時(shí)間：2023-05-30 10:16:29
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇plc課程設(shè)計(jì)總結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化生產(chǎn)線；plc課程；課證融合；課程設(shè)計(jì)
一、緒論
PLC技能課程作為職業(yè)院校里電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)類的一門的專業(yè)課程，其重要性不言而喻。它將繼電器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)集于一體，是一門綜合性、應(yīng)用性課程。作為學(xué)院骨干院校建設(shè)重點(diǎn)專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)（工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用方向）中的一門專業(yè)核心課程，本課程主要為培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人電氣設(shè)計(jì)工程師、制造工程師、銷售工程師、服務(wù)工程師、品質(zhì)管理工程師、系統(tǒng)集成工程師等職業(yè)崗位的人才服務(wù)，故課程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)要突出培養(yǎng)學(xué)生使用PLC解決實(shí)際控制問(wèn)題的動(dòng)手能力，使學(xué)生掌握最新的技能，并為后續(xù)的較復(fù)雜的自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)
為了落實(shí)“以學(xué)生為主體”的思想，課程建設(shè)調(diào)研期間，對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的40多位學(xué)生進(jìn)行了PLC課程教學(xué)情況的調(diào)研。為了實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向”，對(duì)常州周邊4個(gè)自動(dòng)化相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研，并邀請(qǐng)企業(yè)專家進(jìn)校召開(kāi)課程建設(shè)研討會(huì)（有歐姆龍自動(dòng)化上海有限公司，天地自動(dòng)化股份有限公司，星宇車燈有限公司、上海ABB公司等企業(yè)工程師），根據(jù)這些專家對(duì)電氣自動(dòng)化專業(yè)所涵蓋的崗位群進(jìn)行了任務(wù)和職業(yè)能力分析。
課程設(shè)計(jì)時(shí)以企業(yè)生產(chǎn)崗位典型工作任務(wù)為主線，以電氣自動(dòng)化專業(yè)應(yīng)共同具備的崗位職業(yè)能力為依據(jù)，確定課程主要任務(wù)是：培養(yǎng)學(xué)生具備分析實(shí)際PLC控制系統(tǒng)的能力，能完成簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、編程和調(diào)試工作，并能對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù)。
課程內(nèi)容以亞龍科技集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的YL-335B自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備[1]為載體，配備歐姆龍CX-one編程軟件與西門子STEP7軟件，將課程的教學(xué)活動(dòng)分解設(shè)計(jì)成若干項(xiàng)目或工作情景，主要有：供料站與加工站的控制[2]、裝配站控制、分揀站控制、輸送站控制、自動(dòng)線PLC通信、攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)等。以這些項(xiàng)目為單元組織教學(xué)，將PLC的常用指令分解到各個(gè)項(xiàng)目中去。在每一個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)過(guò)程中，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，融入相關(guān)的指令、編程方法、控制系統(tǒng)構(gòu)建、硬件接線方法、系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行和優(yōu)化等相關(guān)知識(shí)和技能。通過(guò)對(duì)各個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和具體操作，掌握典型PLC指令的格式、基本用法、功能，了解和掌握PLC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、地址分配、程序設(shè)計(jì)以及每個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目的軟硬件調(diào)試的全過(guò)程。讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，加深對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。這充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、實(shí)踐導(dǎo)向的課程思想。
三、課程考核
本課程的考核有兩大特點(diǎn)：第一個(gè)特點(diǎn)，本課程將學(xué)歷教育與職業(yè)資格證書(shū)體系銜接起來(lái)，以就業(yè)為導(dǎo)向、以職業(yè)技能發(fā)展為目標(biāo)，實(shí)施課證融合，實(shí)現(xiàn)高職教育專業(yè)課程體系與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的銜接[3]。將以骨干院校建設(shè)為契機(jī)，計(jì)劃與國(guó)際型PLC生產(chǎn)大企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)基于YL-335B自動(dòng)線設(shè)備及CX-ONE編程軟件的PLC職業(yè)資格證書(shū)，要求學(xué)生通過(guò)校企合作開(kāi)發(fā)的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)（PLC）的考核，并獲得證書(shū)。同時(shí)為學(xué)生考取維修電工高級(jí)證書(shū)以及電工技術(shù)證書(shū)等打下基礎(chǔ)。第二個(gè)特點(diǎn)，考核由理論考核與實(shí)踐考核組成，理論考核采用試卷形式，實(shí)踐考核采用單元考核方式，包括成果、工作態(tài)度、工作規(guī)范、團(tuán)隊(duì)合作等表現(xiàn)。
四、以賽促學(xué)
在課程建設(shè)過(guò)程中，主要老師積極組織學(xué)生參加各項(xiàng)與自動(dòng)化生產(chǎn)線或PLC相關(guān)的比賽并獲得好成績(jī)。在2012全國(guó)高職技能大賽高職組亞龍杯自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試比賽中獲得一等獎(jiǎng)。在2011年首屆“亞龍杯”全國(guó)高職院校“電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試“技能大賽中獲二等獎(jiǎng)，在自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試比賽中獲得一等獎(jiǎng)。學(xué)生對(duì)參加此類大賽都非常積極，認(rèn)真。在選拔選手的過(guò)程中，大賽相關(guān)信息在學(xué)生中流傳開(kāi)來(lái)，激起了學(xué)生對(duì)PLC技術(shù)的關(guān)注；在準(zhǔn)備比賽的過(guò)程中，選手突擊、強(qiáng)化學(xué)習(xí)PLC技術(shù)，將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)化生產(chǎn)線上，極大地提高了解決問(wèn)題的能力；在比賽的過(guò)程中，與其他學(xué)校選手切磋、競(jìng)爭(zhēng)，考驗(yàn)了臨場(chǎng)應(yīng)變能力與對(duì)PLC技術(shù)掌握的熟練程度；賽后，尤其是獲得大獎(jiǎng)后，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)PLC技術(shù)的信心，更激發(fā)同學(xué)對(duì)PLC技術(shù)的學(xué)習(xí)熱情[4]。
五、總結(jié)
本文就PLC課程設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容載體、課程考核、以賽促學(xué)等相關(guān)方面提出了見(jiàn)解。今后還將對(duì)該課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)、教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制等進(jìn)行進(jìn)一步的探索和完善。
參考文獻(xiàn)
[1]亞龍YL-335B型自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核裝備說(shuō)明書(shū)..
[2]朱林.高職專業(yè)課程體系與職業(yè)資格認(rèn)證如何有效銜接[J].職業(yè)，2011（24）.
[3]廖常初.可編程控制器的編程方法與工程實(shí)踐[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2003.
作者簡(jiǎn)介：
關(guān)鍵詞:PLC教學(xué);創(chuàng)新意識(shí);教學(xué)方法;評(píng)價(jià)機(jī)制
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，電氣自動(dòng)化設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，企業(yè)對(duì)畢業(yè)生的開(kāi)拓創(chuàng)新能力要求也不斷提高。這種狀況對(duì)技工教育提出了更高的要求，作為自動(dòng)化專業(yè)核心課程PLC的教學(xué)，必須適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的需要，以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)人才的能力需求為導(dǎo)向，創(chuàng)新教學(xué)模式。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和培養(yǎng)開(kāi)拓創(chuàng)新思維能力，我們?cè)赑LC課程的教學(xué)中，作了以下幾點(diǎn)有益的嘗試。
一、更新教育理念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
從未來(lái)的趨勢(shì)看，生產(chǎn)一線對(duì)自動(dòng)化人才需求的層次越來(lái)越高；既需求技能型人才，更需要具有積極進(jìn)取開(kāi)拓創(chuàng)新能力的人才。現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為：傳統(tǒng)模式過(guò)分看重知識(shí)的傳授，強(qiáng)調(diào)教育在課堂上的核心作用，忽視了學(xué)生的個(gè)性差別，從而嚴(yán)重?fù)p失教學(xué)效率；過(guò)多強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)，從而損失了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新興趣；傳統(tǒng)模式以教師為中心，學(xué)生成為被動(dòng)的“填鴨”對(duì)象，或裝知識(shí)的容器，抹殺了學(xué)生的主動(dòng)精神和創(chuàng)造潛能。這樣的模式很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，更不用說(shuō)培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。
因此，更新教育理念，變傳統(tǒng)教育模式為創(chuàng)造型模式及以學(xué)生為中心，加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，是未來(lái)教育的發(fā)展趨勢(shì)。在教學(xué)中，不僅要傳授學(xué)生知識(shí)，更要授與學(xué)生探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法和能力，啟發(fā)學(xué)生自覺(jué)運(yùn)用知識(shí)、不斷創(chuàng)新的意識(shí)。
創(chuàng)新是一個(gè)人的才智因素和非才智因素的綜合發(fā)揮，創(chuàng)新并非神秘莫測(cè)，大多數(shù)人經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，都會(huì)提高創(chuàng)新意識(shí)，開(kāi)發(fā)出創(chuàng)新能力。創(chuàng)新思維一般程序?yàn)椋喊l(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、提出假設(shè)、解決方法及檢驗(yàn)、否定、再另尋求解決方法及檢驗(yàn)，直到真正解決并通過(guò)檢驗(yàn)等。程序的每一過(guò)程，都要有良好的思維意識(shí)，創(chuàng)新教育強(qiáng)調(diào)的是“發(fā)現(xiàn)”知識(shí)的過(guò)程，而不是簡(jiǎn)單的獲取結(jié)果，強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造性解決問(wèn)題的方法和形成探索的精神。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)理念已不適應(yīng)PLC課程的教學(xué)。因此，我們嘗試采用創(chuàng)新型教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)的積極性。
PLC教學(xué)核心內(nèi)容是根據(jù)控制要求進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，編程設(shè)計(jì)是要強(qiáng)調(diào)個(gè)性化的，這就要充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀能動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。通過(guò)提出各種課題來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生自主思考，標(biāo)新立異，勇于質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，引導(dǎo)學(xué)生想出更多的方法來(lái)解決問(wèn)題。如在講解PLC的基本指令時(shí)，為了加深對(duì)指令的理解，每個(gè)指令都會(huì)引用一個(gè)例子來(lái)介紹。在講到綜合性應(yīng)用時(shí)，如用PLC控制交通燈、機(jī)械手時(shí)，會(huì)采用多種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，如：基本指令編程、順序控制指令編程、功能指令編程、比較指令編程等。為了提高學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)，力求避免空洞、枯燥的理論闡述，經(jīng)常給學(xué)生分析講解實(shí)際的工程案例，如針對(duì)目前正在院內(nèi)使用的PLC控制恒壓供水應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，從可行性分析、設(shè)備選型、變頻器參數(shù)設(shè)定、控制程序設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試過(guò)程中抗干擾因素的處理等多方面進(jìn)行分析，按照實(shí)際工程規(guī)范要求來(lái)引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生形成理論與實(shí)際相結(jié)合的思維模式。
此外，在上實(shí)驗(yàn)課之前，老師事先給出控制要求，使學(xué)生自己有足夠的時(shí)間進(jìn)行獨(dú)立思考、然后上機(jī)調(diào)試驗(yàn)證。課外作業(yè)的批改也改變傳統(tǒng)做法，教師只負(fù)責(zé)指導(dǎo)，讓學(xué)生自己通過(guò)上機(jī)調(diào)試驗(yàn)證來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，老師通過(guò)討論、講評(píng)、贊揚(yáng)、鼓勵(lì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，及時(shí)肯定編程作業(yè)中的創(chuàng)新思維。結(jié)果是學(xué)生的編程作業(yè)可謂思路各異，豐富多彩，其中不乏創(chuàng)新之處。幾年的實(shí)踐證明：通過(guò)這種方式，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，又極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。這樣的訓(xùn)練使學(xué)生有了成就感，并為提高創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。對(duì)于布置課外作業(yè)的內(nèi)容，不局限于課本知識(shí)，而是給出一些實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生獨(dú)立思考，尋找解決問(wèn)題的方法，使學(xué)生自覺(jué)充分利用課余時(shí)間，通過(guò)圖書(shū)館、互連網(wǎng)等方式查詢資料，上機(jī)調(diào)試，這個(gè)過(guò)程提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也開(kāi)闊了學(xué)生的視野。
二、轉(zhuǎn)換教師角色 和創(chuàng)新教學(xué)方式
實(shí)施課程教學(xué)創(chuàng)新教育必須要發(fā)揮教師作用，教師把自身的創(chuàng)造品質(zhì)與人格、民主平等的教學(xué)理念直接、輕松活潑的課堂氣氛等傳遞給學(xué)生，給學(xué)生以長(zhǎng)期不懈，潛移默化的感染，是提高學(xué)生對(duì)此門課程興趣的關(guān)鍵，也是創(chuàng)新教育的關(guān)鍵。學(xué)生對(duì)PLC課程感興趣，才會(huì)有創(chuàng)新的激情。
在我們以往的PLC教學(xué)中，擔(dān)任理論課教學(xué)的教師不用負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課，只是埋頭書(shū)本理論教學(xué)；而擔(dān)任實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課的教師，又不用擔(dān)任理論課教學(xué)；這樣的結(jié)果往往造成理論與實(shí)踐的脫節(jié)；理論課上講的內(nèi)容到了實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課不能及時(shí)反映，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課學(xué)生提出的問(wèn)題又不能及時(shí)得到理論上的指導(dǎo)，這樣往往造成學(xué)生無(wú)所適從。而理論課教師無(wú)法直接了解學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課教師也無(wú)法直接了解學(xué)生理論知識(shí)掌握進(jìn)度和程度，教師本身的創(chuàng)新精神也受到限制和壓抑，造成教學(xué)方法僵化、以分?jǐn)?shù)衡量一切，這樣的教師不可能培養(yǎng)出創(chuàng)新型的學(xué)生。為了解決這一矛盾，首先改變這種做法，要求教師既教理論課程，又負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課，既講理論，又親自動(dòng)手，及時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的一些創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識(shí)，并及時(shí)給以肯定和贊揚(yáng)。這樣安排的結(jié)果，無(wú)形之中建立了一種相互理解、相互尊重、相互信任、融洽、和諧的新型師生關(guān)系。
此外，在教學(xué)方式上，要求教師不局限于傳統(tǒng)方法，而是嘗試和采用了一下幾種新的教學(xué)模式：
（一）采用“一體化”教學(xué)模式
注重能力培養(yǎng)、強(qiáng)化技能訓(xùn)練、提高綜合素質(zhì)的一體化培養(yǎng)模式，理論課與實(shí)踐課交叉進(jìn)行的教學(xué)模式，實(shí)踐始終貫穿在整個(gè)教學(xué)過(guò)程。形成融知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、提高技能、素質(zhì)教育于一體的可編程控制器應(yīng)用“一體化教學(xué)模式”。突出實(shí)踐教學(xué)，理論教學(xué)為實(shí)際應(yīng)用服務(wù)的思想。整個(gè)教學(xué)過(guò)程圍繞PLC技能訓(xùn)練（實(shí)驗(yàn)）、PLC綜合訓(xùn)練（課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練）及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（畢業(yè)設(shè)計(jì)）三個(gè)主要實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)完成。通過(guò)以上環(huán)節(jié)的訓(xùn)練學(xué)生能完成PLC的正確選型、PLC的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試的整個(gè)過(guò)程。整個(gè)課程體系包括前期課程準(zhǔn)備、理論與實(shí)踐教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、理論教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)、課程考核方法。
（二）構(gòu)筑“立體化”的教學(xué)方法和手段
將教材、教學(xué)參考書(shū)、多媒體課件、現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等融為一體，應(yīng)用多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代化教學(xué)手段，將課內(nèi)講授和課外自主式學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，使教學(xué)內(nèi)容互相滲透，突出PLC基本原理、基本編程方法及基本技能的培養(yǎng)。注重教學(xué)內(nèi)容、方法、實(shí)驗(yàn)、技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生掌握PLC技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
（三）案例教學(xué)法
通過(guò)一個(gè)個(gè)生動(dòng)的單個(gè)實(shí)例引入，將PLC的定義、指令、程序設(shè)計(jì)的方法由枯燥變得生動(dòng)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣； PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)從解決實(shí)際問(wèn)題項(xiàng)目實(shí)例入手，層層分析，逐步完成，最后歸納總結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的詳細(xì)思路，使難以理解的問(wèn)題變得思路清晰、迎刃而解，從而激發(fā)起學(xué)生的創(chuàng)造潛力。
（四）“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”實(shí)踐教學(xué)法
突出實(shí)踐教學(xué)，注重學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)達(dá)到1:1以上，實(shí)踐內(nèi)容包括：利用課余時(shí)間通過(guò)社會(huì)實(shí)踐的形式完成的PLC應(yīng)用調(diào)查報(bào)告、圍繞課前提出任務(wù)完成PLC程序設(shè)計(jì)或?qū)嵱眯≈谱鳌⒄n程實(shí)驗(yàn)（16學(xué)時(shí)）、兩周的課程設(shè)計(jì)、十周的畢業(yè)設(shè)計(jì)等。整個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞最終學(xué)生能夠“完成一個(gè)PLC應(yīng)用系統(tǒng)”這一任務(wù)為主線，層層推進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用的能力。
三、更新評(píng)價(jià)機(jī)制
在對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC課程的成績(jī)進(jìn)行評(píng)定時(shí)，設(shè)法避免了以往一卷評(píng)終身的評(píng)分方式，以重視個(gè)性為指導(dǎo)原則，從重結(jié)果評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向重過(guò)程評(píng)價(jià)，不以成績(jī)的好壞來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生，而重視學(xué)生的再學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力、解決問(wèn)題的能力及創(chuàng)新思維能力等。
PLC理論課程成績(jī)和課程設(shè)計(jì)考核的評(píng)定是分開(kāi)進(jìn)行的。理論課程考核的最終成績(jī)包含如圖1所示的四個(gè)部分。（1）平時(shí)成績(jī)指作業(yè)完成情況、上課出勤及課堂提問(wèn)回答的表現(xiàn)。（2）實(shí)驗(yàn)成績(jī)指完成課程實(shí)驗(yàn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交情況。（3）調(diào)查報(bào)告成績(jī)指學(xué)生利用課余時(shí)間完成的PLC應(yīng)用調(diào)查報(bào)告。（4）期末考試卷面成績(jī)。課程設(shè)計(jì)考核的最終成績(jī)包含五部分（1）平時(shí)成績(jī)指課程設(shè)計(jì)出勤及工作態(tài)度；（2）系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)；（3）系統(tǒng)安裝調(diào)試；（4）設(shè)計(jì)資料整理；（5）答辯成績(jī)。
總之，從傳授知識(shí)的教育理觀念向注重能力培養(yǎng)的教育理念轉(zhuǎn)變。注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合能力、實(shí)踐能力、合作能力的培養(yǎng)，從“教師如何教好”向“教師如何讓學(xué)生學(xué)好”轉(zhuǎn)變。教學(xué)各環(huán)節(jié)都應(yīng)該圍繞著幫助學(xué)生“如何學(xué)”、“如何學(xué)好”來(lái)開(kāi)展是PLC教學(xué)中的改革與創(chuàng)新的最終目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
1.《可編程序控制器原理.應(yīng)用.實(shí)驗(yàn)》 常斗南主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1998年7月第1版第1次印刷
2.《互動(dòng)式教學(xué)在可編程控制器教學(xué)中的應(yīng)用》[J]．鄧朝陽(yáng)．職業(yè)教育研究，2006
3.《PLC教學(xué)存在的問(wèn)題和解決對(duì)策》[J]．閆麗華．職教論壇，2004
關(guān)鍵詞：PLC 液壓傳動(dòng) 綜合性 設(shè)計(jì)性
中圖分類號(hào)：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）09（a）-0157-01
液壓傳動(dòng)是機(jī)械專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，基于課程的應(yīng)用性很強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)課程就顯得非常重要。近年來(lái)隨著我校教學(xué)改革的不斷推進(jìn)和課程建設(shè)的不斷更新，學(xué)校在強(qiáng)化液壓傳動(dòng)理論教學(xué)的同時(shí)更加注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生更好地理解液壓傳動(dòng)的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。但就目前我校液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和方法來(lái)說(shuō)，能讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)較少，因此，需要對(duì)本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和內(nèi)容作一些調(diào)整和創(chuàng)新，提出綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的思路。
1 液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是配合理論教學(xué)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鞏固課堂上所學(xué)的理論并有所深悟。但傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，由于種種原因通常是教師演示，學(xué)生被動(dòng)的根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容進(jìn)行常規(guī)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果一般。在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的液壓實(shí)驗(yàn)具有以下缺點(diǎn)：（1）液壓回路和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固定、功能單一；（2）采用按鈕控制或繼電器控制，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)手工處理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度不高；（3）學(xué)生自主設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)少，創(chuàng)新性差等。
2 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
為改變我校液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的這些不足，液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中引進(jìn)了多種包含PLC的液壓拼裝實(shí)驗(yàn)臺(tái)。新型實(shí)驗(yàn)臺(tái)的液壓系統(tǒng)采用多種控制方式（按鈕控制，繼電器控制，PLC控制），實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元件組裝到控制編程、性能實(shí)現(xiàn)等全過(guò)程。要想利用新型實(shí)驗(yàn)臺(tái)達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手實(shí)踐能力的目的，必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和考核方式上做革新，開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)力求使機(jī)械專業(yè)的學(xué)生在掌握液壓傳動(dòng)基本理論的同時(shí)，熟練掌握PLC控制技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的作用，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和探索創(chuàng)新能力進(jìn)行訓(xùn)練，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求和實(shí)驗(yàn)條件自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括提出實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)儀器，確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的全過(guò)程。開(kāi)展綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)必須改變以往“教師演示、學(xué)生模仿”的教學(xué)方式，學(xué)生不再按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)一步一步地做，而是根據(jù)教師下發(fā)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)選擇綜合性實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在了解實(shí)驗(yàn)任務(wù)的目的和要求后，學(xué)生自行查閱資料理解一些課程中沒(méi)有講述的原理性知識(shí)，設(shè)計(jì)并逐步完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過(guò)液壓傳動(dòng)和PLC控制技術(shù)這兩門課程的交叉融合，在新型實(shí)驗(yàn)臺(tái)上開(kāi)設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性的液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，給學(xué)生提供更多的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。
3 綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程
綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程參照課程設(shè)計(jì)的過(guò)程，由教師給每個(gè)學(xué)生下發(fā)不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)，學(xué)生可以利用液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室和機(jī)電控制實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)的要求完成實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。具體的實(shí)施過(guò)程可以總結(jié)如下：第一，根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)確定實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生可以根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笤O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)液壓傳動(dòng)和PLC控制技術(shù)課程及其它相關(guān)理論的綜合知識(shí)，設(shè)計(jì)出具有綜合性實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膶?shí)驗(yàn)方案。第二，提交方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中不僅要包括實(shí)驗(yàn)的目的和意義、所選擇的實(shí)驗(yàn)器材，還要包括詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，即繪制出相應(yīng)的電氣控制原理圖和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖，并設(shè)計(jì)出電路搭接和回路搭接實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)步驟。所提交的實(shí)驗(yàn)方案必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師的審核后方可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。第三，模擬和實(shí)驗(yàn)。因?qū)嶒?yàn)過(guò)程中涉及到PLC控制程序編寫，為避免由于程序錯(cuò)誤造成液壓控制系統(tǒng)硬件的損壞，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中首先要進(jìn)行的是運(yùn)用S7-200軟件進(jìn)行編程和模擬，在模擬過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)調(diào)整，程序模擬正確后方可搭接液壓控制和傳動(dòng)系統(tǒng)。選擇合適的液壓元件和電氣控制元件，根據(jù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)原理圖搭接液壓系統(tǒng)的液壓回路和控制電路。通電之前須經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師檢查，以免因電路連接錯(cuò)誤而燒壞電氣元件。第四，編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在完成某一液壓控制系統(tǒng)的回路和電氣控制設(shè)計(jì)、系統(tǒng)組裝、系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果分析后，學(xué)生要編寫這一綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，格式參考課程設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)。
4 綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的效果分析
通過(guò)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)使得學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和理論創(chuàng)新能力都有了很大的提高，并加強(qiáng)了多課程體系的融合。首先，提高了學(xué)生查閱資料的能力。在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備階段，學(xué)生需要查閱大量的資料，通過(guò)借助多種工具查閱國(guó)內(nèi)外最新的科技文獻(xiàn)，提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力和查找資料的能力。針對(duì)所查閱的資料進(jìn)行系統(tǒng)的分析和研究，不僅學(xué)有所用，更拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。其次，提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主實(shí)驗(yàn)的能力。學(xué)生在拿到實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)之后就要確定實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)形式和內(nèi)容不受約束，學(xué)生可以大膽設(shè)想，充分發(fā)揮專業(yè)所長(zhǎng)和個(gè)人想象力，對(duì)制定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行反復(fù)推敲，對(duì)編制的程序嚴(yán)格模擬，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)修正，直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟆Ｔ谡麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師只起到監(jiān)督和檢查的作用，完全依靠學(xué)生的自覺(jué)性和主動(dòng)學(xué)習(xí)的態(tài)度，充分鍛煉了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力。再次，提高了學(xué)生科學(xué)研究的能力。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，并能對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，很好地展現(xiàn)了學(xué)生的想象力、觀察力、創(chuàng)新思維、獨(dú)立思考和邏輯判斷能力，這些正是當(dāng)前研究型人才所必須具備的素養(yǎng)。最后，提高了學(xué)生創(chuàng)新的能力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生大多是依據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的方法和步驟按部就班地做，缺乏思考和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。而現(xiàn)在采用綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，給了學(xué)生充分的思考和想象的空間，更有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與教師之間可以隨時(shí)進(jìn)行交流和討論，及時(shí)解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的難題，將學(xué)生的學(xué)習(xí)形式由被動(dòng)改為主動(dòng)，不僅鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力，更讓學(xué)生充分體會(huì)到了學(xué)習(xí)研究的樂(lè)趣和學(xué)有所用的成就感。
5 結(jié)論
通過(guò)改進(jìn)后的綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，不僅讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)回路，還讓學(xué)生動(dòng)手搭建回路控制系統(tǒng)，使原有被動(dòng)、按部就班的“看”實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生主動(dòng)設(shè)計(jì)、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題與實(shí)踐環(huán)節(jié)結(jié)合的“做”實(shí)驗(yàn)。通過(guò)多學(xué)科的綜合運(yùn)用，有效地將液壓傳動(dòng)和PLC控制技術(shù)的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合了起來(lái)。新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及積極性，激發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為社會(huì)培養(yǎng)出所需要的學(xué)科交叉的綜合型人才，可以更好的滿足社會(huì)發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：高職課程；項(xiàng)目化；機(jī)床電氣控制；教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2013）05-0021-03
學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確、學(xué)習(xí)興趣不濃厚是一直阻礙職業(yè)教育發(fā)展的重要因素。近幾年來(lái)，在全國(guó)高職院校中掀起了教學(xué)改革的浪潮，各個(gè)高職院校從不同的視角，切入適合自己的改革主題，紛紛加快改革步伐。在教學(xué)改革實(shí)施中，項(xiàng)目化教學(xué)的教學(xué)方法備受推崇。項(xiàng)目化教學(xué)的主要思想是鼓勵(lì)學(xué)生面對(duì)專業(yè)知識(shí)和崗位能力所構(gòu)建的目標(biāo)，產(chǎn)生一種創(chuàng)造激情和價(jià)值實(shí)現(xiàn)欲望，使學(xué)生能夠在一種企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境或情境下，按照企業(yè)產(chǎn)品制造的工作模式，完成學(xué)習(xí)和訓(xùn)練任務(wù)。它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)，以具體的工作任務(wù)為載體，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中掌握知識(shí)和技能。項(xiàng)目化教學(xué)通過(guò)提出一些引導(dǎo)性的問(wèn)題，能夠讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生掌握完成項(xiàng)目必須理解的知識(shí)，并在實(shí)施項(xiàng)目的過(guò)程中設(shè)立考核制度，讓學(xué)生在參與整個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程中充分發(fā)掘創(chuàng)造潛能，更有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。筆者擬以高職機(jī)電一體化專業(yè)為背景，探討項(xiàng)目教學(xué)法的形式，對(duì)該專業(yè)中的主要課程《機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試》進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)。
課程設(shè)計(jì)的理念與思路
課程改革整體理念 根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)理念和人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，基于課程體系和教學(xué)改革的總體思想，在教育專家指導(dǎo)、廣泛調(diào)研、多次討論的基礎(chǔ)上，以專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及企業(yè)的人才需求為依據(jù)，結(jié)合機(jī)電一體化專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，從培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力和職業(yè)能力出發(fā)，提出課程體系和教學(xué)模式改革的基本理念：以學(xué)生綜合職業(yè)能力養(yǎng)成和職業(yè)生涯可持續(xù)發(fā)展能力為導(dǎo)向，明確課程目標(biāo)；以典型的工作任務(wù)、項(xiàng)目、工作過(guò)程為線索，確定課程結(jié)構(gòu)；以崗位職業(yè)素質(zhì)、崗位核心技能為主線，確定課程內(nèi)容；以工作項(xiàng)目為載體，設(shè)計(jì)教學(xué)組織形式，將企業(yè)對(duì)員工的職業(yè)素質(zhì)要求融入課程，并貫穿人才培養(yǎng)全過(guò)程；改革教學(xué)方法和手段，深入開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)，以工作任務(wù)為導(dǎo)向，真正實(shí)現(xiàn)“教學(xué)做”合一。
課程設(shè)計(jì)理念 本課程的設(shè)計(jì)理念主要有以下幾點(diǎn)：（1）以培養(yǎng)職業(yè)崗位能力和素質(zhì)為課程目標(biāo)；（2）基于機(jī)電產(chǎn)品安裝調(diào)試及設(shè)計(jì)人員崗位分析和具體工作過(guò)程，選取典型的工作任務(wù)為教學(xué)載體；（3）以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)，按照人的認(rèn)知規(guī)律和從技能到技術(shù)知識(shí)的架構(gòu)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐步遞進(jìn)，構(gòu)建工作過(guò)程系統(tǒng)化的《機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試》課程教學(xué)體系。
課程設(shè)計(jì)思路 本課程是在企業(yè)調(diào)研與學(xué)校組織的專家訪談會(huì)的基礎(chǔ)上形成的機(jī)電一體化專業(yè)核心課程之一。為了課程建設(shè)的順利開(kāi)展，教研組人員對(duì)機(jī)電類企業(yè)的就業(yè)崗位做了問(wèn)卷調(diào)查，并參觀了企業(yè)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品，了解了企業(yè)的人才需求情況、企業(yè)的工作過(guò)程以及要求機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生必須具備的專業(yè)能力。另外，考慮到理論知識(shí)的覆蓋面，對(duì)學(xué)科知識(shí)體系的內(nèi)容進(jìn)行了分析和重構(gòu)，最后形成典型的教學(xué)項(xiàng)目。本課程的設(shè)計(jì)思路如圖1所示。
教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生能夠使用三相異步電機(jī)、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等工業(yè)常用電機(jī)，能維護(hù)普通機(jī)床的電氣控制線路，并能綜合運(yùn)用PLC、傳感器、變頻器、觸摸屏等電器設(shè)備設(shè)計(jì)機(jī)床、工業(yè)機(jī)械手等常用機(jī)電產(chǎn)品的控制系統(tǒng)。具體的能力目標(biāo)與知識(shí)目標(biāo)如下。
能力目標(biāo) 能力目標(biāo)主要有以下幾點(diǎn)：（1）能進(jìn)行電動(dòng)機(jī)及其常用電器元件的接線及其選型；（2）能繪制電氣控制電路的原理圖和接線圖；（3）能進(jìn)行繼電器—接觸器控制線路的安裝與調(diào)試；（4）能根據(jù)電氣控制需要，選擇PLC的型號(hào)及相應(yīng)的輸入、輸出端子并正確接線；（5）能利用PLC編程軟件進(jìn)行程序的編寫、傳輸與調(diào)試；（6）能完成變頻器輸入輸出端子與控制端子的接線、參數(shù)設(shè)置、面板控制與調(diào)試；（7）能夠使用觸摸屏進(jìn)行接線、參數(shù)設(shè)置與界面設(shè)計(jì)；（8）能分析并排除電氣控制電路中的常見(jiàn)故障，并能改造、設(shè)計(jì)常用機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)；（9）能夠使用繼電器、接觸器、PLC及擴(kuò)展模塊、變頻器、觸摸屏等設(shè)計(jì)較綜合的控制系統(tǒng)。
知識(shí)目標(biāo) （1）理解常用電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)與工作原理；（2）掌握常用低壓控制電器如繼電器、接觸器等的動(dòng)作原理、圖形和文字符號(hào)畫(huà)法；（3）掌握繼電器、接觸器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、步驟及技巧；（4）了解PLC的種類、主要功能、基本原理及其接口電路的工作原理；（5）掌握常用PLC的基本指令及應(yīng)用；（6）理解變頻器、伺服電機(jī)、觸摸屏、傳感器等常用電器設(shè)備的原理；（7）掌握PLC綜合應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、步驟和方法。
教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)
項(xiàng)目的確定是項(xiàng)目教學(xué)法成功的關(guān)鍵。在明確課程教學(xué)設(shè)計(jì)理念與思路的前提下，項(xiàng)目的選取需要把握以下幾個(gè)原則：（1）項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要有可行性。設(shè)計(jì)學(xué)生易理解、感興趣的項(xiàng)目，如三相異步電機(jī)的正反轉(zhuǎn)等，這樣才能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，收到事半功倍的效果。（2）設(shè)計(jì)的項(xiàng)目難度要循序漸進(jìn)。在明確的教學(xué)目標(biāo)指導(dǎo)下，綜合考慮項(xiàng)目的統(tǒng)籌設(shè)置、項(xiàng)目間的聯(lián)系和層次遞進(jìn)。開(kāi)始時(shí)的項(xiàng)目難度不能過(guò)高，難度過(guò)高會(huì)使大部分學(xué)生難以理解和接受，不僅收不到預(yù)期的教學(xué)效果，還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)望而生畏。從簡(jiǎn)到難逐步遞進(jìn)的方式能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。（3）項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要有綜合應(yīng)用性和創(chuàng)新性。項(xiàng)目的選擇要以教學(xué)內(nèi)容為依據(jù)，既要與書(shū)本知識(shí)緊密結(jié)合，又要能夠充分體現(xiàn)企業(yè)的工程實(shí)際情況，還要有一定的創(chuàng)新空間，使學(xué)生既能運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，又可以創(chuàng)造發(fā)揮，對(duì)新舊知識(shí)融會(huì)貫通，更能提高學(xué)生舉一反三的綜合應(yīng)用能力和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力。
本課程有6個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，25個(gè)任務(wù)，總共108個(gè)學(xué)時(shí)。其中，前4個(gè)項(xiàng)目為基礎(chǔ)性項(xiàng)目，后2個(gè)項(xiàng)目為提高性項(xiàng)目。其中的“多線切割機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試”為校企合作開(kāi)發(fā)的教學(xué)項(xiàng)目。該項(xiàng)目是本課程的亮點(diǎn)，具備了一般項(xiàng)目所沒(méi)有的綜合性，該項(xiàng)目涉及電機(jī)拖動(dòng)技術(shù)、繼電器—接觸器控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)、伺服控制技術(shù)、傳感器應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)知識(shí)，從而可體現(xiàn)項(xiàng)目的工程實(shí)際。課程的具體項(xiàng)目和任務(wù)名稱如下：
項(xiàng)目一 三相異步電機(jī)控制電路的安裝與調(diào)試，具體分為5個(gè)任務(wù)：（1）三相異步電機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路的安裝與調(diào)試；（2）三相異步電機(jī)長(zhǎng)動(dòng)控制電路的安裝與調(diào)試；（3）三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的安裝與調(diào)試；（4）兩臺(tái)電機(jī)順序控制電路的安裝與調(diào)試；（5）運(yùn)用變頻器控制變頻調(diào)速電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速。
項(xiàng)目二 CA6140型車床電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，具體分為2個(gè)任務(wù)：（1）CA6140型車床電氣控制原理分析；（2）CA6140型車床電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。
項(xiàng)目三 PLC基礎(chǔ)控制裝置的安裝與調(diào)試，具體分為4個(gè)任務(wù)：（1）用PLC控制指示燈的亮滅及閃爍；（2）三相異步電機(jī)啟停與正反轉(zhuǎn)PLC控制裝置的安裝與調(diào)試；（3）運(yùn)料小車自動(dòng)往返控制裝置的安裝與調(diào)試；（4）簡(jiǎn)易定時(shí)報(bào)警器的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試。
項(xiàng)目四 普通機(jī)床控制系統(tǒng)的PLC改造設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試，具體分為2個(gè)任務(wù)：（1）CA6140型車床控制系統(tǒng)的PLC改造設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試；（2）Z3040型搖臂鉆床控制系統(tǒng)的PLC改造設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試。
項(xiàng)目五 工業(yè)機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試，具體分為2個(gè)任務(wù)：（1）工業(yè)機(jī)械手PLC控制過(guò)程分析；（2）工業(yè)機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試。
項(xiàng)目六 多線切割機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試，具體分為10個(gè)任務(wù)：（1）模擬量輸入、輸出模塊的使用與仿真；（2）運(yùn)用PLC及模擬量擴(kuò)展模塊控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速；（3）人機(jī)界面HMI觸摸屏的參數(shù)設(shè)置與界面設(shè)計(jì)；（4）運(yùn)用PLC及觸摸屏實(shí)時(shí)控制電機(jī)；（5）綜合應(yīng)用觸摸屏、PLC及模擬量擴(kuò)展模塊控制伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速；（6）旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖計(jì)數(shù)裝置的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試；（7）步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速控制裝置的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試；（8）切割機(jī)鋼線張力測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試；（9）切割機(jī)斷線保護(hù)及張力控制裝置的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試；（10）多線切割機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試。
另外，由于學(xué)生自身水平有差異，在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)夭贾脭U(kuò)展任務(wù)給基礎(chǔ)好、學(xué)有余力的學(xué)生做，給他們一個(gè)發(fā)展自學(xué)能力的空間，進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合能力。
考核體系設(shè)計(jì)
本課程的成績(jī)總分為100分，平時(shí)成績(jī)占70%，期末成績(jī)占30%。平時(shí)成績(jī)?yōu)橥瓿缮鲜鋈蝿?wù)所得成績(jī)的平均分，期末成績(jī)是一個(gè)較綜合的任務(wù)考核所得分，每個(gè)任務(wù)的考核指標(biāo)（見(jiàn)表1）中，每個(gè)指標(biāo)都有一定的權(quán)重。教師根據(jù)考核表對(duì)每個(gè)學(xué)生的任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)分，其中，2、3、4項(xiàng)的考核是由小組所有成員共同完成的。
單元教學(xué)實(shí)施過(guò)程
單元教學(xué)主要分為以下幾步：（1）先告知本單元要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)難點(diǎn)，給學(xué)生發(fā)放工作任務(wù)單，然后以實(shí)際案例演示引出新任務(wù)。（2）資訊獲取，教師提出引導(dǎo)性問(wèn)題，提示學(xué)生通過(guò)相關(guān)技術(shù)資料查閱關(guān)鍵知識(shí)并回答問(wèn)題。（3）方案討論與修改，小組討論實(shí)施方案并匯報(bào)，教師給予指導(dǎo)，最后確定方案。（4）任務(wù)實(shí)施，主要分為元器件的安裝與布線和功能調(diào)試兩個(gè)實(shí)施步驟。（5）展示與評(píng)價(jià)，各小組代表展示該組項(xiàng)目作品，并對(duì)調(diào)試過(guò)程作簡(jiǎn)要介紹，學(xué)生互評(píng)并相互交流工作體會(huì)，教師對(duì)每組的項(xiàng)目成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并把考核結(jié)果記在相應(yīng)的考核表中。（6）歸納總結(jié)，教師與學(xué)生共同歸納總結(jié)在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題及知識(shí)點(diǎn)。
教學(xué)效果評(píng)價(jià)
本課程在期中和期末都召開(kāi)了學(xué)生和教師座談會(huì)。通過(guò)學(xué)生和任課教師的反映可知，本課程的教學(xué)效果與傳統(tǒng)課程教學(xué)相比有很大的改善，運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法，可使學(xué)生在實(shí)現(xiàn)完整工程項(xiàng)目的過(guò)程中學(xué)習(xí)具體的理論知識(shí)，并培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)；在工作方案設(shè)計(jì)、討論及比較分析各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從而選擇最優(yōu)實(shí)施方案的過(guò)程中，可逐漸培養(yǎng)工科學(xué)生的獨(dú)立工作能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，提高學(xué)生的綜合職業(yè)技能。
座談會(huì)中師生也提出了該課程存在的不足之處，并給出了較合理的解決措施。主要有以下幾點(diǎn)：（1）項(xiàng)目?jī)?nèi)容較多導(dǎo)致計(jì)劃學(xué)時(shí)稍顯不夠。學(xué)生提議增加學(xué)時(shí)量或在課內(nèi)適當(dāng)減少任務(wù)數(shù)量，增加實(shí)訓(xùn)室課外開(kāi)放時(shí)間，讓有興趣的學(xué)生做更多的訓(xùn)練以進(jìn)一步提高應(yīng)用能力。（2）實(shí)訓(xùn)器材消耗量較大導(dǎo)致部分耗材出現(xiàn)供不應(yīng)求問(wèn)題。對(duì)此，已向相關(guān)部門反映，要求調(diào)整采購(gòu)計(jì)劃以滿足課程教學(xué)對(duì)耗材的需求。（3）教學(xué)組織過(guò)程還需要進(jìn)一步完善。教學(xué)組織協(xié)調(diào)不當(dāng)容易出現(xiàn)教學(xué)過(guò)程松散、個(gè)別學(xué)生偷懶的現(xiàn)象，因此，合理分配小組成員顯得尤為重要。在分組方面，要以學(xué)生自愿為原則，在此基礎(chǔ)上，以4～6人為一組，選擇組織能力強(qiáng)、學(xué)習(xí)態(tài)度好、樂(lè)于助人并有一定合作創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)生為小組長(zhǎng)。教師要根據(jù)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)期間表現(xiàn)出的知識(shí)掌握情況、學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等影響因素適當(dāng)調(diào)整分組情況，力求使每個(gè)小組都能和諧相處，一起學(xué)習(xí)，相互探討，共同完成工程項(xiàng)目。在這個(gè)過(guò)程中教師可以適當(dāng)啟示和引導(dǎo)學(xué)生解決遇到的技術(shù)問(wèn)題。
本課程在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中引入了真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目，與一般課程的項(xiàng)目教學(xué)相比更能體現(xiàn)工程實(shí)際，而且本課程教學(xué)項(xiàng)目?jī)?nèi)容豐富，知識(shí)覆蓋面較廣。在教學(xué)方法方面，在項(xiàng)目化教學(xué)法的基礎(chǔ)上融入了示范教學(xué)法、分組討論法、問(wèn)題引導(dǎo)法等多種教學(xué)方法。通過(guò)兩年的教學(xué)改革與實(shí)踐，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力有了很大的提高，對(duì)理論知識(shí)的理解更加深刻。實(shí)踐證明，基于工作任務(wù)的項(xiàng)目化教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析與解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及較強(qiáng)的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)。今后，應(yīng)繼續(xù)應(yīng)用和推廣基于工作任務(wù)的項(xiàng)目化教學(xué)，并不斷完善教學(xué)方法及項(xiàng)目設(shè)計(jì)，以更好地適應(yīng)企業(yè)對(duì)人才職業(yè)能力的需求。
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關(guān)鍵詞：電氣技術(shù)；PLC；教學(xué)方法；實(shí)踐改革
在我國(guó)的高校教育中，一直存在著學(xué)生多而師資少的現(xiàn)象，在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，還有實(shí)驗(yàn)設(shè)備明顯不足或者更新建設(shè)慢的問(wèn)題。近年來(lái)，教育部對(duì)學(xué)科建設(shè)提出了更高更新的要求，也增加了更多的資金投入。電氣技術(shù)PLc作為控制學(xué)科中的一門重要課程，它不僅是工業(yè)控制中的控制器，也是決定系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵。從20世紀(jì)到現(xiàn)在，PLC技術(shù)的發(fā)展日新月異，其更新速度快，涉及內(nèi)容廣，而且更注重軟硬件配合，并與實(shí)踐相結(jié)合。為了提高學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考和動(dòng)手解決問(wèn)題的能力，利用移動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)和啟發(fā)式互動(dòng)教學(xué)對(duì)改善當(dāng)前教學(xué)環(huán)境有重要的意義，為學(xué)生將來(lái)就業(yè)和成為更高級(jí)工程技術(shù)人員打下良好的基礎(chǔ)。
1 電氣技術(shù)PLC教學(xué)現(xiàn)狀及意義分析
1.1 教學(xué)現(xiàn)狀分析
從目前來(lái)看，我國(guó)大部分高校在教學(xué)中依然采用了較為傳統(tǒng)的教學(xué)方法。其中存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，教學(xué)通常是進(jìn)行課堂講授，內(nèi)容也非常全面，從物理講到電路，再講到控制理論，有時(shí)候一堂課講下來(lái)還會(huì)覺(jué)得時(shí)間不充足，知識(shí)點(diǎn)還沒(méi)講完。整個(gè)課堂安排得很緊湊，學(xué)生在課堂的參與機(jī)會(huì)很少，教師同樣也缺乏調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性的理念，導(dǎo)致課堂效果欠佳。第二，目前教學(xué)大綱的重點(diǎn)都偏向線路和程序的理論邏輯設(shè)計(jì)，考查學(xué)生的方式也偏理論，輕實(shí)驗(yàn)。第三，基于學(xué)校的設(shè)施設(shè)備比較落后，實(shí)際情況完全達(dá)不到教學(xué)要求，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的無(wú)法進(jìn)行。因此，實(shí)踐環(huán)節(jié)通常不參與考核，跟成績(jī)不掛鉤，進(jìn)而使得學(xué)生不重視。
1.2 教學(xué)改革的意義
在自動(dòng)化專業(yè)與電氣工程的專業(yè)課程中，PLC和電氣控制技術(shù)是其中的必修課。另外為配合專業(yè)課程教學(xué)，還設(shè)有設(shè)計(jì)課程。通過(guò)對(duì)課程的學(xué)習(xí)和掌握，目的是讓學(xué)生具備基礎(chǔ)的電氣控制和PLC技術(shù)知識(shí)與技能，能夠建立電氣控制系統(tǒng)的概念。教育學(xué)生能在熟練分析電氣控制電路的基礎(chǔ)上，排除電氣電路的故障，并利用合適的PLC型號(hào)，對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，編制PLC程序，從而掌握對(duì)普通電氣控制設(shè)備進(jìn)行PLC改造。
2 理論教學(xué)的改革
電氣技術(shù)PLC的課程特點(diǎn)本身就具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，所以教師應(yīng)該基于教學(xué)大綱，通過(guò)工程實(shí)例和實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)工程理論與工程實(shí)驗(yàn)的相互輔助教學(xué)，使理論能服務(wù)于實(shí)踐，而實(shí)踐深化理論。同時(shí)，在改革理論教學(xué)時(shí)，教師要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，從而提高課堂教學(xué)的效果。
2.1 啟發(fā)式互動(dòng)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
啟發(fā)式互動(dòng)教學(xué)，就是為了改變教師為主體的模式，通過(guò)讓學(xué)生參與到過(guò)程中，提高其積極性。而且，學(xué)生的主動(dòng)參與，可以激發(fā)他們思考，使他們發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，從根本上將被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)。以下兩種方法對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣有積極作用。
（1）作業(yè)和考核形式改革，這一改革的目的，是要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到該課程在整個(gè)自動(dòng)化專業(yè)體系中的重要意義。例如，在開(kāi)始每章課時(shí)，布置給學(xué)生相關(guān)的作業(yè)任務(wù)，而且要求不能拖延作業(yè)時(shí)間，這樣可以使他們有的放矢進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)其思考，能盡快將課堂內(nèi)容吸收和消化。這也是鍛煉學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的意識(shí)，且將作業(yè)的成績(jī)計(jì)入期末成績(jī)中。（2）啟發(fā)式互動(dòng)教學(xué)。這種方式需要教師提前一到兩周安排好，要求學(xué)生參與到教學(xué)討論中，分小組進(jìn)行集思廣益，然后小組推薦一位發(fā)言人將準(zhǔn)備的內(nèi)容講解給其他同學(xué)和教師，當(dāng)然其他小組成員可以進(jìn)行補(bǔ)充。另外，借助現(xiàn)代化交流工具，大家可以一起對(duì)課程的問(wèn)題進(jìn)行討論。教師須做總結(jié)性陳述。通過(guò)開(kāi)展學(xué)生集體備課教學(xué)，能激發(fā)他們主動(dòng)查閱資料的熱情，自覺(jué)將各種熱點(diǎn)或前沿知識(shí)帶入課堂中。這樣一來(lái)，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，還擴(kuò)展了其知識(shí)面。
2.2 工程案例教學(xué)，提高創(chuàng)造能力
在電氣技術(shù)PLC教學(xué)中，電磁閥和電動(dòng)機(jī)是電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)作中常見(jiàn)的兩種執(zhí)行電器。在進(jìn)行實(shí)例教學(xué)時(shí)，也要根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的執(zhí)行電器控制系統(tǒng)，且盡量選擇常見(jiàn)的工程實(shí)例進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)知識(shí)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力這一過(guò)程的感受，學(xué)生能夠體會(huì)到生活中無(wú)處不在的控制，認(rèn)識(shí)到電子控制在自動(dòng)化專業(yè)中的重要性及實(shí)際價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的目的性。例如，在教授電子正反轉(zhuǎn)控制線路這一知識(shí)點(diǎn)中，各大商場(chǎng)都有“自動(dòng)門”這種設(shè)施，不過(guò)很少有學(xué)生能與課程聯(lián)系在一起。所以，教師利用這個(gè)實(shí)例可以對(duì)位置傳感器、觸點(diǎn)位置開(kāi)關(guān)和非接觸紅外傳感器進(jìn)行教學(xué)，將電機(jī)、傳感器和電氣控制與自動(dòng)控制的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)進(jìn)行。同時(shí)，在講控制線路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中，可以延伸到如何選擇和設(shè)計(jì)電器元件上。比如在講解后半部分的PLC技術(shù)時(shí)，可以結(jié)合自動(dòng)裝卸車講解常規(guī)繼電接觸器控制電路轉(zhuǎn)化成PLc控制時(shí)，它們常開(kāi)常閉點(diǎn)的邏輯關(guān)系和轉(zhuǎn)化方法以及轉(zhuǎn)化后在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)切換時(shí)熔斷器損毀或跳閘，而實(shí)驗(yàn)室的調(diào)試卻又正常。留給學(xué)生思考的問(wèn)題，培養(yǎng)他們解決問(wèn)題和思維創(chuàng)造的能力。
3 實(shí)踐教學(xué)的改革
3.1 移動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教學(xué)環(huán)節(jié)模塊化
在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)時(shí)，對(duì)課程進(jìn)行的模塊化設(shè)計(jì)和分割，可以分割成實(shí)踐前準(zhǔn)備、實(shí)踐過(guò)程調(diào)試和實(shí)踐后總結(jié)分析三大塊，并利用移動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在課堂上完成實(shí)踐任務(wù)的布置，而課后可以完成實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)踐線路，為減少調(diào)試實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)程序甚至可以在宿舍完成輸入過(guò)程。
在實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生需要自主完成實(shí)驗(yàn)程序的編寫，這樣可以提高學(xué)生在每一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)的參與度，培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)，加深對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解。通過(guò)實(shí)驗(yàn)與作業(yè)結(jié)合教學(xué)，能有效改善學(xué)生自主學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀。
如果受限于實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)小組的人數(shù)進(jìn)行縮減，延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間。通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)環(huán)境和時(shí)間，學(xué)生可以同教師相約完成此次實(shí)驗(yàn)。
3.2 題目設(shè)計(jì)多樣化，鍛煉知識(shí)轉(zhuǎn)化能力
在新的教學(xué)大綱要求下，為配合完成課程設(shè)計(jì)，可以加入教學(xué)型電梯控制系統(tǒng)、教學(xué)型無(wú)塔供水系統(tǒng)和教學(xué)型鍋爐控制系統(tǒng)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生完成設(shè)計(jì)后可以在這些模型中進(jìn)行調(diào)試。當(dāng)然，針對(duì)特別優(yōu)秀的學(xué)生也可以讓其自主選擇課題進(jìn)行設(shè)計(jì)，由開(kāi)關(guān)代替了輸入點(diǎn)電器，由指示燈代替了輸出點(diǎn)，學(xué)生可以利用這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成設(shè)計(jì)和調(diào)試。縮小以前的課題小組成員數(shù)量，并增加設(shè)計(jì)題目，從10人1題到2至3人題，甚至1人1題，這樣在拓展學(xué)生視野的同時(shí)，也減小了學(xué)生間的相互依賴。
在實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可以激發(fā)他們利用網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館資源或者小組討論和教師輔導(dǎo)的形式積極尋找問(wèn)題的解決方案，在尋找方案的過(guò)程中他們也掌握了相關(guān)的理論知識(shí)，然后再將其運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)中，讓理論和實(shí)踐真正有效地相結(jié)合。所以通過(guò)一系列的控制任務(wù)，讓學(xué)生掌握到用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和好奇心，真正達(dá)到理論服務(wù)于實(shí)踐的目的。
4 教學(xué)手段的改革
將傳統(tǒng)板書(shū)與多媒體技術(shù)教學(xué)相結(jié)合，利用多媒體的直觀、生動(dòng)和信息量豐富等特點(diǎn)，將抽象的概念具象化，加深學(xué)生的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提升教學(xué)質(zhì)量。
4.1 傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體技術(shù)結(jié)合
這兩種教學(xué)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，所以這要求教師能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點(diǎn)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)互補(bǔ)。自動(dòng)化專業(yè)中電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，由于其方程和推導(dǎo)過(guò)程較多，所以較適合運(yùn)用板書(shū)進(jìn)行教學(xué)，對(duì)推導(dǎo)過(guò)程可以進(jìn)行詳細(xì)的講解。但在低壓電器中，卻有大量的結(jié)構(gòu)圖與工作原理，所以利用多媒體技術(shù)可以更直觀地展現(xiàn)其結(jié)構(gòu)特征。由于電機(jī)的控制線路中按鈕、繼電器和接觸器等非常多，多媒體技術(shù)能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)和視頻教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。
4.2 傳統(tǒng)教學(xué)方式與仿真軟件結(jié)合
例如，在教授S7-200PLC編程時(shí)可以利用多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)，但針對(duì)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例講學(xué)時(shí)，利用實(shí)物教學(xué)就不夠現(xiàn)實(shí)。因?yàn)閷?shí)物不僅投資大，而且維護(hù)成本和難度較大。將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用進(jìn)來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)PLC和組態(tài)軟件的仿真教學(xué)。通過(guò)該平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)，可以使控制系統(tǒng)的理論教學(xué)實(shí)現(xiàn)生動(dòng)性、直觀性和形象化。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，不僅解決了實(shí)物控制的難題，而且保證了資源的低成本、多樣化。同時(shí)，仿真軟件還具有開(kāi)發(fā)周期短，完全免于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。所以，將仿真軟件與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合可以增加課堂教學(xué)的多樣性，還提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與設(shè)計(jì)的實(shí)踐性。
1．1電氣控制類課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式的思路
課程設(shè)計(jì)是綜合一門或多門課程知識(shí)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是學(xué)校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于電氣控制類專業(yè)，比如自動(dòng)化和電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)，常見(jiàn)的課程設(shè)計(jì)有計(jì)算機(jī)程序課程設(shè)計(jì)、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、電氣工程綜合課程設(shè)計(jì)、可編程邏輯控制課程設(shè)計(jì)和工業(yè)控制系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)等，大部分課程設(shè)計(jì)都具有“硬件和軟件相結(jié)合”的特點(diǎn)，實(shí)踐性和實(shí)用性很強(qiáng)，與企業(yè)需求結(jié)合非常緊密，契合度較高。基于該類課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，筆者打破原有的課程設(shè)計(jì)教學(xué)思路，采用與企業(yè)深度合作，將企業(yè)需求職位的專業(yè)和技能要求融入課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的訓(xùn)練，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的同時(shí)，注重培養(yǎng)其良好的職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容結(jié)合相關(guān)企業(yè)的某個(gè)工程項(xiàng)目，教學(xué)過(guò)程盡可能與工程項(xiàng)目的運(yùn)作過(guò)程接近，使學(xué)生熟悉工程項(xiàng)目的運(yùn)作流程和不同職位的工作內(nèi)容和專業(yè)技能要求。學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作的形式，由3～5人組成一個(gè)工作小組，根據(jù)企業(yè)需求，每位成員都有相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)分工。通過(guò)這種方式的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生可以對(duì)企業(yè)的需求有深入的了解，對(duì)自己的能力有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上結(jié)合自己的專長(zhǎng)和愛(ài)好，學(xué)生可以盡早明確自己的工作方向，完善個(gè)人的職業(yè)規(guī)劃，最大可能成為企業(yè)需求的綜合性人才。
1．2基于企業(yè)需求的電氣控制類專業(yè)的職位
在課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式中，課程設(shè)計(jì)的過(guò)程盡可能與企業(yè)中工程項(xiàng)目的運(yùn)作過(guò)程接近。根據(jù)對(duì)企業(yè)職位設(shè)置的調(diào)研，筆者將該教學(xué)模式中團(tuán)隊(duì)中各成員的職位和任務(wù)說(shuō)明如下:
(1)項(xiàng)目管理工程師是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的核心人物，負(fù)責(zé)制定和管理項(xiàng)目進(jìn)程，組織必要的討論和會(huì)議。對(duì)于項(xiàng)目管理工程師而言，如何調(diào)動(dòng)團(tuán)隊(duì)內(nèi)每個(gè)成員的工作積極性，最大程度地發(fā)揮成員的專長(zhǎng)是其主要任務(wù)。可見(jiàn)，良好的溝通能力和個(gè)人魅力最為重要。這個(gè)職位為學(xué)生畢業(yè)后的個(gè)人創(chuàng)業(yè)或某些管理職位提供了基本的訓(xùn)練。
(2)硬件工程師和軟件工程師完成整個(gè)項(xiàng)目的核心技術(shù)工作，包括系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、繪制圖紙等。在國(guó)內(nèi)外倡導(dǎo)工程教育的背景下，工程師的工作尤其要與企業(yè)需求和行業(yè)規(guī)范相結(jié)合，指導(dǎo)教師對(duì)軟硬件工程師的具體工作提出嚴(yán)格的要求。
(3)外觀或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師需要機(jī)械類專業(yè)的知識(shí)，不是電氣控制類專業(yè)的主要學(xué)習(xí)范疇，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中將機(jī)械類與電氣控制類專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行混合，組成一個(gè)更加專業(yè)的團(tuán)隊(duì)，不僅有利于更好地完成任務(wù)，而且擴(kuò)大了團(tuán)隊(duì)成員的知識(shí)面。而且，一般情況下電氣控制類專業(yè)的學(xué)生也會(huì)學(xué)習(xí)機(jī)械制圖(或AutoCAD)，若設(shè)計(jì)要求不是很高，他們也能完成任務(wù)。
(4)銷售工程師在企業(yè)人員的職位中也是比較重要的角色。在我校電氣控制類專業(yè)的畢業(yè)生中，有不少同學(xué)都從事市場(chǎng)或銷售方面的工作。一方面企業(yè)需要有該類專業(yè)背景的畢業(yè)生，另一方面電氣控制類專業(yè)某些學(xué)生善于言談，親和力強(qiáng)，更喜歡做與人溝通的工作。銷售工程師需要掌握一定的銷售理論，做全面的市場(chǎng)調(diào)研，提煉產(chǎn)品特色和產(chǎn)品賣點(diǎn)，制定完整的銷售計(jì)劃。
(5)秘書(shū)的主要任務(wù)是會(huì)議記錄，制作項(xiàng)目陳述PPT，撰寫論文等文字性工作。從方案設(shè)計(jì)開(kāi)始，秘書(shū)就開(kāi)始構(gòu)思并撰寫論文。秘書(shū)的工作是整理和總結(jié)資料，大部分的文檔原始資料都需要其它成員提供。秘書(shū)需要經(jīng)常和每一個(gè)成員溝通，盡量按照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的標(biāo)準(zhǔn)完成課程設(shè)計(jì)論文的撰寫。
2課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式的實(shí)施
2．1對(duì)課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的要求
團(tuán)隊(duì)人數(shù)要適宜，若人數(shù)過(guò)多，任務(wù)分配不均，必然有成員的工作較輕松，易偷懶，造成不團(tuán)結(jié);若人數(shù)過(guò)少，每個(gè)人承擔(dān)任務(wù)較多，不能起到成員間交流合作，培養(yǎng)良好職業(yè)素養(yǎng)的目的。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，根據(jù)任務(wù)復(fù)雜程度，一個(gè)課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的組成人數(shù)以3～5人為宜。團(tuán)隊(duì)中每個(gè)成員根據(jù)需要可以承擔(dān)多項(xiàng)工作，比如項(xiàng)目管理工程師可以兼任其他任何職位，外觀設(shè)計(jì)工程師兼任銷售工程師，采購(gòu)人員兼任秘書(shū);而軟件和硬件工程師一般獨(dú)立設(shè)置，而且在項(xiàng)目軟件編程任務(wù)較多時(shí)，可以采用模塊化設(shè)計(jì)，由多個(gè)人共同承擔(dān)。團(tuán)隊(duì)內(nèi)每位成員按照分工都有自己明確的工作任務(wù)，具有強(qiáng)烈的責(zé)任感和使命感。而且，由于是團(tuán)隊(duì)工作的性質(zhì)，團(tuán)隊(duì)之間的競(jìng)爭(zhēng)更為激烈，在工作過(guò)程中每位成員也會(huì)強(qiáng)烈地感受到集體的凝聚力和榮譽(yù)感。在這種情況下，個(gè)體能力強(qiáng)并不意味著集體的成功，只有大家團(tuán)結(jié)合作、互幫互助才能取得最終的成功。因此，在做好課程設(shè)計(jì)的同時(shí)培養(yǎng)了成員的工作主動(dòng)性、積極性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。
2．2選題要求
多數(shù)應(yīng)用型大學(xué)的電氣控制類課程設(shè)計(jì)都是諸如電子鐘、交通燈的控制之類的小題目，設(shè)計(jì)題目單一，與專業(yè)技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用脫節(jié)［4］，而且容易查找到現(xiàn)成的資料，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。由于以團(tuán)隊(duì)形式工作，人數(shù)增加，可以適當(dāng)?shù)卦黾诱n程設(shè)計(jì)題目的難度。課程設(shè)計(jì)選題可以結(jié)合教師科研項(xiàng)目，與企業(yè)進(jìn)行深度合作并能為其解決實(shí)際問(wèn)題的綜合性選題最好。比如在單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中，與某企業(yè)合作，設(shè)計(jì)題目為“多功能電壓力鍋”;在工業(yè)控制系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)中，與某自動(dòng)化公司合作，設(shè)計(jì)題目為“恒壓供水系統(tǒng)的PLC控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控”［5］。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中不滿足于只考慮軟硬件是否能實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的基本功能，還可以在圖紙的完整性和規(guī)范性、系統(tǒng)的安全性和可靠性等方面提出更高的工程要求。
2．3工作流程
在課程設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中，教師引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的工作過(guò)程盡可能與實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)作過(guò)程接近［6］，在任務(wù)量、時(shí)間節(jié)點(diǎn)等方面制定詳細(xì)的計(jì)劃，使成員在具有一定壓力下，既緊張又有條理地完成任務(wù)。課程設(shè)計(jì)基本工作流程如圖1所示。小組會(huì)議是一個(gè)較為正式的環(huán)節(jié)，由項(xiàng)目管理工程師主持，秘書(shū)做會(huì)議記錄，指導(dǎo)教師或企業(yè)工程師以及組內(nèi)成員參加，目的是引導(dǎo)學(xué)生明晰工作目標(biāo)和工作內(nèi)容，合理安排時(shí)間，順利完成任務(wù)。在第一次會(huì)議上，項(xiàng)目管理工程師陳述系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，各成員分別總結(jié)前期研究?jī)?nèi)容和明確后期的工作步驟和內(nèi)容，并制定詳細(xì)的工作計(jì)劃。在團(tuán)隊(duì)成員分工后，項(xiàng)目管理工程師也可以根據(jù)需要多次組織會(huì)議，秘書(shū)做好會(huì)議記錄，為最終的論文提供素材。指導(dǎo)教師在以學(xué)生主導(dǎo)的會(huì)議中，有目的、有意識(shí)地引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中有計(jì)劃地學(xué)習(xí)、研究問(wèn)題，綜合運(yùn)用自己的理論、專業(yè)和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行解決問(wèn)題，從而提高實(shí)踐創(chuàng)新能力［7］。指導(dǎo)教師通過(guò)提問(wèn)掌握每個(gè)學(xué)生的工作進(jìn)展情況，并對(duì)存在的問(wèn)題做出正確的啟發(fā)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)討論。各成員總結(jié)自己的階段性成果，提出工作中遇到的困難，成員之間充分溝通。項(xiàng)目陳述和答辯環(huán)節(jié)是課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新模式中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力、表達(dá)能力和PPT的制作和展示能力，使其學(xué)生在公眾下能夠不怯場(chǎng)，敢于表現(xiàn)自己。
2．4考核與評(píng)分
在課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)思路和創(chuàng)新模式的引導(dǎo)下，考核也要更新觀念，要與人才培養(yǎng)目標(biāo)相一致。借鑒荷蘭高校對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的考核方法，不僅注重基于任務(wù)分工表現(xiàn)出的實(shí)踐應(yīng)用能力，而且還要兼顧學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中展現(xiàn)的思路創(chuàng)新、表達(dá)溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力［8］。由于課程設(shè)計(jì)的教學(xué)時(shí)間一般為一至兩周，所以考核與評(píng)分不能過(guò)于繁瑣，筆者在兩輪課程設(shè)計(jì)實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)了一套與培養(yǎng)目標(biāo)一致、相對(duì)公平和便于實(shí)施的考核評(píng)分方案，如表1所示。個(gè)人的最終成績(jī)是由小組成績(jī)和個(gè)人成績(jī)兩部分組成［9］，各占50%，其中小組成績(jī)由指導(dǎo)教師根據(jù)不同分項(xiàng)及其權(quán)重給出，個(gè)人成績(jī)由指導(dǎo)教師和組內(nèi)成員共同給出。組內(nèi)成員互評(píng)均分權(quán)重為0．2，這個(gè)獨(dú)創(chuàng)的考核細(xì)節(jié)大大激發(fā)了學(xué)生的工作熱情并營(yíng)造了工作團(tuán)隊(duì)內(nèi)互幫互助的和諧氛圍，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。
3課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式的支撐體系
(1)加強(qiáng)師資隊(duì)伍的培養(yǎng)。對(duì)于應(yīng)用型大學(xué)而言，高水平的師資隊(duì)伍是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)出企業(yè)需要的應(yīng)用型人才，必須建立一支綜合素質(zhì)強(qiáng)的“雙師型”教師隊(duì)伍。而大多數(shù)教師從學(xué)校畢業(yè)又進(jìn)入學(xué)校授課，本身沒(méi)有在企業(yè)工作過(guò)，教師的工程素質(zhì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，具有豐厚工程背景又有學(xué)術(shù)水平的“雙師”型教師尤其缺乏［10-12］。一方面，可以建立教師有計(jì)劃分批次輪流到企業(yè)鍛煉的常規(guī)制度;另一方面，吸引企業(yè)的優(yōu)秀工程師兼職或全職到教師崗位，充分發(fā)揮其多年來(lái)的企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)。
(2)重視校企合作。校企合作是解決實(shí)踐教育缺失的根本途徑［13-14］。一方面大力吸引企業(yè)參與到高校實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中來(lái)，在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容上廣泛征詢和適當(dāng)采納相關(guān)業(yè)內(nèi)專家的意見(jiàn);另一方面，增加學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行專業(yè)技能訓(xùn)練和專業(yè)拓展課程的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，理論聯(lián)系實(shí)際，開(kāi)拓視野，拓寬思路，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新靈感，為課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)模式提供強(qiáng)有力的實(shí)踐平臺(tái)支撐。與相關(guān)企業(yè)建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，良性循環(huán)，最大可能實(shí)現(xiàn)更多學(xué)生畢業(yè)和就業(yè)上崗的零過(guò)渡，校企共同培養(yǎng)“適銷對(duì)路”的應(yīng)用型人才。
(3)開(kāi)設(shè)公共選修課。公共選修課是高校面向全體學(xué)生開(kāi)設(shè)的綜合素質(zhì)培養(yǎng)課程，對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)完善，知識(shí)面擴(kuò)大，興趣和個(gè)性發(fā)展和綜合素質(zhì)提高有重要意義。對(duì)于工科專業(yè)來(lái)說(shuō)，根據(jù)企業(yè)對(duì)人才的需求，高校開(kāi)設(shè)如市場(chǎng)營(yíng)銷、會(huì)計(jì)、社交技巧等人文類和經(jīng)濟(jì)類選修課，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，而且學(xué)生也可以結(jié)合自身職業(yè)生涯規(guī)劃科學(xué)地進(jìn)行選課，為將來(lái)的職業(yè)儲(chǔ)備和積累知識(shí)［15］。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成；課程體系；教學(xué)模式
中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-489X(2012)18-0042-03
1 引言
中國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速增長(zhǎng)，促使生產(chǎn)裝備迅速向大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展。生產(chǎn)裝備大型化后對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的要求更高、更全面、更復(fù)雜，設(shè)備之間也需要具有更好的協(xié)調(diào)性。這就需要自動(dòng)化供應(yīng)商或?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠解決生產(chǎn)設(shè)備大型化和連續(xù)化后面臨的所有自動(dòng)化技術(shù)問(wèn)題，并提供“現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)”3個(gè)層面的整體自動(dòng)化解決方案，即工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成。自動(dòng)化系統(tǒng)集成要求從業(yè)人員必須兼具對(duì)行業(yè)知識(shí)和自動(dòng)化知識(shí)的雙重理解。一方面要求技術(shù)人員具有寬泛的、深厚的自動(dòng)化專業(yè)理論功底，另一方面還必須對(duì)用戶的工藝、控制難點(diǎn)、不同類型儀表的功能和性能都十分了解，能通過(guò)自動(dòng)化整體解決方案的形式服務(wù)于最終用戶[1]。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加快了企業(yè)升級(jí)換代的步伐，設(shè)備制造商需要通過(guò)系統(tǒng)集成形成為用戶所需的整體功能，提高設(shè)備的裝備水平。工業(yè)企業(yè)的技術(shù)改造、工廠自動(dòng)化、企業(yè)信息化等也急切需要自動(dòng)化系統(tǒng)集成的人才。而中原工學(xué)院缺乏相關(guān)的專業(yè)和完整的課程體系，已有課程的教學(xué)模式也存在不足：1）側(cè)重理論教學(xué)，與工程實(shí)際結(jié)合不夠緊密，且理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，“講”與“做”不連貫；2）各課程實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)置，驗(yàn)證性實(shí)踐多，各學(xué)科之間進(jìn)行交叉和融合的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)少，學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、工作主動(dòng)性和創(chuàng)造性沒(méi)能得到挖掘；3）綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)多停留在“圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)”層面，現(xiàn)場(chǎng)工藝分析及處理、故障診斷與排除等工程實(shí)踐環(huán)節(jié)較少。因此，學(xué)生走上工作崗位后，往往需要經(jīng)過(guò)幾年的鍛煉才能進(jìn)入角色。
本著以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，有利于學(xué)生就業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的宗旨，在經(jīng)過(guò)廣泛的畢業(yè)生跟蹤調(diào)查、市場(chǎng)調(diào)研的基礎(chǔ)上，充分聽(tīng)取行業(yè)專家的意見(jiàn)，2007年中原工學(xué)院電子信息學(xué)院調(diào)整了專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，在電氣類專業(yè)中開(kāi)設(shè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向。如何構(gòu)建科學(xué)的課程體系，探索與之相適應(yīng)的教學(xué)模式，搭建多層次的實(shí)踐平臺(tái)，并組織落實(shí)培養(yǎng)計(jì)劃，就成為“工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成”課程組的當(dāng)務(wù)之急。
2 課程體系的構(gòu)建
工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向培養(yǎng)方案的制定，需要綜合考慮以下幾個(gè)方面的因素。
1）學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位。中原工學(xué)院的定位為培養(yǎng)面向現(xiàn)場(chǎng)一線的電氣工程與自動(dòng)控制的系統(tǒng)工程師，屬于高級(jí)應(yīng)用型人才，學(xué)生畢業(yè)后主要從事工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電氣系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)的配置與集成、控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。經(jīng)過(guò)幾年的工作歷練，他們可以成為企業(yè)、電氣自動(dòng)化公司或科研院所的技術(shù)骨干[2]。因此，課程體系的設(shè)計(jì)應(yīng)以先進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用為主，并與典型工程的系統(tǒng)集成緊密關(guān)聯(lián)，強(qiáng)化工程應(yīng)用訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)與技術(shù)綜合應(yīng)用能力。
2）行業(yè)特點(diǎn)及對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力的要求。中原工學(xué)院該專業(yè)方向的定位是從事以PLC及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為主體的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的配置與集成、軟硬件設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。因此，課程體系的設(shè)置必須考慮學(xué)生要適應(yīng)這一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的工作，并能可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)該具有怎樣的知識(shí)、能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)。除了具備自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)之外，還必須掌握電氣控制技術(shù)、可編程控制器技術(shù)、變頻器及其應(yīng)用、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控技術(shù)、觸摸屏應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。課程組需要對(duì)這些技術(shù)的內(nèi)容進(jìn)行整合，來(lái)設(shè)置該專業(yè)方向的課程和教學(xué)體系。
3）學(xué)生全面發(fā)展的需要。從學(xué)生全面發(fā)展的需要出發(fā)，以培養(yǎng)具有學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和合作精神的大學(xué)生為目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)課程體系。學(xué)生將來(lái)要面向企業(yè)、面向工程，就必須具有較強(qiáng)的工程能力、解決實(shí)際技術(shù)難題的能力、自學(xué)能力和與人合作的能力。因此，理論教學(xué)及實(shí)踐體系構(gòu)建時(shí)，除了保證知識(shí)的系統(tǒng)性、前瞻性外，更要加強(qiáng)課程的實(shí)踐性和綜合交叉性。有必要循序漸進(jìn)，設(shè)置不同層次的實(shí)踐環(huán)節(jié)，融入多種類型的工程課題，并要求學(xué)生以小組為單位，自主完成資料查詢、系統(tǒng)集成、設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試任務(wù)。盡可能多地讓學(xué)生接觸和體驗(yàn)工程設(shè)計(jì)、施工的全過(guò)程，讓學(xué)生在“學(xué)”和“做”的反復(fù)訓(xùn)練中積累經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)化工程意識(shí)。提倡團(tuán)隊(duì)合作，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考和大膽創(chuàng)新，使學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐的過(guò)程中獲得成就感，潛移默化地養(yǎng)成與人交流合作、互利共贏、追求卓越的習(xí)慣。
4）學(xué)校現(xiàn)有師資和設(shè)備條件。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成是近年來(lái)新興的行業(yè)，中原工學(xué)院師資有一定的實(shí)力和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。學(xué)校現(xiàn)有一定品牌和數(shù)量的PLC、變頻器等基礎(chǔ)設(shè)備，能滿足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)條件，但做綜合性較強(qiáng)的課題，設(shè)備仍有欠缺，因此需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行整合、改造、豐富。實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，既要能最大限度地利用現(xiàn)有設(shè)備，又要開(kāi)發(fā)出更多覆蓋知識(shí)面廣、與實(shí)際工程接近、不同層次的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)課題，使學(xué)生得到更加全面的訓(xùn)練。
綜上所述，確定工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向的課程體系，由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系組成，開(kāi)設(shè)的課程有：①電氣控制與PLC，作為基礎(chǔ)平臺(tái)課程，主要包括電氣控制技術(shù)及可編程控制器的基礎(chǔ)理論，以西門子小型機(jī)S7-200PLC及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為目標(biāo)，學(xué)習(xí)其基本應(yīng)用；②3門專業(yè)主干課程，自動(dòng)化系統(tǒng)集成、變頻器及其應(yīng)用和新型自動(dòng)化軟件，它們包含了工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成過(guò)程中必備的、聯(lián)系最緊密的核心技術(shù)。其中自動(dòng)化系統(tǒng)集成課程包含了大、中型PLC及其應(yīng)用、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)化系統(tǒng)集成等內(nèi)容；變頻器及其應(yīng)用主要包括變頻器的基本構(gòu)成及原理，調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型，變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)置等。新型自動(dòng)化軟件課程主要包括組態(tài)軟件的應(yīng)用、觸摸屏的應(yīng)用以及AutoCAD繪圖等內(nèi)容。
實(shí)踐體系分為3個(gè)層次：第一層是基本技能訓(xùn)練，主要是與課程同步的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，以及與其他課程相關(guān)的綜合性實(shí)驗(yàn)；第二層是專業(yè)方向綜合訓(xùn)練，設(shè)置了為期3周的專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)；第三層是畢業(yè)設(shè)計(jì)，進(jìn)行典型工程設(shè)計(jì)，運(yùn)用大學(xué)4年所學(xué)知識(shí)，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)集成，控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試及報(bào)告撰寫進(jìn)行綜合訓(xùn)練。
3 教學(xué)模式的凝練
該專業(yè)方向課程的實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng)，為了達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，將課堂推向?qū)嶒?yàn)室，使學(xué)生面向控制設(shè)備和對(duì)象，將理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)無(wú)縫連接。
理論教學(xué)上，采用多媒體手段生動(dòng)、形象地講解基礎(chǔ)知識(shí)，每個(gè)階段都有設(shè)計(jì)實(shí)例，詳細(xì)講解系統(tǒng)集成的思路、方法、步驟以及工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)、安裝調(diào)試方法。多媒體課件中廣泛納入各種電氣控制元器件、PLC及變頻器等設(shè)備的圖片，不同層次控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理圖，還可以演示設(shè)計(jì)的結(jié)果，課堂信息量大，感性且直觀。
隨后跟進(jìn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，布置工程應(yīng)用設(shè)計(jì)小課題，學(xué)生以小組為單位自主設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，通過(guò)反復(fù)運(yùn)行監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、修改完善，最終得到滿足要求的結(jié)果。教師下達(dá)任務(wù)，講清控制要求，指導(dǎo)學(xué)生分析疑難問(wèn)題，尋找解決問(wèn)題的方法，驗(yàn)收設(shè)計(jì)結(jié)果，對(duì)普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，表彰具有創(chuàng)新性的小組和學(xué)生。對(duì)于程度好、動(dòng)作快的學(xué)生，鼓勵(lì)他們協(xié)助教師共同幫助有困難的學(xué)生分析問(wèn)題、查找原因。這樣使學(xué)生真正掌握分析問(wèn)題的切入點(diǎn)、解決問(wèn)題的方法，在完成任務(wù)的過(guò)程中獲得成就感，激發(fā)探索和創(chuàng)新的欲望；在相互交流和探討的過(guò)程中解決難題，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)；在同學(xué)的相互幫助下共同進(jìn)步，加深同學(xué)的情誼。
課下再布置一些選擇性課題，讓有興趣的學(xué)生自主完成，通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室或用仿真軟件進(jìn)行調(diào)試，使學(xué)生可以獲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的工程訓(xùn)練時(shí)間，在學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量上能夠得到進(jìn)一步的提高。在各課程的后期，都設(shè)置有與其他幾門課程相關(guān)聯(lián)的綜合性實(shí)驗(yàn)，如打包機(jī)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)就融入了電氣控制技術(shù)、PLC技術(shù)、組態(tài)監(jiān)控技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)等，提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力。
在專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將電氣控制技術(shù)、PLC及其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、變頻器應(yīng)用、組態(tài)軟件、觸摸屏應(yīng)用、檢測(cè)技術(shù)、自控原理、過(guò)程控制等課程的內(nèi)容融入設(shè)計(jì)課題，要求學(xué)生在完成控制系統(tǒng)搭建、軟硬件設(shè)計(jì)的同時(shí)，在開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上完成控制系統(tǒng)的安裝、配線和調(diào)試，并邀請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的教師講解和演示正規(guī)電氣設(shè)備安裝、配線的過(guò)程。通過(guò)完整的工程設(shè)計(jì)、工藝施工過(guò)程，一方面訓(xùn)練學(xué)生知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，另一方面了解電氣施工現(xiàn)場(chǎng)各階段的工藝處理方法、調(diào)試中故障的診斷方法和排除故障的方法[3]。
畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，建議系統(tǒng)集成專業(yè)方向的學(xué)生選報(bào)本方向課題，運(yùn)用大學(xué)4年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行典型工程設(shè)計(jì)。用PLC及其網(wǎng)絡(luò)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行集成，完成控制系統(tǒng)搭建、組態(tài)、軟硬件設(shè)計(jì)、電器元件選型、控制柜設(shè)計(jì)/安裝和調(diào)試、畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫等系統(tǒng)訓(xùn)練。讓學(xué)生了解該行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展動(dòng)向，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科技能和先進(jìn)手段解決復(fù)雜實(shí)際工程問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的工作作風(fēng)。
通過(guò)近2年系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，多層次的工程實(shí)踐訓(xùn)練，該專業(yè)方向的學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備以PLC及其網(wǎng)絡(luò)為主體的小型自動(dòng)化系統(tǒng)集成的能力、處理實(shí)際工程中常見(jiàn)問(wèn)題的能力，并具有運(yùn)用專業(yè)理論和技能進(jìn)行自主創(chuàng)新的精神。
4 結(jié)語(yǔ)
目前，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成專業(yè)方向課程體系已經(jīng)連續(xù)運(yùn)作了幾年，學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)和強(qiáng)化訓(xùn)練，理論基礎(chǔ)更加扎實(shí)，知識(shí)的綜合運(yùn)用能力大幅提升，學(xué)習(xí)更加積極主動(dòng)，工程意識(shí)和工程應(yīng)用能力顯著提高。許多學(xué)生畢業(yè)后從事與系統(tǒng)集成相關(guān)的工作，并很快成為企業(yè)的技術(shù)骨干，反映良好。學(xué)生選報(bào)工業(yè)自動(dòng)化集成專業(yè)方向十分踴躍，中原工學(xué)院將不斷總結(jié)和完善教學(xué)體系，豐富實(shí)驗(yàn)條件，培養(yǎng)年輕教師，使教學(xué)步入良性循環(huán)的軌道。
參考文獻(xiàn)
[1]張進(jìn),張洪.自動(dòng)化系統(tǒng)集成已成自動(dòng)化行業(yè)新發(fā)展趨勢(shì)[EB/OL].[2010-06-01]..
關(guān)鍵詞： 微課程 PLC 教學(xué)應(yīng)用
PLC編程及應(yīng)用技術(shù)是機(jī)電類專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，是一門綜合性實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程，此課程重在提高學(xué)生的動(dòng)手能力、PLC編程水平及綜合應(yīng)用能力。因課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)很多，在信息化水平高速發(fā)展的今天，采用微課程教學(xué)法進(jìn)行PLC教學(xué)改革，能夠達(dá)到事半功倍的效果。
一、概念
1.微課程概述
微課程是云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)環(huán)境下，有關(guān)單位課時(shí)教學(xué)活動(dòng)的目標(biāo)、任務(wù)、方法、資源、作業(yè)、互動(dòng)、評(píng)價(jià)與反思等要素優(yōu)化組合為一體的教學(xué)系統(tǒng)。
微課主要分為課程精講類、實(shí)驗(yàn)探究類、示范操作類、虛擬面批類和游戲?qū)W習(xí)類，一般在10分鐘以內(nèi)。
2.PLC概述
可編程控制器（Programmable Controller）是一套功能強(qiáng)大的電子設(shè)備，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超出邏輯控制的范圍。
二、案例
1.四組搶答器的PLC教學(xué)目標(biāo)
（1）知識(shí)與技能
①熟練掌握四組搶答器的I/O分配、原理圖繪圖、接線方法；
②熟練掌握PLC置位和復(fù)位指令、掌握順序控制的方法；
③能夠使用譯碼、編碼、七段譯碼指令、跳轉(zhuǎn)、標(biāo)號(hào)指令進(jìn)行PLC程序改造；
能夠根據(jù)控制要求的，進(jìn)行設(shè)備改造分析；
⑤培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、搜集處理信息能力及同伴協(xié)作的能力。
（2）過(guò)程與方法
通過(guò)課前預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù)單、觀察微課視頻，課堂實(shí)踐研討，學(xué)生課前自主探究，課堂合作探究實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生養(yǎng)成規(guī)范操作、接線的習(xí)慣，以及規(guī)范填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和分析報(bào)告的習(xí)慣。
（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，合作與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，規(guī)范操作意識(shí)，過(guò)硬的專業(yè)技能，以及良好的職業(yè)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新精神。
2.微課程資源準(zhǔn)備
（1）學(xué)習(xí)任務(wù)單
為了更好地引導(dǎo)學(xué)生在課前了解教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、操作步驟和教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，特此制定學(xué)習(xí)任務(wù)單（見(jiàn)圖1）。通過(guò)任務(wù)單可以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，化被動(dòng)為主動(dòng)，為課堂教學(xué)的開(kāi)展打下伏筆。
（2）微課
學(xué)生需要觀測(cè)接線步驟，需要實(shí)踐接線，接電源、I輸入、Q輸出三個(gè)部分，并且要了解實(shí)驗(yàn)效果，所以需要制作四個(gè)視頻。在視頻制作過(guò)程中要考慮學(xué)生的認(rèn)知能力，所以可以進(jìn)一步進(jìn)行分層，對(duì)視頻加上字幕，學(xué)生可以根據(jù)自主選擇沒(méi)有字幕的視頻還是有字幕的視頻（見(jiàn)圖2）進(jìn)行學(xué)習(xí)，滿足不同層次學(xué)生的需求。
程序設(shè)計(jì)是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，要突破重點(diǎn)攻克難點(diǎn)，進(jìn)行一定的練習(xí)，才能頓悟，學(xué)習(xí)別人的編程思路，進(jìn)行流程圖繪制能夠提高自身編程水平。因此，教師可以制作相關(guān)練習(xí)，通過(guò)屏幕錄制軟件將自身的編程思路錄制下來(lái)，制作成微課，讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)。
（3）平臺(tái)
為了讓學(xué)生在課前能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，我制作了西門子PLC精品課程網(wǎng)站如下圖3所示。教師將學(xué)習(xí)任務(wù)單、微課等教學(xué)資源上傳到精品課程網(wǎng)站。學(xué)生在課前、課中和課后都可以上網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。
三、教學(xué)實(shí)施
1.課前
學(xué)生要課前完成對(duì)項(xiàng)目的預(yù)習(xí)，必須登錄留言并完成課前練習(xí)題，完成紙質(zhì)檔項(xiàng)目報(bào)告中的相關(guān)練習(xí)，對(duì)教師準(zhǔn)備的微課程資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，以獲得課前預(yù)習(xí)成績(jī)。教學(xué)平臺(tái)中的微課、FLASH等資源吸引學(xué)生參與觀察、操作、思考、任務(wù)、評(píng)價(jià)等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。
2.課中
課堂教學(xué)在一體化教室，教師將40名學(xué)生進(jìn)行分組，共分4個(gè)大組，設(shè)立4名大組長(zhǎng)，大組下面分小組，2人1小組，每一小組有1臺(tái)電腦和1臺(tái)西門子PLC設(shè)備，安裝無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
因?yàn)閷W(xué)生都進(jìn)行了預(yù)習(xí)，所以整堂課的主角完全是學(xué)生，教師起到引導(dǎo)和答疑作用。學(xué)生通過(guò)合作探究可以繼續(xù)上網(wǎng)閱讀微課程資源、進(jìn)行實(shí)踐接線操作和編程。教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教師機(jī)觀測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)的情況。在討論學(xué)習(xí)時(shí)，老師會(huì)適時(shí)地進(jìn)行講解，學(xué)生通過(guò)微課程資源在做中學(xué)、學(xué)中做。教師巡回指導(dǎo)，引導(dǎo)、幫助每個(gè)小組、檢查各個(gè)小組完成情況，關(guān)注每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)每一組進(jìn)行簡(jiǎn)要點(diǎn)評(píng)并鼓勵(lì)加油。學(xué)生在課堂教學(xué)中可以用手機(jī)對(duì)自己接線的過(guò)程進(jìn)行視頻拍攝。
在實(shí)踐類課程教學(xué)過(guò)程中，設(shè)備也許有限。這時(shí)候就需要老師通過(guò)信息化的手段實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，開(kāi)放微課程資源，為學(xué)生提供更好的服務(wù)。
3.課后
課后反思和總結(jié)不僅是老師的事，更是學(xué)生的事，因此學(xué)生可將課后對(duì)本次課的意見(jiàn)和對(duì)老師的評(píng)價(jià)上網(wǎng)留言，老師根據(jù)學(xué)生留言結(jié)合課堂效果上網(wǎng)發(fā)表意見(jiàn)。學(xué)生可以將自己拍攝的微課上網(wǎng)，供其他小組欣賞，也可自己留存隨時(shí)隨地都可以復(fù)習(xí)鞏固。
四、結(jié)語(yǔ)
PLC編程及應(yīng)用技術(shù)課程是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，理解難、講解難、操作更難。所以我們要“以生為本”，在教學(xué)時(shí)以工程項(xiàng)目為載體，采用微課程教學(xué)法，使知識(shí)點(diǎn)形象化簡(jiǎn)單化，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，讓學(xué)生之間多討論多交流，打破慣性思維，圍繞微課程，實(shí)現(xiàn)課程再造，從案例可以看到互聯(lián)網(wǎng)、微課程、多媒體等信息化教學(xué)手段已經(jīng)應(yīng)用起來(lái)。微課程教學(xué)法必將徹底改變以往課堂的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)課堂翻轉(zhuǎn)。希望老師利用好微課程教學(xué)法，不斷改進(jìn)課堂教學(xué)，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)國(guó)民信息化素質(zhì)的提高，這樣學(xué)生才會(huì)學(xué)得更快樂(lè)，教師才會(huì)教得更輕松。
參考文獻(xiàn)：
[1]黎加厚.微課的含義與發(fā)展[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2013（04）.
項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)具體的工作任務(wù)，這與企業(yè)的工作任務(wù)是非常相似的，學(xué)生為完成具體項(xiàng)目進(jìn)行的實(shí)踐活動(dòng)，其實(shí)質(zhì)就是在高度仿真的職業(yè)環(huán)境下為完成某個(gè)具體工作任務(wù)所進(jìn)行的職業(yè)活動(dòng)。在這期間，學(xué)生不僅提高了知識(shí)和技能，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作的精神，養(yǎng)成了良好的職業(yè)習(xí)慣，從而全面提高了職業(yè)核心能力，與企業(yè)的就業(yè)要求更加接近。此外貼近企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，也是觸發(fā)學(xué)生興趣、提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。因?yàn)閷W(xué)生每次完成項(xiàng)目任務(wù)，都得到了一個(gè)具體的、具有一定實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品，就會(huì)覺(jué)得自己的努力有了成果，從而提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
在教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中，體現(xiàn)思維過(guò)程和行動(dòng)過(guò)程的完整性，以班組式組織相結(jié)合的教學(xué)組織模式，通過(guò)學(xué)生自己完整實(shí)施，按照工作過(guò)程的“五步法”――“計(jì)劃決策實(shí)施檢查評(píng)估”來(lái)進(jìn)行教學(xué)組織，真正實(shí)現(xiàn)做中學(xué)、學(xué)中做。
一、制訂計(jì)劃、選擇方案
利用多媒體現(xiàn)代化教育技術(shù)手段，通過(guò)Flas課件，使學(xué)生了解電鍍控制形式與過(guò)程，進(jìn)一步分析和掌握電鍍控制要求，制訂出電鍍控制方案的最優(yōu)計(jì)劃。把電鍍動(dòng)畫(huà)圖簡(jiǎn)化，轉(zhuǎn)化成圖樣，使學(xué)生對(duì)電鍍控制由感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識(shí)。電鍍結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1中，電鍍控制方式是用機(jī)械手將工件搬運(yùn)到電鍍槽進(jìn)行電鍍及運(yùn)到回收液槽、清水槽的。機(jī)械手的上升、下降和左移、右移是由雙線圈兩位電磁閥推動(dòng)汽缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)某一線圈通電，機(jī)構(gòu)便單方向移動(dòng)，直到線圈斷電才停止在當(dāng)前位置。夾緊和放松是由單線圈兩位電磁閥驅(qū)動(dòng)汽缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，線圈通電則夾緊，失電則為放松。設(shè)備上裝有上、下限位和左右限位開(kāi)關(guān)，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行行程控制。
機(jī)械手的動(dòng)作要求如下：對(duì)機(jī)械手的控制主要是位置識(shí)別、運(yùn)動(dòng)方向控制和物料是否存在的判別。它的任務(wù)是將傳送帶工件搬運(yùn)到電鍍槽、回收液槽、清水槽再回原位。機(jī)械手的左工位、右1工位、右2工位、右3工位、夾緊、松開(kāi)、上升、下降都通過(guò)雙線圈四位電磁閥汽缸完成，機(jī)械手的放開(kāi)用單螺線管的電磁閥完成。設(shè)備上裝有上、下、左、右1、右2、右3、夾緊、松開(kāi)8個(gè)傳感器，控制對(duì)應(yīng)工步。傳送帶上設(shè)有一個(gè)光電開(kāi)關(guān)，監(jiān)視工件是否到位。
二、制作
準(zhǔn)備電鍍所需要的設(shè)備部件，進(jìn)行機(jī)械設(shè)備安裝檢查。控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如圖2、圖3所示。
1.確定輸入／輸出設(shè)備及I／O點(diǎn)數(shù)
（1）設(shè)備的輸入信號(hào)。操作方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)：手動(dòng)、單周期、連續(xù)；手動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)：上／下、左／右1、右2、右3、夾／松；位置檢測(cè)元件：機(jī)械手上、下、左、右1、右2、右3的限位開(kāi)關(guān)；無(wú)工件檢測(cè)元件：右工作臺(tái)無(wú)工件用光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)。
（2）設(shè)備的輸出信號(hào)。汽缸運(yùn)動(dòng)電磁閥：上升、下降、右1移、右2移、右3移、左移、夾緊；指示燈：機(jī)械手處于原點(diǎn)指示。據(jù)上述分析可知，PLC共需18點(diǎn)輸入、6點(diǎn)輸出。
2.選擇PLC
該機(jī)械手的控制為純開(kāi)關(guān)量控制，所需I/O點(diǎn)數(shù)不多，因此選擇一般的小型低檔機(jī)即可。
3.完成接線和程序調(diào)試，寫出總結(jié)報(bào)告
實(shí)訓(xùn)過(guò)程主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：電鍍是通過(guò)機(jī)械手搬運(yùn)物體，根據(jù)控制要求，對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試；準(zhǔn)備器件，確定硬件電路圖；設(shè)計(jì)I/O口，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；寫出指令表；用編程軟件輸入指令；調(diào)試運(yùn)行。
三、自我檢查、交流
每組學(xué)生自己檢查實(shí)施方案，檢查機(jī)械安裝和PLC軟件控制系統(tǒng)是否存在問(wèn)題。同時(shí)與其他組討論交流，吸取其他組設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)教師的指導(dǎo)，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化。
四、評(píng)估
建立突出能力本位、強(qiáng)調(diào)工作過(guò)程、以產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控為核心、融入職業(yè)綜合素質(zhì)考察的評(píng)價(jià)體系。改革過(guò)去注重理論知識(shí)考核和單一期末試卷筆試的做法，突出能力本位，強(qiáng)調(diào)對(duì)工作過(guò)程的考核，由校內(nèi)專職教師承擔(dān)，專、兼職教師共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。依據(jù)課程能力目標(biāo)，將課程考核設(shè)計(jì)為集專業(yè)能力考核、知識(shí)目標(biāo)考核、方法能力評(píng)價(jià)、社會(huì)能力評(píng)價(jià)于一體的考核體系，并制定出能力考核配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。在能力考核標(biāo)準(zhǔn)中，含有制定工作計(jì)劃、工具使用、展示交流、整理技術(shù)文件、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等評(píng)分項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生的方法能力和社會(huì)能力。課程考核方法為按照崗位職業(yè)能力的形成過(guò)程，設(shè)計(jì)課程評(píng)價(jià)體系，分為教師考核與學(xué)生考核兩部分，學(xué)生自評(píng)占30%，教師評(píng)價(jià)占70%。
關(guān)鍵詞：開(kāi)放式思維教學(xué)法;經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法;順序設(shè)計(jì)方法;教學(xué)效果
中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）33-0106-02
如何上好PLC可編程控制器這門比較新型的課程的實(shí)驗(yàn)，是我一直在摸索和探討的問(wèn)題，通過(guò)這幾年來(lái)對(duì)PLC理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課程時(shí)如果能夠利用有限的實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源，通過(guò)選用合理的實(shí)驗(yàn)類型，讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)揮他們的獨(dú)立思維、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力[1]，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)PLC的效果。
以往實(shí)驗(yàn)課，在進(jìn)行PLC理論知識(shí)的講授后，為了節(jié)省時(shí)間，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量，往往把事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)程序也告訴了學(xué)生，甚至直接把現(xiàn)成的指令或梯形圖已儲(chǔ)存在電腦中[2]。學(xué)生只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的PLC的接線，直接把現(xiàn)成的指令語(yǔ)句導(dǎo)入編程器中就可以調(diào)試了。這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是成功的，但這種實(shí)驗(yàn)方法不利于學(xué)生能真真切切地掌握PLC的編程調(diào)試操作，以及解決PLC調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
一、開(kāi)放式思維教學(xué)法
在此，我嘗試了進(jìn)行PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。采用開(kāi)放性思維進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即在實(shí)驗(yàn)課程中用學(xué)校現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，想方設(shè)法利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)滿足實(shí)驗(yàn)控制要求的不同的梯形圖程序，學(xué)習(xí)PLC的應(yīng)用方法[3]。然后再進(jìn)一步要求學(xué)生利用已經(jīng)熟悉PLC的I/O端口的接線，的電源電壓要求，將PLC的梯形圖設(shè)計(jì)程序?qū)胍约斑M(jìn)行操作調(diào)試，逐步加深了解可編程控制的實(shí)際應(yīng)用。
PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其中最常用的是梯形圖和指令語(yǔ)句表[4]。我系PLC實(shí)驗(yàn)室中采用的是大家比較容易接受同時(shí)又容易學(xué)會(huì)的梯形圖語(yǔ)言。它是以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，形成人們習(xí)慣使用的繼電器模型，形成一套自己獨(dú)特的以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的編程語(yǔ)言。可編程控制器內(nèi)部各種等效繼電器的觸點(diǎn)和線圈的圖形符號(hào)、動(dòng)作原理和常規(guī)繼電器控制中的動(dòng)作原理完全一致。所以學(xué)生只要簡(jiǎn)單了解可編程控制器的工作原理和它的編程技術(shù)之后，就可進(jìn)行一定的應(yīng)用設(shè)計(jì)，繼而將PLC用于現(xiàn)實(shí)的電氣控制系統(tǒng)中[5]。這就要求教師從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，去精選各種典型的PLC控制的案例，將案例教學(xué)法與開(kāi)放式思維教學(xué)法很好的結(jié)合起來(lái)，才能達(dá)到最佳實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[6]。
二、PLC實(shí)驗(yàn)案例教學(xué)實(shí)例――兩處卸料小車控制系統(tǒng)
本次案例是發(fā)生在一次普通的PLC實(shí)驗(yàn)課程中，實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目是進(jìn)行兩處卸料小車的梯形圖設(shè)計(jì)，并在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上用輸出指示燈的點(diǎn)亮和熄滅模擬右行接觸器、左行接觸器、裝料電磁閥、卸料電磁閥的啟動(dòng)和停止，該項(xiàng)目的控制要求是當(dāng)小車碰到最左邊的行程開(kāi)關(guān)ST1開(kāi)始裝料，15秒后裝料完成后右行，碰到中間的行程開(kāi)關(guān)ST2開(kāi)始卸料，10秒后卸料完成后左行，當(dāng)小車碰到最左邊的行程開(kāi)關(guān)ST1開(kāi)始裝料，15秒后裝料完成后右行，直到小車碰到最右邊的行程開(kāi)關(guān)ST3時(shí)才卸料，10秒后卸料完成后左行。如此反復(fù)。
按照通常的設(shè)計(jì)方法，學(xué)生應(yīng)該首先進(jìn)行I/O分配[7]，根據(jù)上述控制要求中提及的輸入輸出觸點(diǎn)可以這樣分配。輸入包括：右行啟動(dòng)按鈕SB1為00000，左行啟動(dòng)按鈕SB2為00001，停止按鈕SB3為00002，最右邊的行程開(kāi)關(guān)ST3為00003，最左邊的行程開(kāi)關(guān)ST1為00004，中間的行程開(kāi)關(guān)ST2為00005。輸出包括：右行電磁閥01000，左行電磁閥01001，裝料電磁閥01002，卸料電磁閥01003。而I/O分配之后就是按照各個(gè)輸出觸電考慮什么情況下使小車右行，什么情況下小車將停止右行;什么情況下使小車左行，而什么情況下小車停止左行，什么情況下小車開(kāi)始裝料，什么情況下停止裝料;什么情況下使小車卸料，什么情況下小車停止卸料。在考慮清楚這些因素后就可以畫(huà)出系統(tǒng)控制的梯形圖了。而這個(gè)項(xiàng)目的難點(diǎn)在于小車右行，如何處理奇數(shù)次碰到ST2停下來(lái)卸料，而偶數(shù)次碰到ST2卻不停下來(lái)的問(wèn)題，這都出現(xiàn)在右行過(guò)程中，因此在撰寫小車右行的梯形圖程序時(shí)應(yīng)該用一個(gè)中間繼電器20000來(lái)輔助判斷小車右行的情況，奇數(shù)次碰到停下來(lái)右行可以用ST2的常閉觸點(diǎn)作為小車右行的停止條件，而當(dāng)觸碰到ST2時(shí)同時(shí)將20000線圈啟動(dòng)，這樣等到偶數(shù)次右行時(shí)，可以通過(guò)20000線圈為ON從而使得小車得以繼續(xù)右行，根據(jù)這種分析思路可以得到采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的梯形圖程序如圖1所示。
而在該實(shí)驗(yàn)中有一個(gè)學(xué)生做出的設(shè)計(jì)卻讓我感到該學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)能夠脫離常規(guī)教師的引導(dǎo)，利用自己已學(xué)的內(nèi)容去解決實(shí)際問(wèn)題的綜合實(shí)踐能力很強(qiáng)，他考慮用到理論課上學(xué)過(guò)的順序控制設(shè)計(jì)方法來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目，他覺(jué)得小車這整個(gè)過(guò)程滿足順序控制的特點(diǎn)――規(guī)律性強(qiáng)、時(shí)序清晰，可以用如圖2來(lái)描述其整個(gè)控制過(guò)程。
如果這樣就不需要考慮小車右行時(shí)兩次碰到中間的行程開(kāi)關(guān)ST2該如何處理了，并且可以通過(guò)I/O分配后畫(huà)出功能表圖，然后根據(jù)功能表圖轉(zhuǎn)換成梯形圖，這樣設(shè)計(jì)起來(lái)同樣可以滿足控制要求，而且更容易讓人理解該梯形圖設(shè)計(jì)。
該學(xué)生進(jìn)行的I/O分配如下：輸入包括：最左邊的行程開(kāi)關(guān)ST1為00001，中間的行程開(kāi)關(guān)ST2為00002，最右邊的行程開(kāi)關(guān)ST3為00003，啟動(dòng)按鈕為00004，停止按鈕為00005;輸出包括：右行電磁閥01000，左行電磁閥01001，裝料電磁閥01002，卸料電磁閥01003。
根據(jù)剛剛的控制過(guò)程可以將分為從20000步到20008步，20000步是初始等待步，它的啟動(dòng)條件是PLC通電后或碰到最左邊的行程開(kāi)關(guān)，等啟動(dòng)按鈕00004按下而停止按鈕00005沒(méi)有按下時(shí)，進(jìn)入到20001步，即裝料，等到裝料定時(shí)時(shí)間到時(shí)進(jìn)入20002步，即右行，等碰到中間的行程開(kāi)關(guān)00002時(shí)進(jìn)入20003步，即卸料，等到卸料定時(shí)時(shí)間到時(shí)進(jìn)入20004步，即左行，等到碰到最左邊的行程開(kāi)關(guān)00001時(shí)進(jìn)入20005步，即裝料，等到裝料定時(shí)時(shí)間到后進(jìn)入20006步，即右行，等到碰到最右邊的行程開(kāi)關(guān)00003時(shí)進(jìn)入20007步，即卸料，等到卸料定時(shí)時(shí)間到后進(jìn)入20008步，即左行，等碰到最左邊的行程開(kāi)關(guān)00001時(shí)回到20000步初始等待，如此反復(fù)。
將上述I/O分配結(jié)合控制流程圖，可以得到功能表圖。根據(jù)功能表圖轉(zhuǎn)換成梯形圖的原則[8]，可以將上述功能表圖轉(zhuǎn)換成如圖3所示的梯形圖。
將該學(xué)生設(shè)計(jì)的梯形圖程序放到西門子step7 micro win v 4.0 sp3中去，經(jīng)過(guò)編譯后，下載到PLC主機(jī)中，發(fā)現(xiàn)程序運(yùn)行結(jié)果與前面常規(guī)設(shè)計(jì)的梯形圖程序的運(yùn)行結(jié)果相同。
三、總結(jié)
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)案例，可以發(fā)現(xiàn)，PLC課程設(shè)計(jì)的程序幾乎沒(méi)有固定的答案，不存在標(biāo)準(zhǔn)答案。在教學(xué)過(guò)程中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生自由探索、大膽質(zhì)疑[9]，及時(shí)提出自己的看法和見(jiàn)解，只要學(xué)生分析的有道理，就應(yīng)該嘗試去做，并對(duì)這種想法予以肯定。
總之，采用開(kāi)放式思維進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)在PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中起到很重要的作用，已起到較好的教學(xué)效果。它不僅使學(xué)生更好地掌握PLC的理論知識(shí)，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得更多的學(xué)生能開(kāi)動(dòng)腦筋積極地參與，強(qiáng)化了動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力，使整體教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果明顯提高[10]。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中我們要科學(xué)地綜合多種教學(xué)方法，這樣的教學(xué)才能以有效的方式向?qū)W生傳遞教學(xué)內(nèi)容，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性。
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關(guān)鍵詞：課程設(shè)計(jì)；畢業(yè)設(shè)計(jì)；管理模式；創(chuàng)新；實(shí)踐
中圖分類號(hào)：G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）48-0134-02
一、引言
針對(duì)教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量提出若干意見(jiàn)，把重點(diǎn)放在提高質(zhì)量上的要求，強(qiáng)化對(duì)課堂、實(shí)驗(yàn)、社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)各環(huán)節(jié)的管理，保證正常教學(xué)秩序和教學(xué)質(zhì)量。本專業(yè)結(jié)合學(xué)校及學(xué)科的自身特色，討論如何改變當(dāng)前應(yīng)屆畢業(yè)生課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，確保本科生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)計(jì)劃的平穩(wěn)運(yùn)行。積極探索課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)管理新模式，探索形成“自主選題、教師輔助、理論為基、實(shí)踐為主”的新型綜合管理模式。強(qiáng)調(diào)本科生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在新型管理機(jī)制的引導(dǎo)下，通過(guò)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，由淺入深、循序漸進(jìn)，完成兩個(gè)階段的過(guò)渡，并為其提供實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為本科生的設(shè)計(jì)活動(dòng)提供良好的開(kāi)放共享平臺(tái)，營(yíng)造出更好的實(shí)踐氛圍，進(jìn)一步提高本科生創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
二、健全課程設(shè)計(jì)管理機(jī)制
課程設(shè)計(jì)階段排在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，也是為最終的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié)，是本科生由傳統(tǒng)學(xué)習(xí)向畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)過(guò)渡時(shí)期。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)停留在本科生通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱上固有的電路完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的階段，其本質(zhì)只是完成基本的單片機(jī)或PLC實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的自主創(chuàng)新、自主學(xué)習(xí)并沒(méi)有太大的幫助，不利于學(xué)生的綜合技能培養(yǎng)，與實(shí)驗(yàn)課的考核沒(méi)有什么本質(zhì)的區(qū)別。經(jīng)過(guò)積極探討與摸索，針對(duì)傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的弊端，制定了全新的課程設(shè)計(jì)管理新模式。
1.自主選題。教師會(huì)初步擬定一些課程設(shè)計(jì)的題目，每個(gè)題目只有最終實(shí)現(xiàn)的功能要求，而且所設(shè)立的題目會(huì)盡量與實(shí)際生活相結(jié)合，例如交通燈的自動(dòng)控制、自動(dòng)工件檢驗(yàn)技術(shù)等，但是相對(duì)功能比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有太多復(fù)雜的功能，其設(shè)定題目的目的在于學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主選擇實(shí)現(xiàn)方式、自己動(dòng)手搭建簡(jiǎn)單的控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)最終功能。課程設(shè)計(jì)的題目并沒(méi)有十分具體，也為學(xué)生的設(shè)計(jì)提供了更大的空間，在題目實(shí)現(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，可以自主創(chuàng)新，使其功能更加豐富。當(dāng)然，課程設(shè)計(jì)的目的在于鍛煉學(xué)生的基本設(shè)計(jì)能力，因此也不會(huì)有太嚴(yán)苛的要求，以使學(xué)生完成到畢業(yè)設(shè)計(jì)的良好過(guò)渡。
2.設(shè)計(jì)制作。學(xué)生完成選題以后，在課程設(shè)計(jì)的三周時(shí)間內(nèi)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)要求，形成自己題目的可行性方案，利用實(shí)驗(yàn)室的資源，自己搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在此過(guò)程中，學(xué)生不僅熟悉了相關(guān)控制器的控制方法，了解簡(jiǎn)單電路的基本設(shè)計(jì)，同時(shí)也對(duì)選題內(nèi)容的當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r有了更深的認(rèn)識(shí)和了解。完成設(shè)計(jì)制作后，學(xué)生要根據(jù)設(shè)計(jì)寫出相關(guān)的課程設(shè)計(jì)報(bào)告，報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)選型、設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等[1]。
3.考核機(jī)制。考核過(guò)程借鑒論文答辯的模式，學(xué)生可借助PPT講解自己課程設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)演示，展示三周以來(lái)課程設(shè)計(jì)的成果。教師針對(duì)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容提出2～3個(gè)相關(guān)問(wèn)題，在考察學(xué)生設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，注重基礎(chǔ)知識(shí)的考查，真正讓學(xué)生明白設(shè)計(jì)過(guò)程中的每一步。通過(guò)建立新課程設(shè)計(jì)管理模式，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供了一個(gè)過(guò)渡階段，整個(gè)過(guò)程，以學(xué)生自主設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)為主，同時(shí)又加強(qiáng)了課程設(shè)計(jì)監(jiān)督檢查模式，對(duì)指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生的次數(shù)和認(rèn)真程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和記錄，在時(shí)間上為學(xué)生提供保證。最后的考核階段也要嚴(yán)格執(zhí)行，針對(duì)學(xué)生的答辯情況進(jìn)行評(píng)分，以保證課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
三、健全畢業(yè)設(shè)計(jì)管理機(jī)制
1.論文選題緊貼實(shí)際。畢業(yè)論文不同于課程設(shè)計(jì)，它不僅關(guān)系到畢業(yè)論文的質(zhì)量，還關(guān)系到人才培養(yǎng)規(guī)格和學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能簡(jiǎn)單停留在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單功能，畢業(yè)論文的選題應(yīng)結(jié)合實(shí)際課題，形成較完整的控制系統(tǒng)，例如：基于單片機(jī)的軋機(jī)控制系統(tǒng)、基于單片機(jī)的眼鏡架生產(chǎn)控制系統(tǒng)等，針對(duì)選題，學(xué)院采取堅(jiān)持每人一題，題目不重復(fù)的方式。題目的內(nèi)容很好地體現(xiàn)了專業(yè)的特點(diǎn)，并且與工程實(shí)際緊密相關(guān)，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。選題方式多樣化。學(xué)生既可以從所列畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中選取自己感興趣的題目，也可以與教師交流討論自己想要研究的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的可行性。提前公布選題內(nèi)容。在真正進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)階段前，讓學(xué)生有充分的時(shí)間選擇自己感興趣的選題，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，促使學(xué)生更早的搜集相關(guān)的資料，為之后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要分為四個(gè)階段：前期報(bào)告、中期報(bào)告、論文初稿、論文終稿，學(xué)院制定了嚴(yán)格的監(jiān)督檢查機(jī)制。前期報(bào)告：學(xué)生需要以開(kāi)題報(bào)告的形式，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)前期研究的內(nèi)容。中期報(bào)告：包括已經(jīng)完成的研究?jī)?nèi)容以及下一步工作計(jì)劃和研究?jī)?nèi)容等。論文初稿：基本完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能，形成了完整的控制系統(tǒng)。論文終稿：學(xué)生提交畢業(yè)論文終稿，并準(zhǔn)備進(jìn)行最終的畢業(yè)論文答辯。本科生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，以學(xué)生的自主研究為主，教師的輔導(dǎo)為依托，同時(shí)會(huì)為本科生配備研究生進(jìn)行簡(jiǎn)單的輔導(dǎo)，有利于畢業(yè)設(shè)計(jì)整個(gè)進(jìn)展的推進(jìn)。最終的畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段學(xué)院也制定了嚴(yán)格的考核規(guī)則，每位學(xué)生都需要制作畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的PPT，結(jié)合PPT對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)作品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，教師現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)相關(guān)專業(yè)問(wèn)題，學(xué)生需要根據(jù)對(duì)自己畢業(yè)論文的研究，回答問(wèn)題，教師根據(jù)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量的提高。以社會(huì)需求為導(dǎo)向，從國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的實(shí)際需求出發(fā)，密切與社會(huì)用人單位聯(lián)系，將部分畢業(yè)設(shè)計(jì)與企業(yè)相結(jié)合，尋求與專業(yè)相關(guān)的正規(guī)企業(yè)的合作，形成產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的體制，通過(guò)組織學(xué)生開(kāi)展相關(guān)的企業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，拓寬大學(xué)生校外實(shí)踐渠道，開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)工作與相關(guān)實(shí)習(xí)相結(jié)合的實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)習(xí)企業(yè)的實(shí)際課題針對(duì)性強(qiáng)，與當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)聯(lián)系密切，可以激發(fā)學(xué)生的工作熱情，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，有利于學(xué)生今后步入社會(huì)后更好地進(jìn)入工作狀態(tài)。將畢業(yè)設(shè)計(jì)與企業(yè)實(shí)習(xí)相結(jié)合，使畢業(yè)設(shè)計(jì)在內(nèi)容上更為豐富，做到了企業(yè)和高校實(shí)現(xiàn)雙贏。對(duì)于一些沒(méi)有參與企業(yè)實(shí)習(xí)而進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生，也并沒(méi)有完全照搬理論，由于學(xué)院對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了要求，所有學(xué)生都應(yīng)該根據(jù)各自的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成電路板的設(shè)計(jì)，或是通過(guò)觸摸屏等實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互功能，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)多種形式完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，完善功能，提倡在現(xiàn)有工藝上提出自己獨(dú)特的觀點(diǎn)，鼓勵(lì)創(chuàng)新，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
四、實(shí)施效果
學(xué)院自調(diào)整新的管理模式以來(lái)，取得了良好的效果，無(wú)論是從課程設(shè)計(jì)還是畢業(yè)設(shè)計(jì)，其質(zhì)量有了整體的提升。學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性有了明顯的提高，在日常學(xué)習(xí)中，更注重對(duì)工程實(shí)踐的關(guān)注[2]，自主地了解相關(guān)實(shí)際課題的內(nèi)容，教師對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)關(guān)注度也進(jìn)一步提升，在平時(shí)教學(xué)過(guò)程中，更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)管理模式的改善成果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：論文優(yōu)秀率、比賽獲獎(jiǎng)率以及就業(yè)率，如圖1～3所示。
由圖1、圖2可得，畢業(yè)設(shè)計(jì)的優(yōu)秀率及及格率逐年增加，不及格的人數(shù)也在逐漸減少，參加比賽及獲獎(jiǎng)學(xué)生人數(shù)逐漸增加，獲獎(jiǎng)的等級(jí)也逐年增長(zhǎng)。圖3顯示的是就業(yè)情況，畢業(yè)生的就業(yè)率明顯好轉(zhuǎn)。由此可以看出，學(xué)院課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理模式的改革還是起到了一定的效果，在今后的幾年將會(huì)繼續(xù)推進(jìn)和改善，最終取得更為良好的效果。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)體系；構(gòu)建
0 引言
高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)將自動(dòng)化學(xué)科專業(yè)分為“研究主導(dǎo)型”本科自動(dòng)化專業(yè)、“工程研究應(yīng)用型”本科自動(dòng)化專業(yè)、“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”本科自動(dòng)化專業(yè)和“技術(shù)技能型”專科自動(dòng)化專業(yè)。而“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”本科自動(dòng)化專業(yè)分布在地方非重點(diǎn)院校和新升本院校，相對(duì)于理論教學(xué)而言，實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)過(guò)程中最薄弱的環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)是整個(gè)教學(xué)體系中重要的組成部分，是“應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型”本科自動(dòng)化專業(yè)教育中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。
要改革人才培養(yǎng)模式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)畢業(yè)生的適應(yīng)能力，教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革是當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)課程體系的整體優(yōu)化來(lái)培養(yǎng)出“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力”的創(chuàng)新人才，是高校所面臨的一個(gè)重大理論和實(shí)踐課題。高校要發(fā)展，必須以人才培養(yǎng)質(zhì)量為生命線，而實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是影響當(dāng)前高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的最突出的環(huán)節(jié)。因此，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系是高等院校教學(xué)基礎(chǔ)建設(shè)的重點(diǎn)。實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的核心內(nèi)容包括：系統(tǒng)科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)模塊構(gòu)建、內(nèi)外結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)教師隊(duì)伍建設(shè)等等。
近年來(lái)，我校在切實(shí)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)方面進(jìn)行了積極有益的探索與實(shí)踐，效果明顯。本文結(jié)合我校自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系的整體優(yōu)化，就實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了闡述。
1、構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系
根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作精心梳理和研究，使各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)和相應(yīng)的理論教學(xué)密切銜接。以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，遵循實(shí)踐教學(xué)先基礎(chǔ)后應(yīng)用、四年實(shí)踐連成線的原則，加大實(shí)踐教學(xué)的比例，增加集中實(shí)踐周數(shù)，構(gòu)建各個(gè)環(huán)節(jié)優(yōu)化組合的新體系，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的層次化。實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示。
1.1入門層。入門層大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)，在激發(fā)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力，培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展科學(xué)研究工作素質(zhì)和能力方面具有重要的奠基作用。電工電子實(shí)訓(xùn)安排在大學(xué)一年級(jí)結(jié)束后，在學(xué)生還沒(méi)有學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課電工、電子技術(shù)前進(jìn)行。通過(guò)有趣的且貼近生活的“電工電子實(shí)訓(xùn)”項(xiàng)目，如家用電器安裝；簡(jiǎn)易電子產(chǎn)品焊接、制作及安裝調(diào)試；計(jì)算機(jī)組裝（DIY）；繼電控制柜裝配等項(xiàng)目，建立對(duì)電工、電子元器件、工藝流程、電器設(shè)備、電子儀器等的初步認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子電路工作原理、設(shè)計(jì)技巧的熱情，熱愛(ài)所學(xué)的專業(yè)，對(duì)后續(xù)技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課學(xué)習(xí)有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。
1.2基礎(chǔ)層。基礎(chǔ)層以獨(dú)立設(shè)課的教學(xué)形式學(xué)習(xí)電路和電子技術(shù)，完成系列電工實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)。該層次要求學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，完成嚴(yán)格的電工、電子實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。該層次中增加設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比例，有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力，為后續(xù)拓展層的實(shí)驗(yàn)教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)層的基本要求是：培養(yǎng)學(xué)生基本工程素質(zhì)、基本實(shí)驗(yàn)技能和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
1.3拓展層。拓展層是學(xué)生試驗(yàn)和小型設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的核心層。學(xué)生要完成嚴(yán)格的專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練和設(shè)計(jì)能力鍛煉。
本層實(shí)驗(yàn)系列主要包括：過(guò)程控制系統(tǒng)系列實(shí)驗(yàn)、、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)。
過(guò)程控制系統(tǒng)系列實(shí)驗(yàn)完成《自動(dòng)檢測(cè)與儀表》、《過(guò)程控制工程》、《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》、《現(xiàn)場(chǎng)總線》、《自動(dòng)控制系統(tǒng)》、《工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》和《自動(dòng)化綜合實(shí)訓(xùn)》等主干課程和教學(xué)環(huán)節(jié)的基本課程實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)。
控制技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)完成電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)、電氣控制實(shí)驗(yàn)、電力電子實(shí)驗(yàn)、自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)、交流變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)等。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)完成單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、EDA實(shí)驗(yàn)、DSP實(shí)驗(yàn)、微機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等等。
各課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可分為基本型、設(shè)計(jì)型、綜合型三種類型的實(shí)驗(yàn)，可以有機(jī)組合，滿足實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)增加和設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)比例增加的要求。
本層課程設(shè)計(jì)系列主要包括電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)（小型電子系統(tǒng)、電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作）、PLC綜合設(shè)計(jì)、自動(dòng)化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)、微機(jī)控制課程設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、過(guò)程控制課程設(shè)計(jì)等。
拓展層的基本要求是：掌握扎實(shí)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能，具有系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、應(yīng)用的能力，特別是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力，強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)。
1.4提高層。提高層是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、技術(shù)應(yīng)用研究的高層次實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。包括開(kāi)放性設(shè)計(jì)項(xiàng)目、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，也包括學(xué)生課外科技活動(dòng)，全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽的培訓(xùn)、參賽科技制作的實(shí)驗(yàn)研究等。
提高層基本要求：自主設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自主研究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)和綜合應(yīng)用素質(zhì)。
2、結(jié)語(yǔ)
自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。隨著自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革的進(jìn)一步深入，自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也在逐步前進(jìn)。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的實(shí)踐，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新精神，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。有一批學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽活動(dòng)且獲獎(jiǎng)，多位教師指導(dǎo)的畢業(yè)論文獲湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文。電子技術(shù)協(xié)會(huì)獲“全國(guó)高校甲等A級(jí)優(yōu)秀社團(tuán)”、湖北省大學(xué)生“優(yōu)秀社團(tuán)”榮譽(yù)稱號(hào)。雖然我們已取得了一些階段性的成果，但和我們制定的建設(shè)目標(biāo)還有不小的差距，仍然需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，勇于進(jìn)行新的探索和實(shí)踐，才能圓滿完成自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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