高職《PLC應用技術》課程教學改革初探

周冬莉

(河北能源職業技術學院，河北唐山 063000)

高職《PLC應用技術》課程教學改革初探

周冬莉

(河北能源職業技術學院，河北唐山 063000)

《PLC應用技術》課程是實踐性比較強的課程，采用多媒體教學加集中實訓的教學方式很難達到較好的職業能力培養效果。實踐證明，將《PLC應用技術》課堂搬進實訓室，打破知識結構框架，將教學內容融入項目，采用“講練做”一體的教學方法，可以激發學生的學習興趣，利于高職學生學習能力和實踐能力培養。

教學改革;項目教學;教學效果

引言

《PLC應用技術》是機電一體化專業和自動化專業的核心課程，也是一門實踐性較強的課程，課程要求學生能讀懂程序、會根據控制要求正確編寫程序并下載運行，會正確完成控制電路的接線。課程過去一直以多媒體課件為主要教學形式，以幾個小程序的編寫作為實驗，安排2－4周的實訓時間專門練習程序設計編寫和設備連接。實訓時間通常放在學期末，教學效果往往達不到預期的目標。原因有三：首先理論和實訓在不同的時間段進行，不利于學生理論聯系實際;其次實訓通常放學期末，部分同學忙于應付期末考試，考試沒有實踐操作部分，學生不注重實訓也就很正常了;最后純理論講授的教學方式不能充分調動學生的積極性，導致部分同學對這門課程的學習興趣不高。針對這種情況我系對《PLC應用技術》進行了教學改革，將課堂搬進了實訓室，教學中講練做一體，收到比較好的教學效果。

一、教學方案的制定

(一)教學方案的制定原則

教高［2006］16號提出“逐步構建專業認證體系，與勞動、人事及相關行業部門密切合作，使有條件的高等職業院校都建立職業技能鑒定機構，開展職業技能鑒定工作，推行“雙證書”制度，強化學生職業能力的培養，使有職業資格證書專業的畢業生取得“雙證書”的人數達到80%以上;改革教學方法和手段，融“教、學、做”為一體，強化學生能力的培養;人才培養模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性。《PLC應用技術》是一門實踐性很強的課程，教學的最終目標體現在學生能夠正確使用可編程序控制器并能正確選型，并具備把可編程序控制器應用于電氣控制系統的設計、安裝、調試、改造和排除故障的基本能力。同時，PLC程序的編寫也是高級機電維修電工考試必考項目。我系PLC教師團隊中有老中青結合的年齡優勢和豐富的現場實踐經驗，具備一體化教學的師資條件。結合教育部的要求和課程的特點，并考慮到本校PLC設備的實際情況和高級機電維修電工考試的需要，制定了如下教學方案。

(二)教學方案的確定

依據教學目標對學生專業能力的要求，并結合現有實訓設備情況課程設計組成員將教學知識點融入十個實際情境(項目)中。教學情境(項目)設置打破了知識結構框架，但以主要知識點為主線。考慮到學生基礎較薄弱并且對新教學法的適應需要一段時間，以學生熟悉的電動機基本控制為著手點進入項目，這樣也可以激發學生的學習興趣并縮短學生對新的教學方法的適應過程。以我院PLC實訓室現有的模擬控制為主要載體，同時加入高級維修電工PLC控制部分的要求，不僅使學生掌握了常用PLC控制設備，并為高級維修電工證書的取得打下了基礎。在講課過程中淡化課程中有關原理性的內容，如簡化對PLC內部工作原理和系統模型的講解重點講述PLC的選型、指令的應用、編程技巧、設備連接等內容，突出本課程“實踐性”和“應用性”特點。

課程設計組成員探討分析PLC課程教學改革的總體方向，即完全按行為導向教學的要求還是根據學生、教師和設備的情況作調整。多年來，學生接受的一直是教師講，學生聽的教學形式，學生已經適應和習慣了這種教學方法。一旦完全改為任務驅動式，學生可能很難適應，所以經課程設計組成員討論，在教學過程中沒有完全按照行為導向教學法實施，我們依照行為導向教學法做了調整，采用了折中于行為導向和傳統教學方法。

二、教學過程的組織實施

課程設計組成員首先探討分析針對每個教學情境所適合的教學方法，比如對于PLC發展和系統組成等概念性的東西，采用引導法，探討法和提問法。對于電動機星角接控制和紅綠燈控制等教學內容主要采用項目教學。每個情景的教學方法確定以后，課程設計組成員探討課程教學實施過程。最后討論決定取消實驗課時，將課堂搬進實訓室，為了便于學生做中學和學中做，課堂教學時間由原來兩學時一次課改為每四學時一次課。根據PLC實訓設備的完好情況將每班分成幾個小組，每組選出本科目優秀和負責的的學生作為小組長，每個小組固定一套實訓設備，實行組長負責制，組長負責本組實訓設備的維護，同時負責及時匯報本組成員對所學內容的掌握情況和存在的問題。這樣做一方面方便學生本次課沒完成的程序下次課還可以在本套設備繼續運行和改進，同時一旦設備出現故障也好及時處理，這樣能及時發現設備和同學學習中存在的問題，方便管理利于學生學習和操作。平時成績的評定以小組為單位，培養了學生的團結協作精神。PLC實訓室隨時對學生開放，鼓勵學生課余時間走進專業實訓室。

采用講練做一體化教學模式

下面以“項目一PLC控制與繼電器控制”為例簡單說明教學過程的實施。

(1)知識背景介紹

首先通過PLC控制案例錄像短片介紹可編程序控制器的應用及發展過程。同時用FLASH模擬機械手的操作和動作，使學生對PLC控制有感性認識，激發學生對學習PLC課程的興趣，實踐證明效果很好。

(2)小組討論

以圖1為例介紹繼電器接觸器控制與PLC的不同。然后引導同學以小組為單位思考討論以下問題。

圖1 電動機正反轉的繼電器接觸器控制

①如何實現電動機正反轉?

《信號與系統》和《數字信號處理》兩門課程是歸類于電子類業信號處理課程，在平時教學中要求學生有一定的數學基礎和喜愛，學生才能愛學和喜歡學。

②自鎖與互鎖;電氣互鎖與機械互鎖。

③繼電器接觸器控制與PLC的不同?

(3)講解硬件接線圖

對照圖2和圖3講解可編程控制器的輸入回路接線和接線中應該注意的問題。

(4)練習與考查

組織各組同學對照上圖進行PLC硬件接線練習，對每個小組的情況做記錄和評價，每組抽出一名代表進行考查作為平時成績記錄。然后針對練習過程中存在的共性問題進行相關知識的深入介紹。

課下任務的布置主要針對本次課存在的問題和下次課要解決的問題。布置課下任務時注意選擇利于學生操作性能力和自主學習能力的培養的任務，任務順序由易到難，這樣使學生完成起來有成就感，激發學生的學習興趣，學生真正上手后可適當增加任務難度和復雜程度。

三、教學效果

(一)學生實踐能力大大提高

通過課堂抽查編程接線等操作練習，絕大多數同學都掌握了基本接線和基本編程思路和技巧，動手能力比以前大大提高。在實訓環節中許多同學能自主編寫比較復雜的程序并能根據控制要求和實訓面板自主訓練和擴展。通過全系PLC技能競賽可以明顯看出教改的班級學生成績要高出很多。

(二)激發了學生學習興趣

在教學中，每堂課都做到了講練結合，學生在接觸實際設備過程中，從外接線、編寫程序到運行程序直到調試成功，內心有說不出的成就感和滿足感，從而激發了學生濃厚的學習興趣，起到了很好的教學效果。

(三)提高了學生對設備故障判斷和維修能力

由于我系目前沒有專人維護PLC實訓設備，為了不影響教學，設備的簡單故障通常都由教師帶領學生解決，比如24V直流電源穩壓塊的更換，系統及軟件的安裝，開關的維修，通過這些環節提高了學生對設備常見故障的判斷和維修能力。

四、教學中存在的問題

(一)學生對新教學方法的不適應

十幾年的學生生涯使同學們習慣了傳統的老師講學生聽的教學方法，對于新的自主學習教學方法的最大感觸是不像原來上課輕松，沒辦法偷懶，因此部分同學抵觸新的教學方法或者選擇逃避。對此，我們采取了小組一幫一的方法，小組內本課程接受程度好的同學幫助一個稍慢的同學，采用進步加分的激勵機制，慢慢引導學生適應新的教學方法，效果不錯。

(二)實踐設備的不足

由于設備數量的限制，不能保證每個學生充分動手實踐，一方面影響教學效果，同時也影響教學進度。以我校的實際情況為例，PLC實訓室現有實訓臺11臺，每班學生50左右，分成10組每組在5個人左右，如果每堂課每個人都練習一遍，勢必減少教師講解時間，影響教學進度。如果保證教學進度，那又很難保證每個學生都能練一遍，當然會影響效果。針對這種情況，我們正在爭取學院增添實訓設備的同時暫時借助了虛擬仿真軟件進行編程練習，彌補當前實訓設備的不足。

結束語

課程改革是教學改革中一項長期的任務，對于不同的課程，需要探索適合本課程的教學模式，隨著高職學生生源的改變，我們教學思路和方法也需要實行動態的調整，以適應新形勢下高職教學的需要和學生就業的需要。

［1］《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》教高［2006］16 號

［2］《教育部關于加強高職高專教育人才培養工作的意見》教高［2000］2號

［3］王霏.PLC 教學改革初探.［J］華章，2009，13：86，88

On"Application of PLC"Teaching and Reform ing

ZHOU Dong－li
(Hebei Energy Institute of Vocation and Technology，Tangshan 063004，China)

"Application of PLC"is a course which stress practice.Teaching mode of combination of multimedia teaching and concentration practice is difficult to achieve the effect of Vocational Competence Training.It has been found that taking measures of teaching reform such as teaching in the practical training workshop，breaking subject framework，merging the teaching content into teaching projects and adopting"teaching，learning and exercising"integrated teaching mode can arouse learning interests.It is also beneficial to develop the self－ directed inquiry ability and practice ability.

teaching reform;project teaching;teaching effects

G642.0 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A

1671－3974(2012)02－0074－03

2012－03－10

周冬莉(1972－)女，碩士，河北能源職業技術學院副教授，從事自動化及礦山機電專業的教學與研究工作。