陳俊寰，徐 海

（河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450046）

國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，明確指出了智能制造是新一輪工業(yè)革命核心技術(shù)的論斷，確定了智能制造作為戰(zhàn)略實(shí)施的主攻方向[1-2]。在目前的職業(yè)教育中，全國(guó)范圍內(nèi)的職業(yè)技能大賽受到全社會(huì)的關(guān)注，是中國(guó)職業(yè)教育名副其實(shí)的年度盛會(huì)[3-4]。而“弘揚(yáng)工匠精神，助力智能制造”的智能制造大賽與中國(guó)當(dāng)今產(chǎn)業(yè)布局相融合，與國(guó)家大力發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)，傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能、走向制造強(qiáng)國(guó)的“中國(guó)制造2025”行動(dòng)綱領(lǐng)相契合[5-6]。習(xí)總書(shū)記也在十九大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，要“建設(shè)知識(shí)型、技能型、創(chuàng)新型勞動(dòng)者大軍，弘揚(yáng)勞模精神和工匠精神，營(yíng)造勞動(dòng)光榮的社會(huì)風(fēng)尚和精益求精的敬業(yè)風(fēng)氣[7]”。

人才培養(yǎng)質(zhì)量是高職教育的生命線，高職院校的教育教學(xué)改革一直在路上。本文立足智能制造大賽人才培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)，從技能培養(yǎng)和思政教育2 方面闡述了智能制造專業(yè)教改方法。

1 技能培養(yǎng)

智能切削單元賽項(xiàng)要求選手同時(shí)掌握數(shù)控銑、數(shù)控車(chē)和機(jī)電一體化等多種技能，一方面技術(shù)比較前沿，比如智能制造控制軟件MES、西門(mén)子1200PLC 的靈活應(yīng)用；另一方面涉及知識(shí)面、技能面更廣，包含工業(yè)機(jī)器人操作編程、PLC 編程、數(shù)控車(chē)床編程及加工、加工中心編程及加工、智能制造控制軟件MES 操作等。針對(duì)上述主要技能，其培養(yǎng)方法如下。

1.1 基礎(chǔ)技能的培養(yǎng)

西門(mén)子1200PLC 的基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)：指導(dǎo)教師按照如圖1 所示的方式進(jìn)行指導(dǎo)，使選手熟練地掌握1200PLC 編程的基礎(chǔ)知識(shí)。首先系統(tǒng)性地串講1200PLC 數(shù)據(jù)類型、變量表、各種定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、比較、數(shù)學(xué)函數(shù)、移位、字邏輯、程序控制等常用指令；然后指導(dǎo)教師出題測(cè)試，限時(shí)完成；最后，指導(dǎo)教師進(jìn)行批改，分組討論，指出每個(gè)選手的薄弱環(huán)節(jié)，回顧知識(shí)點(diǎn)，重點(diǎn)突破。

圖1 PLC 基礎(chǔ)技能培養(yǎng)方法

對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的培養(yǎng)方式用以下各個(gè)案例做詳細(xì)說(shuō)明。

1.1.1 對(duì)數(shù)據(jù)類型基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)與培養(yǎng)

首先，指導(dǎo)教師將PLC1200 常用的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行分類講解，數(shù)據(jù)類型可分為基本數(shù)據(jù)類型、復(fù)合數(shù)據(jù)類型和其他數(shù)據(jù)類型共3 大類。

就基本數(shù)據(jù)類型而言，包括位數(shù)據(jù)類型、整數(shù)和浮點(diǎn)型、字符型、定時(shí)器、日期和時(shí)間型。其中，位數(shù)據(jù)類型包括bool、byte、word、Dword、Lword 型，長(zhǎng)度分別為1 位、8 位、16 位、32 位、32 位；整數(shù)數(shù)據(jù)類型包括有符號(hào)和無(wú)符號(hào)2 類，例如有符號(hào)的短整數(shù)、整數(shù)、雙整數(shù)、長(zhǎng)整數(shù)；浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)包括實(shí)數(shù)和長(zhǎng)實(shí)數(shù)2 種類型；字符數(shù)據(jù)類型包括char 和wchar 這2 種類型，分別為8 和16 位；時(shí)間數(shù)據(jù)類型包括S5時(shí)間、時(shí)間和長(zhǎng)時(shí)間3 種類型。

其次，重點(diǎn)講授基本數(shù)據(jù)類型的定義和對(duì)數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度的理解。

最后，典型習(xí)題訓(xùn)練。指出數(shù)據(jù)類型Dint#57、S5t#30s、59、C#60、p#M10.0 byte 5 的含義：Dint#57表示雙整數(shù)58；S5t#30s 表示S5 定時(shí)器預(yù)置值是30 s；59 表示整數(shù)59；C#60 表示計(jì)數(shù)器預(yù)置值是60；p#M10.0 byte 5 表示從MB10 開(kāi)始的10 個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)位置，即MB10-MB19。

分組討論，總結(jié)易錯(cuò)易混點(diǎn)。

依照上述方法分別講述符合數(shù)據(jù)類型的含義及其應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)使用其他數(shù)據(jù)類型中的指針類型和參數(shù)類型，Struct數(shù)據(jù)類型設(shè)置如圖2所示。

圖2 Struct 數(shù)據(jù)類型設(shè)置

1.1.2 對(duì)變量表的教學(xué)和培養(yǎng)

通過(guò)起跑停經(jīng)典案例的形式介紹變量表的用途，順便引入變量表的定義和使用方法。如圖3 所示，以modbus 客戶端通信案例說(shuō)明變量表如何使用。

以盈利為主的音樂(lè)活動(dòng)，將音樂(lè)看作商品，按照工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)再生產(chǎn)、儲(chǔ)存及分配并提供相應(yīng)服務(wù)的一系列活動(dòng)。[1]其主要分為唱片(專輯)音樂(lè)、數(shù)字音樂(lè)、演唱會(huì)音樂(lè)、其他四大類。

圖3 變量表

1.1.3 針對(duì)指令的教學(xué)與培養(yǎng)

以下以定時(shí)器指令為例，說(shuō)明指令的教學(xué)與培養(yǎng)方式。

首先，通過(guò)列表比較的方式介紹PLC1200 的接通延時(shí)定時(shí)器、斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器、脈沖定時(shí)器、脈沖保持定時(shí)器和保持型接通延時(shí)定時(shí)器。

其次，通過(guò)具體案例使學(xué)生掌握定時(shí)器的使用方法，具體案例如下。

使用接通延時(shí)定時(shí)器（SD）設(shè)計(jì)如下項(xiàng)目。

一個(gè)開(kāi)光控制啟停，接通時(shí)交通信號(hào)燈啟動(dòng)，斷開(kāi)立即停止。

南北紅燈維持10 s，在南北紅燈亮起同時(shí)，東西綠燈也亮，并維持3 s，然后東西綠燈閃爍，2 s 后熄滅。此時(shí)，東西黃燈亮起，并維持5 s，到5 s 東西黃燈熄滅，東西紅燈亮起，同時(shí)南北紅燈滅，東西綠燈亮起。東西紅燈維持20 s，南北綠燈維持13 s，閃2 s 滅，黃燈亮5 s。然后，南北紅燈亮，東西綠燈亮。

以接通延時(shí)定時(shí)器的時(shí)序圖為提示點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生用SD 定時(shí)器編寫(xiě)程序，如圖4 所示。

圖4 SD 定時(shí)器編寫(xiě)

最后，指導(dǎo)教師講解一段南北燈控制的程序，學(xué)生通過(guò)聯(lián)系生活中的案例達(dá)到對(duì)定時(shí)器熟練掌握的效果。如圖5 所示為南北信號(hào)燈控制的t0 和t1 定時(shí)器的靈活應(yīng)用。

圖5 南北紅燈控制的梯形圖程序

對(duì)于其他指令的學(xué)習(xí)，也是通過(guò)具體的實(shí)際案例啟發(fā)學(xué)生，使學(xué)生能夠熟練掌握每個(gè)指令并學(xué)以致用。機(jī)床功能開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)流程如圖6 所示，指導(dǎo)教師立足機(jī)床功能，深入教授數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、強(qiáng)電控制與PLC 順序控制原理與技能，使學(xué)生熟練掌握數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)和強(qiáng)電控制原理。

圖6 機(jī)床功能開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)技能培養(yǎng)方法

1.2 實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用與提高

指導(dǎo)教師提出項(xiàng)目要求，學(xué)生分組分工完成以下內(nèi)容：PLC 的選型，PLC 程序的編寫(xiě)、仿真調(diào)試，電氣控制柜的布局，強(qiáng)電線路原理圖的繪制與連接調(diào)試，執(zhí)行元件連接，PLC、強(qiáng)電線路、執(zhí)行元件的聯(lián)合調(diào)試。

2 心理輔導(dǎo)

針對(duì)賽前在校訓(xùn)練期間參賽選手容易出現(xiàn)的幾種心理現(xiàn)象[8]，如“高原現(xiàn)象”“瓦倫達(dá)效應(yīng)”“心理飽和”等，協(xié)調(diào)校內(nèi)專業(yè)的心理咨詢教師給選手做好心理疏通，心理咨詢導(dǎo)師和指導(dǎo)教師相互配合，根據(jù)選手的心理特點(diǎn)，因材施教，指定特定的訓(xùn)練模式。

針對(duì)競(jìng)賽入場(chǎng)前的參賽選手容易出現(xiàn)的賽場(chǎng)心理偏差，如焦慮，怯場(chǎng)，因環(huán)境陌生、他人旁觀或突遇意外性事件造成的應(yīng)激式緊張等心理情況[9]。入場(chǎng)前的心理輔導(dǎo)顯得尤為重要，可配備專業(yè)的心理輔導(dǎo)團(tuán)隊(duì)跟隨參賽隊(duì)伍，做到隨時(shí)隨地的心理輔導(dǎo)。

3 思政教育

“立德樹(shù)人”作為教育的目的和出發(fā)點(diǎn)，是思政教育的重中之重。職業(yè)技能大賽倡導(dǎo)下的高職教育，無(wú)論是平時(shí)教學(xué)，還是備賽訓(xùn)練，都必須將思政教育融入其中。在智能制造大賽和專業(yè)教改中，應(yīng)該向?qū)W生滲透“大國(guó)工匠”“技能強(qiáng)國(guó)”等內(nèi)容。

4 預(yù)期的教改效果

解決了智能制造專業(yè)PLC 枯燥難學(xué)與實(shí)際脫鉤的問(wèn)題。有些學(xué)校的PLC 實(shí)訓(xùn)課程，PLC 程序的仿真主要是借助于PLCSⅠM 仿真器，僅能看到Ⅰ/O 等點(diǎn)位的基本變化，效果不直觀。借助于實(shí)際機(jī)床、實(shí)際電柜電路的組建，可以直觀體現(xiàn)出PLC 控制硬件的效果，增強(qiáng)了學(xué)生的興趣和成就感，以此可以開(kāi)發(fā)、擴(kuò)展針對(duì)PLC 實(shí)訓(xùn)教學(xué)的新課題。

可在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上，滿足教學(xué)需求和任務(wù)?；诩寄艽筚惖脑O(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生，合理利用了設(shè)備資源，既能滿足教學(xué)需求又能取得事倍功半的教學(xué)效果。

提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。利用真實(shí)的工業(yè)設(shè)備，使PLC 控制某一自動(dòng)化系統(tǒng)的工藝過(guò)程，而不僅僅是仿真，這能使學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)控制現(xiàn)場(chǎng)的各種要求，提高了PLC 實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)質(zhì)量和效果，也加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，點(diǎn)燃了學(xué)生的創(chuàng)造力，為培養(yǎng)高質(zhì)量的專業(yè)技術(shù)技能人才提供了保證。

5 結(jié)論

實(shí)踐證明，通過(guò)以上2 個(gè)方面的訓(xùn)練，培養(yǎng)了一大批品德高尚、技能扎實(shí)、心理素質(zhì)過(guò)硬的智能制造專業(yè)技能人才，在2020 年全國(guó)技能大賽總決賽中獲得3 個(gè)一等獎(jiǎng)、2 個(gè)二等獎(jiǎng)的佳績(jī)。大賽獲獎(jiǎng)選手也成為裝備制造業(yè)中亟需的技能骨干，成為了社會(huì)的“金藍(lán)領(lǐng)”。高職院校要?dú)w納總結(jié)大賽選手的培養(yǎng)方法，與高職教育的技能人才培養(yǎng)方案相融合，提高智能制造專業(yè)教學(xué)效果，推動(dòng)專業(yè)技能人才高質(zhì)快速地發(fā)展，以期為“中國(guó)制造2025”培養(yǎng)一批高素質(zhì)專業(yè)技能型人才。