教学学时分配上减少理论课学时，提高实践教学学时占比。

2.2 教学改革的难点

现有实验项目数量较少且实验内容与电梯工程技术专业联系不紧密，不能满足企业岗位对人才的要求，现充分利用电梯实训室的设备资源，结合电梯竞赛内容，重新构建实验项目，实验项目主要围绕电梯调式、电梯安装、电梯维修保养岗位职业能力目标进行设计。

2.3 教学改革的具体举措

为达到教学目标，培养合格的技术技能型人才，针对教学重点、难点，采取以下具体举措。

（1）构建不同年龄层次的教学团队。

制定教学团队成员的条件，从电梯工程技术专业学生中选拨教学团队的助理，助理主要是协助团队成员准备理论课所用的教学器件、构建实践课的教学环境、教学资源的网络上传等工作，教学团队由电梯工程技术专业和机电一体化专业骨干教师和新进教师组成，教学团队成员由“老”“中”“青”教师组成，形成传帮带的机制，让青年教师快速成长，团队成员都熟悉PLC的基本理论知识，有较强的PLC的编程能力，会运用PLC的指令解决较复杂的工程应用的实际问题，通过团队讨论、在学生中调研，同时结合学生的实际情况，确定课程内容框架，教学团队根据自己的专业及擅长的领域分工准备不同内容的教学资源。

（2）购置教学设备。

购置2台全国职业院校技能大赛“智能电梯装调与维护赛项”所用的“模型电梯”，同时仿造该设备控制柜设计生成6套成品控制柜，同时购买6套“模型电梯”控制柜里面的电器元件，“模型电梯”主要用来学生认识电梯及电梯控制柜中的电器元件及了解电梯的运行原理，购买的6套成品控制柜主要是用来进行实践教学，根据教学设备重新设计实验项目，提高实践教学学时占比，培养学生的实操能力、职业素养及劳动纪律。

（3）提升教师的综合素质。

优化教师队伍，提升教师教育教学能力及实际操作动手能力，派遣青年教师去电梯企业挂职锻炼学习专业实践知识，通过学习从而深入理解电梯的电气相关理论知识，提升青年教师的实际动手操作能力，积极鼓励团队成员中的青年教师参加PLC的线上及线下培训学习班提高PLC的基本理论知识，积极鼓励教学团队成员参加PLC相关论坛从而及时了解PLC的新技术。

3 结合竞赛内容，重构课程内容

传统的教学内容没有与电梯工程技术专业知识进行深度融合，导致学生学习该课程的学习兴趣不高，学习效果也不好，企业对人才的认可度也不高，也不能运用PLC相关理论知识去解决工程应用实际问题，基于此，根据电梯职业技能大赛内容对课程内容进行重构，建成了由浅入深、多层次的课程教学体系，如图1所示。通过重构课程内容，专业与课程联系更为紧密，激发了学生动手实践的积极性，锻炼和提高了学生的个人能力，丰富了理论教学内容[5]。

4 教学内容的实施

教学内容的实施分为3个过程，第一阶段是学习控制电路中的低压电器，第二阶段是对PLC编程语言的学习，第三阶段是综合设计项目实践教学。

第一阶段是学习电气控制电路中的低压电器，这部分内容先通过5个项目为载体学习低压电器的结构、工作原理及控制电路的分析方法，每个项目都以任务导入、相关知识、任务实施、知识拓展、思考与练习5个方面展开，在学习过程中通过个人分析问题及团队讨论来激发学生的学习兴趣及学习潜能，5个项目分别是电动机点动与自锁控制电路分析与安装、电动机正反装控制电路的分析与安装、电动机顺序启动控制电路分析与安装、电动机自动往返控制電路的分析与安装、电动机降压启动控制电路分析与安装。在理论学习的基础之上通过做实验进一步了解低压电器的结构、工作原理及控制电路的工作原理。在5个项目的学习基础之上进一步学习电梯技能大赛电梯的控制原理图，学习方式是自主学习+老师评讲，根据电梯大赛内容制作学习任务单，通过自学和团队讨论的方式完成学习任务，学习的主要内容包括电梯开关门控制回路、DYJ和MSN两条安全回路、抱闸回路。

第二阶段是对PLC编程语言的学习，这部分的内容是通过理论+实验完成教学，理论部分主要是对PLC基本指令及应用指令的学习，编程语言的学习载体是电梯技能大赛使用的FX-3N系列PLC，在理论学习过程中采用项目化的方式引导教学，教学方式是自学+小组讨论+老师讲授。实验由简单到复杂，通过自己编写程序和设计电路完成实验项目，通过理论教学和实验教学培养学生的编程逻辑思维能力。

第三阶阶段是综合设计实验项目教学。根据电梯大赛竞赛内容设计综合实验设计项目且制作项目任务书，实践操作对象是电梯技能大赛设备，如图2所示，学生根据项目任务书完成实验项目，这部分的教学内容主要以学生动手实践为主以团队的形式完成，教学载体是全国职业院校技能大赛智能电梯装调与维护赛项所使用的设备，综合设计实验项目内容包括电梯控制柜故障的排除、单台电梯的运行调式、元器件的安装与接线等内容，通过综合设计实验项目培养学生学会应用PLC相关理论基础知识解决工程应用实际问题的能力，提高学生的职业素养。

5教学方法的评价

课程组集体对上课内容、上课方式、上课进度进行讨论，改变传统式的填鸭式教学，在教学过程中引导学生多思考，多问，多讨论，让学生成为授课的主题，这种探究式的教学方式方法活跃了课堂气氛，加强了师生和学生之间的沟通交流，很多课程内容都是通过团队合作的形式完成，通过教学培养了学生较强的团队协作能力。对学生的考核采用过程性评价，将学生的线上线下学习情况、团队协作、工程素养、劳动纪律纳入考核内容[6]。

6改革成效

通过教学改革，增加了学生对该课程的学习兴趣，学生学习的积极主动性增加了，大大提高了人才培养质量，改革成效显著[7]。

（1）学生在全国职业院校技能竞赛中取得了较好的成绩，自2017年对该课程开展教学改革以来，学生在全国职业院校技能大赛中荣获全国二等奖两项，三等奖四项。

（2）提高了人才培养质量，社会对人才的认可度大大增加。将电梯大赛的内容融入课程中，学生不仅仅掌握了PLC相关理论知识，在学习过程中树立了良好的职业素养，学生通过参加竞赛，使学生能够与全国优秀高职院校同台竞争并取得了好成绩，学生的自信心得到了较大提升，解决工程应用问题的能力得到了较大提升，通过机械电气控制与PLC实践教学模式改革，形成学科竞赛与实验教学相互促进的良性发展模式，进而为社会培养综合能力强的PLC工程技术应用型人才。

7结语

根据《机械电气控制与PLC》在教学内容中存在的问题，对实践教学内容和教学方式方法进行改革研究，将学科竞赛内容与课程教学深度融合，重构了循序渐进的多层级的教学体系。教学改革证明，教学改革提高了学生的学习能动性，培养了学生在工程中的职业素养，提高了学生的学习自信心，提高了该课程的教学质量，为学生以后从事PLC相关技术工程打下了良好的基础。

参考文献

[1]陈银学，李慧军.基于校企文化融合的高职电气自动技术专业人才培养对策研究[J].文化创新比较研究，2021（21）：69-72.

[2]李自成 ， 孔庆尧 ， 王后能 ，等 . 电气控制与 PLC多层次实 践 教 学 平 台 的 构 建 [J]. 实 验 室 研 究 与探索，2020，39（11）：212-215.

[3]段金英 ， 张晓娟 . “以赛促教、赛教融合”实践教学模式改革——以《电气控制技术与 PLC》为例 [J]. 电子测试 ，2021（13）： 134-136.

[4]王树文 ， 何耀恒 ， 申立 ， 等 . 混合式教学模 式下的《电气控制及 PLC》课程教学改革研究 [J]. 中国 多媒体与网络教学学报 （ 上旬刊 ），2021（1）：94-97.

[5]苗秋华，管志光，闫勇增 . 线上线下混合式教学在“PLC 技术及应用” 课程的探索与实践[J].科技与创新，2021（16）：151-154.

[6]玉 河 ， 周 旭 . 基于课程思政下的《PLC与变频器技术》课程教学改革研究[J].轻工科技，2021，37（8）：152-154.

[7]张 敏，陈木荣，黄美莲，等. 电气电子类专业核心课的教学方法探究与实践—以PLC课程为例[J]. 轻工科技2021，37（10）：137-138.

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