陈俊寰，徐 海

（河南职业技术学院，河南 郑州 450046）

国务院印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略，明确指出了智能制造是新一轮工业革命核心技术的论断，确定了智能制造作为战略实施的主攻方向[1-2]。在目前的职业教育中，全国范围内的职业技能大赛受到全社会的关注，是中国职业教育名副其实的年度盛会[3-4]。而“弘扬工匠精神，助力智能制造”的智能制造大赛与中国当今产业布局相融合，与国家大力发展先进制造业，传统行业的转型升级赋能、走向制造强国的“中国制造2025”行动纲领相契合[5-6]。习总书记也在十九大报告中强调，要“建设知识型、技能型、创新型劳动者大军，弘扬劳模精神和工匠精神，营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气[7]”。

人才培养质量是高职教育的生命线，高职院校的教育教学改革一直在路上。本文立足智能制造大赛人才培养的经验，从技能培养和思政教育2 方面阐述了智能制造专业教改方法。

1 技能培养

智能切削单元赛项要求选手同时掌握数控铣、数控车和机电一体化等多种技能，一方面技术比较前沿，比如智能制造控制软件MES、西门子1200PLC 的灵活应用；另一方面涉及知识面、技能面更广，包含工业机器人操作编程、PLC 编程、数控车床编程及加工、加工中心编程及加工、智能制造控制软件MES 操作等。针对上述主要技能，其培养方法如下。

1.1 基础技能的培养

西门子1200PLC 的基础知识培养：指导教师按照如图1 所示的方式进行指导，使选手熟练地掌握1200PLC 编程的基础知识。首先系统性地串讲1200PLC 数据类型、变量表、各种定时器、计数器、比较、数学函数、移位、字逻辑、程序控制等常用指令；然后指导教师出题测试，限时完成；最后，指导教师进行批改，分组讨论，指出每个选手的薄弱环节，回顾知识点，重点突破。

图1 PLC 基础技能培养方法

对于基础知识的培养方式用以下各个案例做详细说明。

1.1.1 对数据类型基础知识的教学与培养

首先，指导教师将PLC1200 常用的数据类型进行分类讲解，数据类型可分为基本数据类型、复合数据类型和其他数据类型共3 大类。

就基本数据类型而言，包括位数据类型、整数和浮点型、字符型、定时器、日期和时间型。其中，位数据类型包括bool、byte、word、Dword、Lword 型，长度分别为1 位、8 位、16 位、32 位、32 位；整数数据类型包括有符号和无符号2 类，例如有符号的短整数、整数、双整数、长整数；浮点型数据包括实数和长实数2 种类型；字符数据类型包括char 和wchar 这2 种类型，分别为8 和16 位；时间数据类型包括S5时间、时间和长时间3 种类型。

其次，重点讲授基本数据类型的定义和对数据类型长度的理解。

最后，典型习题训练。指出数据类型Dint#57、S5t#30s、59、C#60、p#M10.0 byte 5 的含义：Dint#57表示双整数58；S5t#30s 表示S5 定时器预置值是30 s；59 表示整数59；C#60 表示计数器预置值是60；p#M10.0 byte 5 表示从MB10 开始的10 个字节的存储位置，即MB10-MB19。

分组讨论，总结易错易混点。

依照上述方法分别讲述符合数据类型的含义及其应用场景，重点培养学生学会使用其他数据类型中的指针类型和参数类型，Struct数据类型设置如图2所示。

图2 Struct 数据类型设置

1.1.2 对变量表的教学和培养

通过起跑停经典案例的形式介绍变量表的用途，顺便引入变量表的定义和使用方法。如图3 所示，以modbus 客户端通信案例说明变量表如何使用。

以盈利为主的音乐活动，将音乐看作商品，按照工业化的标准再生产、储存及分配并提供相应服务的一系列活动。[1]其主要分为唱片(专辑)音乐、数字音乐、演唱会音乐、其他四大类。

图3 变量表

1.1.3 针对指令的教学与培养

以下以定时器指令为例，说明指令的教学与培养方式。

首先，通过列表比较的方式介绍PLC1200 的接通延时定时器、断开延时定时器、脉冲定时器、脉冲保持定时器和保持型接通延时定时器。

其次，通过具体案例使学生掌握定时器的使用方法，具体案例如下。

使用接通延时定时器（SD）设计如下项目。

一个开光控制启停，接通时交通信号灯启动，断开立即停止。

南北红灯维持10 s，在南北红灯亮起同时，东西绿灯也亮，并维持3 s，然后东西绿灯闪烁，2 s 后熄灭。此时，东西黄灯亮起，并维持5 s，到5 s 东西黄灯熄灭，东西红灯亮起，同时南北红灯灭，东西绿灯亮起。东西红灯维持20 s，南北绿灯维持13 s，闪2 s 灭，黄灯亮5 s。然后，南北红灯亮，东西绿灯亮。

以接通延时定时器的时序图为提示点，启发学生用SD 定时器编写程序，如图4 所示。

图4 SD 定时器编写

最后，指导教师讲解一段南北灯控制的程序，学生通过联系生活中的案例达到对定时器熟练掌握的效果。如图5 所示为南北信号灯控制的t0 和t1 定时器的灵活应用。

图5 南北红灯控制的梯形图程序

对于其他指令的学习，也是通过具体的实际案例启发学生，使学生能够熟练掌握每个指令并学以致用。机床功能开发的基础知识培养流程如图6 所示，指导教师立足机床功能，深入教授数控系统参数、强电控制与PLC 顺序控制原理与技能，使学生熟练掌握数控系统的参数和强电控制原理。

图6 机床功能开发基础技能培养方法

1.2 实战应用与提高

指导教师提出项目要求，学生分组分工完成以下内容：PLC 的选型，PLC 程序的编写、仿真调试，电气控制柜的布局，强电线路原理图的绘制与连接调试，执行元件连接，PLC、强电线路、执行元件的联合调试。

2 心理辅导

针对赛前在校训练期间参赛选手容易出现的几种心理现象[8]，如“高原现象”“瓦伦达效应”“心理饱和”等，协调校内专业的心理咨询教师给选手做好心理疏通，心理咨询导师和指导教师相互配合，根据选手的心理特点，因材施教，指定特定的训练模式。

针对竞赛入场前的参赛选手容易出现的赛场心理偏差，如焦虑，怯场，因环境陌生、他人旁观或突遇意外性事件造成的应激式紧张等心理情况[9]。入场前的心理辅导显得尤为重要，可配备专业的心理辅导团队跟随参赛队伍，做到随时随地的心理辅导。

3 思政教育

“立德树人”作为教育的目的和出发点，是思政教育的重中之重。职业技能大赛倡导下的高职教育，无论是平时教学，还是备赛训练，都必须将思政教育融入其中。在智能制造大赛和专业教改中，应该向学生渗透“大国工匠”“技能强国”等内容。

4 预期的教改效果

解决了智能制造专业PLC 枯燥难学与实际脱钩的问题。有些学校的PLC 实训课程，PLC 程序的仿真主要是借助于PLCSⅠM 仿真器，仅能看到Ⅰ/O 等点位的基本变化，效果不直观。借助于实际机床、实际电柜电路的组建，可以直观体现出PLC 控制硬件的效果，增强了学生的兴趣和成就感，以此可以开发、扩展针对PLC 实训教学的新课题。

可在节约资源的基础上，满足教学需求和任务。基于技能大赛的设备，培养学生，合理利用了设备资源，既能满足教学需求又能取得事倍功半的教学效果。

提升学生学习兴趣，提高教学效果。利用真实的工业设备，使PLC 控制某一自动化系统的工艺过程，而不仅仅是仿真，这能使学生深刻领会控制现场的各种要求，提高了PLC 实训课程的教学质量和效果，也加强了学生的实践能力，点燃了学生的创造力，为培养高质量的专业技术技能人才提供了保证。

5 结论

实践证明，通过以上2 个方面的训练，培养了一大批品德高尚、技能扎实、心理素质过硬的智能制造专业技能人才，在2020 年全国技能大赛总决赛中获得3 个一等奖、2 个二等奖的佳绩。大赛获奖选手也成为装备制造业中亟需的技能骨干，成为了社会的“金蓝领”。高职院校要归纳总结大赛选手的培养方法，与高职教育的技能人才培养方案相融合，提高智能制造专业教学效果，推动专业技能人才高质快速地发展，以期为“中国制造2025”培养一批高素质专业技能型人才。