“電氣控制與PLC”課程改革與教材建設

王烈準，江玉才，黃 敏

（六安職業技術學院 機電工程系，安徽 六安237158）

1 引 言

教學改革是課程改革的核心，高職院校如何根據職業教育的特點進行教學改革，踐行能力為本的職業教育理念，形成不同專業的教學模式，是各高職院校提高教育教學質量關鍵所在，也是各高職院校追求的目標。2006年開始探索將原“工廠電氣控制設備”與“PLC應用技術”兩門課程整合為“電氣控制與PLC”。

2 基于職業崗位能力的課程改革

“電氣控制與PLC”課程建設，堅持“以就業為導向，能力為本位”，把職業崗位能力的培養作為改革的重點。研究并實踐了基于職業崗位能力的課程改革，課程改革流程為崗位調研→崗位能力分析→課程標準制訂[1]→課程內容整合→教學情境設計→考核評價體系構建，并以企業對學生的能力評價作為標準，形成閉環控制，有效的保證和提高了課程教學質量。

2.1 課程定位和目標

“電氣控制與PLC”課程是機電類專業的一門職業崗位核心課程。本課程的教學目標是通過繼電-接觸器控制電路和PLC控制技術基本理論知識的學習及基本技能的訓練，使學生初步具有中、小型電氣控制系統的安裝、調試、維護及技術改造的能力，培養具有愛崗敬業、團結協作的職業素質和嚴謹踏實的工作作風。

2.2 課程改革設計

2.2.1 課程改革的理念

為了培養工業生產企業一線的高端技能型人才，“電氣控制與PLC”課程改革體現了 “工學結合”、“項目導向”和“教學做一體化”理念。

“工學結合”理念：根據工作崗位生產流程，選擇生產崗位真實項目為載體，以此為切入點，設計教學項目，項目實施實現“設備企業化、環境企業化、過程企業化、角色企業化”。

“項目導向、任務驅動”理念：教學中采用“項目導入→任務分析→相關知識講解→學生咨詢和策劃→項目實施→師生互動→項目考核與評價→知識拓展→項目總結”的形式，設計教學內容。

“教學做一體化”理念：課程教學在實訓室進行，仿真生產環境下融“教、學、做”一體的教學情境，學生在老師和企業技術人員的共同指導下，完成相關項目，將知識的學習融入項目實施的全過程，實現“做中學”和“學中做”。

2.2.2 課程內容的優化與整合

“電氣控制與PLC”課程教學內容設計中充分體現現代職業教育的思想和理念，符合工學結合的特點。遵循“以能力培養為核心，以技能訓練為主線，以知識學習為目標”，將理論知識與實踐技能融為一體。

課題組通過企業調研和邀請企業專家討論等多種方式，以企業電氣控制技術相關崗位分析為基礎，從學生職業崗位能力的培養和社會能力養成著手，總結并梳理了本課程所承擔的職業崗位能力和社會能力培養目標，確定課程內容，形成了模塊化的課程內容體系。課程內容整合為6大模塊18個項目：交流接觸器的認識與拆裝；點動與連續運行控制電路的安裝與調試；三相異步電動機正反轉運行控制電路的安裝與調試；三相異步電動機Y-△減壓起動控制電路的安裝與調試；三相異步電動機能耗制動控制電路的安裝與調試；三相異步電動機變極調速控制電路的安裝與調試；CA6140型普通車床電氣控制系統的分析與故障排除；XA6132型臥式萬能銑床電氣控制系統的分析與故障排除；三菱FX系列PLC的認識；GX-Developer編程軟件的使用；水塔水位的控制；交通路口信號燈的控制；四節傳送帶的控制；兩種液體混合的控制；機械手的控制；LED顯示的控制；自動售貨機的控制；運料小車的控制。每一項目按“項目導入、相關知識、項目實施、考核與評價、知識拓展、項目總結”6個環節設計內容。[2]通過“教、學、做”一體化的實施，實現課程教學目標。

3 教學模式改革

3.1 “教、學、做”一體化教學模式

設計了以項目為導向、任務為驅動、工學交替、“教、學、做”一體化教學模式。教師布置項目任務，學生在任務的驅動下進行咨詢和決策，并借助精品課程網站，查閱學習資料，制定完成項目任務的計劃、步驟，教師可通過課程網站對學生決策過程中遇到的問題進行答疑，即在學生的“做”中“教”。教師是教學活動的組織者，創設符合實際工作崗位的學習情境。學生是教學活動的主體，全程參與教學活動，通過各個項目的實施，學生不僅獲得了知識，而且學會了合作、溝通的能力。通過全新的教學模式，使學生由外部刺激的被動接受者和知識灌輸對象轉變為信息加工的主動建構者，教師由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動獲取知識和能力的幫助者、促進者。

3.2 漸進式多層次實踐教學模式

為了突顯對學生專業技能的培養，課題組對本課程的實踐項目進行了優化和整合，[3]設計了以電氣控制系統安裝、運行與維護為主線，以18個項目為載體，以維修電工技能鑒定為目標，以省級維修電工技能大賽為提升，以頂崗實習為依托的漸進式多層次實踐教學模式。

通過不同階段的培養，使學生的電氣控制專業技能從基本技能到核心技能、從單一技能到綜合技能的訓練，實現了從實訓室訓練向生產崗位實習的多層次漸進式的培養過程。4年多來，維修電工技能鑒定通過率 100%，2008，2009年分別在安徽省第二、三屆職業院校技能大賽高職組維修電工項目技能競賽中獲得了3個三等獎和2個二等獎，2011，2012年在安徽省第五、六屆職業院校技能大賽高職組自動生產線安裝與調試項目技能競賽中獲得了三等獎和二等獎。

4 教學方法與手段的改革

4.1 多種教學方法的運用

根據授課內容靈活運用多種教學方法，例如項目教學法、現場教學法、啟發式教學法和討論式教學法等，突出以學生為主體，教師為主導的教學理念，注重課堂教學的互動性，激勵、引導學生積極參與教學的全過程，使學生由“要我學”變成“我要學”，由“學知識”上升到“用知識”。

4.1.1 項目教學法

以項目為載體，將理論知識融合到技能訓練中，讓學生一邊學習理論知識一邊動手操作，實現“學中做”和“做中學”，并通過提問達到培養學生在實踐中發現問題、解決問題的能力。這樣，既訓練了學生的動手能力，又加深了學生對理論知識的理解和應用。

4.1.2 啟發式教學法

運用激疑導入法，在復習相關知識的基礎上，通過任務驅動、案例或實物展示，提出問題，激發學生的求知欲，啟發學生思考，引出所要講授的課題。

4.2 現代教學手段的應用

本課程在教學中根據教學項目的不同，使用了多媒體動畫課件、課程網站、維修電工技能競賽等多種教學手段。

4.2.1 多媒體教學

充分利用多媒體技術進行資源整合，通過多媒體課件、動畫進行輔助教學，使教學過程更為形象、生動，教學內容更為精煉。

4.2.2 網絡教學平臺

課題組利用學院精品課程網站，開發了“電氣控制與PLC”電子教材、電子教案、多媒體課件、動畫視頻、課程考核指南、習題、模擬試卷及參考答案等網絡教學資源。在教學過程中，引導學生利用網上課程教學資源，培養學生利用網絡學習的習慣和能力，為學生的自主學習提供了很好的網絡平臺。

4.2.3 維修電工技能競賽

學校舉行維修電工技能競賽，讓學生利用所學的知識，盡情地發揮自己的想象空間和創造思維，展示維修電工操作技能；同時邀請企業從事電氣控制技術領域的專家來學校進行學術講座，請回從事電氣控制和PLC應用技術的歷屆畢業生進行工作實績介紹，激發學生的學習興趣，變被動學習為主動學習。

5 課程考核改革

考核改革是教學改革的重要環節，是提高教學質量、培養高端技能型人才的重要手段。為了改變過去以期末考試定成績的單一知識型考核模式，突出職業教育以就業為導向、以能力為本位的辦學理念，突顯對學生技能、綜合應用能力、職業素質和創新能力的考核，充分體現過程化和多元化考核的思想，以課程考核評價體系的改革為突破口，推動教學模式、教學內容以及教學方法和手段的進一步改革。課題組在分析論證和借鑒其他兄弟院校成功經驗的基礎上，結合高職學生學習的習慣和特點，從學習態度（占20%）、技能（占40%）和理論知識（占40%）3個方面進行考核，構建了過程化、多元化“電氣控制與PLC”課程考核評價體系。[4]

“電氣控制與PLC”課程考核評價體系的實施，端正了學生的學習態度，上課出勤率、實踐技能和教學質量有了明顯的提高。經4年多的實踐取得了預期的效果，對學院課程考核改革起到了推進和示范作用。

6 理實一體化教材建設

教材建設是提高教學質量的基本建設之一，是課程改革的重要環節。教材是大綱精神的具體實施，是知識點和技能訓練的載體。教材的科學性、先進性和實用性，為知識的傳授和能力的培養奠定了良好的基礎。為配合課程教學改革、適應新的教學模式和教學方法，課題組在企業調研，崗位分析論證的基礎上，與江淮電機有限公司的專家、工程技術人員合作，在總結省級教學研究項目“電氣控制與PLC”課程改革的研究與實踐成果的基礎上，編寫了模塊式理實一體化 “電氣控制與PLC應用技術”教材。教材編寫中緊緊把握高職教育特點和機械制造企業、行業崗位的需求，以職業崗位能力對專業知識的需求確定教材內容體系。在設置教學內容中，既保證了必須的基礎理論，更突出技能培養的需求。改變傳統的技能訓練僅作為理論知識的驗證，取而代之的是以崗位職業標準與要求為依據、以訓練學生的職業崗位能力為目標，結合當前電氣控制技術發展方向，使學生技能訓練與崗位要求有機結合。

該教材的突出特點是采用“模塊式”理實一體化設計內容體系，[5]將理論知識和技能訓練進行了有效的融合，全書內容分為6個模塊：常用低壓電器、繼電—接觸器控制電路基本環節、典型機床電氣控制、三菱FX系列PLC及指令系統、PLC程序設計、PLC控制系統設計。為了突顯職業教育的特點，更好的方便廣大師生的教與學，教材中每一模塊的內容均按知識目標、技能目標，理論知識、基本技能訓練、綜合技能實訓、模塊小結和思考與練習的體系設計，2010年8月本教材作為高等職業技術教育機電類專業規劃教材由機械工業出版社出版。同時課題組還制作了與本教材配套的立體化教學資源，如學習指導、教學課件、電子教案、習題解答、模擬試題及解答、三菱FX系列PLC編程手冊、三菱GX Developer8.34編程軟件、三菱GX Simulator仿真軟件、三菱FX-TRN-BEG-C PLC教學軟件等。教材出版至今，全國多所高職院校選擇本書作為機電類相關專業教材，普遍反映教材內容體系新穎，知識點與技能訓練有機融合，充分體現了現代職業教學的特點，使用效果好，2011年機械工業出版社已將其作為精品教材推薦。

7 結束語

“電氣控制與PLC”課程經過幾年的探索與實踐，課程教學質量得到了明顯提高。課程定位和教學目標更加準確，教學內容的整合和教學項目的設計充分體現了對學生職業崗位能力的培養，課程網絡資源為學生自主學習提供了很好的平臺。工學交替、“教、學、做”一體化和漸進式多層次教學模式的實施，使學生作為學習主體全程參與教學活動，學生學習的主動性和積極性得到了提高。過程化、多元化“電氣控制與PLC”課程考核不僅體現了對知識的考核，更重要的是體現了對能力的考核，極大的提高了教學效果。工學結合的模塊式一體化電氣控制與PLC應用技術教材建設和課程相關資源建設，極大的豐富了課程改革的內涵。

[1]王烈準．高職“電氣控制與 PLC”課程改革［J］．電氣電子教學學報，2011，(2):119-120．

[2］張艷．一體化教學在“電器與PLC控制技術”課程中的應用［J］．河南機電高等專科學校學報，2007，(3):117-118．

[3]朱媛．基于學生創新素質培養的“機床電氣控制與PLC”課程改革研究 ［J］．安徽電子信息職業技術學院學報，2009，(4):100-110．

[4]王烈準．全程化、多元化“電氣控制與PLC”課程考核改革探索與實踐［J］．宿州學院學報，2010，(8):110-102．

[5]鞠平，馬宏忠，衛志農，等．“電力工程”教材建設與教學改革[J]．電氣電子教學學報，2011，(2):3-4．