“电气控制与PLC”课程改革与教材建设

王烈准，江玉才，黄 敏

（六安职业技术学院 机电工程系，安徽 六安237158）

1 引 言

教学改革是课程改革的核心，高职院校如何根据职业教育的特点进行教学改革，践行能力为本的职业教育理念，形成不同专业的教学模式，是各高职院校提高教育教学质量关键所在，也是各高职院校追求的目标。2006年开始探索将原“工厂电气控制设备”与“PLC应用技术”两门课程整合为“电气控制与PLC”。

2 基于职业岗位能力的课程改革

“电气控制与PLC”课程建设，坚持“以就业为导向，能力为本位”，把职业岗位能力的培养作为改革的重点。研究并实践了基于职业岗位能力的课程改革，课程改革流程为岗位调研→岗位能力分析→课程标准制订[1]→课程内容整合→教学情境设计→考核评价体系构建，并以企业对学生的能力评价作为标准，形成闭环控制，有效的保证和提高了课程教学质量。

2.1 课程定位和目标

“电气控制与PLC”课程是机电类专业的一门职业岗位核心课程。本课程的教学目标是通过继电-接触器控制电路和PLC控制技术基本理论知识的学习及基本技能的训练，使学生初步具有中、小型电气控制系统的安装、调试、维护及技术改造的能力，培养具有爱岗敬业、团结协作的职业素质和严谨踏实的工作作风。

2.2 课程改革设计

2.2.1 课程改革的理念

为了培养工业生产企业一线的高端技能型人才，“电气控制与PLC”课程改革体现了 “工学结合”、“项目导向”和“教学做一体化”理念。

“工学结合”理念：根据工作岗位生产流程，选择生产岗位真实项目为载体，以此为切入点，设计教学项目，项目实施实现“设备企业化、环境企业化、过程企业化、角色企业化”。

“项目导向、任务驱动”理念：教学中采用“项目导入→任务分析→相关知识讲解→学生咨询和策划→项目实施→师生互动→项目考核与评价→知识拓展→项目总结”的形式，设计教学内容。

“教学做一体化”理念：课程教学在实训室进行，仿真生产环境下融“教、学、做”一体的教学情境，学生在老师和企业技术人员的共同指导下，完成相关项目，将知识的学习融入项目实施的全过程，实现“做中学”和“学中做”。

2.2.2 课程内容的优化与整合

“电气控制与PLC”课程教学内容设计中充分体现现代职业教育的思想和理念，符合工学结合的特点。遵循“以能力培养为核心，以技能训练为主线，以知识学习为目标”，将理论知识与实践技能融为一体。

课题组通过企业调研和邀请企业专家讨论等多种方式，以企业电气控制技术相关岗位分析为基础，从学生职业岗位能力的培养和社会能力养成着手，总结并梳理了本课程所承担的职业岗位能力和社会能力培养目标，确定课程内容，形成了模块化的课程内容体系。课程内容整合为6大模块18个项目：交流接触器的认识与拆装；点动与连续运行控制电路的安装与调试；三相异步电动机正反转运行控制电路的安装与调试；三相异步电动机Y-△减压起动控制电路的安装与调试；三相异步电动机能耗制动控制电路的安装与调试；三相异步电动机变极调速控制电路的安装与调试；CA6140型普通车床电气控制系统的分析与故障排除；XA6132型卧式万能铣床电气控制系统的分析与故障排除；三菱FX系列PLC的认识；GX-Developer编程软件的使用；水塔水位的控制；交通路口信号灯的控制；四节传送带的控制；两种液体混合的控制；机械手的控制；LED显示的控制；自动售货机的控制；运料小车的控制。每一项目按“项目导入、相关知识、项目实施、考核与评价、知识拓展、项目总结”6个环节设计内容。[2]通过“教、学、做”一体化的实施，实现课程教学目标。

3 教学模式改革

3.1 “教、学、做”一体化教学模式

设计了以项目为导向、任务为驱动、工学交替、“教、学、做”一体化教学模式。教师布置项目任务，学生在任务的驱动下进行咨询和决策，并借助精品课程网站，查阅学习资料，制定完成项目任务的计划、步骤，教师可通过课程网站对学生决策过程中遇到的问题进行答疑，即在学生的“做”中“教”。教师是教学活动的组织者，创设符合实际工作岗位的学习情境。学生是教学活动的主体，全程参与教学活动，通过各个项目的实施，学生不仅获得了知识，而且学会了合作、沟通的能力。通过全新的教学模式，使学生由外部刺激的被动接受者和知识灌输对象转变为信息加工的主动建构者，教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动获取知识和能力的帮助者、促进者。

3.2 渐进式多层次实践教学模式

为了突显对学生专业技能的培养，课题组对本课程的实践项目进行了优化和整合，[3]设计了以电气控制系统安装、运行与维护为主线，以18个项目为载体，以维修电工技能鉴定为目标，以省级维修电工技能大赛为提升，以顶岗实习为依托的渐进式多层次实践教学模式。

通过不同阶段的培养，使学生的电气控制专业技能从基本技能到核心技能、从单一技能到综合技能的训练，实现了从实训室训练向生产岗位实习的多层次渐进式的培养过程。4年多来，维修电工技能鉴定通过率 100%，2008，2009年分别在安徽省第二、三届职业院校技能大赛高职组维修电工项目技能竞赛中获得了3个三等奖和2个二等奖，2011，2012年在安徽省第五、六届职业院校技能大赛高职组自动生产线安装与调试项目技能竞赛中获得了三等奖和二等奖。

4 教学方法与手段的改革

4.1 多种教学方法的运用

根据授课内容灵活运用多种教学方法，例如项目教学法、现场教学法、启发式教学法和讨论式教学法等，突出以学生为主体，教师为主导的教学理念，注重课堂教学的互动性，激励、引导学生积极参与教学的全过程，使学生由“要我学”变成“我要学”，由“学知识”上升到“用知识”。

4.1.1 项目教学法

以项目为载体，将理论知识融合到技能训练中，让学生一边学习理论知识一边动手操作，实现“学中做”和“做中学”，并通过提问达到培养学生在实践中发现问题、解决问题的能力。这样，既训练了学生的动手能力，又加深了学生对理论知识的理解和应用。

4.1.2 启发式教学法

运用激疑导入法，在复习相关知识的基础上，通过任务驱动、案例或实物展示，提出问题，激发学生的求知欲，启发学生思考，引出所要讲授的课题。

4.2 现代教学手段的应用

本课程在教学中根据教学项目的不同，使用了多媒体动画课件、课程网站、维修电工技能竞赛等多种教学手段。

4.2.1 多媒体教学

充分利用多媒体技术进行资源整合，通过多媒体课件、动画进行辅助教学，使教学过程更为形象、生动，教学内容更为精炼。

4.2.2 网络教学平台

课题组利用学院精品课程网站，开发了“电气控制与PLC”电子教材、电子教案、多媒体课件、动画视频、课程考核指南、习题、模拟试卷及参考答案等网络教学资源。在教学过程中，引导学生利用网上课程教学资源，培养学生利用网络学习的习惯和能力，为学生的自主学习提供了很好的网络平台。

4.2.3 维修电工技能竞赛

学校举行维修电工技能竞赛，让学生利用所学的知识，尽情地发挥自己的想象空间和创造思维，展示维修电工操作技能；同时邀请企业从事电气控制技术领域的专家来学校进行学术讲座，请回从事电气控制和PLC应用技术的历届毕业生进行工作实绩介绍，激发学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习。

5 课程考核改革

考核改革是教学改革的重要环节，是提高教学质量、培养高端技能型人才的重要手段。为了改变过去以期末考试定成绩的单一知识型考核模式，突出职业教育以就业为导向、以能力为本位的办学理念，突显对学生技能、综合应用能力、职业素质和创新能力的考核，充分体现过程化和多元化考核的思想，以课程考核评价体系的改革为突破口，推动教学模式、教学内容以及教学方法和手段的进一步改革。课题组在分析论证和借鉴其他兄弟院校成功经验的基础上，结合高职学生学习的习惯和特点，从学习态度（占20%）、技能（占40%）和理论知识（占40%）3个方面进行考核，构建了过程化、多元化“电气控制与PLC”课程考核评价体系。[4]

“电气控制与PLC”课程考核评价体系的实施，端正了学生的学习态度，上课出勤率、实践技能和教学质量有了明显的提高。经4年多的实践取得了预期的效果，对学院课程考核改革起到了推进和示范作用。

6 理实一体化教材建设

教材建设是提高教学质量的基本建设之一，是课程改革的重要环节。教材是大纲精神的具体实施，是知识点和技能训练的载体。教材的科学性、先进性和实用性，为知识的传授和能力的培养奠定了良好的基础。为配合课程教学改革、适应新的教学模式和教学方法，课题组在企业调研，岗位分析论证的基础上，与江淮电机有限公司的专家、工程技术人员合作，在总结省级教学研究项目“电气控制与PLC”课程改革的研究与实践成果的基础上，编写了模块式理实一体化 “电气控制与PLC应用技术”教材。教材编写中紧紧把握高职教育特点和机械制造企业、行业岗位的需求，以职业岗位能力对专业知识的需求确定教材内容体系。在设置教学内容中，既保证了必须的基础理论，更突出技能培养的需求。改变传统的技能训练仅作为理论知识的验证，取而代之的是以岗位职业标准与要求为依据、以训练学生的职业岗位能力为目标，结合当前电气控制技术发展方向，使学生技能训练与岗位要求有机结合。

该教材的突出特点是采用“模块式”理实一体化设计内容体系，[5]将理论知识和技能训练进行了有效的融合，全书内容分为6个模块：常用低压电器、继电—接触器控制电路基本环节、典型机床电气控制、三菱FX系列PLC及指令系统、PLC程序设计、PLC控制系统设计。为了突显职业教育的特点，更好的方便广大师生的教与学，教材中每一模块的内容均按知识目标、技能目标，理论知识、基本技能训练、综合技能实训、模块小结和思考与练习的体系设计，2010年8月本教材作为高等职业技术教育机电类专业规划教材由机械工业出版社出版。同时课题组还制作了与本教材配套的立体化教学资源，如学习指导、教学课件、电子教案、习题解答、模拟试题及解答、三菱FX系列PLC编程手册、三菱GX Developer8.34编程软件、三菱GX Simulator仿真软件、三菱FX-TRN-BEG-C PLC教学软件等。教材出版至今，全国多所高职院校选择本书作为机电类相关专业教材，普遍反映教材内容体系新颖，知识点与技能训练有机融合，充分体现了现代职业教学的特点，使用效果好，2011年机械工业出版社已将其作为精品教材推荐。

7 结束语

“电气控制与PLC”课程经过几年的探索与实践，课程教学质量得到了明显提高。课程定位和教学目标更加准确，教学内容的整合和教学项目的设计充分体现了对学生职业岗位能力的培养，课程网络资源为学生自主学习提供了很好的平台。工学交替、“教、学、做”一体化和渐进式多层次教学模式的实施，使学生作为学习主体全程参与教学活动，学生学习的主动性和积极性得到了提高。过程化、多元化“电气控制与PLC”课程考核不仅体现了对知识的考核，更重要的是体现了对能力的考核，极大的提高了教学效果。工学结合的模块式一体化电气控制与PLC应用技术教材建设和课程相关资源建设，极大的丰富了课程改革的内涵。

[1]王烈准．高职“电气控制与 PLC”课程改革［J］．电气电子教学学报，2011，(2):119-120．

[2］张艳．一体化教学在“电器与PLC控制技术”课程中的应用［J］．河南机电高等专科学校学报，2007，(3):117-118．

[3]朱媛．基于学生创新素质培养的“机床电气控制与PLC”课程改革研究 ［J］．安徽电子信息职业技术学院学报，2009，(4):100-110．

[4]王烈准．全程化、多元化“电气控制与PLC”课程考核改革探索与实践［J］．宿州学院学报，2010，(8):110-102．

[5]鞠平，马宏忠，卫志农，等．“电力工程”教材建设与教学改革[J]．电气电子教学学报，2011，(2):3-4．