PLC控制综合实验课程教学改革与实践

刘瑾　杨海马　陈强

【摘 要】通过创新教学方法、强化实践、整合教学资源构建多层次和多元化的实验教学模式改革PLC控制综合实验课程的教学模式，以此满足现阶段对工程人才创新实践能力的实际需求，在培养学生的实践动手能力上进行有益的探索与尝试。辅之以学科竞赛的教学计划，强化学生对知识的巩固，及时把握学科的前沿动向，培养创新思维，增强创新意识。

【关键词】教学模式改革；创新实践；学科竞赛

中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）34-0094-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.038

Teaching Reform and Practice of Integrated Experimental Course of PLC Control

LIU Jin1 YANG Hai-ma2 CHEN Qiang1

（1.School of Electronic and Electrical Engineering，Shanghai University of Engineering Science，Shanghai 201620；

2.School of Optical-Electrical and Computer Engineering，University of Shanghai for Science

and Technology，Shanghai 200093）

【Abstract】Through innovating teaching methods，strengthening practice and integrating teaching resources，we construct multi-level and diversified experimental teaching mode reform of integrated experimental course of PLC control.The current requirements for innovative and practical ability of engineering talents are met and the teaching scheme of training students' practical ability is explored.students' knowledge and understanding are deepened by cooperating with subject competition，grasping the latest direction of discipline development，and initially form innovative thinking and innovative consciousness.

【Key words】Teaching Mode Reform；Innovation Practice；Subject Competition

0 引言

隨着智能制造的发展，作为关乎企业发展命脉的工程人才，对于企业的成长与发展意义重大。因此，企业也在行业知识、技术能力和创新意识等方面对这部分人才提出了更高的要求。将PLC控制综合实验课程的建设结合“西门子杯”中国智能制造挑战赛，在教学中激发学生的求知欲，培养学生的创新意识；增强学生的科研意识和团队协作能力；引导学生深入实践，用理论知识指导实践，具备发现问题和解决问题的能力。凡此种种，都是培养学生成为复合型工程技术人才的必要手段。

在目前的教学环节中，PLC控制综合实验课程的设置是验证型实验和综合实验结合。综合实验还是比较传统的实验内容，没有和工程实践相结合，也没有和竞赛相结合。因此有些学生对于实验课程没有浓厚的学习兴趣，在一定程度上降低了学生对实验课程的学习效率。同时由于设备较老，已经不太能够顺应教育发展的需要。为改变教学现状，结合学校现有条件以及“工程能力”的培养要求，通过学科竞赛的示范和导向作用，实现教学实践、实验与学科竞赛的有机融合，对实践资源进行创新与整合，对课程体系做合理调整，完善知识结构，将教学重心放到学生实践能力的培养和创新意识的提升上。在教学实践中，引导学生参与到学科竞赛中来，使其在竞赛中锻炼自己，挖掘自身潜能，使学生能够主动适应社会发展对创新性人才的需求。

1 教学改革目标

1.1 创新教学方法

PLC控制综合实验课程的教学改革中，根据教学目标需要突出学生能力培养，将课程内容进行了模块化，借助模块化教学，明确实践课程的知识与能力目标，定位教学目标，对操作目标等予以细化，从模块教学的实际需要出发，设置灵活多变、妙趣横生的教学场景，在充分考虑学科竞赛和工程性的基础上，将凸显形象性与趣味性的知识点引入其中，提高学生的参与度，引导学生在课程中释放个性，促使学生在知识培养中提高素质和实践操作能力。

1.2 强化实验教学

在实践教学过程中，设置合适的面向学科竞赛的实验和工程性实验，在设计之时要实现控制工程和竞赛要求的有效对接，将实验的综合性考虑在内。唯有如此，实验才具有针对性，才能够更好地展现学生学习的主体地位，激发学生的学习热情，才能够对学生的学习真正起到指导和帮助作用。同时还应看到，体现较强实用性的知识有助于学生有效解决实际问题，使学生获益，因此这样的知识才会受到学生的欢迎。在增强学习积极性的同时，学生在实践中加深对知识的理解，学会运用，在良性循环的基础上，学生的各方面能力都会实现大幅度提升。

1.3 有机整合课程资源

不必拘泥于常规教学，对教学形式进行创新，推动授课形式走向多元化。效果明显的两种授课形式为案例教学法和启发式教学法。结合相关案例，让学生熟知应用背景，在案例的引导下进行课堂知识的架构就会容易得多。具有实践意义的知识让书本上枯燥的知识一下子变的丰富和立体，学生的学习兴趣被调动起来，活跃了思维。聘请专家开展PLC应用案例讲座也是行之有效的方法，这样一来，学生的知识能够同企业和社会的现实需求接轨，更具有实用性。

在实践课程中融合在学科竞赛知识，培养学生自主学习能力，在渗透融合学科竞赛知识的同时，指导学生边学边做，从竞赛要求出发，带着目的性主动学习，推行“做与学”结合的学习模式。另外，引导学生有效借助多种途径，如数据库、网络等做好资料的收集工作，同时进行必要的梳理与整合，形成竞赛报告或工程报告，对培养学生挖掘资源、获取信息和自主学习的能力具有较好的指导作用。

1.4 构建多层次和多元化的实验教学模式

实践环节需要考虑的内容众多，如学科竞赛、实验教学与创新等，在实验教学实践中，可以就实验室已有的硬件资源，对实验内容、装置等进行梯度划分，面向学生开放，层次、专业、个性和需求都存在差异性的学生能够在实验室找到各自不同的实验乐趣，推进了研究性学习的进一步开展。另外，还需要推行内容、时间与空间“三维”开放的管理运行机制。

2 教学建设方案

为培养学生的实践动手能力，实验设置从简单到复杂，为配合学科竞赛，在实践教学中增加了“西门子杯”中国智能制造挑战赛的样题分析。教学建设方案如下：

（1）创新教学理念，增强学生自主学习的意识，培养学生自行解决问题的能力。在教学中，要明确学生的学习主体地位，用带有趣味性和启发性的知识引领学生徜徉于知识的殿堂，让学生学会主动学习，在掌握理论知识的基础上，提升学生在实践中自行解决问题的能力。

（2）完善课程体系。课程建设要适时搭建有利于培养学生实践能力的学科竞赛平台，引领更多的大学生积极参与到工程实践中，兼顾理论与实践教学，将理论知识、实验、实践与学科竞赛有机结合在一起，注重教学架构的实际应用价值。将学科竞赛置于学生能力培养的高度加以重视，对学科竞赛的设置与组织方式、具体内容等诸多方面进行研究，让学科竞赛为学生创新能力的提升保驾护航。

（3）专注于学科竞赛指导教师队伍建设。在课程建设环节，不能忽视了对教师队伍的培养。在指导学生参与竞赛的过程中，指导教师可以从中发现教学中的不足，有针对性地对教学内容和教学方法等做出科学调整，凸显教学成效。

（4）科学合理地利用资源，实现资源的最大化利用。可以面向学生开放部分实验内容，保证开放的时间与空间，让参与学科竞賽的学生能够走进实验室，在实验中找寻乐趣，激发灵感，对实验进行个性化创新。

（5）进行项目教学法的有益探索。在教学中，要高度关注实践的导向作用，选择典型性案例充实和丰富教学内容。在教学环节，要始终秉持着“以工程过程为导向”的观点，立足于工程过程，对综合案例进行合理化分解，在细化模块的基础上对任务做出划分，引导学生在任务的驱动下收集资料、整合信息，在小组的共同努力下把握知识，学会运用知识。以项目为例，项目的实施通常会涉及多个方（下转第70页）（上接第95页）面，如绘制原理图和接线图、设计梯形图、进行相关的接线与调试等，为了更好地完成施工，分组实施是可行的办法。考虑到每一名学生都能够得到全方位的训练，可以在具体操作中采用交叉分组的方式。简单地说，就是尽管在不同的项目实施中扮演角色，但是可以进入到不同的小组内部，这样学生就能够在不同方面展示自己，锻炼自己，提升自己。

3 结论

对PLC控制综合实验从改革传统的教学模式入手，创新教学体系，改革教学方法。借助学科竞赛，不仅能够让学生在积极的参与中收获工程实践经验，加深对理论知识的理解，同时还能够提升创新能力。学科竞赛架构起学生与行业专家等沟通与交流的桥梁，让学生在掌握书本知识的基础上及时动态把握学科发展的前沿信息，对学习过程中形成创新意识和发展创新能力的必要性拥有更深层次的了解。学科竞赛在培养学生的创新能力上发挥着巨大的作用，是具有可操作性的人才培养模式，能够促进学生创新能力的提升，同时促进专业教育的改革和发展，有效地提升就业质量和效果。

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