PLC應用技術課程教學改革的研究與實踐

王艷蘋 陳晨

摘 要：針對傳統的PLC應用技術課程教學無法達到高職院校對人才培養的要求，分析傳統的教學存在問題的原因，從教學實踐體系、教學內容、教學方法、課程考核四個方面進行探究并實踐，以適應PLC應用技術課程教學改革的要求。

關鍵詞：PLC應用技術；教學實踐；教學內容；教學方法；課程考核

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）09-0133-02

一、引言

PLC應用技術是各類職業學校電類專業的一門專業核心課程，是與企業工程項目結合最緊密的。隨著我國對職業院校工學結合的不斷重視，學校校企合作的不斷增加，傳統的PLC應用技術教學體系和教學方法已經無法適應現代高職教育對人才培養的要求，作為職業院校的電類教師，為了提高課程的教學質量，培養適合市場需求的創新型人才，我對PLC應用技術課程教學改革進行研究與實踐，并取得良好的教學效果。

二、傳統的PLC應用技術教學存在的問題

PLC應用技術基本指令簡單，入門容易，但是要綜合的、靈活的、熟練地應用PLC解決實際工程問題對大多數同學是比較困難的。究其原因如下：

（一）教學理念傳統，知識傳授單一

教師常常按照知識的結構與學生認識活動的規律，講授條理往往依“材”施教如：PLC的發展-PLC的結構-PLC的工作原理-PLC的外圍接線-PLC的基本指令-基本指令的應用。這種傳統的教學理念以教師講授為主，知識點單一，缺乏綜合知識的應用，無法體現學生的主體性，使課堂缺乏能動性，學生對課堂教學興趣不大積極性不高，學過的知識容易忘記，對每章節的重點難點內容掌握效果不好。

（二）實際操作少，設備與實際脫節

PLC應用技術具有很強的實踐操作性，需要大量的實踐操作與理論教學相配合，但是一整套的PLC一體化設備投入比較大，大多的學院以按鈕或撥動開關代替工業現場中的各種輸入設備，以指示燈模擬實際被控對象或輸出設備，這樣一來學生只能進行一些簡單的模擬硬件實驗和軟件編程實驗，學生的設計能力幾乎得不到鍛煉，這極大地制約學生應用能力和創新能力的提高，既不利于發揮學生的主觀能動性，也不利于培養學生的工程意識、質量意識和解決實際問題的能力。

（三）驗證實驗過多，創新型、工程型實驗不夠

由于教學條件的限制，教學內容的陳舊，學生大部分按照教材的要求完成實驗，即學生機械的把實驗指導書上的程序輸入到編程軟件中，然后編譯運行觀看結果，甚至出錯也不會檢測，而是對應指導書查找程序輸入錯誤的代碼。盡管試驗成功，但具體的設計理念，設計方法仍然沒有掌握。學生過分的依賴于指導書與老師，缺乏獨立分析問題、解決問題的能力。另外實驗指導書中的實驗往往是比較陳舊的，基本上是現代企業生產活動中不常見或缺乏工程型的實際問題，與學生的生活與認知脫節，導致內容抽象，實驗效果欠佳，吸引力不夠。

（四）考核方式傳統，忽略學習評價

傳統考核方式注重有關事實知識的理論測試，忽略了知識在真實環境中運用、阻礙學生思考問題和解決問題的能力；注重卷面分數的價值功能，忽略了學生在教學過程中的主體作用、影響了良好的教法、學法的形成；注重答案的唯一性與標準型，扼殺了學生的創新意識、忽視了學生的個性發展；注重過程的組織和對學生考試成績的評定，忽略了對考試結果的信息反饋與學習過程的評價。

三、PLC應用技術課程教學改革實施方案

（一）教學實踐體系的改革

根據PLC應用技術課程的性質特點和多年的實踐教學經驗，我院從工作控制實驗臺、擴展模擬試驗箱、工程實際等3個層次來構建一個以理實相結合的教學實踐體系。

工作控制實驗臺選用的是天煌THSMS-B型實驗裝置，可進行實物電動機正反轉控制、延時控制、Y/△啟動控制、步進電機控制、直流電機調速控制等，學生能真實感受到PLC控制低壓電器設備的過程，對PLC應用技術的學習有直觀的印象，為今后的系統設計打下良好的基礎，增強學習的積極性與主動性。

擴展模擬試驗箱是與工作控制試驗臺相配套的西門子s7-200系列，也可以單獨進行實驗編程，內容包括天塔之光、裝配流水線、自動售貨機、運料小車、液體混合裝置、郵件分揀、水塔水位控制等，通過這些單一的簡單的任務鍛煉學生PLC指令的基本掌握與應用的能力。

工程實際我校分別采購了天煌四層電梯模擬運動控制系統、恒壓供水控制系統、機械手控制一體化系統。這大大的再現工程實際對PLC技術的應用，通過這些控制系統的設計、調試、運行等過程的實操，加強了學生知識能力的應用，提高學生的綜合素質。

（二）教學內容的改革

我們依據專業的人才培養方案，根據學生未來就業的崗位需求，結合我校實踐設施能力，制定了PLC應用技術課程的教學目標，參照教學目標選取了適合的教學內容，本門課程主要讓學生解決工程類的控制問題，因此我們對教學內容進行整合，具體分為三種控制：順序控制，是系統工作最基本的控制，它是根據開關量的輸入對系統進行順序控制；過程控制，是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制；運動控制，是對工作對象的位置、速度及加速度所作的控制。

課程內容整體設計的思路參考德國坐標法，如圖1所示。每一種控制方式都由一個綜合項目來承載，項目與項目之間存在包容關系，如圖2所示。每個項目中又包含多個子任務，子任務之間存在并列關系，難易程度又是遞進關系。如圖3所示。

（三）教學方法的改革

根據本課程的特點，我們采用是“項目導向，任務驅動，工學結合”的教學模式，將“理論”與“實踐”融為一體，兩者互相滲透、無縫連接，讓學生達到在“學中做，做中學”。具體每個任務采用“項目教學實施六步法”，以項目1中任務4為例進行說明，如圖4。

以往的項目一體化教學是先講完指令，然后根據指令設定或完成一項任務，而我們是先給定一個情景，在此情景之下有相應的任務，當學生分析任務時就發現要用到需要掌握的指令，這時老師再來講解、舉例，然后學生應用該指令完成相應的任務。另外根據不同的任務會采取不同的講解方法，如案例教學、課堂討論、學生演示等。這樣的教學方法具有目的性、需求性、及時性，大大的提高學生的注意力與興趣，學生掌握理論知識體系變得容易，動手實踐能力得到鍛煉，同時綜合素質，創新能力也會有很大的提高。

（四）課程考核方式的改革

課程考核是評價學生的標尺，有什么樣的考試導向，就會培養和造就什么樣的學生。課程考核的目的不僅是為了讓學生掌握所學的知識，而且更強調通過考試讓學生學會學習，增強學生掌握知識的能力。

因此首要的是轉變課程考核的觀念，應該注重學生學習到了什么、學習成果如何、學生具備了什么能力、教師的教學是否符合學生的實際需求。

其次注重過程考核，加強學習評價及信息反饋。在以往的課程考核中注重結果的終結性考核，評價與教學分離，教學效果得不到反饋，從而忽視了學生的發展性需求。在這種考核模式下，學生處于被動地位，自尊心和自信心得不到應有的保護，主體能動性得不到很好的發揮。對此在本課程中加強了學生從注重“考試結果”向注重“學習過程”轉變，考核學生從評定“學習成績”向評價“學習成效”轉變。主要采用的是表現性評價的方式，把整門課程三個項目分別作為一個階段考核，每一個階段成績都有對應的評分標準及對應的等級，即階段成績=出勤+作業+表現+任務完成情況+自評。相對應的能力自評表由學生自己完成，如表1。階段的結束后會有階段成績總評反饋單，對本階段的教學情況和每位同學的學習情況進行總結反饋，要求學生認真填寫并上交，樣表如表2。學生以此督促自己，教師以此改進教學方法。

最后結合課程特點，針對不同學生，選擇合理的、科學的考試方式方法。本課程主要采用分階段考核的方式：總評=階段1+階段2+階段3+期末，期末采用是實際操作與理論分析相結合的模式。對于不同層次的學生采用不同難度的試題，讓學生有選擇性的進行選題并進行獨立的分析與考核，已達到“因教施考”的目的。

四、結語

通過不斷地實踐與探索，PLC應用技術課程的改革取得很好的成效，不僅增強學生學習的積極主動性，更提高教師的教學質量，培養了學生動手實操能力和自主創新能力。

（作者單位：1.吉安職業技術學院機械與電子工程學院；2.華能國際電力股份有限公司井岡山電廠）

參考文獻：

[1]朱江，鄧志輝.PLC課程教學改革的研究與探討[J].科教文匯，2008，12.

[2]屈貴華.PLC課程教學改革的探討[J].科教文化.

[3]艾曉杰，魏先軍，李偉.課程考核方式改革的實踐與思考[C].中國科技論文.

[4]劉鳳臣，張亞江，錢兵羽，肖昆，宋作忠.以評價學生“學習成效”為目的，加大課程考核方式方法改革的研究[J].經濟師，2013，2.