李宏伟 韩瑜 胡山 陈志亮 关蓓蓓

摘要：电气控制与PLC课程作为高校自动化类专业的核心课，属于实践性较强的课程，以强化PLC的实践应用为出发点，构建以能力培养为核心的一体化教学体系，并在教学中以任务驱动实施，较好地体现了课程教学目标，有助于达成人才培养的目标。研究成果对其他高校教师有一定的参考作用。

关键词：PLC;一体化;教学目标;学习情境

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）43-0139-02

一、引言

可编程控制器（简称PLC）系统从客户的需求出发，具有实用性比较强、易于控制、使用方便、体积小、能耗小、稳定性强及可靠性高的特点，在生产企业的应用十分广泛。为了使培养出的人才更加适应社会经济发展需求，高校自动化类专业基本都开设了电气控制与PLC课程，并且作为专业核心课程开展教学，其地位受到越来越多的师生重视。通过该课程的学习，结合其他配套专业课程，高校能够培养出胜任各类自动化生产控制系统的安装、调试、维护等工作的应用型高级专门人才[1]。

由于PLC具有很强的实用性，因此电气控制与PLC课程在教学过程中应注重实践能力的培养。很多高校在教学过程中，对该课程基本上是以理论教学为主，实验教学为辅，甚至有的实验内容和理论知识不能完全对应。鉴于此，结合当前对人才的实际需求，拟对该课程知识重新整合，按照一体化教学模式开展教学，以期取得更好的教学效果。

二、课程情况介绍

电气控制与PLC课属于专业核心课程。对于自动化类专业人才培养方案来说，它是根据人才培养定位来构建课程体系，结合国家要求，第一学年以公共基础课为主，如思想政治课、数学课、机械基础等;第二学年以专业学科平台课为主，包括电路、电子技术、电力电子技术、电机与拖动基础等;第三学年以专业课程为主，包括电气控制与PLC、传感器技术、单片机技术等[2]。电气控制与PLC课程的开设，需要其他专业基础课作为支撑。

三、构建一体化的教学体系

（一）指导思想与思路

电气控制与PLC课程一体化教学体系的构建，要体现职业教育教学理念，紧密围绕应用型高级专门人才培养目标，以职业能力培养为核心，充分体现职业性、学术性，既要考虑到学生专业能力的培养，结合国家职业资格要求，又要考虑到本科人才培养目的，充分体现“教、学、做”一体化，以实现人才培养目标与社会需求的达成度。

因此，该课程一体化教学体系的构建，要充分考虑学生专业综合能力的培养，突出课程实践性，凸显课程核心地位，通过对实际岗位工作分析，提炼课程核心要素，然后基于典型工作任务，构建若干学习情境、工作任务，以工作能力为导向，以专业能力提升为目标，构建出完整的一体化教学体系。经过实践检验，再进一步完善，使培养出的人才真正与岗位对接，与社会发展相适应。

（二）确定课程教学目标

电气控制与PLC课程的教学目标要围绕学生专业核心能力来确定，目标是培养学生的实践能力、构建系统化的设计与维护能力，并为后续的专业课程学习奠定扎实的基础。学生通过学习该课程，要形成硬接线及软件编程方面的逻辑思维，在知识、能力与素质等方面达到如下目标：

1.知识目标：（1）掌握继电接触器控制电路中常用的电气符号;（2）掌握典型继电接触器控制系统的主电路、控制电路和保护环节;（3）熟悉PLC体系结构、工作原理及所选定PLC的指令系统和编程工具;（4）掌握并熟练运用梯形图语句编程，了解符号语句的编程方法;（5）熟悉PLC模拟量单元、PID指令及其在调节控制中的应用;（6）熟悉PLC通信功能及其联网技术;（7）熟悉PLC控制系统设计技术。

2.能力与素质目标：（1）培养学生专业综合实践的认知能力与动手能力;（2）培养学生的系统设计能力;（3）培养学生的职业能力与职业素养，初步符合岗位需求的能力。

（三）构建课程教学内容体系

依据课程教学目标及构建思路，结合生产实际，进行现场调研和网络调研之后，由企业工程师、校内外专家共同讨论，确定典型工作任务。然后，根据典型工作任务，进行学习情境的提炼，形成如图1所示的学习情境。该课程有7个学习情境，它们既相互联系，又各自成章。从内容的难易程度上，是按照由易到难、由简单到复杂的方法安排的。总体内容的安排完全按照以能力为中心的理念进行，教师授课地点选择在实训室，按照边讲边练、注重实践的原则合理安排学习情境的各项任务[3]。

根据典型工作任务的分析结果，结合教学实际，对于每个学习情境又安排了若干学习任务。每个学习任务的内容编排充分体现理实一体的教学模式，既包含相应的理论知识分析，又包含相应的工作任务内容。对于每个工作任务，按照一体化模式需求，也安排了评价验收表。每个学习情境的任务也是按照由易到难、由简单到复杂的思路进行编排、选择的。

总的来说，学习情境以及情境下的工作任务要按照必需原则和够用原则来安排，各工作任务内容要与生产实际相结合，切实围绕课程教学目标进行设计。

四、一体化教学的实施

（一）必备条件——设备及场地

开展一体化教学需要标准化的或接近标准化的教学场地，须包含教学区、讨论区、实践区、材料区等。此外，还需要实践操作设备，且设备数量要达到教学要求。该项教学改革在实施过程中要充分利用现有场地，在保证设备套数的基础上，切实采用边讲边练的一体化模式开展教学活动。设备的开放程度较好，完全满足教学需求。整个实验线路的构建，完全由学生根据任务安排自主完成，效果良好[4]。

（二）实施流程

该课程的一体化教学是基于工作过程系统化的一体化教学模式[5]。实施过程包括集中讲解、布置任务、分组操作、巡回指导、专题点评和成果验收评价。教学实施过程中，依据设定流程开展各项学习，由任务驱动教学，由评价考核学习结果，学生既在做中学，又在学中做、学中思。整个教学过程凸显了课程的实践性，以及其广泛的生产应用性。

五、课程教学改革实施效果

该课程已经对3届学生进行教学，形成了较为系统的教学资源和校本教材，并且教材在修订后即将出版。通过调查可知，學生对PLC知识和技能的掌握程度较好，教学效果显著，值得借鉴与推广。

六、结语

一体化教学模式的改革虽然实施多年，教师也具备了较为丰富的教学经验，但在数字化教学资源方面还是欠缺的，需要设计一些网络化的资源，如微课、习题库、案例等。有了这些资源，课程教学体系与内容才会更加完备。此外，对于开展一体化教学的场地，也需要逐步优化，以期从硬件方面更加符合一体化教学的要求。

总之，当前高校教学改革进入深水区，探索专业课程的教学方式方法，需要教师大胆尝试，乐于实践，有效提升高校教学效果。

参考文献：

[1]俞良英.PLC应用技术课程教学改革实践分析[J].时代教育，2016，（7）：48-49.

[2]乔维德.《电气控制与PLC应用》工学结合课程改革探微[J].职教与经济研究，2015，（1）：38-42.

[3]胡艳丽.应用型大学《电气控制与PLC》课程教学改革研究[J].科技视界，2015，（19）：25-25.

[4]熊树.工学结合模式下的高校电气控制与PLC课程改革分析[J].教育教学论坛，2018，（34）：130-131.

[5]黄海龙，等.PLC控制技术课程改革的研究与实践[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2018，（6）：1-3.