電氣控制與PLC課程項(xiàng)目化教學(xué)改革

李娜

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院，寧夏 銀川 750011)

在院校中，《電氣控制與PLC》是一門(mén)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，特別是在“中國(guó)制造2025”的大背景下，對(duì)應(yīng)用型人才的需求缺口非常大。而采用項(xiàng)目化理念最主要的教學(xué)核心就是促進(jìn)理論和實(shí)踐以及學(xué)習(xí)生活的結(jié)合，采用項(xiàng)目式教學(xué)方法，在一定程度上可以促進(jìn)學(xué)生更多的接觸實(shí)踐性的操作，提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，在實(shí)踐教學(xué)中還可以提高動(dòng)手實(shí)踐的能力，更多的鍛煉學(xué)生處理問(wèn)題的能力。這與我院一直推行的3+1培養(yǎng)計(jì)劃一脈相承，3+1培養(yǎng)計(jì)劃已實(shí)施工作已啟動(dòng)6年，從中我們有很多的經(jīng)驗(yàn)需要總結(jié)，有很多的內(nèi)容需要探討、研究、改進(jìn)和提高。“專(zhuān)注”工程型人才培養(yǎng)的核心靈魂是“創(chuàng)新精神和工程應(yīng)用意識(shí)”的培養(yǎng)，也就是注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，這和過(guò)去多年來(lái)注重理論的培養(yǎng)計(jì)劃相差甚大。因此，探索實(shí)踐型教學(xué)研究和改革的意義重大。

1 電氣控制與PLC課程

（1）電氣控制技術(shù)是隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在生產(chǎn)工藝上不斷提出新的要求的背景下，從手動(dòng)控制到自動(dòng)控制，由簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)到復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從有觸電的硬接線控制系統(tǒng)到以計(jì)算機(jī)為載體中心的控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。

（2）PLC實(shí)際就是一種工業(yè)電腦，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展的驅(qū)動(dòng)下，使得PLC在處理速度與控制的功能上有著很大程度的提高，也促使PLC逐漸發(fā)展成為一種新型的工業(yè)的自動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)裝置。目前隨著電力電子技術(shù)、機(jī)械制造等技術(shù)的發(fā)展，PLC在各領(lǐng)域都有新的突破，它的發(fā)展為電氣控制帶來(lái)了新動(dòng)力。在國(guó)內(nèi)S7-200LC即將停產(chǎn)，S7-200SMART是西門(mén)子公司推出的高性價(jià)比小型PLC，是國(guó)內(nèi)廣泛使用的S7-200的更新?lián)Q代產(chǎn)品。本項(xiàng)目教學(xué)改革依托S7-200SMART為硬件背景，精心設(shè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2 項(xiàng)目化教學(xué)改革

（1）所謂項(xiàng)目化教學(xué)，就是以實(shí)際的工作任務(wù)為核心，以科學(xué)、合理的行為準(zhǔn)則為依據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)職業(yè)能力，促進(jìn)學(xué)生的技能與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)。

（2）項(xiàng)目化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與意義。院校承擔(dān)著向社會(huì)各行業(yè)、各領(lǐng)域培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)性人才的任務(wù)，目前各院校也在進(jìn)行教學(xué)改革。從項(xiàng)目化教學(xué)來(lái)看，在很多的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域都得到了重視，原因如下。

項(xiàng)目化教學(xué)能夠使學(xué)生的各項(xiàng)技能與社會(huì)需求相符合，對(duì)于項(xiàng)目化教學(xué)中的教學(xué)措施都是根據(jù)社會(huì)的具體需求來(lái)制定，傳統(tǒng)的教學(xué)方法更多的是以理論知識(shí)的學(xué)習(xí)為著重點(diǎn)，以往的本科教學(xué)過(guò)多的注重學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，通常都是以課本為中心來(lái)教學(xué)，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)，采用傳統(tǒng)的講授法，更多的是老師在課堂講，學(xué)生在課下聽(tīng)的模式，而且在大學(xué)期間，對(duì)于學(xué)生的約束力度不夠以及學(xué)生的自我控制力不夠，尤其是對(duì)于電氣控制等一些專(zhuān)業(yè)實(shí)操技術(shù)較強(qiáng)的課程，對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的不扎實(shí)，在具體的實(shí)驗(yàn)操作上就會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)不會(huì)、學(xué)不深、不想學(xué)的問(wèn)題。采用項(xiàng)目化教學(xué)在一定程度上可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，即便是對(duì)于理論知識(shí)的教學(xué)，也能夠使學(xué)生更多的參與到教學(xué)當(dāng)中來(lái)，而且在項(xiàng)目化教學(xué)中，應(yīng)注重與社會(huì)需求相結(jié)合來(lái)誘發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)動(dòng)力，在實(shí)驗(yàn)課上更應(yīng)該注重實(shí)際操作，能為培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才奠定良好的基礎(chǔ)。

3 電氣控制與PLC課程項(xiàng)目化教學(xué)改革中的問(wèn)題

（1）對(duì)項(xiàng)目化教學(xué)的認(rèn)識(shí)不到位。目前各大高校對(duì)教學(xué)模式的改革都有不同的見(jiàn)解，其主體都是以學(xué)生為中心來(lái)開(kāi)展，但是對(duì)于高校教師的教學(xué)來(lái)講，更多的還是以傳統(tǒng)的教學(xué)模式為主：一是因?yàn)榻虒W(xué)課程時(shí)間的安排較多，缺少深入學(xué)習(xí)和外出學(xué)習(xí)，以及與教育專(zhuān)家交流的機(jī)會(huì)。二是因?yàn)榇蟛糠纸處煱灿诂F(xiàn)狀，對(duì)于外出學(xué)習(xí)觀摩沒(méi)有太大的積極性，從而導(dǎo)致教師對(duì)教學(xué)模式的不理解或?qū)虒W(xué)模式的曲解。對(duì)于項(xiàng)目化教學(xué)來(lái)說(shuō)，主要的原因也是因?yàn)榻處煵⒉磺宄?xiàng)目化教學(xué)的核心要義，在給學(xué)生分配任務(wù)時(shí)，選擇項(xiàng)目的實(shí)效性和實(shí)踐性不理想，案例沒(méi)有針對(duì)教學(xué)，因此，想要更好地實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，不僅要了解它本身的內(nèi)涵和實(shí)施要點(diǎn)，而且還要厘清它的優(yōu)缺點(diǎn)和與其他教學(xué)模式的區(qū)別，在教學(xué)中才能夠更好的應(yīng)用。

（2）理論知識(shí)無(wú)法和社會(huì)實(shí)踐有效結(jié)合。電氣控制與PLC課程在一定程度上對(duì)于理論知識(shí)實(shí)踐的指導(dǎo)作用很重要，所以在課程項(xiàng)目化的教學(xué)設(shè)計(jì)上要注重與實(shí)踐的關(guān)系。

①電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)是電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)達(dá)到掌握電氣控制柜的原理設(shè)計(jì)、安裝工藝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的基本方法，并能熟練使用可編程控制器，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的控制要求，熟練進(jìn)行系統(tǒng)的外圍電路設(shè)計(jì)、接線、編程、下載、調(diào)試等工作。

②基本電氣控制電路、認(rèn)識(shí)Smart200PLC、Smart200 PLC基本指令及程序設(shè)計(jì)、Smart200 PLC順序控制的設(shè)計(jì)方法、PLC功能指令及應(yīng)用等。

4 電氣控制與PLC課程項(xiàng)目化教學(xué)方法

（1）精選項(xiàng)目教學(xué)。對(duì)于電氣控制和PLC課程的精選項(xiàng)目教學(xué)：對(duì)常用低壓電器的認(rèn)識(shí)與選用，首先要了解低壓電路的基本知識(shí)，以及各類(lèi)熔斷器與接觸器的認(rèn)識(shí)與選用，學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)和判斷；電氣控制的基本環(huán)節(jié)，要掌握電氣控制系統(tǒng)圖的識(shí)讀，三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制，以及三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)的可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制等；對(duì)于典型的機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)一些常用PLC工程案例硬件和軟件系統(tǒng)組織教學(xué)，例如：四層電梯、交通燈、恒壓供水、污水處理等控制案例的PLC硬件、軟件設(shè)計(jì)（含PLC梯形圖和上位機(jī)系統(tǒng)）；此外，PLC的基礎(chǔ)知識(shí)包括PLC的概述、特點(diǎn)及應(yīng)用，包括軟件和編程語(yǔ)言的設(shè)置等。

（2）項(xiàng)目化教學(xué)對(duì)學(xué)生的成績(jī)考核方法多元化。在項(xiàng)目實(shí)施完成后，教師要根據(jù)學(xué)生完成案例的過(guò)程和結(jié)果，對(duì)每組學(xué)生的最終完成情況進(jìn)行考核和評(píng)估，但是對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核和評(píng)估的前提是，需要對(duì)學(xué)生的個(gè)體情況進(jìn)行一定的了解，通過(guò)學(xué)生的基本學(xué)習(xí)情況，對(duì)完成的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。其方法要多元化，一成不變的方法不能夠使項(xiàng)目化教學(xué)改革達(dá)到預(yù)想的結(jié)果。

①教師可將各小組的作品向其他小組展示，要求項(xiàng)目組長(zhǎng)闡述本小組的設(shè)計(jì)過(guò)程、結(jié)果及存在問(wèn)題，其他小組可自由發(fā)表意見(jiàn)，然后該小組根據(jù)反饋情況進(jìn)行修改，直至達(dá)到目標(biāo)為止。

②讓學(xué)生交1份書(shū)面的實(shí)施過(guò)程計(jì)劃，包括項(xiàng)目的總過(guò)程及其注意事項(xiàng)，還要注明每個(gè)小組的學(xué)生在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中主要負(fù)責(zé)的任務(wù)是哪些，教師在進(jìn)行批注的時(shí)候，把每個(gè)同學(xué)的不足之處或者優(yōu)點(diǎn)列出來(lái)，讓學(xué)生了解自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)各在哪里。

5 研究專(zhuān)注工程型人才實(shí)踐教學(xué)的評(píng)價(jià)制度和管理方法

有效的實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)制度是實(shí)踐效果得到發(fā)揮的重要保證。實(shí)踐型教學(xué)模式的教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系尚未建立健全，缺乏制度化的全過(guò)程監(jiān)控。在實(shí)踐教學(xué)管理方面，校內(nèi)實(shí)踐主要看重的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更多的是實(shí)驗(yàn)結(jié)論，而在校外實(shí)踐中缺少對(duì)過(guò)程的監(jiān)督。為此，設(shè)計(jì)了一種適應(yīng)本校項(xiàng)目教學(xué)的考核評(píng)價(jià)新機(jī)制，1+X激勵(lì)式小組團(tuán)隊(duì)式互助學(xué)習(xí)模式是我們考核方式的主要特色，具體實(shí)現(xiàn)為理論與實(shí)踐分值實(shí)現(xiàn)1:1的分配，理論分值注重理論知識(shí)掌握程度的考查，實(shí)踐考核主要注重學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，分配1（組長(zhǎng)）+X（隊(duì)員）激勵(lì)式小組參與討論學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過(guò)程中記錄晉級(jí)人員重新分配學(xué)習(xí)小組，并結(jié)合“傳幫帶”的模式適當(dāng)提高學(xué)習(xí)進(jìn)度，并能帶動(dòng)后進(jìn)學(xué)生的“學(xué)生小老師”的成績(jī)（與所帶學(xué)生個(gè)數(shù)有關(guān)）。

6 結(jié)語(yǔ)

電氣控制與PLC課程的項(xiàng)目化教學(xué)改革順應(yīng)社會(huì)時(shí)代的發(fā)展而產(chǎn)生，對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能和處事能力都會(huì)有一定程度上的提高，對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)參與能力都能夠得到很好的改觀。項(xiàng)目化教學(xué)除了對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和考核評(píng)價(jià)機(jī)制的完善有一定的要求以外，對(duì)教師的教學(xué)能力也有一定程度的提高，所以在教學(xué)的過(guò)程中，教師自我能力的提高也十分必要。