可编程控制器应用技术课程项目化改造研究与实践

周冬莉

(河北能源职业技术学院，河北 唐山 063000)

可编程控制器应用技术课程项目化改造研究与实践

周冬莉

(河北能源职业技术学院，河北 唐山 063000)

高职教学改革中面临的一个比较重要课题就是如何设计出利于形成学生职业能力的教学项目与环节。从教学项目的选取、教学项目的实施情况对《可编程控制器应用技术》课程进行了全面分析，总结了课程项目化改造中存在的问题并给出了解决方案。

教学改革；职业能力；项目化改造

如何在教学中采用行动导向准则设计相应的教学环境、通过项目教学使学生在行动中形成职业能力，已经成为高职教育改革与发展过程中面临的一个重要课题。可编程控制器技术作为现代工业自动化三大支柱之一，是自动化生产流水线核心技术，也是电气自动化主要岗位群必备技术。在维修电工及维修电工技师鉴定和企业电气技术人员培训中可编程控制器技术也是核心内容。作为自动化专业的专业核心课程，《可编程控制器应用技术》在专业课程体系里占有十分重要的地位。在课程教学改革中，可编程控制器应用技术课程率先进行了项目化改造的尝试，笔者就教学过程进行了总结并就存在的问题给出了解决方案与对策。

一、教学项目的选取

课程项目化是根据职业能力培养需要、区域经济和产业发展需求，按照“以就业为导向，以服务为宗旨”的培养目标，立足职业岗位要求，将教学内容设计成项目，并根据项目组织原则和完成项目的一般过程实施教学与考核。在课程设计和实施过程中要把现实职业岗位的技术、生产、管理、营销、服务等一线实际工作内容和过程作为课程的核心，用若干个项目组成课程的教学主线，将若干课程模块的有机构成与职业岗位实际工作密切对接。课程教学项目的设计要以能力为本位同时兼顾课堂可执行性和现场实用性，即教师提炼的教学项目要有实用性、通用性和教学性，同时还要考虑能否激发学生的学习兴趣，调动学生自主学习的积极性。

目前在《可编程控制器应用技术》课程标准中专业能力目标包括PLC控制系统识图、PLC与组态软件的选型、PLC程序及工业监控软件设计调试、线路设计与安装、基本故障诊断与维护等能力。可编程控制器应用技术大部分是通过电脑和PLC以及控制模板相互作用下完成的，根据课程内容需求和目标要求设计了电动机基本控制的PLC控制、物料传送(皮带、小车)系统的PLC控制与Wincc监控、十字路口交通灯PLC控制与组态监控、液体混合搅拌系统PLC控制与组态监控、货物转运仓库PLC控制、简易机械手模拟系统的PLC控制与WINCC监控等6个项目。项目选取主要基于项目的通用性、典型性、实用性，项目设计符合由浅入深、循序渐进的项目设计原则。考虑到电机控制、十字路口交通灯PLC控制、简易机械手模拟系统的PLC控制等通用项目教学资料齐全，实行操作性强，同时十字路口交通灯PLC控制由于和日常生活紧密相连，更能激发学生的学习兴趣和积极性。机械手模拟系统的PLC控制则是同时兼具通用性和工业控制实用性，而且应用普遍。PLC控制自动洗衣机、PLC控制实现电镀生产线系统、PLC控制实现彩灯循环、PLC控制实现天塔之光、PLC控制实现音乐喷泉等项目则作为学生的自选项目课下学生自主完成，这些项目主要是围绕实训室现有挂箱设置，利于学生操作执行，可执行性强。这样就将相关内容与能力训练贯穿一线，将程序编写过程中牵涉到的各种指令的应用知识和对系统接线操作技能分别渗透到完成各项任务的过程中。。

二、教学项目的实施情况分析

在教学项目实施过程中以项目化教学为主综合应用多种教学方法，充分体现学生为主体，用恰当的任务进行能力训练，教师引领学生完成任务，培养学生解决职业岗位上的实际问题的能力，提高学生自我学习、持续发展的能力、创新和创业的能力。

(一)项目化教学为主，综合应用多种教学方法

课程教学中主要以电动机基本控制的PLC实现、物料传送(皮带、小车)系统的PLC控制与Wincc监控、十字路口交通灯PLC控制与组态监控、液体混合搅拌系统PLC控制与组态监控、货物转运仓库PLC控制、简易机械手模拟系统的PLC控制与WINCC监控六个项目做载体，项目设置从简单的电动机基本控制的PLC实现到简易机械手模拟系统的PLC控制与WINCC监控，符合从易到难的规律。教学方法主要采用任务驱动，并根据内容的不同适当的选用问题讨论探究法、参观教学法、自主学习法、现场教学法等方法。在项目教学中，为了让学生尽快适应，开始的小项目中先采用示范教学，然后学生模仿完成类似任务，随着课程的进行，再放手让组长带领组员通过讨论探究和教师指导自主完成任务，对于基础不是很厚的高职学生来说这种方法效果良好。比如在电动机基本控制的PLC实现中，因为和电机控制系统联系紧密，程序设计部分学生基本采用讨论探究自主完成，在Wincc画面实现时，采用示范教学。而在十字路口交通灯PLC控制与组态监控项目中，则是学生利用业余时间去路口现场观察拍摄路口红绿灯变化情况，自主完成控制要求的总结并设计完成程序和Wincc画面。

(二)充分体现学生为主体，综合提高学生的各项能力

在教学过程中逐步从教师示范引导为主转换到学生自主完成项目为主，体现了教师为中心到学生为中心的转换。从开始的示范讲解，学生模仿完成，到教师指导组长带领完成再到最后完全自主完成任务，这个过程也是循序渐进的，学生的各项能力在这个过程中形成。每项任务中都要求学生自主完成控制要求的分析、地址分配、接线图的连接与绘制、还要完成程序编写和Wincc画面设计，这些都是课程专业能力的需要。除此之外还要求每组作业都要完成对相应任务的总结的和相应的PPT制作，在这个过程中，锻炼了小组长的组织协调能力、锻炼了组员之间分工合作能力，也提高了学生计算机基本操作能力，绘图能力。而在十字路口交通灯PLC控制与组态监控中设计中要求学生以组为单位去观察录制路口红绿灯的变化，讨论总结控制要求并形成文字描述，然后再编写程序并设计Wincc画面。这个过程中不仅提高了专业技术能力，也使得学生的综合分析能力和总结归纳文字书写的能力有了大幅度的提高，提升了学生在就业中的综合竞争能力，为学生顺利就业打下良好基础。为避免相互抄袭，要求每组录制完成不同时间段的红绿灯的变化。这样就保证每组都能主动地投入到任务中去，充分调动了各组同学的积极性和能动性。

(三)多样灵活的考核方式，全面客观的评价学生

为全面客观对学生作出评价，课程考核采用过程考核，考核成绩由项目过程考核、教师评价、小组评价三部分组成。项目考核由6个基本项目和一个综合项目组成。

基本项目的考核注重专业技能的考核，包括接线，项目程序设计调试与正确运行，主要全面考核学生专业技能的掌握情况，项目训练考评如表1所示。

综合项目中学生要完成项目设计word版、制作PPT并上台展示，考核成绩由设计报告、项目展示、答辩成绩三部分组成。

在教师评价和小组评价中更能体现对学生态度和自主学习能力的全面考核。教师综合评价如表2所示，小组评价表如表3所示。

表1：×××项目训练考评表

表2 教师综合评价(教师用表)

三、存在的问题及解决方案

目前项目的设计在通用性和可执行性上基本满足要求，和实训设备也比较匹配。通过课程的项目化改造，使学生养成了良好的自学能力，同时学生的综合运用知识能力、口语表达与技术语言综合能力、劳动观念、动手能力、竞争意识及创新能力都有了大幅速度的提升。但项目的选取相对于职业能力目标中的实用性上还存在一些差距，项目执行中也暴露出一定的问题。

(一)存在的问题

项目选取存在两大问题，缺少网络通讯的大型综合项目和缺少代表地域特点典型综合项目。由于实训设备的限制，在项目设置上只是限于很简单的单项训练，对于目前应用比较广的网络通讯、系统联网设置应用的项目较少，学生在PLC网络系统应用上缺乏应有的训练。目前执行的项目中通用项目和传统的项目多，缺少代表地域特点典型综合项目，距离毕业生零距离上岗要求还有差距。

项目执行过程中也存在两个突出问题，一个是班容量大设备少，项目执行效率低和考核难度大；另一个是全面调动所有同学的自主学习积极性难度大，生源下滑带来的部分学生学习动机不强，学习积极性不高，导致总有部分学生对老师布置的任务参与积极性不高，在课堂上一直将自己作为“旁观者”而非“参与者”，从而影响教学效果。

(二)解决方案

项目选取的两个问题：一方面通过相应的实训设备的投入解决，另一方面可以通过煤矿仿真系统实训室的有效利用来妥善解决。煤矿仿真系统实训室既可以解决联网问题又可以解决缩短实训设备和现场设备的距离，学生可以做到零距离上岗。

项目执行过程中，为解决设备少带来的项目执行难的问题，鼓励学生课上课下充分利用自己的笔记本电脑编写程序并借助仿真软件运行检验，然后在实训设备上再充分运行验证，这样既解决了部分项目执行效率低的难题，也使有电脑的同学都能动手操完成软件安装和应用，调动了这部分同学的自主性。为调动学生的自主学习能力，首先采取均衡分组的方法，将学习主动性好的学生和自我管理、自我学习存在困难的学生混合编组，避免整个小组对任务束手无策而影响参与的积极性。其次，实行组长负责制，细化组员任务分工，强调团队意识，要求小组中的每名成员必须有明确的任务目标，培养学生对团队的责任意识，通过团队的力量来督促参与不积极的同学，同时每个小组作为整体接受奖励加分和惩罚，提高每个小组成员完成任务的积极性。

Project Reformation and Practice in "Application Technology of the Programmable Controller"

ZHOU Dong-li
(Hebei Energy College of Vocation and Technology, Tangshan 063000，China)

One of the important subjects in the higher vocational education teaching reform is how to design teaching projects and steps conducive to the formation of student's professional ability. "Application Technology of the Programmable Controller" is analyzed comprehensively from selection and implementation of teaching project, and problems in program transformation are summarized, and solution is given.

teaching reform; professional ability; project transformation

2016-09-20

2012年河北省高等学校人文社会科学研究项目“高职《可编程控制器应用技术》课程的项目化改造研究”(SZ123069)阶段性成果。

周冬莉(1972- )，女，大学，河北能源职业技术学院教授，从事自动化专业的教学与研究工作。

G434

A

1671-3974(2017)01-0080-04