高职PLC课程改革探讨

摘要：可编程逻辑控制器（简称PLC）课程是高职学院机电、电气等专业的主干专业课程，是一门综合电气控制技术、传感器检测技术、计算机控制技术、网络通信技术等多领域、多学科的复合型课程，是学生将来从事相关PLC岗位工作必修的专业技术课程。PLC控制技术在企业生产中是一门相对成熟的技术，在当前国内大中型企业中得到了广泛的应用，随着电气控制技术和计算机技术等的不断发展，PLC得到了前所未有的广泛应用和发展。在这种工业背景下，PLC课程的教学内容、教学方法和考核方式等方面需要时时关注企业人才需求发展而进行自适应调整，因此，改革PLC教学内容、教学方法及考核方式等方面需要与时展保持同步。

关键词：高职；PLC；课程改革

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0205-02

高职课程改革的目标是发现高职课程在教学设计、教学内容、教学方法和考核方式等方面存在的缺点和不足，在教学过程中不断加以改进，探索提高学生对知识和技能的接收与运用等多方面能力的各种途径，从而提升学生在学习和实际工作中的应用能力。下面以高职PLC课程为例进行探索与实践。

一、高职PLC课程现状

目前，PLC课程在高职院校中属于开设专业较多、教学做一体化教学模式执行效果较好的课程，企业对高职PLC技能人才需求也稳步增长。高职PLC课程主要培养学生具有以下三方面能力：具有PLC控制系统主电路和控制电路设计、安装和接线能力；具有PLC控制系统程序设计及调试能力；具有PLC控制系统维护、维修和检查能力。经过PLC课程教师多年教学、企业调研、技术培训和各种技能大赛的经验积累，目前PLC课程教学知识目标、能力目标和素质目标已经较好地满足企业对高职PLC技能人才的需求，但是还有一些方面需要提升，具体包括以下几个方面。

1.教学实验实训设备低端。PLC产品与其他大多数电子产品一样，都具有种类比较繁多、发展比较快速的特点，因此常常导致教学内容针对的产品设备不能及时更新。本着服务地方企业的宗旨，通过调研吉林省地方大型企业，得知PLC在地方企业生产中主要以西门子S7-300系列和西门子S7-400系列为主，西门子S7-200系列已经属于面临淘汰的设备，而高职院校大多采用西门子S7-200低端系列设备，学生学习西门子S7-200系列相关知识后，参加工作还需要再学习西门子比较高端设备的相关知识，因此从设备选择方面对学生就业有一定影响。

2.教学项目选取范围略窄。由于高职院校大多数学生自身学习能力一般，学习态度不够端正，学习PLC技术相对比较困难，所以在PLC项目教学中主要涉及硬件组成、性能指标、可编程软元件指令应用等理论知识。PLC课程大多选择简单项目，一般在教学做一体化教学模式中选择项目主要包括四部分：可编程控制器认知、三相交流电机控制系统的设计与实现、灯光控制系统的设计与实现以及PLC主从通信的实现，一般不涉及步进电机、伺服电机和变频器等方面，学生对PLC的实际应用理解较浅，对学生就业岗位涉及的实际操作环境应用设备较少。

3.教学项目实施平台局限性。在PLC课程教学过程中，需要大量的控制器件，尤其PLC和变频器等器件价格较高，教学资金投入较大，升级和更新换代受限。在教学做一体化中，学生位于主要地位，教师处于引导辅助地位，最重要的“做”环节主要体现在PLC实验实训室进行的讲练结合操作。虽然通过“做”环节提高了学生的编程技巧和动手能力，但是由于实验台台数有限和使用时间限制，在教学中发现大部分学生在课上只能完成验证性内容，无法实现创新能力培养，并且一般高职院校采购一次PLC设备，需要在教学中使用多年，PLC设备很难根据教学的不断发展而进行修改和扩充。

4.教学与技能大赛融合深度不够。通过多年国家和各省举办的高职技能大赛，全国高职学校在教学和技能大赛互相促进方面取得了巨大的成绩。通过PLC技能大赛，教师的专业技能得到了较大的提高，整体教学水平和质量突飞猛进，优秀的学生更是能够在大赛中脱颖而出。但是由于大赛时间紧张和指导教师人员较少等原因，大部分学生接触不到PLC技能大赛相关内容，对技能大赛只有概念认识，而无实际接触学习和能力提高。

5.教学考核范围不全面。在PLC考核中，大部分高职学校采用“过程考核+操作考核或者过程考核+理论操作考核”的考核方式。在教学做一体化教学模式下学生一般执行三步骤：学习理论知识，通过PLC设备完成教学项目从而验证理论知识，课程学习完毕后参加期末考核。但是在教学过程和考核中没有重视学生的自学性和创新性，而这是学生将来从事PLC相关岗位工作必须具备的两方面能力。

二、PLC课程改革措施

PLC课程教师通过多年教学经验和培训学习等方面的沉淀与积累，全面深刻地对高职PLC课程现状进行剖析和反思，上述出现的PLC课程问题可以通过以下几个方面得到解决。

1.教学项目设备升级。通过企业调研，从学校服务主要地方企业需求出发，发现在以往教学中选取的项目载体S7-200属于低端产品，针对使用西门子S7-200PLC进行教学已经不能满足企业的技能人才需求这一问题，故将西门子S7-200PLC升级为西门子S7-300PLC。西门子S7-300PLC属于中低端产品，其优势主要包括具有功能强大的模拟器、有管脚基本不受限制的功能块、点数可以做得多和通讯强大等方面。将教学项目载体升级为西门子S7-300PLC能够使学生掌握比较前沿的PLC技术，较好地实现与企业PLC技术人才需求对接。

2.教学项目选取范围扩大。PLC技术本身具有比较高的理论深度，涉及的知识面广泛，同时以PLC技术为核心又衍生出很多新的控制技术和使用方法，PLC课程项目载体局限于彩灯控制，电机控制等方面已经不能满足企业对PLC技能人才的需求。在机电控制领域，PLC技术有非常广泛的应用，以PLC为核心而设置多门课程，PLC和相关课程在教学内容实施过程中存在一定逻辑和依赖关系，通过研究分析，以学生兴趣为迁移设计科学合理的PLC内容，将教学项目扩展，主要扩展领域包括液压控制、温度控制、机床控制和变频器控制等领域，以实际PLC应用为引导，让学生体会到PLC在机电控制领域中的重要地位。

3.教学平台增加仿真软件。PLC的教学过程主要采用讲练结合的方式，学生在学习理论部分时感到枯燥无趣，梯形图指令不仅多而且需要掌握指令实际应用特点，这些都需要通过反复上机操作让学生验证知识点并加深对理论知识实际应用的理解。由于场地、设备和时间等诸多因素，学生上机操作只是完成验证性实验，操作只有简单插接线和编程，达不到地方企业对PLC岗位人员的综合性技术能力要求。西门子公司推出S7-PLC SIM Simulating Modules仿真软件，该仿真软件在研究设计PLC项目中可以替代西门子硬件PLC，主要包括组态设计、软件编程和系统仿真三部分功能，PLC仿真软件具有不涉及设备维护维修等实际问题，节省教学投入资金，不受PLC硬件设备和场所限制等优点。在没有PLC硬件平台的前提条件下，学生设计好控制程序后，可以直接调用S7-PLCSIM Simulating Modules仿真软件来验证系统功能，并且能创新设计新功能，充分锻炼了学生的动手能力和创新能力。

4.开展PLC第二课堂活动。为了能够让更多的学生参与到技能大赛中来，满足大部分学生通过技能大赛平台提高自身技能的愿望，PLC课程团队开展了第二课堂活动，学生可以根据自身学习情况自愿申请参加PLC第二课堂，教师将技能大赛任务点拆分重组，按照由浅到深的认知规律设计多个项目内容，参加第二课堂活动的大部分学生PLC综合设计能力得到较大的提高。通过以技能大赛为平台的第二课堂活动实现了“在学中做，在做中学”的良好教学效果，培养了多批理论知识掌握扎实、综合素质过硬、自学能力和创新能力较强的学生，更好地与地方企业技能人才需求相对接，增加学生学习兴趣，提高学生创新能力。

5.考核增加预习部分和创新部分考核。在过程考核中，在原有的考核基础上，将预习内容填充到实验实训指导书中，预习内容以填空、绘图、连线和判断等简单形式给出以激发学生学习兴趣，并进行打分考核，让学生重视预习部分，将预习内容问题和教学内容相结合，形成一种较好的带着问题投入到教学做三个环节中的状态，让学生通过课上教师引导讲解和动手操作解决在预习中遇到的难题，极大地调动学生学习积极性。创新内容设计即与教学内容相联系，又与企业实际生产情况相结合，让学生能较好地理解PLC指令在实际生产中的应用。同时在操作考核部分，将创新内容增加到操作考核中，学生在完成必考内容后，可以选择性进行创新内容考核，提高学生综合PLC编程能力，为将来从事PLC相关岗位工作打下良好的坚实基础。

三、结束语

在高职PLC课程教学改革实施过程中，及时升级教学实验实训设备和专业仿真软件，与企业发展同步精选课程的教学项目及教学内容，遵循学生能力培养的认知规律，采用不断改革的教学做一体化等教学方法，实践环节强调基于实验台和仿真软件相结合的开放式设计，积极开展以技能大赛为平台的第二课堂活动，考核部分增加预习考核部分和创新考核部分。这一系列的教学实践与教学改革取得了良好的效果，培养出以PLC为主要技能的高职综合技能型人才，得到了地方企业和社会的认可，较好的体现了PLC课程在高职教育中的带动性和重要性。

参考文献：

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