基于生产过程的《可编程控制器》实践教学研究

拾以超

（江苏食品药品职业技术学院 机电工程系，江苏 淮安 223003）

基于生产过程的《可编程控制器》实践教学研究

拾以超

（江苏食品药品职业技术学院 机电工程系，江苏 淮安 223003）

当今PLC技术广泛应用于生产生活的各个方面，备受企业和院校关注。文章以自动线安装与调试实训设备（YL-335B）为平台，提出基于生产过程的《可编程控制器》实践教学模式，经过实践应用，取得较好的效果。

PLC；生产过程；教学

随着社会生产自动化智能化程度的不断提高，企业对员工PLC知识的要求越来越高。国内高职院校的机电一体化技术、电气自动化技术等专业都开设了该课程，并把此课程列为专业核心课程之一。但当前在课程实施过程中普遍存在教学理念陈旧、教学设计呆板、教学方法单一、教学评价空洞等一系列问题，使得课程知识点松散，构不成完整的体系，严重影响学生的学习兴趣及对相关知识的掌握。如何更新教育理念、优化课程体系、提高教育教学质量，一直是困扰着教师的难题。在2008年全国职业院校技能大赛上自动线安装与调试竞赛设备横空出世，该设备以生产过程为主线，共分为5个单元：供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元。每个单元可以由一台PLC单独控制，也可以通过网络通信技术将各单元组成一条生产线，模拟了企业生产的整个过程。大赛自开展以来，积累了丰富的经验，深受用人单位关注。以自动线安装与调试实训设备（YL-335B）为平台，推进基于生产过程的PLC教育教学改革，既是课程改革的需要，也是人才培养的需要。

1 更新教育理念，重构课程体系

传统的教育理念以知识点为主线，缺乏知识背景，再加上学生基础参差不齐，使得学生学习兴趣弱，避而远之。可编程控制器实践性极强，理论教学涉及面广，课时数却有限，在传统教学过程中教师往往先讲指令，之后再去做实验，实验内容又不一定与最近讲的指令有关，再加上有些院校实验设备落后、实践内容单一，这就造成学生上课没兴趣，实验时由于缺乏理论而不会编程，往往一学期下来学生多少都懂一点，实际上什么都做不出来。在调研中我们也发现，虽然有的院校比较重视实践教学部分，但实际操作过程中只是以简单的设备模拟比较复杂的工业现场；有的院校验证性试验过多，综合性启发性试验不够等严重制约了对学生工程思维的培养。

国外已经开始从整体上重构和设计基于工业现场的课堂教学过程，并在校企深度融合提高教师的实践能力，促进学生小班制探究性学习等方面积累了丰富的经验，基本上能将理论知识与工业现场自然、流畅地渗透到学科教学整个过程中。基于生产过程的PLC教学模式，颠覆了传统的思维定势，以生产过程为主线，以知识点为支持，让学生带着问题学知识，在解决问题的过程中加深对知识的理解，获得学习的乐趣，增强学习的动力。YL-335B实训装置具体的生产过程如下：供料单元将待加工的工件从料仓中推出，由输送单元的机械手将物料送往加工单元的物料台进行加工，加工完成后同样由机械手将物料送往装配单元的物料台进行装配，完成装配后的成品被送往分拣单元根据工件的材质、颜色进行分拣。由此看来，生产过程设计所要解决的问题是真实的问题，当学生处在这样一个真实的学习情境中，他们就会明白知识的价值，激发他们学习的动力和热情，并促使他们把知识转化为技能，从而认真细心并且耐心的对待这门课的学习。

2 基于工作过程，任务分层支撑

鉴于可编程控制器理论和实践性都比较强的特点，现在大多院校都在积极探索理实一体的教学方式，将理论和实践融为一体，以教师为主导，以学生为主体，充分挖掘学生的潜能。综合考虑五个单元的工艺流程及各方面因素，学生学习的教室安排在实验室，任务的分解遵循“由浅入深、由简到繁、循序渐进”的原则，分层次设计任务：验证性任务、程序设计任务、设计性任务。对于设计性、综合性任务，教师只给出设计题目，方案由学生自己设计，过程由学生自己准备、实施。教师在上课前检查学生的准备情况，对每个学生的设计逐一进行仔细审阅（两名同学为一组）。发现问题后，以质疑的方式向学生指出问题所在，注重引导、启发学生独立思考以解决问题，并做到检查及时、启发得当。由于学生自己编程、自行设计、连接线路、独立调试并自行测试分析实验结果，不仅充分调动了学生学习的主观能动性，同时也加强了学生独立分析问题、解决问题的能力。真正把学生的学习置于核心地位,让学生在学中做、在做中学。在实验室学生还可以当场对程序进行模拟、调试、修改、完善，并充分利用现代教育技术和仿真软件，增强理论知识的“立体感”。

3 改革考核方式，完善评价体系

考核方式就像一个指挥棒，很大程度上影响学生的学习态度和学习方式。合理的考核方式对学生的学习是一个激励鼓舞，否则会使学生的求知欲收到挫败，轻则厌学，只学到皮毛；重则放弃，一无所获。

考核是检查学习成果的方法，更应该是激励和促进学习的手段。教师应注重教学的过程评价和目标评价，设计好各阶段的评价标准，打破一张试卷定成绩的格局，出现多元化的考核方法，增加过程考核、特定项目考核，考核更加注重实用性，让学生能做出实实在在的东西，而不是“纸上谈兵”。首先，教师组织各组学生进行自评和互评活动，这个分数可占其总成绩的20%。其次,开展成果展示活动，教师要求每组学生代表介绍本组的安装调试过程、遇到的问题和具体解决的方法，然后根据完成项目的程度和质量对每组综合评价，分数可占其成绩的40%。最后,教师通过教学记录中体现的各个学生在项目完成过程中的提问情况、所完成的工作量及学生能否正确选择和灵活运用已学知识和技能解决实际问题等进行综合评估，为每名学生评定成绩,这个分数占其成绩的40%。评估和总结学生成果时,教师还应当鼓励和褒奖学生在项目教学过程中所表现出来的积极参与、勇于实践、尝试失败、体验成功、热爱专业以及团体协作和创新等精神，学生的心理承受力得到了锻炼，有利于其迎接将来工作挑战。

4 教学改革取得的效果

近年来社会对人才的要求越来越高，如何将现有的学生培养成真正的技能型精英人才，教学改革面临着前所未有的压力。基于生产过程的《可编程控制器》教学改革是对“专业课程”的开设和“研究性学习”的开展起到推波助澜的作用，理实一体的教学方式非常讲究自主发现、自主学习和协作学习，学生在这种课程模式下学习，求知欲望被激发到最高境界。开展课题研究前，学院开设《可编程控制器》的班级一共有6个，班级平均及格率在86%左右，优秀率平均在9.5%左右；开展课题研究后，12、13级共有13个班级学习《可编程控制器》课程,通过课题组成员的共同努力，优秀率提高到15%左右，及格率超过了90%。在2014年江苏省自动线安装与调试技能竞赛中，我院获得三等奖，实现了本赛事的历史性突破。

5 结语

文章以YL-335B实训装置为载体，实施了基于生产过程的《可编程控制器》教学改革，把知识点放入生产背景之中，激发学生学习热情，使学生在解惑的过程中学到真本领，同时也提高了教学团队的教学水平和实践技能。

[1]吕景泉.谈2008年全国职业院校技能大赛专业特色和价值内涵[J].天津职业学校联合学报,2009，（1）9-11.

[2]丁欣.基于工作过程的PLC项目化教学改革[J].轻功科技，2013，(5): 171-172.

[3]曹月.《自动线安装与调试》技能大赛与PLC课程的融合.[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2012，（6）:67-69.

[4]童雯.对高职教育课程改革的认识[J].山东纺织经济，2010，（6）：88-89.

[5]孟磊.面向岗位需求的可编程控制器教学改革分析[J].漯河职业技术学院学报，2014，（3）：100-101．

A Research on Practical Teaching of“Programmable Logic Controller”Based on Production Process

SHI Yi-chao
(Department of Mechanical and Electrical Engineering,Jiangsu Food and Drug Vocational and Technical College，Huaian, Jiangsu 223003.China)

At present,PLC technology is widely used in various aspects of production and life and has drawn great attention from enterprises and institutions.This paper took the installation of automatic line installation and the commissioning of training equipment (YL-335B)as the platform and proposed the practical teaching mode for“programmable controller”based on the production process,and the achievement was satisfying after practical application.

PLC;production process;teaching

G712

A

2095-980X（2015）02-0133-02

2015-01-18

基于生产过程的《可编程控制器》实践教学研究，课题编号：3011300765

拾以超（1980-），男，江苏沛县人，硕士研究生，讲师，主要研究方向：自动控制。