“PLC原理與應用”課程項目化教學改革的探討

摘要：PLC作為現代工控行業三大支柱技術之一，越來越受到各工科院校和專業的重視，結合在地方應用型本科院校自動化和電子專業的教學實踐，對課程內容、教學方法、教學手段、教學思路和實踐環節進行了一系列改革。從傳統的課堂教學加實驗的模式，轉化為課堂上項目融合理論，實踐中多種類型的具體項目為主要內容的模式，加強學生對理論知識的理解，更重要的是增強解決實際問題的能力。教學實踐表明，通過改革，調動了學生的學習積極性，增強了學生的實踐能力和綜合素質。

關鍵詞：應用型地方院校；PLC；教學改革

作者簡介：王鳳嬪（1981-），女，黑龍江大慶人，大慶師范學院物理與電氣信息工程學院，講師。（黑龍江 大慶 163712）

基金項目：本文系大慶師范學院校級教改項目（項目編號：JY1224）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）34-0087-01

作為一個標準的應用型地方院校，大慶師范學院（以下簡稱“我校”）一直以培養“應用型本科人才”為培養目標，其中典型的工科專業——電子信息工程和自動化是培養應用型人才的基地。

可編程序控制器（PLC）是以微處理器為基礎，結合計算機技術、自動控制技術和通信技術，用“自然語言”編程的通用工業自動控制裝置。其自身的突出優點使之已經應用在工業控制的各個領域中，成為工控行業的三大支柱技術之一。“PLC原理與應用”是自動化專業的專業基礎課程，也是電子專業的專業選修課程，介紹了電氣控制理論基礎和可編程控制器的工作原理、硬件構成和軟件編寫，使學生對低壓電器和電氣控制線路有了清晰的概念，學會應用PLC設計控制系統的方法，并掌握系統的調試、組態軟件的應用。該課程對學生的先導課程要求不高，是一門相對容易入手的專業課。

傳統的課堂加實驗的教學模式越來越無法滿足PLC技術的迅速發展，也不利于學生就業后快速融入現場的工作環境。我校堅持依托并發揮大慶油田的區域優勢，堅持立足大慶，面向基層，服務龍江。針對PLC在油田的應用情況，結合多年來工程和教學的實踐，筆者在該課程教學中主要采取了以下改革措施。

一、項目化的課程內容改革

項目教學是采用項目式組織形式實施課程的目標，使對學生的知識傳授與能力培養與企業的實際需要達到高度統一。它以工作項目為核心，以項目和任務為載體，進行專業知識的重新組建，通過行動引導，更好地培養學生的自學能力，加強知識和技能的吸收和掌握。

“PLC原理與應用”課程項目化教學改革的主要內容是將原本死板的理論知識以工作任務的形式，結合從企業現場獲得的需求信息進行知識點和教學重點、難點的設計。所有教學任務的目標都是圍繞職業能力和職業知識的培養開展，確保學生理論馬上應用于實踐，實踐結合理論操作，二者有機結合為一體。

該課程主要有兩大部分組成：工廠電氣控制技術和PLC應用。每部分以技術應用為主線，將所學課程重組為理論基礎、工廠實際應用、工作現場（模擬現場）觀摩、具體項目實驗，實際項目參與實踐五大教學模塊。每個大模塊下分若干小模塊，每個小模塊還可再細分。圖1為五大教學模塊的教學內容組成：

二、課程大綱的修訂

項目化課程改革的目標和核心，就是突出實踐教學的主體地位，實踐引領理論教學方向，安排實驗任務，首先要做的改革就是重新修訂課程大綱。對口專業為自動化、電子，培養適應地方經濟社會發展和油田建設發展需要，全面發展，掌握專業的基礎理論、基本知識和基本技能，具有分析實際問題和實際動手能力的應用型人才。

課程理論加實驗共72學時，基本符合項目化授課的需求。授課內容選擇原則為企業需求和學生接受能力實際情況，模擬現場真實項目難度和執行流程，主要由兩部分組成。第一部分“電氣控制技術”由常用電氣器件認識、工業現場電氣裝配規范、常用電氣控制線路學習和觀摩等內容組成。這部分大概占總學時的三分之一，將原有的純理論學習改為課堂學習和實習現場觀摩學時比例2：1的模式。每次課堂授課都將展示實習現場和其他實際操作現場的圖片及視頻，并盡最大可能將器件和電路搬移到課堂中來。每次課程最后10～15分鐘用于學生參觀實物模型并討論。第二部分“PLC應用”由PLC概述、西門子s7-300PLC硬件組成、軟件程序、項目練習等內容組成，減少其中純理論課程的授課學時，增加學生到實習基地的參觀次數，盡量完成現場講述的目標。項目練習分兩個層次，學生分組后，小型項目可在校園內模擬工廠環境完成，工程項目則需學生小組進入實習現場與其工作人員共同完成。

三、項目化的實踐教學改革

實踐環節的設計和安排在項目化教學改革中的重要地位不言而喻。教學中采用的項目類型、練習內容、難易程度都需要在工作實踐中收集、調整和整合，最終應滿足：可用于學習一定的理論知識，同時具有應用價值，二者有效結合；能與企業實際生產過程直接掛鉤，是工業現場的真實項目更佳；學生有獨立計劃、完成任務工作的機會，給學生一定程度安排自己的時間、進度和深度的自由度。項目化教學具體說明如下：

1.小型實驗

設計小型項目化的實驗。取之于工業控制現場的實際項目，再根據教學規劃進行修改。實驗類型以綜合性實驗和設計性實驗為主，難度不大。鍛煉綜合能力的小型項目化實驗，能更有效激發學生的學習興趣，符合由易到難的認知順序。

2.課程設計

組織大型項目化的課程設計。授課后期，大型化的項目化課程設計可以深化學生的學習層次，提高能力。以生產實際環境為原型，2～3名學生為一小組，相互配合完成任務，以此進一步熟悉生產環境，提早了解工作流程，為就業打下良好基礎。

3.應用實訓

依托社會力量進行電氣控制和PLC應用實訓。我校電子系在我市的多個電氣、電子類公司建立穩定的實訓點，可以安排學生進行定點實習。學生不但能夠接觸最新型的器件和產品，了解行業的前沿訊息，更能通過師傅現場的傳幫帶，累積更多更好的實用經驗。

實施項目化教學，教師除了要有較深厚的理論功底，更要知識面廣，綜合能力強，有較強的實踐經驗，了解工業控制流程，對企業的生產實際熟悉，才能更有效地實施項目化教學。因此，項目化教學不僅有益于學生，對教師來說，也是一個教學相長的過程。具體安排如下：校企聯合進行師資的實踐技能培養；多種形式提高師資的理論水平；聘請工作現場上的專業工程師作專題輔導。

四、結論

“PLC原理與應用”作為專業主干課程，其教學內容和質量直接關系到專業人才素質的培養。如何充分利用地方工業的資源條件，最大程度地發揮地方應用型本科院校的地域特色，培養更適合社會實際需求的專業人才，是教育模式研究的一個重要課題，也是教學改革的主要目標。懂原理，能設計，會操作，才是檢驗一個應用型人才的標準。經過幾年的探索與實踐，結合我校辦學和生源實際情況，“PLC原理與應用”課程教學改革取得了一定的經驗和成效，學生們加深了對專業的理解，實踐動手能力和創新能力都有了進一步的提高。

參考文獻：

[1]高玉凱，崔峰，楊桂花.應用型地方院校“自動控制原理”課程教學改革探討[J].中國電力教育，2012，（5）：50-51.

[2]金彥平.PLC課程的項目化教學[J].常州工程職業技術學院學報，2007，（4）：19-20.

[3]姜新橋.PLC項目教學初探[J].武漢職業技術學院學報，2007，（6）：86.

（責任編輯：王意琴）