《工厂电气控制与PLC》课程教学改革与实践

【摘要】为提高《工厂电气控制与PLC》课程的教学效果，在总结多位教学名师及作者多年的教学经验基础上，对《工厂电气控制与PLC》课程进行了一系列课堂教学与实践相结合的改革，总结三年以来的教学改革成果，在提高学生专业学习方法、学生的学习热情、学生的实际动手能力、教师的教学方法上取得了非常大的成效，学生的专业素养得到了很大的提高，为其他课程改革和自动化专业学生的综合能力培养探索出一些卓有成效的方法。

【关键词】工厂电气控制 PLC 教学改革 综合能力

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）46-0240-02

引言

《工厂电气控制与PLC》是自动化专业（尤其是工业电气自动化方向）的一门实践性较强的专业课。该课程以微机原理为基础，综合了计算机技术、电器控制技术、自动控制原理和通讯技术等多门专业课。本课程的学习对全面掌握现代化企业生产设备的控制技术起到了很重要的作用。随着现代电力电子，计算机网络通讯技术的发展，自动化技术在实际生产中占有越来越重要的地位，因此《工厂电气控制与PLC》这门专业课程的发展必须经历不断的改革实践才能更好的适应现代生产的需求。

1.课程改革的必要性

当前，我国经济发展进入新常态，人民群众对优质教育的期待越来越高，教育必须把提高质量作为发展的生命线，坚持以人为本，回归常识、回归本分、回归初心、回归梦想，深化人才培养模式改革，推进教育治理体系和治理能力现代化，努力提供公平、优质、高效的教育。纵观如今国内院校，本科教育整体管理较松、学习要求较低、淘汰率更低的宽松环境，使得一些学生迷失了方向。正视时代问题，发现教育短板，要围绕学生刻苦读书来办教育，针对被人诟病的育人目标倒挂现象，改变考试评价方式，对大学生合理“增负”，提升其学业挑战度，激发其学习动力和专业志趣，改变轻轻松松就能毕业的情况，引导学生求真学问、练真本领。

本科教育的目标是培养较扎实的掌握学科的基础理论，专门知识和基本技能，并具有从事科学研究工作或担负专门技术工作初步能力的高级人才。要求学生具备合理的知识结构，掌握科学工作的一般方法，能正确判断和解决实际问题，具备终生学习的能力和习惯，能适应和胜任多变的职业领域，同时要注意培养学生的科学思维能力、創造能力、创新精神和创业精神。

另外，据毕业生工作情况统计，自动化专业（尤其是工业电气自动化方向）的大部分学生工作都与PLC控制相关。因此首要任务就是课程改革，改变过去普教课程模式，更好地适应时代发展的需要。

传统的教学方式是老师教授，学生倾听，老师讲完就下课，随着时代的变迁，现在的学生早已没有之前那么自觉，大都表现为学生上课注意力不集中，对理论知识掌握不好，而在实践操作时对理论知识遗忘率高，不能做到理论联系实际，使得教学效果大打折扣。

2.课程改革实施方案

针对传统教学方式的弊端，首先在理论教学内容上进行整合：

（1）工厂电气控制技术部分， 以基本器件原理和基本控制单元电路为重点， 适当着重讲解典型机械设备控制系统分析。

（2）将工厂电气控制系统的设计与PLC应用系统设计合二为一， 避免重复教学内容， 以提高教学效率。

（3）此外，PLC指令系统除了讲授基本指令外， 还需讲解如装载、微分、输出、定时、计数等指令， 而将算术运算类、移位、高速计数、PID调节、中断等功能性指令内容留给学生课余自学。

根据“工厂电气控制与PLC ”课程特点，把该门课程的教学内容分为8 个模块，每个模块的教学内容都包括理论知识和实践技能两部分，见表2-1。

其次，考核标准和方式上也要改变。为科学、公平、合理地检查学生的学习效果，充分调动广大学生的学习积极性，注重考核学生的学习过程，可以参考美国韦恩州立大学的课程考核方法，本次课程大概有四次考试，每个大章节完成都会有一次考核。授课教师根据这些情况，综合给出成绩；课程成绩不是给分数，而是按等级A+，A，A-，B+，B， B-，C，D，E给成绩，C及以下的学生不能获得课程学分。要根据学生的基础，分阶段、分层次布置

3.改革后的成果

进一系列的实践与改革后，无论对学生还是对于老师都有相当好的效果，主要体现在以下几个方面：

1）学生对课程的性质和地位非常明确了，直观认识增强，趣味性增强，学习的主动性也就更强了。

2）学生经常预约开放的实验室，在实验平台上运行自己编的程序，不断修改和优化，最终实现对象的控制，知识获得感非常好。

3）由于老师的严格要求，课程设计环节比以前有质的飞跃，以前是应付，现在是实打实的硬件和软件设计，没有运行报告不能过关，学生非常认真刻苦。这样也有利于区分学生的课程设计成绩。

4）改革后对老师有新的要求，老师的紧迫感和责任感更强了，通过良好的教与学的互动，双方的进步非常明显。

5）近两年多位学生做的与PLC相关课题的毕业设计课题获得校级优秀论文，学生全国电子设计大赛获多项一等奖和二等奖，挑战杯和互联网+比赛也成绩喜人。

6）毕业的学生在工作岗位都能独挡一面，非常受用人单位的好评，自动化专业毕业生的就业率连续三年稳居全校第一名（100%）。

结语

依据教学内容一体化的教学设计，借助教学实验设备一体化平台，通过教学组织一体化落实课程教学目标，由教学评价一体化检验教学目标和效果。在“工厂电气控制与PLC ”课程中采用这种教学模式实现理论与实践教学内容融合、教学平台融合、教学组织过程融合和课程评价的融合，递进式设计各模块实践教学内容，有利于提高学生知识应用能力和实践创新能力，培养学生的创新精神和工程意识，对实现应用型本科人才培养目标有较好促进作用。

这种教学改革对学生是有益的，同时对老师的要求更高了，教师备课时要认真钻研大纲、教材，确定具体可行的教学目标，分清哪些属于共同目标，哪些属于提升目标，教师备课必须非常充分，要及时处理各种突发情况，要随机应变。值得一提的是，学生都有自尊心，教师在立体化教学的同时，应该充分认识到学生的自尊心，以鼓励为主，而不要放弃能力差的学生，对他们不屑一顾，整个班级形成一个良好的氛围，才能促进知识的传授。创造出一种在真正意义上尊重人的主体性、激发学习兴趣、便于人与人交际与合作的崭新的教育观念和学习模式。

总之，通过这种一体化教学模式在“工厂电气控制与PLC”课程中的应用，能够提高学生的岗位实践能力和综合应用能力，能够实现企业对岗位人才需求的无缝对接，能够让学生在以后的工作岗位上充满信心。

参考文献：

[1]崔兴艳.“教学做”一体化教学模式在工厂电气控制设备课程中的应用[J].哈尔滨石油学院学报，2017（01）：5-6.

[2]肖丽仙.应用型本科人才培养课程教学模式改革研究

——以“电气控制与PLC技术”课程为例[J].实验室研究与探索，2018（06）：239-242+292.

作者简介：

贺勇（1971-），男，硕士，副教授，硕士生导师，长沙理工大学自动化系系主任，信息处理与机器人技术研究所所长，在国家核心刊物发表论文20余篇，其中EI、ISTP等收录8篇，纵向和横向项目6项。