獨立學院“電氣控制與PLC”工程項目式實驗改革與實踐探索

桂林理工大學博文管理學院 潘天賜

近“電氣控制與PLC”是一門綜合計算機控制技術、電氣控制技術、傳感器技術等多領域、多學科的復合型課程。PLC及其網絡更是被公認為現代工業自動化三大支柱之一,是自動化控制領域一種極其重要的控制設備。因此,電氣控制及PLC技術在電氣、自動化、機電一體化，以及其它信息類專業的課程體系中占有重要地位。

一、獨立學院轉型下教學改革的背景

近年來，國家教育部的改革方向已經明確，今后我國將以建設現代職業教育體系為突破口，對教育結構實施戰略性調整，從本科教育轉型職業教育。獨立學院在此改革大背景下，也將轉型進行職業教育，培養應用型本科人才，并以職業崗位能力分析為基礎，深化工學結合、產教融合，推進適應“產學研創”一體化人才培養模式的課程設置、實踐課程設計等改革。

二、“電氣控制與PLC”實驗教學現狀

傳統的“電氣控制與PLC”實驗課程，將電氣控制和PLC編程實驗分成兩部分，以試驗箱進行驗證性實驗為主，實施的效果不利于學生應用能力的培養，無法體現獨立學院以培養應用型人才為目標的教學理念；學生只懂按圖接線、理論、指令，各個知識點實驗內容分散，學生沒有形成系統的認知體系，不會獨立完成工業現場簡單的控制要求，更難以進行程序優化和大型工程項目設計。因此，通過將工程項目模式應用在“電氣控制與PLC”實驗教學中，體現教學的工程實踐和應用，加強學生的實踐操作能力，符合國際、國內教學的趨勢和發展方向。

三、工程項目式實驗教學改革探索

對“電氣控制與PLC”實驗教學采取以工程項目為主線的實踐教學模式，以企業實際項目（模擬項目）與PLC 教學內容項目有機結合來設定“電氣控制與PLC”實驗課程的教學目標、設計、組織和評價等環節，實現實際產品（模擬項目）的構思、設計、實施、運行。

進行工程項目式實驗教學，既能掌握傳統的繼電器、接觸器電氣控制，又可將PLC 技術與接觸器等實際電氣控制線路綜合應用，并將其他技術進行實驗融合，例如傳感器技術。使學生具備一定的工程實踐能力和創新意識，增強綜合應用能力，滿足市場經濟對工程應用型、復合型人才的需求，同時體現獨立學院培養應用型人才的教學特色，促進獨立學院快速發展壯大。

PLC 主要服務的行業是工業，工業現場最根本的控制要求就是接觸器及電動機的PLC 綜合控制。除了會編寫程序，還要求學生能對硬件進行優化設計，并熟知整個工程項目流程。但因為學生人數較多，企業接受范圍和能力的局限性，使學生無法真正做到與企業無縫對接；作為應用型獨立學院開展PLC 課程的工程項目式實驗教學改革，可以讓學生模擬完整工程項目構思——設計實現——運行等一系列企業生產模式，真正為企業培養應用型人才。

1.研究的主要內容。①改革實驗項目，通過工程項目開展教學，每一個項目的教學組織，都按照構思——設計——實施——運行進行，體現工程教學模式，結合獨立學院的教學基礎和特點，使本課程實驗改革發揮最大效應。構建基于工程項目式的“電氣控制與PLC”實驗教學體系，需要一定的教學基礎和企業項目開發經驗，可以通過調研、參加學術研討會、進行專題研討、到企業學習、引入企業人才等方法，在充分討論的基礎上對實驗項目進行調整和修改。②項目的選擇上，將多個知識點有機結合，有效提高學生的綜合應用能力。③項目的設置，應科學有序，體現能力的逐步提高，并顯現應用型人才培養模式；拋開試驗箱，進行PLC 與接觸器等低壓電器的軟硬件設計融合。④進行多課程、多技術綜合性實驗，將傳感器技術與PLC 進行有效融合，如基于PLC 的電爐溫控，即將熱電偶傳感器與PLC 相互結合的綜合性控制。⑤改革實驗考核方式，提高實驗成績在總成績中的比例，或者將傳統的理論試題考核方式替換，轉變成考核學生在實驗過程表現及完成情況，將驗收答辯作為總成績。

2.改革目標。①通過進行項目式實驗改革，提高學生的工程應用能力。②培養學生多課程有效整合，如低壓電氣、PLC、傳感器等知識的綜合運用。③根據企業人才培養模式和要求，培養學生成為企業需要的PLC 人才。④培養學生的團隊意識和合作意識。⑤促進實踐教學的改革，培養學生實踐和創新能力的同時，鍛煉出一支專業知識豐富、實踐動手能力強、創新能力強的專業教師隊伍。

3.創新之處。①構建適合獨立學院現狀，基于項目模式“電氣控制與PLC”工程實踐教學體系，形成和體現獨立學院應用型人才培養的機制和教學特色。②改革傳統實驗項目課時分配及數量，改革后可依據項目的難易，靈活分配課時，強調課后自主學習，課堂上討論答疑。③每個實驗以項目形式，讓學生通過對一個完整項目進行軟硬件設計，包括：要實現的功能解析及實現的可行性（結構圖）、I/O 點的硬件配置圖、硬件的選型、程序流程圖、設計程序、現場接線、調試交與使用。④加入傳感器技術，將傳感器技術與PLC 進行融合作為綜合性實驗項目。

總的來說，在獨立院校轉型職業教育的背景下，對“電氣控制與PLC”實驗教學進行改革，教學模式從傳統的、單一的教學模式逐漸演變到以工程實踐教學為主線的應用教學模式，使學生從單純的實驗驗證轉變為以工程項目為主的綜合應用學習，從被動的學習到主動學習，極大地提高學習效率和掌握“電氣控制與PLC”的相關基礎知識和項目開發能力，全面提高專業綜合能力。