《電氣控制及PLC技術》案例式課堂教學設計

摘 要： 針對電氣工程及其自動化專業學生工程實踐能力的培養要求，進行了《電氣控制及PLC技術》課程的工程案例式課堂教學內容設計。文章以恒溫恒壓供熱控制系統工程案例為例，介紹了課堂教學的學習過程和質量評價兩方面內容，取得了較好的教學效果。

關鍵詞： 《電氣控制及PLC技術》 工程案例式 教學設計

1.引言

《電氣控制及PLC技術》課程是電氣工程及其自動化專業課程體系中的核心專業課，是一門理論與實踐結合、應用性和工程性很強的課程。

傳統的PLC技術及應用課堂教學以講授各章節的理論知識為中心，學生以學習理論為主，對工業電氣工程中的實際應用能力缺乏訓練，學生難以建立“工業工程控制系統”的概念，缺乏工程應用能力。

本文通過工程案例式教學法激發學生的學習興趣，帶動基礎知識學習，鍛煉學生的工程應用能力，最終培養出能夠進行專業的PLC自動化工程項目設計、編程、調試、維修技術的高技能人才，能直接為企業所用的“成品”人才。

通過行業、企業調研，PLC目前廣泛應用在自動機床控制、機電產品生產工藝過程控制、采礦和冶金工業控制、化工生產過程控制、輕紡生產控制、鍋爐和水塔控制中、木材加工控制、交通運輸，以及市容市貌裝飾等方面，綜合以上企業需求，擬定8個相對應的工程案例：1）裝配流水線PLC自動控制系統；2）交通燈PLC自動控制系統；3）自動切割機PLC自動控制系統；4）恒溫恒壓供熱供水PLC控制系統；5）電梯PLC自動控制系統；6）化工生產線PLC自動控制系統；7）數控機床PLC自動控制系統；8）紡織機PLC自動控制系統。8個案例涵蓋了學生的就業范圍，符合工程案例的4個要求：目的性、真實性、啟發性、生動性。通過這些工程案例的學習，學生具備相應的工程能力。

2.工程案例式教學內容設計

針對選定的工程案例，以啟發引導式教學方法，讓學生主動了解工藝過程→分析控制過程→理解控制要求→分解控制任務→學習所需理論知識→設計PLC控制系統→編制PLC控制程序。在這個過程中涵蓋了大綱中的所有教學任務。

以第四個工程案例恒溫恒壓供熱控制系統為例，采用以上教學方式，學生們通過分析了解獲得圖1所示某校學生公寓恒溫恒壓供熱控制系統圖，進一步分析其控制要求，得到其PLC控制系統圖，如圖2所示。

3.建立以工程應用能力考核為核心的學生質量評價體系

學生質量評價實行工程案例學習過程考核方式，采取過程考核與綜合考核相結合，過程考核在實施教學任務過程中進行，每個任務完成后，學生自查、教師評價，按平時的考勤、學習態度、聽課情況、實踐能力、項目完成情況等進行評價；課程結束后進行綜合考核即期末考試。一改以往的“教師一次性”評價方式，讓學生進行自我評價及互評，再結合老師評價一起確定學生的最終評定成績。

工程案例式學習過程考核分為：基礎理論考核，占35%；分組討論結果考核，占20%；參與度考核，占15%；總結及設計終稿考核，占20%；其他課程考核，占10%，以及附加成果加分。

4.結語

采用工程案例式教學方法，培養企業需求的人才，提高學生的企業工程應用能力，關鍵在于工程案例的選取、教學過程的設計實施和教學效果的評價。本文以恒溫恒壓供熱控制系統為例，從這三個方面入手介紹了本校的《電氣控制及PLC技術》課程教學情況，以求與企業要求實現無縫對接，培養出能夠進行專業的PLC自動化工程項目設計、編程、調試、維修技術的高技能人才，能直接為企業所用的“成品”人才。

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