plc课程设计总结范文
时间：2023-05-05 18:16:41
导语：如何才能写好一篇plc课程设计总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：任务驱动模式；plc教学；应用
中图分类号：TP273-4；G712
PLC课程设计，一直是电气控制类专业学生最头痛也最欢迎的一门实践课程。首先，PLC，可编程逻辑控制器，是一种专门为工业自动化控制所设计和编写的一种电子设备。在现代工业中，以其可靠性高、抗干扰能力强的优势，在电气控制设备中有着不可替代的作用。现在，PLC课程设计在电气控制类专业中，已经作为必修科目。要成为现代化的电气控制类工作人员，PLC课程必须要提起重视。但PLC中，专业性较强，专业术语较多，在学生的学习过程中难度很大，本文主要介绍一种以引起学生学习兴趣的教学方法——任务驱动模式教学，对PLC教学的有效促进作用。
PLC课程设计作为电气控制类专业学生必须完成的重要教学实践任务，在当今中职校中已经发展成为一门重要学科，而在教学过程中所遇到的问题却不胜枚举，近期有不少教师都提出，将PLC任务驱动模式应用于平时教学，应该可以引起学生的学习兴趣。本文就是通过在实际教学过程中，通过应用任务驱动模式教学方法，并取得不错的结果，以下即为多次教学实践中总结的经验：
1 PLC教学中采用任务驱动教学的优势与意义
PLC，指通过编写指令，使其内部的微处理机，通过数字逻辑控制器，用于电气类的自动化控制。作为一门学科，其教学难点就在于，怎样让学生认识并理解编程语言、指令编写和自动控制之间的联系，并掌握指令编写的方法和原理。
PLC课程主要是面向工科学生开设，在其学习过程中无法像计算机专业学生那样，通过C语言等基础类学科完成编程操作。在讲述PLC课程时，最重要的一点是，引起学生的学习兴趣，通过让学生自主学习，独立完成程序设计，在实际操作中完成学习任务。而任务驱动模式，正是将PLC运行方式的具体化，即将学生当做一个个指令，让学生在完成一个个任务的同时，学会PLC程序的内在原理。将任务驱动模式应用于PLC教学，不仅能让学生在跟随教师教学目标逐步完成学习任务，更能让学生在不知不觉中了解到PLC的工作原理，引发学生的学习兴趣。
2 任务驱动模式在PLC教学中的应用
2.1 打破教材结构，以任务为教学单元
要在PLC教学中应用任务驱动方法，就要求教师熟悉PLC课程的内容及学生的学习状况，了解PLC课程中的各知识点、重点、难点，将知识揉碎捣烂，并通过每个知识点的内在联系，将每一个知识点都做成一个任务，引导学生逐步完成学习目标。这个时候教师要不拘泥于教材结构，大胆创新，以任务模式对学生做出完整的教学设计，以任务为教学单元，逐步引导，循序渐进，提高学生的学习兴趣和独立思考的能力。同时通过任务驱动模式的应用，学生会在不经意间发现，日常的学习过程与PLC课程的知识体系很相似，任务完成过程就会不自主的模仿PLC的运行方式，使学习任务与操作能力，不断印证，使学习任务更好的完成。
2.2 对任务设计要具有实用性
在任务驱动教学方式过程中，对于任务的设计，教师要把握几个原则。首先任务设计要以学生的学习状况为基础：不能过难，避免学生丧失完成任务的信心；不能过易，让学生产生厌烦情绪。要难易适中，既能引起学生的研究兴趣，又不至于让学生无从下手。另一方面，要注重任务的实用性：要让学生能在每个任务完成时，都能实际看到任务的效果，了解自己所做任务的目的和应用，提高学生学习积极性，完成学习任务的同时，更能引发学生的创新意识，提高学生的实践能力。比如，天塔之光控制、交通灯控制等实验控制内容，我们安排动手操作实验，让学生在实验中获得亲身体验，并不断总结实验得失，使我们的中职学生掌握可编程序控制器（PLC）的编程软件和基本指令的应用，验证我们课堂上所学理论内容，培养学生的观察能力和分析问题、解决问题的能力，为学生可持续发展提供足够的动力。
2.3 以学生为主体，教师为主导地完成多项任务
以学生为主体，教师为主导不只是教育大纲的要求，更应该应用于教学实践，尤其是在实践性较强的PLC教学过程中。以学生为主体，教师只起引导作用，在课堂上，教师是学生的一个合作伙伴，是一个引导者，不能一味的靠讲解，我们可以让学生有更多自由发挥的空间，尽可能的让学生试一试、说一说、想一想。动一动，能更好的鼓励学生自主学习，提高学生独立完成学习任务的能力，只有让学生有了自己的独特体验，我们的学习才有算有好的进步。同时可以采用小组合作的学习方式，通过学习小组之间的竞争，让学生更积极的参与任务的完成。在小组学习中，能充分发挥每一个学生的动力和长处，让每一个学生尽可能的参与讨论之中，合作学习不是简单分工学习，而是要很好协调好、组织好，这时就要求教师，要提前设计好完整的任务链，每一部分都有完整知识体系，并形成递进式的任务链，让学生在完成一个任务的时候，能更深入的学习下一部分内容，激发学习兴趣。
2.4 对完成的任务及时点评、总结
在教学过程中，教师要时刻关注学生的PLC任务完成情况，要根据学生的实际情况，及时纠正学生的错误，鼓励学习进步和任务完成度较好的学习小组或个人，并就学生的任务完成情况进行点评。同时，可以让学生进行互相点评，借同学之间的经验交流，让学生更好的理解和改进任务过程。在增进学生之间情感交流的同时，培养学生在竞争中合作的意识和能力。另外要及时总结，通过交流在任务完成过程中出现的问题，让学生对任务操作过程有更好的理解，并通过总结他人的经验教训，改进自己完成任务的方法、技巧。对于已经完成的任务，要及时复习和总结，让学生在完成任务的过程中，逐步形成完整的知识体系，完成学习任务。
总之，我们的PLC课程设计在电气控制类专业中是一门必修科目，要求我们的每一个老师要扎实推进课堂研究，从学生实际出发，结合我们的学生未来工作的需求，根据学生终身发展的需要，逐步完善学生的PLC知识结构，提高学生PLC实践能力，让我们的学生能站得高，看得远，掌握占领未来发展高地的PLC思想理念和创新精神。
当然，我们的任务驱动教学研究还是不成熟，还有很多欠缺的地方，需要我们进一步开拓进取，解放思想，解放学生的双手和大脑，鼓励学生之间开展合作学习，老师之间开展合作研究的新教学方式，让我们的PLC教学与当代社会相适应，同步协调的和谐发展。
参考文献：
[1]吴凡.案例教学在PLC教学中的运用[J].苏南科技开发，2007（08）.
[2]徐明铭，陈玮.PLC程序设计的案例教学法探索[J].赤峰学院学报（自然科学版），2011（08）.
[3]赵华军，姚异文.PLC在三相异步电机控制中的应用[J].甘肃科技，2006（12）.
[4]陈妙芳.浅谈PLC设计中易出现的问题及解决方法[J].中国科技信息，2007（09）.
[5]舒易茂.PLC在自动洗衣机控制系统中的应用[J].科技信息（学术研究），2008（36）.
篇2
Zhao Ruilin
（陕西工业职业技术学院电气工程学院，咸阳 712000）
（Shannxi Poletechnic Institute School of Electrical Engineering，Xianyang 712000，China）
摘要： 高职教育课程是以 “职业技能/工作项目”为单元、生产工作过程为线索设计教学内容，工学结合模式是实现此培养目标的有效途径，本文就工学结合模式下，研究PLC课程教学内容的设计。
Abstract： The vocational curriculum designs teaching content taking "the vocational skill/work project" as the unit, taking the productive work process as clue. Work-integrated learning is an effective way of achieving the goal. This paper studied the design of PLC curriculum course content according to work-study pattern.
关键词： 工学结合 PLC 课程设计
Key words： work-integrated learning; PLC; curriculum project
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）15-0265-02
0引言
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》提出，“要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革。”工学结合模式下的课程设计及其课程目标、课程内容应当满足生产工作对职业技能的需要，教学活动必须与生产活动紧密结合。
1以“课程活动观”引导课程设计
课程活动观是将课程看成“受教育者各种自主性活动的总和”的观点，适合职业教育与技能型人才的培养。一方面，“职业教育强调课程要在学生生活经验、学习动机、实际需要和接受能力的基础上，以掌握职业技能为主。”（姜大源，2007）另一方面，教学实践证明，擅长形象思维的教育对象更适应于教学于活动之中，在做中学、学中做。课程设计是制订人才培养方案的核心与关键，首先要明确高职教育的类型、层次与人才培养目标，找准课程设计的基本方位。高职教育“培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才”，是国家教育行政部门根据社会需求对高职教育的人才层次与类型的准确定位，是课程设计的基本目标。
2以“职业技能/工作项目（岗位）”为单元、生产工作过程为线索重组课程内容
课程活动观下的“职业技能/工作项目（岗位）”课程，应根据技能培养需要，在对课程目标、课程内容（职业技能与知识）进行分析的基础上，按照生产过程、工作与服务流程重组。职业院校的工学结合，是遵循教育规律，坚持以就业为导向，促进学生就业的需要，是关系到建设有中国特色职业教育的一个带有方向性的关键问题。
具体在PLC课程中要如何实施。有以下几点思考：
2.1 调查研究①进行分析调查，根据各个企业不同，调查目前企业需要什么样的PLC技术人才？②我们怎么样培养企业需要的人才，如何提供符合企业要求的人？③企业会提供给我们什么？
2.2 课程内容设置①职业学院培养的高技能人才，培养的是具有较高理论基础的实践应用的人才，首先要加强理论的教学，在授课过程，要及时的进行教材或教学内容的更新，使学生学到的知识与当前生产实践相适应。②授课过程中要强调教师授课以实际应用为主线，所授课程以教化示范为主题，使学生能够独立掌握理论内容。
2.3 实践实训①加强校内外实习实训效果，通过实训加深对理论的理解，能够知道学习理论的缺陷，从而加强学生学习的方向。②实训强化。学生要选择毕业后的去向，根据专业方向，以有实践经验的教师或企业人员，对学生进行针对性强化，学生即将面临工作，这时的强化学生爱学，增强实践效果。
通过各种措施，使企业支持高职院校的发展，与学校开展工学结合的实训教学工作，联合培养高技能人才，这是发展高等职业教育必须要承接的课题，也是实现“工学结合”的实训教学模式发展高职院校特色化的基础之一。
《PLC控制系统集成》课程是陕西工业职业技术学院电气自动化专业的优质核心专业课程，以工作过程为导向，以PLC技术在机械设备应用项目为驱动，以PLC编程及软硬件综合调试能力训练为中心，突出课程的职业性和实用性，遵循先易后难、循序渐进的原则设计实践教学内容。PLC课程内容设计如表1所示。
3教学组织：从以理论学习为轴心，向以实践活动为轴心转移
教学组织实际上是教学过程中教师和学生活动的组织方式及教学时间与空间的安排方式，它是完成教学任务和教学内容、实现教学目标的基本保证。按照“课程活动观”的要求，教学组织主要是明确教师与学生在教学活动中的地位，以及布置相应的教学情景。教学活动中，学生是教学活动的中心与主角，学生按照生产、工作或岗位操作规程独立操作，教师充当“教练”角色，只有当学生在“活动”中遇到困难或出现问题时，“教练”才予以指导。
在组织实施教学过程中，体现思维过程和行动过程的完整性，通过学生自己完整实施“资讯、计划、实施、检查、交流、评估” 等环节真正实现做中学、学中做。本课程设计制定了系列教学文件，主要有课程标准、教学组织方案、工作任务单、工作任务检评单等标准，提高了课程实效性。在教学过程中，充分考虑工作与学习的关系，使学生学会工作，在工作基础上进一步学习，提高学生的综合职业素养。
本课程以实践教学为主，教学中采用“教、学、做”理实一体化教学模式，根据职业教育规律、高职学生学习特点，在实训室、生产现场完成课程教与学，教师边讲边演示，学生边学边实践边提问，使学生较快理解PLC的工作原理，掌握PLC软件使用、硬件安装和布线方法，具有较好的程序设计、系统调试、检修与维护能力。通过“教、学、做”一体化的现场教学模式，既利于学生理解理论知识，开拓了视野，也能把所学知识与生产实际结合起来。
4教学方法：基于工作过程的多种方法相结合
4.1 项目导向，任务驱动教学法教学过程中坚持工学结合，以项目为导向、以任务驱动学生技能学习。将一个实际项目贯穿于整个课程的学习过程，把项目的内容按照课程相关知识点分割成若干单元，每一单元作为一项工作任务。开课时首先向学生说明项目的总体任务，解决的问题，达到的目的，需要提交的成果要求，让学生对其有所了解。教师讲课时把理论结合实际融入理论教学，注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及创新思维与技术综合应用能力。
4.2 现场教学法在模型室、实训场、生产一线进行现场教学，理论与实践有机结合，增强学生的感性认识，提高学生的理解能力，易于学生掌握较抽象的知识点。
4.3 “教、学、练、做”四位一体教学法在PLC理论和实践技能讲授过程中，坚持采用教、学、练、做四位一体教学法，边讲边学，边学边练，边练边做，讲、学、练、做相互交叉，学做合一、理实一体，使学生具有坚实的理论知识和过硬的实践技能。
4.4 案例教学法课程教学采用工程典型案例、选取与学生实际生活密切相关的实例讲解，有效地使难以理解的概念简单化、形象化，充分激发学生的学习兴趣和主动性，并提出问题，培养学生分析问题、解决问题和创新思维的能力。引进生产一线人才入校园，把实际生产与校园学习有机结合，使学生了解本课程的前沿性技术。
5案例分析：以学习情境5――机械手臂的PLC控制系统设计调试，解析课程改革设计与实施过程
在组织实施教学过程中，体现思维过程和行动过程的完整性，以班组式的教学组织模式，通过学生自己完整实施，按照工作过程的“六步法”――“资讯、计划、实施、检查、交流、评估” 等环节实现做中学、学中做。
5.1 信息资讯通过工厂参观，认识实际生产中机械手的应用，从感性认识角度加强对机械手的了解。机械手是一种能模仿人手的某些工作技能，按要求抓取和搬运作业的机械化、自动化装置。自动线上的机械手能完成简单的抓取、搬运，实现上、下料工作。
5.2 计划控制方案利用多媒体现代化教育技术手段，通过Flas课件，使学生了解机械手控制形式与过程，进一步分析和掌握械手的控制要求，制订出机械手控制方案的最优计划。
把机械手动画图简化，转化成图纸，使学生对机械手的控制由感性认识转化为理性认识。
5.3 实施制作：PLC控制系统的设计：①确定用户所需的输入／输出设备及I／o点数。②选择PLC：该机械手的控制为纯开关量控制，所需I／o点数不多，选择一般小型机即可。③程序设计：程序总体结构。④实训要求：设计程序，完成接线和程序调试，写出总结报告。
5.4 自我检查、交流每组学生自己检查实施方案计划，机械安装和PLC软件控制系统是否存在问题。同时与其他组讨论交流，吸取其他组设计方案的优点。通过教师的指导，使系统设计方案最优化。
5.5 评估建立突出能力本位，强调工作过程，以产品质量监控为核心，融职业综合素质考察的评价体系。依据工作任务的专业能力考核标准，对实施过程进行考核，包括制定工作计划、工具使用、操作技能、展示交流、整理文件等考核点，同时对学生的方法能力、社会能力进行评价。由校内专任教师与企业兼职教师共同对学生进行考核评价，建立完整的评价考核体系。
6工学结合的PLC课程改革及实际效果
实施工学结合，一是根据职业标准的要求，注重技能培养，构建满足岗位目标要求的模块化课程体系。二是细化教学环节，这是工学结合实施过程细化，即每一单元要达到什么目标，讲什么内容，在什么地方讲，由什么样的人讲，采用什么方法讲。
PLC实施基于工作过程的理实一体化的教学模式，将教学方法更加细化，突出课堂教学、实训室模拟、车间实训的基础环节，强化集中实训，中级职业资格证书取证环节，提高高一级职业资格证书或相关工种训练，延展职业能力环节，满足学生个性发展环节，教学环节始终贯彻工学结合。
工学结合就是围绕生产、工作或就业进行教学，课程教学以工作或就业为目的。本课程是专业技能核心课程，同时也为其它课程的学习提供基础，在专业能力体系课程的工学结合教学中发挥作用，真正成为专业核心课程和核心技能。求实效，不统一模式,推进工学结合教学改革时，专业带头人提出适合本专业工学结合的人才培养模式，由指导教师结合班级学生实际情况，制定方案，分步实施，所以实效较为明显，也容易获得企业专家认同。
7结束语
课程改革要遵循既大胆实践，又循序渐进，不断总结，完善提高的过程和方法，在实践中积累经验，并且要有长期作战的观念。课程改革是一项长期工程，随着环境、条件的改善逐渐完善，绝非一日之功。课程改革是一项非常繁重、复杂的任务，尤其是当今职业教育教学矛盾日益突出，解决这一矛盾是一项系统工程，PLC课程改革可谓任重而道远。
参考文献：
[1]郝超，蒋庆斌．试论高职教育项目课程的基本内涵[J]．中国高教研究，2007，（7）：59．
[2]姜大源.职业教育学基本问题的思考（一）[J].职业技术教育，2006，（01）．
篇3
1.调研论证
基于工作过程系统化的课程教学设计，首先要进行企业调研，根据就业岗位进行工作任务分析。当前的职业教育强调“就业导向”，“就业导向”的主题思想是培养符合企业需求的、与岗位标准零差距对接的高素质技能人才。因此，电气控制与PLC原理及应用教学课程必须反映相关行业(企业)的需求，反映企业生产管理方式的变化以及学生的发展要求。
2.资源整合
收集该专业其他相关课程涉及电力拖动控制线路与技能训练、三相电源、电子技术基础、电动机原理等相关内容，在明确工作任务目标的基础上，将这些内容与电气控制与PLC原理及应用进行整合。坚持以学生为主体的教学理念，根据技术领域和职业岗位的任职要求，分析岗位工作过程，并对应各工序整理课程的技能点和知识点，设计技能训练项目。笔者针对电气控制与PLC原理及应用课程设计了5个典型工作任务情景单元。
3.情景任务设计（表1）
二、情景任务教学开展实例
情景任务一：机床电气线路改造。
任务一：具有正反转要求的机床电气线路的改造（见图1）。
1.任务要求
按下正向启动按钮，电机正转；按下反转启动按钮，电机反转；按下停止按钮，电机停转。要有必要的互锁控制。
2.任务程序设计
（1）I／O地址分配表（见表2）。
（2）PLC外部接线。梯形图中的软件互锁和按钮互锁电路并不保险，应在PLC外部设置有KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路（见图2）。
（3）梯形图程序（见图3）。
三、课后评价
在学生中展开工作过程评价。进行小组自评，小组成员分别对每次任务完成情况进行分析评价，提出本次任务好的做法、不足之处及改进意见。
教师对本次工作任务过程进行评价总结，对学生进行总结和指导，并推广学生中好的方法、经验，布置课后的任务报告及习题。
篇4
关键词：PLC课程；教学模式；一体化；改革
随着经济的全球化和科学技术的迅猛发展，高职教育在实施科教兴国张略和人才强国战略中具有越来越重要的地位。作为职业院校机电一体化、电气自动化等专业的主干专业课程的PLC是以微处理器为基础，综合计算机、电子应用技术、自动控制技术以及通信技术发展起来的新型工业自动化控制装置。它不仅具有一定的理论要求，而且具有较强的实践性，对专业内其他课程起到前后支撑作用，也是职业鉴定中指定的考核内容之一。然而，高职院校学生普遍存在基础不扎实、理论学习没兴趣等缺点。因此，如何提高PLC课程的教学质量显得尤其重要。结合多年的教学实践，谈谈在PLC教学中的一些见解。
一、PLC课程的教学现状及存在的问题
以前，PLC课程的教学设计是以学科知识体系为导向的课程设计，采用理论教学加实践教学分开进行的授课方式。理论课的教学主要依靠黑板和多媒体进行，等理论知识讲授完毕再到实验室进行操作、验证，学生等到具体操作时，所学理论知识已经遗忘。而实践教学环节主要存在形式比较单一、课时量较少、学生兴趣不高及理论与实际脱节等问题。知识传授与能力训练的分离严重影响了课程的教学效果，制约了制约了学生实践能力的培养。为解决这些问题，努力提升实验课、课程设计等实践教学的效果，通过教学模式及考核方式两方面进行改革、探究和实践。
二、PLC课程的改革方法
1、重视绪论教学，激发学习欲望
根据对学生的调查和了解，学生刚接触PLC课程时，对本课程的内容并不了解。为了增强学生的感性认识，拓宽学生的思维空间，这时可以列举日常生活中广泛应用的例子，如电梯的自动控制、十字路通灯、抢答器、繁华城市的霓虹灯、公园里的人工喷泉以、机器人的控制及企业的生产流水线等等。使学生在对这门课程有一个初步的了解，明确本课程的重要性及市场需求，激发学生的学习劲头。
2、开展一体化教学模式，培养学生技能
以前，本课程的理论教学和实践教学是完全分开的。一般先进行理论教学，然后再进行相应的实操训练。等到具体操作时，所学理论知识已经遗忘，理论与实际严重脱节，大大降低了学生的学习热情。针对此现象，我们将理论课与实践课的地点一体化（一体化教室），边讲授理论知识，便进行动手操作验证，并采用案例分析和任务驱动相结合的教学方法。
案例分析法就是围绕教学目标、把实际生活中真实的情景有目的的加以典型化处理，形成学生学习的示例，将实际生活中的素材来为教学所用。教学案例的选取和设计应注意两个方面：一是必须具有典型性，与教师上课内容有直接的联系；二是应精心选取有实用性和代表性的案例，应覆盖课程的基本知识点，应能抓住某阶段学习知识体系中的重点和难点。
任务驱动法就是让学生在一个典型的PLC程序设计“任务”的驱动下，展开教学活动，引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”，从而构建真正属于自己的知识和技能。其中的任务，既蕴涵了学生应该掌握的知识与技能，也蕴涵了学生应该获得的能力训练。用任务驱动教学模式进行教学，教师的教和学生的学都是围绕如何完成一个具体的任务进行的。首先教师明确教学任务即“任务”设计，在“任务”设计时要注意实用性、适宜性、渐进性等原则，要求把学生应掌握的知识、技能和能力的提高融入任务中，目的是通过完成任务，掌握学习内容，学会学习，培养综合能力。
3、将职业资格证书标准融入PLC课程，构建新的教学模式
将维修电工中级工、高级工职业资格技能要求融入到PLC程序设计课程，重新制定满足职业资格证书教育要求的教学计划。以“够用、为度”为原则，改变重理论、轻实践的状况，深化教学改革，构建新的课程体系和教学模式。
4、促进校企合作
学校把企业单位作为学生提高实践技能、增强操作能力的课堂，企业单位把学校作为培养员工的基地。通过校企合作，我们将生产一线的PLC控制技术岗位的真实性工作任务归纳总结成典型工作任务，为实践教学提供有力的保证。在能力培养上强调综合素质、技术应用能力，让学生边学习、边参与到软件的实际应用和动漫产品的制作中。从而培养出品德好、懂技术、善管理、会经营的应用型技术人才。
5、考试模式的改革
教学模式的改变要求考核方式也要随之改变，考试考核方式一改过去一张卷子定成绩的方式，实行“考试与考证相结合”，充分注重“专业技能与职业技能考证相结合”等教学环节，并且执行“以证代考”的考核制度，使学生真正达到行业标准。学生毕业时获得双证或多证，增强就业竞争力，增强学生在企业的自信心。
总之，在实践性较强的PLC教学过程中，采用这种新的教学模式，始终把学生作为教学的主体，以案例、任务为驱动让学生通过学习上机操作，把书上死的理论变成活的应用，这种教学模式较好地解决了教与学的矛盾。
[参文献考]
[1]郁汉琪.可编程控制器原理及应用.北京：中国电力出版社，2010.
篇5
关键词：过程控制；Matlab；工程实践能力
引言：自动化仪表与过程控制这门课程是电气工程及其自动化的专业课。教学目标是使学生掌握工业过程控制系统的基本构成、工作原理、一般的分析设计方法和基本的实训技能。了解过程控制新技术，基本掌握现场总线、远程监控及组态软件等技术，理解先进的控制策略等[1]。与其相对应的过程控制课程设计则是检验学生学习过程控制这门课程理论与实践成果的重要环节。先从系统测试，系统建模，再到系统仿真。从单容对象的单回路控制到串级控制。从传统PID控制到先进控制策略。根据控制系统的特性，通过Matlab进行参数整定，并进行设计与仿真调试，最后进行系统实际调试。让学生具有一定的分析问题和解决问题的能力，为从事与本专业相关的科学研究和工程技术等工作打下一定的基础[2]。
一、学情分析
独立学院的学生由于基础一般较差，上课时往往处于听不懂的边缘，久而久之就会产生厌学情绪，直接放弃听课，这种例子屡见不鲜。通过课后与学生交流后了解到，独立学院的学生大多对于动手实践类课程更为感兴趣，尤其是实验环节类课程。而自动化仪表与过程控制这门课程就属于应用实践类课程，所以本课程的某些章节内容就能吸引学生的注意力。但是也仅仅局限于学习了，了解了这门课程的部分内容，并没有达到能使同学们举一反三的目标。
二、改革与探索
（一）教学方法。以往的教学方法均是通过PPT及板书的方式进行授课，较为枯燥乏味，不能营造良好的课堂气氛，学生无法融入其中。为了调动学生的学习兴趣，项目驱动的教学方法就是必不可少的。例如：讲解第一章过程控制系统的组成，这章节的内容是全书的基础，也是全书的引论；以锅炉汽包水位控制系统为例阐述出过程控制系统的四大要素，被控对象，调节器，执行器及反馈装置。让5名学生为一组进行小组讨论，分析出各组成部分的作用，并由1名学生进行解说，另外4名学生进行角色扮演，完成对该过程控制系统工作原理的分析与阐述。
让学生参与其中后，由小组之间互相提出问题，进行分组讨论与演练，达到让同学们主动能动的去学习，去思考问题。除了上述方法外，还可以布置学生自习的内容，第二次上课时以作汇报的方式，让学生自行上台讲解今天的课程内容，最后结束由老师做总结，肯定正确的，纠正错误的观点，并给予相应的评分，作为期末考核的附加分。由此，锻炼了学生的演讲及文献搜集与整理的能力，也激励学生养成自我求真的好品质。
（二）教学手段。所谓教学手段，老师用来教授知识的媒体、设备或是工具。现今大学校园里常见的手段有：黑板，多媒体投影系统及实验教学装置。如何结合这几种设备来更好的完成教学成了重中之重。例如：讲解第二章自动化仪表，多媒体投影系统能将仪表细部进行放大，并能将仪表使用过程通过影片的方式放映出来，直观地让学生了解到仪表的构成及工作原理。但是，学生在学习的当下，学会了相应的课程内容，当学期末或是实验开课时，又需要重头教授课程内容，没有起到直观的教学效果。而将教学视频改为实际的仪表，将普通教室改为实验室，在实验室讲解仪表组成，并立即指导学生进行实训项目，并不断练习，加以巩固，效果立竿见影。对于被控对象建模这章内容，将课堂搬到Matlab机房，通过实训达到学习的目的。
最后，通过课程设计类综合实验，让学生将课本知识与实践知识得到应用，将PLC原理及应用、工业组态软件等课程融会贯通。首先，根据被控对象反应曲线得出其数学模型。然后，通过Matlab/Simulink组件搭建系统模型，通过PID参数整定方法，得出最佳控制参数；最后，将实际设备集成，通过PLC完成系统硬件组态，编写相应的梯形图，根据仿真所得PID参数，实现PID控制，并利用相应的工业组态软件绘制相应组态界面。从工程的角度出发，使学生能具有一定的动手能力，分析和解决问题的能力。
三、结束语
通过对教学方法及教学手段的分析与改革，使学生能积极主动地去学习自己感兴趣的前沿知识以及实践类知识。尤其是课程设计类综合实验，让学生将所学过的相关知识联系起来，从设计的最初到项目的实施，到最后的调试与投用。每一个环节都由相应的组员参与完成，训练学生的团队协作能力，工程实践能力，把学生培养成为更具竞争力的创新型应用技术技能型人才。
参考文献：
篇6
关键词：PLC课程；实践；教学；应用
中图分类号：TP273.4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712（2012）20-0048-02
一、引言
PLC即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输、输出控制各种类型的机械或生产过程。它是计算机技术与继电接触器控制电路相结合的产物，与工业控制对象有非常强的接口能力。[1]由于PLC具有使用方便、编程简单、性价比高、硬件配套齐全、用户使用方便、适应性强、可靠性高、抗干扰能力强、设计、安装、调试方便、维修方便等特点，近年来，PLC在工业控制领域被广泛应用。为此，PLC控制也成为各大高校机械制造、自动化控制等专业的必修课程。
根据近几年的教学经验，我们发现单纯进行PLC理论教学满足不了生产需求。因此，我们加大了对PLC实验室的投入，并对教学方式和实验设备进行了革新。为最大程度的实现理论与实践的完美结合我们在PLC实践教学方面进行了一些探索。本文从PLC课程教学现状加以分析，研究课程教学中存在的问题、探讨实践教学方法在其具体课程教学过程中的操作步骤并总结出实践教学方法应用后的教学体会。
二、PLC课程教学现状及存在问题
PLC课程除进行基础概述学习外，PLC硬件和工作原理、变成原件和指令系统、梯形图程序设计方法以及PLC在工业中的应用等也是其主要课程内容。笔者近年来在PLC教学一线发现了该门课程的教学存在如下问题。
1.学生对PLC课程在工业生产中的应用价值认识不够，缺乏对学科的重视和浓厚的学习兴趣。
2.从事PLC教学的多为年岁较大的老教师，他们在教学过程中未采用多媒体授课，缺乏生动形象的图片资料，一味追求照书本讲述理论不能调动学生的积极性。
3.教师在授课过程中对书本的依赖程度过高，缺乏对课本以外的实用性强的知识的讲授。因此，学生只掌握了PLC的“皮毛”，具体到生产实践中PLC的应用一知半解。
4.实验课程较少，且教学实验往往是在教师进行理论知识讲述之后才进行，学生们已经知道了实验的结果，故而缺乏思考和探索的过程。因此，这种验证性的实验对学生而言没有实际意义。
5.学生动手能力差，缺乏对理论知识的活学活用。虽然有些学生通过刻苦学习取得了不错的学习成绩，但是这些学生实际动手能力较差，理论和实践未能较好的衔接。笔者总结多年的教学经验和对PLC教学现状的分析，发现了该门课程教学中存在的问题并指出了要把实践教学引入PLC课程教学中来。
三、实践教学方法及操作步骤
实践教学，就是以接近真实的实践题目去要求学生，让学生能够运用理论知识去设计现实的控制系统。[1]实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。基于实践教学的重要性，我们在PLC教学中需要引入实践教学方式，并按照以下实施步骤进行操作。
（一）PLC课程实践题目的设置
开展实践教学最关键的就是设置实践题目，实践教学的基础是实验。然而，实验和实践之间却存在着很大的差距，最明显的即是实践具有真实性且更接近生产现实。设置实践题目对于教师而言是非常伤脑筋的问题，这需要根据每位学生对PLC理论知识的掌握程度、理解水平来设置不同难度系数的题目。这也是因材施教的最大体现，可以为学生留出自由发挥和自主创新的空间。学生能够结合自己的兴趣在系统的界面、设计思路、控制指标等方面另辟蹊径，体现出自己的才华。
（二）实践题目的分配和实践计划的确定
教师根据学生的学习效果设置实践题目后，可以依据学生人数进行分组，以每组2-3人为宜。每组学生要进行明确的分工，以使他们在这一过程中充分发挥自身作用。依据教学进度将题目公布给学生之后，让学生结合自身情况进行自主选择。为避免学生在选择题目时因怀揣“偷懒”心思，集中选择难度系数相对较低的题目，而相对较难的题目无人选择，教师在此时要进行合理的引导和调控。再根据学生自由结成的小组和各组确定的成员分工，制定该题目的实施计划和需要应用的测试仪器及元器件。
（三）实践题目项目的实施
教师在项目的实施过程中需要承担的角色是配合及其引导学生。因此，教师要根据实验室所配备的PLC型号，让学生选择索赔型号的PLC。在对学生的实践题目做基础性分析的前提下，指导学生依据控制要求，确定输入输出元器件和配合电路所用的元器件，并为学生提供实践项目所必须的供元器件及相关测试仪器。在了解PLC输入、输出点数及输出方式以及PLC内部各元器件特点的基础上，绘制PLC接线图。接下来就是整个项目最关键的环节，进行程序设计。教师因势利导，积极引导学生根据系统工作先后顺序绘制顺序功能图。这一环节最能锻炼学生实际操作水平，为培养学生养成独立思考问题的习惯和系统性了解PLC设计过程具有重要意义。程序编完之后的调试工作是对整个程序可操作性的检验过程，在调试过程之中，学生一定要潜心研究此项目的程序设计时候存在缺陷，一旦发现问题，及时加以修改。这对于积累PLC项目设计经验具有非常重要意义。
四、实践教学方法在PLC课程教学应用体会
随着近几年PLC技术在装备制造企业的广泛应用，掌握PLC技术的人才越来越受装备制造企业青睐。PLC课程作为机械制造、自动化控制等专业的核心课程以及掌握PLC技术理论的重要途径，需要引起广大师生对此门课程的共同重视。为此，在将实践教学方式引入PLC课程教学中后，PLC的学习效果会大大改善。为此，笔者谈一下教学体会。
（一）开门见山，通过案例激发学生对PLC课程的学习兴趣和学习欲望[2]
这就要求PLC课程教师在第一堂PLC课程准备上下功夫，由于PLC概述在课本上都已经进行了详实的论述，这些内容十分枯燥、单调，学生如果在第一堂课就听到这些枯燥无趣的内容，直接影响了他们在后续的课程中的学习兴趣。为此，教师须做充分的课程准备，除了向学生介绍将PLC课程在教学培养规划中所占据的位置外，通过介绍PLC技术在工业生产、农业生产、娱乐业中应用的经典案例，如街头夜市闪烁的霓虹灯、钢铁高炉的上料控制等都是对PLC技术的应用。还可向学生介绍PLC技术对装备制造业所起到的重要作用、对于学生未来就业的影响等方面，以此来刺激学生敏感的神经，激发起他们浓厚的学习兴趣，认识到这门课程对实践的指导意义以及就业市场对这方面人才的迫切需求。从而鼓足劲头，全身心学好PLC技术理论知识，为开展实验、指导实践做好准备。
（二）案例式教学和启发式教学相结合[3]
这种教学模式对教师提出了更高的要求，需要教师在课程设计时，将PLC指令融入到使用PLC技术的案例之中。在教学过程中，通过多媒体教学模式，为学生演示案例，生动再现PLC的控制效果，之后引出这种控制效果需要设计的控制指令。这样即使控制指令枯燥抽象，由于学生的求知欲已经被点燃，也会主动去学习指令及其用法。教师此时按照由易到难的顺序进行讲授，一定会收到不凡的教学效果。此外，教师还需要对学生不断进行启发，引导学生独立完成PLC控制要求，这会增强其学习的自信心和成就感。为下一步上机操作打下了坚实的基础。因此，教师需巧妙将案例式教学与启发式教学相结合，使学生达到学习PLC课程的兴奋点。
（三）实现PLC课程教学多层次实验模块
实践教学方式被引入课程之后，对于培养学生的动手能力和创新意识具有重要作用。但为了达到更好的效果，应将实践教学分为基础实验模块、设计实验模块和综合实验模块三个层次。使学生在掌握基本指令和如何运用功能指令后，通过教师引导进行实验设计和程序调试后，能够独立完成编程调试工作。为了检验理论知识学习效果，教师帮助学生练习某些应用PLC技术的工业企业进行实习，通过参观、工作、设计，把握PLC技术在控制领域的具体应用。从而有针对性的学习积累。
五、结语
学习PLC技术的核心在于能够通过理论知识学习达到解决生产中实际问题的效果，只有将实践教学引入PLC课程教学之中才能实现理论与实践的完美结合
参考文献：
[1]刘玮.实践教学在PLC课程的应用.DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2012.01.066
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关键词：PLC 中职教育 机电控制
目前，珠三角地区制造业的产业升级正在不断推进。技工院校的机电专业学生只有熟练掌握PLC自动化控制技术，才能达到企业的用工需求。职业学校专业课教师，如何尽快地让学生掌握这项技能，就成为了教学工作的重中之重。下面笔者结合教学实践，谈谈对PLC教学的一些
见解。
项目教学法是以实践为导向，让师生共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。其实质是以选用一个可以让学生动手的工程实例项目为平台，为学生创建学习情景，学生通过对实际项目的认识，了解与动手完成、学习并掌握相关的理论知识和实践技能。笔者所在学院在进行PLC课程的项目教学设计时贯彻了如下理论。
一、围绕专业需求，明确教学目标
学院的PLC课程主要面向机电一体化技术专业和自动化生产线专业。经过调研及专家访谈会，学院对学生的相关要求主要体现在：应掌握自动生产线上的电磁阀、传感器、汽缸、机械手等自动化电箱之间的安装与调试技能，连接PLC的I/O接线，使用基本指令及功能指令编写典型自动设备工作程序，设计I/O口通讯程序对多台PLC控制设备进行联合控制，按照客户要求控制变频器、步进电动机和伺服电动机，具备较强的核心能力（职业道德、创新意识、团队协作、交流表达、自我提高、解决问题等）。以此为依据遵循针对性、实用性、应用性原则，整合序化教学项目。
二、校企合作，设计教学项目及改革评价方法
笔者通过到企业走访一线工程师，与企业专家共同分析从事某个岗位的技术人员职业成长路线，知识与能力要求，明确现阶段毕业学生与岗位要求的差距，收集企业典型PLC控制实例，学院指定教学计划与校本教材，进行从“车间即工程，作业即企业项目”的项目引导模拟教学，结合苏州博实机器人技术有限公司与珠海汉迪自动化有限公司的实际案例和设备，通过项目教学全面提升学生的知识、技能、职业素养等综合能力。
职业院校学生的知识基础薄弱，在学习专业理论课时容易产生抵触和畏难情绪，而PLC的学习需要有一定基础的电力拖动专业知识，所以自动化控制编程是一个综合学科，对设计人员要求较高。如果采用传统的教学方法先讲理论再去实习往往效率不高。因此在项目设计过程中，应循序渐进地加入动手调试操作的内容，如在电动机点动控制项目之后可以先加上自锁条件，实现联动，再引入互锁，实现正反转。在掌握了此知识点后再继续加深难度，设计自动伸缩门的控制程序。在每个阶段的项目任务中，要注意学生的掌握程度，注意调节教学进度，如此循序渐进，让学生在不断进步的同时，充分体会到成功感。由此激发学生的求知欲，让学生带着在课堂时间能解决的、经过精心设计的问题进行实习项目，教师在巡回指导的过程中针对学生提出的疑问给予解答，使学生理解实习项目的专业知识点，体验企业实际工作过程，这样学习效果将有很大的提高。
项目教学，要通过咨询（教师布置工程项目任务，学生收集资料）决策（师生共同分析案例，讨论解决方案）计划（设计工作共层，确定工作步骤，拟定检查与评价标准）实施（学生完成工作任务，共同分析并解决问题）检查（学生演示并介绍完成过程，教师检查并提出建议）等过程完成组织教学。项目教学的评价办法，不仅要关注学生的学习结果，更应该关注完成学习任务的全过程，注重过程评价，做到形成性评价与终结性评价相结合，更多地关注学生自身的发展，激发学生潜在的学习动力。
教改后的课业评价方案改变了以知识积累和考试为主的终结性评价方式，实施了“知识、能力、素质”三位一体的综合评价。成绩评定由平时成绩、过程考核和期末考校成绩三部分组成。平时成绩主要考核包括课堂提问、讨论、练习、作业、思考题等。过程性考核依据学生在教学项目完成过程中的资料收集、方案计划、实施过程、实施结果、团队合作、工作态度等情况评定等级。在每个项目完成后，学生按照评分标准自检、互检，教师评价，这样学生能充分了解自己的专业水平和可提高的方面。期末综合考核再依据学生完成考核项目的设计与操作结果进行综合评定。这样评价较为客观，也能调动学生学习的主动性、积极性。
三、教学资源准备及教学组织
教学硬件的资源：西门子PLC电动机实训设备，智能供水控制实习设备，智能照明控制实习设备，自动化生产线调试实习设备，三菱PLC单机实习设备（配置30台电脑及GX软件，PLC手编器等），可满足仿真教学和多媒体电化教学的PLC专业教室4个，电力变频控制设备10套。软件资源包括校本的多媒体课件、校本教材、电子教案与视频资料等。为了保障教学质量，学校还组织了多场自动化设备研修班及企业参观交流活动，利用教师下厂锻炼等多种手段培养双师型队伍，提高实习实训的教学效果。
教学组织以推料汽缸的PLC控制为例进行简单说明，见下表。
表
教学
过程 教学内容 教师活动 学生
活动 时间
分配
资料 项目任务 分析并连接推料汽缸的气动回路及PLC的I/O回路
调整传感器的合理位置及设定
编程控制供料站按照要求动作
供料站的机电故障排除练习 讲解、
指导分组 听讲、
记录、
接收任务 30分
问题探究 企业实例引入
推料汽缸的气动回路如何连接
PLC的I/O如何接线
传感器的位置如何调整及设定
如何编程控制供料站按照客户要求动作
供料站常见机电故障如何排除 对相关知识进行讲解 听讲、
讨论 20分
决策 制定项目实施方案 教师巡回指导 查找资料、
小组讨论 15分
计划 项目实施分工、检查标准、初步时间分配 教师记录学生情况 查找资料、
小组讨论 25分
研讨优化 研讨并优化项目实施方案及编程思路 检查评价学生决策与计划准备情况 汇报、讨论、优化方案 20分
实施1 编程控制供料站按要求动作，仿真练习并调试 指导 操作 70分
实施2 连接推料供料站的气动回路及PLC的I/O回路，调整传感器的合理位置及设定，从电脑拷贝调试过的PLC程序控制供料站工作，供料站的机电故障排除练习 指导 操作 70分
检查 根据标准交叉检查实施结果 指导、观察 自评与小组互评 10分
评估 归纳总结 组织汇报、点评、布置作业 小组汇报 10分
课程设计改革与教师充分的备课使学生在PLC项目教学活动中学习积极性明显提高。
参考文献：
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北京：清华大学出版社，2009.
[2]严中华.职业教育课程开发与实施――基于工作过程系统化的职教课程开发与实施[M].北京：清华大学出版社，2009.
[3]李响初.图解三菱PLC、变频器与触摸屏综合应用[M].北京：机械工业出版社，2013.
篇8
一、课程设计的基本思想
美国着名的教育心理学家和杰出的教学设计理论家加涅提出“为学习设计教学”,意指是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标,建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程,是在教学之前对教学过程中的一切预先筹划、安排教学情境,以期达到教学目标的系统设计。现代教学设计突出以学生学习活动为中心,重视对学生学习心理的分析和研究,依据学生学习的规律设计教学活动,从而最大幅度地提高学生学习效率,促进学生科学素养的全面发展。
基于工作过程的课程设计以行动体系为基础,将学习领域转化为行动领域,让受训者经历完整的工作过程,在完成典型的具有综合性的工作任务过程中获取工作过程知识,解决“在工作中学习”和“在学习中工作”的问题。基于此理论确立课程设计的基本思想为:以实际岗位为参照,按照“校企合作、工学结合、专业教育与职业教育融通,工学交替、实境育人”的思路,根据专业职业岗位能力要求,以仿真工业现场——实训平台为载体,采用项目化教学,强调以工作任务为依托组织教学内容,以学生为主体开展教学活动,确立学生的中心角色和教师的主导作用,以服务专业能力的培养为中心。
二、课程设计
(一)典型的工作任务分析
通过开展电气自动化专业毕业生就业岗位的调研,并结合行业、企业和本地区对人才需求的状况,归纳出柳州铁道职业技术学院电气自动化技术专业首次就业岗位是自动化生产线的维修电工、调试员、机电设备维修员等,未来发展岗位是车间电气技术员、PLC程序设计员及系统维护技术骨干和班组长等基层管理者。以上职业岗位要求具有运行分析、故障检测、维修保养及编写整理技术文档、设备技术改造等专业技能。针对首次就业岗位和发展岗位工作任务分析,依据在实际工作中出现的频率、重要性,所能承载的知识、技能程度,确定本课程的典型工作任务是:机械设备的安装与调试、电气设备的规划与安装、传感器的安装与使用、气动回路的安装与调试、PLC程序的编制与调试、HMI(人机界面)的设计、设备故障的判断与排除等。
(二)课程目标
亚龙YL-335B自动生产线及亚龙YL-221柔性生产线训练装置归纳、总结了现代生产线的技术特点,与实际生产情况十分接近,因此我们选用这两个装置作为教学载体,在课程教学中使学生具有安装如送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元的技能,具备构成一个典型的自动生产线的机械平台并联机调试的技能;理解并掌握在系统中的气动控制技术、机械技术(机械传动、机械连接等)、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等实际应用,具备熟练运用这些技术的能力。
(三)学习情景的创设
采用基于行动导向的方法进行设计,经多方面调研、探讨,开发设计了9个学习情境,每个情景由若干任务构成。每一个情境的实施都是一个完整的工作过程,并按认知规律和职业成长规律,由浅入深、由易到难、循序渐进,具有可重组和迁移性。
如图1所示,该课程设置了参观企业整体生产线工作过程、拆装调试亚龙335B自动线各工作站、联机调试亚龙221柔性生产线三大部分渐进学习。每一部分的教学学习目标和学习情境明确,课程教学载体由易到难,从简单拆装到气路连接,从硬件设计到软件实现,从机械控制到人机界面,激发学生的兴趣,让学生掌握技术的同时也对今后的就业岗位有所了解,增强学生学习的自觉性和责任感,实现技能提高与素质教育双赢。
(四)教学实施策略
实施过程中依照“任务、分析、制定、优化、实施、评价”六步工作方法组织教学,以行动导向法为主要教学方法,对不同的知识点综合运用引导文法、团队学习法、头脑风暴法、成果展示法、案例分析法、岗位体验法等各种恰当、有效的教学方法,引导学生独立思考,积极实践,促进学生自主学习,提高教与学的效果。项目以小组形式完成,每组4人为宜,在构成组员时,应把握学生的层次、不同个体的差异,即针对不同学生的个体特征与心理倾向,不同的知识基础与接受能力,将基础好、动手能力强、活跃的学生与相反的学生组合在一起。这样,既能保证项目活动按时完成,又有利于学生间互相交流,有助于专业较差学生的水平得到提高。
实施过程中,要做到“师生角色转换”,教师起发动、组织、协调、伴随作用,教师不能包办代替,而是应注重发挥学生的学习潜能及集体智慧,充分发挥学生的学习主动性,着重培养学生的能力,让学生有机会应用他们所学的知识解决实际问题;将真实的工作场所模拟到学习环境中,使学生感受到企业员工的身份,得以在其中进行自由探索、强调“协作学习”,学生在教师的组织和引导下共同讨论和交流,进行协商和辩论,先内部协商,然后再相互协商,强调
信息资源的利用。为了使学生主动探索,教师必须为学生提供各种信息资源,包括各种类型的教学媒体和教学资料,强调教学过程的最终目的是让学生获取工作知识、工作技能,而非完成教学任务。 实施过程中,应兼顾专业能力、方法能力、社会能力的培养,尤其注重学习能力的培养,提高学生的分析问题、解决问题的能力,使学生从学习中得到成功的体验,增强学习兴趣和学习的信心,从而实现课程的培养目标。
(五)课程考核
课程成绩评定基于发展的教学评价观,包含过程性的考核和结果性的考核。过程性考核包含工作态度的评价、工作过程步骤与方法评价、知识的应用评价等。结果性考核包含项目所涵盖的应知部分的评价、应会部分的评价、项目工作中的问题记录和解决问题的方法、成果展示等。在过程性考核中,对每个学习任务中通过学生自我评价、团队评价、教师评价的方式进行,全面客观地评价学生在实施过程中的表现情况,注重学生答辩及讲演,提高学生语言表达与交流的社会能力;注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励。
三、高素质的教师队伍是取得良好效果的有力保障
工学结合实施的关键是要有一支理论基础扎实、技术应用能力较强的“双师型”师资队伍。在实施项目化教学中,教师应具备这样的素质:一是具有良好的师德;二是具有较深厚的理论功底,较宽的专业知识面和很强的综合能力;三是具有较强的实践经验。
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【关键词】实践教学；融合；工程实践；创新能力；自动化专业
0 引言
随着经济和社会的不断发展，工程应用复合型人才的培养成为趋势，自动化专业课程旨在培养学生全面认识和实践自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术等自动化理论知识，系统掌握工程实际应用设备的实验平台，提高学生系统应用自动化技术的能力及水平。而实践教学是提高学生综合素质与实践能力必不可少的环节，是培养学生的创新精神和工程实践能力最有效的途径。
针对北京信息科技大学（以下简称我校）“应用技术主导型”自动化本科专业人才培养的目标要求，自动化专业的实践教学体系也已经进行了相应的改革与探索，包括加强实验课程改革、充分利用实验资源、加大实践教学力度以及丰富实验内容等，但目前控制类各专业课实验课程之间缺乏合作沟通，出现了内容交叉、重复及部分实践内容不适应培养目标等问题，整体上缺乏统一的规划和衔接。如果对该类课程实验进行整体设计与探讨，改革实践教学内容，使之相辅相成衔接得当，则将更有利于学生对专业知识的整体理解和掌握，也更有利于学生提高综合应用的能力，为将来的发展和就业也有一定的帮助。
1 专业课实践教学的整体规划
我校自动化控制类专业课程包括专业课和专业任选课，其实践教学在本专业实践教学体系中占有十分重要的地位。其中，过程控制、运动控制、惯性技术、计算机控制系统和自动控制系统仿真为专业必修课，应用自适应、楼宇自动化、集散控制系统及现场总线技术作为专业任选课，以拓宽学生知识面，增强专业适应性。上述课程在内容上联系紧密，互相之间也都有交叉，但同时又相互独立，每门课程都设有相应的实验内容，部分课后也有课程设计及专业综合实验的设立，各个环节未将本专业内相互联系的课程内容融合贯通起来，使学生对整个专业缺乏整体的了解。如果对这些课程的实践环节进行整体设计与规划，实践内容系统化，将更有利于学生掌握和运用理论知识、锻炼综合实践能力。
以我校自动化专业自动控制系统仿真、计算机控制系统、过程控制、应用自适应、楼宇自动化、现场总线技术、现场总线技术课程设计及自动控制系统综合实验等这几门课程实验内容为例，上述实验内容除了计算机仿真类，其他均在同一实验平台上操作，实验室采用的是天煌科教THPCAT-2型现场总线过程控制对象系统实验装置。学生在自动控制系统仿真、计算机控制系统、应用自适应课程中掌握了控制系统常用的控制算法和先进控制算法，可以以实验平台的水箱液位、锅炉温度等为被控参数，通过MATLAB软件仿真实现控制算法的效果。过程控制、现场总线技术课程实验中熟练掌握仪表、PLC的工作原理及使用方法和整个系统的结构及投运方法。楼宇自动化课程实验可以利用工控组态软件设计楼宇给排水监控系统，在掌握实验平台操作的基础上，结合硬件完成整个系统的设计与调试。现场总线技术课程设计是对学生学完现场总线技术这门课程的一个综合检验，也是对学生PLC技术掌握的综合应用，题目类型的设计可以多样化，涵盖仿真类课程中的一些实例。而后的“自动控制系统综合实验”独立实践环节是对所有专业课理论知识的综合运用，实验内容安排上可将仿真类的课程实验项目在实验平台上进行实际的算法研究与验证。
2 实践教学内容的改革
随着自动化和计算机技术的迅猛发展， 对学生的知识结构和水平提出了新的要求。近年来中国工程教育专业认证制度成为教育界、工程界的广泛共识，再结合我校自动化专业人才培养方案，那么在这样的背景下，急切需要从实际工程的角度出发，探寻专业内各课程之间实践教学内容相融合的新模式，旨在提高学生的工程实践能力和创新能力。整个实验体系的建设要以培养学生的理论联系实际、提出问题、分析问题及解决问题的能力为目标，在熟练掌握基本理论知识和操作技能的基础上，结合工程技术，大量增加设计性、综合性实验内容的比例，具体实验内容的安排也应从简单到综合，对于各课程间交叉重复的教学内容应协调合作，做到相辅相成。
以专业基础课课程实验为基础，在熟悉自动化专业所涉及的控制器设计、仪表设备的使用和测量方法后，专业课课程实验内容的安排则重点在于解决理论与实践相结合、提高综合实践能力的问题。课程实验内容多以任务书的形式发放，即提出实验要求和具体要达到实验指标，指导教师采用启发式教学思想，实验过程的设计包括算法程序的编写、设备选型、方案设计等需要学生独立完成。实验内容也由简单的操作变成复杂的系统操作，很显然，综合性、设计性实验项目能够促进学生扎实的掌握理论知识，以及过硬的实际操作技能。而课程设计和综合实验独立实践教学环节，可以从实际工程应用出发，设计一个或多个复杂系统，实验任务由选题、方案设计与论证、仿真设计、硬件设计及软硬件联调、总结报告等组成，必要时可以采用分组的形式进行。同时，也可在毕业设计中增加课程相关应用课题，让学生能够对课程有更加深入的学习。
由于实践教学投入不足、我校实验室面积短缺、以及过程控制现场总线设备占地面积大、价格昂贵等问题，自动化专业部分专业课实践教学设备严重不足，台套数比较少，而这与培养工程技术人才相违背，那么采取实验室全开放，学生可以随时进行实践学习显得尤为重要。所以在完成专业必修课之外，开设了开放性实验，为了激发学生创新的实践精神，更好的利用实验设备，相关老师近年来设计了一批开放实验项目，包括课内拓展型和自主创新型，同时也有学生自创的实验项目，效果良好，锻炼了学生对知识的综合运用和实际工程的解决问题能力。同时组织各类设计大赛，鼓励学生参加西门子杯全国大学生控制系统仿真大赛，进而增强工程实践能力。
3 教学方法和手段的多样化
目前各课程任课教师各自独立实施课程教学，对于知识内容的交叉重复很少交流沟通，课程的实践教学之间也没有很好的“协作”，学生是“被动”实践，这种“各自为政”的教学模式，往往使学生在真正面对一个实际工程时感到困惑。有效解决的方法即加强与各课程任课教师的沟通，合理安排实践教学内容，互相渗透，在实践中相互协作，以现场总线过程控制对象实验装置为实践教学平台，开展多课程融合式实践教学，激发学生的自主学习能力。
被动式实践教学通常是指由指导教师拟好实验内容、实验方法和实验步骤，学生只需按照实验指导书按部就班就可以顺利完成实验，这样的方式不利于学生独立思考及创新思维的培养，实验也没什么良好的效果。目前多数采用任务驱动式实践教学方法，实验前任务书，任务书中只包含实验要求、实验指标、可选的仪器设备、实验注意事项及实验报告要求等，具体实验方案的设计及实验过程的调试均由学生独立完成，指导教师对方案进行审查，并在实际操作中给予一定的指导。通过这种以学生为主的、启发式的实验方式，很明显能够调动学生的积极主动性，切实提高了实践能力与创新能力。对于例如现场总线课程设计、自动控制系统综合实验这种独立实践教学环节，采用分组形式，每组同学间分配不同任务，组员合作共同完成，并以小组形式汇报实验结果。各课程任课教师也将此形式用于课堂，结合实验设备或者实验结果，对于学生融会贯通本课程知识点，甚至多个课程的知识点都有一定的帮助作用。
随着互联网计算机技术的发展，实践教学手段也不仅仅拘于课堂形式，可以采取慕课形式，充分利用网络教学平台和学校数字图书馆资源作为辅助教学，弥补实践教学条件的不足。另一方面，计算机仿真软件也为实践教学环节提供了有力的辅助工具，自动化专业课实践经常用到的MATLAB、PLC Simulator，还有MCGS、STEP7、WINCC等组态软件，这些软件在实验前期控制算法的设计、系统的结构设计等都起到了很大的作用，比如运用MATLAB软件编写PID或者更先进的控制算法，调试成功后，运用组态软件设计系统运行监控界面，最后再运用OPC技术，使得MATLAB与工控组态软件之间进行数据通信，从而实现了先进控制算法在实际对象当中的应用，具有一定的工程实际意义。
4 结束语
本文依据我校“应用技术主导型”自动化本科专业人才培养的目标要求，结合实验室现有环境，提高学生系统应用自动化技术的能力和水平，针对自动化控制类专业课从实践教学内容的整体规划、实践教学方法和手段等方面进行改革，调动学生学习的积极性和创造性，使学生能够系统的了解自动化专业的新技术和新方法，加深对课程理论知识的理解。充分利用实验室资源有效提高学生动手能力和综合应用的能力，使学生在步入社会之前，能够得到一些工程技术上的锻炼。实践过程中也难免会存在一些问题和不足， 希望在进一步的教学实践中不断完善和优化。
【参考文献】
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[3]张群英.刍议高校自动化专业的创新实践教学模式[J].科教导刊，2012，36：146-147.
篇10
关键词：高职教育；课程体系；课堂模式；保障体系
作者简介：黄光辉（1966-），男，四川内江人，内江职业技术学院，讲师。（四川 内江 641000）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0062-02
《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》中指出：高职教育要以培养高等技术应用型专门人才为根本任务，实践教学是培养学生的技术应用能力的主要手段。加强实践教学，培养学生专业能力，是提高教育质量的关键。
一、以实践教学为主体，建立科学合理的课程体系
1.定位理论与实践相结合的课程体系
高职教育以就业为导向，以培养学生职业能力为目标，面向生产第一线，培养知识面宽、职业能力强、综合素质高的技术应用型人才。要根据社会经济发展需要，分析本专业就业岗位群应该具备的知识能力素质，确定相应的知识点和技能点，安排教学内容，确定实践项目，制定技能训练标准和考核标准，构建课程模块，最终建立起以专业知识为基础、以专业能力为主体的，具有高职特色的课程体系。
2.定位高职学生的专业能力体系
学生的专业能力体系划分为基础能力、核心能力和综合能力三个层次，这三种能力之间相互依存，螺旋上升，构成整体性的专业技术能力。
专业基础能力是从事本专业工作的基础能力。我们通过课程改革，实现教学内容项目化，教学活动理实一体化，落实实践教学目标，培养学生过硬的基础能力。
专业核心能力是高职教育的根本，根据生产中的典型环节确定实践项目内容，开设专门教学周进行教学，强调知识对能力的指导，突出专业能力训练，提高毕业学生就业时的核心竞争力。
专业综合能力是职业发展的关键，要开设专业综合实训、顶岗实习和就业培训予以强化。
3.建立实践教学对专业能力的支撑体系
根据专业能力的定位，丰富实践教学形式，将技能训练的形式分为三种类型：课内随堂实训、课程专周实训和专业综合实训，以专业技术应用能力培养为目标，以实践教学课程体系为支撑。
内江职业技术学院电气自动化技术专业在制定专业教学计划时，根据社会发展需求和学生的实际情况，对学生职业岗位定位为：电气设备的安装、调试、维修和管理岗位。对学生专业能力要求为：电气设备的操作能力；电工工具、电工仪表的使用能力；电机维修能力；单片机、传感器的应用能力；PLC、变频器的应用能力；电气控制柜的安装、调试能力；电源柜的安装、调试、维修能力；自动化生产线的安装、调试、维修、管理能力。学生的专业能力实训项目有：照明电路安装；电子产品制作；常用电机检修；机加工技术；工厂电气控制；PLC技术及应用；供配电技术；单片机应用；专业综合训练；顶岗实习。在本专业教学计划中，实践学时占总学时的一半以上，突出了实践教学在高职教育中的主体地位，建立了职业能力培养的支撑体系。
二、以专业能力培养为核心，构建实践教学的新模式
1.通过“教学做”三位一体的课内实训模式，培养专业基础能力
推行“教学做”三位一体的课内实训模式，采用示范、讲解、练习等方法，培养专业基础能力。通常是在学生掌握了相应的理论知识和基本的技术要领后，将课程中的技能点在课堂上进行训练，实现理论与实践相互融合。课内实训的侧重点在于仪器设备的选型及基本操作，难点在于选型的合理性和操作的规范性，目的在于熟练使用仪器设备，掌握基本的操作方法和操作技能。在教学中，教师先演示技术动作全过程，在操作的同时向学生讲解该技能训练的要点，示范操作要规范标准，重点难点突出，动作步骤清晰可见，学生通过模仿练习，重复提高，教师要及时纠错，及时总结，最终达到学生能够规范熟练地完成该项技能操作。
在一系列的、全方位的、长时间的课内实践活动中，要注意理论与实践之间、各技能训练点之间的联系性和层次性，同时突出本技能训练的针对性，实现学生基本能力的稳步提高。
2.通过模拟生产项目实训，培养专业核心能力
采用模拟生产性的项目化实训，培养学生的专业核心能力。根据生产实践中的典型环节设置实训项目，确定项目任务、知识连接、计划与实施、评估与应用等环节的要求，进行模拟生产实训。明确任务要达到的目标及重点难点；知识链接一般是通过相关知识的学习完成理论准备；任务实施是学生在教师的指导下，自主完成任务，实现知识向能力的转化；任务的评估与应用是巩固知识和技能，培养分析问题、解决问题的思想和方法。实训的重点是要求学生规范操作和熟练操作，满足技术文件要求，难点是灵活应用已有技能完成任务，在操作过程中，教师在技术文件使用、工艺编制、设备选型等方面进行重点指导，要求学生反复练习，独立完成，总结提高。
要将实践能力培养贯穿于课程的项目化教学中，达到学习一门课程，掌握一种能力，学会一门技术。如PLC应用技术的实训项目有：PLC编程软件的使用；PLC基本指令的使用；PLC步进顺控指令的使用；PLC典型功能指令的使用。每个项目又划分为三、四个子项目，形成以PLC应用为主线，各项目逐次递进，螺旋上升的课程实践教学体系，最终形成PLC的应用能力。
内江职业技术学院将电气自动化技术专业的专业实践训练划分为九个模块，每个模块对应一项专业能力，所有模块的综合就是该专业人才培养方案的能力目标。为此，我们将九大模块设置为必修课程，单独进行教学与考评，在教学进程中安排了专门的实践教学周。根据模块的侧重点不同，实践教学组织形式有三种：实习、实训和课程设计。实习主要用于基本技能的操作训练；实训则要求培养运用理论解决某一具体问题的能力，突出理论对实践的指导作用；课程设计则强调理论与生产实践的结合，培养解决生产中的综合性实际问题的能力。
3.通过生产实践，提升专业综合能力
生产性实践活动包括综合实训和顶岗实习，生产性实践是培养学生技术综合能力，形成职业能力的有效途径。在生产车间的模式下进行分工循环、轮岗训练，让学生熟悉企业生产工艺流程，掌握行业标准和技术要求，培养学生对专业技能的综合应用能力，形成解决实际问题的能力，提升学生的职业能力水平。在制定综合能力培养计划时，要结合国家职业技能鉴定的要求安排训练，以学生获得相应能力等级证书为综合应用能力实践目标。与专项能力相比，综合能力实践的内容涉及面更广泛，学科间知识的交叉更多，生产性更强。
三、加强软件和硬件建设，建立实践教学的保障体系
1.加强“双师素质”教师队伍建设，提高实践教学软实力
建设一支专业知识扎实、教学水平高、实践能力强的教师队伍，是提高高职院校办学水平的人才保障。高职教育强调的是职业性和技术性，这就要求教师要具有“双师素质”，既能从事教育教学活动，又能从事行业职业实践活动，并将理论知识、行业实践能力传授给学生。高职院校的教师要具备扎实的基本理论、基础知识和实践能力；要具备履行生产岗位职责所必需的职业技能和技术应用能力，包括职业岗位群所要求的专业知识、技术操作能力以及排除故障、维修设备的能力；要具备较强的综合协调能力，教师不仅要与各教学部门协调合作，还要与企业、行业人员交流沟通和配合，要组织学生开展社会调查、生产实习和社会实践，才能保证各项教学任务的顺利完成。
2.加强校内实训室建设，改善实践教学的硬件条件
在高职教育体系中，实践性教学是主要的教学形式，多数实践训练都是在校内实训室内完成的，实训室的建设和管理水平直接影响教学质量，影响学生的专业能力培养和职业发展。建设设备先进、功能齐备、管理到位的实训室，是提升教学质量的重要保障。实训基地建设要有针对性，实训基地的建设要符合学校发展的需要，要根据专业人才培养方案来建设，实训设备要符合专业实践教学需要，符合学生的学习特点；实训基地建设要突出生产性，要营造出真实的生产环境，要符合标准的工艺流程和操作规范，使学生能够按照社会职业岗位的技术要求得以训练；实训基地建设要有通用性，实训基地既是培养高等应用型人才的场所，又是职业技术教育师资培养单位，是高新技术应用推广基地，是职业技能鉴定的依托；实训基地要将专项技能训练与综合技能训练有机结合，将技能训练、技能竞赛、技能考核鉴定、创业就业训练和社会技术服务有机结合，充分发挥实训基地的综合功能。
四、结论
建立立足于职业岗位定位、专业能力要求、知识点技能点分析的专业教育的课程体系，探索专业能力培养的方法和途径，加强教师队伍和实训室建设，培养高素质、高技能应用型人才是高职教育改革的永恒话题。
参考文献：
[1]张小军，徐建中，卢兵.高职“双师型”教师队伍建设的探析[C].职业教育改革的理论探讨与实践，2007.
[2]郭扬.近年来高职教育人才培养模式的七大转变[J].中国高教研究，2009，（5）.
[3]唐冬生.“教学做合一”高职教学体系构建的研究与实践[J].教育与职业，2009，（8）.
