基于應用型人才培養的電氣控制與PLC課程教學及實踐研究

王宜雷 賈小偉 胡程磊 董育亮

[摘 ? ?要]電氣控制與PLC課程是許多高職院校開設的電類課程，其專業性、應用性、實踐性極強，是電氣類、機電類專業主要的一門專業課程。隨著工業技術的飛速發展，企業對PLC技能的要求提高，PLC 控制器也在不斷更新換代，控制功能也越發強大，而我國高職院校中原有的電氣控制與PLC課程教學體系已不滿足當今社會對應用型人才的要求。為了使學生的工程實踐能力得到提升，使技能人才培養與崗位需求緊密結合，更好地適應當前社會的發展需要，對基于應用型人才培養的電氣控制與PLC課程教學改革進行具體分析。

[關鍵詞]應用型人才;電氣控制與PLC;課程教學

[中圖分類號]G642 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）03–0–02

[Abstract]Electrical control and PLC courses are electrical courses offered by many higher vocational colleges. They are highly professional， applicable and practical. They are the main professional courses for electrical and electromechanical majors. With the rapid development of industrial technology， enterprises requirements for PLC skills are increasing， and PLC controllers are constantly being updated and their control functions are becoming more powerful. The original electrical control and PLC course teaching system in my countrys higher vocational colleges is no longer Meet the requirements of today's society for applied talents. In order to improve the engineering practice ability of students， closely integrate the training of skilled talents with job requirements， and better adapt to the development needs of the current society， this article analyzes the teaching reform of electrical control and PLC courses based on application-oriented talent training.

[Keywords]applied talent; electrical control and PLC; course teaching

電氣控制與PLC課程內容主要包括電氣控制和可編程控制器，涉及電氣控制技術、電力電子技術、傳感器技術以及計算機技術，綜合性較強。課程的任務是使學生熟悉常用低壓電器，理解并學會繪制基本電氣控制電路，掌握PLC的硬件結構組成、工作原理、軟件指令系統，能利用電氣控制與PLC技術完成各種較復雜生產過程的硬件和軟件設計等。因此，在教學內容的安排上，需要將理論知識與實踐內容有機融合在一起。理論知識的教學應創新傳統教學方式方法，提高學生學習積極性。實踐教學部分要與課程理論知識相互呼應，并結合市場主流PLC控制器進行模擬實驗、實訓，不再使用過時或已淘汰產品，應考慮將“工學結合”理念融入實踐環節，以進一步提升學生的工程實踐能力和應用能力。

1 當前電氣控制與PLC課程教學的不足

大部分高職院校電氣控制與PLC課程仍采用傳統教學方法，不能調動學生學習興趣，造成學生的專業技術能力不夠，阻礙我國應用型人才培養的步伐。當前電氣控制與PLC課程教學的不足主要體現在以下幾個方面。

1.1 教學方式方法陳舊

傳統教學方法主要以PPT作為教學載體，過多的講述了課程的理論知識，教學方法單一，而且忽視了課程實踐內容，或理論沒有聯系實踐，無法激發學生的學習熱情。在授課過程中，學生往往會感到枯燥無味，學習積極性較差。為提升課堂教學效果，教師也會設計課堂活動以增加學生學習興趣，例如提問、討論等，但還是會存在學生上課注意力不集中現象，個別學生甚至上課睡覺、玩手機，課堂教學效果不夠理想。電氣控制與PLC課程是一門更偏向于實踐的課程，在理論知識點講述時，需要創新教學方式方法，采用更加豐富的教學手段授課，改變教師主動講授和學生被動接受知識的模式，同時引用實際工程中的電氣控制與PLC技術案例進行講解，充分調動學生的課堂興趣。

1.2 教材內容陳舊

根據對市面上現有的高職教材調研發現，課程教材內容更新緩慢，其內容多是20世紀末和21世紀初的基礎電氣控制內容，介紹的部分常用低壓電器在市場上已經淘汰。現有的教材PLC部分內容也大多是以西門子S7-200、三菱FX2N等為例，這些PLC雖然在市場上還可以買到，但廠家現早已停產。此外，也缺乏前沿的理論內容，如分布式PLC、軟PLC和虛擬化PLC等概念，新技術和新理念的出現將引領未來工業技術的發展，這些內容都是學生需要了解的。教材內容需要與時俱進，過于陳舊的內容對學生以后的工作崗位實際幫助并不大。

1.3 實踐內容陳舊

在電氣控制與PLC課程實踐環節中，現有的教學方法多是由教師提前準備好實驗器材，給出控制功能或接線圖，學生只需要按要求完成接線，再按照準備好的程序完成操作，最后編寫實驗報告，就算完成了實踐教學環節。而且現有的實驗器材和實踐題目都比較陳舊，實踐題目沒有新穎性，學生可通過手機在網上很容易找到答案，這樣不僅無法鍛煉學生的PLC應用能力，還容易讓學生陷入一種套路，不需要動腦筋就可以解決問題。因此，學生的動手能力和應用能力并沒有得到鍛煉。傳統教學實踐環節多是以實驗室實驗為主，脫離了企業生產實踐，學生難以真正掌握工作崗位所需要的技能。

2 基于應用型人才培養的電氣控制與PLC課程改革研究

2.1 建立新的以學生為主體的教學模式框架

改革創新后的電氣控制與PLC課程教學，打破原有的教學體系，建立新的以學生為主體的教學模式框架，該框架更傾向于教師輔導學生從活動中自己學習，不再是教師主動講授學生被動接受知識。為此，需要對電氣控制與PLC課程體系進行合理優化，從宏觀上把握教學活動整體和各要素之間的關系和功能，教學模式要具備指向性、可操作性、完整性、穩定性以及靈活性。電氣控制與PLC課程教學框架可以分為課程內容與教學目標的設計、教學方法的設計、實踐實驗模塊的設計以及評價與考核標準的設計等。在整個設計過程中，要以學生為主體，明確授課思想，對學生進行有針對性的教學，以激發學生學習興趣，建設更加靈動的課堂，達到更好的教學效果。

2.2 開發活頁式教材

2020年教育部印發的《職業院校教材管理辦法》，明確提出倡導使用新型活頁式、工作手冊式教材并配套開發信息化資源。目前活頁式教材比較符合現代職業教育倡導的“以學生為中心的學生自主學習”的教育模式要求，對培養德技并修的復合型人才有著積極的促進作用。電氣控制與PLC課程作為一門綜合性較強的專業課程，運用活頁式教材，能夠起到“教、學、做、評”合一實施的效果。開發電氣控制與PLC活頁式教材時，要注重校企雙元、數字資源、課程思政、任務式編寫方法及活頁式裝訂這幾個方面。此外在教材內容編排上要與時俱進，適當增加一些新技術和新理念。

2.3 引入翻轉課堂

翻轉課堂是一種新型的教學模式，其優點在于全面提升課堂的互動性。翻轉課堂要求教師的角色要從傳統的講述者轉變成學習的“教練”，讓教師有時間與學生交談，回答學生的問題，對每個學生的學習進行個別指導，做到因材施教。學生的角色更加突出學習的主體性和必要的主動性，學生可以充分利用課余時間進行自學，在課堂上將自學過程中發現的問題及時與教師探討，加深對電氣控制與PLC知識點的理解。翻轉課堂在一定程度上改變了填鴨式傳統教學方法的弊端，能夠讓學生的學習更加靈活、主動，讓學生的參與度更強。

2.4 “工學結合”理念融入實踐環節

“工學結合”教育模式在許多發達國家已經取得了很大的成功，目前國際教育界認為它是學校培養適應社會需求的高素質高技能應用型人才的最佳方式。“工學結合”是一種將學習和工作相結合的教育模式，這里的工作內容要與專業能力相匹配。“工學結合”能夠讓學生將學習到的知識和技能應用到實際崗位中，從而加深對專業知識的理解和掌握，提升實踐應用能力。電氣控制與PLC課程可以在實踐環節中模擬實際工程案例，或通過現場實踐的方式融入“工學結合”理念。模擬實際工程案例，例如自來水廠、泵站和植物工廠等自動控制系統，教師要充當領導角色，負責給學生提出控制目的與功能要求，鼓勵學生分組討論，帶領學生探索知識，分析每組的解決方案，使學生在此過程中發現問題、解決問題，最后通過模擬實驗有效驗證結果。如果企業實習實訓基地條件滿足，可將傳統的實驗室教學轉移到企業生產車間中來，實踐環節按照企業工程項目要求進行，讓學生真實地接觸到工作崗位。考慮到電氣控制與PLC課程的實踐性，利用“工學結合”的理念，把課程實踐環節與企業的生產、項目緊密相連，來幫助學生提前熟悉工作崗位中所需的專業能力與知識，從而提高專業技能水平。

2.5 以賽促學、以賽促教、以賽促改

目前高職類專業技能大賽的作用越來越凸顯，學生通過專業技能大賽，不僅收獲了榮譽，還可以鍛煉實踐動手能力，增強團隊合作意識，增強自信心，磨練意志，提高專業技能水平。從教學改革角度來看，技能大賽引領了整個職業院校的教學改革和技術創新，促進了教學改革和專業建設，把行業先進生產技術引入高校，學生能力得到了提升，得到了社會認可，教師水平也有所提升，同時技能大賽也檢驗了教學質量和教學改革的成果，提高了學校在職業院校中的影響力。因此在電氣控制與PLC課程教學方面，應多鼓勵學生積極參加專業相關的技能大賽。職業院校也應以競賽為抓手，搭建電氣控制與PLC技能方面的競賽平臺，配套必要的資金及合理的懲獎機制，做到校校有比賽、層層有競賽，進而不斷提高學生的專業水平和就業競爭力，培養出更適合企業需求的應用型人才。

3 結語

在當今科學技術發展日新月異的腳步下，應用型人才在市場上的需求越來越大，在專業上對電氣控制與PLC的要求也在提高，這也對高職院校的人才培養提出了新的挑戰。面對傳統教學的不足，電氣控制和PLC課程急需進行教學改革和不斷實踐。為此，教師需不斷學習行業新技術、新理論，創新教學方式方法，開發活頁式教材，引入翻轉課堂，激發學生主動學習興趣。高校也需要加強雙師型教師建設，加強校企合作，開發實習實訓基地，引導“工學結合”理念融入電氣控制與PLC課程的實踐環節，搭建電氣控制與PLC技能競賽平臺，讓學生的學習與企業的生產、項目緊密聯系，努力把學生培養成具備很強實踐能力的應用型人才，為我國職業教育發展做出貢獻。

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