电气控制与PLC课程项目化教学改革

李娜

(中国矿业大学银川学院，宁夏 银川 750011)

在院校中，《电气控制与PLC》是一门专业实践性很强的课程，特别是在“中国制造2025”的大背景下，对应用型人才的需求缺口非常大。而采用项目化理念最主要的教学核心就是促进理论和实践以及学习生活的结合，采用项目式教学方法，在一定程度上可以促进学生更多的接触实践性的操作，提高学生分析和解决问题的能力，调动学生的学习主动性，在实践教学中还可以提高动手实践的能力，更多的锻炼学生处理问题的能力。这与我院一直推行的3+1培养计划一脉相承，3+1培养计划已实施工作已启动6年，从中我们有很多的经验需要总结，有很多的内容需要探讨、研究、改进和提高。“专注”工程型人才培养的核心灵魂是“创新精神和工程应用意识”的培养，也就是注重实践环节的培养，这和过去多年来注重理论的培养计划相差甚大。因此，探索实践型教学研究和改革的意义重大。

1 电气控制与PLC课程

（1）电气控制技术是随着我国科学技术的不断发展，在生产工艺上不断提出新的要求的背景下，从手动控制到自动控制，由简单控制系统到复杂的控制系统，从有触电的硬接线控制系统到以计算机为载体中心的控制系统的转变。

（2）PLC实际就是一种工业电脑，随着电子技术和计算机技术的不断发展的驱动下，使得PLC在处理速度与控制的功能上有着很大程度的提高，也促使PLC逐渐发展成为一种新型的工业的自动控制标准装置。目前随着电力电子技术、机械制造等技术的发展，PLC在各领域都有新的突破，它的发展为电气控制带来了新动力。在国内S7-200LC即将停产，S7-200SMART是西门子公司推出的高性价比小型PLC，是国内广泛使用的S7-200的更新换代产品。本项目教学改革依托S7-200SMART为硬件背景，精心设定实验项目。

2 项目化教学改革

（1）所谓项目化教学，就是以实际的工作任务为核心，以科学、合理的行为准则为依据，培养学生的专业职业能力，促进学生的技能与社会发展相适应。

（2）项目化教学的优势与意义。院校承担着向社会各行业、各领域培养应用型技术性人才的任务，目前各院校也在进行教学改革。从项目化教学来看，在很多的专业领域都得到了重视，原因如下。

项目化教学能够使学生的各项技能与社会需求相符合，对于项目化教学中的教学措施都是根据社会的具体需求来制定，传统的教学方法更多的是以理论知识的学习为着重点，以往的本科教学过多的注重学生理论知识的学习，通常都是以课本为中心来教学，在学习理论知识时，采用传统的讲授法，更多的是老师在课堂讲，学生在课下听的模式，而且在大学期间，对于学生的约束力度不够以及学生的自我控制力不够，尤其是对于电气控制等一些专业实操技术较强的课程，对基础理论知识的不扎实，在具体的实验操作上就会导致部分学生学不会、学不深、不想学的问题。采用项目化教学在一定程度上可以弥补传统教学的不足，即便是对于理论知识的教学，也能够使学生更多的参与到教学当中来，而且在项目化教学中，应注重与社会需求相结合来诱发学生持久的学习动力，在实验课上更应该注重实际操作，能为培养高级应用型人才奠定良好的基础。

3 电气控制与PLC课程项目化教学改革中的问题

（1）对项目化教学的认识不到位。目前各大高校对教学模式的改革都有不同的见解，其主体都是以学生为中心来开展，但是对于高校教师的教学来讲，更多的还是以传统的教学模式为主：一是因为教学课程时间的安排较多，缺少深入学习和外出学习，以及与教育专家交流的机会。二是因为大部分教师安于现状，对于外出学习观摩没有太大的积极性，从而导致教师对教学模式的不理解或对教学模式的曲解。对于项目化教学来说，主要的原因也是因为教师并不清楚项目化教学的核心要义，在给学生分配任务时，选择项目的实效性和实践性不理想，案例没有针对教学，因此，想要更好地实施项目化教学，不仅要了解它本身的内涵和实施要点，而且还要厘清它的优缺点和与其他教学模式的区别，在教学中才能够更好的应用。

（2）理论知识无法和社会实践有效结合。电气控制与PLC课程在一定程度上对于理论知识实践的指导作用很重要，所以在课程项目化的教学设计上要注重与实践的关系。

①电气控制与PLC课程设计是电气自动化技术专业的一个重要的实践性教学环节，通过课程设计达到掌握电气控制柜的原理设计、安装工艺图纸设计的基本方法，并能熟练使用可编程控制器，以实现简单控制系统的控制要求，熟练进行系统的外围电路设计、接线、编程、下载、调试等工作。

②基本电气控制电路、认识Smart200PLC、Smart200 PLC基本指令及程序设计、Smart200 PLC顺序控制的设计方法、PLC功能指令及应用等。

4 电气控制与PLC课程项目化教学方法

（1）精选项目教学。对于电气控制和PLC课程的精选项目教学：对常用低压电器的认识与选用，首先要了解低压电路的基本知识，以及各类熔断器与接触器的认识与选用，学会认识和判断；电气控制的基本环节，要掌握电气控制系统图的识读，三项异步电动机的启动控制，以及三项异步电动机的可逆运转控制等；对于典型的机械设备电气控制系统，在实施项目教学时，有针对性地设计一些常用PLC工程案例硬件和软件系统组织教学，例如：四层电梯、交通灯、恒压供水、污水处理等控制案例的PLC硬件、软件设计（含PLC梯形图和上位机系统）；此外，PLC的基础知识包括PLC的概述、特点及应用，包括软件和编程语言的设置等。

（2）项目化教学对学生的成绩考核方法多元化。在项目实施完成后，教师要根据学生完成案例的过程和结果，对每组学生的最终完成情况进行考核和评估，但是对学生进行考核和评估的前提是，需要对学生的个体情况进行一定的了解，通过学生的基本学习情况，对完成的结果进行评价。其方法要多元化，一成不变的方法不能够使项目化教学改革达到预想的结果。

①教师可将各小组的作品向其他小组展示，要求项目组长阐述本小组的设计过程、结果及存在问题，其他小组可自由发表意见，然后该小组根据反馈情况进行修改，直至达到目标为止。

②让学生交1份书面的实施过程计划，包括项目的总过程及其注意事项，还要注明每个小组的学生在项目的实施过程中主要负责的任务是哪些，教师在进行批注的时候，把每个同学的不足之处或者优点列出来，让学生了解自己的优点和缺点各在哪里。

5 研究专注工程型人才实践教学的评价制度和管理方法

有效的实践教学考核评价制度是实践效果得到发挥的重要保证。实践型教学模式的教学考核评价体系尚未建立健全，缺乏制度化的全过程监控。在实践教学管理方面，校内实践主要看重的是实验结果，更多的是实验结论，而在校外实践中缺少对过程的监督。为此，设计了一种适应本校项目教学的考核评价新机制，1+X激励式小组团队式互助学习模式是我们考核方式的主要特色，具体实现为理论与实践分值实现1:1的分配，理论分值注重理论知识掌握程度的考查，实践考核主要注重学习过程的考核，分配1（组长）+X（队员）激励式小组参与讨论学习，学习过程中记录晋级人员重新分配学习小组，并结合“传帮带”的模式适当提高学习进度，并能带动后进学生的“学生小老师”的成绩（与所带学生个数有关）。

6 结语

电气控制与PLC课程的项目化教学改革顺应社会时代的发展而产生，对学生的专业技能和处事能力都会有一定程度上的提高，对学生的自主学习能力以及学习参与能力都能够得到很好的改观。项目化教学除了对学生的学习和考核评价机制的完善有一定的要求以外，对教师的教学能力也有一定程度的提高，所以在教学的过程中，教师自我能力的提高也十分必要。