西門子PLC 課程教學(xué)的革新探索

馬小榮 王進(jìn) 賀琴 神木職業(yè)技術(shù)學(xué)院

隨著我國工業(yè)發(fā)展進(jìn)入“中國制造2025”，需要一大批熟練掌握西門子PLC 先進(jìn)技術(shù)的人才作為推進(jìn)工業(yè)企業(yè)發(fā)展的重要動力。在此背景下，職業(yè)院校積極推進(jìn)西門子PLC 課程體系，將該課程作為多個(gè)專業(yè)的核心課程，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、接線、調(diào)試、維護(hù)、檢修方面的能力，使學(xué)生在畢業(yè)后能夠順利從事相關(guān)崗位工作，從而實(shí)現(xiàn)職業(yè)院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

1 西門子PLC 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容局限

PLC 課程教材內(nèi)容主要涉及硬件組成、性能指標(biāo)、可編程元件指令等方面，在課程教學(xué)中，教師一般會選擇簡單的內(nèi)容進(jìn)行講解，如可編程控制器、燈光控制系統(tǒng)、三相交流電機(jī)控制等內(nèi)容，而沒有針對伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、變頻器等內(nèi)容進(jìn)行深入講解，易導(dǎo)致學(xué)生理論知識不扎實(shí)、不完整的情況。此外，在教學(xué)過程中，教師只根據(jù)教材進(jìn)行講授，而沒有結(jié)合西門子PLC 的實(shí)際應(yīng)用增加教學(xué)案例或拓展授課內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生知識面過于狹窄。

1.2 教學(xué)形式守舊

當(dāng)前，大部分院校的西門子PLC 課程教學(xué)以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔，只將少部分課時(shí)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過程中，由于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，更新速度較慢，所以很難為全部學(xué)生提供充足的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)機(jī)會，不利于學(xué)生技術(shù)技能培養(yǎng)，未能深入落實(shí)教學(xué)做一體化模式。此外，在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程中，教師安排的教學(xué)項(xiàng)目以驗(yàn)證性內(nèi)容為主，弱化了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力中的作用。

1.3 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備陳舊

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC 產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也隨之加快，但是大部分學(xué)校自動化系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室仍然采用以前的PLC 設(shè)備，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室設(shè)備與實(shí)際生產(chǎn)需要相脫節(jié)。如，西門子S7-200PLC 已經(jīng)退出市場，大部分企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中使用西門子S7-300 系列和S7-400 系列的產(chǎn)品，而是一些學(xué)校仍然采用西門子S7-200 系列開展實(shí)踐教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生難以掌握中高端PLC 設(shè)備的相關(guān)知識與技能，無法在畢業(yè)后盡快適應(yīng)崗位工作。

1.4 教學(xué)考核評價(jià)不完善

在西門子PLC 課程教學(xué)考核中，學(xué)校一般采用過程考核、操作考核、理論考試相結(jié)合的方式。在學(xué)生學(xué)習(xí)完理論知識之后，安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，并在所有教學(xué)內(nèi)容結(jié)束之后安排期末考核。在期末考核中，學(xué)校將理論考試作為重點(diǎn)，使得筆試成績所占比重較高，忽視了學(xué)生創(chuàng)新能力、自學(xué)能力以及職業(yè)技能考核，難以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出全面評價(jià)。

2 西門子PLC 課程教學(xué)的革新策略

2.1 更新教學(xué)內(nèi)容

學(xué)校要深入到市場和企業(yè)中開展調(diào)研工作，了解企業(yè)使用西門子PLC 產(chǎn)品的情況，根據(jù)企業(yè)對技能型人才的需求，對西門子PLC課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新，以保證教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。學(xué)校可將西門子S7-200 系列PLC 的教學(xué)內(nèi)容升級為西門子S7-300 系列PLC，讓學(xué)生掌握關(guān)于PLC 中低端產(chǎn)品的知識與操作技術(shù)。同時(shí)，學(xué)校也可以自編PLC 教材，在教材中增加實(shí)例講解，建立起理論與實(shí)踐之間的聯(lián)系。此外，西門子PLC 課程教學(xué)還要拓展教學(xué)內(nèi)容，使其涵蓋液壓控制、機(jī)床控制、溫度控制、變頻器控制等方面，使學(xué)生掌握更多西門子PLC 知識。

2.2 增加PLC 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)

西門子PLC 課程應(yīng)結(jié)合實(shí)際的電氣自動化生產(chǎn)需要進(jìn)行設(shè)置，強(qiáng)化該門課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的聯(lián)系，構(gòu)建起教學(xué)做一體化的教學(xué)模式，既要讓學(xué)生掌握可編程控制器技術(shù)的基本知識和技能，又要具備可編程控制其技術(shù)的應(yīng)用能力，完成控制系統(tǒng)電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、檢修、運(yùn)維等操作，不斷提高高職院校學(xué)生的職業(yè)技能水平。西門子PLC 課程要增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占學(xué)時(shí)的比重，圍繞課程內(nèi)容設(shè)計(jì)安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，為學(xué)生提出更多用實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證理論知識的機(jī)會，幫助學(xué)生扎實(shí)掌握操作技能。除了校內(nèi)開展實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)之外，學(xué)校還要鼓勵學(xué)生積極參加校外技能大賽，開辟PLC 第二課堂。教師可將技能大賽的任務(wù)進(jìn)行分解，設(shè)計(jì)成多個(gè)小項(xiàng)目，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。通過構(gòu)建起以技能大賽為主導(dǎo)的第二課堂，有助于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和職能技能，拓展學(xué)生知識視野。有條件的學(xué)校還可以組建參賽小組，分派專業(yè)教師進(jìn)行指導(dǎo)，讓參賽小組代表學(xué)校在比賽中取得優(yōu)異成績。

2.3 引入PLC 仿真軟件

學(xué)校要重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)室中西門子PLC 設(shè)備，為學(xué)生提供充足的上機(jī)操作機(jī)會，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，提高對知識的實(shí)踐應(yīng)用能力。為了降低實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入，學(xué)?？稍诮虒W(xué)平臺增加S7-PLC SIM Simulating Modules 仿真軟件，該軟件可模擬西門子PLC 硬件功能，能夠滿足學(xué)生利用仿真軟件進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)、軟件編程的實(shí)驗(yàn)需求。同時(shí)，該仿真軟件不受場地和硬件設(shè)備的限制，學(xué)生可借助軟件直接驗(yàn)證設(shè)計(jì)好的控制程序，能夠?yàn)閷W(xué)生提供更多的實(shí)踐操作機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐應(yīng)用能力。

2.4 改進(jìn)教學(xué)評價(jià)體系

學(xué)校要推進(jìn)西門子課程教學(xué)評價(jià)改革，構(gòu)建起集過程性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)于一體的評價(jià)體系，形成對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的全面評價(jià)。在教學(xué)評價(jià)體系中，要增加創(chuàng)新部分考核，教師要設(shè)計(jì)有關(guān)創(chuàng)新內(nèi)容的西門子PLC 考核項(xiàng)目，使考核項(xiàng)目與實(shí)際生產(chǎn)情況相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生深入理解PLC 課程知識與技能在操作中的應(yīng)用。此外，在課堂教學(xué)評價(jià)中，應(yīng)將學(xué)生在平時(shí)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的表現(xiàn)進(jìn)行打分，將其作為總成績的一部分，引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的提升。

3 結(jié)論

總而言之，西門子PLC 課程教學(xué)要構(gòu)建起教學(xué)做一體化的教學(xué)模式，強(qiáng)化理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的聯(lián)系，不斷積累學(xué)生的知識和技能。學(xué)校要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需要，對西門子PLC 課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展和更新，增加實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課時(shí)比重，改進(jìn)課程教學(xué)評價(jià)體系，從而為學(xué)校培養(yǎng)出一大批技能型人才創(chuàng)建良好的教育教學(xué)環(huán)境。