獨(dú)立學(xué)院“電氣控制與PLC”工程項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)改革與實(shí)踐探索

桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院 潘天賜

近“電氣控制與PLC”是一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等多領(lǐng)域、多學(xué)科的復(fù)合型課程。PLC及其網(wǎng)絡(luò)更是被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱之一,是自動(dòng)化控制領(lǐng)域一種極其重要的控制設(shè)備。因此,電氣控制及PLC技術(shù)在電氣、自動(dòng)化、機(jī)電一體化，以及其它信息類專業(yè)的課程體系中占有重要地位。

一、獨(dú)立學(xué)院轉(zhuǎn)型下教學(xué)改革的背景

近年來(lái)，國(guó)家教育部的改革方向已經(jīng)明確，今后我國(guó)將以建設(shè)現(xiàn)代職業(yè)教育體系為突破口，對(duì)教育結(jié)構(gòu)實(shí)施戰(zhàn)略性調(diào)整，從本科教育轉(zhuǎn)型職業(yè)教育。獨(dú)立學(xué)院在此改革大背景下，也將轉(zhuǎn)型進(jìn)行職業(yè)教育，培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才，并以職業(yè)崗位能力分析為基礎(chǔ)，深化工學(xué)結(jié)合、產(chǎn)教融合，推進(jìn)適應(yīng)“產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)”一體化人才培養(yǎng)模式的課程設(shè)置、實(shí)踐課程設(shè)計(jì)等改革。

二、“電氣控制與PLC”實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的“電氣控制與PLC”實(shí)驗(yàn)課程，將電氣控制和PLC編程實(shí)驗(yàn)分成兩部分，以試驗(yàn)箱進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)施的效果不利于學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，無(wú)法體現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的教學(xué)理念；學(xué)生只懂按圖接線、理論、指令，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分散，學(xué)生沒(méi)有形成系統(tǒng)的認(rèn)知體系，不會(huì)獨(dú)立完成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單的控制要求，更難以進(jìn)行程序優(yōu)化和大型工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)。因此，通過(guò)將工程項(xiàng)目模式應(yīng)用在“電氣控制與PLC”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，體現(xiàn)教學(xué)的工程實(shí)踐和應(yīng)用，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，符合國(guó)際、國(guó)內(nèi)教學(xué)的趨勢(shì)和發(fā)展方向。

三、工程項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

對(duì)“電氣控制與PLC”實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取以工程項(xiàng)目為主線的實(shí)踐教學(xué)模式，以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目（模擬項(xiàng)目）與PLC 教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合來(lái)設(shè)定“電氣控制與PLC”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)、組織和評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)品（模擬項(xiàng)目）的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行。

進(jìn)行工程項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既能掌握傳統(tǒng)的繼電器、接觸器電氣控制，又可將PLC 技術(shù)與接觸器等實(shí)際電氣控制線路綜合應(yīng)用，并將其他技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)融合，例如傳感器技術(shù)。使學(xué)生具備一定的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)綜合應(yīng)用能力，滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)工程應(yīng)用型、復(fù)合型人才的需求，同時(shí)體現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)特色，促進(jìn)獨(dú)立學(xué)院快速發(fā)展壯大。

PLC 主要服務(wù)的行業(yè)是工業(yè)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最根本的控制要求就是接觸器及電動(dòng)機(jī)的PLC 綜合控制。除了會(huì)編寫(xiě)程序，還要求學(xué)生能對(duì)硬件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并熟知整個(gè)工程項(xiàng)目流程。但因?yàn)閷W(xué)生人數(shù)較多，企業(yè)接受范圍和能力的局限性，使學(xué)生無(wú)法真正做到與企業(yè)無(wú)縫對(duì)接；作為應(yīng)用型獨(dú)立學(xué)院開(kāi)展PLC 課程的工程項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，可以讓學(xué)生模擬完整工程項(xiàng)目構(gòu)思——設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)——運(yùn)行等一系列企業(yè)生產(chǎn)模式，真正為企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

1.研究的主要內(nèi)容。①改革實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)工程項(xiàng)目開(kāi)展教學(xué)，每一個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)組織，都按照構(gòu)思——設(shè)計(jì)——實(shí)施——運(yùn)行進(jìn)行，體現(xiàn)工程教學(xué)模式，結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)基礎(chǔ)和特點(diǎn)，使本課程實(shí)驗(yàn)改革發(fā)揮最大效應(yīng)。構(gòu)建基于工程項(xiàng)目式的“電氣控制與PLC”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，需要一定的教學(xué)基礎(chǔ)和企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以通過(guò)調(diào)研、參加學(xué)術(shù)研討會(huì)、進(jìn)行專題研討、到企業(yè)學(xué)習(xí)、引入企業(yè)人才等方法，在充分討論的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整和修改。②項(xiàng)目的選擇上，將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，有效提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。③項(xiàng)目的設(shè)置，應(yīng)科學(xué)有序，體現(xiàn)能力的逐步提高，并顯現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式；拋開(kāi)試驗(yàn)箱，進(jìn)行PLC 與接觸器等低壓電器的軟硬件設(shè)計(jì)融合。④進(jìn)行多課程、多技術(shù)綜合性實(shí)驗(yàn)，將傳感器技術(shù)與PLC 進(jìn)行有效融合，如基于PLC 的電爐溫控，即將熱電偶傳感器與PLC 相互結(jié)合的綜合性控制。⑤改革實(shí)驗(yàn)考核方式，提高實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的比例，或者將傳統(tǒng)的理論試題考核方式替換，轉(zhuǎn)變成考核學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程表現(xiàn)及完成情況，將驗(yàn)收答辯作為總成績(jī)。

2.改革目標(biāo)。①通過(guò)進(jìn)行項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)改革，提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力。②培養(yǎng)學(xué)生多課程有效整合，如低壓電氣、PLC、傳感器等知識(shí)的綜合運(yùn)用。③根據(jù)企業(yè)人才培養(yǎng)模式和要求，培養(yǎng)學(xué)生成為企業(yè)需要的PLC 人才。④培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作意識(shí)。⑤促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的改革，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的同時(shí)，鍛煉出一支專業(yè)知識(shí)豐富、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的專業(yè)教師隊(duì)伍。

3.創(chuàng)新之處。①構(gòu)建適合獨(dú)立學(xué)院現(xiàn)狀，基于項(xiàng)目模式“電氣控制與PLC”工程實(shí)踐教學(xué)體系，形成和體現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)的機(jī)制和教學(xué)特色。②改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目課時(shí)分配及數(shù)量，改革后可依據(jù)項(xiàng)目的難易，靈活分配課時(shí)，強(qiáng)調(diào)課后自主學(xué)習(xí)，課堂上討論答疑。③每個(gè)實(shí)驗(yàn)以項(xiàng)目形式，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)一個(gè)完整項(xiàng)目進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，包括：要實(shí)現(xiàn)的功能解析及實(shí)現(xiàn)的可行性（結(jié)構(gòu)圖）、I/O 點(diǎn)的硬件配置圖、硬件的選型、程序流程圖、設(shè)計(jì)程序、現(xiàn)場(chǎng)接線、調(diào)試交與使用。④加入傳感器技術(shù)，將傳感器技術(shù)與PLC 進(jìn)行融合作為綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

總的來(lái)說(shuō)，在獨(dú)立院校轉(zhuǎn)型職業(yè)教育的背景下，對(duì)“電氣控制與PLC”實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，教學(xué)模式從傳統(tǒng)的、單一的教學(xué)模式逐漸演變到以工程實(shí)踐教學(xué)為主線的應(yīng)用教學(xué)模式，使學(xué)生從單純的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證轉(zhuǎn)變?yōu)橐怨こ添?xiàng)目為主的綜合應(yīng)用學(xué)習(xí)，從被動(dòng)的學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)，極大地提高學(xué)習(xí)效率和掌握“電氣控制與PLC”的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力，全面提高專業(yè)綜合能力。