梁栋，张陈，巢渊，张卫平

（江苏理工学院机械工程学院，江苏常州 213000）

1 研究背景

随着工业4.0 进程的逐渐推进，工业自动化领域的需求日益旺盛，但产业人才缺口巨大。PLC 作为典型的工业自动化产品，对专业人才的能力要求、职业素养要求更高[1]。改革“PLC 应用综合实践”课程以及实训教学内容是推进机械电子工程专业教学水平提高的重要手段，有助于充分调动起学生的学习兴趣，增强学生实践动手水平。当前，各个开设有机械电子工程专业的院校正在积极探索适合“PLC 应用综合实践”教学的新模式，力争找到“PLC 应用综合实践”教学的新途径，解决阻碍学院实验实训教学改革的困惑。为了提高教学质量，培养学生在机电行业里的科研精神，本次课程改革依据成果导向理念，并结合专业特色，以机电技术能力培养为主线，同时开展对于应用型本科机械电子工程专业教学模式改革的探讨，建设包含课程教学、课内实训、综合训练等内容，既与理论教学有机结合又相对独立的实训教学模式[2-3]。

2 “PLC 应用综合实践”教学改革必要性

现开设有机械电子工程专业的院校，由于实训设备、教学时间、学生能力等问题，正在积极探索适合“PLC 应用综合实践”课程教学的新模式，力争找到“PLC 应用综合实践”课程教学的新途径。

“PLC 应用综合实践”课程以及实训教学模式改革是一项系统工程，涉及到教师、学生、教材、教学方式、教学内容等的变化[4]。学院本着求真务实的态度，着眼于课程的整体优化，构建科学合理的课程以及实验教学体系，提高人才培养质量，拟从以下几个方面进行改革。

2.1 应用型本科院校“PLC 应用综合实践”课程性质及定位改革

“PLC 应用综合实践”教学应突出行业特色，结合学院和机电行业人才培养方向，立足生源的个性发展的特点[5]，找准定位，改革实训教学内容。在相关学科专业和课程建立包括基础实验、综合实验、设计实验等，针对不同能力层次的学生既做到与理论教学有机结合又相对独立的PLC 应用实践教学体系，真正做到因材施教，分层培养适用于本地区实际情况的专门人才[6]。

2.2 应用型本科院校电气控制与PLC 特色教材改革

电气控制与PLC 相关教材已有十余种，但市面上的教材内容良莠不齐。应用型本科院校要加强教材建设，组织力量编写适合于应用型本科院校的教学体系的教材，体现出应用型本科院校教学对象和所在行业的特色。

2.3 加强应用型本科院校行业特色的教学内容

针对本专业侧重实践能力和实际操作能力的特点，加强实践性教学环节的安排，采用与学生访谈的方式，对学生的学习需要和特点进行详细分析，同时结合本专业的工程实践和企业工作需求，制定出具体的教学方案。后续教学实施中也要针对学生不同的学习基础和接受能力适当调整教学内容和教学方法，保证教学质量和教学效果。

2.4 建立课外学习小组，鼓励学生参与科研活动

培养和发展学生的拼搏精神和团队合作精神。高校教师有责任引导学生参加教师的科研课题以及相关的国赛省赛，这些科研项目也是实训内容的后续研究和拓展，参与的学生不仅可以培养和提高创新能力，而且也为后续的科学研究做能力储备。

2.5 改革考试方式

改革传统的“期末试卷决定考试成绩”的考核方式。考核的内容以理论的提升为主导、应用与设计能力培养为目的来调整考核内容。将过程考核部分的分值提高到不低于期末考试成绩值的程度。通过程序调试、改错能力、完成性、逻辑性和大作业报告等方面进行考查。

3 “PLC 应用综合实践”教学措施

每一课程的教学改革都不是突击任务，不可能一蹴而就。“PLC 应用综合实践”课程教学的重点在于改变现有的教学内容和教学方法，以便增强学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，体现出机电行业的需求[7]。课程改革是一项系统工程，为使学生能在实训中提高其自身的主观能动性、自学能力和创新能力，教师须合理选择教学内容，打破传统教学模式，变“教”为“学”。实践教学改革的措施如图1 所示。

图1 实践教学改革措施

针对“PLC 应用综合实践”教学不再适应行业的发展，本文拟从3 个方面提出具体的教学措施。首先对现有教学内容不符合工业自动化的发展提出问题，结合机电专业与PLC 的融合特点，分别从PLC 发展背景、PLC 在工业自动化领域的重要性、现有的国家工业4.0 发展战略文件确定本课程的教学框架和实施方法。其次根据现有的“PLC 应用综合实践”教学所反映的一些关键问题，如教材缺少规划、PLC 实验内容与理论内容结合的特色不明显、部分实验实训的配套器材设备台套数不足、教学中的自主性实验内容较少、课程的最后的考核方式需完善等5 个方面。最后从借鉴成熟经验和改革现有的教学活动2 个方面提出解决问题的具体措施。

通过与企业需求的对接，以企业的实际应用为出发点制定教学任务。课堂的教学目标以工程问题分解做引例，让学生接触前沿的技术要点，做到培养目标动态化、时效化、实用化的特点。根据教育部应用型本科人才培养规划的要求，实践教学改革措施拟从以下方面展开。

鼓励学生参与教师的科研项目，并以项目内容为研究重点成立课外学习小组，以培养学生的科研热情和创新精神为最终目标。

创建对学生完全开放的实验室，培养学生自主学习能力，使学生的实验过程不受时间和题目的限制，可以自主进行与个人兴趣相投的实验内容。

改变现有的考核方式，使实训考核与理论考核的分值相当，坚决摒弃“重理论，轻实践”的考核方式。

通过与机械自动化企业间相互沟通，共同探讨教学资源的建设、管理与应用，探索应用型本科院校与对口支持企业之间实现教学资源共享、节省教学建设资源建设费用和建设周期之路。

4 实践教学的改革内容

为进一步提高学生在实验实训中的动手的能力和创造性，本次教学改革提出将工业场景应用与“PLC应用综合实践”教学进行融合，发挥企业的时效性、新颖性对课堂教学活动内容的作用，让课堂的教学形成协同效应，确保将价值引领与知识传授相结合的教学理念融入人才培养全过程，提升教学效果。笔者以“PLC 应用综合实践”课程为例，从以下2 个方面阐述实践性课程的改革内容。

一方面在讲授教学内容AD、DA 模块编程与接线时，以工业中典型的安全事故为切入点，围绕“安全高于一切，效益就是生命”这一主题展开教学设计。通过展示违规用电、私自乱拉电线等图片，说明触电后产生的危害，以此规范学生们的操作行为。然后将事例升华，从大国工匠精神激励学生的奉献精神，从“复兴号动车”和“国产大型客机的成功研制”的2个案例引导学生树立良好的职业素养。

另一方面，在实践训练中引导学生的团队协作能力。课程设计了一个综合性的训练，让学生们能根据各自所长在团队中发挥自己的能力，积极承担责任。本任务一般由3～4 人组成一组，学生们可自由组合，为了任务能按时按量完成，一般要求一个综合素质能力较好的同学担任Product Owner。Product Owner 作为小组的核心，分配领取的任务以及协调小组之间的合作。领取任务后组长负责与成员讨论，根据个人所长共同完成，过程中及时向老师汇报进度，老师及时指导、反馈给小组意见。任务完成后由小组成员一起汇报他们最近的系统设计程序、遇到的问题、解决方案等，具体的评分老师占30%，班级的其他成员占40%，小组成员互评占30%。

5 结语

应用型本科院校“PLC 应用综合实践”课程以及实训研究就目前而言还不多，文章立足于校企合作这一新的办学体制与办学特色、立足于普通应用型本科院校学生群体特征与应用型人才培养方案，来探讨课程以及实训内容的定位、教材建设以及教学法的改革，使所学课程和学生的实际所需相联系，真正做到因材施教。

首先针对现有教材侧重理论的现象，编订出符合应用型本科机械电子工程专业实际需求，且能将课程理论和实践有机地结合的特色教材；通过教学实践，探索出能体现机电专业特色的PLC 综合实践教学内容与培养方案，倡导以学生为主导的创新学习过程和改革训练机制，强调教师在引导和激励学生进行创新精神和创新能力的培养；通过对本地区自动化制造业所需人才素质要求、专业素养进行实地调查、分析、论证的基础上，完善优化课程体系，实现了培养实用新型专门人才。其次根据学生的学习基础和接受能力，适当调整教学内容和训练大纲，对“PLC 应用综合实践”课程中的教学模式和方法、训练类型的设置、训练评价方式等进行改革，确保教学质量和教学效果。再者实行学生科研训练计划，引导学生在教师的指导下进行三菱PLC 外围硬件技术相关的科研训练；实行学生科研立项制度，学院通过科研促进教学，用以提高学生的科学素质，培养学生的科学精神。最后通过对训练教学内容和教学方法进行改革与创新，可以使课程的训练教学与理论教学更好地结合，教学效果得到显著增强。学生在学习完该门课程后，能够对机电一体化控制产品的硬件选型和程序设计有较为深入的认识，为学生后续课程的学习和参加社会生产实践打下坚实的基础。