职业教育中的PLC技术课程教学实践

PLC技术是工业机器人技术专业的一门实践性和应用性比较强的课程。在“中国制造2025”的时代背景下，制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路，这也导致企业对高素质应用型人才的需求量不断提高，迫切需要大学生提高在校期间的学习效率和学习标准，在毕业时就具有一定的应用能力和素养，以适应我国制造业快速发展及企业需求人才水平的提升。高职院校作为应用型人才的主要输出部门，而PLC作为工业控制三大支柱之一，随着时代的发展，不仅PLC技术在持续升级，为了给学生提供更高效、优质的课程内容以及满足学生的就业需求，这就需要教师推动PLC技术这门课程的教学改革。
1、PLC技术课程教学现状
PLC技术课程的教学一般包含理论和实践两个部分的教学内容，在过去对PLC技术课程进行讲授时，通常都是先安排理论讲解、再实操，或者以小组学习模式进行理实一体化教学，看似着重培养学生的分工协作精神，但很多会因为PLC设备的不足，小组学生人数较多，在项目验收的时候，大多数情况是由一个成员代表小组来演示项目，演示的是项目的功能，教师对于小组内部的合作与工作情况比较少过问，造成有些学生并没有真正参与到其中，同时也导致很多学生并没有真正地掌握PLC的理论知识和编程方法，也促使很多学生对PLC的编程能力比较弱，谈“程序”色变。为有效解决这些问题，探索出一套更加有效的教学改革方法，本人对PLC技术课程的教学内容、教学方式方法、教学评价提出以下改革思路和建议。
2、PLC技术课程教学设计与实践
为了实现PLC技术理论教学与实践教学的相融合，增强学生编程能力，促进学生更好的就业，更好地与职业工作领域对接，本课程教学改革主要包括以下几个内容。
教学内容的创新。立足企业的发展，并根据人才培养方案选择最新的具有当代实际应用的PLC技术教材。在实际教学过程中，根据PLC技术课程教学目标、学生的特点，保持课程知识的完整性与系统性，同时还要满足目前企业或岗位的技能要求，需要对参考的相关教材对教学内容进行系统化整合，建立以学习情境为主体的模块化结构，主要分为四个学习情境，分别为:任务准备、PLC基本指令及应用、PLC步进指令的应用和PLC功能指令的应用。

详细内容如图1所示。
教学方式的创新。以往的教学方式理论和实践课程全部在PLC实验室进行，在讲授完理论课后直接以小组方式进行实际操作。当然，这种教学方式是直接将所学的理论知识应用于实践当中，通过实践来巩固所学的理论知识，提高了学生的动手能力。但是也出现了一些问题，因为PLC设备价格昂贵，无法保证每人一套，有时小组人数相对较多，小组间分工协作安排不够全面、明确，最后虽然每个小组基本能完成项目要求，但是久而久之也出现了有些只会编程，有些只会接线，有个别可能只是在观看，并没有学到真正的知识。鉴于这些缺点，为了让每位学生都能巩固PLC的基础知识以及提高学生的编程能力，根据人才培养方案，针对PLC技术本门课程中不同内容的不同特点，灵活选用不同教学场地实现学生个人的学习和小组间的协作学习，同时在课程教学过程中引入课程思政内容，具体教学创新方式如下。（1）教学场地的改变。根据教学内容和PLC实验室现有设备模块的特色，理论和编程仿真实训，这样的安排大大提高了学生的综合能力与教学质量。（2）教学方法的改变。在课程教学中，以教会学生“学会学习、学会工作”为目标，主要采用一体化项目教学模式。该教学模式围绕某一课题、问题或项目开展教学活动，并引入思政内容，以“学习任务”为载体，引导学生自主学习和探索，更加有利于培养学生独立思考、发现问题、解决问题的能力，提高学生对PLC课程的学习兴趣，培养学生精益求精的工匠精神。在机房上课保证了每个学生一台电脑，在课堂当中导入项目并围绕项目要求讲解完一个知识点之后，让学生自主完成I/O分配表和接线图的绘制，通过编程软件GXWorks2和人机界面(HMI)-GOT仿真软件GTDesigners3联合仿真完成每个任务和项目的要求。
这不仅提高了学生的实践能力，还加强了学生对理论知识的应用，提高了学生的编程思维能力，进而也提升了PLC技术课程的教学质量。
在教学内容安排中，有三大项目是安排在PLC实验室上课，在这期间采取小组分工合作的方式，并要求他们每次任务分工的职责必须对调，通过实物模块学习PLC的写入和硬件接线等，这不仅提高了学生的硬件接线能力，同时通过小组讨论、项目汇报提高了学生的合作能力、沟通和表达能力，同时让学生深刻理解用PLC技术完成任务或项目要求的整个流程步骤：分配I/O端口-画I/O接线图-根据接线图进行硬件接线-程序的编辑。
信息化技术的引入。充分利用当代的信息化技术，在教学过程中，引入提前制作的图文并茂的微课，这不仅提高了学生的学习兴趣，也提升了教学质量。另外一方面，充分利用互联网学习平台，例如在上课之前在学习通平台上传微课视频、录屏视频、课件等教学内容，引领学生在课前进行线上预习、讨论，同时学生也能在课后通过线上的复习增强对重难点知识的理解，拓展学生的知识体系。并且教师也能通过学习通平台学生学习的数据调整教学活动。
设置课程设计。在学期的倒数第四周安排课程设计，要求学生以2人为一组，并根据教师提供的几个项目要求当中选择其中一个项目进行课程设计，并且每组挑选的项目要求不能相同。课程设计包括完成程序的编辑、HMI仿真软件的界面编辑，并通过仿真能完成相应的要求。最后以小组为单位在规定时间内在学习通作业板块里上传相应的程序、HMI界面和短篇论文，并通过演示答辩。这样不仅有利于提高学生的综合实践能力。
改革考核评价方式。总评成绩=平时成绩×20%+项目考核成绩(60%)+期末成绩×20%。其中项目考核成绩包括：学生单独考核完成的相关项目要求的成绩（30%）、小组形式考核完成的相关项目要求的成绩（20%）以及最后布置的课程设计成绩（10%）。通过这样的考核评价的改革，调动了学生平时学习的积极性，加强了理论知识的应用。
3、结语
通过教学内容的改革、教学方式方法、教学评价的创新这三个方面对PLC技术课程进行了教学改革，这不仅改变了教师之前的单一授课方式，同时结合线上线下的学习，适当的课程思政和信息化技术的引入，课程设计的设置等不仅提高了学生的综合实践能力、解决问题的能力，也树立了学生的自信心，提高PLC技术课程的教学质量和教学水平。