基于应用型人才培养的电气控制与PLC课程教学及实践研究

王宜雷 贾小伟 胡程磊 董育亮

[摘    要]电气控制与PLC课程是许多高职院校开设的电类课程，其专业性、应用性、实践性极强，是电气类、机电类专业主要的一门专业课程。随着工业技术的飞速发展，企业对PLC技能的要求提高，PLC 控制器也在不断更新换代，控制功能也越发强大，而我国高职院校中原有的电气控制与PLC课程教学体系已不满足当今社会对应用型人才的要求。为了使学生的工程实践能力得到提升，使技能人才培养与岗位需求紧密结合，更好地适应当前社会的发展需要，对基于应用型人才培养的电气控制与PLC课程教学改革进行具体分析。

[关键词]应用型人才;电气控制与PLC;课程教学

[中图分类号]G642 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）03–0–02

[Abstract]Electrical control and PLC courses are electrical courses offered by many higher vocational colleges. They are highly professional， applicable and practical. They are the main professional courses for electrical and electromechanical majors. With the rapid development of industrial technology， enterprises requirements for PLC skills are increasing， and PLC controllers are constantly being updated and their control functions are becoming more powerful. The original electrical control and PLC course teaching system in my countrys higher vocational colleges is no longer Meet the requirements of today's society for applied talents. In order to improve the engineering practice ability of students， closely integrate the training of skilled talents with job requirements， and better adapt to the development needs of the current society， this article analyzes the teaching reform of electrical control and PLC courses based on application-oriented talent training.

[Keywords]applied talent; electrical control and PLC; course teaching

电气控制与PLC课程内容主要包括电气控制和可编程控制器，涉及电气控制技术、电力电子技术、传感器技术以及计算机技术，综合性较强。课程的任务是使学生熟悉常用低压电器，理解并学会绘制基本电气控制电路，掌握PLC的硬件结构组成、工作原理、软件指令系統，能利用电气控制与PLC技术完成各种较复杂生产过程的硬件和软件设计等。因此，在教学内容的安排上，需要将理论知识与实践内容有机融合在一起。理论知识的教学应创新传统教学方式方法，提高学生学习积极性。实践教学部分要与课程理论知识相互呼应，并结合市场主流PLC控制器进行模拟实验、实训，不再使用过时或已淘汰产品，应考虑将“工学结合”理念融入实践环节，以进一步提升学生的工程实践能力和应用能力。

1 当前电气控制与PLC课程教学的不足

大部分高职院校电气控制与PLC课程仍采用传统教学方法，不能调动学生学习兴趣，造成学生的专业技术能力不够，阻碍我国应用型人才培养的步伐。当前电气控制与PLC课程教学的不足主要体现在以下几个方面。

1.1 教学方式方法陈旧

传统教学方法主要以PPT作为教学载体，过多的讲述了课程的理论知识，教学方法单一，而且忽视了课程实践内容，或理论没有联系实践，无法激发学生的学习热情。在授课过程中，学生往往会感到枯燥无味，学习积极性较差。为提升课堂教学效果，教师也会设计课堂活动以增加学生学习兴趣，例如提问、讨论等，但还是会存在学生上课注意力不集中现象，个别学生甚至上课睡觉、玩手机，课堂教学效果不够理想。电气控制与PLC课程是一门更偏向于实践的课程，在理论知识点讲述时，需要创新教学方式方法，采用更加丰富的教学手段授课，改变教师主动讲授和学生被动接受知识的模式，同时引用实际工程中的电气控制与PLC技术案例进行讲解，充分调动学生的课堂兴趣。

1.2 教材内容陈旧

根据对市面上现有的高职教材调研发现，课程教材内容更新缓慢，其内容多是20世纪末和21世纪初的基础电气控制内容，介绍的部分常用低压电器在市场上已经淘汰。现有的教材PLC部分内容也大多是以西门子S7-200、三菱FX2N等为例，这些PLC虽然在市场上还可以买到，但厂家现早已停产。此外，也缺乏前沿的理论内容，如分布式PLC、软PLC和虚拟化PLC等概念，新技术和新理念的出现将引领未来工业技术的发展，这些内容都是学生需要了解的。教材内容需要与时俱进，过于陈旧的内容对学生以后的工作岗位实际帮助并不大。

1.3 实践内容陈旧

在电气控制与PLC课程实践环节中，现有的教学方法多是由教师提前准备好实验器材，给出控制功能或接线图，学生只需要按要求完成接线，再按照准备好的程序完成操作，最后编写实验报告，就算完成了实践教学环节。而且现有的实验器材和实践题目都比较陈旧，实践题目没有新颖性，学生可通过手机在网上很容易找到答案，这样不仅无法锻炼学生的PLC应用能力，还容易让学生陷入一种套路，不需要动脑筋就可以解决问题。因此，学生的动手能力和应用能力并没有得到锻炼。传统教学实践环节多是以实验室实验为主，脱离了企业生产实践，学生难以真正掌握工作岗位所需要的技能。

2 基于应用型人才培养的电气控制与PLC课程改革研究

2.1 建立新的以学生为主体的教学模式框架

改革创新后的电气控制与PLC课程教学，打破原有的教学体系，建立新的以学生为主体的教学模式框架，该框架更倾向于教师辅导学生从活动中自己学习，不再是教师主动讲授学生被动接受知识。为此，需要对电气控制与PLC课程体系进行合理优化，从宏观上把握教学活动整体和各要素之间的关系和功能，教学模式要具备指向性、可操作性、完整性、稳定性以及灵活性。电气控制与PLC课程教学框架可以分为课程内容与教学目标的设计、教学方法的设计、实践实验模块的设计以及评价与考核标准的设计等。在整个设计过程中，要以学生为主体，明确授课思想，对学生进行有针对性的教学，以激发学生学习兴趣，建设更加灵动的课堂，达到更好的教学效果。

2.2 开发活页式教材

2020年教育部印发的《职业院校教材管理办法》，明确提出倡导使用新型活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源。目前活页式教材比较符合现代职业教育倡导的“以学生为中心的学生自主学习”的教育模式要求，对培养德技并修的复合型人才有着积极的促进作用。电气控制与PLC课程作为一门综合性较强的专业课程，运用活页式教材，能够起到“教、学、做、评”合一实施的效果。开发电气控制与PLC活页式教材时，要注重校企双元、数字资源、课程思政、任务式编写方法及活页式装订这几个方面。此外在教材内容编排上要与时俱进，适当增加一些新技术和新理念。

2.3 引入翻转课堂

翻转课堂是一种新型的教学模式，其优点在于全面提升课堂的互动性。翻转课堂要求教师的角色要从传统的讲述者转变成学习的“教练”，让教师有时间与学生交谈，回答学生的问题，对每个学生的学习进行个别指导，做到因材施教。学生的角色更加突出学习的主体性和必要的主动性，学生可以充分利用课余时间进行自学，在课堂上将自学过程中发现的问题及时与教师探讨，加深对电气控制与PLC知识点的理解。翻转课堂在一定程度上改变了填鸭式传统教学方法的弊端，能够让学生的学习更加灵活、主动，让学生的参与度更强。

2.4 “工学结合”理念融入实践环节

“工学结合”教育模式在许多发达国家已经取得了很大的成功，目前国际教育界认为它是学校培养适应社会需求的高素质高技能应用型人才的最佳方式。“工学结合”是一种将学习和工作相结合的教育模式，这里的工作内容要与专业能力相匹配。“工学结合”能够让学生将学习到的知识和技能应用到实际岗位中，从而加深对专业知识的理解和掌握，提升实践应用能力。电气控制与PLC课程可以在实践环节中模拟实际工程案例，或通过现场实践的方式融入“工学结合”理念。模拟实际工程案例，例如自来水厂、泵站和植物工厂等自动控制系统，教师要充当领导角色，负责给学生提出控制目的与功能要求，鼓励学生分组讨论，带领学生探索知识，分析每组的解决方案，使学生在此过程中发现问题、解决问题，最后通过模拟实验有效验证结果。如果企业实习实训基地条件满足，可将传统的实验室教学转移到企业生产车间中来，实践环节按照企业工程项目要求进行，让学生真实地接触到工作岗位。考虑到电气控制与PLC课程的实践性，利用“工学结合”的理念，把课程实践环节与企业的生产、项目紧密相连，来帮助学生提前熟悉工作岗位中所需的专业能力与知识，从而提高专业技能水平。

2.5 以赛促學、以赛促教、以赛促改

目前高职类专业技能大赛的作用越来越凸显，学生通过专业技能大赛，不仅收获了荣誉，还可以锻炼实践动手能力，增强团队合作意识，增强自信心，磨练意志，提高专业技能水平。从教学改革角度来看，技能大赛引领了整个职业院校的教学改革和技术创新，促进了教学改革和专业建设，把行业先进生产技术引入高校，学生能力得到了提升，得到了社会认可，教师水平也有所提升，同时技能大赛也检验了教学质量和教学改革的成果，提高了学校在职业院校中的影响力。因此在电气控制与PLC课程教学方面，应多鼓励学生积极参加专业相关的技能大赛。职业院校也应以竞赛为抓手，搭建电气控制与PLC技能方面的竞赛平台，配套必要的资金及合理的惩奖机制，做到校校有比赛、层层有竞赛，进而不断提高学生的专业水平和就业竞争力，培养出更适合企业需求的应用型人才。

3 结语

在当今科学技术发展日新月异的脚步下，应用型人才在市场上的需求越来越大，在专业上对电气控制与PLC的要求也在提高，这也对高职院校的人才培养提出了新的挑战。面对传统教学的不足，电气控制和PLC课程急需进行教学改革和不断实践。为此，教师需不断学习行业新技术、新理论，创新教学方式方法，开发活页式教材，引入翻转课堂，激发学生主动学习兴趣。高校也需要加强双师型教师建设，加强校企合作，开发实习实训基地，引导“工学结合”理念融入电气控制与PLC课程的实践环节，搭建电气控制与PLC技能竞赛平台，让学生的学习与企业的生产、项目紧密联系，努力把学生培养成具备很强实践能力的应用型人才，为我国职业教育发展做出贡献。

参考文献

[1] 李相培，张筱璐，邹胜福.应用型人才培养的PLC课程教学改革研究与实践[J].现代制造技术与装备，2019（11）：217-218.

[2] 王双园，白国振.电气控制与PLC课程教学实践改革研究[J].教育教学论坛，2019（44）：95-96.

[3] 王勋.基于CDIO的电气控制与PLC应用技术课程教学改革探索[J].赤峰学院学报（自然科学版），2019（4）：146-147.

[4] 高梦迪，王庆阳，刘从虎.新工科背景下应用型本科院校《PLC技术及应用》课程教学改革探索[J].廊坊师范学院学报，2018（4）：124-128.

[5] 罗昕，魏海燕.高职院校电气自动化专业工学结合教学模式[J].电子制作，2020（12）：64-65.