PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)實(shí)操一體化改革

晏永 張慶 霍婷婷 鄒鑫

【摘 要】《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程是自動化類專業(yè)本科教學(xué)中實(shí)踐性非常強(qiáng)的一門專業(yè)選修課，包含“電氣控制”與“PLC應(yīng)用技術(shù)”兩部分內(nèi)容，傳統(tǒng)的教學(xué)模式側(cè)重理論教學(xué)，理論學(xué)時占主導(dǎo)地位，實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主、內(nèi)容側(cè)重編程指令的熟悉等情況，造成學(xué)生在工作中很難將理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中。為了改善PLC課程理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，本文從理論教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、考核機(jī)制等方面進(jìn)行改革探索。課程改革后，學(xué)生對PLC理論知識的理解和實(shí)操技能都得到了明顯提升。

PLC應(yīng)用技術(shù)課程是自動化類專業(yè)核心課程，以往的教學(xué)忽視了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、專業(yè)能力提升等方面的培養(yǎng)[1]，具體體現(xiàn)以下幾點(diǎn)：（1）教學(xué)方法單一。采用面授方式授課，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生很難理解抽象的概念和設(shè)計(jì)方法，技能水平的提高更無從談起[2]。（2）學(xué)時不足。理論課壓縮到32學(xué)時，僅能介紹PLC的基本功能，涉及實(shí)際工業(yè)應(yīng)用的內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠[3-4]。（3）考核方法缺乏科學(xué)性，采用閉卷形式考試，學(xué)生不注重PLC應(yīng)用技能的培養(yǎng)，寄希望于期末對知識點(diǎn)突擊復(fù)習(xí)，沒有達(dá)到學(xué)習(xí)的真正目的。

本文以西門子S7-200smart作為教學(xué)對象，主要從課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式三方面進(jìn)行改革，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)操能力，注重理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（一）教學(xué)內(nèi)容改革

通過分析自動化行業(yè)及相關(guān)崗位需求[5]，2016-2021年我校每兩年對本課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行修訂。當(dāng)前PLC應(yīng)用技術(shù)課程理論授課為32課時。理論學(xué)時雖然不足，但基本指令是必修內(nèi)容，故在理論教學(xué)改革過程中，結(jié)合自動化企業(yè)發(fā)展需求，對基本指令教學(xué)方式做嘗試性改革，從項(xiàng)目背景引入教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生興趣，即弱化單個低壓電器的學(xué)習(xí)，突出典型電氣控制回路的分析與繪制;強(qiáng)化PLC硬件結(jié)構(gòu)與工作原理，樹立科學(xué)的編程思維[6]，重點(diǎn)授課內(nèi)容及課時安排如表1所示。

（二）教學(xué)模式改革

采用線上線下混合式教學(xué)模式。線上教學(xué)設(shè)置教學(xué)視頻、測試、答疑等環(huán)節(jié)。教師利用學(xué)習(xí)通補(bǔ)充PLC與變頻器、PLC與觸摸屏相關(guān)組網(wǎng)教學(xué)視頻內(nèi)容。通過后臺數(shù)據(jù)及學(xué)生反饋，93% 的學(xué)生反映學(xué)習(xí)通平臺使用效果較好，通過網(wǎng)絡(luò)平臺預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)視頻更深入全面地理解PLC理論并且有效提升使用技能。線下教學(xué)模式改革，突出重點(diǎn)內(nèi)容，將傳統(tǒng)的以講為主的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)檫呏v邊實(shí)操的互動式課堂，強(qiáng)化以學(xué)生為中心的興趣啟發(fā)式教學(xué)模式，。在保障基本教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，課堂環(huán)節(jié)加入思政元素，引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目等內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生主動思考和積極動手能力。這樣原先在教室理論教學(xué)覺得抽象難理解的知識就可以較形象化的被接受了，提高教學(xué)效果。

（三）考核方法改革

對于專業(yè)技能培養(yǎng)較強(qiáng)的課程采用閉卷考試方式，一定程度上會錯誤引導(dǎo)學(xué)生輕過程、重考試，導(dǎo)致學(xué)生并不會重視專業(yè)技能實(shí)操能力的提升。本課程將加大實(shí)踐環(huán)節(jié)考核比重，將鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力貫穿整個教學(xué)過程，考核成績由三部分組成：平時課堂表現(xiàn)和出勤占10%、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)參與度占10%、期末綜合設(shè)計(jì)成績占60%、全過程實(shí)驗(yàn)操作考核占20%。內(nèi)容從I/O地址分配、接線、程序載入、聯(lián)機(jī)調(diào)試等多層次展開，并提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。該考核方式能夠更加客觀全面的考察學(xué)生對PLC理論知識及運(yùn)用技能。

（四）結(jié)語

通過對《PLC原理及應(yīng)用》這門課程的教學(xué)改革，學(xué)生PLC專業(yè)技能得到明顯提升。首先，采用教學(xué)實(shí)操一體化授課模式，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性被充分調(diào)動，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用拓寬學(xué)生對知識的理解和知識面;其次，采用過程化考核，加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，有效提高了學(xué)生動手操作能力和實(shí)際工程應(yīng)用能力。通過對本課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革，學(xué)生對知識與技能培養(yǎng)有了質(zhì)的提高，較好地與地方企業(yè)需求相匹配。

參考文獻(xiàn)：

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[3]杜云，王燁，郝崇清. 面向“應(yīng)用技術(shù)”的PLC課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J]. 高教學(xué)刊，2018，80（8）：144-145，148.

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作者簡介：

晏永，（1987-），副教授，博士研究生，吉林省梅河口人，研究方向：振動檢測與控制。

（作者單位：寧夏師范學(xué)院物理與電子信息工程學(xué)院）