“電氣控制及PLC技術”的工程案例式教學設計

摘 要 針對電氣工程及其自動化專業學生工程實踐能力的培養要求，進行了“電氣控制及PLC技術”課程進行工程案例式教學內容設計，以八個涵蓋PLC應用領域的工程案例為教學任務，三個工程核心能力為培養目標的教學，在試用教學中取得了很好的教學效果，值得的大力推廣。

關鍵詞 電氣控制 PLC 工程案例式

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 引言

目前，企業對高層次電氣自動化技術人才的需求量也急劇增大。電氣工程及其自動化專業主要培養在電氣工程系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理等領域從事研發、運行操作與管理工作的高級專門人才。

隨著生產自動化程度日益提高，可編程控制器（programble logical control，簡稱PLC）在工業自動化控制的各個領域得到了極為廣泛的應用，因此在專業課程體系中設置了“電氣控制及PLC技術”課程，是一門理論與實踐結合、應用性和工程性很強的課程。

本文針對“電氣控制及PLC技術”的特點及培養目標，總結以往的教學經驗，選擇了“工程案例式”教學法，以部分學生進行個別工程案例的試驗教學，產生了明顯不同的教學效果，因此，此種教學方法很有繼續研究實施的必要性。

1 “工程案例式”教學法簡介

案例教學法（case methods of teaching）作為一種教學方法的形成和運用，我國于20世紀80年代開始引入管理案例教學法，列入了各高校的教學改革計劃，但工科類課程工程案例教學還不太多。廣西工學院的李冰研究了工程案例教學在“機械工程測試技術”中的應用；鄭州輕工業學院的張勇等人研究了工程案例在電類專業實踐教學體系中的應用，他們的研究為工程案例教學法在工科推行奠定了基礎。但工程案例教學在“PLC技術”教學中應用的研究很少見，僅在類似關聯課程提到，例如蔡志興的國家級精品課程《智能控制》中提到“采用案例式教學方法對提高學生工業控制的工程應用能力有很好的效果”，但在課程內容安排上仍然偏重于先前的項目式教學法，并沒有體現具體的工程性質的教學方案。

2 “工程案例式”教學法設計

傳統的PLC技術及應用課堂教學以講授各章節的理論知識為中心，學生以學習理論為主，對工業電氣工程中的實際應用能力缺乏訓練，學生難以建立“工業工程控制系統”的概念，缺乏工程應用能力。

針對學生入職后存在的“工作崗位適應性差，缺乏工程實踐能力”等問題，圍繞著提高學生工程應用能力的目標，擬通過工程案例呈現工程現場所遇見的真實實際問題，帶動基礎知識學習的同時，激發學生的學習興趣，鍛煉學生的工程應用能力，最終培養出能夠進行專業的PLC自動化工程項目設計、編程、調試、維修技術的高技能人才，能直接為企業所用的“成品”人才。

通過行業、企業調研，PLC目前廣泛應用在自動機床控制、機電產品生產工藝過程控制、采礦和冶金工業控制、化工生產過程控制、輕紡生產控制、鍋爐和水塔控制中、木材加工控制、交通運輸以及市容市貌裝飾等方面，綜合以上企業需求，本項目擬制定8個相對應的工程案例（圖1所示），通過這些工程案例的學習，使學生具備三個課程面向的崗位所需的三個核心能力為：（1）PLC系統運行、維護、調試和系統設計能力；（2）PLC系統設備安裝調試、運行、維護和設計的能力；（3）PLC相關設備銷售及售后服務的能力。

PLC技術在工業控制領域應用得越來越廣泛，主要根據浙江經濟類型選擇了以下應用領域作為案例對象，其中8個案例涵蓋了學生的就業范圍，也可以滿足課程三個核心能力要求的學習。

在以后的項目研究中再對此8個案例進行細化，使其進一步符合工程案例的4個要求：（1）目的性——案例教學的目的是為了讓學生理論聯系實際，通過案例讓學生掌握基本的原理和概念，提高發現問題，解決實際問題的能力。（2）真實性——案例中一定要包含相應行業的現場要求及行業控制特點，與實際工程設計要求吻合，有助于學生工程應用能力的真正提高。（3）啟發性——一個好的案例需要蘊涵一定的問題，能啟發學生思考，發現多種解決的途徑。問題越誘人深入，越能夠給學生留下較多的思維空間，教學效果越好。（4）生動性——案例必須生動活潑，引人入勝，這樣才能引起學生的興趣，以便展開深入的思考。

3 結束語

根據課程現狀，采用工程案例式教學方法，培養企業需求的人才，提高學生的企業工程應用能力，與企業要求實現無縫對接，培養出能夠進行專業的PLC自動化工程項目設計、編程、調試、維修技術的高技能人才，能直接為企業所用的“成品”人才。

參考文獻

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