以培養卓越工程師為目標的PLC課程的重建

鄭燕 鄭悠

摘 要：培養應用型和管理型的卓越工程師是地方應用型本科院校實踐“卓越計劃”的主要目標。本文以PLC課程為例，針對這個培養目標提出了構建PLC課程的若干想法，通過實踐項目產品化等具有可操作性的方法將“卓越計劃”落實到課程改革中。

關鍵詞：PLC課程；工程師培養；卓越計劃；課程重建

“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱為“卓越計劃”）是中國工程教育的重大系統性改革，它的提出對服務于地方經濟發展的各大院校起到了綱領性作用。結合浙東沿海地區的經濟形態分布，本校的電氣自動化專業教育堅持“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念，以重點培養應用型和管理型的卓越工程人才為目標，重新構建專業課程。“卓越計劃”要求在人才培養模式、人才培養方案、課程體系、實踐環節、卓越師資、機制保障等各個方面開展改革實踐，其中課程建設是最后一棒，也是最重要的一棒。只有按照“卓越計劃”的精神切實進行課程改革，才能保證“卓越計劃”的落實。

PLC課程是電氣自動化專業的核心課程之一。隨著越來越多的自動化設備在生產企業中發揮著巨大作用，PLC課程受到企業和學校的高度重視。因此，對PLC課程進行教學改革具有重要意義。

一、PLC課程的延伸

PLC課程既注重理論基礎又強調實踐應用。理論基礎包括在教育計劃中已安排的前續課程，如模電、數電等，也包括通信、伺服電機、機械相關知識等未涉及的內容；實踐過程中有鍛煉邏輯思維能力的軟件編程部分，還有對學生動手能力有較高要求的PLC連線、電源布線等。這就要求教師在教學中要對理論部分進行延伸，對實踐教學進行拓展。

同時，PLC課程對學生的自學能力有相當的要求。由于學生畢業以后所接觸的PLC產品可能是歐姆龍等在教學過程中沒有涉及的。因此，在教學中就要培養學生在通用知識的基礎上，對照手冊和參考程序進行學習，掌握特定產品的使用方法。

綜上所述，對PLC課程的重建應從以下幾方面著手。

1.重構教學內容，豐富實踐環節。根據PLC課程的培養目標，課程的教學內容需要重新進行構建：補充必要的通信理論基礎內容，加入實用的機械模塊基礎知識，強化電機尤其是伺服電機的原理剖析等。同時，根據實際企業生產需要豐富實踐內容。按照“卓越計劃”的要求，一般課程改革的做法是：為了突出實踐與理論相依托的關系，實踐項目設計時，分成基礎部分、項目實踐、實際案例三部分。這三者之間無論是對知識要求的難度和廣度，還是學生分析問題、解決問題的能力等都是呈遞增的關系。課程組秉承了這個思路，并做了調整：一是針對幾個主流的PLC開設實際案例，要求學生選擇其中一個廠家的PLC做項目；二是將以往幾年的品牌全國競賽題目作為學生設計題目，如“三菱電機杯”全國大學生電機與自動化大賽；三是從人才主要培養目標考慮，適當降低仿真要求。實踐證明，這種以企業真實產品為載體的理實一體化項目極大地調動了學生的學習積極性，使一部分學生迅速地脫穎而出，在競賽中獲得了好成績，而且帶動了身邊同學，在實驗室共同參與到項目討論中。

2.引入企業優勢，校企共建。在PLC課程教學中，學校與企業優勢互補，相互協作：PLC產品介紹邀請專門的產品培訓工程師參與。現場工程師參與教學有效地補充了教師實踐經驗缺乏的弱點，使學生在接線、調試等環節有一個生動的比對。設計工程師的引入可以在教學中提供涉及多個行業的豐富的實踐案例，開拓學生的想象和思維。通過引入企業，學校教師與企業工程專家雙向指導學生，提前促進了學生與企業的雙向認同，使學生有可能在校期間參與企業的創新實踐項目，從而進一步吸引廣大學生走進實驗室“做中學”“做中創”，形成創新成果。

3.發揮學生個體優勢，團隊協作。卓越工程師是多類型的，主要包括應用型的和管理型的。學生特質也是多面的，有些偏向工程實踐的，有些偏向工程管理的。將個體特點與培養目標進行匹配，并在培養過程中進行引導，可以提高培養過程的有效性。在PLC項目實踐中，將人才類型與項目中的角色進行對應是一個比較有效的方法。這個思路同樣體現在考核中，改變以往一張試卷全班考，一個標準全班用的情況。在實際教學中，發現有部分專業學習不理想的學生，在項目合作中，將更多的精力投入到文檔寫作、路演等輔助性的工作后，獲得的進步和肯定更多。這種進步也反饋到了專業知識的學習中，以使項目得到更好的成績。

二、教學形式符合教學內容

組織完善的教學內容、合理的評價體系需要相匹配的科學教學方法才能實現教學目標。啟發式、互動式、探究式等教學方法各自有其獨特的優勢。在實際教學過程中應該選用適宜教學內容的教學方法，才能發揮這些教學方法的長處，使教學效率、學生實踐能力和創新能力的提高得到平衡性的發展。

PLC課程教學中有理論教學、理論與實踐的結合、綜合實踐和實踐提高四個遞進的層次。實際教學中，教師將各種教學方式應用在不同層次教學中，進行優勢互補。

1.傳統的課堂教學和基礎理論教學。為了提高教學效率，在較少的時間內將較多的基礎理論知識傳授給學生，傳統授課方式是最優選擇，能幫助學生盡快理解基本概念和原理。

2.探究式學習方法和基礎模塊學習。基礎模塊的學習中設置了隨堂實驗，其目的是要求學生將教師演示的內容通過自身的理解進行應用。教師通過設置問題、提出簡單要求，啟發學生思考，解決實際操作中的各種問題，鍛煉基本的分析問題和解決問題的能力。

3.案例討論法和綜合實踐。綜合實踐過程要求學生完成簡單的工程任務。為了兼顧任務完成度和工程實踐性，教學過程中引入案例討論法。通過實際工程案例討論，培養學生“善思維”的能力，使學生具備初步的工程意識。

4.項目教學法和實踐提高。基于項目的學習是對學生知識、能力、素質的綜合培養，它是創新人才培養的重要方法。采用實際工程項目或競賽題目進行項目教學，基本還原企業現場的工作要求和工作流程，按照信息、計劃、決策、實施、評價幾個步驟進行，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力。

“卓越計劃”提出五年了，如何將“卓越計劃”從文檔落實到教學，并體現在教學的每一個環節是最后一步，也是最重要的一步。課程改革要真正把握“卓越計劃”的精神，實現培養卓越工程師的目標。

參考文獻：

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基金項目：寧波市自然科學基金資助項目（2013A610114）。

作者簡介：鄭燕（1971- ），女，浙江寧波人，碩士，教師。