面向工程应用的PLC课程教学改革策略探讨

袁孟，陈志军，陈彦霖

（广东文理职业学院，广东 湛江 524400）

0 引言

在科技迅猛发展的21世纪，中国制造产业正在走在做大做强的路上，工业生产领域也在与时俱进地发展着。近年来，企业对于PLC人才需求量越来越大。面对这样的人才缺口，高校培养出的专业人才并不适用于企业，而“二次培养”作为一个重要的问题凸显出来。在此背景下，本文对面向工程应用的PLC课程教学改革策略进行了剖析和探讨。

1 传统PLC教学现状

1.1 教学方式落后

现在大多高校由于许多现实问题不能以实践性教学方式为主，而是采用“填鸭式”传统教学方式，已经与时代要求不相符。在传统教学方式中当老师在课堂上讲授准备好的课件时，部分基础差的同学很难跟上老师的思维，并进行积极思考。

1.2 实验内容与工程应用需求脱节

首先是教学目标与企业需求脱离。企业需要的是能够解决实际应用问题的专业技术人才，书本上的知识相对实际应用比较陈旧, 缺乏对工业自动化控制实际需要的思考, 以至学生综合应用能力不能达到要求。同时，需要关注的是部分高校现有的硬件条件难以满足人才培养的需求,不能与飞速发展的可编程控制器技术同步, 缺乏前沿性。

1.3 考试形式单一，考查内容不全面

以众所周知的传统考核方式为例，学生所得分数通常是由课堂表现成绩综合学期末卷面成绩组成。这种考试形式导致学生为了保证能够通过考试，把学习重点放在卷面考核的内容上,而忽略了工程项目所需要的实际动手能力, 比如硬件电路设计、软件编程能力以及分析、解决问题的能力[1]。

2 基于工程应用的PLC课程教学改革策略

2.1 教学理念的转变

PLC 课程教学要把编程应用放在首要位置，“填鸭式”“灌输式”教学方法早已不适用于现在飞速发展科技下的工程技术人才，很难调动学生的积极主动性, 不能有效激发学生的学习兴趣[3]。教师在这个过程中应注意作为整体课程的引导者，引导学生学什么、怎么学，控制课程的整体节奏。同时，教师需要帮助学生解决其在课程学习中遇到的不能独立解决的问题。

2.2 注重教学内容的实效性

教师的职业之所以不能被机器所替代，很重要的原因在于人类的灵活性，在授课的过程中，教师应根据课程的内容和学生的水平进行灵活的教学，并随着学生对知识的消化程度调整课程进度。同时，教学内容应该与当今技术、文化甚至人类思想同步，并契合社会需求。PLC教学内容[5]有结构原理介绍、指令系统 、编程应用和工程设计四个主要部分。在设计教学案例时，除了典型的交通信号灯PLC外还应考虑所对应企业的情况，进行有针对性的教学和研究，将设计融入实际应用中，提高教学质量。

2.3 建立课程项目化教学体系

建立课程项目化教学体系对课堂内容进行简化，将工程项目融入课程。课程可分为两大板块，分别是工程应用模块和PLC模块[6]。由于工程应用模块内容与PLC模块内容具有起承转合的关系，在讲授知识的过程中，学生可以将书本或实验课程中各章节的知识点融汇贯通，实现理论知识与实际应用完美整合。

以“将PLC应用于高层电梯控制系统”的课程项目为例，具体来说，可分为以下几步：（1）布置任务。要求同学以学习小组为单位通过网络或书籍收集课程项目相关内容及控制要求等资料。（2）制定方案。提示学生以收集的材料为基础将课程项目内容分为设计电路、绘制控制流程图、编写PLC程序和调试系统。同时需要学生明确时间规划及每日工作量。（3）确定计划。教师分析学生制订的方案可行性，并辅助学生进行修改[7]。（4）具体实施。学生需按计划要求在规定时间内独立完成任务，老师负责督导学生完成。（5）检验成效。学生独立完成项目后，同学负责对电梯系统调试并检验是否符合课程要求。同时需要提交PLC程序代码，教师对其综合表现能力评分。综合以上，通过建立“将PLC应用于高层电梯控制系统”的课程项目，提高学生将PLC应用于实践的综合能力。

2.4 大幅增加实践学时

教师应因材施教，根据对实践知识的掌握程度不同来进行分组教学，将知识按照难易度分模块进行教学，可以把部分浅显易懂的知识留做课前作业，只对重点进行讲解，针对其余难度较大的知识点可以增加课时，例如PLC的通信协议、程序优化等，在课程中引导学生理解并“吃透”知识。这样从模拟仿真的实践实验到与实际生产项目，由浅入深，逐步学习，引导学生在实践中学习，更全面地掌握学习内容[8]。再比如，教师在教学应用理论时，不能单纯教学指令理论，而是结合实践，例如进行交通信号灯控制系统设计中，引导学生通过观察与操作制作彩灯的PLC控制系统，如灯循环闪烁、时间控制等,同时培养学生的工程应用意识，让学生读懂时序图，明确控制要求和控制过程，之后系统总体设计方案是自动运行方式的集散控制系统。

2.5 加强校企合作，教学紧跟企业和社会需求

众多原因导致的目前高校教学内容与市场实际所需并不匹配，为了调整这种情况，考虑如下解决方案。一是聘请企业高级技术人员加入教学团队或定期举办讲座，有效地使工程实践内容和教学课程紧密结合，弥补人才培养中的不足。二是为加强对PLC生产过程的认识，高校与企业合作培养，将学生送入生产车间观摩学习，增加实践机会，零距离感受专业知识的应用。在此期间，在同学得到锻炼、开阔视野的同时为企业引荐了优秀的“种子人才”，达成了“共赢”[9]。

2.6 改革成绩评定办法，引导学生重视应用能力的养成

由于教学目标、评价方向的错位，同学容易轻视动手实践。针对这种情况，将实践能力评分纳入综合评分范围，并增加比重势在必行。PLC 课程考核总分数构成除了笔试基础知识成绩外，还需增加实验成绩占总成绩的比重。调整前后总成绩构成变化如表1所示[10]。

表1 调整分数比重前后对比

3 结论

事实上，近些年来与PLC相关的教学改革一直在进行。事实证明，根据学生特点因材施教，结合当今社会所需人才按需培养，采取切实可行的教学目标、课堂模式等可以有效解决人才短缺的问题，积极培养出不但基础知识扎实而且实际应用能力较强的综合性人才。