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摘要：系统地给出了“PLC应用”课程改革的整体设计思路，通过在教学过程中实施“教学做一体”化教学模式，采用以项目教学法为主、其它方法为辅的多种教学方法，有效地调动了学生的学习主动性和积极性，提升了学生的实操能力和分析、解决问题的能力。
关键词：项目教学法；PLC应用；课程改革；实践；思考
作者简介：刘文胜（1967-），男，湖南新化人，长江工程职业技术学院机械工程系，副教授。（湖北 武汉 430212）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0068-02
随着我国经济发展方式的转变和产业结构的调整，新材料、新工艺、新技术、新设备的大量应用，高技能人才的短缺成为了制约企业提升竞争力、实现可持续发展的瓶颈。目前，在打造“先进制造业基地”过程中，机械制造业生产设备的升级换代正在如火如荼地进行，可编程控制器（PLC）被广泛地应用于机电一体化等诸多领域，因此“PLC应用”课程被众多高职院校的机电类专业确定为专业的核心课程。
一、传统教学模式的弊端
传统的“PLC应用”课程主要采用的是“讲授为主、实验为辅”的教学模式，该模式的教学内容和学时分配如表1所示：
传统教学模式强调的是知识的系统性传授，缺乏对学生职业素养与职业能力的系统训练。在教学过程中，教师占据了主体地位，学生只能是被动地接受，其学习的积极性和主动性没有得到充分发挥。而且，由于PLC是集计算机、通信、自动控制技术为一体的综合性控制装置，故学生在学习过程中往往难以很好地把握该装置的功能和作用，难以正确地理解、应用各类指令，经常会出现边学边忘、听一段时间课后就失去学习兴趣的现象，导致教学效果差，难以达到教学目标要求。这一切表明必须对传统的教学模式进行改革，为此，教师在课程的教学过程中尝试采用了项目教学法，经实践证明取得了较好的效果。
二、课程的改革实践
1.整体设计思路
以培养学生的职业能力为本位，以真实的工作任务为载体，以接近于企业现场的工作环境为场所，聘请企业工程技术人员对课程所对应的典型工作岗位及任务进行描述。在此基础上，教师根据学生对专业知识的认知规律，按照由简单到复杂的原则，将课程的教学活动分解设计成若干项目和任务。在教学过程中，打破传统以教师讲授为主的教学形式，形成以学生自主学习为主、教师引导为辅的能力训练教学形式，建立具有真实工作岗位氛围的学习环境，使学生亲身体验PLC控制系统的设计、安装、调试和维护全过程。学生在完成一个个由简单到复杂、从单一到综合的任务过程中，教师适时引入相关的专业理论知识，使学生在实操过程中加深对专业知识的理解，培养学生可持续发展的综合职业能力。
2.课程教学目标
（1）核心能力：学生在学完本课程后，应具备PLC 控制系统的安装、调试及维护能力；应具备编写和调试一定难度的PLC程序的能力。
（2）知识目标：掌握PLC的基本组成、工作原理；掌握PLC编程软件的使用；掌握 PLC 基本指令、应用指令及编程规则；掌握 PLC 基于梯形图的常用的设计方法；掌握 PLC 应用系统的设计、安装、调试和维护。
（3）能力目标：具备 PLC硬件安装、接线能力；具备PPLC 程序的设计与调试能力；具备PLC 控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。
（4）素质目标：具有自我管理、自我约束的能力；具有团队协作精神及良好的沟通协作能力；具有良好的环保意识、质量意识、安全意识；具有自主学习、分析问题和解决问题的能力；具有振兴中华的使命感与责任感。
3.课程教学项目与任务的设计
为保证学生毕业后能够胜任PLC 控制系统的设计、安装、调试与维修岗位的要求，依据专业人才培养方案、维修电工（四级）及PLC 控制系统设计师国家职业标准的要求，与企业的技术人员反复研讨，选择了贴近工厂实际的2个项目，详细分解每个项目所包含的知识点和能力点并形成具体的学习任务（见表2），力求使项目涵盖PLC的基本应用功能，保证学生可持续发展能力的培养。
在任务的选取过程中注意把握以下原则：原则一，尽量采用比较直观、易演示、学生易懂的任务作为案例（如三相异步电动机的控制、交通灯的控制及机械手的控制）；原则二，所选择的各项任务，其应用性和针对性要强，要在完成任务的同时实现相应知识点的学习，体现相关职业能力的培养；原则三，任务的安排应遵循由简到繁、由易到难的原则，并注意控制课程的整体难度。
4.项目教学的组织与实施
本课程采用的是“教学做一体”的教学模式。课程内容的选取以项目为载体，通过建立近似企业岗位真实环境的PLC应用实训室开展各个项目的学习和训练。
（1）“教学做一体”教学模式的环境设计。为实现“在训练学生职业技能的同时，注重学生职业素养的养成”之目标，为此创设了具有真实氛围的工作环境，将教室与实训室合二为一，形成仿真的工作场所。通过将学生身份转换为企业员工身份，将教师身份转换为企业工程师或厂长、经理身份，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，使学生通过学习亲身体验工作。
（2）“教学做一体”教学模式的教学组织过程。在建立仿真工作环境的基础上，课程的实施主要包括以下几个环节（以“PLC工程应用”下的“任务3：机械手自动控制系统设计”为例）：
1）确定项目任务。在该阶段，先由教师围绕专业能力培养要求和专业知识模块提出项目任务，并与学生一起充分讨论，最终确定任务目标和任务载体等。任务目标：掌握顺序控制设计法。任务载体：搬运机械手的连续自动控制。任务分析：分析机械手的工作方式、各工作步的控制要求、禁止的误动作等，绘制出机械手自动工作流程图。知识学习：顺序功能图的组成结构；根据顺序功能图转换成梯形图的方法；顺序功能图与梯形图之间的相互对应关系等。
2）制订工作计划。在该阶段，教师负责布置任务，提供咨询，学生是活动的主体。教师可将学生分成若干小组，教学活动主要以师生共同讨论的方式展开。师生讨论的主要目的在于制订工作计划，确定工作步骤和流程。对于学生设计的每一种方案（即使不完整或有部分错误），教师都应给予充分肯定。根据机械手控制要求，确定输入输出元件，进行 I/O 点分配；设计外部接线图；绘制机械手自动控制顺序功能图；设计PLC控制程序。
3）组织实施任务。在该阶段，教师主要是提供帮助与咨询，引导教学过程顺利进行。学生负责确定各自的分工和合作的形式，并按照自己制订的步骤和程序实施任务。学生分组上机操作，调试自己设计的程序，教师巡视进行指点；对于提前完成的小组，可以适当加量，进入下一个环节（如机械手单步自动控制设计）；上机操作完成后，学生在课外完成程序设计与调试报告。
4）成果检查评估。在该阶段，指导教师应对项目实施过程以及完成的成果进行检查，评估任务完成情况，检查、评估的内容主要有：设计方案是否合理、最优；I/O点分配、接线是否正确；联机调试是否按时完成；技术报告是否规范。
5）总结评比归档。在该阶段，教师与学生共同对项目教学的全过程进行总结，并对各小组的表现进行综合评比。评比中应注重过程评价与结果评价相结合、小组评价与个人评价相结合、职业能力评价与职业基本素质评价相结合。结果按一定比例计入总分，最后将项目的成果进行归档保存。
三、结语
综上所述，在“PLC应用”课程教学改革中，通过贴近工厂实际设计项目，以典型工作任务为载体，采用“教学做一体”化教学模式，不仅激发了学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，同时学生的实操能力得到极大提高，发现问题、分析问题和解决问题的能力得到明显加强，学生较好地掌握了PLC的应用技术，促进了学生的全面发展。
参考文献：
[1]李莹，冯小玲.项目法在高职 PLC 教学中的应用[J].职教论坛，
2012，（2）.
[2]谢宝智，高松.项目教学法在高职PLC课程中的运用[J].宁波职业技术学院学报，2012，（4）.
（责任编辑：王意琴）
关键词：项目教学法；PLC应用；课程改革；实践；思考
作者简介：刘文胜（1967-），男，湖南新化人，长江工程职业技术学院机械工程系，副教授。（湖北 武汉 430212）
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0068-02
随着我国经济发展方式的转变和产业结构的调整，新材料、新工艺、新技术、新设备的大量应用，高技能人才的短缺成为了制约企业提升竞争力、实现可持续发展的瓶颈。目前，在打造“先进制造业基地”过程中，机械制造业生产设备的升级换代正在如火如荼地进行，可编程控制器（PLC）被广泛地应用于机电一体化等诸多领域，因此“PLC应用”课程被众多高职院校的机电类专业确定为专业的核心课程。
一、传统教学模式的弊端
传统的“PLC应用”课程主要采用的是“讲授为主、实验为辅”的教学模式，该模式的教学内容和学时分配如表1所示：
传统教学模式强调的是知识的系统性传授，缺乏对学生职业素养与职业能力的系统训练。在教学过程中，教师占据了主体地位，学生只能是被动地接受，其学习的积极性和主动性没有得到充分发挥。而且，由于PLC是集计算机、通信、自动控制技术为一体的综合性控制装置，故学生在学习过程中往往难以很好地把握该装置的功能和作用，难以正确地理解、应用各类指令，经常会出现边学边忘、听一段时间课后就失去学习兴趣的现象，导致教学效果差，难以达到教学目标要求。这一切表明必须对传统的教学模式进行改革，为此，教师在课程的教学过程中尝试采用了项目教学法，经实践证明取得了较好的效果。
二、课程的改革实践
1.整体设计思路
以培养学生的职业能力为本位，以真实的工作任务为载体，以接近于企业现场的工作环境为场所，聘请企业工程技术人员对课程所对应的典型工作岗位及任务进行描述。在此基础上，教师根据学生对专业知识的认知规律，按照由简单到复杂的原则，将课程的教学活动分解设计成若干项目和任务。在教学过程中，打破传统以教师讲授为主的教学形式，形成以学生自主学习为主、教师引导为辅的能力训练教学形式，建立具有真实工作岗位氛围的学习环境，使学生亲身体验PLC控制系统的设计、安装、调试和维护全过程。学生在完成一个个由简单到复杂、从单一到综合的任务过程中，教师适时引入相关的专业理论知识，使学生在实操过程中加深对专业知识的理解，培养学生可持续发展的综合职业能力。
2.课程教学目标
（1）核心能力：学生在学完本课程后，应具备PLC 控制系统的安装、调试及维护能力；应具备编写和调试一定难度的PLC程序的能力。
（2）知识目标：掌握PLC的基本组成、工作原理；掌握PLC编程软件的使用；掌握 PLC 基本指令、应用指令及编程规则；掌握 PLC 基于梯形图的常用的设计方法；掌握 PLC 应用系统的设计、安装、调试和维护。
（3）能力目标：具备 PLC硬件安装、接线能力；具备PPLC 程序的设计与调试能力；具备PLC 控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。
（4）素质目标：具有自我管理、自我约束的能力；具有团队协作精神及良好的沟通协作能力；具有良好的环保意识、质量意识、安全意识；具有自主学习、分析问题和解决问题的能力；具有振兴中华的使命感与责任感。
3.课程教学项目与任务的设计
为保证学生毕业后能够胜任PLC 控制系统的设计、安装、调试与维修岗位的要求，依据专业人才培养方案、维修电工（四级）及PLC 控制系统设计师国家职业标准的要求，与企业的技术人员反复研讨，选择了贴近工厂实际的2个项目，详细分解每个项目所包含的知识点和能力点并形成具体的学习任务（见表2），力求使项目涵盖PLC的基本应用功能，保证学生可持续发展能力的培养。
在任务的选取过程中注意把握以下原则：原则一，尽量采用比较直观、易演示、学生易懂的任务作为案例（如三相异步电动机的控制、交通灯的控制及机械手的控制）；原则二，所选择的各项任务，其应用性和针对性要强，要在完成任务的同时实现相应知识点的学习，体现相关职业能力的培养；原则三，任务的安排应遵循由简到繁、由易到难的原则，并注意控制课程的整体难度。
4.项目教学的组织与实施
本课程采用的是“教学做一体”的教学模式。课程内容的选取以项目为载体，通过建立近似企业岗位真实环境的PLC应用实训室开展各个项目的学习和训练。
（1）“教学做一体”教学模式的环境设计。为实现“在训练学生职业技能的同时，注重学生职业素养的养成”之目标，为此创设了具有真实氛围的工作环境，将教室与实训室合二为一，形成仿真的工作场所。通过将学生身份转换为企业员工身份，将教师身份转换为企业工程师或厂长、经理身份，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，使学生通过学习亲身体验工作。
（2）“教学做一体”教学模式的教学组织过程。在建立仿真工作环境的基础上，课程的实施主要包括以下几个环节（以“PLC工程应用”下的“任务3：机械手自动控制系统设计”为例）：
1）确定项目任务。在该阶段，先由教师围绕专业能力培养要求和专业知识模块提出项目任务，并与学生一起充分讨论，最终确定任务目标和任务载体等。任务目标：掌握顺序控制设计法。任务载体：搬运机械手的连续自动控制。任务分析：分析机械手的工作方式、各工作步的控制要求、禁止的误动作等，绘制出机械手自动工作流程图。知识学习：顺序功能图的组成结构；根据顺序功能图转换成梯形图的方法；顺序功能图与梯形图之间的相互对应关系等。
2）制订工作计划。在该阶段，教师负责布置任务，提供咨询，学生是活动的主体。教师可将学生分成若干小组，教学活动主要以师生共同讨论的方式展开。师生讨论的主要目的在于制订工作计划，确定工作步骤和流程。对于学生设计的每一种方案（即使不完整或有部分错误），教师都应给予充分肯定。根据机械手控制要求，确定输入输出元件，进行 I/O 点分配；设计外部接线图；绘制机械手自动控制顺序功能图；设计PLC控制程序。
3）组织实施任务。在该阶段，教师主要是提供帮助与咨询，引导教学过程顺利进行。学生负责确定各自的分工和合作的形式，并按照自己制订的步骤和程序实施任务。学生分组上机操作，调试自己设计的程序，教师巡视进行指点；对于提前完成的小组，可以适当加量，进入下一个环节（如机械手单步自动控制设计）；上机操作完成后，学生在课外完成程序设计与调试报告。
4）成果检查评估。在该阶段，指导教师应对项目实施过程以及完成的成果进行检查，评估任务完成情况，检查、评估的内容主要有：设计方案是否合理、最优；I/O点分配、接线是否正确；联机调试是否按时完成；技术报告是否规范。
5）总结评比归档。在该阶段，教师与学生共同对项目教学的全过程进行总结，并对各小组的表现进行综合评比。评比中应注重过程评价与结果评价相结合、小组评价与个人评价相结合、职业能力评价与职业基本素质评价相结合。结果按一定比例计入总分，最后将项目的成果进行归档保存。
三、结语
综上所述，在“PLC应用”课程教学改革中，通过贴近工厂实际设计项目，以典型工作任务为载体，采用“教学做一体”化教学模式，不仅激发了学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，同时学生的实操能力得到极大提高，发现问题、分析问题和解决问题的能力得到明显加强，学生较好地掌握了PLC的应用技术，促进了学生的全面发展。
参考文献：
[1]李莹，冯小玲.项目法在高职 PLC 教学中的应用[J].职教论坛，
2012，（2）.
[2]谢宝智，高松.项目教学法在高职PLC课程中的运用[J].宁波职业技术学院学报，2012，（4）.
（责任编辑：王意琴）