基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的電氣控制與PLC課程教學(xué)及實(shí)踐研究

王宜雷 賈小偉 胡程磊 董育亮

[摘 ? ?要]電氣控制與PLC課程是許多高職院校開(kāi)設(shè)的電類(lèi)課程，其專(zhuān)業(yè)性、應(yīng)用性、實(shí)踐性極強(qiáng)，是電氣類(lèi)、機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)主要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)對(duì)PLC技能的要求提高，PLC 控制器也在不斷更新?lián)Q代，控制功能也越發(fā)強(qiáng)大，而我國(guó)高職院校中原有的電氣控制與PLC課程教學(xué)體系已不滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的要求。為了使學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到提升，使技能人才培養(yǎng)與崗位需求緊密結(jié)合，更好地適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需要，對(duì)基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的電氣控制與PLC課程教學(xué)改革進(jìn)行具體分析。

[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型人才;電氣控制與PLC;課程教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）03–0–02

[Abstract]Electrical control and PLC courses are electrical courses offered by many higher vocational colleges. They are highly professional， applicable and practical. They are the main professional courses for electrical and electromechanical majors. With the rapid development of industrial technology， enterprises requirements for PLC skills are increasing， and PLC controllers are constantly being updated and their control functions are becoming more powerful. The original electrical control and PLC course teaching system in my countrys higher vocational colleges is no longer Meet the requirements of today's society for applied talents. In order to improve the engineering practice ability of students， closely integrate the training of skilled talents with job requirements， and better adapt to the development needs of the current society， this article analyzes the teaching reform of electrical control and PLC courses based on application-oriented talent training.

[Keywords]applied talent; electrical control and PLC; course teaching

電氣控制與PLC課程內(nèi)容主要包括電氣控制和可編程控制器，涉及電氣控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，綜合性較強(qiáng)。課程的任務(wù)是使學(xué)生熟悉常用低壓電器，理解并學(xué)會(huì)繪制基本電氣控制電路，掌握PLC的硬件結(jié)構(gòu)組成、工作原理、軟件指令系統(tǒng)，能利用電氣控制與PLC技術(shù)完成各種較復(fù)雜生產(chǎn)過(guò)程的硬件和軟件設(shè)計(jì)等。因此，在教學(xué)內(nèi)容的安排上，需要將理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容有機(jī)融合在一起。理論知識(shí)的教學(xué)應(yīng)創(chuàng)新傳統(tǒng)教學(xué)方式方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。實(shí)踐教學(xué)部分要與課程理論知識(shí)相互呼應(yīng)，并結(jié)合市場(chǎng)主流PLC控制器進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)，不再使用過(guò)時(shí)或已淘汰產(chǎn)品，應(yīng)考慮將“工學(xué)結(jié)合”理念融入實(shí)踐環(huán)節(jié)，以進(jìn)一步提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力和應(yīng)用能力。

1 當(dāng)前電氣控制與PLC課程教學(xué)的不足

大部分高職院校電氣控制與PLC課程仍采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，造成學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力不夠，阻礙我國(guó)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的步伐。當(dāng)前電氣控制與PLC課程教學(xué)的不足主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 教學(xué)方式方法陳舊

傳統(tǒng)教學(xué)方法主要以PPT作為教學(xué)載體，過(guò)多的講述了課程的理論知識(shí)，教學(xué)方法單一，而且忽視了課程實(shí)踐內(nèi)容，或理論沒(méi)有聯(lián)系實(shí)踐，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在授課過(guò)程中，學(xué)生往往會(huì)感到枯燥無(wú)味，學(xué)習(xí)積極性較差。為提升課堂教學(xué)效果，教師也會(huì)設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)以增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，例如提問(wèn)、討論等，但還是會(huì)存在學(xué)生上課注意力不集中現(xiàn)象，個(gè)別學(xué)生甚至上課睡覺(jué)、玩手機(jī)，課堂教學(xué)效果不夠理想。電氣控制與PLC課程是一門(mén)更偏向于實(shí)踐的課程，在理論知識(shí)點(diǎn)講述時(shí)，需要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)方式方法，采用更加豐富的教學(xué)手段授課，改變教師主動(dòng)講授和學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的模式，同時(shí)引用實(shí)際工程中的電氣控制與PLC技術(shù)案例進(jìn)行講解，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂興趣。

1.2 教材內(nèi)容陳舊

根據(jù)對(duì)市面上現(xiàn)有的高職教材調(diào)研發(fā)現(xiàn)，課程教材內(nèi)容更新緩慢，其內(nèi)容多是20世紀(jì)末和21世紀(jì)初的基礎(chǔ)電氣控制內(nèi)容，介紹的部分常用低壓電器在市場(chǎng)上已經(jīng)淘汰。現(xiàn)有的教材PLC部分內(nèi)容也大多是以西門(mén)子S7-200、三菱FX2N等為例，這些PLC雖然在市場(chǎng)上還可以買(mǎi)到，但廠家現(xiàn)早已停產(chǎn)。此外，也缺乏前沿的理論內(nèi)容，如分布式PLC、軟PLC和虛擬化PLC等概念，新技術(shù)和新理念的出現(xiàn)將引領(lǐng)未來(lái)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，這些內(nèi)容都是學(xué)生需要了解的。教材內(nèi)容需要與時(shí)俱進(jìn)，過(guò)于陳舊的內(nèi)容對(duì)學(xué)生以后的工作崗位實(shí)際幫助并不大。

1.3 實(shí)踐內(nèi)容陳舊

在電氣控制與PLC課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中，現(xiàn)有的教學(xué)方法多是由教師提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材，給出控制功能或接線圖，學(xué)生只需要按要求完成接線，再按照準(zhǔn)備好的程序完成操作，最后編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，就算完成了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。而且現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)踐題目都比較陳舊，實(shí)踐題目沒(méi)有新穎性，學(xué)生可通過(guò)手機(jī)在網(wǎng)上很容易找到答案，這樣不僅無(wú)法鍛煉學(xué)生的PLC應(yīng)用能力，還容易讓學(xué)生陷入一種套路，不需要?jiǎng)幽X筋就可以解決問(wèn)題。因此，學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用能力并沒(méi)有得到鍛煉。傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)多是以實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為主，脫離了企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，學(xué)生難以真正掌握工作崗位所需要的技能。

2 基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的電氣控制與PLC課程改革研究

2.1 建立新的以學(xué)生為主體的教學(xué)模式框架

改革創(chuàng)新后的電氣控制與PLC課程教學(xué)，打破原有的教學(xué)體系，建立新的以學(xué)生為主體的教學(xué)模式框架，該框架更傾向于教師輔導(dǎo)學(xué)生從活動(dòng)中自己學(xué)習(xí)，不再是教師主動(dòng)講授學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)。為此，需要對(duì)電氣控制與PLC課程體系進(jìn)行合理優(yōu)化，從宏觀上把握教學(xué)活動(dòng)整體和各要素之間的關(guān)系和功能，教學(xué)模式要具備指向性、可操作性、完整性、穩(wěn)定性以及靈活性。電氣控制與PLC課程教學(xué)框架可以分為課程內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)、教學(xué)方法的設(shè)計(jì)、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)?zāi)K的設(shè)計(jì)以及評(píng)價(jià)與考核標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)等。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要以學(xué)生為主體，明確授課思想，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，建設(shè)更加靈動(dòng)的課堂，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2.2 開(kāi)發(fā)活頁(yè)式教材

2020年教育部印發(fā)的《職業(yè)院校教材管理辦法》，明確提出倡導(dǎo)使用新型活頁(yè)式、工作手冊(cè)式教材并配套開(kāi)發(fā)信息化資源。目前活頁(yè)式教材比較符合現(xiàn)代職業(yè)教育倡導(dǎo)的“以學(xué)生為中心的學(xué)生自主學(xué)習(xí)”的教育模式要求，對(duì)培養(yǎng)德技并修的復(fù)合型人才有著積極的促進(jìn)作用。電氣控制與PLC課程作為一門(mén)綜合性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，運(yùn)用活頁(yè)式教材，能夠起到“教、學(xué)、做、評(píng)”合一實(shí)施的效果。開(kāi)發(fā)電氣控制與PLC活頁(yè)式教材時(shí)，要注重校企雙元、數(shù)字資源、課程思政、任務(wù)式編寫(xiě)方法及活頁(yè)式裝訂這幾個(gè)方面。此外在教材內(nèi)容編排上要與時(shí)俱進(jìn)，適當(dāng)增加一些新技術(shù)和新理念。

2.3 引入翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型的教學(xué)模式，其優(yōu)點(diǎn)在于全面提升課堂的互動(dòng)性。翻轉(zhuǎn)課堂要求教師的角色要從傳統(tǒng)的講述者轉(zhuǎn)變成學(xué)習(xí)的“教練”，讓教師有時(shí)間與學(xué)生交談，回答學(xué)生的問(wèn)題，對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，做到因材施教。學(xué)生的角色更加突出學(xué)習(xí)的主體性和必要的主動(dòng)性，學(xué)生可以充分利用課余時(shí)間進(jìn)行自學(xué)，在課堂上將自學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)與教師探討，加深對(duì)電氣控制與PLC知識(shí)點(diǎn)的理解。翻轉(zhuǎn)課堂在一定程度上改變了填鴨式傳統(tǒng)教學(xué)方法的弊端，能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加靈活、主動(dòng)，讓學(xué)生的參與度更強(qiáng)。

2.4 “工學(xué)結(jié)合”理念融入實(shí)踐環(huán)節(jié)

“工學(xué)結(jié)合”教育模式在許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)取得了很大的成功，目前國(guó)際教育界認(rèn)為它是學(xué)校培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的高素質(zhì)高技能應(yīng)用型人才的最佳方式?！肮W(xué)結(jié)合”是一種將學(xué)習(xí)和工作相結(jié)合的教育模式，這里的工作內(nèi)容要與專(zhuān)業(yè)能力相匹配?！肮W(xué)結(jié)合”能夠讓學(xué)生將學(xué)習(xí)到的知識(shí)和技能應(yīng)用到實(shí)際崗位中，從而加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和掌握，提升實(shí)踐應(yīng)用能力。電氣控制與PLC課程可以在實(shí)踐環(huán)節(jié)中模擬實(shí)際工程案例，或通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的方式融入“工學(xué)結(jié)合”理念。模擬實(shí)際工程案例，例如自來(lái)水廠、泵站和植物工廠等自動(dòng)控制系統(tǒng)，教師要充當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)角色，負(fù)責(zé)給學(xué)生提出控制目的與功能要求，鼓勵(lì)學(xué)生分組討論，帶領(lǐng)學(xué)生探索知識(shí)，分析每組的解決方案，使學(xué)生在此過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，最后通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)有效驗(yàn)證結(jié)果。如果企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地條件滿足，可將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)轉(zhuǎn)移到企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間中來(lái)，實(shí)踐環(huán)節(jié)按照企業(yè)工程項(xiàng)目要求進(jìn)行，讓學(xué)生真實(shí)地接觸到工作崗位?？紤]到電氣控制與PLC課程的實(shí)踐性，利用“工學(xué)結(jié)合”的理念，把課程實(shí)踐環(huán)節(jié)與企業(yè)的生產(chǎn)、項(xiàng)目緊密相連，來(lái)幫助學(xué)生提前熟悉工作崗位中所需的專(zhuān)業(yè)能力與知識(shí)，從而提高專(zhuān)業(yè)技能水平。

2.5 以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改

目前高職類(lèi)專(zhuān)業(yè)技能大賽的作用越來(lái)越凸顯，學(xué)生通過(guò)專(zhuān)業(yè)技能大賽，不僅收獲了榮譽(yù)，還可以鍛煉實(shí)踐動(dòng)手能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，增強(qiáng)自信心，磨練意志，提高專(zhuān)業(yè)技能水平。從教學(xué)改革角度來(lái)看，技能大賽引領(lǐng)了整個(gè)職業(yè)院校的教學(xué)改革和技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)了教學(xué)改革和專(zhuān)業(yè)建設(shè)，把行業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)引入高校，學(xué)生能力得到了提升，得到了社會(huì)認(rèn)可，教師水平也有所提升，同時(shí)技能大賽也檢驗(yàn)了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革的成果，提高了學(xué)校在職業(yè)院校中的影響力。因此在電氣控制與PLC課程教學(xué)方面，應(yīng)多鼓勵(lì)學(xué)生積極參加專(zhuān)業(yè)相關(guān)的技能大賽。職業(yè)院校也應(yīng)以競(jìng)賽為抓手，搭建電氣控制與PLC技能方面的競(jìng)賽平臺(tái)，配套必要的資金及合理的懲獎(jiǎng)機(jī)制，做到校校有比賽、層層有競(jìng)賽，進(jìn)而不斷提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)水平和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)出更適合企業(yè)需求的應(yīng)用型人才。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異的腳步下，應(yīng)用型人才在市場(chǎng)上的需求越來(lái)越大，在專(zhuān)業(yè)上對(duì)電氣控制與PLC的要求也在提高，這也對(duì)高職院校的人才培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。面對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，電氣控制和PLC課程急需進(jìn)行教學(xué)改革和不斷實(shí)踐。為此，教師需不斷學(xué)習(xí)行業(yè)新技術(shù)、新理論，創(chuàng)新教學(xué)方式方法，開(kāi)發(fā)活頁(yè)式教材，引入翻轉(zhuǎn)課堂，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣。高校也需要加強(qiáng)雙師型教師建設(shè)，加強(qiáng)校企合作，開(kāi)發(fā)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，引導(dǎo)“工學(xué)結(jié)合”理念融入電氣控制與PLC課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)，搭建電氣控制與PLC技能競(jìng)賽平臺(tái)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)與企業(yè)的生產(chǎn)、項(xiàng)目緊密聯(lián)系，努力把學(xué)生培養(yǎng)成具備很強(qiáng)實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才，為我國(guó)職業(yè)教育發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李相培，張?bào)汨?，鄒勝福.應(yīng)用型人才培養(yǎng)的PLC課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（11）：217-218.

[2] 王雙園，白國(guó)振.電氣控制與PLC課程教學(xué)實(shí)踐改革研究[J].教育教學(xué)論壇，2019（44）：95-96.

[3] 王勛.基于CDIO的電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革探索[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019（4）：146-147.

[4] 高夢(mèng)迪，王慶陽(yáng)，劉從虎.新工科背景下應(yīng)用型本科院?！禤LC技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)改革探索[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2018（4）：124-128.

[5] 羅昕，魏海燕.高職院校電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式[J].電子制作，2020（12）：64-65.