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新工科背景下PLC应用技术课程实验教学改革与探索

发表时间：2021/7/23 来源：《中国教师》2021年8月作者：华良

[导读] “PLC技术与实践”是高职院校机电一体化专业中一门重要的专业课程，PLC技术在现代化工业生产和生活中广泛应用，而开关量的顺序控制则是PLC应用最重要的环节。基于此，本篇文章对新工科背景下PLC应用技术课程实验教学改革与探索进行研究，以供相关人士参考。

华良浙江商业职业技术学院 310053
【摘要】“PLC技术与实践”是高职院校机电一体化专业中一门重要的专业课程，PLC技术在现代化工业生产和生活中广泛应用，而开关量的顺序控制则是PLC应用最重要的环节。基于此，本篇文章对新工科背景下PLC应用技术课程实验教学改革与探索进行研究，以供相关人士参考。
【关键词】新工科背景;PLC应用技术课程;实验教学改革
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051 （2021）8-094-01

        引言
        会使用可编程控制器（PLC）是从事自动控制及机电一体化工作人员不可缺少的重要技能。许多高职院校已将PLC作为一门重要的实用性专业课。PLC是一种用程序改变控制功能的工业控制计算机。随着现代工业的发展，PLC在工业生产领域有着广泛的运用，是现代工业控制的基础。
        一、课程特点
        《PLC应用技术》是为机电类高职院校的电气自动化技术、机电一体化技术、数控应用技术等专业开设的一门实践性很强的课程，课程与生产实际联系密切，是将PLC与变频器、触摸屏融合到一起的技术应用型课程，也是培养高职学生自动化工程实践能力和创新能力的非常重要的一门专业必修课，更是学生掌握职业岗位技能的核心课程。因此，在教学中融入思想政治教育，不但能有效提高学生的专业技能和顶岗能力，而且对于提高学生职业素养具有重要的意义。
        二、新工科背景下PLC应用技术课程实验教学改革
        2.1建立健全网上学习资源库
        PLC技术是实践操作类课程，该课程需要学生掌握PLC编程、PLC接线。有些实践项目的操作比较复杂，学生在课堂上难以掌握，或者课后又忘记了。针对这样的问题，教师应该在学习通、网上精品课或钉钉上上传每次课的实训操作视频。学生在预习、课中操作以及课后复习时都可看相应的操作视频以提高学习效率，使实训操作记得更牢。
        2.2提高专业技术教学
        《PLC技术及应用》是针对PLC控制器的使用与编辑的一门专业课程，主要针对西门子1200型号可编程控制器，主要内容包括西门子1200可编程控制器的概述、原理、编程软件与编程方法以及该可编程控制器的应用技术。该课程是专业性和针对性都极强的一门课程，因此，在教学的过程中融入思想政治教育所能产生的效果更加显著。首先，通过在该课程中发现思想政治元素，加强学生的专业技术学习。在《PLC技术及应用》这门课程中，可以发掘利用的思政要素非常丰富，主要可以选择工匠精神和科技生产观。即科学技术是第一生产力这一观念。这正好符合该课程专业技术性强的特点。通过在教学该课程的过程中，突出讲解科学技术的重要性，让学生一边学习技术，一边深刻理解我国拥有这些技术的困难。

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        2.3将行业动态和社会热点融入教学
        当前，新工业革命已经成为世界性共识。其中，制造业革命是一个重要的领域。从流水线大规模标准化生产到模块化定制生产再到基于产用融合的实时按需生产的变革，使得网络化、数字化、智能化的虚拟工厂成了现代化大工业生产的重要载体。在这条综合自动化的发展道路上，可编程序控制器（PLC）集计算机和工业过程控制系统的优点于一身，具有很强的生产现场适应能力。这些相关专业领域的发展变革信息对于在校生是很难接触到的，然而却对他们学习和就业有重要意义，这就需要任课老师在平时的教学过程中一点一滴的融入，让学生对所学专业课程的应用方向有明确的认识，对自己的职业生涯有更好地规划。
        2.4项目驱动教学法教学
        项目驱动教学法最重要的是项目案例的设计，现代学徒制下的教师教学项目案例是以学生在企业的实际工作内容为基础设计的。教师在教授“机床电气控制与PLC”时，还可依据机械制造与自动化专业的岗位能力需求，直接选择企业的实际业务项目作为案例。现代学徒制下的项目驱动教学法打破了学科体系的框架，教师在教授理论知识过程中还可将机床电气控制岗位的工作任务涉及到的其他课程理论知识融入到项目案例中，学生通过完成案例加深对专业理论知识的理解。因此现代学徒制下的项目驱动教学法可以开展全真的实践教学模式，不仅可以大大提升学生的学习兴趣，还能够促使学生顺利的从学生角色到工人角色的转换。
        2.5实践教学虚实化
        鉴于“PLC应用技术”课程是一门技术性和实践性非常强的课程，为了实现学生在无设备或者设备有限的情况下，学习过程中能有比较好的“实践”体验。课题组设计的“技能实操示范”单元就比较好的诠释线上虚拟实践教学。“技能实操示范”视频单元共分3个部分，硬件部分有利于学生通过视频熟悉PLC实训平台的结构，虚拟完成课程任务的硬件接线；软件部分录屏实操不但可以让学生完整跟随教师进行操作，且还可利用西门子博图软件强大的仿真功能和组态可视化功能，完成模拟仿真调试；实操试车成果视频让学生在实际操作前提前预判实验效果。同时，有了线上虚拟实践教学，线下实践教学将更加简单有效，一方面实物设备与线上虚拟设备的情况是一致的，基本上教师只需要注意实训室的安全事宜，以及在学生求助时给予一定帮助即可，大部分课堂就交给学生自主进行；另一方面虚拟和现实有机结合，学生对设备的理解更为透彻，也能帮助学生有效建立设备的虚拟框架，可在无设备的情况自行进学习探究，有设备的情况进行实物验证，进一步拓展教学空间和时间，且有效解决实训室实训设备不足的困境。
        结束语
        “PLC应用技术”是工科自动化类专业的核心课程，课题组通过对信息技术和课程内容有效整合，促使该课程教学任务情境化、任务内容单元化、教学方法“混合”化、辅助教学网络化、实践教学虚实化，考核评价全面化，探索出了一条工科专业课建设精品在线开放课程的有效方法。
参考文献
[1]陈大龙.基于现代学徒制“PLC编程及应用技术”课程教学探索与实践[J].南方农机,2021,52(03):154-155.
[2]张小力,刘江,路颜,宋婷.电气控制与PLC技术课程教学改革与创新[J].中国现代教育装备,2020(23):71-73.
[3]杨芳.基于线上PLC应用技术课程教学的研究和实践[J].黄冈职业技术学院学报,2020,22(05):42-45.