“PLC基础及应用”课程体系构建与教学设计

吴恒玉

（海南软件职业技术学院电子工程系，海南琼海 571400）

“PLC基础及应用”课程体系构建与教学设计

吴恒玉

（海南软件职业技术学院电子工程系，海南琼海 571400）

分析高职院校“PLC基础及应用”课程体系构建与教学设计现状，确立课程体系构建的结构图、教学目标、考核评价方法等，帮助学生掌握基本理论，提高分析和解决问题能力。

PLC基础及应用；课程体系；教学设计

“PLC基础及应用”是高职（高校）电气、电子、控制、机电等专业的一门重要专业课程，具有很强的工程性、实用性和实践性［1-4］。课程内容多、指令多、梯形图的表示方法多，编程方法多样，可选用不同的编程软件，编程时要注意PLC各系列的差异。传统的教学方式重理论，轻实践，存在信息形式过于简单、信息量小、无法展现并行发生的事件、形象性较差等缺点。为了提高教学质量，应该引入现代教育技术，重新构建课程体系，更新教学设计，改革教学方法和手段。

1 现 状

1）体系结构不尽合理。“PLC基础及应用”课程体系结构大多遵循传统的设计方式，现代教育技术手段运用较少。

2）课件制、教分离。教学课件制作者不是该课程的专业教师，对课程内容缺乏深刻的理解，所开发的课件大多精彩有余，实用不足。该课程的专业教师受自身计算机应用水平的限制，所开发的课件比较简单，计算机大多数情况下只是一种演示工具或黑板的替代品，并没有真正发挥其辅助教学的作用。多媒体教学设备的投入和效益不成比例。

3）教学设计有所欠缺。课件忽视教学设计，教学内容表现形式单一，文本和静态的图像如同书本搬家，PPT和单纯的录像相当于讲稿与课堂授课搬家，交互性较差，不能体现教学规律和学生的认知规律。

4）考核方法单一。理论考试多是期末考试“一卷定生死”，实验考核以单一实验成绩为主。

2 课程体系的构建

2.1 确定课程教学目标

该课程的教学目标是，让学生掌握常用低压电器、电气控制线路的基础知识，具备分析、设计、改进和安装一般机械设备电气控制线路的技能；掌握可编程序控制器的基本原理及使用方法、编程软件的使用方法、编程方法及技巧、系统调试等，能够根据工艺过程和控制要求正确选用可编程序控制器，完成PLC应用系统的设计、安装和调试，初步具备独立分析控制系统及解决实际问题的能力，能适应新器件和新技术发展的要求；具有一定的计算能力和较强的实践技能，能够成为本专业高级技术应用型人才。

2.2 课程体系的构建

“PLC基础及应用”课程体系包括理论课程、实践课程、辅助教学等环节。在体系构建上实现“虚与实”“动与静”“软与硬”“理论与实践”“课内与课外”的结合。课程体系结构如图1所示。

图1 PLC课程教学体系结构图

2.2.1 理论课程教学环节

在理论课程教学环节，将课程分为8个模块（详见图2），内容由浅入深，循序渐进。采用动画、文本、图片综合的PPT进行教学，实时调用编程软件（GX）、仿真软件（GX Simulator6-C）、学习软件（FX-TRN-BEG-C）进行仿真。

图2 理论课程教学环节结构图

2.2.2 实践课程教学环节

如图3所示，实践课程教学环节采用软、硬结合的方式，实际操作时，实时调用编程软件（GX）和仿真软件（GX Simulator6-C）进行编程、修改、仿真、调式、监控等。实际操作分为课程基本技能训练、课程综合技能训练、毕业设计专业综合训练等3部分。

1）课程基本技能训练，主要完成基本逻辑指令编程训练、定时器与计数器指令编程训练、步进顺控SFC语言编程训练、基本控制功能指令编程训练、算术运算与逻辑运算指令编程训练、移位指令编程训练、方便指令和外部I／O设备指令编程训练。

2）课程综合技能训练，主要是教师指定课题与学生自主选题相结合，完成复杂程度中等偏下的工业设备PLC自动控制系统软硬件设计、运行调试、技术资料整理等。整个过程包括方案论证、PLC选型、软硬件设计、现场运行调试、资料整理及答辩等环节，由主讲教师指导学生完成。

3）毕业设计专业综合训练（第5学期），以学生自主设计为主，教师指导为辅。指导教师安排设计课题或企业改造、设计项目，学生与指导教师共同探讨，完成方案设计。最终成绩由指导教师所给成绩与系答辩组所给答辩成绩组成。

2.2.3 辅助教学环节

辅助教学环节，详见图4，主要由仿真学习软件FX-TRN-BEG-C和FX-TRN-DATA组成仿真自测练习库。FX-TRN-BEG-C主要完成PLC基本指令的练习，FX-TRN-DATA主要完成应用指令的练习。每个模块包括启迪诱导、启发思考、提高水平、提升技能等4个环节。

图3 实践课程教学环节结构图

图4 辅助教学环节结构图

3 课程考核评价

3.1 变终极考核为全程考核

传统的课程考核方式基本上是期末考试“一卷定生死”，实验考核以单一实验成绩决定最终的成绩［3-4］。这种考核方式只考查了学生对理论知识的掌握情况，没有考查学生对基本实践技能的掌握情况。应改革成绩评定方式，加大平时考核力度，强调实践操作技能的考核，变终极考试为全程考核，以调动学生平时学习的积极性，培养学生自主、创新的学习能力。课程考核应包含以下4部分：

1）平时成绩，主要考查作业完成情况、上课出勤情况及课堂回答问题情况等，占20%。

2）实验、实训成绩，主要考查完成课程实验、实训的完成情况，涉及实验、实训的整个工作过程（外部电路连接、程序编写、程序调试、整机调试、撰写报告等），占30%。

3）期末仿真考核，占20%。4）期末实操考核，占30%。

3.2 变单一考核为质量环节的全程跟踪

改变根据学生的设计报告给出课程设计成绩的考核方式，实现课程设计质量环节全程跟踪［5］。课程设计综合训练成绩由以下7部分综合而成：

1）平时成绩，包括课程设计平时作业、出勤及工作态度，占10%。

2）实践操作能力，占20%。

3）编程调试能力，占20%。

4）系统安装调试能力，占20%。

5）设计报告撰写能力，占10%。

6）实训设计能力，占10%。

7）创新能力，占10%。

3.3 毕业设计（岗前综合训练）考核

毕业设计综合训练成绩由如下6部分综合而成：

1）平时成绩，主要考查毕业设计完成情况、出勤情况及工作态度，占10%。

2）系统软硬件设计，占40%。

3）系统安装调试，占20%。

4）设计资料整理，占10%。

5）设计报告，占10%。

6）答辩成绩，占10%。

4 结束语

教学改革是创建特色高职、培养高技能人才的重要措施。教学手段的改革是教学改革的重要内容之一。准确定位课程教学目标，重构课程体系，重视教学设计，有效地应用现代化的教学手段，注重传统教学方式向现代教学方式的转变，注重理论和实践相结合，可显著提高教学质量。

［1］吴恒玉.电子技术课程CAI的体系结构与设计［J］.渤海大学学报，2010（2）：162-164.

［2］刘健，丁国香.高职《PLC原理及应用》课程教学改革初探［J］.中国成人教育，2009（14）：158-159.

［3］吴恒玉，唐民丽，何玲，等.《PLC基础及应用》课程一体化教学模式的改革研究与实践［J］.天冿职业大学学报，2010（4）：60-64.

［4］郭利霞.高职PLC原理及控制技术课程一体化教学模式探讨［J］.教育与职业：理论版，2008（4）：50-52.

［5］吴恒玉，唐民丽.高职“电子技术实践”教学改革与实践［J］.电气电子教学学报，2008，30（4）：118-119.

〔责任编辑：卢 蕊〕

Construction of the curriculum system of PLC Fundam enatals＆App lication and teaching design

WU Heng-yu
（Electron Engineering Department，Hainan Software Vocational Technical College，Qionghai571400，China）

This thesis analyzes the construction of the curriculum system of PLC Fundamenatals＆Application and the current situations of the teaching design and establishes the structure of construction of the curriculum system，teaching targets and evaluatingmethods in order to help studentsmaster the basic theories，improve their abilities of analyzing and solving problems.

PLC Fundamenatals＆Application；curriculum system；teaching design

TM571.6

C

1008-8148（2014）01-0099-04

2013-09-09

2013年海南省教育科学“十二五”规划课题（QJY125070）；2013年海南省高职高专教育研究会教学改革项目（Hngjy13-028）

吴恒玉（1965—），男，辽宁抚顺人，教授，硕士，主要从事电子技术与自动控制研究。