PLC应用技术综合实训教学模式改革与实践
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摘 要 PLC应用技术综合实训作为电气相关专业的一门核心实训课程，具有很强的实践性。为了满足当代对PLC人才培养的需要，本文针对实际的教学状况，分析课程的教学改革背景，通过构建新的教学模式及改革方法，打造以学生为中心的立体化教学体系，完善考核机制，着重培养学生的创新精神及设计能力，取得良好效果。
关键词 PLC 教学模式 立体化
中图分类号：G712 文献标识码：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
（School 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
随着PLC应用越来越广泛，行业对PLC人才的要求也越来越高，学生唯有掌握扎实的PLC技术才能在今后的工作中快速发展。如何利用现有的实训教学条件，通过教学模式改革与实践，提高学生分析与解决工程实际问题的能力，培养满足市场需求的创新型专业技能人才，已成为实训教学领域关注与重视的问题。为此，本文探索PLC应用技术实训课程中教学方式、方法的改革思路，构建与当下科技发展、教育体系改革相适应的新教学方案，具有极其重要的意义。
1 实训教学改革背景分析
高等院校工程教育的基本任务是使学生接受系统的理工学科的理论知识、基本技能的学习和训练，使其在完成学业时初步具备成为工程师的基本素质和条件。[1]PLC应用技术综合实训课程就是要培养学生掌握PLC技术的基本知识和基本操作技能，充分理解PLC应用系统的分析、设计、装调、维护等过程，使学生具备一定的职业素质，学会用工业自动化的角度分析问题，更好地适应今后的工作需要，实现人生的可持续发展。
对于实训课程而言，存在多种不同的授课方法：通过案例分析，将启发式教学与任务驱动法结合是大多数教师的首选方法；项目式教学法将实训课程涉及到的相关知识转化为多个教学任务点，学生参与其中，体现了以学生为主体的教学理念。但随着近年来生源的变化、新技术的快速发展、设备的不断更新，以及信息化教学手段的运用，需更深一步地探索如何开展PLC应用技术综合实训课程的教改工作。[2]
2 硬件条件建设
为了满足本课程日益增长的教改要求，让实训课程更贴近企业实践，2017年，我校与无锡信捷股份有限公司共同研制了PLC综合实训平台。该平台以信捷公司的XC系列PLC为核心控制器，主要由恒压供水实训装置、恒温控制系统、三轴运动控制实验平台组成。该平台的设计采用工程化思想，通过机架、线槽将PLC控制器、传感器以及各种电气设备进行固定、连接，帮助学生快速理解系统组成、运行原理；所有I/O端子全部引出，方便供学生进行创新设计。此外，该平台还引进了贴合工厂应用实际的视觉实训平台，切实提升学生运用PLC技术的能力。
作為可灵活运用软、硬件的实训平台，该平台加深学生对教学内容的深入认知，不仅提高了教学质量，也迎合了市场创新型人才的需求。
3 教学模式改革
基于信捷的PLC实训平台的特点：（1）采用模块化结构设计，易于理解不同控制功能下实训项目的差异，可以使实训内容由浅入深、由易到难；（2）实训平台可重构，所有的硬件和软件都对学生开放，学生在掌握基本的使用方法后可以自行构建全新的系统；（3）实训平台的各部件均采用工业配置，实训项目也尽可能接近工业实际，缩短学校与企业的距离；（4）实训平台不仅可以用于课程教学，还可以为大学生创新、教师进行技术研究提供支撑；基于上述特点，该平台能够改变传统的以验证为主的实验教学方法，提供一个动手操作、创新设计的环境。
3.1 合理增加设计性实验内容
在以往传统的PLC实训课程教学中，实训内容基本都是从熟悉实训平台和软件的使用、练习基本指令开始，随后再做几个综合性的验证实验，学生按照教师给定的程序及硬件接线，进行验证实验，最后再完成相应的实验报告，作为课程完成的总结。[3]但是该教学方法只是让学生对PLC程序设计有初步了解，并不能深入掌握PLC编程方法，更谈不上灵活运用。因此，合理增设设计性实验内容有利于发挥实验教学在整个课程中的作用，进而提高学生的设计能力。[4] 在制定实验内容时可选择一些典型的验证性实验作为基础，在此之上，可适当增加设计性的内容。例如：对于模拟量模块的应用，在恒压供水基础性实验完成之后，教师可让学生利用同样的模拟量模块自行设计恒温控制系统，利用现有硬件平台资源，学生可独立设计并完成恒温控制系统的设计。这样既能鼓励学生进行不同的创新设计，同时也将所学理论与实践充分相结合，极大地调动了学习的积极性。
3.2 系统培养学生的程序设计能力
PLC应用技术综合实训是学生在系统地学习了PLC相关课程后，通过实践加深对理论知识的理解，并进一步提高编程能力和应用能力的途径。只有充分利用实训进行编程练习，经过不断地思考、练习才能提高程序设计能力，真正掌握PLC应用技术。
为了提高学生对编程的积极性，结合当下学生的编程能力，在经历基本指令练习后，可采用填空法进行程序改编。将稍大的程序根据功能进行不同模块拆分，给出部分程序，让学生根据自己的理解及思路进行填空式补充程序，并观察运行结果，通过监控运行中出现的问题，不断修改程序，最终完成设计要求。在不断修改的过程中，通过适时地整理、分析、总结编程方法，提高学生的编程能力。
4 教学实践
4.1 “教、学、做”一体化
实训课程的内容不再以知识体系为序，而是以来源于生活、生产实际的真实应用项目为教学载体，将理论知识、使用方法、工作原理、编程思路融合到项目的实现进程中，以学生发展为本，能力培养为重，锻炼学生解决实际问题的能力。例如，在讲述恒温控制系统的硬件组成时，结合实物讲解PLC输入输出模块、Pt100电阻的输出方式，分析如何将PLC控制器与模拟量模块连接；在验证温度读取情况时，可以提醒学生通过软件寄存器查看数值的方式进行局部排查，引导学生探究问题的同时避免浪费大量时间和经历，激发学生的求知欲。
4.2 优化考核方式
整个实训课程以学生实践为主，满分100分，包括以下部分：课堂表现占40%，实训报告占30%，结束考核占30%。其中，课堂表现部分教师每次课根据学生完成情况进行评分，课程结束后算出平均分；结束考核采取题库随机抽取的方式进行个性化考核，题库来源于平时上课做过的实训内容并稍加变通。这种考核方式能更客观、更全面地考核学生，促进学生全面掌握PLC技术。
5 结束语
利用信捷PLC实训平台进行PLC应用技术综合实训，将理论与实践紧密结合，通过教学模式改革，提高学生的学习兴趣。注重平时课堂的考核方式更利于学生利用好上课时间，更好的掌握PLC技术，获得良好的教学效果。
通过对本课程教学模式及考核方式的改革，使我们深刻认识到教学改革的重要性。高等院校不断推进教学改革有利于實施因材施教，对加速人才培养有重要意义，同时也对我国经济社会发展具有深远的影响。
参考文献
[1] 郭孝玉，刘健，李增禄，李树生.基于成果导向的地方应用型本科院校遥感课程教学改革实践[J].高教学刊，2018（11）：140-142，145.
[2] 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（21）：124-126.
[3] 王越男，张艳丽，田思庆.PLC课程实践教学环节的改革与实践[J].常州信息职业技术学院学报，2013.12（02）：49-51，70.
[4] 周照君，李秀莲.PLC原理及综合实训课程一体化教学建设与实践[J].职业，2018（29）：91-92.
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