淺談高職電氣控制與PLC的課程建設

摘要:《電氣控制與PLC》是電氣自動化技術、樓宇智能化工程技術、機電一體化技術等專業的一門專業核心課程。筆者結合高職教育的特色以及所在學院的實際，對課程的整合、教學方式、考核辦法等方面做了一定程度的探討，力求提高學生的職業技能，更好地實現與就業的零距離。

關鍵詞：電氣控制 PLC 課程建設 高職

高職《電氣控制與PLC》是電氣自動化技術、樓宇智能化工程技術、機電一體化技術等專業的一門專業核心課程，也是取得國家職業資格等級證書（中高級維修電工）的核心課程。課程以“PLC應用技術為主，繼電-接觸器控制技術為輔”，主要傳授“運用繼電器、接觸器、PLC等設備構成電氣控制線路，對生產設備的動作順序進行控制”的技術。鑒于國外引進的自動生產線，以及一些自行設計的生產設備，都廣泛采用單臺或多臺PLC來實現，而原先由繼電-接觸器控制的系統逐漸利用PLC來對其進行改造，所以課程在自動化類專業中的課程地位就顯得十分重要。而本門課程真正的特色又在于偏重于實踐操作，可以直接面向就業崗位，因此是學生求職就業的重要砝碼。我院結合近幾年學生的就業情況、用人單位對學生職業技能的要求，對該課程建設做了一系列的改革措施。

1 以職業崗位能力和考證需要整合課程，形成課程知識體系

1.1 課程整合的必要性

高職教育不同于本科教育，高職院校的任務，是培養各類技術應用型人才，即通常所說的各類技術工人。這就應該突出對學生進行應用、技能等方面的培養，也就是應該把實踐教學放在第一位。當然，也要開設必要的理論課，學生需要學習一些必要的理論知識，以便能更加理性地把握實際，提高駕馭實際的本領。09年之前，我院分別開設了《機床電氣控制》和《PLC應用技術》這兩門課程。在以往的講授中，《機床電氣控制》基本以理論講授為主，結合一些驗證性的實驗環節，而教材中涉及到的元器件已逐漸被淘汰或者被新型的元器件取代，內容相對來說比較陳舊。《PLC應用技術》以先講理論再結合一些驗證性的實驗，理論課時占了授課總課時的大部分。這樣嚴重影響了學生的學習興趣和實踐能力的提高。再加上，單獨的兩門課程，又分別放在兩個學期上，學生很難有知識的系統性，對內容的掌握都相對來說比較獨立。結合對近幾年畢業生的就業調查和用人單位對畢業生技能需求的調查，都反應了學生在知識應用和綜合應用能力等方面缺乏。尤其是結合本人多次帶學生參加維修電工和電工考證的體會：學生對單項知識相對來說比較熟悉，可在比賽中更加要求的是學生綜合應用知識和實踐動手能力，所以我們的學生就表現了很多的不足。尤其一些比賽中和高級電工證等要求學生能對繼電-接觸器用PLC進行改造。而這塊又充分體現了學生綜合應用知識的能力。所以09年開始，我院電氣專業對這兩門課程進行了整合，即《電氣控制與PLC》，并對課程內容做了調整。

1.2 調整教學大綱，制定新的課程標準

我院地處浙江縣級市東陽，畢業生最主要服務于浙中地區。根據地區新投資產業結構的發展趨勢，通過對“微電子、電動工具”等眾多行業生產過程的調查分析得知：這些行業企業制造產品的加工、監測、輸送等生產過程，80％以上全部由“工業自動化生產線（也稱流水線）”來完成，尤其是在電子信息行業中，基本是100%的流水線設備。再結合我院電氣專業人才培養方案中學生應取得的職業資格或技能等級證書中的中高級電工等級證書的知識需要，對職業崗位標準和考證進行能力歸類、整合，確定課程能力，建立課程能力分析圖表。參考下表1-1：

1.3 課程的知識體系

本課程將教學內容根據知識技能分級設置為模塊，將教學目的根據知識技能要求設置為具體實現目標。教學內容如下表1-2：

實踐教學內容安排：

項目一：三相異步電動機運行控制

項目一：普通車床電氣故障診斷

項目二：臥式鏜床電氣故障診斷

項目三：搶答器設計

項目四：LED顯示控制

項目五：PLC改造繼電-接觸控制系統

項目六：運料小車設計

本課程的教學內容通過教材、實訓指導書和課程教學網站三種形式表現，三者結合，可以滿足學生在課前預習、課堂學習、課后復習等不同階段的學習需要。

2 采用任務驅動、項目教學等方式，培養學生的實踐綜合應用能力

2.1 教學模式改革的必要性

高職院校的教學，重點應該是實踐教學，需要突出實踐教學的主體地位，應把重點放在職業崗位的應用技能上。這些理念的第一實施者就是教師。這就要求我們高職教師轉變教學觀念，更好的領悟高職教育的本質內涵。面對高職院校的培養目標是面向生產和服務第一線的高級技術應用型人才，高職畢業生不但要懂得某一專業的基本理論和基本知識，更重要的是要具有某一崗位群所需要的生產操作和組織能力的實際情況，我們高職教師在教學過程中，必須擯棄以往的注入式的教育模式，不要把主要精力仍然放在講教材、講習題上，而應該把培養學生的實踐技能做為核心內容，不斷更新教學內容、調整課程知識結構體系，體現知識的先進性和實用性。在業務素質上，教師要重視培養學生掌握新設備、新技術等方面的能力。通過在實訓基地的實踐工作的積累，加強對學生實踐動手能力的培養，使學生在模擬職業崗位環境下掌握各種知識的綜合應用能力。

2.2 教學方式的具體實施

我院的《電氣控制與PLC》課程的突出特征就是理論教學與實際訓練并重，要求理論必須與操作密切結合，強調知識的應用。內容大致分為電氣控制部分、PLC部分和綜合訓練部分。學生隨著課程的進展分別在機床電器維修實訓室、PLC控制實驗實訓室等實訓場地做與理論教學同步展開的實驗，本課程將緊緊圍繞以培養學生能力為重點，以項目導入和工業案例開展教學活動。

教學方法上，在講授電氣控制知識時更加注重作多媒體課、FLASH動畫的使用，使教學形象生動，學生更易理解掌握。在PLC內容以及對繼電-接觸器控制線路用PLC進行改造內容的教學中積極推行項目化教學。從工程實例或生活實際方面選擇適合的項目，（如搶答器設計、LED顯示控制、運料小車控制、用PLC對機床進行改造等）以理論設計加具體設計制作為核心、以團隊小組為單位、全面提高學生做工程實際項目的能力。每個項目又通過布置任務→提出工程實例項目→講解相關知識→分析解決方案→設計控制系統→模擬工業環境上機調試→討論總結經驗等環節，以項目為導向，以任務驅動組織教學。通過基于組態軟件等技術來模擬實際操作環境，拉近理論與實際應用的距離，為學生就業后盡快適應工作崗位的要求打下堅實的基礎。又如PLC技術的感性認識分別通過前期的“電氣安裝”、“電氣控制”等實訓模塊進行鋪墊，PLC技術在驅動及測控中的應用分別在后續“組態軟件”等實訓模塊中進行呼應，構建了“相互平行、融合交叉”的課程體系和“教、學、做一體化”教學模式。

在實踐教學的方法上，采用全指導、半指導和零指導三級指導方法。基礎實驗采用教師全程輔導的方法，目的是讓學生學會簡單的實驗技能，并通過實驗加深對理論知識的理解；半指導是針對一些設計性實驗，給出控制要求、硬件電路、軟件設計提示、調試步驟等，由學生自己編制程序、上機調試；零指導是針對綜合實訓項目，只給學生控制要求，其余內容全由學生自行設計，目的是培養學生綜合運用所學知識的能力和創新能力。

3 加大課程考核力度，強化學生的職業能力和創新能力

本課程在考核形式上，以能力考核為主。理論教學重點考核學生對知識的接受程度和應用能力、分析和解決問題的能力；實踐教學則采取口試、筆試、實際操作和技能比武等形式進行考核，使考核真正成為檢驗課程教學效果。

本門課程的考核方案設計采用駕照式考核方式，即課程考試包括理論部分和技能部分，學生在兩部分成績各自合格的前提下，本課程才視為合格。考核方式如下表3-1。

3.1 理論考核如圖3-2

3.2技能項目成績評定方式

技能考試中有平時成績和最后項目設計組成。其中項目設計分電氣控制線路故障診斷與維修與PLC簡單程序設計、調試、仿真。具體項目根據學期結束學生的具體情況進行選取。

成績組成：學生平時項目設計(40%)+考核項目（50%）+設計報告（10%）=總分，如圖3-3。

4 結論

通過制定新的課程標準，以及對教學方式和考核方案等的改革，這幾年的課程建設達到了不錯的效果。尤其是現場教學，理論與實踐相結合、講與練相結合、不同實訓場所相結合、項目教學、小組工作法相結合的教學方式，使得我院電氣自動化專業的學生基本上能夠牢固的掌握專業技術與技能。與此同時本課程也已經成為我院的精品課程。

參考文獻:

[1]戴道傳.實際聯系理論創新高職教學理念[J].科技創新導報.2008(6).

[2]李敏.高職院校教師教學理念和角色轉換的思考[J].北方經貿.2004(7).

[3]田效伍.電氣控制與PLC應用技術[M].機械工業出版社.2006.

[4]浙江省勞動和社會保障廳.浙江省職業技能鑒定中心.維修電工[M].浙江科學技術出版社.2009.