高职PLC应用技术项目化教学改革

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　　摘 要
　　传统的PLC课程教学过程偏重于理论的掌握，而忽视了实践动手解决问题能力的培养，针对这个问题，本文以浙江安防职业技术学院安全防范技术专业17级和18级学生为研究对象，对PLC技术课程进行项目化教学改革。以项目为主线，使学生在学习过程中体验真实的项目，融合理论知识，开展理实一体化教学。使学生增强实操能力，更深刻的掌握专业知识。
　　关键词
　　高职;项目化;教学改革
　　中图分类号：  G712                    文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.053
　　Abstract
　　The traditional PLC course teaching process focuses on the grasp of theory， but neglects the cultivation of practical and problem-solving skills.In response to this problem，this paper takes students from Level 17 and Level 18 of Zhejiang Security Institute of Security Technology as the research object.Technical courses are subject to project-based teaching reform. Projects are the main line to enable students to experience real projects in the learning process，integrate theoretical knowledge，and carry out integrated teaching of rationality and practicality.Enable students to enhance practical skills and master professional knowledge more deeply.
　　Key Words
　　Higher vocational;Project;Teaching reform
　　0 引言
　　会使用可编程控制器（PLC）是从事自动控制及机电一体化专业工作的技术人员不可缺少的重要技能。许多高职已将PLC作为一门主要的实用性专业课。笔者所教的专业是安全防范技术专业，是培养安防技术类人才。学生应掌握智能视频监控技术、入侵报警技术、综合布线、智能化工程设计等专业知识。PLC作为楼宇智能安防领域一项重要技术，是安全防范专业学生必须掌握的一门技术。
　　高职教育培养的是应用型人才，具有较强的创新能力，动手实践能力，较好的组织协调能力以及较强企业工作适应能力。高职教育是为社会经济发展服务的，应培养服务于社会企业的技能型人才。在人才培養上，应该注重学生的知识、能力和素质全面协调发展。采用“1+X”的人才培养模式，重视学学生的实践动手能力、创新意识和综合素质，为社会经济的发展提供技能服务型的高级素质人才[1]。
　　PLC作为我校安全防范专业的一门专业基础课程，要求学生不仅掌握PLC的理论知识原理，还要求学生掌握PLC的操作运用。根据要求进行PLC设计、接线以及编程。掌握PLC在自动线上的控制，了解步进驱动技术、气动与液压技术、传感器技术等专业技术在自动线中的运用。
　　1 存在的问题
　　PLC技术是一门专业性实用性很强的课程，讲究理论与实践相结合，更加注重实践操作动手能力以及实际工业项目规划实施能力，但是目前的教学过程偏重于理论的掌握，而忽视了实践动手解决问题能力的培养。由于教学设计、实验条件、教学方法以及课程标准等方面因素的限制，造成了学生缺乏对理论知识的运用能力，学生可能已经记住了理论知识，但是并不知道如何运用，也不知道在哪里运用。这就造成了学生学与用的脱轨。这样培养出来的学生并不能满足企业、社会的需求，不能满足经济发展的需要。通过企业调研和教学效果检查，我们发现主要存在的问题有以下几点：
　　（1）大部分教师对教学目标的认识还存在不足，对职教应用技能型人才的培养方案还存在不够明确的理解。我们的目的是在懂的基础上，教会学生如何去做。最终目的是让学生会做，能对一个实际项目进行规划实施。很多教师想学生多学点，就在PLC理论上下功夫，觉得学生掌握越多理论就是学到越多知识。其实不然，学生只学会理论而不知如何去做的话，这样不仅忽视了学生实践动手能力的培养，还导致了学生由于理解不深刻造成知识的遗忘加快。
　　（2）教学方法还比较单一和传统。传统的教学方法注重理论的灌输，导致了学生学习的兴趣不高。进行教学标准的设定的时候，我们一般会设置比较多的实践学时，但在实际教学中，我们往往会将比较多的理论安排在实践课时去讲，这样就占用了学生实际动手时间。造成学生对实践不感兴趣，对知识的掌握不感兴趣。
　　（3）实验设施硬件条件以及师资力量有待提高。随着科技发展的日新月异，传统的实验设备不足以满足现代职业教学。传统的PLC教学一般采用S7-200系列PLC实训箱，操作过程注重编程的学习实践。因为采用的是实训箱，接线简单，这一点就不能锻炼学生的实际接线能力。只在实训箱操作，学生也对实际工业过程的PLC项目缺少感知。在师资力量方面，很多年轻教师都是直接从高校毕业进入职校当老师，这其中就缺乏了实际的企业项目经历，难以胜任实践教学环节。 　　（4）课程考核标准。现行的课程考核标准以期末理论考核为主，采用闭卷考试，平时成绩和实训成绩占比很小，无法真正考核学生对知识的掌握情况，特别是实践动手能力。这样会误导学生只注重理论的学习，而忽视实践的学习。
　　2 项目驱动式教学模式
　　项目教学法，是以项目案例为基础、为主线贯穿在学生学习过程中，学生通过做一个完整项目，从项目的理解、项目方案的设计、实施以及最后的总结评价，都由学生自己来做[2]。在教学的过程中，教师选择合适的项目，以学生掌握实操为出发点，设计“理实一体化”的教学内容。整个课堂围绕着项目的实施而展开。在进行项目驱动式教学过程中，我们教师应该为学生创设一个“真实的工作环境”，将实训室布置成企业车间，让学生在做项目的过程中体检工作，这样可以提高学生的学习积极性，而且可以让学生更直接的理解项目、理解知识的原理、理解知识的运用。项目驱动式教学有以下几个特点：
　　（1）以项目为主线、学生为主体、教师为引导。传统的教学是以教师为主体，但是项目式教学，我们要做到以学生为主体，以学生做项目为主线，最终目的是为了让学生体验整个项目规划实施完成过程，并在这过程中掌握一定的操作技巧。
　　（2）强调动手实践能力为中心。在课堂的教学过程，不仅要学生理解掌握知识内容，更重要的是要学生掌握如何操作。把操作技巧、操作熟练程度作为考核学生的要点。注重学生操作能力的培养。
　　（3）学生得具备项目的规划实施能力。在项目式驱动教学中，不仅让学生掌握如何操作，更进一步，得让学生理解整个项目是如何规划、如何实施的。学生得在理解项目、熟悉操作的基础上，对整个项目有一定掌控能力[3]。
　　（4）“授之以渔”。在教学项目过程中，让学生学会学习的方法，学会操作的方法，学会项目的规划实施方法，从教师教，转变成学生学为主体。这样在学生做项目的过程中，碰到难题，知道怎么去解决。
　　3 PLC教学项目的选择
　　笔者所教的专业是安全防范技术专业。安全防范技术专业培养从事安全防范系统建设、管理、维护，并能够在安全防范行业从事工程实施、设备生产与销售等辅助性工作岗位的高素质技能型人才[4]。学生应掌握智能视频监控技术、入侵报警技术、综合布线、智能化工程设计等专业知识。PLC技术是安全防范专业的核心基础课。PLC作为楼宇智能安防领域一项重要技术，是安全防范专业学生必须掌握的一门技术。为了切合本专业的实际情况，笔者进行PLC项目化教学改革时，选择与本专业相切合的PLC项目。如安防门禁领域的PLC控制的密码锁、道路安全领域的红绿灯、工业生产安全领域的机械手控制、相关传送过程控制、机械控制过程等等。这里笔者以道路安全领域的红绿灯为例，对PLC项目化教学改革的具体实施评价进行讲解。
　　4 交通灯教学项目的实施
　　PLC技术是安全防范技术的核心课程，是实操性很强的应用型课程。对于高职院校来说，采用项目教学法最为合适。学生在做项目的过程中，锻炼了实践动手能力，还锻炼了分析问题解决问题的能力以及对知识的掌握更为深刻了。老师在这过程中，起到指导把控作用。
　　4.1 项目的分组
　　在上课前，老师对班级同学进行分组，以两人为一组，让成绩好的学生搭配成绩差的学生组成一组。这样在项目协调推进的过程中，成绩好的同学可以带动成绩差的同学一块学习操作。每组2人，分工如下：一人负责PLC接线;一人负责PLC程序编程。在项目的实施过程中，两个同学共同制定实训方案，确定I/O分配，以及协调接线编程思路，一起查找调试问题。
　　4.2 项目方案的确定
　　進行课程设计时，以项目规划实施的思路进行总体安排。项目的设计，以模拟实际道路中的交通灯为示例思路进行设计。交通灯教学项目，分为东西方向的灯、南北方向的灯以及人行道的灯，按颜色去分，可以分为红、黄、蓝三种。各种颜色的灯的亮灯顺序按照实际道路交通灯的顺序去设置。
　　4.3 项目的实施
　　项目总共历时两周，分为三个阶段，每个阶段大概安排2节课。第一阶段：学习理论基础知识，比如定时器的原理、时序图的绘制方法以及题目的理解;第二阶段：PLC的选型以及接线，接线的标准，I/O的分配以及线路连接的调试;第三阶段：PLC的编程调试。学生在做完项目后，应掌握PLC控制系统设计基本原则、PLC控制系统设计的一般步骤、十字路口交通灯的时序图的绘制及根据时序图进行相关程序编写方法等，最重要的是掌握碰到难题时的调试方法。在项目实施的过程中，老师进行指导、巡查。当学生有问题时，不是马上教给学生解决问题的方法，而是教给学生解决问题的思路。因为对于实践项目操作来说，解决问题的能力会显得尤为重要。
　　4.4 项目的评价
　　项目的评价，不仅是对一个学生完成项目的结果进行评价，还要注重对他完成项目的过程进行评价，其中注重的是学生分析问题、解决问题能力。所以评分分为两部分：一个是过程性评价，另一个是总结性评价。过程性评价占50%，总结性评价占50%。过程性评价主要是学生做项目的过程中，老师对学生做项目的情况、认真程度、解决问题的能力等方面进行评价打分。总结性评价是要求学生在做好项目后，对自己的项目内容进进行总结做成PPT，并且上台讲述项目完成情况，教师再对此进行打分。
　　5 成效及结论
　　进行项目化教学改革后，学生学习兴趣度、解决问题的能力、学习能力以及成绩等方面都得到了提高。笔者对学院安全防范技术专业17级和18级学生进行PLC课程项目化教学改革实践，调研对比，得出了以下数据结论：教学改革前后，学生成绩的优秀率（90分以上）从15%上升到了25%，学生成绩及格率从80%上升到95%。这些数据说明，PLC课程的项目化教学改革取得了比较大的成效。使学生的学习成绩，学习兴趣度、解决问题的能力、学习能力等方面大有提升。
　　参考文献
　　[1]唐以志.1+X证书制度：新时代职业教育制度设计的创新[J].中国职业技术教育，2019（16）：5-11.
　　[2]吕爱华.《电气控制与PLC应用技术》课程改革与创新[J].南京工业职业技术学院学报，2017（1）：78-80.
　　[3]段小娣.项目教学法在《PLC》教学中的应用[J].科学大众（科学教育），2018（5）：121-122.
　　[4]曹璟，张勇.高职安全防范技术专业人才培养模式探索[J].教育理论与实践， 2016，36（24）：26-27.
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