摘要：随着我国高等职业教育改革的不断深化，课程建设正成为职业教育改革的关键。高职高专《PLC技术》课程应如何进行教学改革，以适应当前工业自动化控制领域发展的新趋势，是当前教师应深入思考的问题。
关键词：教学设计；一体化；PLC
一《PLC技术》课程改革思路
PLC是可编程序逻辑控制器的简称，随着工业自动化的发展，集成了计算机技术、自动化控制技术和通信技术的PLC在工业自动化生产控制领域得到了越来越广泛的应用。《PLC技术》课程是我校电气自动化技术专业的学习领域核心课程，传统的教学内容主要是按照知识体系介绍PLC的应用，教师虽然也采用实际应用案例为载体讲解程序设计思路，但学生仅会模仿和编写简单编程，PLC系统整体设计能力较弱，主要原因在于，教师专注于程序设计，忽略了对学生进行PLC系统整体设计能力的培养。为了提高学生解决实际应用问题的能力，我们对电气自动化技术专业毕业生职业发展情况进行了调研，得出电气自动化技术专业的毕业生职业晋升阶梯，同时和多位企业专家一道针对其中的电气技术员岗位进行了工作过程及工作任务分析，得出了该岗位的岗位要求，包括能力、知识和素质要求。对与PLC技术相关的工作内容经过分析和梳理后，得出了PLC系统维护工作流程。由此，我们将《PLC技术》课程定位为主要培养学生满足电气技术员等岗位所需的PLC控制系统设计、装调、维护及技术改造的能力。
二《PLC技术》课程目标
本课程的总体目标是使学生掌握PLC技术的基本知识和基本操作技能；培养学生综合应用知识分析、设计、装调、维护及升级PLC控制系统的能力；对学生进行职业道德与素质的训导，使学生具备一定的职业素养，使其在工控行业能更好地适应新工作的需要，实现可持续发展。（一）课程的能力目标能分析出数字量、模拟量组成的PLC单机控制系统控制对象的工艺要求；能确定出数字量、模拟量组成的PLC单机控制系统的开关量与模拟量参数；能统计出数字量、模拟量组成的PLC单机控制系统的开关量和模拟量I/O点数，并归纳其技术指标；能根据I/O点容量、程序容量及扫描速度选取三菱PLC型号；能设计出数字量、模拟量组成的PLC单机控制系统的方框图和流程图；能根据用户手册和技术指标选取三菱FX系列PLC开关量和模拟量I/O单元及外部设备，并对硬件进行设置；能根据系统配置计算选取三菱FX系列PLC电源单元及外部电源；能编制和识读电气原理图、接线图、元器件布置图和元器件现场位置图；能根据图纸要求现场安装出数字量、模拟量组成的PLC单机控制系统；能用Gx-developer软件编写并调试三菱FX系列PLC梯形图、指令表和SFC控制程序；能用GT-Designer3软件建立触摸屏控制画面；能根据用户手册和系统要求正确调试三菱D700变频器参数（80%的学生达到）；能按《GB/T15969可编程序控制器国家标准》实施系统设计、装调、维护和升级改造由数字量、模拟量组成的三菱FX系列PLC单机控制系统（60%的学生达到）；能使用西门子S7-200组成单机PLC控制系统（20%的学生达到）。（二）课程的知识目标了解PLC的产生过程、特点、应用领域、全球品牌及发展趋势；掌握三菱FX3U-48MRPLC的基本结构、工作原理和梯形图、指令表和SFC三种编程语言；知道《中华人民共和国劳动法》、《中华人民共和国经济合同法》等法律法规和GB/T15969可编程序控制器国家标准，熟悉FX3UPLC用户手册，了解企业6S制度；掌握PLC自动化应用控制系统设计思路；掌握三菱FX系列PLC的软元件和主要技术指标；掌握基于FX-TRN-BEG-CL仿真软件设计PLC自动化应用控制系统的方法；掌握Gx-developer软件调试三菱FX系列梯形图、指令表、SFC控制程序的方法；理解三菱FX系列PLC处理的数据的形式，掌握三菱FX3U48MRPLC功能指令的作用。熟悉根据设计手册使用三菱GT10触摸屏软件GT-Designer3建立组态画面的方法；知道根据用户手册使用三菱D700变频器的方法（80%的学生达到）；掌握三菱FX系列PLC自动化控制系统的设计、装调、维护和升级改造的方法（60%的学生达到）；了解西门子S7-200PLC的使用方法（20%的学生达到）。（三）课程的素质目标严格遵守《中华人民共和国劳动合同法》、《中华人民共和国经济合同法》等法律、法规和有关规定；爱国敬岗，忠于职守，自觉履行各项职责；严格根据国家电气相关规定执行电气工艺文件，保证质量；在设计或维护PLC自动化系统时要与人积极沟通协商；向客户准确表述PLC系统控制要求或维护思路，耐心地回答各种问题；写出的PLC程序质量高，程序稳定、规范、易读和易维护；重视安全、环保和整洁，坚持文明生产，遵守实训室6S规范（80%的学生达到）；按《GB/T15969可编程序控制器国家标准》行业标准实施系统设计、维护和升级PLC自动化系统（60%的学生达到）；刻苦钻研工控行业新知识，勤学善问，谦虚谨慎、戒骄戒躁（20%的学生达到）。
三《PLC技术》课程“一体化”教学项目设计
课程内容不再以知识体系为序，而是以来源于生活和实际应用的真实项目为教学载体，以学生发展为本，能力培养为重，锻炼学生解决实际问题的能力。(一)课程项目设计和实施考虑到学生的兴趣和认知能力，我们设计了四个由易到难、从简单到复杂的学习项目和一个考核项目，四个学习项目分别是“设计与仿真物料分拣的PLC控制系统”、“设计与组态仿真机械手的PLC控制系统”、“设计与组态仿真恒压供水的PLC控制系统”和“设计与装调太阳能跟踪的PLC控制系统”。考核项目是“设计与组态仿真自动售货机的PLC控制系统”。具体项目分解和执行情况如下表1所示。选择和设计项目是此轮教学改革的关键，PLC的知识点多，很多真实项目都是工业现场的应用，为了能在课程的开始阶段激发起学生的学习兴趣，我们以FX-TRN-BEG-CL仿真教学软件作为教与学的平台，让学生在三维动画仿真环境中了解PLC、感受PLC和尝试控制PLC，教学效果良好。“风光互补发电的PLC控制系统安装与调试”是全国职业院校技能大赛的赛项之一，通过多年该赛项的参与，我们设计了“设计与装调太阳能跟踪的PLC控制系统”作为本课程的最后一个综合项目，用以锻炼学生对PLC系统的整体认识与设计、安装、调试及维护等综合能力。（二）单元教学设计和实施每个单元的教学设计也是采用分解的子项目和系列任务为载体，任务的设计突出能力培养，兼顾知识和素质培养，设置了三到四个层层递进的学习子任务，便于学生由浅入深的掌握各个技能点。例如，“设计与仿真部件分配的PLC控制系统”单元，该单元教学目标如表2所示。我们设计了三个教学任务和一个考核任务，分别是“设计与动画仿真大、小部件分拣系统”、“设计与动画仿真大、中、小部件分配系统”、“设计与动画仿真升降机系统”和“不良部件的分拣”。单元的教学以学生为主体，教师为主导，教师示范和引导，学生学练和个性化进阶，练完互评、自评和总结，如此全面学习，多重循环，反复体验，不断积累经验。学生在做中学、学中做，做学合一，老师在做中教，教学做一体化。
四考核方案改革
考核方案的改革主要表现在课程考核包括形成性考核和终结性考核。为了能及时反映学生的学习效果，每个单元的学习完成后均安排考核环节，主要考察能力掌握情况，兼顾知识目标和素质目标，考核的内容均具体可操作，其中能力考核占50%，知识考核占30%，素质考核占20%，例如“设计与组态仿真自动售货机的PLC控制系统”项目考核表如下表3所示。
五教学内容的呈现形式多样化
为了不断激发学生的学习热情，我们在教学内容的呈现手法上也实施了改革，将多种信息技术手段应用到了该课程的教学中。（一）微信和QQ在课前准备阶段，我们通过QQ群和微信公众平台等方式开展投票、发布行业信息最新资讯、搜集学情和发布学习任务书等活动。（二）视频、动画和微课在项目引入环节，通过视频展示，创设情境激发学生的学习兴趣，在学生兴致最高的时刻明确本次课的学习目标，能同时提高学生对课堂的关注度。对于具体技能操作环节，因为距离和空间的原因，教师的亲自示范往往吃力且效果不佳，此时采用预先在企业现场录制好的视频，边播放边解释，学生如临其境，将事半功倍。在任务执行阶段，对于教学重点、难点、易错点，可以采用flash和微课的形式，让难以理解的内容变得通俗易懂，同时吸引了学生的注意力，也提高了学生的学习效率。（三）网络资源随着学校信息化建设的不断深入，网络已实现校园全覆盖。学生可以随时随地使用智能设备登陆网络资源学习。常用资源有我校自建的《PLC技术》课程精品资源共享课、智慧职教、爱课程网、网易公开课和工控行业专业论坛等。
六结语
此次改革，我们以企业真实的PLC项目为载体，设计基于PLC系统的教、学、做一体化的课程，采用多种信息化教学手段实施教学，老师主导，学生主体，按照实际工作流程组织项目教学，学生项目设计能力提高明显。在设计的过程中我们发现，项目的选择与设计是关键也是难点，教师需要不断吸收新技术和加强校企交流合作，以适应当前工控领域发展的新趋势。
参考文献
[1]戴士弘.职教院校整体教改[M].北京:清华大学出版社,2012.
[2]戴士弘.高职教改课程教学设计案例集[M].北京:清华大学出版社,2012.
[3]王晓典.成果导向高职课程开发[M].北京:高等教育出版社,2016.
作者：张璟 单位：鄂州职业大学电子电气工程学院
