《工廠電氣控制與PLC》課程教學改革與實踐

【摘要】為提高《工廠電氣控制與PLC》課程的教學效果，在總結多位教學名師及作者多年的教學經驗基礎上，對《工廠電氣控制與PLC》課程進行了一系列課堂教學與實踐相結合的改革，總結三年以來的教學改革成果，在提高學生專業學習方法、學生的學習熱情、學生的實際動手能力、教師的教學方法上取得了非常大的成效，學生的專業素養得到了很大的提高，為其他課程改革和自動化專業學生的綜合能力培養探索出一些卓有成效的方法。

【關鍵詞】工廠電氣控制 PLC 教學改革 綜合能力

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）46-0240-02

引言

《工廠電氣控制與PLC》是自動化專業（尤其是工業電氣自動化方向）的一門實踐性較強的專業課。該課程以微機原理為基礎，綜合了計算機技術、電器控制技術、自動控制原理和通訊技術等多門專業課。本課程的學習對全面掌握現代化企業生產設備的控制技術起到了很重要的作用。隨著現代電力電子，計算機網絡通訊技術的發展，自動化技術在實際生產中占有越來越重要的地位，因此《工廠電氣控制與PLC》這門專業課程的發展必須經歷不斷的改革實踐才能更好的適應現代生產的需求。

1.課程改革的必要性

當前，我國經濟發展進入新常態，人民群眾對優質教育的期待越來越高，教育必須把提高質量作為發展的生命線，堅持以人為本，回歸常識、回歸本分、回歸初心、回歸夢想，深化人才培養模式改革，推進教育治理體系和治理能力現代化，努力提供公平、優質、高效的教育?？v觀如今國內院校，本科教育整體管理較松、學習要求較低、淘汰率更低的寬松環境，使得一些學生迷失了方向。正視時代問題，發現教育短板，要圍繞學生刻苦讀書來辦教育，針對被人詬病的育人目標倒掛現象，改變考試評價方式，對大學生合理“增負”，提升其學業挑戰度，激發其學習動力和專業志趣，改變輕輕松松就能畢業的情況，引導學生求真學問、練真本領。

本科教育的目標是培養較扎實的掌握學科的基礎理論，專門知識和基本技能，并具有從事科學研究工作或擔負專門技術工作初步能力的高級人才。要求學生具備合理的知識結構，掌握科學工作的一般方法，能正確判斷和解決實際問題，具備終生學習的能力和習慣，能適應和勝任多變的職業領域，同時要注意培養學生的科學思維能力、創造能力、創新精神和創業精神。

另外，據畢業生工作情況統計，自動化專業（尤其是工業電氣自動化方向）的大部分學生工作都與PLC控制相關。因此首要任務就是課程改革，改變過去普教課程模式，更好地適應時代發展的需要。

傳統的教學方式是老師教授，學生傾聽，老師講完就下課，隨著時代的變遷，現在的學生早已沒有之前那么自覺，大都表現為學生上課注意力不集中，對理論知識掌握不好，而在實踐操作時對理論知識遺忘率高，不能做到理論聯系實際，使得教學效果大打折扣。

2.課程改革實施方案

針對傳統教學方式的弊端，首先在理論教學內容上進行整合：

（1）工廠電氣控制技術部分， 以基本器件原理和基本控制單元電路為重點， 適當著重講解典型機械設備控制系統分析。

（2）將工廠電氣控制系統的設計與PLC應用系統設計合二為一， 避免重復教學內容， 以提高教學效率。

（3）此外，PLC指令系統除了講授基本指令外， 還需講解如裝載、微分、輸出、定時、計數等指令， 而將算術運算類、移位、高速計數、PID調節、中斷等功能性指令內容留給學生課余自學。

根據“工廠電氣控制與PLC ”課程特點，把該門課程的教學內容分為8 個模塊，每個模塊的教學內容都包括理論知識和實踐技能兩部分，見表2-1。

其次，考核標準和方式上也要改變。為科學、公平、合理地檢查學生的學習效果，充分調動廣大學生的學習積極性，注重考核學生的學習過程，可以參考美國韋恩州立大學的課程考核方法，本次課程大概有四次考試，每個大章節完成都會有一次考核。授課教師根據這些情況，綜合給出成績；課程成績不是給分數，而是按等級A+，A，A-，B+，B， B-，C，D，E給成績，C及以下的學生不能獲得課程學分。要根據學生的基礎，分階段、分層次布置

3.改革后的成果

進一系列的實踐與改革后，無論對學生還是對于老師都有相當好的效果，主要體現在以下幾個方面：

1）學生對課程的性質和地位非常明確了，直觀認識增強，趣味性增強，學習的主動性也就更強了。

2）學生經常預約開放的實驗室，在實驗平臺上運行自己編的程序，不斷修改和優化，最終實現對象的控制，知識獲得感非常好。

3）由于老師的嚴格要求，課程設計環節比以前有質的飛躍，以前是應付，現在是實打實的硬件和軟件設計，沒有運行報告不能過關，學生非常認真刻苦。這樣也有利于區分學生的課程設計成績。

4）改革后對老師有新的要求，老師的緊迫感和責任感更強了，通過良好的教與學的互動，雙方的進步非常明顯。

5）近兩年多位學生做的與PLC相關課題的畢業設計課題獲得校級優秀論文，學生全國電子設計大賽獲多項一等獎和二等獎，挑戰杯和互聯網+比賽也成績喜人。

6）畢業的學生在工作崗位都能獨擋一面，非常受用人單位的好評，自動化專業畢業生的就業率連續三年穩居全校第一名（100%）。

結語

依據教學內容一體化的教學設計，借助教學實驗設備一體化平臺，通過教學組織一體化落實課程教學目標，由教學評價一體化檢驗教學目標和效果。在“工廠電氣控制與PLC ”課程中采用這種教學模式實現理論與實踐教學內容融合、教學平臺融合、教學組織過程融合和課程評價的融合，遞進式設計各模塊實踐教學內容，有利于提高學生知識應用能力和實踐創新能力，培養學生的創新精神和工程意識，對實現應用型本科人才培養目標有較好促進作用。

這種教學改革對學生是有益的，同時對老師的要求更高了，教師備課時要認真鉆研大綱、教材，確定具體可行的教學目標，分清哪些屬于共同目標，哪些屬于提升目標，教師備課必須非常充分，要及時處理各種突發情況，要隨機應變。值得一提的是，學生都有自尊心，教師在立體化教學的同時，應該充分認識到學生的自尊心，以鼓勵為主，而不要放棄能力差的學生，對他們不屑一顧，整個班級形成一個良好的氛圍，才能促進知識的傳授。創造出一種在真正意義上尊重人的主體性、激發學習興趣、便于人與人交際與合作的嶄新的教育觀念和學習模式。

總之，通過這種一體化教學模式在“工廠電氣控制與PLC”課程中的應用，能夠提高學生的崗位實踐能力和綜合應用能力，能夠實現企業對崗位人才需求的無縫對接，能夠讓學生在以后的工作崗位上充滿信心。

參考文獻：

[1]崔興艷.“教學做”一體化教學模式在工廠電氣控制設備課程中的應用[J].哈爾濱石油學院學報，2017（01）：5-6.

[2]肖麗仙.應用型本科人才培養課程教學模式改革研究

——以“電氣控制與PLC技術”課程為例[J].實驗室研究與探索，2018（06）：239-242+292.

作者簡介：

賀勇（1971-），男，碩士，副教授，碩士生導師，長沙理工大學自動化系系主任，信息處理與機器人技術研究所所長，在國家核心刊物發表論文20余篇，其中EI、ISTP等收錄8篇，縱向和橫向項目6項。