《PLC技術(shù)》精品課程建設(shè)與實(shí)踐

孫繼衛(wèi)

【摘 要】 本文以中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院為背景，介紹了《PLC技術(shù)》校級精品課程在教學(xué)隊(duì)伍、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行的探索和研究成果。通過精品課程的建設(shè)，不斷提高師資教學(xué)水平，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和實(shí)踐能力的提高。

【關(guān)鍵詞】 PLC技術(shù)；教學(xué)內(nèi)容；實(shí)踐教學(xué)

[Abstract] Because of the construction of excellent courses， teachers teaching capability has been constantly improved， and students innovative consciousness and ability of applying theory to practice have also been greatly promoted.

[Keywords] PLC technology； teaching content； practical teaching

1 前言

《PLC技術(shù)》是中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院自動化、電氣工程及其自動化、建筑電氣與智能化等電類專業(yè)必修的專業(yè)課，通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備創(chuàng)新的能力和工程實(shí)踐的能力，為社會提供高級應(yīng)用型技術(shù)人才。

從2007年開始，電氣工程系開始開設(shè)《PLC技術(shù)》課程。在課程建設(shè)過程中，課題組以培養(yǎng)應(yīng)用型高級技術(shù)人才為向?qū)?，緊跟工業(yè)電器的發(fā)展步伐，將電氣控制技術(shù)與PLC應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。將實(shí)踐和創(chuàng)新性教學(xué)環(huán)節(jié)的課時適當(dāng)增加。在教學(xué)手段和方法上，實(shí)施任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法組織教學(xué)。

2 教學(xué)隊(duì)伍

本課程組教師隊(duì)伍的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)、師資配置情況合理，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，中青年教師優(yōu)勢互補(bǔ)。

3 教學(xué)內(nèi)容

3.1 內(nèi)容選取

《PLC技術(shù)》這門課程，實(shí)踐性、實(shí)用性較強(qiáng)。在教學(xué)內(nèi)容的選取上，我們強(qiáng)化學(xué)生的能力培養(yǎng)、重點(diǎn)突出實(shí)踐應(yīng)用能力。我們的目的就是要培養(yǎng)學(xué)生為應(yīng)用技能型人才，所以在教學(xué)過程中以真實(shí)的工程項(xiàng)目為載體來設(shè)計(jì)，適當(dāng)增加實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

3.2 教學(xué)內(nèi)容組織方式與目的

本門課程以電氣控制技術(shù)和PLC兩部分為教學(xué)框架，對每個主要知識點(diǎn)進(jìn)行模塊式教學(xué)。其目的是突出知識和能力這條主線，把《PLC技術(shù)》的課程內(nèi)容劃分為課程模塊，確定各模塊教學(xué)要求，重組教學(xué)內(nèi)容，讓授課內(nèi)容更貼近生產(chǎn)一線，而且為課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等打下基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容不再按照教材的順序授課，而是根據(jù)各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)要求，將教、學(xué)、做進(jìn)行有機(jī)結(jié)合來選取。每次課程開始前教師要講解本次課所需要的知識點(diǎn)，然后學(xué)生根據(jù)教師的講解，自己思考電氣原理圖及程序如何設(shè)計(jì)。

3.3 實(shí)踐性教學(xué)的設(shè)計(jì)思想與效果

強(qiáng)化實(shí)踐、注重能力培養(yǎng)是三本院校作為應(yīng)用技術(shù)型高校的靈魂，實(shí)踐教學(xué)貫穿整個教學(xué)過程，是課程教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)思想重點(diǎn)從以下兩個方面入手：（1）實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。為突出應(yīng)用技術(shù)型教育特色，我院特別重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。這對提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)操作技能都有很大的幫助。目前電氣工程系投入使用的PLC實(shí)驗(yàn)室有計(jì)算機(jī)15臺、實(shí)驗(yàn)臺15套，供學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)和訓(xùn)練。PLC實(shí)驗(yàn)室所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生掌握PLC的基本工作原理、主要設(shè)計(jì)方法，常用控制對象的使用方法；學(xué)會使用各種電器元件，使學(xué)生對PLC及外設(shè)電路具備初步分析、運(yùn)用、設(shè)計(jì)的能力，具有分析檢查與排除故障、解決和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。（2）合理安排實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)，將實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)有機(jī)聯(lián)系在一起，三位一體，不斷強(qiáng)化和鞏固學(xué)生的PLC應(yīng)用能力。作為與《PLC技術(shù)》課程同步的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生加深理論知識、培養(yǎng)學(xué)生動手編程操作、打好基礎(chǔ)的最為關(guān)鍵的一部分，因此，在實(shí)驗(yàn)安排上，課程組依據(jù)每節(jié)課的重點(diǎn)，遵從“由淺入深”、“由簡入難”、“由分立到綜合”的原則，及時在理論課后安排課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從最簡單的實(shí)驗(yàn)開始，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀的看到自己的努力成果，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，為課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。針對課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，課程組根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力，每學(xué)期合理安排從設(shè)計(jì)性到綜合性、再到自主開發(fā)性的PLC課程設(shè)計(jì)，及時鞏固和加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣，為最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)打基礎(chǔ)，課程設(shè)計(jì)做強(qiáng)化，畢業(yè)設(shè)計(jì)來提高，實(shí)現(xiàn)三位一體的培養(yǎng)方式，實(shí)踐證明，這樣的培養(yǎng)方式使學(xué)生在不知不覺完成了學(xué)什么、為什么學(xué)、怎么學(xué)等幾個思想環(huán)節(jié)的過渡，在激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)興趣的同時，較好地掌握了PLC電氣控制技術(shù)的相關(guān)知識，大大提高了獨(dú)立院校學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

4 教學(xué)方法與手段

4.1 教學(xué)方法

（1）推行項(xiàng)目化教學(xué) 。在《PLC技術(shù)》理論及實(shí)踐授課的過程中，課程組教師采用項(xiàng)目化教學(xué)的方法。這些項(xiàng)目，都是從工程實(shí)際進(jìn)行選擇。授課教師，首先以工程實(shí)際項(xiàng)目為背景布置每節(jié)課的主要任務(wù)，講解該項(xiàng)目的相關(guān)知識點(diǎn)，并分析解決該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案，然后進(jìn)行該項(xiàng)目的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模擬工業(yè)環(huán)境進(jìn)行調(diào)試，最后對本次課進(jìn)行討論總結(jié)。（2）教學(xué)組織方式。《PLC技術(shù)》的課堂教學(xué)方式靈活多變，主要強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生之間的互動，課堂氣氛要充分調(diào)動。在《PLC技術(shù)》教學(xué)的過程中，我們會采用啟發(fā)式教學(xué)，教師會通過提出一些問題來開始每節(jié)課，引導(dǎo)學(xué)生循問題而思考，提高對本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，加深對主要知識點(diǎn)的理解；另外我們還采用互動式教學(xué)，來增強(qiáng)課堂氣氛的活躍性，促進(jìn)學(xué)生自主思考并提出問題的能力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能；情景式教學(xué)，是在實(shí)踐環(huán)境中教學(xué)，結(jié)合實(shí)物操作給學(xué)生講解，學(xué)生還能自己動手練習(xí)操作，提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力。（3）采用三級指導(dǎo)，提高學(xué)生知識綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力 。在實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)方法上，采用三級指導(dǎo)方法。驗(yàn)證型課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，以教師講解為主，先讓學(xué)生學(xué)會最基本的實(shí)驗(yàn)技能，加深他們對所學(xué)理論知識的理解；設(shè)計(jì)型課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，教師先要給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)及要求，電氣原理圖及I/O分配表等，然后由學(xué)生自己編寫控制程序并進(jìn)行調(diào)試；課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師只給出控制系統(tǒng)的具體要求，學(xué)生需要自己確定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，電氣原理圖，并編寫控制程序進(jìn)行調(diào)試，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力和創(chuàng)新能力。

4.2 教學(xué)手段

本課程組教師在多媒體授課的過程中，提供了很多PLC相關(guān)知識的動畫及圖片等資料，梯形圖的程序執(zhí)行過程大都通過動畫的形式展現(xiàn)出來。通過這種方式學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)積極性，都得到了充分調(diào)動，教學(xué)效率也得到提高。為了調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動性，課程組還將課程教學(xué)信息資源上傳至校園網(wǎng)和微信公眾服務(wù)平臺上，并且及時發(fā)布相關(guān)前沿信息，學(xué)生可以在教學(xué)過程中隨時觀看和下載電子課件等。通過學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺或《PLC技術(shù)》微信服務(wù)平臺學(xué)生可以復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容、完成課后作業(yè)、進(jìn)行自我測試，還可以與教師、同學(xué)進(jìn)行交流、互動。

5 結(jié)束語

在課程組全體成員共同努力下，《PLC技術(shù)》課程教學(xué)效果得到了明顯提高，師資教學(xué)水平，學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和實(shí)踐能力都得到了很大提高。課程組接下來要對《PLC技術(shù)》課程的內(nèi)容，重難點(diǎn)知識點(diǎn)，進(jìn)行組織、策劃，以視頻、小動畫等形式呈現(xiàn)出來，創(chuàng)建微課，MOOC課程。

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