PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

王艷蘋 陳晨

摘 要：針對(duì)傳統(tǒng)的PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)無(wú)法達(dá)到高職院校對(duì)人才培養(yǎng)的要求，分析傳統(tǒng)的教學(xué)存在問題的原因，從教學(xué)實(shí)踐體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程考核四個(gè)方面進(jìn)行探究并實(shí)踐，以適應(yīng)PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革的要求。

關(guān)鍵詞：PLC應(yīng)用技術(shù)；教學(xué)實(shí)踐；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；課程考核

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）09-0133-02

一、引言

PLC應(yīng)用技術(shù)是各類職業(yè)學(xué)校電類專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，是與企業(yè)工程項(xiàng)目結(jié)合最緊密的。隨著我國(guó)對(duì)職業(yè)院校工學(xué)結(jié)合的不斷重視，學(xué)校校企合作的不斷增加，傳統(tǒng)的PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)體系和教學(xué)方法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代高職教育對(duì)人才培養(yǎng)的要求，作為職業(yè)院校的電類教師，為了提高課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適合市場(chǎng)需求的創(chuàng)新型人才，我對(duì)PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革進(jìn)行研究與實(shí)踐，并取得良好的教學(xué)效果。

二、傳統(tǒng)的PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)存在的問題

PLC應(yīng)用技術(shù)基本指令簡(jiǎn)單，入門容易，但是要綜合的、靈活的、熟練地應(yīng)用PLC解決實(shí)際工程問題對(duì)大多數(shù)同學(xué)是比較困難的。究其原因如下：

（一）教學(xué)理念傳統(tǒng)，知識(shí)傳授單一

教師常常按照知識(shí)的結(jié)構(gòu)與學(xué)生認(rèn)識(shí)活動(dòng)的規(guī)律，講授條理往往依“材”施教如：PLC的發(fā)展-PLC的結(jié)構(gòu)-PLC的工作原理-PLC的外圍接線-PLC的基本指令-基本指令的應(yīng)用。這種傳統(tǒng)的教學(xué)理念以教師講授為主，知識(shí)點(diǎn)單一，缺乏綜合知識(shí)的應(yīng)用，無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生的主體性，使課堂缺乏能動(dòng)性，學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)興趣不大積極性不高，學(xué)過的知識(shí)容易忘記，對(duì)每章節(jié)的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容掌握效果不好。

（二）實(shí)際操作少，設(shè)備與實(shí)際脫節(jié)

PLC應(yīng)用技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)踐操作性，需要大量的實(shí)踐操作與理論教學(xué)相配合，但是一整套的PLC一體化設(shè)備投入比較大，大多的學(xué)院以按鈕或撥動(dòng)開關(guān)代替工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的各種輸入設(shè)備，以指示燈模擬實(shí)際被控對(duì)象或輸出設(shè)備，這樣一來(lái)學(xué)生只能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的模擬硬件實(shí)驗(yàn)和軟件編程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的設(shè)計(jì)能力幾乎得不到鍛煉，這極大地制約學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的提高，既不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)和解決實(shí)際問題的能力。

（三）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)過多，創(chuàng)新型、工程型實(shí)驗(yàn)不夠

由于教學(xué)條件的限制，教學(xué)內(nèi)容的陳舊，學(xué)生大部分按照教材的要求完成實(shí)驗(yàn)，即學(xué)生機(jī)械的把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的程序輸入到編程軟件中，然后編譯運(yùn)行觀看結(jié)果，甚至出錯(cuò)也不會(huì)檢測(cè)，而是對(duì)應(yīng)指導(dǎo)書查找程序輸入錯(cuò)誤的代碼。盡管試驗(yàn)成功，但具體的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)方法仍然沒有掌握。學(xué)生過分的依賴于指導(dǎo)書與老師，缺乏獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。另外實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)往往是比較陳舊的，基本上是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中不常見或缺乏工程型的實(shí)際問題，與學(xué)生的生活與認(rèn)知脫節(jié)，導(dǎo)致內(nèi)容抽象，實(shí)驗(yàn)效果欠佳，吸引力不夠。

（四）考核方式傳統(tǒng)，忽略學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)考核方式注重有關(guān)事實(shí)知識(shí)的理論測(cè)試，忽略了知識(shí)在真實(shí)環(huán)境中運(yùn)用、阻礙學(xué)生思考問題和解決問題的能力；注重卷面分?jǐn)?shù)的價(jià)值功能，忽略了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體作用、影響了良好的教法、學(xué)法的形成；注重答案的唯一性與標(biāo)準(zhǔn)型，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、忽視了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展；注重過程的組織和對(duì)學(xué)生考試成績(jī)的評(píng)定，忽略了對(duì)考試結(jié)果的信息反饋與學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)。

三、PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革實(shí)施方案

（一）教學(xué)實(shí)踐體系的改革

根據(jù)PLC應(yīng)用技術(shù)課程的性質(zhì)特點(diǎn)和多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我院從工作控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)、擴(kuò)展模擬試驗(yàn)箱、工程實(shí)際等3個(gè)層次來(lái)構(gòu)建一個(gè)以理實(shí)相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐體系。

工作控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)選用的是天煌THSMS-B型實(shí)驗(yàn)裝置，可進(jìn)行實(shí)物電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、延時(shí)控制、Y/△啟動(dòng)控制、步進(jìn)電機(jī)控制、直流電機(jī)調(diào)速控制等，學(xué)生能真實(shí)感受到PLC控制低壓電器設(shè)備的過程，對(duì)PLC應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí)有直觀的印象，為今后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。

擴(kuò)展模擬試驗(yàn)箱是與工作控制試驗(yàn)臺(tái)相配套的西門子s7-200系列，也可以單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)編程，內(nèi)容包括天塔之光、裝配流水線、自動(dòng)售貨機(jī)、運(yùn)料小車、液體混合裝置、郵件分揀、水塔水位控制等，通過這些單一的簡(jiǎn)單的任務(wù)鍛煉學(xué)生PLC指令的基本掌握與應(yīng)用的能力。

工程實(shí)際我校分別采購(gòu)了天煌四層電梯模擬運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、恒壓供水控制系統(tǒng)、機(jī)械手控制一體化系統(tǒng)。這大大的再現(xiàn)工程實(shí)際對(duì)PLC技術(shù)的應(yīng)用，通過這些控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行等過程的實(shí)操，加強(qiáng)了學(xué)生知識(shí)能力的應(yīng)用，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

（二）教學(xué)內(nèi)容的改革

我們依據(jù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，根據(jù)學(xué)生未來(lái)就業(yè)的崗位需求，結(jié)合我校實(shí)踐設(shè)施能力，制定了PLC應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)目標(biāo)，參照教學(xué)目標(biāo)選取了適合的教學(xué)內(nèi)容，本門課程主要讓學(xué)生解決工程類的控制問題，因此我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，具體分為三種控制：順序控制，是系統(tǒng)工作最基本的控制，它是根據(jù)開關(guān)量的輸入對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行順序控制；過程控制，是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制；運(yùn)動(dòng)控制，是對(duì)工作對(duì)象的位置、速度及加速度所作的控制。

課程內(nèi)容整體設(shè)計(jì)的思路參考德國(guó)坐標(biāo)法，如圖1所示。每一種控制方式都由一個(gè)綜合項(xiàng)目來(lái)承載，項(xiàng)目與項(xiàng)目之間存在包容關(guān)系，如圖2所示。每個(gè)項(xiàng)目中又包含多個(gè)子任務(wù)，子任務(wù)之間存在并列關(guān)系，難易程度又是遞進(jìn)關(guān)系。如圖3所示。

（三）教學(xué)方法的改革

根據(jù)本課程的特點(diǎn)，我們采用是“項(xiàng)目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)模式，將“理論”與“實(shí)踐”融為一體，兩者互相滲透、無(wú)縫連接，讓學(xué)生達(dá)到在“學(xué)中做，做中學(xué)”。具體每個(gè)任務(wù)采用“項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施六步法”，以項(xiàng)目1中任務(wù)4為例進(jìn)行說(shuō)明，如圖4。

以往的項(xiàng)目一體化教學(xué)是先講完指令，然后根據(jù)指令設(shè)定或完成一項(xiàng)任務(wù)，而我們是先給定一個(gè)情景，在此情景之下有相應(yīng)的任務(wù)，當(dāng)學(xué)生分析任務(wù)時(shí)就發(fā)現(xiàn)要用到需要掌握的指令，這時(shí)老師再來(lái)講解、舉例，然后學(xué)生應(yīng)用該指令完成相應(yīng)的任務(wù)。另外根據(jù)不同的任務(wù)會(huì)采取不同的講解方法，如案例教學(xué)、課堂討論、學(xué)生演示等。這樣的教學(xué)方法具有目的性、需求性、及時(shí)性，大大的提高學(xué)生的注意力與興趣，學(xué)生掌握理論知識(shí)體系變得容易，動(dòng)手實(shí)踐能力得到鍛煉，同時(shí)綜合素質(zhì)，創(chuàng)新能力也會(huì)有很大的提高。

（四）課程考核方式的改革

課程考核是評(píng)價(jià)學(xué)生的標(biāo)尺，有什么樣的考試導(dǎo)向，就會(huì)培養(yǎng)和造就什么樣的學(xué)生。課程考核的目的不僅是為了讓學(xué)生掌握所學(xué)的知識(shí)，而且更強(qiáng)調(diào)通過考試讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生掌握知識(shí)的能力。

因此首要的是轉(zhuǎn)變課程考核的觀念，應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)到了什么、學(xué)習(xí)成果如何、學(xué)生具備了什么能力、教師的教學(xué)是否符合學(xué)生的實(shí)際需求。

其次注重過程考核，加強(qiáng)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)及信息反饋。在以往的課程考核中注重結(jié)果的終結(jié)性考核，評(píng)價(jià)與教學(xué)分離，教學(xué)效果得不到反饋，從而忽視了學(xué)生的發(fā)展性需求。在這種考核模式下，學(xué)生處于被動(dòng)地位，自尊心和自信心得不到應(yīng)有的保護(hù)，主體能動(dòng)性得不到很好的發(fā)揮。對(duì)此在本課程中加強(qiáng)了學(xué)生從注重“考試結(jié)果”向注重“學(xué)習(xí)過程”轉(zhuǎn)變，考核學(xué)生從評(píng)定“學(xué)習(xí)成績(jī)”向評(píng)價(jià)“學(xué)習(xí)成效”轉(zhuǎn)變。主要采用的是表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的方式，把整門課程三個(gè)項(xiàng)目分別作為一個(gè)階段考核，每一個(gè)階段成績(jī)都有對(duì)應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)應(yīng)的等級(jí)，即階段成績(jī)=出勤+作業(yè)+表現(xiàn)+任務(wù)完成情況+自評(píng)。相對(duì)應(yīng)的能力自評(píng)表由學(xué)生自己完成，如表1。階段的結(jié)束后會(huì)有階段成績(jī)總評(píng)反饋單，對(duì)本階段的教學(xué)情況和每位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)反饋，要求學(xué)生認(rèn)真填寫并上交，樣表如表2。學(xué)生以此督促自己，教師以此改進(jìn)教學(xué)方法。

最后結(jié)合課程特點(diǎn)，針對(duì)不同學(xué)生，選擇合理的、科學(xué)的考試方式方法。本課程主要采用分階段考核的方式：總評(píng)=階段1+階段2+階段3+期末，期末采用是實(shí)際操作與理論分析相結(jié)合的模式。對(duì)于不同層次的學(xué)生采用不同難度的試題，讓學(xué)生有選擇性的進(jìn)行選題并進(jìn)行獨(dú)立的分析與考核，已達(dá)到“因教施考”的目的。

四、結(jié)語(yǔ)

通過不斷地實(shí)踐與探索，PLC應(yīng)用技術(shù)課程的改革取得很好的成效，不僅增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，更提高教師的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)操能力和自主創(chuàng)新能力。

（作者單位：1.吉安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械與電子工程學(xué)院；2.華能國(guó)際電力股份有限公司井岡山電廠）

參考文獻(xiàn)：

[1]朱江，鄧志輝.PLC課程教學(xué)改革的研究與探討[J].科教文匯，2008，12.

[2]屈貴華.PLC課程教學(xué)改革的探討[J].科教文化.

[3]艾曉杰，魏先軍，李偉.課程考核方式改革的實(shí)踐與思考[C].中國(guó)科技論文.

[4]劉鳳臣，張亞江，錢兵羽，肖昆，宋作忠.以評(píng)價(jià)學(xué)生“學(xué)習(xí)成效”為目的，加大課程考核方式方法改革的研究[J].經(jīng)濟(jì)師，2013，2.