基于學(xué)賽一體理念提升電氣自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐應(yīng)用能力的探索①

劉振昌 傅連祺

［摘 ? ? ? ? ? 要］ ?現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)升級(jí)需求，涵蓋現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代化物流業(yè)、現(xiàn)代化制造服務(wù)業(yè)等眾多職業(yè)崗位群，都離不開電氣控制技術(shù)，而且都在隨著工業(yè)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)升級(jí)換代發(fā)展而發(fā)展。探索學(xué)賽一體的培養(yǎng)模式，以專業(yè)實(shí)訓(xùn)為依托，拓展與企業(yè)共建工作室，形成技能大賽選拔、備賽、訓(xùn)練、提升的長效機(jī)制，最終探索出依托技能大賽的考核周期為背景的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)、教師的科研、學(xué)生的創(chuàng)新綜合性一體化的教學(xué)新模式，為探索電氣自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才新體系打下基礎(chǔ)。

［關(guān) ? ?鍵 ? 詞］ ?學(xué)賽一體；資源轉(zhuǎn)化；綜合實(shí)踐課程體系

［中圖分類號(hào)］ ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文章編號(hào)］ ?2096-0603（2019）23-0064-02

一、前言

技能大賽是高職教育的特色項(xiàng)目，為全國高職院校老師和選手提供一年一度交流學(xué)習(xí)的平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上既能向同行學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)秀的教學(xué)方法，又能促進(jìn)日常教學(xué)水平的提升。本文應(yīng)用的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)為全國技能大賽現(xiàn)代電氣安裝賽項(xiàng)，包括電工技術(shù)、電氣測量技術(shù)、電氣控制技術(shù)、電氣工程制圖、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與調(diào)速、可編程控制器應(yīng)用技術(shù)、觸摸屏組態(tài)控制技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)等方面的知識(shí)和技能要求。上述內(nèi)容既是專業(yè)的內(nèi)容，又是大賽考點(diǎn)。故本文提出針對現(xiàn)有高職院校電氣人才培養(yǎng)方案，提出新的研究思路。在現(xiàn)有教學(xué)的基礎(chǔ)上調(diào)整課程安排先后順序，以PLC技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線，增強(qiáng)實(shí)際能力的鍛煉、動(dòng)手能力的培養(yǎng)、編程能力的開發(fā)，增加PLC編程學(xué)習(xí)時(shí)間，爭取掌握兩種及以上PLC的使用方法。建立與企業(yè)協(xié)作的工作室協(xié)同培養(yǎng)模式，把實(shí)際項(xiàng)目引入教學(xué)中，教師提煉分解項(xiàng)目中內(nèi)容，轉(zhuǎn)化為適應(yīng)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)。課程安排如下圖所示。

二、電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)賽一體理念模式的研究思路

目前，教師在培養(yǎng)技能大賽選手的過程，發(fā)現(xiàn)一些課程體系存在不足，如現(xiàn)代電氣安裝的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，基本涵蓋高職電氣自動(dòng)化專業(yè)全部專業(yè)課程，但每年從大二開始選拔人才時(shí)，一部分知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)學(xué)生尚沒有完全掌握，不足以充分展現(xiàn)學(xué)生實(shí)力，也不能更好地激發(fā)學(xué)生的能力，所以技能大賽應(yīng)作出適度的改革，讓技能大賽的內(nèi)容更好地與日常教學(xué)結(jié)合。只有這樣，才能促進(jìn)職業(yè)院校制造類、自動(dòng)化類、信息類專業(yè)建設(shè)，也能為技能大賽培養(yǎng)更多更好的選手，讓更多的高職學(xué)生受益，助推現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試高技能人才的培養(yǎng)。

以學(xué)賽一體理念為載體，凝聚校內(nèi)外師資形成具有協(xié)作精神的科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)分析歷年國賽的賽題，將賽題類型大體分為兩種類型，一種為考查學(xué)生編程規(guī)則的題目，如2016年國賽賽題智能倉庫，2018年國賽智能車庫的題目。另一種為考查學(xué)生順序控制編程的能力，如2016年國賽賽題定長切料，2018年國賽賽題立體涂裝。從兩大類型的賽題分析，考查學(xué)生不同的編程能力和技巧，側(cè)重點(diǎn)各有同，一種側(cè)重考查“出入”規(guī)則的編寫。另一種側(cè)重考查學(xué)生“順序控制”規(guī)則的編寫。顯然兩種編程的思路有很大不同，這就要求教師在給學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，針對不同題目的編程要有不同側(cè)重點(diǎn)的培養(yǎng)。另外注意到2018年國賽題目中，增加了關(guān)于不同PLC之間通訊項(xiàng)目的考核，該考核項(xiàng)目作為大賽新增加的考核點(diǎn)，值得多加注意和分析。

針對上述基于大賽題目情況的分析，我們將其思路作為新的人才培養(yǎng)方案制定的指導(dǎo)思路，編寫規(guī)劃兩套不同程序架構(gòu)，一種是利用SR指令形成的順序控制的思路，另一種是基于狀態(tài)機(jī)的編程思路，處理關(guān)于規(guī)則項(xiàng)目的題目。目前本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正力圖將兩種思路融合，研發(fā)出一種更具一般性的編程結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生更好地融會(huì)貫通，并且統(tǒng)一對編程地址進(jìn)行規(guī)劃，減少編程中一些問題的出現(xiàn)。

變革訓(xùn)練模式，學(xué)生二人一組分工協(xié)作，首先將大賽的題目分解成不同子模塊，如分解為三相交流電機(jī)控制部分、步進(jìn)伺服電機(jī)控制部分、變頻器交流調(diào)速部分、S7-200Smart與S7-300的模擬量部分及通訊測試部分等。從典型的手動(dòng)控制調(diào)試開始讓學(xué)生逐步熟悉實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的技能內(nèi)容，最后整體掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)。在課程過程中發(fā)現(xiàn)掌握較好的學(xué)生，作為大賽備賽的選手，對于備賽的選手首先讓學(xué)生整體了解賽題，練習(xí)編寫通訊和手動(dòng)測試部分，作為第一階段的考核和培訓(xùn)目標(biāo)，在這過程中讓學(xué)生充分開發(fā)新的思路，并且也學(xué)習(xí)學(xué)長們的編程思路，讓自身的編程水平盡快提升，作為第二階段的培訓(xùn)基礎(chǔ)。再此過程中，教師要幫助學(xué)生梳理編程思路，理解不同題目控制要求，尤其對像HMI腳本、模擬量編程、伺服步進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制塊兒等內(nèi)容，應(yīng)強(qiáng)化指導(dǎo)訓(xùn)練。

最后階段，教學(xué)團(tuán)隊(duì)對典型的實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目進(jìn)行不斷優(yōu)化，如如何利用HMI實(shí)現(xiàn)配方功能，簡化程序編寫。為學(xué)生進(jìn)一步提升水平作輔導(dǎo)，同時(shí)也是對教師自身水平提升的幫助。

三、基于學(xué)賽一體理念下教學(xué)創(chuàng)新探索

目前，實(shí)訓(xùn)平臺(tái)大多服務(wù)技能大賽，但在實(shí)際操作中，選擇參賽的選手非常困難，學(xué)生從開始訓(xùn)練，到能獨(dú)立完成項(xiàng)目周期較長，所以基于上述原因我們依托學(xué)賽一體的理念，提出新的選拔體制，并且更好地促進(jìn)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)。

將項(xiàng)目分解到三年學(xué)習(xí)中，對于學(xué)生有適合一年級(jí)入門級(jí)的，適應(yīng)二年級(jí)基礎(chǔ)級(jí)的，適應(yīng)三年級(jí)綜合級(jí)的，對于比賽有能夠適應(yīng)選拔選手進(jìn)階級(jí)的，還有適應(yīng)參加大賽選手實(shí)戰(zhàn)級(jí)的。

（一）學(xué)：入門級(jí)、基礎(chǔ)級(jí)、綜合級(jí)

此上三個(gè)級(jí)別主要為培養(yǎng)全部電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生專業(yè)技能的知識(shí)點(diǎn)技能點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)同時(shí)更好的實(shí)踐。

（二）賽：進(jìn)階級(jí)、實(shí)戰(zhàn)級(jí)

以上兩個(gè)級(jí)別主要用來選拔更加適合參賽的選手制定的，由教師分析每年大賽試題的考核點(diǎn)，預(yù)測未來的技術(shù)發(fā)展方向。

（三）提出改進(jìn)改造方案，緊跟技術(shù)的新發(fā)展、新應(yīng)用

如本實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的伺服電機(jī)可以利用通訊的方式與PLC進(jìn)行控制。又如將兩三個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)數(shù)據(jù)交互起來，模擬不同工作站協(xié)同工作的效果，提升平臺(tái)使用效率，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新熱情。再如可以探索速度模式的方式控制伺服電機(jī)新方法。

四、結(jié)束語

為助力中國職業(yè)教育的發(fā)展，充分開發(fā)利用技能大賽的資源，我們將充分利用現(xiàn)代電氣安裝與調(diào)試賽項(xiàng)的平臺(tái)，促進(jìn)專業(yè)課程的改革，實(shí)現(xiàn)對未來產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)。讓學(xué)生分別在軟硬件部分學(xué)習(xí)提高，均能達(dá)到大賽的要求，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與大賽與就業(yè)三者銜接方面，因此基于學(xué)賽一體理念的課程標(biāo)準(zhǔn)建立，能更好地提升電氣自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)效果。

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編輯 張 慧