電氣控制與PLC課程項目化教學改革

李娜

(中國礦業大學銀川學院，寧夏 銀川 750011)

在院校中，《電氣控制與PLC》是一門專業實踐性很強的課程，特別是在“中國制造2025”的大背景下，對應用型人才的需求缺口非常大。而采用項目化理念最主要的教學核心就是促進理論和實踐以及學習生活的結合，采用項目式教學方法，在一定程度上可以促進學生更多的接觸實踐性的操作，提高學生分析和解決問題的能力，調動學生的學習主動性，在實踐教學中還可以提高動手實踐的能力，更多的鍛煉學生處理問題的能力。這與我院一直推行的3+1培養計劃一脈相承，3+1培養計劃已實施工作已啟動6年，從中我們有很多的經驗需要總結，有很多的內容需要探討、研究、改進和提高。“專注”工程型人才培養的核心靈魂是“創新精神和工程應用意識”的培養，也就是注重實踐環節的培養，這和過去多年來注重理論的培養計劃相差甚大。因此，探索實踐型教學研究和改革的意義重大。

1 電氣控制與PLC課程

（1）電氣控制技術是隨著我國科學技術的不斷發展，在生產工藝上不斷提出新的要求的背景下，從手動控制到自動控制，由簡單控制系統到復雜的控制系統，從有觸電的硬接線控制系統到以計算機為載體中心的控制系統的轉變。

（2）PLC實際就是一種工業電腦，隨著電子技術和計算機技術的不斷發展的驅動下，使得PLC在處理速度與控制的功能上有著很大程度的提高，也促使PLC逐漸發展成為一種新型的工業的自動控制標準裝置。目前隨著電力電子技術、機械制造等技術的發展，PLC在各領域都有新的突破，它的發展為電氣控制帶來了新動力。在國內S7-200LC即將停產，S7-200SMART是西門子公司推出的高性價比小型PLC，是國內廣泛使用的S7-200的更新換代產品。本項目教學改革依托S7-200SMART為硬件背景，精心設定實驗項目。

2 項目化教學改革

（1）所謂項目化教學，就是以實際的工作任務為核心，以科學、合理的行為準則為依據，培養學生的專業職業能力，促進學生的技能與社會發展相適應。

（2）項目化教學的優勢與意義。院校承擔著向社會各行業、各領域培養應用型技術性人才的任務，目前各院校也在進行教學改革。從項目化教學來看，在很多的專業領域都得到了重視，原因如下。

項目化教學能夠使學生的各項技能與社會需求相符合，對于項目化教學中的教學措施都是根據社會的具體需求來制定，傳統的教學方法更多的是以理論知識的學習為著重點，以往的本科教學過多的注重學生理論知識的學習，通常都是以課本為中心來教學，在學習理論知識時，采用傳統的講授法，更多的是老師在課堂講，學生在課下聽的模式，而且在大學期間，對于學生的約束力度不夠以及學生的自我控制力不夠，尤其是對于電氣控制等一些專業實操技術較強的課程，對基礎理論知識的不扎實，在具體的實驗操作上就會導致部分學生學不會、學不深、不想學的問題。采用項目化教學在一定程度上可以彌補傳統教學的不足，即便是對于理論知識的教學，也能夠使學生更多的參與到教學當中來，而且在項目化教學中，應注重與社會需求相結合來誘發學生持久的學習動力，在實驗課上更應該注重實際操作，能為培養高級應用型人才奠定良好的基礎。

3 電氣控制與PLC課程項目化教學改革中的問題

（1）對項目化教學的認識不到位。目前各大高校對教學模式的改革都有不同的見解，其主體都是以學生為中心來開展，但是對于高校教師的教學來講，更多的還是以傳統的教學模式為主：一是因為教學課程時間的安排較多，缺少深入學習和外出學習，以及與教育專家交流的機會。二是因為大部分教師安于現狀，對于外出學習觀摩沒有太大的積極性，從而導致教師對教學模式的不理解或對教學模式的曲解。對于項目化教學來說，主要的原因也是因為教師并不清楚項目化教學的核心要義，在給學生分配任務時，選擇項目的實效性和實踐性不理想，案例沒有針對教學，因此，想要更好地實施項目化教學，不僅要了解它本身的內涵和實施要點，而且還要厘清它的優缺點和與其他教學模式的區別，在教學中才能夠更好的應用。

（2）理論知識無法和社會實踐有效結合。電氣控制與PLC課程在一定程度上對于理論知識實踐的指導作用很重要，所以在課程項目化的教學設計上要注重與實踐的關系。

①電氣控制與PLC課程設計是電氣自動化技術專業的一個重要的實踐性教學環節，通過課程設計達到掌握電氣控制柜的原理設計、安裝工藝圖紙設計的基本方法，并能熟練使用可編程控制器，以實現簡單控制系統的控制要求，熟練進行系統的外圍電路設計、接線、編程、下載、調試等工作。

②基本電氣控制電路、認識Smart200PLC、Smart200 PLC基本指令及程序設計、Smart200 PLC順序控制的設計方法、PLC功能指令及應用等。

4 電氣控制與PLC課程項目化教學方法

（1）精選項目教學。對于電氣控制和PLC課程的精選項目教學：對常用低壓電器的認識與選用，首先要了解低壓電路的基本知識，以及各類熔斷器與接觸器的認識與選用，學會認識和判斷；電氣控制的基本環節，要掌握電氣控制系統圖的識讀，三項異步電動機的啟動控制，以及三項異步電動機的可逆運轉控制等；對于典型的機械設備電氣控制系統，在實施項目教學時，有針對性地設計一些常用PLC工程案例硬件和軟件系統組織教學，例如：四層電梯、交通燈、恒壓供水、污水處理等控制案例的PLC硬件、軟件設計（含PLC梯形圖和上位機系統）；此外，PLC的基礎知識包括PLC的概述、特點及應用，包括軟件和編程語言的設置等。

（2）項目化教學對學生的成績考核方法多元化。在項目實施完成后，教師要根據學生完成案例的過程和結果，對每組學生的最終完成情況進行考核和評估，但是對學生進行考核和評估的前提是，需要對學生的個體情況進行一定的了解，通過學生的基本學習情況，對完成的結果進行評價。其方法要多元化，一成不變的方法不能夠使項目化教學改革達到預想的結果。

①教師可將各小組的作品向其他小組展示，要求項目組長闡述本小組的設計過程、結果及存在問題，其他小組可自由發表意見，然后該小組根據反饋情況進行修改，直至達到目標為止。

②讓學生交1份書面的實施過程計劃，包括項目的總過程及其注意事項，還要注明每個小組的學生在項目的實施過程中主要負責的任務是哪些，教師在進行批注的時候，把每個同學的不足之處或者優點列出來，讓學生了解自己的優點和缺點各在哪里。

5 研究專注工程型人才實踐教學的評價制度和管理方法

有效的實踐教學考核評價制度是實踐效果得到發揮的重要保證。實踐型教學模式的教學考核評價體系尚未建立健全，缺乏制度化的全過程監控。在實踐教學管理方面，校內實踐主要看重的是實驗結果，更多的是實驗結論，而在校外實踐中缺少對過程的監督。為此，設計了一種適應本校項目教學的考核評價新機制，1+X激勵式小組團隊式互助學習模式是我們考核方式的主要特色，具體實現為理論與實踐分值實現1:1的分配，理論分值注重理論知識掌握程度的考查，實踐考核主要注重學習過程的考核，分配1（組長）+X（隊員）激勵式小組參與討論學習，學習過程中記錄晉級人員重新分配學習小組，并結合“傳幫帶”的模式適當提高學習進度，并能帶動后進學生的“學生小老師”的成績（與所帶學生個數有關）。

6 結語

電氣控制與PLC課程的項目化教學改革順應社會時代的發展而產生，對學生的專業技能和處事能力都會有一定程度上的提高，對學生的自主學習能力以及學習參與能力都能夠得到很好的改觀。項目化教學除了對學生的學習和考核評價機制的完善有一定的要求以外，對教師的教學能力也有一定程度的提高，所以在教學的過程中，教師自我能力的提高也十分必要。