華濱 龔東軍 陳淑玲
作為工業(yè)機器人專業(yè)的核心課程,《PLC技術(shù)應用》有著極強的邏輯性、綜合性和應用性,對培養(yǎng)學生的專業(yè)技術(shù)能力起著較為關(guān)鍵的作用。但是在教學實施過程中,卻存在著教學方法單一、教學內(nèi)容脫離工業(yè)應用現(xiàn)場、課程考核形式過于傳統(tǒng)等諸多方面的問題。本文以《PLC技術(shù)應用》教學改革為例,結(jié)合教育部現(xiàn)代學徒制項目應用案例,對存在的問題與改進的措施進行了深入的剖析。
隨著中國智能制造2025戰(zhàn)略的不斷深入,智能制造與工業(yè)機器人專業(yè)人才的需求也越來越大。本文以武漢軟件工程職業(yè)學院國家現(xiàn)代學徒制試點工業(yè)機器人專業(yè)為例,以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心,針對《PLC技術(shù)應用》課程開展改革,探索改革具體實施方案。
《中國制造2025》明確指明智能制造已成為我國現(xiàn)代先進制造業(yè)新的發(fā)展方向。與此同時,工業(yè)機器人技術(shù)、PLC控制技術(shù)以及智能加工技術(shù)都取得了跨越式發(fā)展,PLC控制技術(shù)方面的人才需求也越來越大。這就對高職院校人才培養(yǎng)的質(zhì)量要求越來越高,工業(yè)機器人專業(yè)發(fā)展也面臨較大的挑戰(zhàn)。根據(jù)廣泛調(diào)研與實地查看,總結(jié)《PLC技術(shù)應用》課程教學現(xiàn)狀如下。
(一) 教學設(shè)備陳舊
隨著智能制造領(lǐng)域的不斷發(fā)展,PLC控制器的種類也越來越多,指令系統(tǒng)也越來越復雜。據(jù)調(diào)研,目前企業(yè)中大都使用西門子1200與1500、三菱Fx3u等系列的PLC控制器,但是還有部分高職院校依然采用西門子200、三菱FX0N、FX0S系列PLC控制器作為教學設(shè)備,顯然這些教學設(shè)備已經(jīng)完全與市場應用脫節(jié),無法讓學生做到學以致用。而對于職業(yè)院校而言,需要更加注重培養(yǎng)學生的動手能力與實踐技能,需要更加注重學生的項目實戰(zhàn)經(jīng)驗。所以教學設(shè)備陳舊會嚴重制約著《PLC技術(shù)應用》課程教學質(zhì)量,也會是學生失去學習興趣,影響學生培養(yǎng)質(zhì)量。
(二)教學方法單一
《PLC技術(shù)應用》是一門實用性較強的課程,對學生邏輯思維的要求也很高,要求學生通過項目獲取編程技能與實戰(zhàn)經(jīng).驗。然而當前,依舊有些高職院校教師采用傳統(tǒng)的滿堂灌講授方式,上課僅講授PLC的指令應用與梯形圖編程方法,下課讓學生完成課后練習題。這種教學方式,會導致課堂枯燥無味,學生很容易失去學習興趣,再加上PLC指令繁多,學生也沒有足夠的時間實踐消化,學習效果較差。
(三)內(nèi)容考核不夠全面
《PLC技術(shù)應用》課程要求除了掌握基本的理論知識外,還需要擁有較強的實踐操作能力,能解決實際項目問題。在進行內(nèi)容考核時,也應該同時注重考察學生的理論知識與實踐技能。然而依然有教師僅僅考察學生對于理論知識的掌握程度,或者考核理論知識與實踐操作的比例分配不當。這樣就難以真正考查學生掌握知識的實際情況,還限制了學生綜合能力的發(fā)揮。
(一) 改善配套教學設(shè)備
以教育部現(xiàn)代學徒制試點工業(yè)機器人專業(yè)為例,武漢軟件工程職業(yè)學院聯(lián)合武漢華中數(shù)控股份有限公司建設(shè)了武漢市智能制造公共實訓平臺,配套了一大批先進的智能制造設(shè)備,包括先進智能制造生產(chǎn)線,西門子工業(yè)4.0產(chǎn)線等。集成了大量先進的工業(yè)機器人,PLC控制器與先進智能制造機床等,為學生打造了先進的實習實訓場所。這樣就大力改善了《PLC技術(shù)應用》課程的硬件條件,也為該課程的教學改革奠定了良好的實踐基礎(chǔ)。本次課程改革所用實訓平臺如下圖1所示。
(二) 采用項目教學法
《PLC技術(shù)應用》是一門專業(yè)實踐性很強的課程,要求學生必須在做中學,做中悟,自主獲取編程經(jīng)驗。在課堂教學中,必須設(shè)置合理且難度適中的項目,將基本指令貫穿在其中,這樣才可以保證知識的連貫性,能讓學生在項目調(diào)試中總結(jié)經(jīng)驗。以圖2所示機械手自動分揀項目為例,主要包括自動出料、物料識別、物料運輸、自動抓取、智能分揀等模塊。這些模塊可以用到PLC的基本IO指令,定時器指令,步進電機控制指令,通信指令等。教師在介紹基本指令時,分組進行小模塊教學,布置項目任務,采取任務驅(qū)動法。這樣既讓學生掌握了基本知識,又提高了學生的動手能力,而且還激發(fā)了學生學習興趣。
(三) 完善考核策略
為了真實有效檢驗學生的學習效果,必須設(shè)置完善的考評環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的《PLC技術(shù)應用》課堂考核還是以閉卷考試為主,主要考察學生重要知識點的掌握程度[3]。然而《PLC技術(shù)應用》操作實踐性太強,傳統(tǒng)的課堂考核已經(jīng)無法真實反映學生知識的掌握程度了。以機械手自動分揀項目為例,分為實操考核和理論考核兩大部分。實操考核前將學生分成若干組,保證每位同學一臺實訓設(shè)備??己藭r,讓每組同學依次抽簽確定設(shè)備號,獨立完成項目任務。完成后,還設(shè)置答辯環(huán)節(jié),根據(jù)完成情況及最終答辯確定實操考核成績。理論考核還是主要考察學生對基本知識點的掌握,如對PLC控制原理的理解等。最后,將理論考核與實踐考核兩部分按比例加權(quán)得出總成績。這樣考察了學生的學習能力,也如實反映了學生的實踐技能。
基于現(xiàn)代學徒制模式的人才培養(yǎng),需要校企雙方共同投入,讓經(jīng)驗豐富的企業(yè)師傅與典型的教學案例進課堂。在這種培養(yǎng)模式下,配合先進的教學設(shè)備、有效的教學方法以及恰當?shù)目己瞬呗?,才能培養(yǎng)出滿足企業(yè)需求的高質(zhì)量技能型人才。開展有效的《PLC技術(shù)應用》課程改革,需要配套先進的教學設(shè)備,基于教學設(shè)備開展項目式教學,并將基本指令融入到項目教學中。這樣,才能真正實現(xiàn)做中學,做中悟,為學生未來就業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。
作者單位:武漢軟件工程職業(yè)學院