基于生產(chǎn)過程的《可編程控制器》實踐教學研究

拾以超

（江蘇食品藥品職業(yè)技術學院 機電工程系，江蘇 淮安 223003）

基于生產(chǎn)過程的《可編程控制器》實踐教學研究

拾以超

（江蘇食品藥品職業(yè)技術學院 機電工程系，江蘇 淮安 223003）

當今PLC技術廣泛應用于生產(chǎn)生活的各個方面，備受企業(yè)和院校關注。文章以自動線安裝與調(diào)試實訓設備（YL-335B）為平臺，提出基于生產(chǎn)過程的《可編程控制器》實踐教學模式，經(jīng)過實踐應用，取得較好的效果。

PLC；生產(chǎn)過程；教學

隨著社會生產(chǎn)自動化智能化程度的不斷提高，企業(yè)對員工PLC知識的要求越來越高。國內(nèi)高職院校的機電一體化技術、電氣自動化技術等專業(yè)都開設了該課程，并把此課程列為專業(yè)核心課程之一。但當前在課程實施過程中普遍存在教學理念陳舊、教學設計呆板、教學方法單一、教學評價空洞等一系列問題，使得課程知識點松散，構不成完整的體系，嚴重影響學生的學習興趣及對相關知識的掌握。如何更新教育理念、優(yōu)化課程體系、提高教育教學質(zhì)量，一直是困擾著教師的難題。在2008年全國職業(yè)院校技能大賽上自動線安裝與調(diào)試競賽設備橫空出世，該設備以生產(chǎn)過程為主線，共分為5個單元：供料單元、加工單元、裝配單元、分揀單元、輸送單元。每個單元可以由一臺PLC單獨控制，也可以通過網(wǎng)絡通信技術將各單元組成一條生產(chǎn)線，模擬了企業(yè)生產(chǎn)的整個過程。大賽自開展以來，積累了豐富的經(jīng)驗，深受用人單位關注。以自動線安裝與調(diào)試實訓設備（YL-335B）為平臺，推進基于生產(chǎn)過程的PLC教育教學改革，既是課程改革的需要，也是人才培養(yǎng)的需要。

1 更新教育理念，重構課程體系

傳統(tǒng)的教育理念以知識點為主線，缺乏知識背景，再加上學生基礎參差不齊，使得學生學習興趣弱，避而遠之?？删幊炭刂破鲗嵺`性極強，理論教學涉及面廣，課時數(shù)卻有限，在傳統(tǒng)教學過程中教師往往先講指令，之后再去做實驗，實驗內(nèi)容又不一定與最近講的指令有關，再加上有些院校實驗設備落后、實踐內(nèi)容單一，這就造成學生上課沒興趣，實驗時由于缺乏理論而不會編程，往往一學期下來學生多少都懂一點，實際上什么都做不出來。在調(diào)研中我們也發(fā)現(xiàn)，雖然有的院校比較重視實踐教學部分，但實際操作過程中只是以簡單的設備模擬比較復雜的工業(yè)現(xiàn)場；有的院校驗證性試驗過多，綜合性啟發(fā)性試驗不夠等嚴重制約了對學生工程思維的培養(yǎng)。

國外已經(jīng)開始從整體上重構和設計基于工業(yè)現(xiàn)場的課堂教學過程，并在校企深度融合提高教師的實踐能力，促進學生小班制探究性學習等方面積累了豐富的經(jīng)驗，基本上能將理論知識與工業(yè)現(xiàn)場自然、流暢地滲透到學科教學整個過程中?；谏a(chǎn)過程的PLC教學模式，顛覆了傳統(tǒng)的思維定勢，以生產(chǎn)過程為主線，以知識點為支持，讓學生帶著問題學知識，在解決問題的過程中加深對知識的理解，獲得學習的樂趣，增強學習的動力。YL-335B實訓裝置具體的生產(chǎn)過程如下：供料單元將待加工的工件從料倉中推出，由輸送單元的機械手將物料送往加工單元的物料臺進行加工，加工完成后同樣由機械手將物料送往裝配單元的物料臺進行裝配，完成裝配后的成品被送往分揀單元根據(jù)工件的材質(zhì)、顏色進行分揀。由此看來，生產(chǎn)過程設計所要解決的問題是真實的問題，當學生處在這樣一個真實的學習情境中，他們就會明白知識的價值，激發(fā)他們學習的動力和熱情，并促使他們把知識轉化為技能，從而認真細心并且耐心的對待這門課的學習。

2 基于工作過程，任務分層支撐

鑒于可編程控制器理論和實踐性都比較強的特點，現(xiàn)在大多院校都在積極探索理實一體的教學方式，將理論和實踐融為一體，以教師為主導，以學生為主體，充分挖掘?qū)W生的潛能。綜合考慮五個單元的工藝流程及各方面因素，學生學習的教室安排在實驗室，任務的分解遵循“由淺入深、由簡到繁、循序漸進”的原則，分層次設計任務：驗證性任務、程序設計任務、設計性任務。對于設計性、綜合性任務，教師只給出設計題目，方案由學生自己設計，過程由學生自己準備、實施。教師在上課前檢查學生的準備情況，對每個學生的設計逐一進行仔細審閱（兩名同學為一組）。發(fā)現(xiàn)問題后，以質(zhì)疑的方式向?qū)W生指出問題所在，注重引導、啟發(fā)學生獨立思考以解決問題，并做到檢查及時、啟發(fā)得當。由于學生自己編程、自行設計、連接線路、獨立調(diào)試并自行測試分析實驗結果，不僅充分調(diào)動了學生學習的主觀能動性，同時也加強了學生獨立分析問題、解決問題的能力。真正把學生的學習置于核心地位,讓學生在學中做、在做中學。在實驗室學生還可以當場對程序進行模擬、調(diào)試、修改、完善，并充分利用現(xiàn)代教育技術和仿真軟件，增強理論知識的“立體感”。

3 改革考核方式，完善評價體系

考核方式就像一個指揮棒，很大程度上影響學生的學習態(tài)度和學習方式。合理的考核方式對學生的學習是一個激勵鼓舞，否則會使學生的求知欲收到挫敗，輕則厭學，只學到皮毛；重則放棄，一無所獲。

考核是檢查學習成果的方法，更應該是激勵和促進學習的手段。教師應注重教學的過程評價和目標評價，設計好各階段的評價標準，打破一張試卷定成績的格局，出現(xiàn)多元化的考核方法，增加過程考核、特定項目考核，考核更加注重實用性，讓學生能做出實實在在的東西，而不是“紙上談兵”。首先，教師組織各組學生進行自評和互評活動，這個分數(shù)可占其總成績的20%。其次,開展成果展示活動，教師要求每組學生代表介紹本組的安裝調(diào)試過程、遇到的問題和具體解決的方法，然后根據(jù)完成項目的程度和質(zhì)量對每組綜合評價，分數(shù)可占其成績的40%。最后,教師通過教學記錄中體現(xiàn)的各個學生在項目完成過程中的提問情況、所完成的工作量及學生能否正確選擇和靈活運用已學知識和技能解決實際問題等進行綜合評估，為每名學生評定成績,這個分數(shù)占其成績的40%。評估和總結學生成果時,教師還應當鼓勵和褒獎學生在項目教學過程中所表現(xiàn)出來的積極參與、勇于實踐、嘗試失敗、體驗成功、熱愛專業(yè)以及團體協(xié)作和創(chuàng)新等精神，學生的心理承受力得到了鍛煉，有利于其迎接將來工作挑戰(zhàn)。

4 教學改革取得的效果

近年來社會對人才的要求越來越高，如何將現(xiàn)有的學生培養(yǎng)成真正的技能型精英人才，教學改革面臨著前所未有的壓力?；谏a(chǎn)過程的《可編程控制器》教學改革是對“專業(yè)課程”的開設和“研究性學習”的開展起到推波助瀾的作用，理實一體的教學方式非常講究自主發(fā)現(xiàn)、自主學習和協(xié)作學習，學生在這種課程模式下學習，求知欲望被激發(fā)到最高境界。開展課題研究前，學院開設《可編程控制器》的班級一共有6個，班級平均及格率在86%左右，優(yōu)秀率平均在9.5%左右；開展課題研究后，12、13級共有13個班級學習《可編程控制器》課程,通過課題組成員的共同努力，優(yōu)秀率提高到15%左右，及格率超過了90%。在2014年江蘇省自動線安裝與調(diào)試技能競賽中，我院獲得三等獎，實現(xiàn)了本賽事的歷史性突破。

5 結語

文章以YL-335B實訓裝置為載體，實施了基于生產(chǎn)過程的《可編程控制器》教學改革，把知識點放入生產(chǎn)背景之中，激發(fā)學生學習熱情，使學生在解惑的過程中學到真本領，同時也提高了教學團隊的教學水平和實踐技能。

[1]呂景泉.談2008年全國職業(yè)院校技能大賽專業(yè)特色和價值內(nèi)涵[J].天津職業(yè)學校聯(lián)合學報,2009，（1）9-11.

[2]丁欣.基于工作過程的PLC項目化教學改革[J].輕功科技，2013，(5): 171-172.

[3]曹月.《自動線安裝與調(diào)試》技能大賽與PLC課程的融合.[J].安徽電子信息職業(yè)技術學院學報，2012，（6）:67-69.

[4]童雯.對高職教育課程改革的認識[J].山東紡織經(jīng)濟，2010，（6）：88-89.

[5]孟磊.面向崗位需求的可編程控制器教學改革分析[J].漯河職業(yè)技術學院學報，2014，（3）：100-101．

A Research on Practical Teaching of“Programmable Logic Controller”Based on Production Process

SHI Yi-chao
(Department of Mechanical and Electrical Engineering,Jiangsu Food and Drug Vocational and Technical College，Huaian, Jiangsu 223003.China)

At present,PLC technology is widely used in various aspects of production and life and has drawn great attention from enterprises and institutions.This paper took the installation of automatic line installation and the commissioning of training equipment (YL-335B)as the platform and proposed the practical teaching mode for“programmable controller”based on the production process,and the achievement was satisfying after practical application.

PLC;production process;teaching

G712

A

2095-980X（2015）02-0133-02

2015-01-18

基于生產(chǎn)過程的《可編程控制器》實踐教學研究，課題編號：3011300765

拾以超（1980-），男，江蘇沛縣人，碩士研究生，講師，主要研究方向：自動控制。