應用型本科《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》實訓課程設計

黑龍江 汝曉艷 謝偉東

應用型本科《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》實訓課程設計

黑龍江 汝曉艷 謝偉東

本文對應用型本科院校《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》實訓課程進行了分析，按照工程任務課程化的教改思路，結合企業電氣與PLC控制系統的實際需要，設計了適合于應用型本科院校實訓課程項目方案，用于教學實際中。

應用型本科；課程體系；工程任務課程化

引言

在應用型本科院校中，《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》是高校機電一體化技術、數控技術、機械制造與自動化等專業普遍開設的一門實踐性比較強的專業課程，對其掌握的程度將直接影響到學生服務企業生產一線的能力。為提高學生的動手能力、工程設計能力、創新意識，需要在理論課的基礎上，適當地安排實訓等實踐性環節。如何在有限的實訓條件下，讓學生更好地掌握電氣與PLC控制系統的設計應用，是擺在我們面前的課題。筆者所在的機電工程系在《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》實踐教學和實訓室建設上，按照“工程任務為載體”的課程改革理念進行嘗試，取得了一些成效和經驗。

1 應用型本科人才培養

齊齊哈爾工程學院作為一所應用型本科院校，以培養為生產、建設、管理、服務第一線和工作現場服務的，具有基礎理論知識適度、技術應用能力強、知識面寬、綜合素質高，能承擔將設計、規劃、決策、規范等轉化為現實產品或其他物質形態，以及對社會產生具體作用的應用性、職業型的創業者。應以本科教學和學生基本素質與技術應用能力培養為主導，強調學用結合、學做結合、學創結合，以產學研合作教育為主要人才培養模式。

2 《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》實訓課程教學現狀分析

現階段職業院校電氣與PLC課程的實訓內容大都比較單一雷同，例如，大多數實訓課題無非是電機點動自鎖控制，電機正反轉控制，十字路口交通燈控制等等。而這些課題大都教科書上有現成的原理圖、程序或者老師已在課堂上講過，學生只要上機調試就行了，這樣一來在整個實訓過程中學生沒有思考，通過實訓激發不了學生的求知欲和探索欲，既達不到考核學生獨立設計程序的效果，也不能鍛煉學生利用掌握的專業知識解決實際問題的能力。解決這個問題可以從以下兩個方面考慮：一是電氣與PLC實訓內容應該多選自我們身邊的生活、生產過程中。這樣學生對教學課題感興趣，認識到所學的東西有用，能解決現實問題，學習熱情自然會高漲起來。二是在實施教學過程中，任課老師不直接給出實訓課題中電氣控制原理圖或PLC程序，而是給出大框架，引導學生自己根據項目要求設計電氣原理圖或完成程序的編寫，并驗證，最后才給出參考設計供學生作對比、修正。整個教學過程要充分發揮學生學習的主體作用，教師在這個過程中只起引導作用，這樣便可以逐步提高學生對工程實際問題的綜合處理能力。

3 課程教學改革方案

基于以上對《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》課程的分析，充分考慮企業生產實際和專業教學實際的差異性，結合應用型本科院校的培養目標，確定了《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》的課程目標，即以專業就業方向為依據，培養電氣與PLC系統的綜合應用基礎能力。為此，提出了一個全新的基于工程任務課程化的模塊式課程教學方案，即以課程教學目標與工廠實際需要作為分析對象，將課程劃分為若干工程任務模塊，并設計針對性較強的技能模塊，開展理論實踐教學工作。

3.1 工程任務模塊

經過分析，將《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》課程設計包含四個工程任務的教學模塊，即“三相異步電動機典型電氣控制系統的設計、安裝、調試與維護”、“車床和銑床電氣控制系統的設計、安裝、調試與維護”、“三相異步電動機PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護”和“十字路口交通燈PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護”。按照相應的工程任務模塊來開展課程教學與實踐技能訓練，并在基礎工程任務模塊完成后，開展實際工程訓練與企業工廠實地參觀分析，讓學生形成綜合應用能力。

3.2 實訓場地設置

應用型本科學院注重于培養學生的實踐能力，由于該課程的實踐性比較強，如果學生沒有充分的時間進行實踐操作和消化知識，就會導致教學效果并不十分理想。考慮到這方面的情況，我們把《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》課程的實訓分為兩個階段進行。第一階段學習課程必備的專業基礎知識，掌握必備的基礎理論，在實訓室做一些驗證性實驗；第二階段進行課程工程任務模塊的實踐訓練，鞏固課程知識，將學生帶到校辦工廠——齊三機床，跟著工廠工人進行實際的車床、銑床等電氣控制系統的安裝調試工作，提升實踐操作能力。

3.3 實訓項目設置

從實踐出發，設計了《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》課程的實訓項目。

3.3.1 驗證性項目

三相異步電動機長動和點動控制、三相異步電動機正反轉控制、自動往返可逆控制等項目的電氣控制和PLC控制。

3.3.2 工程任務項目

根據齊三機床廠機床大修項目，設計了數控車床的主軸運動控制、數控銑床的進給運動控制等，并根據現場的工作任務改變實訓項目的設置。

4 課程特色

（1）課堂銜接車間，構建了校企一體、工學結合學習氛圍。電工技能實訓室教學與齊三機床廠生產實訓基地連成一體，學生在學習過程中可直接體驗真實的工作環境。

（2）課程內容選擇根據課程職業崗位能力要求，滿足生產化、標準化、可提升要求，按由簡到難、由單一到綜合的順序，以任務驅動教學，構建崗位化能力培養體系。

（3）課程學習工程任務課程化，以學生為主體，構建開放式的、學做合一的學習情境。

5 結束語

在《電氣與PLC控制系統的設計、安裝、調試與維護》課程教學中，我們堅持以“培養學生專業能力”為出發點，結合生產實際需要，確定了以工程任務劃分課程教學模塊，以校辦工廠的實際工程任務作為學生的實際工程訓練項目的課程改革方案，該教學方案從學生的專業需求出發，可以有效地提高教學效果。

[1]汪祿應.應用型本科教育人才培養目標和課程體系建設[J].大學教育科學,2005.

[2]陳彬.PLC實訓室建設與項目開發[J].中國現代教育裝備，2010.

（作者單位：齊齊哈爾工程學院機電工程系）

（編輯 劉麗娜）