PLC控制技術課程實踐教學體系的改革與實踐

董　燕

（阿克蘇職業(yè)技術學院 機電系，新疆 阿克蘇 843000）

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PLC控制技術課程實踐教學體系的改革與實踐

董燕

（阿克蘇職業(yè)技術學院 機電系，新疆 阿克蘇 843000）

摘 要：對PLC控制技術課程的實踐教學體系進行了改革與實踐，根據(jù)社會發(fā)展和區(qū)域產業(yè)的實際需求，提出了由單項技能實踐—課程綜合實踐—校內模擬綜合實踐—頂崗實習（含畢業(yè)設計）四個實踐教學模塊組成的基于任務的能力遞進式實踐教學體系。分析了實踐教學體系的組織實施與考核方法。

關鍵詞：PLC；能力遞進；實踐教學體系

一、引言

PLC（可編程序控制器）控制技術可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制，具有開關控制、步進順序控制、條件控制、計數(shù)控制、模擬量轉換、數(shù)據(jù)處理、通信和聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控等功能，是目前組成集散控制系統(tǒng)的主要控制裝置，能較好地適應現(xiàn)代自動化生產線的控制要求，是一種抗干擾能力較強的通用型工業(yè)控制裝置。目前，PLC已廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、制造業(yè)、建筑業(yè)及文化娛樂等各行業(yè)。

PLC控制技術課程的綜合應用性非常強，實踐教學環(huán)節(jié)尤為重要。學生必須通過實際操作才能掌握PLC控制技術。為了加強該課程的實踐教學力度，幾年來不斷進行“PLC控制技術”課程實踐教學體系的改革，通過研究和實踐，重新構建了“PLC控制技術”課程的實踐教學體系，提高了學生的學習興趣和創(chuàng)新能力。

二、PLC控制技術課程實踐教學現(xiàn)狀分析

近年來，為適應科技發(fā)展需要，教育界在不斷地進行研究、探索、改革實踐教育教學體系、教學方法和教學手段?？傮w而言，PLC控制技術實踐教學體系改革滯后于教育教學體系改革的步伐，遠遠滯后于科學技術的發(fā)展和應用。主要存在的問題：

1.教育理念不能適應當前職業(yè)教育發(fā)展需求；

2.課程的理論教學與實踐教學從內容設置和師資配備上都各成體系、相互脫節(jié)；實踐教學課時比例太少，學生實踐操作學時不夠，更難因材施教；

3.現(xiàn)有實踐教學條件和設備難以滿足培養(yǎng)學生具備綜合應用和設計工業(yè)自動化系統(tǒng)能力的需要；

4.實踐項目設置欠合理，與區(qū)域工業(yè)實際脫節(jié)；

5.傳統(tǒng)的實踐教學主要是實驗教學，且主要是驗證型實驗，不能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，很難實現(xiàn)教學相長，難以加強對學生的工程訓練；

三、重構基于任務的能力遞進式實踐教學體系

根據(jù)高職學生的現(xiàn)狀，我們對阿克蘇職業(yè)技術學院高職電氣自動化技術專業(yè)中PLC控制技術課程的實踐教學內容進行了改革，形成了基于任務的能力遞進式實踐教學體系，具體分為單項技能實踐—課程綜合實踐——校內模擬綜合實踐——頂崗實習（含畢業(yè)設計）四個模塊，每個模塊的教學都以任務的形式進行，首先提出任務，接著講解技能，最后解決問題。

（一）單項技能實踐

PLC控制技術課程的總學時為96學時，其中實踐教學60學時。單項技能實踐教學模塊要求學生通過8個任務的完成來學習，共計16學時。該模塊使學生掌握如何確定I/O分配表、編程、輸入助記符、調試等基本技能和知識點。是學生學好PLC控制技術的必不可少的基礎實踐環(huán)節(jié)。該模塊實踐教學項目內容和學時分配如表1。

表1　單項技能實踐教學模塊內容與學時分配表

（二）課程綜合實踐

通過單項技能實踐教學學生掌握了PLC編程的基本技能，但還不能靈活處理復雜的綜合應用問題。為了進一步提高學生的PLC編程技巧和綜合應用能力，設計了8個課程綜合實踐項目，共計32學時?？紤]到學生的學習能力、興趣和任務的難易程度，對學生實行分組指導，該實踐教學模塊的任務內容均可分為課程綜合應用型和創(chuàng)新設計型兩個層次（其中創(chuàng)新設計需占用部分課外時間）。該模塊實踐教學項目內容和學時分配如表2。

表2　課程綜合實踐教學模塊內容與學時分配表

（三）校內模擬綜合實踐

在已有知識和能力的基礎上，利用校內綜合實訓條件、真實的電器元件和設備，通過實踐模擬完成南疆電氣自動化技術專業(yè)所對應的工程實際項目，縮短課程理論與實際工作的距離，培養(yǎng)學生對PLC控制理論及相關知識的綜合應用能力、分析能力和專業(yè)技能，該模塊實踐教學項目內容和學時分配如表3，表中按照難度設計了5個模擬綜合實踐項目，每位學生可根據(jù)自己的實際情況任選2個項目完成，共計12學時。

表3　校內模擬綜合實踐教學模塊內容與學時分配表

（四）頂崗實習（畢業(yè)設計）

PLC控制技術的最終目標是利用本專業(yè)所學綜合知識結合企業(yè)實際需要完成工業(yè)控制系統(tǒng)的設計和改造，這一目標只有通過頂崗實習和畢業(yè)設計的環(huán)節(jié)才能實現(xiàn)。為了使學生盡快地將所學理論知識與生產實踐相結合，我們把畢業(yè)設計與頂崗實習相結合，讓學生在頂崗實習中完成畢業(yè)設計任務。學生可根據(jù)本地產業(yè)和工業(yè)發(fā)展實際情況自選一項頂崗實習項目，表4列出的是阿克蘇地區(qū)工業(yè)企業(yè)的幾個典型控制系統(tǒng)項目。

表4　頂崗實習模塊內容

三、實踐教學體系的組織實施

（一）典型“教、學、做”一體化教學

基于任務的能力遞進式實踐教學體系中四個實踐教學模塊，每個模塊項目均由不同的任務組成，在組織實施教學時采用任務驅動式教學法，是以學生為主體，以教師為主導的典型“教、學、做”一體化教學模式。實踐教學過程如下圖所示：

圖1　任務驅動式教學過程流程圖

經過實踐，取得了較好的效果：

1.充分調動了學生的學習興趣和課堂氣氛，提高了注意力；

2.體現(xiàn)了學生的主體地位，加強了學生的動手參與能力；

3.提高了學生自主學習能力和創(chuàng)新能力。

（二）采用分組教學，實現(xiàn)因材施教

1.角色分擔的分組教學。在小組活動中，根據(jù)學生的不同層次、不同性格特點、民族、性別，分配不同的角色，如分別負責設計、接線、畫圖、數(shù)據(jù)分析、編程、匯報總結等，通過角色任務的完成建立信心，提高學習積極性。

2.分任務的分組教學。針對不同層次小組根據(jù)其任務完成情況，分別設計不同的任務和任務要求，使其通過努力后均可以完成，以滿足不同學生的學習需求?？己藭r按不同任務的完成過程和結果進行測評。既滿足了不同層次學生的學習需求，提高了不同特點學生的學習積極性和動手實踐能力，又增強了協(xié)作互學能力，使不同層次不同愛好的學生獲得了最佳狀態(tài)的能力培養(yǎng)。

四、教學考核方法改革

改革教學考核評價辦法，以過程考核為主，評價由專兼職教師評價、學生自評、小組評價三個方面共同進行，總評得出考核成績。

圖2　課程考核組成比例示意圖

該考核方法加強了學生對課程過程的學習，使學生認真參與完成每一個任務，學習相關知識，把以往只看結果的考核，改為注重每一個任務實踐過程的考核，這樣可以促使學生重視學習過程中每一個環(huán)節(jié)的訓練，真正提高學生的實踐應用能力。

五、應用情況

（一）實踐教學體系的應用

該課程的實踐教學體系已應用在阿克蘇職業(yè)技術學院機電一體化、電氣自動化技術等專業(yè)。在課程改革過程中不斷地更新和完善教學內容，應用情況較好，學生的綜合評價較高。

學生每年的畢業(yè)設計課題中，與PLC控制技術相關的畢業(yè)設計課題所占比例較高。也有較多的學生在與PLC控制技術相關的企業(yè)就業(yè)。這說明，采用基于任務的能力遞進式實踐教學體系，經過能力遞進的實踐訓練，學生在PLC控制技術方面已具有較強的技術能力和就業(yè)競爭力。

（二）開放式PLC實驗室

由于三個不同專業(yè)的學生都開設了PLC控制技術課程，學生數(shù)量較多，同時考慮到實踐教學中應用型設計、PLC創(chuàng)新型設計課題都需要花費較多的編程調試時間，實行開放式PLC實驗室，學生可在課外時間到PLC實驗室進行編程調試，為提高學生解決問題的能力和創(chuàng)新能力提供了較好的硬件環(huán)境。

（三）教學效果

在教學過程中，結合專業(yè)特點、不同任務及不同學生的實際采用靈活多樣的教學方法，充分地調動了學生的學習積極性、激發(fā)了學生的學習興趣和創(chuàng)造力。教學效果好，得到學院領導，同行及學生的一致好評，畢業(yè)生亦受到用人單位好評。

六、結語

PLC控制技術課程教學改革成果提出的“基于任務的能力遞進型實踐教學體系”對提高學生的PLC控制技術水平、增強綜合運用自動化技術的能力、擴展自動化技術知識面、提升學生就業(yè)競爭力等方面有著積極的推動作用。隨著該教學成果持續(xù)不斷地改革和推進，將會開發(fā)出更多的能反映最新應用技術的創(chuàng)新型實踐教學項目，不斷提高學生的自動化控制技術水平和就業(yè)競爭力。

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Reform and Practice of “PLC Control Technology”Practical Teaching System

DONGYan
（Department of Electromechanics, Aksu Vocational and Technical College, Aksu, Xinjiang 843000）

Abstract:PLC Control Technology Curriculum was reformed and practiced. According to the actual needs of social development and regional industry, four practice teaching modules of task-based capability progressive practice teaching system were presented which included the individual skills practice - Course of Comprehensive Practice - school analog integrated practice - internships （including graduation）. The organization and implementation of assessment methods and practice teaching system were also analyzed.

Keywords :PLC；progressive ability；practical teaching system

中圖分類號：G712

文獻標識碼：A

文章編號：1009-9545（2016）01-0018-03

收稿日期：2016-01-15

作者簡介：董燕（1973-），女，副教授，主要從事機電類專業(yè)教學和高等職業(yè)教育研究.