PLC课程教学探讨与创新
（ 广西机电职业技术学院，广西530007）
摘要：从未来的趋势看，生产一线自动化人才需求状况：既需求技能型人才，更需要具有积极进取开拓创新能力的人才，传统教学理念已不适应PLC课程的教学；本文从自动化核心课程PLC的教学作了几方面的探讨。
关键词：培养学生的创新意识 加强综合实训 更新评价机制
随着经济的快速发展，工业生产的自动化程度越来越高，电气自动化设备得到广泛应用，企业对毕业生的开拓创新能力要求也不断提高。这种状况对职业技术教育提出了更高的要求，作为自动化专业核心课程PLC的教学，必须适应社会生产发展的需要，以市场经济对人才的能力需求为导向，创新教学模式。为了提高学生学习PLC的兴趣和培养开拓创新思维能力，我们在PLC课程的教学中，作了有益的尝试。
一.更新教育理念，培养学生的创新意识
从未来的趋势看，生产一线对自动化人才需求的层次越来越高；既需求技能型人才，更需要具有积极进取开拓创新能力的人才。笔者曾教过的一位学生，毕业后进入一家企业工作。不久，其所在的企业从德国进口了西门子公司先进的生产流水线，采用S7-400 PLC控制，实际生产过程中生产工艺有些变化，原来的生产流水线程序必须进行修改，修改内容涉及到机器人控制等复杂程序。这位学生参与了技术公关小组，并承担了一部分程序的修改工作，运用所学PLC知识和具备的开拓思维能力，出色的完成了任务，赢得了企业上下及同行的好评。而此学生在校时只是一个普通的学生，她感慨到：“这得益于所毕业院校的PLC课程创新教育”。
现代教学理论认为：传统模式过分看重知识的传授，强调教育在课堂上的核心作用，忽视了学生的个性差别，从而严重损失教学效率；过多强调学习，从而损失了学生的发现、创新兴趣；传统模式以教师为中心，学生成为被动的“填鸭”对象，或装知识的容器，抹杀了学生的主动精神和创造潜能。这样的模式很难培养学生的创新意识，更不用说培养创造性人才。因此，更新教育理念，变传统教育模式为创造型模式及以学生为中心，加强学生在教学中的主体地位，是未来教育的发展趋势。在教学中，不仅要传授学生知识，更要授与学生探索问题和解决问题的方法和能力，启发学生自觉运用知识、不断创新的意识。创新是一个人的才智因素和非才智因素的综合发挥，创新并非神秘莫测，大多数人经过学习和训练，都会提高创新意识，开发出创新能力。
创新思维一般程序为：发现问题、提出问题、提出假设、解决方法及检验、否定、再另寻求解决方法及检验，直到真正解决并通过检验等。程序的每一过程，都要有良好的思维意识，创新教育强调的是“发现”知识的过程，而不是简单的获取结果，强调的是创造性解决问题的方法和形成探索的精神。随着现代科学技术的发展，传统教学理念已不适应PLC课程的教学。因此，我们尝试采用创新型教学模式，激发学生自觉学习的积极性。
PLC教学核心内容是根据控制要求进行编程设计，编程设计是要强调个性化的，这就要充分发挥学生在学习中的主观能动性、积极性和创造性。我们通过提出各种课题来鼓励学生自主思考，标新立异，勇于质疑，培养学生的发散思维，引导学生想出更多的方法来解决问题。如在讲解PLC的基本指令时，为了加深对指令的理解，每个指令都会引用一个例子来介绍。在讲到综合性应用时，如用PLC控制交通灯、机械手时，会采用多种方法进行设计，如：基本指令编程、顺序控制指令编程、功能指令编程、比较指令编程等。为了提高学生的理性认识，力求避免空洞、枯燥的理论阐述，我们经常给学生分析讲解实际的工程案例，如针对目前正在院内使用的PLC控制恒压供水应用实例，进行现场教学，从可行性分析、设备选型、变频器参数设定、控制程序设计、安装调试过程中抗干扰因素的处理等多方面进行分析，按照实际工程规范要求来引导学生，使学生形成理论与实际相结合的思维模式。此外，在上实验课之前，老师事先给出控制要求，使学生自己有足够的时间进行独立思考、然后上机调试验证。课外作业的批改也改变传统做法，教师只负责指导，让学生自己通过上机调试验证来发现问题，老师通过讨论、讲评、赞扬、鼓励，及时发现学生的创新潜能，及时肯定编程作业中的创新思维。结果是学生的编程作业可谓思路各异，丰富多彩，其中不乏创新之处。几年的实践证明：通过这种方式，培养了学生的创新意识，又极大的提高了学生的学习兴趣和自信心。这样的训练使学生有了成就感，并为提高创新能力打下基础。对于布置课外作业的内容，不局限于课本知识，而是给出一些实际问题，让学生独立思考，寻找解决问题的方法，使学生自觉充分利用课余时间，通过图书馆、互连网等方式查询资料，上机调试，这个过程提高了学生解决问题的能力，同时也开阔了学生的视野。
二.转换教师角色 创新教学方式
实施课程教学创新教育必须要发挥教师作用，教师把自身的创造品质与人格、民主平等的教学理念直接、轻松活泼的课堂气氛等传递给学生，给学生以长期不懈，潜移默化的感染，是提高学生对此门课程兴趣的关键，也是创新教育的关键。学生对PLC课程感兴趣，才会有创新的激情。
在我们以往的PLC教学中，担任理论课教学的教师不用负责实验、实训课，只是埋头书本理论教学；而担任实验、实训课的教师，又不用担任理论课教学；这样的结果往往造成理论与实践的脱节；理论课上讲的内容到了实验、实训课不能及时反映，实验、实训课学生提出的问题又不能及时得到理论上的指导，这样往往造成学生无所适从。而理论课教师无法直接了解学生的动手能力，实验、实训课教师也无法直接了解学生理论知识掌握进度和程度，教师本身的创新精神也受到限制和压抑，造成教学方法僵化、以分数衡量一切，这样的教师不可能培养出创新型的学生。为了解决这一矛盾，我们首先改变这种做法，要求教师既教理论课程，又负责实验、实训课，既讲理论，又亲自动手，及时解答学生的疑问，及时发现学生的一些创新思想、创新意识，并及时给以肯定和赞扬。这样安排的结果，无形之中建立了一种相互理解、相互尊重、相互信任、融洽、和谐的新型师生关系。逐步实现现代教育观暨以学生为中心的理念，使学生从“客体”变为“主体”。在课堂上，学生变得生动活泼，积极主动，敢于发表见解，提出质疑，极大的提高了学生的学习兴趣，表现出蓬勃的潜在的创造力。此外，在教学方式上，要求教师不局限于传统方法，而是应用多媒体技术、CAI课件、网络技术、电脑仿真技术等来进行PLC教学，使学生知识面得到拓宽，对所学的内容印象深刻。
三.不断更新实验设施、加强综合实训
几年来，围绕现场解决技术问题的能力和必要的相关技能是高职教育内容的重心的原则。我们经过大量的市场调研，明确了高职电气自动化技术专业的定位。学院对实验实训基地建设非常重视，投入巨资建设了先进的、技术一流的工业控制技术中心。明确规定实验实训基地（工业控制中心）建设以必须达到技能培养要求为标准，突出实用性、规范性、先进性，逐步形成基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践教学体系。
工业控制技术中心集中了国内外自动控制领域顶尖企业如西门子、罗克韦尔、三菱、欧姆龙等具有较高市场占有率和先进水平的自动化产品，拥有基于CC-Link、DeviceNet 及Profibus现场总线的PLC网络控制系统、恒压供水实验系统、物流自动化实验系统、MPS模块化生产系统、群控电梯、可编程控制器实验装置等。为电气自动化技术专业综合实训营造了逼真的工业控制环境。
对于PLC型号的选择，一直紧跟市场最新的控制技术，从最初的三菱PLC FX0S到FX2N，到现在的西门子S7-200CPU226为主，同时兼顾S7-300。充分体现了职业教育的宗旨，既重视理论的掌握，又结合实际实践技能培养和技术发展的动态，学生未出校门，就已经接触到最先进的PLC控制技术。
综合实训是PLC课程最重要的一个环节。通常会安排3~4周的时间进行，根据工业控制技术中心的控制对象：模块化生产系统（FX2N）、立体仓储系统（FX2N）、群控电梯（FX2N）、恒压供水（S7-200）、生产过程控制（SLC500），针对不同的控制对象，有不同的控制要求。在实训中，把学生分成几个团队，各个团队根据自己能力大小，先选择某个控制对象，根据控制要求，进行编程、调试，故障诊断与排除，完成一个后，在选择下一个、二个。这种方法较灵活的解决了学生能力差异存在的相互制约问题，同时也加强了学生再学习的能力，通过熟悉西门子PLC，能够举一反三，学会应用罗克韦尔、三菱的PLC，通过实训基本上能够了解了国际上流行PLC的使用方法及编程思路，同时也培养了学生的分工及团队合作的能力。
四.更新评价机制
我们在对学生学习PLC课程的成绩进行评定时，设法避免了以往一卷评终身的评分方式，以重视个性为指导原则，从重结果评价转向重过程评价，不以成绩的好坏来评价学生，而重视学生的再学习能力、独立思考能力、解决问题的能力及创新思维能力等。
PLC课程理论成绩和综合实训成绩的评定是分开进行的。①理论成绩分数包括笔试成绩、平时作业成绩和实验成绩，笔试成绩通过开卷或闭卷方式，考核了学生对PLC基本知识的掌握程度；平时成绩通过平时独立完成作业的质量、解决问题的能力及创新方法等来评定；实验成绩包含了对故障现象的独立处理能力及解决方法、实验报告、接线工艺及完成速度等。②综合实训分数的评价从完成程序设计内容的难度、创新的方法、故障现象处理的能力、接线工艺的要求、综合实训报告、团队合作能力等进行综合考察，以这个分数的高低衡量了学生的PLC课程综合能力。
五.引入ASEA理念及机制
ASEA：（Automation System Engineer Accreditation）暨自动化系统工程师职业资格认证，是由自动化行业的权威机构中国自动化学会组织并全面开展的“标准化、权威化” 自动化专业技术职业资格认证。
在进行实践教学过程中，我们时刻关注国内外行业动态，及时引入先进的理念及机制，目前正在组织教师参加ASEA 的培训学习。之后，要将ASEA推广到自动化专业的学生群体中。PLC作为自动化专业核心课程，在 ASEA 中占了很重的份量。因此，我们正在思考如何将PLC教学与 ASEA 认证培训相结合，通过自动化系统“专业知识”、“专业技能”两方面的高质量培训和资格认证考核，期待能提高教师工程教育能力，同时能迅速提高学生的职业技术水平及职业竞争力，使更多的学生能获得企业认可、社会认同。
参考文献
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[2] 刘爱华 PLC教学中学生创新能力的培养 职业教育研究,2004, (8)
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