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摘要：《电气控制和PLC》一直是自动化专业的主干课程，多年来，它的教学不能适应学生职业能力的培养，本文认为应以能力为目标，学生为主体从课程教学设计、课程实验实训设计两个方面进行改革。
关键词：PLC教学；能力目标；教学设计；任务设计
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)35-2359-01
PLC技术直接应用于工业自动控制现场，更新发展速度快，实践性强，学生掌握后，可将这项技术直接应用于工作需要。可是目前的教学和实践存在诸多的问题。多年来，很多教师根据PLC实践性强的特点，不断的进行教学改革，比如增加实践课时，推广项目教学法等，教学有了一定的改进，但只是增加了一些实训时间和实践课时，仍然没有改变以理论教学为主的传统教学方式。而且由于实验室设备单一，实践课变成程序设计验证，和工作现场相差较大，学生仍然没有整体的认识。也就没有改变教学和职业能力的矛盾。
《电气控制和PLC》的职业能力及就业方向定位为自动控制设计，电气设备、运行、维护、安装调试，要求学生具备相应的理论知识和能力。定位比较准确、就业前景广阔。以前没有突出职业能力的掌握，以至于学生到即将毕业时还不知将来要干什么、要掌握的知识和应具备的能力是什么；这说明我们的教学设计不够完善，课程内容不能涵盖专业的知识群和能力群，理论知识过多。
对现有的教学方法我想以职业能力基础，以学生为本位，，以达到深化学生的理论知识，使学生全面掌握PLC技术能力，培养高素质的应用型人才的目的。
1 在课程教学设计方面
1) 进一步增加主干专业课课时，修订教学大纲、修订教学计划
重新界定专业课。高等职业教育要求学生拓宽基础、强化能力，开展素质教育、养成终身教育的观念。所以，很多教育工作者，就把公共文化课视为基础，专业基础课和专业课作为专业课。造成了专业课、技能课课时过少，学生学完后基础是宽了，但基本没有学到多少专业知识，就业时总感到没有一项可用于就业的较强的技能。
我觉得应把基础课程和专业课程重新界定，为完善学生的素质结构、为养成终身教育服务的课程都应界定为基础课，为就业做准备的界定为专业课和技能课。大量增加专业课和技能课的课时，突出主干专业课。目前的PLC课程主要包括两方面的内容：一是低压电器控制，二是可编程控制器原理及应用，另外还可能涉及组态软件设计或其他仿真软件的使用。教学内容众多，且都是实践性很强的项目。在教学时，教学大纲内容众多与课时有限之间有矛盾。我院电气专业是三年制的，但学生一般在一年级安排基础课，二年级安排专业基础课，三年级安排专业技术课，而很多学生到三年二期时找到合适的工作，便会提前离校。还要去掉节假日课时往往不够，原定的教学计划往往不能完成，学生不能完整的掌握必要的专业技能。修订教学计划，增加专业课课时，提前进行专业课的教学。
2) 整合课程教学内容，使之与能力相结合
确定课程教学内容应侧重能力培养和实际应用。课程内容的整合为课程改革成败的关键。
教材内容必须与实际应用技术的发展水平相适应。在教材内容的设置上，注重产品的更新换代。根据现场岗位对常规电气控制与PLC技术的需求，并根据电气控制技术向常规电气控制与微机控制相结合的发展趋势，确定本课程教学目标和应具备的知识内容为：常用低压电器的选择和整定、基本控制电路设计、典型设备的控制电路、PLC的结构及工作原理、指令系统、程序编制及应用设计、PLC编程软件和组态软件的使用，功能指令及其应用，特殊功能模块应用，综合实训。
应具备的能力目标：会选择低压电器、具有构建基本功能的控制电路的能力；掌握PLC结构及工作原理、具有编制小程序的能力；具有对简单工程进行PLC维护和设计的能力；具有编程软件的安装和使用的能力；具有控制电路技术革新与改造能力。
3) 实行课程的单元设计
根据前面确定的教学内容，对教学内容进行科学的组织，对教学内容以能力为目标实行单元设计。比如在讲解基本逻辑指令时，传统的教学往往是指令的格式，意义，举例，说明。讲完以后，学生对指令的实际应用还是不了解。单元设计应以能力为目标。如在讲解脉触点指令时，应让学生用此指令进行一自动控制程序设计，如自动冲厕程序设计，怎么选择传感器，怎么安装等。
2 在实验方面，增加实验设备，完善实践教学基地。循序渐进的开展实验，实训教学活动。
我校的教学试验资源有限，试验中只能进行重复性编程练习。PLC 课程是一门实践性很强的专业课程，课程的开设有三分之一到二分之一的课时是实验课，但在实验室做该课程的实验又有其局限性，我校的 PLC 实验台是天煌教仪的 THPLC-2 可编程控制器实验箱，该装置采用的是日本三菱FX1N-40MR，目前针对试验装置开设的十三个实验中不是简单的开关量控制的验证性实验，简单的开关量的重复编程，就是控制要求过于复杂的程序设计，不能紧跟教材，不能做综合实践实验，在教学中不能收到良好的教学效果。
试验设计的总体思路是以职业能力为目标，以学生为主体，教师指导，变验证性试验为多种形式的任务训练。将试验分为：验证性试验、读程序和修改程序、设计性试验三大类。
1) 验证性试验任务是基础试验，主要针对基本编程指令设计，目的是使刚接触PLC的学生能够很好地理解PLC的工作方式和它的基本指令用法；具体有：(1) 基本位逻辑指令的练习；(2) 定时器与计数器指令的使用；(3)顺序控制实验；每个实验都要体现出学生对指令的应用能力，对硬件的连接和调试能力。
2) 对程序和程序修改试验作为验证性试验和设计性试验的过渡任务，根据一定实践案例的控制要求，给出控制程序，能实现其一定功能又存在问题，训练学生读程序和调试程序的能力；设计性试验是对已学知识的一个综合应用，在题目选择上要侧重不同的指令编程方法，避免将这类试验编程对一类指令的重复练习。
3) 设计试验任务训练
设计性试验所占比例较大，在试验的选择上，要注意实用性、典型性，同时每个试验针对不同的指令或不同的编程方法又需要各具重点。教师在试验前，可给予学生适当的提示或给出基本的设计思路或提出程序设计中需要注意的问题，而程序的主题由学生独立完成。
4) 功能模块实验任务训练
PLC 的功能模块的多少和功能的强弱，直接反映该系列 PLC 的性能，实验室不可能将所有的功能模块购置回来，实验室可提供一个模块，设立综合性、设计性实验，实验中，可培养学生的动手能力，实践能力，学生利用该模块，自己设计检测电路部分、模拟信号输入部分、基本单元与功能模块的读写操作、控制信号输出部分，是一种综合知识的运用和实践动手能力的锻炼。
5) PLC 通信任务训练
随着工业自动化的发展和控制系统集成度的增高，PLC作为工业控制的三大支柱之一，PLC控制系统的网络化越来越普遍，让学生尽可能地接触和掌握 PLC 通信的内容，也是为社会输送具有现代控制技术和能力的具有竞争力的毕业生的需求。
开设设计性、综合性实验——“PLC 通信结构的设计及数据通信的实现”，全面掌握 PLC联网通信以及上位PC机对PLC的现场通信控制。
6) 仿真训练
受试验室硬件设备和条件限制，为了给学生提供更多的实践机会，可以指导学生利用仿真软机设计和调试程序。目前大多数公司的产品都提供仿真软件，它不需要实际的硬件设备，就可以扩展教学试验范围，学生学会后也可在自己的电脑上做编程练习和完成习题，从而提高学生的研发能力。
7) 综合实践任务训练
我校在实训方面，偏重编程练习，对实际项目缺乏整体认识。实验装置简单，较少，缺乏综合实训所需要的设备，综合实训往往是复杂的程序设计，学生对PLC的实际用途仍然不了解，对PLC在实际工作现场的作用仍然缺乏认识。
我认为学院就适当增加一些整体实验设备，配置两三套工厂自动控制模拟装置，学生可以通过实训设计，对PLC技术的应用有个整体的认识，也可以通过其项目的设计安装调试，提高学生职业能力。
关键词：PLC教学；能力目标；教学设计；任务设计
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)35-2359-01
PLC技术直接应用于工业自动控制现场，更新发展速度快，实践性强，学生掌握后，可将这项技术直接应用于工作需要。可是目前的教学和实践存在诸多的问题。多年来，很多教师根据PLC实践性强的特点，不断的进行教学改革，比如增加实践课时，推广项目教学法等，教学有了一定的改进，但只是增加了一些实训时间和实践课时，仍然没有改变以理论教学为主的传统教学方式。而且由于实验室设备单一，实践课变成程序设计验证，和工作现场相差较大，学生仍然没有整体的认识。也就没有改变教学和职业能力的矛盾。
《电气控制和PLC》的职业能力及就业方向定位为自动控制设计，电气设备、运行、维护、安装调试，要求学生具备相应的理论知识和能力。定位比较准确、就业前景广阔。以前没有突出职业能力的掌握，以至于学生到即将毕业时还不知将来要干什么、要掌握的知识和应具备的能力是什么；这说明我们的教学设计不够完善，课程内容不能涵盖专业的知识群和能力群，理论知识过多。
对现有的教学方法我想以职业能力基础，以学生为本位，，以达到深化学生的理论知识，使学生全面掌握PLC技术能力，培养高素质的应用型人才的目的。
1 在课程教学设计方面
1) 进一步增加主干专业课课时，修订教学大纲、修订教学计划
重新界定专业课。高等职业教育要求学生拓宽基础、强化能力，开展素质教育、养成终身教育的观念。所以，很多教育工作者，就把公共文化课视为基础，专业基础课和专业课作为专业课。造成了专业课、技能课课时过少，学生学完后基础是宽了，但基本没有学到多少专业知识，就业时总感到没有一项可用于就业的较强的技能。
我觉得应把基础课程和专业课程重新界定，为完善学生的素质结构、为养成终身教育服务的课程都应界定为基础课，为就业做准备的界定为专业课和技能课。大量增加专业课和技能课的课时，突出主干专业课。目前的PLC课程主要包括两方面的内容：一是低压电器控制，二是可编程控制器原理及应用，另外还可能涉及组态软件设计或其他仿真软件的使用。教学内容众多，且都是实践性很强的项目。在教学时，教学大纲内容众多与课时有限之间有矛盾。我院电气专业是三年制的，但学生一般在一年级安排基础课，二年级安排专业基础课，三年级安排专业技术课，而很多学生到三年二期时找到合适的工作，便会提前离校。还要去掉节假日课时往往不够，原定的教学计划往往不能完成，学生不能完整的掌握必要的专业技能。修订教学计划，增加专业课课时，提前进行专业课的教学。
2) 整合课程教学内容，使之与能力相结合
确定课程教学内容应侧重能力培养和实际应用。课程内容的整合为课程改革成败的关键。
教材内容必须与实际应用技术的发展水平相适应。在教材内容的设置上，注重产品的更新换代。根据现场岗位对常规电气控制与PLC技术的需求，并根据电气控制技术向常规电气控制与微机控制相结合的发展趋势，确定本课程教学目标和应具备的知识内容为：常用低压电器的选择和整定、基本控制电路设计、典型设备的控制电路、PLC的结构及工作原理、指令系统、程序编制及应用设计、PLC编程软件和组态软件的使用，功能指令及其应用，特殊功能模块应用，综合实训。
应具备的能力目标：会选择低压电器、具有构建基本功能的控制电路的能力；掌握PLC结构及工作原理、具有编制小程序的能力；具有对简单工程进行PLC维护和设计的能力；具有编程软件的安装和使用的能力；具有控制电路技术革新与改造能力。
3) 实行课程的单元设计
根据前面确定的教学内容，对教学内容进行科学的组织，对教学内容以能力为目标实行单元设计。比如在讲解基本逻辑指令时，传统的教学往往是指令的格式，意义，举例，说明。讲完以后，学生对指令的实际应用还是不了解。单元设计应以能力为目标。如在讲解脉触点指令时，应让学生用此指令进行一自动控制程序设计，如自动冲厕程序设计，怎么选择传感器，怎么安装等。
2 在实验方面，增加实验设备，完善实践教学基地。循序渐进的开展实验，实训教学活动。
我校的教学试验资源有限，试验中只能进行重复性编程练习。PLC 课程是一门实践性很强的专业课程，课程的开设有三分之一到二分之一的课时是实验课，但在实验室做该课程的实验又有其局限性，我校的 PLC 实验台是天煌教仪的 THPLC-2 可编程控制器实验箱，该装置采用的是日本三菱FX1N-40MR，目前针对试验装置开设的十三个实验中不是简单的开关量控制的验证性实验，简单的开关量的重复编程，就是控制要求过于复杂的程序设计，不能紧跟教材，不能做综合实践实验，在教学中不能收到良好的教学效果。
试验设计的总体思路是以职业能力为目标，以学生为主体，教师指导，变验证性试验为多种形式的任务训练。将试验分为：验证性试验、读程序和修改程序、设计性试验三大类。
1) 验证性试验任务是基础试验，主要针对基本编程指令设计，目的是使刚接触PLC的学生能够很好地理解PLC的工作方式和它的基本指令用法；具体有：(1) 基本位逻辑指令的练习；(2) 定时器与计数器指令的使用；(3)顺序控制实验；每个实验都要体现出学生对指令的应用能力，对硬件的连接和调试能力。
2) 对程序和程序修改试验作为验证性试验和设计性试验的过渡任务，根据一定实践案例的控制要求，给出控制程序，能实现其一定功能又存在问题，训练学生读程序和调试程序的能力；设计性试验是对已学知识的一个综合应用，在题目选择上要侧重不同的指令编程方法，避免将这类试验编程对一类指令的重复练习。
3) 设计试验任务训练
设计性试验所占比例较大，在试验的选择上，要注意实用性、典型性，同时每个试验针对不同的指令或不同的编程方法又需要各具重点。教师在试验前，可给予学生适当的提示或给出基本的设计思路或提出程序设计中需要注意的问题，而程序的主题由学生独立完成。
4) 功能模块实验任务训练
PLC 的功能模块的多少和功能的强弱，直接反映该系列 PLC 的性能，实验室不可能将所有的功能模块购置回来，实验室可提供一个模块，设立综合性、设计性实验，实验中，可培养学生的动手能力，实践能力，学生利用该模块，自己设计检测电路部分、模拟信号输入部分、基本单元与功能模块的读写操作、控制信号输出部分，是一种综合知识的运用和实践动手能力的锻炼。
5) PLC 通信任务训练
随着工业自动化的发展和控制系统集成度的增高，PLC作为工业控制的三大支柱之一，PLC控制系统的网络化越来越普遍，让学生尽可能地接触和掌握 PLC 通信的内容，也是为社会输送具有现代控制技术和能力的具有竞争力的毕业生的需求。
开设设计性、综合性实验——“PLC 通信结构的设计及数据通信的实现”，全面掌握 PLC联网通信以及上位PC机对PLC的现场通信控制。
6) 仿真训练
受试验室硬件设备和条件限制，为了给学生提供更多的实践机会，可以指导学生利用仿真软机设计和调试程序。目前大多数公司的产品都提供仿真软件，它不需要实际的硬件设备，就可以扩展教学试验范围，学生学会后也可在自己的电脑上做编程练习和完成习题，从而提高学生的研发能力。
7) 综合实践任务训练
我校在实训方面，偏重编程练习，对实际项目缺乏整体认识。实验装置简单，较少，缺乏综合实训所需要的设备，综合实训往往是复杂的程序设计，学生对PLC的实际用途仍然不了解，对PLC在实际工作现场的作用仍然缺乏认识。
我认为学院就适当增加一些整体实验设备，配置两三套工厂自动控制模拟装置，学生可以通过实训设计，对PLC技术的应用有个整体的认识，也可以通过其项目的设计安装调试，提高学生职业能力。