应用型本科《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》实训课程设计

黑龙江 汝晓艳 谢伟东

应用型本科《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》实训课程设计

黑龙江 汝晓艳 谢伟东

本文对应用型本科院校《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》实训课程进行了分析，按照工程任务课程化的教改思路，结合企业电气与PLC控制系统的实际需要，设计了适合于应用型本科院校实训课程项目方案，用于教学实际中。

应用型本科；课程体系；工程任务课程化

引言

在应用型本科院校中，《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》是高校机电一体化技术、数控技术、机械制造与自动化等专业普遍开设的一门实践性比较强的专业课程，对其掌握的程度将直接影响到学生服务企业生产一线的能力。为提高学生的动手能力、工程设计能力、创新意识，需要在理论课的基础上，适当地安排实训等实践性环节。如何在有限的实训条件下，让学生更好地掌握电气与PLC控制系统的设计应用，是摆在我们面前的课题。笔者所在的机电工程系在《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》实践教学和实训室建设上，按照“工程任务为载体”的课程改革理念进行尝试，取得了一些成效和经验。

1 应用型本科人才培养

齐齐哈尔工程学院作为一所应用型本科院校，以培养为生产、建设、管理、服务第一线和工作现场服务的，具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面宽、综合素质高，能承担将设计、规划、决策、规范等转化为现实产品或其他物质形态，以及对社会产生具体作用的应用性、职业型的创业者。应以本科教学和学生基本素质与技术应用能力培养为主导，强调学用结合、学做结合、学创结合，以产学研合作教育为主要人才培养模式。

2 《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》实训课程教学现状分析

现阶段职业院校电气与PLC课程的实训内容大都比较单一雷同，例如，大多数实训课题无非是电机点动自锁控制，电机正反转控制，十字路口交通灯控制等等。而这些课题大都教科书上有现成的原理图、程序或者老师已在课堂上讲过，学生只要上机调试就行了，这样一来在整个实训过程中学生没有思考，通过实训激发不了学生的求知欲和探索欲，既达不到考核学生独立设计程序的效果，也不能锻炼学生利用掌握的专业知识解决实际问题的能力。解决这个问题可以从以下两个方面考虑：一是电气与PLC实训内容应该多选自我们身边的生活、生产过程中。这样学生对教学课题感兴趣，认识到所学的东西有用，能解决现实问题，学习热情自然会高涨起来。二是在实施教学过程中，任课老师不直接给出实训课题中电气控制原理图或PLC程序，而是给出大框架，引导学生自己根据项目要求设计电气原理图或完成程序的编写，并验证，最后才给出参考设计供学生作对比、修正。整个教学过程要充分发挥学生学习的主体作用，教师在这个过程中只起引导作用，这样便可以逐步提高学生对工程实际问题的综合处理能力。

3 课程教学改革方案

基于以上对《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》课程的分析，充分考虑企业生产实际和专业教学实际的差异性，结合应用型本科院校的培养目标，确定了《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》的课程目标，即以专业就业方向为依据，培养电气与PLC系统的综合应用基础能力。为此，提出了一个全新的基于工程任务课程化的模块式课程教学方案，即以课程教学目标与工厂实际需要作为分析对象，将课程划分为若干工程任务模块，并设计针对性较强的技能模块，开展理论实践教学工作。

3.1 工程任务模块

经过分析，将《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》课程设计包含四个工程任务的教学模块，即“三相异步电动机典型电气控制系统的设计、安装、调试与维护”、“车床和铣床电气控制系统的设计、安装、调试与维护”、“三相异步电动机PLC控制系统的设计、安装、调试与维护”和“十字路口交通灯PLC控制系统的设计、安装、调试与维护”。按照相应的工程任务模块来开展课程教学与实践技能训练，并在基础工程任务模块完成后，开展实际工程训练与企业工厂实地参观分析，让学生形成综合应用能力。

3.2 实训场地设置

应用型本科学院注重于培养学生的实践能力，由于该课程的实践性比较强，如果学生没有充分的时间进行实践操作和消化知识，就会导致教学效果并不十分理想。考虑到这方面的情况，我们把《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》课程的实训分为两个阶段进行。第一阶段学习课程必备的专业基础知识，掌握必备的基础理论，在实训室做一些验证性实验；第二阶段进行课程工程任务模块的实践训练，巩固课程知识，将学生带到校办工厂——齐三机床，跟着工厂工人进行实际的车床、铣床等电气控制系统的安装调试工作，提升实践操作能力。

3.3 实训项目设置

从实践出发，设计了《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》课程的实训项目。

3.3.1 验证性项目

三相异步电动机长动和点动控制、三相异步电动机正反转控制、自动往返可逆控制等项目的电气控制和PLC控制。

3.3.2 工程任务项目

根据齐三机床厂机床大修项目，设计了数控车床的主轴运动控制、数控铣床的进给运动控制等，并根据现场的工作任务改变实训项目的设置。

4 课程特色

（1）课堂衔接车间，构建了校企一体、工学结合学习氛围。电工技能实训室教学与齐三机床厂生产实训基地连成一体，学生在学习过程中可直接体验真实的工作环境。

（2）课程内容选择根据课程职业岗位能力要求，满足生产化、标准化、可提升要求，按由简到难、由单一到综合的顺序，以任务驱动教学，构建岗位化能力培养体系。

（3）课程学习工程任务课程化，以学生为主体，构建开放式的、学做合一的学习情境。

5 结束语

在《电气与PLC控制系统的设计、安装、调试与维护》课程教学中，我们坚持以“培养学生专业能力”为出发点，结合生产实际需要，确定了以工程任务划分课程教学模块，以校办工厂的实际工程任务作为学生的实际工程训练项目的课程改革方案，该教学方案从学生的专业需求出发，可以有效地提高教学效果。

[1]汪禄应.应用型本科教育人才培养目标和课程体系建设[J].大学教育科学,2005.

[2]陈彬.PLC实训室建设与项目开发[J].中国现代教育装备，2010.

（作者单位：齐齐哈尔工程学院机电工程系）

（编辑 刘丽娜）