高职“PLC技术及应用”教学模式改革

[摘 要]文章以学习知识在课外，内化知识在课堂的教学模式为基础，详细阐述了高职《PLC技术及应用》课程的设计理念、教学内容选取，介绍了基于网络课程下的教学模式的改革，提出了面向学生的多元化考核方式。

[关键词]PLC技术及应用；模块化课程；翻转课堂；考核评价

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.40.173

伴随着新课程改革的实施和信息技术的广泛运用，教学理念的更新已经形成共识，如何运用信息化进行教学模式和学习方式的改革迫在眉睫。而PLC（可编程序控制器）是现代工业企业电气化与自动化的重要装置，在自动化系统集成和技术改造方面具有广阔的前景。而教学内容的选取，教学过程的实施，直接影响教育目的和培养目标，既是培养人才素质、提高教育教学质量的核心环节，又是教育教学改革的重点和难点。为此我们对《PLC技术及应用》课程的教学内容、教学设计及考核方式进行了改革探索。

1 开展以企业真实任务为基础的模块化课程建设

通过对沈阳机床集团、特变电工沈变集团、新松机器人、东芝电梯等一些大型企业就企业用人需求、毕业生人才质量、企业文化等进行认真细致的调研，分析PLC技术应用岗位的人才需求标准，确定本课程所涉及内容在未来工作岗位的应用情况。在建设过程中以学院完善的网络环境作为教学资源库的基础平台。实施教学信息化体现“五化”平台。即：教学内容数字化、教学教材立体化、教学实训虚拟化、教学方法手段信息化、教学环境网络化。

本课程以服务沈阳装备制造类企业的PLC相关岗位能力需求为目标，按照产品制造、设备技术改造、设备维护等相关岗位能力要求，与企业共同开发PLC课程标准。通过基于企业真实工作过程的课程开发设计，如与沈阳机床集团中捷摇臂钻公司电气维修部合作，确定以组合铣床PLC控制任务为切入点，通过企业兼职教师和课程组专任教师共同设计教学内容与环节。课程设计理念如图1所示：

图1 课程设计理念示意图

在与企业的深度合作过程中，与企业共同开发了组合铣床PLC控制、PLC控制的立体车库控制系统、PLC在机器人中的应用、基于PLC在电力监控分布式系统的应用、办公楼电梯控制等五个真实教学任务，在真实任务中将课程知识点按先易后难、循序渐进地贯穿起来。打破以传统教材为主线的教学模式，如在五个教学任务中，了解企业的生产过程、控制工艺、企业文化等方面情况，掌握PLC的结构、基本编程、技术应用等方面知识，具备电气安装及相关辅助设备的施工调试能力，达到对专业新技术、新知识等方面的能力素质要求。五个项目教学内容覆盖了从基本知识到专业技能培养的全过程；在教学培养过程中，学生自身能力也得到了提高；企业真实环境为学生营造了PLC技术职业氛围，为学生可持续发展奠定良好的基础。

2 学习知识在课外，内化知识在课堂的教学模式

在学院信息化建设过程下《PLC技术及应用》于2010年建立了网络课程平台，2014年《PLC技术及应用》网络课程荣获全国信息化大赛网络课程一等奖。本课程充分利用网络课程资源，要求“信息传递”是学生在课前进行的，学生根据教师每次课留的预习知识与问题（以下均以任务三 PLC的电机控制为例，教师在课前将给学生预留问题，如：用继电器如何控制电机单相运行？如果是PLC又如何控制？其输入点、输出点与哪些元器件连接？热继电器如何连接？等相关问题），通过该网络课程提供的各种课件（任务课件中的任务三 PLC的电机控制）、视频（项目任务视频中的PLC电机控制和授课视频中的电机控制视频）、在线互动等资源完成课前预习；而“吸收内化”是在课堂上通过互动来完成的，教师通过网络提前了解学生的学习困难，在课堂上给予有效的辅导，同学之间的相互交流更有助于促进学生知识的吸收内化过程。课后学生通过训练软件（训练软件中的练习1电机控制）、在线测试（能力测试中试卷1、自我测试中的相关题）、在线互动等环节与教师和同学共同讨论研究教学中的相关问题，整个学习过程如图2所示：

这种课外自主学习，自定进度，整理收获，提出问题，课内展示交流，协作探究，科学实验，完成作业，教师巡视，一对一个性化指导的人性化学习模式，让学生按照自己的步骤学习，教师给予学生一对一个性化指导，而网络资源的提供有利于学生根据个人情况完成学习，夯实基础，有利于预防学困生出现。

图2 《PLC技术及应用》学习过程示意图

3 结合课程特点开展多种形式的考核方式

本课程由五个真实的项目组成，在五个项目下又分成了十四个教学任务。本课程的总体考核方式为A（过程考核），而在各教学环节根据任务不同分别采用了A、B、C、D四种考核方式，其中：A为过程考核；B为项目考核；C为实践和作品考核；D为结业测试。本课程中各考核方式具体分配如表1所示：

表1 课程考核方式分配表

考核方式[]考核形式说明[]本课程中考核项目

A过程考核[]主要对学习者的评判侧重于平时学习状态，过程考核分多次、多阶段、多种类的测评，一方面督促学习者持之以恒地学习，另一方面帮助学习者拾遗分散的知识点[]任务一 可编程序控制器的组成、原理及性能指标

任务二 西门子S7-200系列PLC的数据类型、内部元件及基本指令

任务八 PLC顺序控制系统的设计

任务十一 数据运算指令

任务十三 认识通信网络

B项目考核[]通过学生参与课程项目，强调教、学、做结合的学习过程，以小组讨论、项目成果和撰写项目报告等形式开展考核，更多地强调他们的积极参与和思考力[]任务三 PLC的电机控制

任务五 交通灯控制系统的控制；自动配料控制系统的控制

任务六 自动轧钢机控制系统的控制；自动售货机的模拟控制；

任务九 LED数码显示的控制；液体混合控制系统的控制；

任务十 机械手的设计方法

任务十二 办公楼电梯控制

C为实践和作品考核[]渗透学生理论与实践相结合的产物，全面反映学生实践能力，达到高职办学的最佳效果[]任务四 组合铣床PLC控制

任务七 PLC控制的立体车库控制系统

任务十四 柔性制造控制系统

D结业测试[]课程全部讲授结束后还要给学生进行一次综合测试[]本课程中所有的知识点和技能点[BG）F][HT]

平时每个单元的成绩将占总成绩的70%；结业测试所占比重占总成绩的30%。总评成绩计算公式如下：

总评成绩=[SX（]每个任务的成绩×该任务的学时[]总学时（60h）[SX）]×70%+综合测试成绩×30%

随着信息化进程的不断加快，我们应该充分利用网络资源对每一个学生的学习情况进行分析，根据学生反映出来的薄弱知识点，定向推送学习内容和测试题目，改革教学方式，有效提升学习效率。

参考文献：

[1]周冬莉.高职《PLC应用技术》课堂教学改革初探[J].河北能源职业技术学院学报，2012（6）.

[2]黄秋姬，汤光华.基于行动导向的“PLC应用技术”课程教学改革初探[J].中国电力教育，2013（7）.

[3]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013（1）.