基于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《盾構(gòu)電氣與PLC技術(shù)應(yīng)用》特色課程改革

[摘 要] 在地鐵修建中，采用盾構(gòu)施工工法進行的大下，結(jié)合陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學院盾構(gòu)施工技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀，分析了盾構(gòu)電氣與PLC技術(shù)應(yīng)用課程在專業(yè)教學中的特色，通過建立網(wǎng)絡(luò)在線開放課程、結(jié)合特色盾構(gòu)仿真操作控制平臺的實踐訓(xùn)練，對職業(yè)院校盾構(gòu)電氣與PLC技術(shù)應(yīng)用課程教學改革策略展開探討，旨在為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的盾構(gòu)電氣與PLC技術(shù)應(yīng)用課程教學有序開展研究適用提供一些方法和思路。

[關(guān) 鍵 詞] 盾構(gòu)施工；創(chuàng)新能力；網(wǎng)絡(luò)課程；實訓(xùn)車間

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）21-0040-02

目前，伴隨城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展，盾構(gòu)法施工在地鐵中得到了越來越廣泛的推廣，盾構(gòu)機正不斷朝智能化、自動化方向發(fā)展，其中電氣控制與PLC技術(shù)的應(yīng)用在盾構(gòu)機中起到了尤為重要的作用。由此可見，對行業(yè)特色院校盾構(gòu)電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用課程教學改革開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實意義[1-3]。

盾構(gòu)電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用課程是高職機電類、自動化技術(shù)類開設(shè)的一門專業(yè)實踐性很強的核心課程。它涉及電機拖動、低壓電器、過程控制、電氣控制等領(lǐng)域。該課程的教學目的是讓學生熟悉電氣控制系統(tǒng)的基本控制電路，具有電氣控制系統(tǒng)分析和設(shè)計的基本能力；掌握可編程控制器基本結(jié)構(gòu)、工作原理及編程方法，具備一定的PLC程序設(shè)計和PLC應(yīng)用能力。其突出特征是理論教學與實際訓(xùn)練并重，要求理論必須與操作密切結(jié)合，強調(diào)技術(shù)應(yīng)用[4-5]。

一、課程建設(shè)基礎(chǔ)

《盾構(gòu)電氣與PLC應(yīng)用技術(shù)》為陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學院地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)（盾構(gòu)施工）專業(yè)核心課程之一，自2012年創(chuàng)立課程至今已經(jīng)歷了5年，積累了豐富資源素材，同時擁有仿真實訓(xùn)室一間，學生通過PLC控制的盾構(gòu)模型若干臺。課程內(nèi)容以盾構(gòu)施工過程為工程背景，結(jié)合盾構(gòu)操作過程的各個動作控制工序，主要以SIMATIC S7系列中的S7-200、S7-300、S7-400為主，結(jié)合盾構(gòu)機掘進過程中的各個控制環(huán)節(jié)，與工程實際背景高度一致。通過劃分知識節(jié)點，以典型工作任務(wù)為驅(qū)動，采取線上線下互動教學形式。

本課程主要面向地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)（盾構(gòu)施工）專業(yè)，開設(shè)時間為第三學期。目前擬利用學院購買的智慧職教及優(yōu)芽網(wǎng)等平臺，目前積累資源數(shù)25條，同時包含35條題庫資源，注冊學習人數(shù)40人，點擊量達216次以上，如圖。

二、基于在線開放課程的教學改革思路

（一）設(shè)計思路

盾構(gòu)電氣及PLC技術(shù)應(yīng)用課程是采取以典型盾構(gòu)施工為工程背景，基于“O2O”線上線下互動學習理念，實現(xiàn)課內(nèi)課外、線上線下、隨時隨地無障礙學習。并采取靈活多樣的教學考核方式，轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)教學模式，減小課堂講授比重，加強學生自主學習意識。將教學資源顆?；?，在學習效果檢驗過程中采取靈活多樣考核方式，取消傳統(tǒng)期末一次性考核模式，增加過程性考核力度，并利用在線測試和線上隨機組卷形式，考核方式更加靈活，獲得更理想更真實教學效果評價。

（二）目標定位

盾構(gòu)電氣及PLC技術(shù)應(yīng)用精品在線開放課程的設(shè)立，是遵循“能學、輔教”的原則，通過3年建設(shè)，將盾構(gòu)電氣及PLC技術(shù)應(yīng)用課程建成院級精品在線開放課程，并為申請省級精品在線開放課程奠定基礎(chǔ)。建成后的課程在地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)（盾構(gòu)施工）教學中作為教學改革試點推廣，并打造成為全國同類專業(yè)類似課程的示范性課程。

（三）教學應(yīng)用

通過建設(shè)盾構(gòu)電氣及PLC技術(shù)應(yīng)用精品在線開放課程，將本專業(yè)豐富教學資源，通過在線下教學疏導(dǎo)教學知識點，布置教學任務(wù)，學生借助線上資源進行拓展學習并完成教學任務(wù)，加強過程性考核，靈活教學形式，豐富教學手段，增強學生主觀學習積極性，加強學習效果。

同時，滿足院內(nèi)本專業(yè)學生學習外，也可推廣至相關(guān)盾構(gòu)施工企業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)及繼續(xù)教育需求，通過借助網(wǎng)絡(luò)在線開放課程資源，為相關(guān)施工企業(yè)不定期舉辦在線培訓(xùn)及考核，打造專業(yè)內(nèi)新型教育教學典范。

三、基于盾構(gòu)仿真控制操作平臺的教學改革思路

（一）設(shè)計思路

盾構(gòu)電氣控制操作平臺實訓(xùn)設(shè)備以盾構(gòu)施工技術(shù)專業(yè)建設(shè)規(guī)劃為方向，以國家級示范院校專業(yè)建設(shè)方案為參考，建設(shè)成套裝置及設(shè)備結(jié)構(gòu)功能認識、系統(tǒng)多媒體動畫演示、教學操作技能實訓(xùn)項目。充分保證學生、學員獲得足夠時間的高質(zhì)量“真刀真槍”的實際技能訓(xùn)練，實現(xiàn)與系統(tǒng)工程實踐的“零距離”接觸，努力培養(yǎng)“教、學、做”技能型人才。

（二）目標定位

1.先進性：盾構(gòu)電氣控制操作平臺教學系統(tǒng)建設(shè)以國內(nèi)同類先進項目、重點體現(xiàn)關(guān)鍵性內(nèi)容，努力培養(yǎng)專業(yè)技能型人才。

2.實用性：盾構(gòu)電氣控制操作平臺教學系統(tǒng)密切結(jié)合專業(yè)建設(shè)，與專業(yè)人才培養(yǎng)方案相吻合，在提高實訓(xùn)開出率的同時，著眼于提高綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實訓(xùn)的比例。

3.前瞻性：盾構(gòu)電氣控制操作平臺教學系統(tǒng)充分考慮學科的發(fā)展和專業(yè)規(guī)模的發(fā)展。專業(yè)實訓(xùn)設(shè)備建設(shè)努力營造特色。

4.共享性：盾構(gòu)電氣控制操作平臺教學系統(tǒng)充分考慮校內(nèi)相近專業(yè)教學實訓(xùn)，達到資源共享。

5.功能性：盾構(gòu)電氣控制操作平臺教學系統(tǒng)建設(shè)對完成學員的實踐教學任務(wù)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識和適應(yīng)變的應(yīng)用型技術(shù)人才。

盾構(gòu)電氣控制操作平臺實訓(xùn)設(shè)備注重“職業(yè)能力為核心”的原則，建設(shè)集教學、培訓(xùn)、技術(shù)服務(wù)于一體的實訓(xùn)模擬裝置；實現(xiàn)資源共享，推進相關(guān)專業(yè)進行工作過程導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式。

（三）可開展教學項目

十字路口交通燈的模擬控制；PLC控制的變頻調(diào)速實驗；PLC控制的三相異步電機降壓起動；三相異步電機降壓起動控制；PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉(zhuǎn)；PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制；盾構(gòu)管片小車自動控制系統(tǒng)；盾尾注漿AB液體比例混合；預(yù)留創(chuàng)新控制接口等實訓(xùn)內(nèi)容。

該課程是三年制盾構(gòu)施工技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課，也是該專業(yè)學生的必修課?？傇u成績100%=平時成績20%+過程性考核30%+期末考試50%；過程性考核形式、考核權(quán)重、考核時間、考核次數(shù)、評價（分）標準等必須具有可操作性、可記錄性，且考核不少于5次。通過考核方式改革結(jié)果來看，效果明顯。

參考文獻：

[1]王艷芳，孫麗君，任勝杰.電氣控制技術(shù)與PLC課程教學改革研究[J].中國電力教育，2014（30）：33-35.

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[3]侯秀麗.高職電氣控制與PLC課程項目化教學改革實踐[J].蘭州教育學院學報，2013，29（11）：89-91.

[4]何兵，李潔，侯濤.基于實訓(xùn)項目化的高職《電氣控制與PLC》課程教學改革[J].瀘州職業(yè)技術(shù)學院學報，2007（1）：7-10.

[5]董藝，喬志杰，路月潭.以“電氣控制與PLC”課程改革為核心的電氣自動化專業(yè)建設(shè)方案[J].通化師范學院學報（自然科學），1986，12（4）.