CDIO在PLC教學改革中的實踐運用

胡微

摘 要：在當前的教育領域當中，PLC教學是一項十分重要的教學內容。隨著社會的不斷發展，為了能夠進一步提升PLC教學的質量和效果，使培養出的人才更好的適應和滿足社會的需求，可在PLC教學改革當中，引入CDIO，對PLC教學進行優化和改革，讓學生能夠在做中學，不斷提升工程意識、實踐能力、創新能力、綜合素質，從而得到更為良好的發展。

關鍵詞：CDIO PLC教學改革 實踐運用

前言：

PLC是一種自動化控制裝置，隨著計算機網絡的發展，在越來越多的領域當中，PLC都發揮了至關重要的作用。在很多高等院校的電氣化自動專業及相關專業中，PLC教學都已經成為了一門十分重要的學科。CDIO教學模式是一種工程教育改革模式，其中主要包括了構思、設計、實施、運行等理念，抽象的對項目教育學習、做中學等理念進行了表達。將CDIO應用于PLC教學改革中，能夠取得十分良好的效果。

一、傳統PLC教學中存在的問題

PLC課程具有很強的技術綜合性和很寬的知識覆蓋面。在PLC教學中，所依賴的內容和知識等，都會很快更新。在過去的教材內容中，主要是側重于PLC的基礎知識，例如PLC軟硬件系統、編程方法、應用程序設計、控制系統設計等方面。這些內容與實際情況往往存在著一定的差異，因而難以取得良好的教學效果。對于指令的學習十分重視，但是對于指令的實際應用卻較為忽略[1]。在學習的過程中，對于知識往往是被動的接受，而對于工程應用能力的培養卻不夠重視。而在設計程序的過程中，項目實施對象也往往不足，無法對實際項目進行方案設計、調試分析、需求分析、程序設計、方案設計。在變成當中，大多也是以實驗為目的，而沒能與實際工程進行融合。在最后的課程考核中，也是單一的采用期末考試的方法，導致很多學生只是為了應付考試而進行學習，因而學習效果十分有限。

二、CDIO在PLC教學改革中的應用

在PLC教學改革當中，應用CDIO，能夠有效的解決傳統教學模式下的很多問題，從而取得更為良好的教學效果。通過對理論教學和實踐教學的融合，形成教、學、做一體化的教學模式。在教材當中，應當更加注重實際的項目，并在其中貫穿概念和理論，同時理論與實踐相結合的方式，加深學生對PLC知識的了解和掌握。

例如，對于PLC的知識和應用，可以利用電機正反轉控制幫助學生進行學習。其中包含了計數器指令、定時器指令、基本指令等。通過觸摸屏的應用，能夠幫助學生學習電機通過觸摸屏進行實時監控，以及人機界面的建立等知識。通過四軸聯動簡易機械手控制，能夠幫助學生學習順序控制、步進控制指令等知識及應用。通過變頻器控制，能夠讓學生學習利用不同方式來調速控制電機。

在教學過程中，根據學生的知識基礎和項目的難易程度，可以對學習過程進行劃分[2]。在第一階段，學生沒有掌握必要的理論知識和實踐技能，因此通過示范教學法對學生進行指導，讓學生掌握這些知識與技能。在第二階段，學生已經具備了基本的方法和技能，能夠根據引導文完成實踐工作任務。在第三階段，學生基本上具備了較為良好的方法能力和專業能力，因此可以對學生的綜合能力進行訓練，強化學生的能力與素質，從而讓學生能夠更好的適應未來的PLC專業工作崗位。

三、CDIO下的課程項目教學授課體系

在CDIO下，應當根據教師主導、學生主體的方式構建教學授課體系。例如在學習機械手控制的時候，學生對于完成工作任務的方法和技能已經基本具備。因此利用引導文教學法開展教學，教師先對機械手的操作過程進行演示，讓學生對系統控制要求加以明確。然后學生對具體的工作計劃進行制定，按照引導文來設計控制系統的硬件和軟件，同時分配輸入點和輸出點。根據引導文的內容，學生能夠自行安裝和接線控制系統，同時對程序進行編寫和調試。在完成系統調試之后，學生之間可以進行相互溝通與交流，進行自我評價和相互評價，同時對環境和文檔進行整理，最后由教師給出最終的評價。通過這種教學授課體系，學生能夠提升自身的獨立工作能力，并且團隊合作精神、團隊意識等，也會得到一定程度的鍛煉和提升。

四、CDIO下的教學考評

在過去的PLC教學考評體系當中，主要包括了考試成績、實驗成績、以及平時成績。其中，考試成績就是期末考試的卷面成績，占總成績的70%。實驗成績主要由實驗報告判定，占總成績的20%。平時成績則主要包括日常作業、課堂表現、出勤率等，占總成績的10%。這種考評模式雖然能夠在一定程度上判斷出學生的學習成果，但是對于理論過于重視，而實踐所占的比例卻很少。而在CDIO模式中，教學考評對于學生的工程應用能力、團隊合作能力、專業意識等方面都十分重視。在日常教學中，需要反饋信息，聽取學生的意見，同時需要對學生各方面能力的提高進行重視。

在評價方式上，改變了過去完全由教師打分的情況，轉而由學生、教師共同進行打分。教師組織學生對學習效果、學習方法、學習過程等進行評價，讓學生能夠進行充分的自我反思與評價。對于考核方式的設定，應當充分聽取學生的意見，并且進行適當的調整。在新的考核模式下，考試成績只占總成績的40%，同時要注重對程序設計等應用性內容的考核。另外，操作考試占總成績的40%，平時成績則占總成績的20%。

結論：

PLC是當前工業領域當中一個十分重要的部分，在電氣及相關領域的自動化控制當中，都發揮著不可替代的作用。在PLC專業人才的培養中，采用傳統的教學模式顯然已經不能滿足當前社會的實際需求。因此，可在PLC教學改革中，對CDIO模式進行實踐運用，在教學當中融入知識、素質、能力等培養目標，從而不斷提高學生的綜合能力，取得更好的教學效果。

參考文獻：

[1]丁金林，王峰. CDIO在PLC教學改革中的應用[J]. 蘇州市職業大學學報，2013，01：74-76.

[2]潘芳偉. CEC-CDIO模式下電氣控制與PLC課程教學改革與實踐[J]. 中國外資，2013，20：372.