高職PLC相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)研究

何忠禮+何鏡奎

近年來，中國制造業(yè)水平不斷發(fā)展，人力成本不斷上升，對生產(chǎn)制造設(shè)備的自動化、智能化、高效化要求不斷提高，制造設(shè)備發(fā)展水平日新月異。由于可編程控制器（PLC）、變頻器、觸摸屏在工業(yè)控制的復(fù)雜環(huán)境中，具有良好的可靠性、穩(wěn)定性、高效性，同時具有抗干擾能力強(qiáng)和實(shí)時的人機(jī)交互能力，所以在這些先進(jìn)制造設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。

東莞作為全球制造業(yè)名城，各類大型、國際化企業(yè)的自動化水平走在全國先進(jìn)行列，這些企業(yè)對具備可編程控制器（PLC）、變頻器、觸摸屏等綜合知識的技術(shù)人員需求巨大。為適應(yīng)市場需求，高職院校工科類專業(yè)普遍開有機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)等相關(guān)專業(yè)，這些專業(yè)學(xué)生就業(yè)情況良好，招生情況一年旺過一年。如何搞好這些專業(yè)的教學(xué)工作，更有效銜接各專業(yè)課程，培養(yǎng)出滿足企業(yè)需求的專門人才，是擺在高職相關(guān)專業(yè)教育工作者面前的現(xiàn)實(shí)課題。

一、可編程控制器（PLC）相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

以機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方案為例，該專業(yè)一般設(shè)置與可編程控制器（PLC）相關(guān)專業(yè)的核心課程有以下4門，詳見表1。

以上4門核心課程學(xué)分總計(jì)有12分，在機(jī)電一體化專業(yè)課程中分量較重。前兩門課程內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)電氣設(shè)備與PLC基礎(chǔ)及其實(shí)訓(xùn)，這兩門課程是PLC知識的入門學(xué)習(xí)，后兩門課程主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)變頻器、觸摸屏與PLC的綜合應(yīng)用及其實(shí)訓(xùn)，是PLC知識的深化和拓展，也更加貼近PLC的實(shí)際應(yīng)用。這樣的課程安排對機(jī)電一體化專業(yè)來說，應(yīng)該是合適的也是必須的，但是在教學(xué)安排、資源利用以及教學(xué)方法方面還存在一些商榷的地方，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）在實(shí)訓(xùn)教學(xué)安排上一律采用實(shí)訓(xùn)周的形式，理論課和實(shí)訓(xùn)課不能很好銜接

例如：《PLC高級應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)》這門實(shí)訓(xùn)課與《PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試》理論課安排在同一個學(xué)期教學(xué)，《PLC高級應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)》安排在該學(xué)期集中實(shí)訓(xùn)兩周（這兩門課的教學(xué)計(jì)劃見表2）。

上述兩門課程的教學(xué)進(jìn)度必須有先后合理安排，即應(yīng)該是先安排理論課，讓學(xué)生先掌握理論知識再上實(shí)訓(xùn)課，這樣教學(xué)效果才會好，否則理論課還未講，就上實(shí)訓(xùn)課，學(xué)生實(shí)訓(xùn)時會覺得無從下手，其教學(xué)效果也要大打折扣。由于每個班級采用集中實(shí)訓(xùn)兩周，而班級太多，PLC實(shí)訓(xùn)室資源有限，結(jié)果理論課還未上完，實(shí)訓(xùn)課就結(jié)束了，給實(shí)訓(xùn)老師和學(xué)生帶來很大困擾，其教學(xué)效果可想而知，非常有必要進(jìn)行合理調(diào)整，使理論課和實(shí)訓(xùn)課有機(jī)銜接，讓教學(xué)達(dá)到最佳效果。

（二）PLC實(shí)訓(xùn)室資源利用有待改善

由于PLC實(shí)訓(xùn)室設(shè)備昂貴，一個PLC綜合實(shí)訓(xùn)臺（包括臺式電腦）將近4萬多元，按一個實(shí)訓(xùn)室安裝20個機(jī)臺計(jì)算，建設(shè)一個實(shí)訓(xùn)室要將近80多萬元，所以一般的職業(yè)院校只有一個PLC實(shí)訓(xùn)室。由于機(jī)電一體化專業(yè)招生情況一年好過一年，一屆學(xué)生四五個班近250人，兩屆學(xué)生近500人的PLC相關(guān)課程教學(xué)（注：表1中第1、2門課和第3、4門課分別安排在大二、大三學(xué)習(xí)），在現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)室資源情況下，如何合理安排課程，充分利用資源，非常重要。從上表2可以看出，由于實(shí)訓(xùn)課集中兩周時間實(shí)訓(xùn)，在實(shí)訓(xùn)周期間，其它課全部停止，在第1-4周PLC實(shí)訓(xùn)室比較空閑，而第5-10周PLC實(shí)訓(xùn)室特別繁忙，《PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試》與《PLC高級應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)》課程安排并不平衡，會造成PLC實(shí)訓(xùn)室的使用前閑后忙，存在浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。如果實(shí)訓(xùn)課時間安排不進(jìn)行改善，一旦再擴(kuò)大招生，實(shí)訓(xùn)室會存在排不下課的現(xiàn)象（實(shí)際上2014級機(jī)電一體化的《PLC高級應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)》課已經(jīng)存在排到非PLC實(shí)訓(xùn)室上課的現(xiàn)象，這些教室由于沒有PLC實(shí)訓(xùn)設(shè)備，嚴(yán)重影響教學(xué)效果）。所以如何調(diào)整改善課程安排，充分利用現(xiàn)有PLC實(shí)訓(xùn)室資源，也是亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。

（三）在PLC相關(guān)課程尤其是實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)方法上靈活性有待加強(qiáng)

對于高職學(xué)生而然，普遍的現(xiàn)象是理論知識底子薄，基礎(chǔ)不牢，動手能力不強(qiáng)。而PLC相關(guān)課程的教學(xué)又是一個先簡后繁的過程，既要培養(yǎng)學(xué)生具有一定的PLC、變頻器和觸摸屏的理論知識，又要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和自我創(chuàng)造能力，以便學(xué)生將來在企業(yè)具有獨(dú)立解決各類不同PLC實(shí)際問題的能力。在PLC相關(guān)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)上，現(xiàn)在普遍采用的是驗(yàn)證教學(xué)法，即教師提供一份現(xiàn)成實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，上面有PLC、變頻器、觸摸屏的輸入輸出接口分配，接線方法，有PLC程序、變頻器參數(shù)設(shè)定方法、觸摸屏組態(tài)程序，學(xué)生只要按照實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書提供的樣本輸入程序，設(shè)定參數(shù)，接線運(yùn)轉(zhuǎn)，驗(yàn)證結(jié)果正確就算完成實(shí)訓(xùn)。這樣的實(shí)訓(xùn)課教學(xué)培養(yǎng)出來的學(xué)生，缺乏獨(dú)立思考及動手能力，缺乏創(chuàng)造性思維，缺乏解決實(shí)際問題的能力，不能很好地適應(yīng)將來面臨的實(shí)際工作要求。為了改善PLC相關(guān)實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造能力，提高解決實(shí)際問題的能力，有必要改進(jìn)教學(xué)方法。

二、可編程控制器（PLC）相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)的改進(jìn)方法

針對以上指出的可編程控制器（PLC）相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)中存在的一些問題，提出以下解決方法。

（一）分散實(shí)習(xí)

關(guān)于以上提到的PLC相關(guān)理論課與實(shí)訓(xùn)課不能很好地銜接和PLC實(shí)訓(xùn)室資源不能有效利用的兩方面問題，建議采用分散實(shí)訓(xùn)的方法，即將兩周的集中實(shí)訓(xùn)課改為以4節(jié)課為一個教學(xué)單元，在整個學(xué)期教學(xué)中均勻分布安排。具體見表3。

在排課時可以兼顧理論課教學(xué)進(jìn)度來安排實(shí)訓(xùn)課，這樣既可以靈活合理地解決理論課與實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)進(jìn)度銜接問題，又能解決PLC實(shí)訓(xùn)室資源緊張問題，同時這樣拉開實(shí)訓(xùn)課的整個教學(xué)進(jìn)程后，老師可以在完成一個實(shí)訓(xùn)課題后，預(yù)先布置下一個實(shí)訓(xùn)題目，讓學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)理論知識，做好下一個實(shí)訓(xùn)課題的前期準(zhǔn)備工作，以便更好地完成下一個實(shí)訓(xùn)課題，這樣的實(shí)訓(xùn)課安排大幅提高了實(shí)訓(xùn)室資源的利用效率，更為重要的是實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)效果也會大幅提升。

（二）改進(jìn)教學(xué)方法

在PLC相關(guān)實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)方法方面，要根據(jù)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)的不同階段，適當(dāng)、靈活地采用不同的教學(xué)方法，具體來講可以采用以下方法。