高職PLC相關專業課程的教學研究

何忠禮+何鏡奎

近年來，中國制造業水平不斷發展，人力成本不斷上升，對生產制造設備的自動化、智能化、高效化要求不斷提高，制造設備發展水平日新月異。由于可編程控制器（PLC）、變頻器、觸摸屏在工業控制的復雜環境中，具有良好的可靠性、穩定性、高效性，同時具有抗干擾能力強和實時的人機交互能力，所以在這些先進制造設備中得到廣泛應用。

東莞作為全球制造業名城，各類大型、國際化企業的自動化水平走在全國先進行列，這些企業對具備可編程控制器（PLC）、變頻器、觸摸屏等綜合知識的技術人員需求巨大。為適應市場需求，高職院校工科類專業普遍開有機電一體化、數控技術等相關專業，這些專業學生就業情況良好，招生情況一年旺過一年。如何搞好這些專業的教學工作，更有效銜接各專業課程，培養出滿足企業需求的專門人才，是擺在高職相關專業教育工作者面前的現實課題。

一、可編程控制器（PLC）相關專業課程教學現狀

以機電一體化專業人才培養方案為例，該專業一般設置與可編程控制器（PLC）相關專業的核心課程有以下4門，詳見表1。

以上4門核心課程學分總計有12分，在機電一體化專業課程中分量較重。前兩門課程內容主要是學習電氣設備與PLC基礎及其實訓，這兩門課程是PLC知識的入門學習，后兩門課程主要內容是學習變頻器、觸摸屏與PLC的綜合應用及其實訓，是PLC知識的深化和拓展，也更加貼近PLC的實際應用。這樣的課程安排對機電一體化專業來說，應該是合適的也是必須的，但是在教學安排、資源利用以及教學方法方面還存在一些商榷的地方，主要體現在以下幾個方面。

（一）在實訓教學安排上一律采用實訓周的形式，理論課和實訓課不能很好銜接

例如：《PLC高級應用技術實訓》這門實訓課與《PLC控制系統設計與調試》理論課安排在同一個學期教學，《PLC高級應用技術實訓》安排在該學期集中實訓兩周（這兩門課的教學計劃見表2）。

上述兩門課程的教學進度必須有先后合理安排，即應該是先安排理論課，讓學生先掌握理論知識再上實訓課，這樣教學效果才會好，否則理論課還未講，就上實訓課，學生實訓時會覺得無從下手，其教學效果也要大打折扣。由于每個班級采用集中實訓兩周，而班級太多，PLC實訓室資源有限，結果理論課還未上完，實訓課就結束了，給實訓老師和學生帶來很大困擾，其教學效果可想而知，非常有必要進行合理調整，使理論課和實訓課有機銜接，讓教學達到最佳效果。

（二）PLC實訓室資源利用有待改善

由于PLC實訓室設備昂貴，一個PLC綜合實訓臺（包括臺式電腦）將近4萬多元，按一個實訓室安裝20個機臺計算，建設一個實訓室要將近80多萬元，所以一般的職業院校只有一個PLC實訓室。由于機電一體化專業招生情況一年好過一年，一屆學生四五個班近250人，兩屆學生近500人的PLC相關課程教學（注：表1中第1、2門課和第3、4門課分別安排在大二、大三學習），在現有實訓室資源情況下，如何合理安排課程，充分利用資源，非常重要。從上表2可以看出，由于實訓課集中兩周時間實訓，在實訓周期間，其它課全部停止，在第1-4周PLC實訓室比較空閑，而第5-10周PLC實訓室特別繁忙，《PLC控制系統設計與調試》與《PLC高級應用技術實訓》課程安排并不平衡，會造成PLC實訓室的使用前閑后忙，存在浪費資源的現象。如果實訓課時間安排不進行改善，一旦再擴大招生，實訓室會存在排不下課的現象（實際上2014級機電一體化的《PLC高級應用技術實訓》課已經存在排到非PLC實訓室上課的現象，這些教室由于沒有PLC實訓設備，嚴重影響教學效果）。所以如何調整改善課程安排，充分利用現有PLC實訓室資源，也是亟待解決的現實問題。

（三）在PLC相關課程尤其是實訓課的教學方法上靈活性有待加強

對于高職學生而然，普遍的現象是理論知識底子薄，基礎不牢，動手能力不強。而PLC相關課程的教學又是一個先簡后繁的過程，既要培養學生具有一定的PLC、變頻器和觸摸屏的理論知識，又要培養學生的動手能力和自我創造能力，以便學生將來在企業具有獨立解決各類不同PLC實際問題的能力。在PLC相關課程的實訓教學上，現在普遍采用的是驗證教學法，即教師提供一份現成實訓指導書，上面有PLC、變頻器、觸摸屏的輸入輸出接口分配，接線方法，有PLC程序、變頻器參數設定方法、觸摸屏組態程序，學生只要按照實訓指導書提供的樣本輸入程序，設定參數，接線運轉，驗證結果正確就算完成實訓。這樣的實訓課教學培養出來的學生，缺乏獨立思考及動手能力，缺乏創造性思維，缺乏解決實際問題的能力，不能很好地適應將來面臨的實際工作要求。為了改善PLC相關實訓課的教學效果，培養學生的獨立工作能力和創造能力，提高解決實際問題的能力，有必要改進教學方法。

二、可編程控制器（PLC）相關專業課程教學的改進方法

針對以上指出的可編程控制器（PLC）相關專業課程教學中存在的一些問題，提出以下解決方法。

（一）分散實習

關于以上提到的PLC相關理論課與實訓課不能很好地銜接和PLC實訓室資源不能有效利用的兩方面問題，建議采用分散實訓的方法，即將兩周的集中實訓課改為以4節課為一個教學單元，在整個學期教學中均勻分布安排。具體見表3。

在排課時可以兼顧理論課教學進度來安排實訓課，這樣既可以靈活合理地解決理論課與實訓課的教學進度銜接問題，又能解決PLC實訓室資源緊張問題，同時這樣拉開實訓課的整個教學進程后，老師可以在完成一個實訓課題后，預先布置下一個實訓題目，讓學生預習相關理論知識，做好下一個實訓課題的前期準備工作，以便更好地完成下一個實訓課題，這樣的實訓課安排大幅提高了實訓室資源的利用效率，更為重要的是實訓課的教學效果也會大幅提升。

（二）改進教學方法

在PLC相關實訓課的教學方法方面，要根據實訓課教學的不同階段，適當、靈活地采用不同的教學方法，具體來講可以采用以下方法。