产教融合背景下PLC应用技术综合实训课程改革的探究与实践

曹智龙

（南京六合中等专业学校，江苏 南京 211500）

1 P LC应用技术实训课程的教学现状

1.1 教学内容跟不上生产实际需求

PLC应用技术实训是中职电气设备运行与控制专业设置的一门专业平台课程，旨在培养学生识读与绘制PLC电气控制原理图、电路安装与调试、编程和故障检修的能力。但现在的教材基本都是以PLC简单编程控制为主。例如，电动机单向连续运转控制、星三角降压启动、交通灯等传统教学项目。当前实际生产中的应用已经转变为以PLC为控制中心，以RS485工业总线、以太网、LoRa等通信技术为网络单元，以温度、湿度、光照度等各种传感器为数据采集单元，以伺服电机、步进电机、无刷直流电机、交流异步电机等设备为执行单元，以力控、MCGS为人机交界面。中职电气专业学生毕业后的工作性质已经从简单的接线转变为识读与绘制电气控制原理图、PLC编程、力控编程、电路安装与调试和故障检修等工作。

1.2 教学理念陈旧

传统中职学校的PLC技术应用课程，教学理念已经落后。很多人认为我校学生成绩不够好，不能胜任复杂的编程。学习PLC技术应用课程只是为了熟悉一下PLC编程，只把PLC技术应用当作一门简单的课程。其实教师在教一门课之前，应该先了解一下学校制定的人才培养方案和课程标准，根据人才培养方案、课程标准和学校的教学硬件资源制订教学计划，安排教学内容，整合教学资源，这样教学活动才会具有明确的方向。

课程的设置应该是学习完各模块后有一个以PLC控制为中心的综合实训。实训的内容应该能够满足生产实际需求。传统学校电气专业的实训课程只有照明电路、电机正反转、电机星三角降压启动等简单的电路安装与调试。现在有些学校为了教学安全，已经把通电测试都省掉了。学生的工作只剩下安装电路，对电路通电后的实际工作过程却一概不知。电路的安装是否正确，完全只靠眼睛观察、同学之间互查和万用表的检测。理实一体课程形同虚设，教学内容已经脱离了人才培养方案和课程标准。中职学生虽然不能够设计电气系统原理图、编写复杂的PLC程序。但是现在的社会需要安装和调试的高技能人才，他们需要掌握电气系统的整体结构、识读电气原理图、识读安装图、了解各个电气设备的功能和团队协作的能力，这样才能够高效的安装与调试设备。

1.3 校企合作紧密度不够

课程的设置要想满足实际生产需求就必须建立在校企合作基础之上。很多的学校都开展了工学交替和企业实习活动，但是学生在企业的工作内容和学校教学内容无关。企业的工作内容多是简单操作为主，学生只需要进行安全培训就能上岗工作。我国的企业生产活动现已经逐渐从简单的重复劳动转变为脑力劳动，企业生产变得越来越智能化，越来越需要高技术的技能型人才。学校应该跟随时代的发展，培养企业需要的人才；跟随产业岗位的需求，调整教学内容。这样教学内容才能够和企业生产活动有机的融合。

1.4 实验室设备老旧

电气类实训装备都是比较昂贵的，实训室的建设需要大量的资金投入。生产技术在不断地更新发展，但是学校受制于资金的问题无法及时的更新设备。大部分学校的PLC实训室都是成套的PLC实训台。PLC实验台的优点是电路的各模块都做了保护功能，这样避免了学生电路安装错误导致设备损坏。缺点是学生只能通过测试连接线搭接电路，模拟电路的功能。不能真正动手安装电路、搭建控制对象，实现控制功能。以前的购买的PLC实验台大部分都没有触摸屏、各类传感器、工业总线等设备。

2 综合实训课程改革的过程

2.1 产教融合，科学制定课程标准

党的十八届三中全会中提出要“加快现代职业教育体系建设，深化产教融合、校企合作，培养高素质劳动者和技能型人才”。我校地处南京市六合区，该区主要产业有千亿级新能源汽车产业群和现代农业产业群。我校积极响应职业学校服务地方经济发展号召，以服务地方经济发展为使命，积极开展产教融合项目。

我校产教融合合作单位有国轩电池、江苏建康汽车、博西华、江苏金五谷生态农业、天纬农业、污水处理厂、江苏领跑梦毛勒智造等一批优秀企业。我校电类专业教师经常走访各个企业，了解现代企业对电气类人才的需求。科学制定人才培养方案和课程标准，探索产教融合的发展之路。

2.2 理实一体+任务驱动，培养高素质人才

根据科学制定的人才培养方案和课程标准，重新优化了PLC综合实训课程的内容，实训课程以项目的形式开展。教学团队从电气专业核心技能出发，依托产教融合项目，将生活污水处理厂的各道工序整合成五个教学任务，结合行业规范和创新要求进行授课，构建了基于生产流程的模块化课程结构，采用了“理实一体+任务驱动”的教学模式，学生在完成实训课程的过程中学习了专业理论知识，获得了专业技能，提升了专业素养。

2.3 改革教学模式，激发学习兴趣

通过对产业的调研和课程实施的前后衔接、时间安排的需要，依据学生的认知规律，遵循“立德树人”的原则。为了响应国家美丽乡村的号召，我校电子电工教学团队成员丁海霞、秦涛、赵莹、曹智龙等教师为本次PLC综合实训课程主题取名为“生活污水处理站的电气系统安装与调试”。

在实训课程中，教学团队根据学生的认知规律和理实一体的教学理念，开创性的在教学活动中安排了参观龙池街道污水处理厂的活动。让学生体验以PLC为控制中心的电气设备在污水处理厂中的应用。在参观污水处理厂的活动中，笔者还邀请了污水处理厂的工程师为学生讲解污水处理的整个过程和电气设备在污水处理中的应用，让学生感知学习价值，激发学习兴趣。

教学团队精心设计了四个子项目和两个活动，每个子项目还包含有若干任务如图1所示。实施过程中，以教材为参考，知识技能不脱离教材，但教学流程不依赖教材。同时还开发了校本活页式教材。活页式教材的优点是能够根据教学的需求调整教学内容，更能突出教学内容的实用性，符合技术应用型学科教学需求。教材配有相应的工作任务单，方便学生上交自己的作业。使教学任务更有系统性，提升了实训的综合程度，提高了实训效率。

图1 PLC应用技术综合实训课程安排

通过参观污水处理站作为整个实训课程的情景引入，能够提升学生对PLC应用技术综合实训课程的兴趣，也能够让学生了解生活污水处理的全过程。实训的前三个项目为基础项目，第四个项目为综合实训项目。学习的知识点有电路图电路的安装、PLC编程、MCGS触摸屏、力控、温湿度传感器、光照度传感器等。在项目完成，团队还安排了作品功能演示和答辩环节。功能演示环节，能够让学生体验成功的喜悦。答辩环节，既能考查学生对课程知识点的掌握情况，也能培养学生的演讲能力。项目结束，学生还需要完成一篇项目总结报告。报告主要包括自己作品的电气原理图、接线图、结构框图、软件编程、MCGS触摸屏界面和心得体会等。通过“生活污水处理站的电气系统安装与调试”综合项目的完成，能够全方位的提升学生的职业素养和技能水平。

2.4 开发活页教材，与时俱进调整教学内容

PLC综合应用实训课程是一门技术应用型课程，这门课程的重要特点是技术需要与时俱进。每年都会有新技术、新技能、新应用，需要教师不断地学习。教师需要在原有的校本教材基础上不断地调整教学内容。活页式教材按照“以就业为导向”“以能力为本位”的教学理念。教材的结构不再强调理论知识的系统性和完整性，坚持以应用为导向，理论知识够用、实用就行。教学团队先将需要学习的知识点罗列出来，最后再把知识点融入每个项目中去，在完成项目的过程中学习知识点。为了方便查找新的知识点，笔者在每一个项目中还将学习到的新的重要知识点罗列出来，这样方便学生对知识点的总结学习，也方便教师对项目中新的知识点讲解。每一个任务都会有一个二维码，通过扫描二维码查看配套教学资源，这样方便学生在课后的学习。

2.5 开发特色教具——提升教学效能

传统的PLC实训课程都是在PLC实训台上进行编程训练的，PLC实训台的优点是教师不需要自己准备实训器材，方便教学活动的开展。PLC实训台的缺点是生产活动的现象都是通过电机的转动和指示灯的亮、灭进行模拟展示的，不能够展示真实的生产活动场景。秦涛老师为了解决这样的教学痛点，决定自制教具。依据污水处理现场监控的生活污水处理流程：前端池污水抽送——活性污泥的投放——污水硝化反应与过滤——清水消毒剂的投放，自行制作了污水处理运作的特色教具，打破了教学时空限制，以小见大，化繁为简，让每一位学生身临其境感知生活污水处理过程，激发学生学习兴趣，促进学生自主学习，有效提高学习效率。

2.6 完善人才培养评价机制

因为综合实训课工作量比较大，所以将学生分为3人一组。根据人员的分组安排和PLC应用技术综合实训课程的特点，培养评价不再适合笔试，将评价分散在每一个项目的完成度、学生的参与度和职业素养上。对于每一个项目，都是参考技能大赛的标准设置了评分表。评分表的内容包括系统设备的安装、系统的线路连接、设备接线工艺、系统的检测、系统功能的实现、职业规范与安全生产、作品的展示、答辩和项目总结报告等。每一个评分内容都包含有详细的评分指标和配分。为了培养学生的团队合作能力，可以将团队协作度也作为一个评分指标。

2.7 融入课程思政，践行社会主义核心价值观

本综合实训课程属于加工制造类，课程蕴含着丰富的思政资源，具有很好的育人功能。通过分组教学，培养了学生的团队合作精神；通过参观生活污水处理厂培养学生的环保意识；通过职业规范和安全生产的教育，培养学生的职业素养和安全意识；通过对每一个工艺、技术规范的追求，培养学生精益求精的工匠精神。在实践课程中潜移默化地培养学生爱岗敬业、诚信友善、热爱劳动和大国工匠精神。

2.8 教师技能和教学能力同步提高

我校的电子电工教学团队结构合理，有市、区学科带头人，有技能大赛教师组金牌选手和金牌指导教师。利用技能大赛提升教师的技能水平和创新科研能力，帮助教师构建完整的专业知识结构体系。利用教学大赛提升教师的教学能力，整合教学资源。技能大赛和教学大赛双通道同时促进教师和学校的发展。教学团队精心打造本课程，参加了江苏省职业院校教学大赛得到了一致好评，取得了省二等奖的好成绩。

3 结语

本次PLC综合实训课程的改革是在我校产教融合课程改革的背景下开展的，教学团队整合产教融合、校企合作教学资源，整合学校教学资源，开发适合学校教学资源的教具和活页式校本教材。在课堂中融入思政，把教学和育人相融合，既提高了学生的学习兴趣，也明确了学习方向。PLC综合实训的实践与探究，进一步推动了我校电子电工类实训课程的改革和创新，为其他实训课程的改革与创新提供了新思路。