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PLC应用技术课程教学实操一体化改革

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  【摘 要】《PLC应用技术》课程是自动化类专业本科教学中实践性非常强的一门专业选修课,包含“电气控制”与“PLC应用技术”两部分内容,传统的教学模式侧重理论教学,理论学时占主导地位,实验以验证性实验为主、内容侧重编程指令的熟悉等情况,造成学生在工作中很难将理论知识应用到实践中。为了改善PLC课程理论与实验教学效果,本文从理论教学模式、实验教学内容设置、考核机制等方面进行改革探索。课程改革后,学生对PLC理论知识的理解和实操技能都得到了明显提升。
  PLC应用技术课程是自动化类专业核心课程,以往的教学忽视了学生自主学习、专业能力提升等方面的培养[1],具体体现以下几点:(1)教学方法单一。采用面授方式授课,以教师为主导,学生很难理解抽象的概念和设计方法,技能水平的提高更无从谈起[2]。(2)学时不足。理论课压缩到32学时,仅能介绍PLC的基本功能,涉及实际工业应用的内容远远不够[3-4]。(3)考核方法缺乏科学性,采用闭卷形式考试,,学生不注重PLC应用技能的培养,寄希望于期末对知识点突击复习,没有达到学习的真正目的。
  本文以西门子S7-200smart作为教学对象,主要从课程教学内容、教学模式和考核方式三方面进行改革,培养学生实操能力,注重理论联系实际,激发学生的学习兴趣。
  (一)教学内容改革
  通过分析自动化行业及相关岗位需求[5],2016-2021年我校每两年对本课程教学内容进行修订。当前PLC应用技术课程理论授课为32课时。理论学时虽然不足,但基本指令是必修内容,故在理论教学改革过程中,结合自动化企业发展需求,对基本指令教学方式做尝试性改革,从项目背景引入教学内容,激发学生兴趣,即弱化单个低压电器的学习,突出典型电气控制回路的分析与绘制;强化PLC硬件结构与工作原理,树立科学的编程思维[6],重点授课内容及课时安排如表1所示。
  (二)教学模式改革
  采用线上线下混合式教学模式。线上教学设置教学视频、测试、答疑等环节。教师利用学习通补充PLC与变频器、PLC与触摸屏相关组网教学视频内容。通过后台数据及学生反馈,93% 的学生反映学习通平台使用效果较好,通过网络平台预习、复习视频更深入全面地理解PLC理论并且有效提升使用技能。线下教学模式改革,突出重点内容,将传统的以讲为主的课堂转变为边讲边实操的互动式课堂,强化以学生为中心的兴趣启发式教学模式,。在保障基本教学任务的基础上,课堂环节加入思政元素,引导学生参与教师科研项目等内容,培养了学生主动思考和积极动手能力。这样原先在教室理论教学觉得抽象难理解的知识就可以较形象化的被接受了,提高教学效果。
  (三)考核方法改革
  对于专业技能培养较强的课程采用闭卷考试方式,一定程度上会错误引导学生轻过程、重考试,导致学生并不会重视专业技能实操能力的提升。本课程将加大实践环节考核比重,将锻炼学生实践能力贯穿整个教学过程,考核成绩由三部分组成:平时课堂表现和出勤占10%、网络教学参与度占10%、期末综合设计成绩占60%、全过程实验操作考核占20%。内容从I/O地址分配、接线、程序载入、联机调试等多层次展开,并提交课程设计报告。该考核方式能够更加客观全面的考察学生对PLC理论知识及运用技能。
  (四)结语
  通过对《PLC原理及应用》这门课程的教学改革,学生PLC专业技能得到明显提升。首先,采用教学实操一体化授课模式,学生学习积极性和主动性被充分调动,网络教学平台的使用拓宽学生对知识的理解和知识面;其次,采用过程化考核,加大实践环节的训练,有效提高了学生动手操作能力和实际工程应用能力。通过对本课程教学内容、教学模式、实践性教学环节的改革,学生对知识与技能培养有了质的提高,较好地与地方企业需求相匹配。
  参考文献:
  [1]王欣. “电气控制与PLC技术”课程教学模式改革与实践[J]. 高教学刊,2018,93(21):124-126.
  [2]李艳萍,赵晓宇. 面向应用技术型高校的PLC原理及应用课程教学改革与实践[J]. 教育现代化,2019,6(61):56-57.
  [3]杜云,王烨,郝崇清. 面向“應用技术”的PLC课程教学改革与实践[J]. 高教学刊,2018,80(8):144-145,148.
  [4]佘振军. 高职院校电气控制与PLC技术课程教学改革的思考[J]. 轻工科技,2016,32(9):170-171
  [5]王晓磊,李晓丹,赵英,等. 应用型人才培养的PLC课程教学改革研究与实践[J]. 辽宁工业大学学报(社会科学版),2019,21(3):127-129,133.
  [6]王丹. 基于工程思维的电气控制与PLC技术课程改革与实践[J]. 中国现代教育装备,2019,315(11):62-65.
  作者简介:
  晏永,(1987-),副教授,博士研究生,吉林省梅河口人,研究方向:振动检测与控制。
  (作者单位:宁夏师范学院物理与电子信息工程学院)

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