PLC原理与应用课程教学改革的探讨

王凤嫔，刘纯纯

(1.大庆师范学院 物理与电气信息工程学院，黑龙江 大庆163712;2.大庆油田有限责任公司 储运销售分公司，黑龙江 大庆163000)

0 引言

作为应用型地方院校，大庆师范学院一直以培养“应用型本科人才”为培养目标。其中典型的工科专业——电子信息工程和自动化首当其冲，成为培养应用型人才的主要基地。

可编程序控制器(PLC)是融合计算机技术、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动控制装置。其自身的突出优点使之已经应用在工业控制的各个领域中，成为工控行业的三大支柱技术之一。PLC 原理与应用是自动化专业的专业基础课程，也是电子专业的专业选修课程，该课程介绍了电气控制理论基础和可编程控制器的工作原理、硬件构成和软件编写，使学生对低压电器和电气控制线路有了清晰的概念，学会应用PLC 设计控制系统的方法，并掌握系统的调试，组态软件的应用。该课程对学生的先导课程要求不高，是一门相对容易入手的专业课。课程的学习效果直接影响到学生升学后的实践活动和毕业后的就业导向。

传统的课堂加实验的教学模式越来越无法满足PLC 技术的迅速发展，也不利于学生就业后快速融入现场的工作环境。我校坚持依托并发挥大庆油田的区域优势，坚持立足大庆，面向基层，服务龙江，针对PLC 在油田的应用情况，结合多年来工程和教学实践，笔者在该课程教学中主要采取了以下改革措施。

1 项目化的课程内容改革

项目教学是采用项目式组织形式，实施课程的目标，使对学生的知识传授和能力培养与企业的实际需要达到高度统一。

项目化的PLC 原理与应用课程是一种基于工作任务的项目课程，从企业生产实践所需的知识点和能力出发，通过逆向求解的方法来组织所需的理论知识，确保了理论教学内容的适用性和够用性。

项目化的课程体系改革强调整体设计，课程的编制与教学实施必须打破学科型专业知识的纵向体系结构，实现相关职业知识和职业能力的横向构建，以工作项目为核心重组专业知识，构建完全项目化课程体系。通过项目、任务载体，以行动引导的方法，建立师生间的良性互动，学中做，做中学，学做一体，培养学生自我学习的能力，实现对知识和技能的吸收和掌握。

PLC 原理与应用课程主要有两大部分组成:工厂电气控制技术和PLC 应用。每部分以技术应用为主线，将所学课程重组为理论基础、工厂实际应用、工作现场(模拟现场)观摩、具体项目练习，实际项目参与五大项目模块。每大模块可分为若干小模块，每个小模块还可细分。图1为五大项目模块的课程内容组成:

图1 项目化PLC 原理与应用课程五大项目模块

2 课程大纲的修订

项目化课程建设的核心突出实践在课程中的主体地位，用工作任务来引领理论，使理论从属于实践。要求教师以“学练结合、学用结合、工学结合”为主，根据实际企业的需求和学生的具体情况，以模拟项目和真实项目为纲领，对涉及的知识点重新进行编排，对课程内容进行删减，增加企业生产的工艺过程的要领，重新修订课程大纲。

课程理论加实验共72 学时，基本符合项目化授课的需求。授课内容主要由两部分组成。第一部分电气控制技术常用电气器件认识、工业现场电气装配规范、常用电气控制线路学习和观摩等内容组成。这部分大概占总学时的三分之一，将原有的纯理论学习改为课堂学习和实习现场观摩学时比例2 ∶1 的模式。每次课堂授课都展示实习现场和其他实际操作现场的图片及视频，并尽最大可能将器件和电路搬移到课堂中来。每次课程最后十至十五分钟用于学生参观实物模型并讨论。第二部分PLC 应用由PLC 概述、西门子s7-300PLC 硬件组成、软件程序、项目练习等内容组成。减少其中纯理论课程的授课学时，增加学生到实习基地的参观次数，尽量完成现场讲述的目标。项目练习分两个层次，学生分组后，小型项目可在校园内模拟工厂环境完成，工程项目则需学生小组进入实习现场与现场工作人员共同完成。

课程的考核由平时项目练习30%，期末分组做一个中等规模项目20%和期末考试50%进行分数评定。这种考核方式既符合我校的相关规定，也符合课程改革培养应用型人才的目标。

3 项目化的实践教学改革

理论与实践的逻辑纽带是实践性问题，是产生于工作实践、需要在工作实践中进行思考的问题。项目化教学改革中必须重视实践性问题的设计。其项目需要满足的条件是:可用于学习一定的教学内容，具有一定的应用价值;能将某一个教学课题的理论知识和实际技能结合在一起;与企业实际生产过程有直接的关系;学生有独立进行计划工作的机会，在一定的实践范围内可以自行组织、安排自己的学习行为。具体说明如下:

(1)设计小型项目化的实验。小型项目对于初涉专业的学生来说更有利于学习。在项目化的课堂教学中减少理论验证性实验，以小型项目化的方式来组合现有的实验内容，形成综合性和设计性实验。这种小型项目化的实验难度不大，能有效激发学生的学习兴趣。

(2)组织大型项目化的课程设计。到了学习后期，需要整合学生所获得的各个局部的职业能力时，可采用大型项目化的课程设计来提高学生各方面的综合能力，以企业的生产实际环境为原型，使学生在完成项目的同时，进一步熟悉生产实际，为学生今后走上工作岗位打下良好的基础。

(3)依托社会力量进行电气控制和PLC 应用实训。电子信息工程系在我市的多个电气、电子类公司建立了稳定的实训点，安排学生在这些地方进行定点实习。学生在这些部门实习，能接触到新的器件型号和产品应用，通过师傅现场的传帮带，能学习到很多实用的经验。

4 培养符合项目化教学要求的师资

项目化教学在实施过程中对师资提出了较高的要求，要求教师有较深厚的理论功底，专业知识面广，综合能力强。有较强的实践经验，才能对企业的生产实际熟悉，才能有效地实施项目化教学。因此，项目化教学不仅有益于学生，对教师来说，也是一个教学相长的过程。具体安排如下:

(1)校企联合进行师资的实践技能培养;

(2)多种形式提高师资的理论水平;

(3)聘请工作现场上的专业工程师作专题辅导。

5 结语

PLC 原理与应用作为专业主干课程，其教学内容和质量直接关系到专业人才素质的培养。如何充分利用地方工业的资源条件，最大程度地发挥地方应用型本科院校的地域特色，培养更适合社会实际需求的专业人才，是教育模式研究的一个重要课题，也是教学改革的主要目标。懂原理，能设计，会操作，才是检验一个应用型人才的标准，经过几年的探索与实践，结合我校办学和生源实际情况，PLC 原理与应用课程教学改革取得了一定的成效，学生们加深了对专业的理解，实践动手能力和创新能力都有了进一步的提高。

［1］姜新桥.PLC 项目教学初探［J］.武汉职业技术学院学报，2007(6):86.

［2］金彦平.PLC 课程的项目化教学［J］.常州工程职业技术学院学报，2007(4):19-20.

［3］高玉凯，崔峰，杨桂花.应用型地方院校“自动控制原理”课程教学改革探讨［J］.中国电力教育，2012(5):50-51.