職業(yè)教育中的PLC技術課程教學實踐

PLC技術是工業(yè)機器人技術專業(yè)的一門實踐性和應用性比較強的課程。在“中國制造2025”的時代背景下，制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。打造具有國際競爭力的制造業(yè)，是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路，這也導致企業(yè)對高素質應用型人才的需求量不斷提高，迫切需要大學生提高在校期間的學習效率和學習標準，在畢業(yè)時就具有一定的應用能力和素養(yǎng)，以適應我國制造業(yè)快速發(fā)展及企業(yè)需求人才水平的提升。高職院校作為應用型人才的主要輸出部門，而PLC作為工業(yè)控制三大支柱之一，隨著時代的發(fā)展，不僅PLC技術在持續(xù)升級，為了給學生提供更高效、優(yōu)質的課程內容以及滿足學生的就業(yè)需求，這就需要教師推動PLC技術這門課程的教學改革。
1、PLC技術課程教學現(xiàn)狀
PLC技術課程的教學一般包含理論和實踐兩個部分的教學內容，在過去對PLC技術課程進行講授時，通常都是先安排理論講解、再實操，或者以小組學習模式進行理實一體化教學，看似著重培養(yǎng)學生的分工協(xié)作精神，但很多會因為PLC設備的不足，小組學生人數(shù)較多，在項目驗收的時候，大多數(shù)情況是由一個成員代表小組來演示項目，演示的是項目的功能，教師對于小組內部的合作與工作情況比較少過問，造成有些學生并沒有真正參與到其中，同時也導致很多學生并沒有真正地掌握PLC的理論知識和編程方法，也促使很多學生對PLC的編程能力比較弱，談“程序”色變。為有效解決這些問題，探索出一套更加有效的教學改革方法，本人對PLC技術課程的教學內容、教學方式方法、教學評價提出以下改革思路和建議。
2、PLC技術課程教學設計與實踐
為了實現(xiàn)PLC技術理論教學與實踐教學的相融合，增強學生編程能力，促進學生更好的就業(yè)，更好地與職業(yè)工作領域對接，本課程教學改革主要包括以下幾個內容。
教學內容的創(chuàng)新。立足企業(yè)的發(fā)展，并根據(jù)人才培養(yǎng)方案選擇最新的具有當代實際應用的PLC技術教材。在實際教學過程中，根據(jù)PLC技術課程教學目標、學生的特點，保持課程知識的完整性與系統(tǒng)性，同時還要滿足目前企業(yè)或崗位的技能要求，需要對參考的相關教材對教學內容進行系統(tǒng)化整合，建立以學習情境為主體的模塊化結構，主要分為四個學習情境，分別為:任務準備、PLC基本指令及應用、PLC步進指令的應用和PLC功能指令的應用。

詳細內容如圖1所示。
教學方式的創(chuàng)新。以往的教學方式理論和實踐課程全部在PLC實驗室進行，在講授完理論課后直接以小組方式進行實際操作。當然，這種教學方式是直接將所學的理論知識應用于實踐當中，通過實踐來鞏固所學的理論知識，提高了學生的動手能力。但是也出現(xiàn)了一些問題，因為PLC設備價格昂貴，無法保證每人一套，有時小組人數(shù)相對較多，小組間分工協(xié)作安排不夠全面、明確，最后雖然每個小組基本能完成項目要求，但是久而久之也出現(xiàn)了有些只會編程，有些只會接線，有個別可能只是在觀看，并沒有學到真正的知識。鑒于這些缺點，為了讓每位學生都能鞏固PLC的基礎知識以及提高學生的編程能力，根據(jù)人才培養(yǎng)方案，針對PLC技術本門課程中不同內容的不同特點，靈活選用不同教學場地實現(xiàn)學生個人的學習和小組間的協(xié)作學習，同時在課程教學過程中引入課程思政內容，具體教學創(chuàng)新方式如下。（1）教學場地的改變。根據(jù)教學內容和PLC實驗室現(xiàn)有設備模塊的特色，理論和編程仿真實訓，這樣的安排大大提高了學生的綜合能力與教學質量。（2）教學方法的改變。在課程教學中，以教會學生“學會學習、學會工作”為目標，主要采用一體化項目教學模式。該教學模式圍繞某一課題、問題或項目開展教學活動，并引入思政內容，以“學習任務”為載體，引導學生自主學習和探索，更加有利于培養(yǎng)學生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，提高學生對PLC課程的學習興趣，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。在機房上課保證了每個學生一臺電腦，在課堂當中導入項目并圍繞項目要求講解完一個知識點之后，讓學生自主完成I/O分配表和接線圖的繪制，通過編程軟件GXWorks2和人機界面(HMI)-GOT仿真軟件GTDesigners3聯(lián)合仿真完成每個任務和項目的要求。
這不僅提高了學生的實踐能力，還加強了學生對理論知識的應用，提高了學生的編程思維能力，進而也提升了PLC技術課程的教學質量。
在教學內容安排中，有三大項目是安排在PLC實驗室上課，在這期間采取小組分工合作的方式，并要求他們每次任務分工的職責必須對調，通過實物模塊學習PLC的寫入和硬件接線等，這不僅提高了學生的硬件接線能力，同時通過小組討論、項目匯報提高了學生的合作能力、溝通和表達能力，同時讓學生深刻理解用PLC技術完成任務或項目要求的整個流程步驟：分配I/O端口-畫I/O接線圖-根據(jù)接線圖進行硬件接線-程序的編輯。
信息化技術的引入。充分利用當代的信息化技術，在教學過程中，引入提前制作的圖文并茂的微課，這不僅提高了學生的學習興趣，也提升了教學質量。另外一方面，充分利用互聯(lián)網(wǎng)學習平臺，例如在上課之前在學習通平臺上傳微課視頻、錄屏視頻、課件等教學內容，引領學生在課前進行線上預習、討論，同時學生也能在課后通過線上的復習增強對重難點知識的理解，拓展學生的知識體系。并且教師也能通過學習通平臺學生學習的數(shù)據(jù)調整教學活動。
設置課程設計。在學期的倒數(shù)第四周安排課程設計，要求學生以2人為一組，并根據(jù)教師提供的幾個項目要求當中選擇其中一個項目進行課程設計，并且每組挑選的項目要求不能相同。課程設計包括完成程序的編輯、HMI仿真軟件的界面編輯，并通過仿真能完成相應的要求。最后以小組為單位在規(guī)定時間內在學習通作業(yè)板塊里上傳相應的程序、HMI界面和短篇論文，并通過演示答辯。這樣不僅有利于提高學生的綜合實踐能力。
改革考核評價方式。總評成績=平時成績×20%+項目考核成績(60%)+期末成績×20%。其中項目考核成績包括：學生單獨考核完成的相關項目要求的成績（30%）、小組形式考核完成的相關項目要求的成績（20%）以及最后布置的課程設計成績（10%）。通過這樣的考核評價的改革，調動了學生平時學習的積極性，加強了理論知識的應用。
3、結語
通過教學內容的改革、教學方式方法、教學評價的創(chuàng)新這三個方面對PLC技術課程進行了教學改革，這不僅改變了教師之前的單一授課方式，同時結合線上線下的學習，適當?shù)恼n程思政和信息化技術的引入，課程設計的設置等不僅提高了學生的綜合實踐能力、解決問題的能力，也樹立了學生的自信心，提高PLC技術課程的教學質量和教學水平。