PLC應用技術綜合實訓教學模式改革與實踐
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摘 要 PLC應用技術綜合實訓作為電氣相關專業的一門核心實訓課程，具有很強的實踐性。為了滿足當代對PLC人才培養的需要，本文針對實際的教學狀況，分析課程的教學改革背景，通過構建新的教學模式及改革方法，打造以學生為中心的立體化教學體系，完善考核機制，著重培養學生的創新精神及設計能力，取得良好效果。
關鍵詞 PLC 教學模式 立體化
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.06.025
Reform and Practice of Comprehensive Practice
Teaching Model of PLC Application Technology
WANG Jiao， QIU Yuequan
?。⊿chool of Electrical and Automotive Engineering， Yangzhou Polytechnic College， Yangzhou， Jiangsu 225009）
Abstract The comprehensive training of PLC application technology is a core training course of electrical related specialty， which has strong practicality. In order to meet the requirement of talent cultivation in the contemporary era， through the analysis of the teaching mode and reform methods of this course， a three-dimensional teaching system is constructed， based on the student-centered， aiming at cultivating students' innovative spirit and design ability， and achieving good effects.
Keywords PLC； teaching model； three-dimensional
0 引言
隨著PLC應用越來越廣泛，行業對PLC人才的要求也越來越高，學生唯有掌握扎實的PLC技術才能在今后的工作中快速發展。如何利用現有的實訓教學條件，通過教學模式改革與實踐，提高學生分析與解決工程實際問題的能力，培養滿足市場需求的創新型專業技能人才，已成為實訓教學領域關注與重視的問題。為此，本文探索PLC應用技術實訓課程中教學方式、方法的改革思路，構建與當下科技發展、教育體系改革相適應的新教學方案，具有極其重要的意義。
1 實訓教學改革背景分析
高等院校工程教育的基本任務是使學生接受系統的理工學科的理論知識、基本技能的學習和訓練，使其在完成學業時初步具備成為工程師的基本素質和條件。[1]PLC應用技術綜合實訓課程就是要培養學生掌握PLC技術的基本知識和基本操作技能，充分理解PLC應用系統的分析、設計、裝調、維護等過程，使學生具備一定的職業素質，學會用工業自動化的角度分析問題，更好地適應今后的工作需要，實現人生的可持續發展。
對于實訓課程而言，存在多種不同的授課方法：通過案例分析，將啟發式教學與任務驅動法結合是大多數教師的首選方法；項目式教學法將實訓課程涉及到的相關知識轉化為多個教學任務點，學生參與其中，體現了以學生為主體的教學理念。但隨著近年來生源的變化、新技術的快速發展、設備的不斷更新，以及信息化教學手段的運用，需更深一步地探索如何開展PLC應用技術綜合實訓課程的教改工作。[2]
2 硬件條件建設
為了滿足本課程日益增長的教改要求，讓實訓課程更貼近企業實踐，2017年，我校與無錫信捷股份有限公司共同研制了PLC綜合實訓平臺。該平臺以信捷公司的XC系列PLC為核心控制器，主要由恒壓供水實訓裝置、恒溫控制系統、三軸運動控制實驗平臺組成。該平臺的設計采用工程化思想，通過機架、線槽將PLC控制器、傳感器以及各種電氣設備進行固定、連接，幫助學生快速理解系統組成、運行原理；所有I/O端子全部引出，方便供學生進行創新設計。此外，該平臺還引進了貼合工廠應用實際的視覺實訓平臺，切實提升學生運用PLC技術的能力。
作為可靈活運用軟、硬件的實訓平臺，該平臺加深學生對教學內容的深入認知，不僅提高了教學質量，也迎合了市場創新型人才的需求。
3 教學模式改革
基于信捷的PLC實訓平臺的特點：（1）采用模塊化結構設計，易于理解不同控制功能下實訓項目的差異，可以使實訓內容由淺入深、由易到難；（2）實訓平臺可重構，所有的硬件和軟件都對學生開放，學生在掌握基本的使用方法后可以自行構建全新的系統；（3）實訓平臺的各部件均采用工業配置，實訓項目也盡可能接近工業實際，縮短學校與企業的距離；（4）實訓平臺不僅可以用于課程教學，還可以為大學生創新、教師進行技術研究提供支撐；基于上述特點，該平臺能夠改變傳統的以驗證為主的實驗教學方法，提供一個動手操作、創新設計的環境。
3.1 合理增加設計性實驗內容
在以往傳統的PLC實訓課程教學中，實訓內容基本都是從熟悉實訓平臺和軟件的使用、練習基本指令開始，隨后再做幾個綜合性的驗證實驗，學生按照教師給定的程序及硬件接線，進行驗證實驗，最后再完成相應的實驗報告，作為課程完成的總結。[3]但是該教學方法只是讓學生對PLC程序設計有初步了解，并不能深入掌握PLC編程方法，更談不上靈活運用。因此，合理增設設計性實驗內容有利于發揮實驗教學在整個課程中的作用，進而提高學生的設計能力。[4] 在制定實驗內容時可選擇一些典型的驗證性實驗作為基礎，在此之上，可適當增加設計性的內容。例如：對于模擬量模塊的應用，在恒壓供水基礎性實驗完成之后，教師可讓學生利用同樣的模擬量模塊自行設計恒溫控制系統，利用現有硬件平臺資源，學生可獨立設計并完成恒溫控制系統的設計。這樣既能鼓勵學生進行不同的創新設計，同時也將所學理論與實踐充分相結合，極大地調動了學習的積極性。
3.2 系統培養學生的程序設計能力
PLC應用技術綜合實訓是學生在系統地學習了PLC相關課程后，通過實踐加深對理論知識的理解，并進一步提高編程能力和應用能力的途徑。只有充分利用實訓進行編程練習，經過不斷地思考、練習才能提高程序設計能力，真正掌握PLC應用技術。
為了提高學生對編程的積極性，結合當下學生的編程能力，在經歷基本指令練習后，可采用填空法進行程序改編。將稍大的程序根據功能進行不同模塊拆分，給出部分程序，讓學生根據自己的理解及思路進行填空式補充程序，并觀察運行結果，通過監控運行中出現的問題，不斷修改程序，最終完成設計要求。在不斷修改的過程中，通過適時地整理、分析、總結編程方法，提高學生的編程能力。
4 教學實踐
4.1 “教、學、做”一體化
實訓課程的內容不再以知識體系為序，而是以來源于生活、生產實際的真實應用項目為教學載體，將理論知識、使用方法、工作原理、編程思路融合到項目的實現進程中，以學生發展為本，能力培養為重，鍛煉學生解決實際問題的能力。例如，在講述恒溫控制系統的硬件組成時，結合實物講解PLC輸入輸出模塊、Pt100電阻的輸出方式，分析如何將PLC控制器與模擬量模塊連接；在驗證溫度讀取情況時，可以提醒學生通過軟件寄存器查看數值的方式進行局部排查，引導學生探究問題的同時避免浪費大量時間和經歷，激發學生的求知欲。
4.2 優化考核方式
整個實訓課程以學生實踐為主，滿分100分，包括以下部分：課堂表現占40%，實訓報告占30%，結束考核占30%。其中，課堂表現部分教師每次課根據學生完成情況進行評分，課程結束后算出平均分；結束考核采取題庫隨機抽取的方式進行個性化考核，題庫來源于平時上課做過的實訓內容并稍加變通。這種考核方式能更客觀、更全面地考核學生，促進學生全面掌握PLC技術。
5 結束語
利用信捷PLC實訓平臺進行PLC應用技術綜合實訓，將理論與實踐緊密結合，通過教學模式改革，提高學生的學習興趣。注重平時課堂的考核方式更利于學生利用好上課時間，更好的掌握PLC技術，獲得良好的教學效果。
通過對本課程教學模式及考核方式的改革，使我們深刻認識到教學改革的重要性。高等院校不斷推進教學改革有利于實施因材施教，對加速人才培養有重要意義，同時也對我國經濟社會發展具有深遠的影響。
參考文獻
[1] 郭孝玉，劉健，李增祿，李樹生.基于成果導向的地方應用型本科院校遙感課程教學改革實踐[J].高教學刊，2018（11）：140-142，145.
[2] 王欣.“電氣控制與PLC技術”課程教學模式改革與實踐[J].高教學刊，2018（21）：124-126.
[3] 王越男，張艷麗，田思慶.PLC課程實踐教學環節的改革與實踐[J].常州信息職業技術學院學報，2013.12（02）：49-51，70.
[4] 周照君，李秀蓮.PLC原理及綜合實訓課程一體化教學建設與實踐[J].職業，2018（29）：91-92.
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