PLC应用技术课程教学改革的研究与实践

王艳苹 陈晨

摘 要：针对传统的PLC应用技术课程教学无法达到高职院校对人才培养的要求，分析传统的教学存在问题的原因，从教学实践体系、教学内容、教学方法、课程考核四个方面进行探究并实践，以适应PLC应用技术课程教学改革的要求。

关键词：PLC应用技术；教学实践；教学内容；教学方法；课程考核

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）09-0133-02

一、引言

PLC应用技术是各类职业学校电类专业的一门专业核心课程，是与企业工程项目结合最紧密的。随着我国对职业院校工学结合的不断重视，学校校企合作的不断增加，传统的PLC应用技术教学体系和教学方法已经无法适应现代高职教育对人才培养的要求，作为职业院校的电类教师，为了提高课程的教学质量，培养适合市场需求的创新型人才，我对PLC应用技术课程教学改革进行研究与实践，并取得良好的教学效果。

二、传统的PLC应用技术教学存在的问题

PLC应用技术基本指令简单，入门容易，但是要综合的、灵活的、熟练地应用PLC解决实际工程问题对大多数同学是比较困难的。究其原因如下：

（一）教学理念传统，知识传授单一

教师常常按照知识的结构与学生认识活动的规律，讲授条理往往依“材”施教如：PLC的发展-PLC的结构-PLC的工作原理-PLC的外围接线-PLC的基本指令-基本指令的应用。这种传统的教学理念以教师讲授为主，知识点单一，缺乏综合知识的应用，无法体现学生的主体性，使课堂缺乏能动性，学生对课堂教学兴趣不大积极性不高，学过的知识容易忘记，对每章节的重点难点内容掌握效果不好。

（二）实际操作少，设备与实际脱节

PLC应用技术具有很强的实践操作性，需要大量的实践操作与理论教学相配合，但是一整套的PLC一体化设备投入比较大，大多的学院以按钮或拨动开关代替工业现场中的各种输入设备，以指示灯模拟实际被控对象或输出设备，这样一来学生只能进行一些简单的模拟硬件实验和软件编程实验，学生的设计能力几乎得不到锻炼，这极大地制约学生应用能力和创新能力的提高，既不利于发挥学生的主观能动性，也不利于培养学生的工程意识、质量意识和解决实际问题的能力。

（三）验证实验过多，创新型、工程型实验不够

由于教学条件的限制，教学内容的陈旧，学生大部分按照教材的要求完成实验，即学生机械的把实验指导书上的程序输入到编程软件中，然后编译运行观看结果，甚至出错也不会检测，而是对应指导书查找程序输入错误的代码。尽管试验成功，但具体的设计理念，设计方法仍然没有掌握。学生过分的依赖于指导书与老师，缺乏独立分析问题、解决问题的能力。另外实验指导书中的实验往往是比较陈旧的，基本上是现代企业生产活动中不常见或缺乏工程型的实际问题，与学生的生活与认知脱节，导致内容抽象，实验效果欠佳，吸引力不够。

（四）考核方式传统，忽略学习评价

传统考核方式注重有关事实知识的理论测试，忽略了知识在真实环境中运用、阻碍学生思考问题和解决问题的能力；注重卷面分数的价值功能，忽略了学生在教学过程中的主体作用、影响了良好的教法、学法的形成；注重答案的唯一性与标准型，扼杀了学生的创新意识、忽视了学生的个性发展；注重过程的组织和对学生考试成绩的评定，忽略了对考试结果的信息反馈与学习过程的评价。

三、PLC应用技术课程教学改革实施方案

（一）教学实践体系的改革

根据PLC应用技术课程的性质特点和多年的实践教学经验，我院从工作控制实验台、扩展模拟试验箱、工程实际等3个层次来构建一个以理实相结合的教学实践体系。

工作控制实验台选用的是天煌THSMS-B型实验装置，可进行实物电动机正反转控制、延时控制、Y/△启动控制、步进电机控制、直流电机调速控制等，学生能真实感受到PLC控制低压电器设备的过程，对PLC应用技术的学习有直观的印象，为今后的系统设计打下良好的基础，增强学习的积极性与主动性。

扩展模拟试验箱是与工作控制试验台相配套的西门子s7-200系列，也可以单独进行实验编程，内容包括天塔之光、装配流水线、自动售货机、运料小车、液体混合装置、邮件分拣、水塔水位控制等，通过这些单一的简单的任务锻炼学生PLC指令的基本掌握与应用的能力。

工程实际我校分别采购了天煌四层电梯模拟运动控制系统、恒压供水控制系统、机械手控制一体化系统。这大大的再现工程实际对PLC技术的应用，通过这些控制系统的设计、调试、运行等过程的实操，加强了学生知识能力的应用，提高学生的综合素质。

（二）教学内容的改革

我们依据专业的人才培养方案，根据学生未来就业的岗位需求，结合我校实践设施能力，制定了PLC应用技术课程的教学目标，参照教学目标选取了适合的教学内容，本门课程主要让学生解决工程类的控制问题，因此我们对教学内容进行整合，具体分为三种控制：顺序控制，是系统工作最基本的控制，它是根据开关量的输入对系统进行顺序控制；过程控制，是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制；运动控制，是对工作对象的位置、速度及加速度所作的控制。

课程内容整体设计的思路参考德国坐标法，如图1所示。每一种控制方式都由一个综合项目来承载，项目与项目之间存在包容关系，如图2所示。每个项目中又包含多个子任务，子任务之间存在并列关系，难易程度又是递进关系。如图3所示。

（三）教学方法的改革

根据本课程的特点，我们采用是“项目导向，任务驱动，工学结合”的教学模式，将“理论”与“实践”融为一体，两者互相渗透、无缝连接，让学生达到在“学中做，做中学”。具体每个任务采用“项目教学实施六步法”，以项目1中任务4为例进行说明，如图4。

以往的项目一体化教学是先讲完指令，然后根据指令设定或完成一项任务，而我们是先给定一个情景，在此情景之下有相应的任务，当学生分析任务时就发现要用到需要掌握的指令，这时老师再来讲解、举例，然后学生应用该指令完成相应的任务。另外根据不同的任务会采取不同的讲解方法，如案例教学、课堂讨论、学生演示等。这样的教学方法具有目的性、需求性、及时性，大大的提高学生的注意力与兴趣，学生掌握理论知识体系变得容易，动手实践能力得到锻炼，同时综合素质，创新能力也会有很大的提高。

（四）课程考核方式的改革

课程考核是评价学生的标尺，有什么样的考试导向，就会培养和造就什么样的学生。课程考核的目的不仅是为了让学生掌握所学的知识，而且更强调通过考试让学生学会学习，增强学生掌握知识的能力。

因此首要的是转变课程考核的观念，应该注重学生学习到了什么、学习成果如何、学生具备了什么能力、教师的教学是否符合学生的实际需求。

其次注重过程考核，加强学习评价及信息反馈。在以往的课程考核中注重结果的终结性考核，评价与教学分离，教学效果得不到反馈，从而忽视了学生的发展性需求。在这种考核模式下，学生处于被动地位，自尊心和自信心得不到应有的保护，主体能动性得不到很好的发挥。对此在本课程中加强了学生从注重“考试结果”向注重“学习过程”转变，考核学生从评定“学习成绩”向评价“学习成效”转变。主要采用的是表现性评价的方式，把整门课程三个项目分别作为一个阶段考核，每一个阶段成绩都有对应的评分标准及对应的等级，即阶段成绩=出勤+作业+表现+任务完成情况+自评。相对应的能力自评表由学生自己完成，如表1。阶段的结束后会有阶段成绩总评反馈单，对本阶段的教学情况和每位同学的学习情况进行总结反馈，要求学生认真填写并上交，样表如表2。学生以此督促自己，教师以此改进教学方法。

最后结合课程特点，针对不同学生，选择合理的、科学的考试方式方法。本课程主要采用分阶段考核的方式：总评=阶段1+阶段2+阶段3+期末，期末采用是实际操作与理论分析相结合的模式。对于不同层次的学生采用不同难度的试题，让学生有选择性的进行选题并进行独立的分析与考核，已达到“因教施考”的目的。

四、结语

通过不断地实践与探索，PLC应用技术课程的改革取得很好的成效，不仅增强学生学习的积极主动性，更提高教师的教学质量，培养了学生动手实操能力和自主创新能力。

（作者单位：1.吉安职业技术学院机械与电子工程学院；2.华能国际电力股份有限公司井冈山电厂）

参考文献：

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