实施“以岗位能力形成为核心的职业情境化人才培养模式”的认识与实践 

机电工程学院  衣莲滢 

摘要：本文主要讲述我校人才培养模式的优点，阐述以岗位能力形成为核心的职业情境化人才培养模式（PST-CCE）下岗位能力的形成过程、课程设置、教学方法的改进和实施过程。以两个实训项目“自动售货机控制”、“电子称设计”详细阐述了以PST-CCE模式进行项目实施的步骤及达到的教学效果。 

关键字：PST-CCE  PLC 

高校人才培养模式是高校在长期的人才培养工作中逐步建立起来的，不同的历史时期和社会背景下，高校人才培养模式具有显著的差异性。改革开放以来，我国高校对人才培养模式进行了不懈的改革，取得了重要的成果，但由于人才培养模式本身的复杂性和改革的长期性，改革还没有取得根本的突破。我国高校人才培养模式仍然是传统的，它是在传统的社会背景和高等教育环境中产生的，所培养的人才符合当时高校的人才培养目标，适应了当时经济社会发展的要求。但在现代，传统的高校人才培养模式已经不能适应经济社会发展对高校人才培养工作的要求，成为高等教育进步的阻碍力量。 

传统的人才培养模式培养的大学生理论性强，实践动手能力差。通过对北京市大学生就业劳动力市场需求的调研显示，市场对大学毕业生的就业能力有比较高的期待，需要的是具有一定的理论知识、熟悉某项操作与技能的应用型人才。但实际上，大学生只有理论，没有实践能力，这样致使很多大学毕业生找不到工作，很多岗位又招聘不到适应本岗位的人才。 

我校自2009年迁到绿岛办学后，就确立了学院发展目标是：到十二五末期，要办成“国内一流的独立学院”。培养目标定位是“德智体美劳全面发展的应用型高级专门人才”。培养出的学生即具备理论知识，又有较强的实践动手能力，能够满足岗位的需求，同时与其他二本、三本学生更具竞争力。我校领导经过多次调研、分析、研讨，深化教育教学改革，最终寻求到属于我们自己的、服务社会的人才培养模式，即“以岗位能力形成为核心的职业情境化人才培养模式”（PST-CCE）。                     

1   PST-CCE的优点 

传统的人才培养模式采用的是填鸭式教学，书本中写什么就教什么，书本中有些知识可能已经被社会所淘汰，无法满足经济社会飞速发展的需要，致使很多学生学不到先进、有用的知识，更没有动手能力。 

传统的培养模式培养的大学生在毕业后，到工作岗位后必须要先经过培训，如拓展训练、专业课程培训、上岗指导、师带徒式培训等，才能适应岗位的需求。我校采用PST-CCE人才培养模式要求实施教学过程以岗位能力为教学目标。在教学过程中构建职业情境，采用项目驱动法，分阶段提升岗位能力，即要体现专业技术能力，也要体现团队协作能力、沟通交流能力，自我管理、自我发展的能力，还要体现学生的爱心、信心、责任心等等。为此，要构建含有人脉、情绪色彩的环境，实现培养目标。在此目标下培养出的大学生，实践动手能力强、专业课知识经过实践后掌握的更牢固，与其他学校的毕业生相比更具竞争力。 

结合我专业的实际情况，自动化专业的学生要想适应行业飞速发展的需要，必须具备较强的实践动手能力和支撑岗位能力的理论知识。我专业所有教师经过多次企业调研、讨论，确定了岗位能力目标是“PLC应用工程师”，以这个岗位能力目标为核心，将学生四年的在校学习时间进行了具体能力目标确定，由低到高、由浅到深，分别是中级维修电工、PLC初级工程师、PLC中级工程师、PLC应用工程师，对应的岗位能力分别为： 

（1）中级维修电工：安全用电及电力设备基本应用能力；PLC、变频器、触摸屏的初级编程应用能力；具备自动化专业初步认知及思考能力；钳工工具基本应用及利用钳工工具拆装自动化设备能力；团队合作意识、吃苦耐劳精神，具有一定的自学能力。 

（2）PLC初级工程师：电子电路设计、安装、维修及简单电气安装能力；排除及维修自动化生产线、生产设备故障能力；调试PLC、触摸屏、变频器控制自动化设备的能力；具备一定的职业修养及生产技术管理，查阅技术文档及行文能力。 

（3）PLC中级工程师：将 “自动化生产模型”转化并实现实际“自动化生产控制模型”能力；维修自动化设备能力；自动化设备选型能力，模拟实现生产自动化控制工艺（自动化控制过程）能力；分析生产自动化控制工艺（自动化控制过程）能力；具备一定的人文素养及企业管理和项目谈判能力。 

（4）PLC应用工程师：将生产实际控制实境转化成“自动化生产模型”能力；实现各个自动化设备之间连接、接口技术研发能力；分析“自动化生产模型”技术可行性能力；核心部件项目及应用设计、机械结构需求分析、生产线电气系统设计；懂营销及售后常识。 

为实现这些能力目标，我专业对课程进行了整合，将专业课前置，使学生提前进入“角色”，提高了学习的兴趣。同时配备了相应的实训室，有：电工技术实验室、电子技术实验室、电机电力拖动实验室、运行控制实验室、控制技术实验室、工业自动化实验室、微处理器实验室，可进行自动化专业以及相关专业的实验和实训，学生在这些实验室培养相应的岗位能力。 

如：将专业课《PLC初级应用》和《自控设备单体应用实训》前置到大一的第一学期，先让学生会动手操作，在大一的下学期开设了《自控设备初级理论》和《自控设备联调实训》，在这两学期，同学们在电工技术实验室、运行控制实验室、工业自动化实验室进行，之后，同学们要参加中级维修电工证的考试，我专业的学生90%通过了考试，具备了中级维修电工的岗位能力。 

2   PST-CCE的实践 

2.1 PLC相关课程采用PST-CCE的意义 

PLC是工业自动化最常用的控制器，其实践性、综合性较强，因此我专业将PLC课程设置为主干专业课。本课程的特点是强电和弱电相结合，软件和硬件相结合，理论和实践相结合，要求培养出的人才也应该是动手能力很强的，企业也需要实践能力强的人才。而PLC的传统教法都是按基本原理、基本指令、编程方法和基本实验等内容来编写，重理论，轻实践，无法培养适应岗位能力的人才。我校PST-CCE人才培养模式正好符合企业对大学毕业生岗位能力培养的需要。 

2.2 教学方法的改进 

入校两年来，我讲授过《PLC应用及维修课程实训》、《PLC应用及维修》、《传感器与检测技术及应用》、《PLC初级应用》、《自控设备单体应用实训》、《PLC中级理论课程实验》、《自控设备初级理论》、《自控设备联调实训》、《工业过程数字化监控系统设计》共计9门专业课，这些课程都是紧紧围绕PLC进行的，成为PLC应用工程师必须具备这些学科的知识，学生在四年学习中，要将这些学科的知识能够应用到设计PLC控制系统中，最终成为PLC应用工程师。因此，在教学过程中，我紧紧围绕岗位能力提升，采用多种教学方法。 

2.2.1 情境式教学法 

传统教学中，无论是教师的分析讲解，还是学生的自己练习，都是凭空去想象，但是到岗位中实际操作时又会有很多问题出现，可是这些问题的解决方法没学过，甚至当时都没想象的出来，又何谈怎样解决！针对这种现状，我采用情境教学方法，通过实物演示、语言描述、图画展示等情境教学法，引起学生对学习的积极性，使学习活动成为学生主动的、自觉的活动。 

用PLC设计交通信号灯项目时，我让学生到道路交通岗处，观察交通信号灯的工作情况，然后做录像（以便回来反复观看，总结控制过程），有的同学找的是十字路口的，有的是T字路口的，有的是八向路口的信号灯工作情况，通过这样的一个实景，使学生真切的感觉到自己要设计城市的交通灯，设计完成后，会很有成就感，增强了学习的兴趣。 

2.2.2 视频演示法 

有些工业场景，实验室中无法呈现，所以，网上的视频资源常常是我教学的资源，如设计邮件分拣系统，实验室没有这个挂箱，但是，这又是非常典型的一个控制系统，可以演变成水果分拣、蔬菜分拣、坏件分拣等控制系统，很常用，所以我只能上网找视频资源，给同学们播放，来了解和分析这个项目如何进行。 

2.2.3 案例分析法 

通过案例分析法，开拓学生视野、拓展学生的设计思路等。根据不同的项目，搜集相似的案例，如讲解常见的抢答器项目，让学生们设计当前比较火的节目“非你莫属”的控制过程。 

2.2.4项目驱动教学法 

项目驱动教学法体现了“以学生为主体，以任务为中心，教师指导”的中心目标，使教学内容体现在每个项目中，可以划分为几个子任务，以工作任务引领学生进行实践→理论→再实践，通过每一个任务来理解所包含的理论知识，把理论知识融合到每一个实践操作中。这样，一方面把学生的注意力集中到怎样利用理论知识解决实际问题上，而不是怎样能记住理论知识。另一方面加强学生实际操作能力的培养，提高了学生学习的主动性和积极性。 

在进行每一个项目中，我都是将相关课程进行融合，使学生做完一个项目后，掌握了PLC相关课如何融合到PLC控制系统中，培养了学生综合实践能力。 

如，我在做自动售货机控制、装配流水线、邮件分拣、四节传送带等实训中将《PLC应用及维修》、《PLC应用及维修课程实训》、《组态设计及应用》、《传感器与检测技术及应用》进行融合。 

在做节日彩灯、交通信号灯、抢答器、水塔水位等实训中将《PLC初级应用》、《自控设备单体应用实训》、《自控设备初级理论》、《自控设备联调实训》进行融合。 

在做多种液体混合、自动装料卸料实训中将《PLC应用及维修》、《PLC应用及维修课程实训》、《组态设计及应用》、《工业过程数字化监控系统设计》、《传感器与检测技术及应用》进行融合。 

在做电子称设计、测温控制、测湿控制项目中将《PLC初级应用》、《PLC中级理论课程实验》、《传感器与检测技术及应用》进行融合。 

2.2.5 小组讨论法 

每一个项目进行时，我将同学们分为三人一组，各有分工，又要相互配合才可完成这一项任务，在遇到问题时，各组可相互讨论，但不可雷同，每个人在做项目过程中都要有自己独特的见解。如：在做恒温恒湿控制系统中，同学们要先去自己查找资料，进行调研，设计此控制系统需要做哪些工作，需要哪些硬件，我要实现什么控制功能。老师参与到每一组中进行指导，保证方案的正确性，一切准备好后，同学们开始买件，画图、焊电路板，程序设计、通信、调试、验收、写结题报告。培养了学生团队合作和自学习的能力。 

2.2.6 成果展示法 

每组进行验收结题后，每个同学都要发表做这个项目过程中的经验和感想，学到了什么，总结并与大家分享。 

2.3整体教学设计 

作为任课教师，要不断的学习，到企业调研，搜集资料。在网上注册自动化技成网站培训掌握最新的行业发展动态才能使教出的学生适应高速发展的社会。根据行业的需求，对教材的内容进行了整合，没用删掉，添加重要内容，学生能在有限的时间内掌握有用的知识和实践能力。同时要求学生做项目时要细化每个项目，过程中必定会遇到问题，教师作为指导保证整个项目的顺利进行。每个项目结束都要进行考核，根据岗位能力的导向，采取多种考核方式，如：更改项目的工作场景和控制要求，学生进行动手操作和答辩等。 

现以《PLC应用及维修》课程为例，来说明基于PST-CCE人才培养模式下，课程的总体设计。 

2.3.1 确定课程的能力目标 

PLC课程的能力目标不是来自课本本身，也不是来自老师，而是来自职业岗位的需求，本课程要求学生能达到PLC应用工程师的能力，但不是只学了这一门课就具备了这种能力，还需要有很多相关课程做辅助的。如《PLC初级应用》、《自控设备单体应用实训》、《自控设备初级理论》、《自控设备联调实训》等课程使学生具备安全用电及电力设备基本应用能力；PLC、变频器、触摸屏的初级编程应用能力；具备自动化专业初步认知及思考能力；钳工工具基本应用及利用钳工工具拆装自动化设备能力；团队合作意识、吃苦耐劳精神，具有一定的自学能力。《电气控制及PLC》、《PLC应用及维修》、《传感器与检测技术及应用》课程使学生具备排除及维修自动化生产线、生产设备故障能力；调试PLC、触摸屏、变频器控制自动化设备的能力；具备一定的职业修养及生产技术管理，查阅技术文档及行文能力。《工业过程数字化监控系统设计》使学生具备自动化设备选型能力，模拟实现生产自动化控制工艺（自动化控制过程）能力；具备一定的人文素养及企业管理和项目谈判能力。 

2.3.2 整合课程的内容和顺序 

PLC实训的内容和理论知识都紧紧围绕PLC应用工程师能力为目标，从职业岗位中选取教学项目，从而服务于职业岗位，如民用熟悉的全自动洗衣机、空调、交通灯、电梯等，工业中的搅拌、液体混合、传送带、配送料等常用工业过程。 

由于现在没有一本书是符合我校PST-CCE人才培养模式而设计的，所以在教学过程中，我将书中的章节和知识结构进行了调整，使之符合每一个项目进行的顺序。如：实训课以项目进行，所以在第一次做项目时，我就要先给大家讲解做项目的注意事项和要求，但是这部分内容书中写的很少，而且是课本的最后一章，所以，我就从很多参考书中和网上查找资料，并将最后一章的知识调整到第一章，然后给学生讲解，根据不同的项目讲解不同的理论内容。 

2.3.3 课程的教学项目设计 

实训项目的设计包括单项项目设计和综合项目设计，综合项目的设计，覆盖面广，具有趣味性，挑战性，还要有可行性，选取单项项目设计应尽量使其是综合项目的子项目，这样，当完成整门课程的教学后，可将子项目组合成一个大项目，学生们能切身体会到参与项目、分析项目、研究项目、设计项目和实施项目的过程，效果更加明显。 

如做节日彩灯项目后，还可作为交通灯项目的一个子项目，培养学生如何将多个子项目整合为一个整体项目的能力。 

2.4  PST-CCE在项目中的具体实践 

下面以自动售货机项目为例，详细介绍情境化项目教学法的实施过程。教学实施过程如下。 

2.4.1 自动售货机控制 

自动售货机的项目实施过程通过表1来展示。 

                                   表1 教学设计表 

 

2.4.2 电子称设计 

《传感器与检测技术及应用》是自动化及相关专业的主要课程，如果想成为PLC应用工程师，自动化专业的学生必须要掌握一定的传感器原理及应用方面的知识。在以往的《传感器与检测技术及应用》教学中，只是给学生讲授一些传感器的基本原理，对传感器的实际应用介绍很少，绝大部分学生只掌握了原理，而对于如何应用则并不了解。结合我校PST-CCE人才培养模式，以能力培养为目标，采用情境化项目驱动教学。设计步骤如下。 

（1） 项目选取 

综合考虑各方面因素，科学的选择来源于生活或工程应用的项目，学生会很感兴趣。依据学校教学和实验实训条件，在理论知识“必须”“够用”的基础上，更加注重让学生用所学电子元器件进行电路设计，从而提高学生的实践动手能力和解决实际问题的能力。我们选择设计电子称项目。 

（2） 项目实施过程 

① 组建项目组 

根据项目的难易程度，组建几个项目组，一般3、4个人一组，分组时考虑学生接收能力、动手能力，取长补短式组合。 

② 教学方法 

多媒体教学，情境式教学法，通过实物演示如何称重，学生总结，分组讨论PLC控制方法，引出传感器和PLC指令的知识。 

③ 教学资源 

PLC及配套编程软件、投影仪、电阻应变式传感器、电阻、电容、运算放大器等电子元件、触摸屏、通讯线和相应的接线工具；教材，网站。 

④ 任务分解 

任务一：电阻应变式传感器；电阻应变式传感器的工程应用； 

任务二：电子秤原理框图； 

任务三：焊接电子称电路板并验证； 

任务四： PLC编程，运算指令； 

任务五：触摸屏显示程序； 

任务六：触摸屏、PLC通信，程序设计及调试； 

⑤ 教学目标 

任务一：了解电阻应变效应；利用实物、图片和视频讲解电阻应变式传感器的基本结构及测量电路；让学生自己动手连接单臂电桥电路、双臂电桥电路以及全桥电路，并要求学生完成相关的实验报告；了解电阻应变式传感器的工程应用； 

任务二：了解电子秤的原理；掌握原理框图。并掌握电子秤的拆装、维修，掌握电路的设计； 

任务三：可以锻炼学生焊接电路板的能力； 

任务四：掌握PLC编程及运算指令的用法； 

任务五：触摸屏程序设计的能力； 

任务六：掌握触摸屏、PLC通信的设置，总体程序设计及调试的能力。 

⑥ 实施步骤 

通过电子称工作演示情况，找出电子称控制系统的输入量和输出量，涉及到相关理论知识，教师讲解并总结任务书；                               

下发任务书，分组讨论任务，列举出应该用到的指令和编程方法； 

根据电子称原理图焊接电路板并验证； 

通过分析，设计PLC程序，引入运算指令，通过PPT讲解相应的指令、编程方法和项目设计注意事项； 

根据控制要求列出I/O分配表，并画出外部接线图； 

PLC、触摸屏、电路板实物接线； 

学生分组编写程序，并在软件上仿真调试； 

将程序下载到PLC，接上电源，进行调试。反复分析问题，解决故障；                                  

将电路板和PLC、触摸屏相连，根据实际情况再调试程序，直到全部运行正常； 

每个学生都要能口头描述设计过程和编程思想，设计过程中故障如何诊断和消除； 

验收，总结，写实验报告。 

3       教学效果比较 

与传统教学方法，以岗位能力形成为核心的职业情境化人才培养模式更适应今天对人才的高需求。优点如下： 

（1）使学生提高了学习的积极性和主动性，通过情境化项目教学法使学生学有所用，有成就感，巩固了学过的知识并能够有所创新； 

（2）缩短的学习时间，提高了学习效率； 

（3）有利于学生对知识的理解、记忆和应用； 

（4）可增加学生学习的信心和兴趣； 

（5）教师变为指导者，让学生更有时间自主研究、讨论和操作； 

（6）使学生围绕在如何用知识解决这项任务，而不是仅仅记住理论知识； 

（7）教师恰到好处的讲授，有利于项目的顺利进行； 

（8）具备了岗位能力。 

4       同学们已取得的成绩 

我专业10级自动化1班石伟设计的“自动售货机”，是将《PLC应用及维修》和《组态设计及应用》课程的结合，在我校举办的技能节展示上获得了个人组第一名。 

10级自动化1班石伟、李强设计的“温室大棚自动化恒温恒湿培育基地” 将《PLC应用及维修》和《传感器与检测技术及应用》相结合。10级自动化2班丛林、韩庆余设计的“自动化灭火装置”将《传感器与检测技术及应用》和《单片机应用》相结合，在我校举办的技能节展示上获得了团体组第二名。 

10级自动化1班李强、丁翰宁，11级自动化1班的刘涛申报的“智能配比装置设计”参加“大创项目”，获得校级批准立项。 

结束语 

通过实践以岗位能力形成为核心的职业情境化人才培养模式，将岗位情境再现到课堂，项目驱动教学法使学生从学习中接触到实际项目的设计方法，完成项目后，学生的动手能力和实践能力都得到提高，职业素质得到培养，同时也锻炼学生查阅资料解决问题的能力，为学生成为PLC应用工程师的培养奠定了重要基础，。 

  

参考文献 

[1]  周广友.深 化教育改革讲话稿 

[2]  戴一平. 可编程序控制器逻辑控制案例[M]. 高等教育出版社, 2007 

[3]  赵 丽. 浅谈高职PLC技术及应用项目教学[J]. 巴音郭楞职业技术学院学报, 2010（1） 

[4]  陈海霞,任庆海,孙承志. 项目驱动教学法在PLC课程中的实践[J]. 三江学院学报, 2009