電氣控制與PLC課程項目化教學(xué)改革

李娜

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

在院校中，《電氣控制與PLC》是一門專業(yè)實踐性很強的課程，特別是在“中國制造2025”的大背景下，對應(yīng)用型人才的需求缺口非常大。而采用項目化理念最主要的教學(xué)核心就是促進(jìn)理論和實踐以及學(xué)習(xí)生活的結(jié)合，采用項目式教學(xué)方法，在一定程度上可以促進(jìn)學(xué)生更多的接觸實踐性的操作，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，在實踐教學(xué)中還可以提高動手實踐的能力，更多的鍛煉學(xué)生處理問題的能力。這與我院一直推行的3+1培養(yǎng)計劃一脈相承，3+1培養(yǎng)計劃已實施工作已啟動6年，從中我們有很多的經(jīng)驗需要總結(jié)，有很多的內(nèi)容需要探討、研究、改進(jìn)和提高?！皩Ｗⅰ惫こ绦腿瞬排囵B(yǎng)的核心靈魂是“創(chuàng)新精神和工程應(yīng)用意識”的培養(yǎng)，也就是注重實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，這和過去多年來注重理論的培養(yǎng)計劃相差甚大。因此，探索實踐型教學(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，從手動控制到自動控制，由簡單控制系統(tǒng)到復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從有觸電的硬接線控制系統(tǒng)到以計算機為載體中心的控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。

（2）PLC實際就是一種工業(yè)電腦，隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展的驅(qū)動下，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)的自動控制標(biāo)準(zhǔn)裝置。目前隨著電力電子技術(shù)、機械制造等技術(shù)的發(fā)展，PLC在各領(lǐng)域都有新的突破，它的發(fā)展為電氣控制帶來了新動力。在國內(nèi)S7-200LC即將停產(chǎn)，S7-200SMART是西門子公司推出的高性價比小型PLC，是國內(nèi)廣泛使用的S7-200的更新?lián)Q代產(chǎn)品。本項目教學(xué)改革依托S7-200SMART為硬件背景，精心設(shè)定實驗項目。

2 項目化教學(xué)改革

（1）所謂項目化教學(xué)，就是以實際的工作任務(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)生的專業(yè)職業(yè)能力，促進(jìn)學(xué)生的技能與社會發(fā)展相適應(yīng)。

（2）項目化教學(xué)的優(yōu)勢與意義。院校承擔(dān)著向社會各行業(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。從項目化教學(xué)來看，在很多的專業(yè)領(lǐng)域都得到了重視，原因如下。

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

3 電氣控制與PLC課程項目化教學(xué)改革中的問題

（1）對項目化教學(xué)的認(rèn)識不到位。目前各大高校對教學(xué)模式的改革都有不同的見解，其主體都是以學(xué)生為中心來開展，但是對于高校教師的教學(xué)來講，更多的還是以傳統(tǒng)的教學(xué)模式為主：一是因為教學(xué)課程時間的安排較多，缺少深入學(xué)習(xí)和外出學(xué)習(xí)，以及與教育專家交流的機會。二是因為大部分教師安于現(xiàn)狀，對于外出學(xué)習(xí)觀摩沒有太大的積極性，從而導(dǎo)致教師對教學(xué)模式的不理解或?qū)虒W(xué)模式的曲解。對于項目化教學(xué)來說，主要的原因也是因為教師并不清楚項目化教學(xué)的核心要義，在給學(xué)生分配任務(wù)時，選擇項目的實效性和實踐性不理想，案例沒有針對教學(xué)，因此，想要更好地實施項目化教學(xué)，不僅要了解它本身的內(nèi)涵和實施要點，而且還要厘清它的優(yōu)缺點和與其他教學(xué)模式的區(qū)別，在教學(xué)中才能夠更好的應(yīng)用。

（2）理論知識無法和社會實踐有效結(jié)合。電氣控制與PLC課程在一定程度上對于理論知識實踐的指導(dǎo)作用很重要，所以在課程項目化的教學(xué)設(shè)計上要注重與實踐的關(guān)系。

①電氣控制與PLC課程設(shè)計是電氣自動化技術(shù)專業(yè)的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計達(dá)到掌握電氣控制柜的原理設(shè)計、安裝工藝圖紙設(shè)計的基本方法，并能熟練使用可編程控制器，以實現(xiàn)簡單控制系統(tǒng)的控制要求，熟練進(jìn)行系統(tǒng)的外圍電路設(shè)計、接線、編程、下載、調(diào)試等工作。

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

4 電氣控制與PLC課程項目化教學(xué)方法

（1）精選項目教學(xué)。對于電氣控制和PLC課程的精選項目教學(xué)：對常用低壓電器的認(rèn)識與選用，首先要了解低壓電路的基本知識，以及各類熔斷器與接觸器的認(rèn)識與選用，學(xué)會認(rèn)識和判斷；電氣控制的基本環(huán)節(jié)，要掌握電氣控制系統(tǒng)圖的識讀，三項異步電動機的啟動控制，以及三項異步電動機的可逆運轉(zhuǎn)控制等；對于典型的機械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，在實施項目教學(xué)時，有針對性地設(shè)計一些常用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（含PLC梯形圖和上位機系統(tǒng)）；此外，PLC的基礎(chǔ)知識包括PLC的概述、特點及應(yīng)用，包括軟件和編程語言的設(shè)置等。

（2）項目化教學(xué)對學(xué)生的成績考核方法多元化。在項目實施完成后，教師要根據(jù)學(xué)生完成案例的過程和結(jié)果，對每組學(xué)生的最終完成情況進(jìn)行考核和評估，但是對學(xué)生進(jìn)行考核和評估的前提是，需要對學(xué)生的個體情況進(jìn)行一定的了解，通過學(xué)生的基本學(xué)習(xí)情況，對完成的結(jié)果進(jìn)行評價。其方法要多元化，一成不變的方法不能夠使項目化教學(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，要求項目組長闡述本小組的設(shè)計過程、結(jié)果及存在問題，其他小組可自由發(fā)表意見，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份書面的實施過程計劃，包括項目的總過程及其注意事項，還要注明每個小組的學(xué)生在項目的實施過程中主要負(fù)責(zé)的任務(wù)是哪些，教師在進(jìn)行批注的時候，把每個同學(xué)的不足之處或者優(yōu)點列出來，讓學(xué)生了解自己的優(yōu)點和缺點各在哪里。

5 研究專注工程型人才實踐教學(xué)的評價制度和管理方法

有效的實踐教學(xué)考核評價制度是實踐效果得到發(fā)揮的重要保證。實踐型教學(xué)模式的教學(xué)考核評價體系尚未建立健全，缺乏制度化的全過程監(jiān)控。在實踐教學(xué)管理方面，校內(nèi)實踐主要看重的是實驗結(jié)果，更多的是實驗結(jié)論，而在校外實踐中缺少對過程的監(jiān)督。為此，設(shè)計了一種適應(yīng)本校項目教學(xué)的考核評價新機制，1+X激勵式小組團(tuán)隊式互助學(xué)習(xí)模式是我們考核方式的主要特色，具體實現(xiàn)為理論與實踐分值實現(xiàn)1:1的分配，理論分值注重理論知識掌握程度的考查，實踐考核主要注重學(xué)習(xí)過程的考核，分配1（組長）+X（隊員）激勵式小組參與討論學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)過程中記錄晉級人員重新分配學(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，并能帶動后進(jìn)學(xué)生的“學(xué)生小老師”的成績（與所帶學(xué)生個數(shù)有關(guān)）。

6 結(jié)語

電氣控制與PLC課程的項目化教學(xué)改革順應(yīng)社會時代的發(fā)展而產(chǎn)生，對學(xué)生的專業(yè)技能和處事能力都會有一定程度上的提高，對學(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。項目化教學(xué)除了對學(xué)生的學(xué)習(xí)和考核評價機制的完善有一定的要求以外，對教師的教學(xué)能力也有一定程度的提高，所以在教學(xué)的過程中，教師自我能力的提高也十分必要。