摘 要:自動線技能大賽作為全國職業(yè)院校裝備制造大類傳統(tǒng)賽項,從2008年舉辦至今已有十余年。大賽考核內(nèi)容涵蓋可編程控制器、傳感器、液壓氣動、觸摸屏和工控網(wǎng)絡(luò)等多項自動化技術(shù)。參賽院校眾多,已成為高職院校自動化人才培養(yǎng)水平的試金石。文章從弱電類專業(yè)PLC課程教學(xué)內(nèi)容選取與自動線競賽指導(dǎo)的角度,嘗試找出競賽關(guān)鍵技能點,并將其融入PLC課程教學(xué)中,探討兩者良性互動措施,對實施過程中存在問題進行了總結(jié),指明了改進方向。
關(guān)鍵詞:自動線技能大賽 PLC課程 教學(xué)互動 人才培養(yǎng)
中圖分類號:G712.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)07(a)-0190-02
自動線職業(yè)技能大賽從2008年舉辦至今已十余年,該大賽依托亞龍335B實訓(xùn)裝置,考核內(nèi)容涵蓋了可編程控制器、傳感器、液壓氣動、觸摸屏和工控網(wǎng)絡(luò)等多項自動化技術(shù),綜合性很強。通過大賽能很好地檢驗選手的團隊協(xié)作能力、自動線系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試、運維等工程實施能力,引領(lǐng)高職院校自動化人才培養(yǎng),為企業(yè)輸送自動化高端技能型人才[1]。
1 自動線大賽考核的關(guān)鍵技能點
自動線大賽要求參賽選手在規(guī)定時間內(nèi),按任務(wù)書要求現(xiàn)場操作YL-335B自動生產(chǎn)線裝置方式,完成生產(chǎn)線部分單元機械安裝和調(diào)整,氣動回路安裝、連接和調(diào)整,電氣控制電路設(shè)計、安裝和布線,傳感器安裝與調(diào)整,PLC編程,人機界面組態(tài),電機驅(qū)動(含變頻器、伺服驅(qū)動器及伺服電機)參數(shù)設(shè)定及系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)、運行等工作。
分析該技能大賽考核內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn),主要包括以下模塊:機械裝配調(diào)整、電氣線路設(shè)計、PLC程序編寫、傳感器安裝調(diào)節(jié)、人機界面組態(tài)、變頻器及伺服參數(shù)設(shè)定、PLC聯(lián)網(wǎng)通信。
上述每一模塊對自動線整體運行都很重要,機械安裝精度、傳感器靈敏度調(diào)節(jié),變頻器及伺服參數(shù)設(shè)置等直接關(guān)系著硬件系統(tǒng)質(zhì)量,它們是后續(xù)系統(tǒng)可靠運行的前提。這些內(nèi)容難度不大,經(jīng)過訓(xùn)練學(xué)生很容易掌握。關(guān)鍵是PLC控制程序編寫與人機界面組態(tài),因控制要求變化多樣,這部分很靈活。在近幾年國賽中所占比重越來越高。因此,自動線大賽考核關(guān)鍵點還是軟件即控制程序設(shè)計與人機界面開發(fā)。為此,在PLC課程教學(xué)中要精心選擇教學(xué)內(nèi)容,合理設(shè)計教學(xué)項目,使之包含自動線大賽考核的關(guān)鍵技能點,為學(xué)生打下牢固基礎(chǔ)。
2 《PLC》課程教學(xué)內(nèi)容選取與項目設(shè)計
《PLC》課程作為我院電子信息工程技術(shù)等弱電類專業(yè)的一門核心課程,開設(shè)十余年,從最初單純講理論,到理論 加實驗教學(xué),再到現(xiàn)在的理實一體教學(xué),教學(xué)改革一直在進行中。該課程立足于學(xué)生實踐能力培養(yǎng),“以工作任務(wù)為載體,以項目為導(dǎo)向”組織學(xué)習(xí)過程,經(jīng)過多年教學(xué)改革探索,基本確定了以下教學(xué)項目,其包含主要內(nèi)容及學(xué)時如表1所示。
從表1學(xué)時分配不難看出,教學(xué)重點為PLC基本指令運用、順序程序設(shè)計及功能指令應(yīng)用。在教學(xué)過程中可根據(jù)實際做微調(diào),每周4課時,一學(xué)期16周,約64學(xué)時。
3 自動線技能大賽與《PLC》課程教學(xué)融合措施
3.1 校企合作編寫項目化校本教材,適用性更強
在安徽省質(zhì)量工程及安徽職成教學(xué)會科研課題支持 下,《PLC》課程近年來一直持續(xù)開展教學(xué)改革,探索理實一 體教學(xué),授課教師利用寒暑假到企業(yè)實踐進修,了解企業(yè) 自動化生產(chǎn)流程與控制任務(wù),及時更新專業(yè)知識與技能,緊跟自動線技術(shù)前沿。與企業(yè)工程師交流,基于分類招生學(xué)生現(xiàn)狀與實際,合作編寫項目化校本教材,精心選擇教學(xué)項目,優(yōu)化教材內(nèi)容,使教材適用性更強。
3.2 將自動線部分控制內(nèi)容融入《PLC》課程教學(xué)過程
在日常開展《PLC》課程教學(xué)過程中,注意將自動線大賽關(guān)鍵知識點融入PLC教學(xué),如在講解順序控制程序設(shè)計單序列編程時,用自動線供料站、加工站控制要求為目標,引導(dǎo)學(xué)生分配I/O端口,畫順序功能圖,編寫梯形圖并完成調(diào)試;講并行序列時用裝配站落料控制與零件裝配任務(wù)要求,開發(fā)并行程序,以YL-335B設(shè)備為載體,學(xué)生積極性很高。再比如學(xué)習(xí)PLC功能指令時,將自動線中的伺服控制與變頻器控制內(nèi)容適當引入,設(shè)置一些加分的挑戰(zhàn)項目,鼓勵學(xué)有余力的同學(xué)去探索完成,往往會激發(fā)學(xué)生的斗志,取得意想不到的效果。
3.3 指導(dǎo)第二課堂,鼓勵學(xué)生利用業(yè)余時間進行自動化技能訓(xùn)練
在完成《PLC》課程教學(xué)之余,充分利用業(yè)余時間,開放PLC與自動線實訓(xùn)室,PLC授課教師積極指導(dǎo)第二課堂。依托學(xué)院自動化控制協(xié)會,定期開展技術(shù)訓(xùn)練,鼓勵大二的同學(xué)帶領(lǐng)大一新成員進行基礎(chǔ)訓(xùn)練,教師定期舉辦講座與技術(shù)培訓(xùn),提高學(xué)生自動化素養(yǎng)與動手能力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)熱愛之情。通過學(xué)生社團組織的系列活動,既豐富了課余生活,又提高了部分同學(xué)專業(yè)技能,還能提前為參加技能大賽培養(yǎng)預(yù)備選手,一舉多得。
3.4 積極組織學(xué)生參加相關(guān)比賽,切磋提高技能
根據(jù)學(xué)生平時《PLC》課程表現(xiàn)及業(yè)余開展自動化訓(xùn)練興趣,挑選學(xué)生參加相關(guān)比賽,通過參賽切磋提高技能,加強與兄弟院校交流。例如,除了組織學(xué)生參加學(xué)院的一年一度的專業(yè)技能比賽外,還挑選優(yōu)秀同學(xué)參加省職業(yè)技能大賽,西門子杯中國智能制造挑戰(zhàn)賽等。參加高規(guī)格比賽,對于學(xué)生要求較高,一方面在教師指導(dǎo)下,可集中復(fù)習(xí)PLC課程所學(xué)專業(yè)知識,擴展課程內(nèi)容,也能在有限時間內(nèi)強化訓(xùn)練自動線技能,如機械安裝、電氣接線、傳感器調(diào)整、PLC編程、人機界面組態(tài)等。通過分工合作完成相應(yīng)任務(wù),短期內(nèi)可以讓學(xué)生迅速成長。此外,鼓勵學(xué)生積極參加專利大賽,從校賽開始,指導(dǎo)電信專業(yè)學(xué)生申報自動化應(yīng)用方面的專利,撰寫答辯稿,若校賽脫穎而出,有機會入選市賽。通過這些比賽,一方面使PLC所學(xué)知識與自動線等應(yīng)用融合起來,給學(xué)生提供了一個展示平臺,鍛煉了其解決問題、團隊合作等綜合能力。更重要的是讓學(xué)生更加自信,參賽獲獎可增強學(xué)生就業(yè)求職實力。
4 互動實施過程中存在的問題與改進方向
4.1 分類招生導(dǎo)致的部分專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,對專業(yè)課學(xué)習(xí)興趣不高
眾所周知,近年來高職教育探索招生方式改革,很多專業(yè)開始進行分類招生。有些專業(yè)是一所學(xué)校的王牌專業(yè),生源選擇范圍廣,招錄比例大,招進來的學(xué)生素質(zhì)較好。但是很多非王牌專業(yè),也逐漸加入了分類招生行列,報考學(xué)生數(shù)有限,各校又要完成當年招生計劃,所以只能降低門檻,因而最終招來的學(xué)生參差不齊,很多同學(xué)基礎(chǔ)薄弱,后期進行培養(yǎng)教育時,普遍對專業(yè)課興趣不高,缺乏學(xué)習(xí)動力,與普招生存在一定差距。針對分類招生導(dǎo)致 的這種現(xiàn)象,改進方向是嘗試分類教學(xué)。如專業(yè)學(xué)生人數(shù)多,可分成不同層次的小班,進行差異化教學(xué),設(shè)置不同培養(yǎng)目標。充分尊重學(xué)生特點,借助信息化等教學(xué)方式,逐步引導(dǎo)、分組學(xué)習(xí)互助,想方設(shè)法調(diào)動其積極性,適當融入自動線技能,最終實現(xiàn)《PLC》課程教學(xué)目標。
4.2 每學(xué)期課時有限,《PLC》課程包含內(nèi)容太多,廣度與深度之間存在矛盾
針對PLC課程學(xué)時有限,教學(xué)內(nèi)容多無法深入展開,沒有足夠時間將自動線技能融入課堂的矛盾,這就需要授課教師努力提高自身教學(xué)水平,通過大力開展課程教學(xué)改革,優(yōu)化教學(xué)組織流程,合理選擇教學(xué)項目,科學(xué)設(shè)計PLC教學(xué)內(nèi)容,在有限時間內(nèi)高效完成關(guān)鍵內(nèi)容的教學(xué)。也可充分利用學(xué)生業(yè)余時間,借助于專業(yè)學(xué)生社團,定期開展訓(xùn)練,條件允許的學(xué)校,可開設(shè)自動線課程,進一步培養(yǎng)學(xué)生PLC應(yīng)用水平與自動線技能。
4.3 部分學(xué)校專業(yè)設(shè)備不足,實驗設(shè)備有限
據(jù)了解,不同學(xué)校的生均實驗設(shè)備相差懸殊,有些學(xué)校實驗設(shè)備充足,而有些不足以支撐實踐教學(xué)開展。這就要求專業(yè)課教師充分調(diào)動各種資源,努力發(fā)揮自身優(yōu)勢,積極探索校企合作,可聯(lián)合企業(yè)開展實踐教學(xué),或定期組織學(xué)生到企業(yè)觀摩學(xué)習(xí),邀請企業(yè)工程師到學(xué)校開展講座或指導(dǎo)實踐等[2]。也可借助于教學(xué)軟件開展仿真教學(xué),克服設(shè)備短缺局限。授課教師要積極爭取學(xué)校支持,采購設(shè)備組建實訓(xùn)室,支撐教學(xué)改革,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻
[1] 張同蘇,徐月華.自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試(三菱FX系列)[M].北京:中國鐵道出版社.2010.
[2] 侯秀麗.高職電氣控制與PLC項目化教學(xué)改革實踐[J]蘭州教育學(xué)院學(xué)報,2013.(11):89-91.