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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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課程設計總結，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、緒論
PLC技能課程作為職業院校里電氣自動化技術專業類的一門的專業課程，其重要性不言而喻。它將繼電器技術、計算機技術、控制技術、網絡通信技術集于一體，是一門綜合性、應用性課程。作為學院骨干院校建設重點專業：電氣自動化技術專業（工業機器人應用方向）中的一門專業核心課程，本課程主要為培養工業機器人電氣設計工程師、制造工程師、銷售工程師、服務工程師、品質管理工程師、系統集成工程師等職業崗位的人才服務，故課程設計開發要突出培養學生使用PLC解決實際控制問題的動手能力，使學生掌握最新的技能，并為后續的較復雜的自動化設備及生產線的學習打下堅實的基礎。
二、課程內容設計
為了落實“以學生為主體”的思想，課程建設調研期間，對自動化專業的40多位學生進行了PLC課程教學情況的調研。為了實現“以學生就業為導向”，對常州周邊4個自動化相關企業進行了調研，并邀請企業專家進校召開課程建設研討會（有歐姆龍自動化上海有限公司，天地自動化股份有限公司，星宇車燈有限公司、上海ABB公司等企業工程師），根據這些專家對電氣自動化專業所涵蓋的崗位群進行了任務和職業能力分析。
課程設計時以企業生產崗位典型工作任務為主線，以電氣自動化專業應共同具備的崗位職業能力為依據，確定課程主要任務是：培養學生具備分析實際PLC控制系統的能力，能完成簡單控制系統的設計、安裝、編程和調試工作，并能對PLC控制系統進行日常維護。
課程內容以亞龍科技集團有限公司生產的YL-335B自動化生產線設備[1]為載體，配備歐姆龍CX-one編程軟件與西門子STEP7軟件，將課程的教學活動分解設計成若干項目或工作情景，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、自動線PLC通信、攪拌機的設計等。以這些項目為單元組織教學，將PLC的常用指令分解到各個項目中去。在每一個項目的教學過程中，遵循學生認知規律，融入相關的指令、編程方法、控制系統構建、硬件接線方法、系統調試運行和優化等相關知識和技能。通過對各個項目的學習、訓練和具體操作，掌握典型PLC指令的格式、基本用法、功能，了解和掌握PLC系統的結構、地址分配、程序設計以及每個應用項目的軟硬件調試的全過程。讓學生在做中學，在學中做，加深對專業知識、技能的理解和應用，培養學生的綜合職業能力，滿足學生職業生涯發展的需要。這充分體現任務引領、實踐導向的課程思想。
三、課程考核
本課程的考核有兩大特點：第一個特點，本課程將學歷教育與職業資格證書體系銜接起來，以就業為導向、以職業技能發展為目標，實施課證融合，實現高職教育專業課程體系與職業標準的銜接[3]。將以骨干院校建設為契機，計劃與國際型PLC生產大企業聯合開發基于YL-335B自動線設備及CX-ONE編程軟件的PLC職業資格證書，要求學生通過校企合作開發的工業自動化技術（PLC）的考核，并獲得證書。同時為學生考取維修電工高級證書以及電工技術證書等打下基礎。第二個特點，考核由理論考核與實踐考核組成，理論考核采用試卷形式，實踐考核采用單元考核方式，包括成果、工作態度、工作規范、團隊合作等表現。
四、以賽促學
在課程建設過程中，主要老師積極組織學生參加各項與自動化生產線或PLC相關的比賽并獲得好成績。在2012全國高職技能大賽高職組亞龍杯自動化生產線安裝與調試比賽中獲得一等獎。在2011年首屆“亞龍杯”全國高職院校“電氣控制系統安裝與調試“技能大賽中獲二等獎，在自動化生產線安裝與調試比賽中獲得一等獎。學生對參加此類大賽都非常積極，認真。在選拔選手的過程中，大賽相關信息在學生中流傳開來，激起了學生對PLC技術的關注；在準備比賽的過程中，選手突擊、強化學習PLC技術，將相關技術應用到自動化生產線上，極大地提高了解決問題的能力；在比賽的過程中，與其他學校選手切磋、競爭，考驗了臨場應變能力與對PLC技術掌握的熟練程度；賽后，尤其是獲得大獎后，增強了學習PLC技術的信心，更激發同學對PLC技術的學習熱情[4]。
五、總結
本文就PLC課程設計的教學內容載體、課程考核、以賽促學等相關方面提出了見解。今后還將對該課程的網絡教學資源建設、教學評價機制等進行進一步的探索和完善。
參考文獻
[1]亞龍YL-335B型自動生產線實訓考核裝備說明書..
[2]朱林.高職專業課程體系與職業資格認證如何有效銜接[J].職業，2011（24）.
[3]廖常初.可編程控制器的編程方法與工程實踐[M].重慶：重慶大學出版社，2003.
作者簡介：
關鍵詞:PLC教學;創新意識;教學方法;評價機制
隨著經濟的快速發展，工業生產的自動化程度越來越高，電氣自動化設備得到廣泛應用，企業對畢業生的開拓創新能力要求也不斷提高。這種狀況對技工教育提出了更高的要求，作為自動化專業核心課程PLC的教學，必須適應社會生產發展的需要，以市場經濟對人才的能力需求為導向，創新教學模式。為了提高學生學習PLC的興趣和培養開拓創新思維能力，我們在PLC課程的教學中，作了以下幾點有益的嘗試。
一、更新教育理念，培養學生的創新意識
從未來的趨勢看，生產一線對自動化人才需求的層次越來越高；既需求技能型人才，更需要具有積極進取開拓創新能力的人才。現代教學理論認為：傳統模式過分看重知識的傳授，強調教育在課堂上的核心作用，忽視了學生的個性差別，從而嚴重損失教學效率；過多強調學習，從而損失了學生的發現、創新興趣；傳統模式以教師為中心，學生成為被動的“填鴨”對象，或裝知識的容器，抹殺了學生的主動精神和創造潛能。這樣的模式很難培養學生的創新意識，更不用說培養創造性人才。
因此，更新教育理念，變傳統教育模式為創造型模式及以學生為中心，加強學生在教學中的主體地位，是未來教育的發展趨勢。在教學中，不僅要傳授學生知識，更要授與學生探索問題和解決問題的方法和能力，啟發學生自覺運用知識、不斷創新的意識。
創新是一個人的才智因素和非才智因素的綜合發揮，創新并非神秘莫測，大多數人經過學習和訓練，都會提高創新意識，開發出創新能力。創新思維一般程序為：發現問題、提出問題、提出假設、解決方法及檢驗、否定、再另尋求解決方法及檢驗，直到真正解決并通過檢驗等。程序的每一過程，都要有良好的思維意識，創新教育強調的是“發現”知識的過程，而不是簡單的獲取結果，強調的是創造性解決問題的方法和形成探索的精神。隨著現代科學技術的發展，傳統教學理念已不適應PLC課程的教學。因此，我們嘗試采用創新型教學模式，激發學生自覺學習的積極性。
PLC教學核心內容是根據控制要求進行編程設計，編程設計是要強調個性化的，這就要充分發揮學生在學習中的主觀能動性、積極性和創造性。通過提出各種課題來鼓勵學生自主思考，標新立異，勇于質疑，培養學生的發散思維，引導學生想出更多的方法來解決問題。如在講解PLC的基本指令時，為了加深對指令的理解，每個指令都會引用一個例子來介紹。在講到綜合性應用時，如用PLC控制交通燈、機械手時，會采用多種方法進行設計，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。為了提高學生的理性認識，力求避免空洞、枯燥的理論闡述，經常給學生分析講解實際的工程案例，如針對目前正在院內使用的PLC控制恒壓供水應用實例，進行現場教學，從可行性分析、設備選型、變頻器參數設定、控制程序設計、安裝調試過程中抗干擾因素的處理等多方面進行分析，按照實際工程規范要求來引導學生，使學生形成理論與實際相結合的思維模式。
此外，在上實驗課之前，老師事先給出控制要求，使學生自己有足夠的時間進行獨立思考、然后上機調試驗證。課外作業的批改也改變傳統做法，教師只負責指導，讓學生自己通過上機調試驗證來發現問題，老師通過討論、講評、贊揚、鼓勵，及時發現學生的創新潛能，及時肯定編程作業中的創新思維。結果是學生的編程作業可謂思路各異，豐富多彩，其中不乏創新之處。幾年的實踐證明：通過這種方式，培養了學生的創新意識，又極大的提高了學生的學習興趣和自信心。這樣的訓練使學生有了成就感，并為提高創新能力打下基礎。對于布置課外作業的內容，不局限于課本知識，而是給出一些實際問題，讓學生獨立思考，尋找解決問題的方法，使學生自覺充分利用課余時間，通過圖書館、互連網等方式查詢資料，上機調試，這個過程提高了學生解決問題的能力，同時也開闊了學生的視野。
二、轉換教師角色 和創新教學方式
實施課程教學創新教育必須要發揮教師作用，教師把自身的創造品質與人格、民主平等的教學理念直接、輕松活潑的課堂氣氛等傳遞給學生，給學生以長期不懈，潛移默化的感染，是提高學生對此門課程興趣的關鍵，也是創新教育的關鍵。學生對PLC課程感興趣，才會有創新的激情。
在我們以往的PLC教學中，擔任理論課教學的教師不用負責實驗、實訓課，只是埋頭書本理論教學；而擔任實驗、實訓課的教師，又不用擔任理論課教學；這樣的結果往往造成理論與實踐的脫節；理論課上講的內容到了實驗、實訓課不能及時反映，實驗、實訓課學生提出的問題又不能及時得到理論上的指導，這樣往往造成學生無所適從。而理論課教師無法直接了解學生的動手能力，實驗、實訓課教師也無法直接了解學生理論知識掌握進度和程度，教師本身的創新精神也受到限制和壓抑，造成教學方法僵化、以分數衡量一切，這樣的教師不可能培養出創新型的學生。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，又負責實驗、實訓課，既講理論，又親自動手，及時解答學生的疑問，及時發現學生的一些創新思想、創新意識，并及時給以肯定和贊揚。這樣安排的結果，無形之中建立了一種相互理解、相互尊重、相互信任、融洽、和諧的新型師生關系。
此外，在教學方式上，要求教師不局限于傳統方法，而是嘗試和采用了一下幾種新的教學模式：
（一）采用“一體化”教學模式
注重能力培養、強化技能訓練、提高綜合素質的一體化培養模式，理論課與實踐課交叉進行的教學模式，實踐始終貫穿在整個教學過程。形成融知識傳授、能力培養、提高技能、素質教育于一體的可編程控制器應用“一體化教學模式”。突出實踐教學，理論教學為實際應用服務的思想。整個教學過程圍繞PLC技能訓練（實驗）、PLC綜合訓練（課程設計訓練）及PLC控制系統設計（畢業設計）三個主要實踐環節來完成。通過以上環節的訓練學生能完成PLC的正確選型、PLC的程序設計與調試、PLC控制系統的設計與調試的整個過程。整個課程體系包括前期課程準備、理論與實踐教學大綱、教學計劃、理論教學設計、實踐教學設計、課程考核方法。
（二）構筑“立體化”的教學方法和手段
將教材、教學參考書、多媒體課件、現代化實驗平臺、網絡技術等融為一體，應用多媒體技術，網絡技術等現代化教學手段，將課內講授和課外自主式學習有機結合，使教學內容互相滲透，突出PLC基本原理、基本編程方法及基本技能的培養。注重教學內容、方法、實驗、技術與生產實際相結合，培養學生掌握PLC技術解決實際問題的能力。
（三）案例教學法
通過一個個生動的單個實例引入，將PLC的定義、指令、程序設計的方法由枯燥變得生動，激發了學生的學習興趣； PLC的系統設計從解決實際問題項目實例入手，層層分析，逐步完成，最后歸納總結系統設計的詳細思路，使難以理解的問題變得思路清晰、迎刃而解，從而激發起學生的創造潛力。
（四）“任務驅動式”實踐教學法
突出實踐教學，注重學生動手能力培養。實踐教學與理論教學學時數達到1:1以上，實踐內容包括：利用課余時間通過社會實踐的形式完成的PLC應用調查報告、圍繞課前提出任務完成PLC程序設計或實用小制作、課程實驗（16學時）、兩周的課程設計、十周的畢業設計等。整個實踐教學環節圍繞最終學生能夠“完成一個PLC應用系統”這一任務為主線，層層推進，培養學生知識應用的能力。
三、更新評價機制
在對學生學習PLC課程的成績進行評定時，設法避免了以往一卷評終身的評分方式，以重視個性為指導原則，從重結果評價轉向重過程評價，不以成績的好壞來評價學生，而重視學生的再學習能力、獨立思考能力、解決問題的能力及創新思維能力等。
PLC理論課程成績和課程設計考核的評定是分開進行的。理論課程考核的最終成績包含如圖1所示的四個部分。（1）平時成績指作業完成情況、上課出勤及課堂提問回答的表現。（2）實驗成績指完成課程實驗規定的實驗內容及實驗報告的提交情況。（3）調查報告成績指學生利用課余時間完成的PLC應用調查報告。（4）期末考試卷面成績。課程設計考核的最終成績包含五部分（1）平時成績指課程設計出勤及工作態度；（2）系統軟硬件設計；（3）系統安裝調試；（4）設計資料整理；（5）答辯成績。
總之，從傳授知識的教育理觀念向注重能力培養的教育理念轉變。注重對學生創新能力、綜合能力、實踐能力、合作能力的培養，從“教師如何教好”向“教師如何讓學生學好”轉變。教學各環節都應該圍繞著幫助學生“如何學”、“如何學好”來開展是PLC教學中的改革與創新的最終目標。
參考文獻
1.《可編程序控制器原理.應用.實驗》 常斗南主編 機械工業出版社 1998年7月第1版第1次印刷
2.《互動式教學在可編程控制器教學中的應用》[J]．鄧朝陽．職業教育研究，2006
3.《PLC教學存在的問題和解決對策》[J]．閆麗華．職教論壇，2004
關鍵詞：PLC 液壓傳動 綜合性 設計性
中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（a）-0157-01
液壓傳動是機械專業的一門重要的專業基礎課，基于課程的應用性很強，實驗課程就顯得非常重要。近年來隨著我校教學改革的不斷推進和課程建設的不斷更新，學校在強化液壓傳動理論教學的同時更加注重實驗教學的質量。實驗教學作為課堂教學的補充，通過實驗室使學生更好地理解液壓傳動的基本理論，培養學生的實際動手能力和創新能力。但就目前我校液壓傳動實驗教學的內容和方法來說，能讓學生進行設計和創新的機會較少，因此，需要對本課程的實驗教學方法和內容作一些調整和創新，提出綜合性、設計性實驗的思路。
1 液壓傳動實驗教學現狀
實驗教學的目的是配合理論教學，使學生在實驗過程中鞏固課堂上所學的理論并有所深悟。但傳統的液壓傳動實驗中，由于種種原因通常是教師演示，學生被動的根據實驗指導書的內容進行常規的驗證性實驗，教學效果一般。在實驗中我們發現傳統的液壓實驗具有以下缺點：（1）液壓回路和實驗內容固定、功能單一；（2）采用按鈕控制或繼電器控制，實驗數據手工處理，實驗數據精度不高；（3）學生自主設計的機會少，創新性差等。
2 綜合性、設計性實驗
為改變我校液壓傳動實驗教學的這些不足，液壓傳動實驗室中引進了多種包含PLC的液壓拼裝實驗臺。新型實驗臺的液壓系統采用多種控制方式（按鈕控制，繼電器控制，PLC控制），實驗過程包括從系統設計、元件組裝到控制編程、性能實現等全過程。要想利用新型實驗臺達到提高教學質量，培養學生獨立思考和動手實踐能力的目的，必須在實驗教學方法和考核方式上做革新，開設綜合性、設計性實驗。綜合性實驗力求使機械專業的學生在掌握液壓傳動基本理論的同時，熟練掌握PLC控制技術在液壓系統中的作用，對學生進行綜合訓練。設計性實驗是對學生獨立思考、發現問題、解決問題和探索創新能力進行訓練，要求學生根據實驗任務要求和實驗條件自行設計實驗內容，包括提出實驗方案，選擇實驗儀器，確定實驗內容和方法，實現實驗內容，分析實驗結果的全過程。開展綜合性設計性實驗必須改變以往“教師演示、學生模仿”的教學方式，學生不再按照實驗指導書一步一步地做，而是根據教師下發的實驗任務書選擇綜合性實驗任務。在了解實驗任務的目的和要求后，學生自行查閱資料理解一些課程中沒有講述的原理性知識，設計并逐步完成實驗內容。通過液壓傳動和PLC控制技術這兩門課程的交叉融合，在新型實驗臺上開設綜合性設計性的液壓系統實驗，不僅能夠提高實驗教學質量，還可以培養學生的動手能力，給學生提供更多的創新機會。
3 綜合性設計性實驗的實施過程
綜合性設計性實驗的實施過程參照課程設計的過程，由教師給每個學生下發不同的實驗任務書，學生可以利用液壓傳動實驗室和機電控制實驗室的相關實驗器材，根據實驗任務書的要求完成實驗的全過程。具體的實施過程可以總結如下：第一，根據實驗任務書確定實驗方案。學生可以根據給定的實驗目的和要求設計實驗方案，根據液壓傳動和PLC控制技術課程及其它相關理論的綜合知識，設計出具有綜合性實驗目的的實驗方案。第二，提交方案設計說明書。方案設計說明書中不僅要包括實驗的目的和意義、所選擇的實驗器材，還要包括詳細的實驗內容，即繪制出相應的電氣控制原理圖和液壓傳動系統原理圖，并設計出電路搭接和回路搭接實驗的詳細步驟。所提交的實驗方案必須經實驗老師的審核后方可開始實驗。第三，模擬和實驗。因實驗過程中涉及到PLC控制程序編寫，為避免由于程序錯誤造成液壓控制系統硬件的損壞，在實驗過程中首先要進行的是運用S7-200軟件進行編程和模擬，在模擬過程中發現錯誤及時調整，程序模擬正確后方可搭接液壓控制和傳動系統。選擇合適的液壓元件和電氣控制元件，根據設計的系統原理圖搭接液壓系統的液壓回路和控制電路。通電之前須經實驗老師檢查，以免因電路連接錯誤而燒壞電氣元件。第四，編寫實驗報告。在完成某一液壓控制系統的回路和電氣控制設計、系統組裝、系統調試和結果分析后，學生要編寫這一綜合性實驗的實驗報告，格式參考課程設計的說明書。
4 綜合性設計性實驗的效果分析
通過綜合性設計性實驗使得學生的動手實踐能力和理論創新能力都有了很大的提高，并加強了多課程體系的融合。首先，提高了學生查閱資料的能力。在實驗的設計和準備階段，學生需要查閱大量的資料，通過借助多種工具查閱國內外最新的科技文獻，提高了學生主動學習的能力和查找資料的能力。針對所查閱的資料進行系統的分析和研究，不僅學有所用，更拓寬了學生的知識面。其次，提高了學生主動學習和自主實驗的能力。學生在拿到實驗任務書之后就要確定實驗方案，設計實驗內容。實驗形式和內容不受約束，學生可以大膽設想，充分發揮專業所長和個人想象力，對制定的實驗方案進行反復推敲，對編制的程序嚴格模擬，在實驗過程中發現錯誤及時修正，直至達到實驗目的和要求。在整個實驗過程中，教師只起到監督和檢查的作用，完全依靠學生的自覺性和主動學習的態度，充分鍛煉了學生自主實驗的能力。再次，提高了學生科學研究的能力。綜合性設計性實驗要求學生自己動手完成實驗中的各個環節，并能對自己的實驗結果進行分析，很好地展現了學生的想象力、觀察力、創新思維、獨立思考和邏輯判斷能力，這些正是當前研究型人才所必須具備的素養。最后，提高了學生創新的能力。傳統的實驗教學過程中，學生大多是依據實驗指導書中的方法和步驟按部就班地做，缺乏思考和創新的機會。而現在采用綜合性設計性實驗教學模式，給了學生充分的思考和想象的空間，更有助于學生創新思維的形成。學生與學生之間，學生與教師之間可以隨時進行交流和討論，及時解決實驗過程中遇到的難題，將學生的學習形式由被動改為主動，不僅鍛煉了學生的創新能力，更讓學生充分體會到了學習研究的樂趣和學有所用的成就感。
5 結論
通過改進后的綜合性設計性實驗，不僅讓學生自己設計實驗回路，還讓學生動手搭建回路控制系統，使原有被動、按部就班的“看”實驗變成學生主動設計、解決現實問題與實踐環節結合的“做”實驗。通過多學科的綜合運用，有效地將液壓傳動和PLC控制技術的理論知識與實踐結合了起來。新實驗項目的開發，有利于提高學生學習的興趣及積極性，激發學生思考問題、分析問題、解決問題的能力，為社會培養出所需要的學科交叉的綜合型人才，可以更好的滿足社會發展的需要。
參考文獻
關鍵詞：高職課程；項目化；機床電氣控制；教學設計
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）05-0021-03
學生學習目標不明確、學習興趣不濃厚是一直阻礙職業教育發展的重要因素。近幾年來，在全國高職院校中掀起了教學改革的浪潮，各個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。在教學改革實施中，項目化教學的教學方法備受推崇。項目化教學的主要思想是鼓勵學生面對專業知識和崗位能力所構建的目標，產生一種創造激情和價值實現欲望，使學生能夠在一種企業生產環境或情境下，按照企業產品制造的工作模式，完成學習和訓練任務。它強調以學生為主體，以教師為指導，以具體的工作任務為載體，將理論與實踐有機結合，使學生在完成任務的過程中掌握知識和技能。項目化教學通過提出一些引導性的問題，能夠讓學生進行自主學習，引導學生掌握完成項目必須理解的知識，并在實施項目的過程中設立考核制度，讓學生在參與整個項目的過程中充分發掘創造潛能，更有效地調動學生的積極性。筆者擬以高職機電一體化專業為背景，探討項目教學法的形式，對該專業中的主要課程《機床電氣控制系統的設計與安裝調試》進行項目化教學設計。
課程設計的理念與思路
課程改革整體理念 根據學校的辦學理念和人才培養目標定位，基于課程體系和教學改革的總體思想，在教育專家指導、廣泛調研、多次討論的基礎上，以專業的發展趨勢及企業的人才需求為依據，結合機電一體化專業培養計劃，從培養學生綜合分析能力和職業能力出發，提出課程體系和教學模式改革的基本理念：以學生綜合職業能力養成和職業生涯可持續發展能力為導向，明確課程目標；以典型的工作任務、項目、工作過程為線索，確定課程結構；以崗位職業素質、崗位核心技能為主線，確定課程內容；以工作項目為載體，設計教學組織形式，將企業對員工的職業素質要求融入課程，并貫穿人才培養全過程；改革教學方法和手段，深入開展項目教學，以工作任務為導向，真正實現“教學做”合一。
課程設計理念 本課程的設計理念主要有以下幾點：（1）以培養職業崗位能力和素質為課程目標；（2）基于機電產品安裝調試及設計人員崗位分析和具體工作過程，選取典型的工作任務為教學載體；（3）以學生為主體，以教師為指導，按照人的認知規律和從技能到技術知識的架構，從簡單到復雜逐步遞進，構建工作過程系統化的《機床電氣控制系統的設計與安裝調試》課程教學體系。
課程設計思路 本課程是在企業調研與學校組織的專家訪談會的基礎上形成的機電一體化專業核心課程之一。為了課程建設的順利開展，教研組人員對機電類企業的就業崗位做了問卷調查，并參觀了企業的典型機電一體化產品，了解了企業的人才需求情況、企業的工作過程以及要求機電專業畢業生必須具備的專業能力。另外，考慮到理論知識的覆蓋面，對學科知識體系的內容進行了分析和重構，最后形成典型的教學項目。本課程的設計思路如圖1所示。
教學目標設計
通過學習該課程，學生能夠使用三相異步電機、直流電機、步進電機、伺服電機等工業常用電機，能維護普通機床的電氣控制線路，并能綜合運用PLC、傳感器、變頻器、觸摸屏等電器設備設計機床、工業機械手等常用機電產品的控制系統。具體的能力目標與知識目標如下。
能力目標 能力目標主要有以下幾點：（1）能進行電動機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）能進行繼電器—接觸器控制線路的安裝與調試；（4）能根據電氣控制需要，選擇PLC的型號及相應的輸入、輸出端子并正確接線；（5）能利用PLC編程軟件進行程序的編寫、傳輸與調試；（6）能完成變頻器輸入輸出端子與控制端子的接線、參數設置、面板控制與調試；（7）能夠使用觸摸屏進行接線、參數設置與界面設計；（8）能分析并排除電氣控制電路中的常見故障，并能改造、設計常用機床的PLC控制系統；（9）能夠使用繼電器、接觸器、PLC及擴展模塊、變頻器、觸摸屏等設計較綜合的控制系統。
知識目標 （1）理解常用電機的機械結構與工作原理；（2）掌握常用低壓控制電器如繼電器、接觸器等的動作原理、圖形和文字符號畫法；（3）掌握繼電器、接觸器控制系統的設計原則、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的基本指令及應用；（6）理解變頻器、伺服電機、觸摸屏、傳感器等常用電器設備的原理；（7）掌握PLC綜合應用系統設計的基本原則、步驟和方法。
教學項目設計
項目的確定是項目教學法成功的關鍵。在明確課程教學設計理念與思路的前提下，項目的選取需要把握以下幾個原則：（1）項目的設計要有可行性。設計學生易理解、感興趣的項目，如三相異步電機的正反轉等，這樣才能更好地激發學生的學習興趣，引導學生進行自主學習，收到事半功倍的效果。（2）設計的項目難度要循序漸進。在明確的教學目標指導下，綜合考慮項目的統籌設置、項目間的聯系和層次遞進。開始時的項目難度不能過高，難度過高會使大部分學生難以理解和接受，不僅收不到預期的教學效果，還會導致學生對后續內容的學習望而生畏。從簡到難逐步遞進的方式能較好地激發學生的學習熱情和積極性。（3）項目的設計要有綜合應用性和創新性。項目的選擇要以教學內容為依據，既要與書本知識緊密結合，又要能夠充分體現企業的工程實際情況，還要有一定的創新空間，使學生既能運用學過的知識，又可以創造發揮，對新舊知識融會貫通，更能提高學生舉一反三的綜合應用能力和項目開發實踐能力。
本課程有6個教學項目，25個任務，總共108個學時。其中，前4個項目為基礎性項目，后2個項目為提高性項目。其中的“多線切割機電氣控制系統的設計與安裝調試”為校企合作開發的教學項目。該項目是本課程的亮點，具備了一般項目所沒有的綜合性，該項目涉及電機拖動技術、繼電器—接觸器控制技術、PLC控制技術、伺服控制技術、傳感器應用技術等專業知識，從而可體現項目的工程實際。課程的具體項目和任務名稱如下：
項目一 三相異步電機控制電路的安裝與調試，具體分為5個任務：（1）三相異步電機點動控制電路的安裝與調試；（2）三相異步電機長動控制電路的安裝與調試；（3）三相異步電機正反轉控制電路的安裝與調試；（4）兩臺電機順序控制電路的安裝與調試；（5）運用變頻器控制變頻調速電機的正反轉及轉速。
項目二 CA6140型車床電氣控制系統的安裝與調試，具體分為2個任務：（1）CA6140型車床電氣控制原理分析；（2）CA6140型車床電氣控制系統的安裝與調試。
項目三 PLC基礎控制裝置的安裝與調試，具體分為4個任務：（1）用PLC控制指示燈的亮滅及閃爍；（2）三相異步電機啟停與正反轉PLC控制裝置的安裝與調試；（3）運料小車自動往返控制裝置的安裝與調試；（4）簡易定時報警器的設計安裝與調試。
項目四 普通機床控制系統的PLC改造設計安裝與調試，具體分為2個任務：（1）CA6140型車床控制系統的PLC改造設計安裝與調試；（2）Z3040型搖臂鉆床控制系統的PLC改造設計安裝與調試。
項目五 工業機械手PLC控制系統的設計安裝與調試，具體分為2個任務：（1）工業機械手PLC控制過程分析；（2）工業機械手PLC控制系統的設計安裝與調試。
項目六 多線切割機電氣控制系統的設計安裝與調試，具體分為10個任務：（1）模擬量輸入、輸出模塊的使用與仿真；（2）運用PLC及模擬量擴展模塊控制伺服電機的轉速；（3）人機界面HMI觸摸屏的參數設置與界面設計；（4）運用PLC及觸摸屏實時控制電機；（5）綜合應用觸摸屏、PLC及模擬量擴展模塊控制伺服電機的正反轉及轉速；（6）旋轉編碼器的脈沖計數裝置的設計安裝與調試；（7）步進電機的正反轉及轉速控制裝置的設計安裝與調試；（8）切割機鋼線張力測量裝置的設計安裝與調試；（9）切割機斷線保護及張力控制裝置的設計安裝與調試；（10）多線切割機控制系統的設計安裝與調試。
另外，由于學生自身水平有差異，在教學中應適當地布置擴展任務給基礎好、學有余力的學生做，給他們一個發展自學能力的空間，進一步提升學生的綜合能力。
考核體系設計
本課程的成績總分為100分，平時成績占70%，期末成績占30%。平時成績為完成上述任務所得成績的平均分，期末成績是一個較綜合的任務考核所得分，每個任務的考核指標（見表1）中，每個指標都有一定的權重。教師根據考核表對每個學生的任務完成情況進行評分，其中，2、3、4項的考核是由小組所有成員共同完成的。
單元教學實施過程
單元教學主要分為以下幾步：（1）先告知本單元要達到的教學目標和重點難點，給學生發放工作任務單，然后以實際案例演示引出新任務。（2）資訊獲取，教師提出引導性問題，提示學生通過相關技術資料查閱關鍵知識并回答問題。（3）方案討論與修改，小組討論實施方案并匯報，教師給予指導，最后確定方案。（4）任務實施，主要分為元器件的安裝與布線和功能調試兩個實施步驟。（5）展示與評價，各小組代表展示該組項目作品，并對調試過程作簡要介紹，學生互評并相互交流工作體會，教師對每組的項目成果進行評價，并把考核結果記在相應的考核表中。（6）歸納總結，教師與學生共同歸納總結在任務實施過程中遇到的問題及知識點。
教學效果評價
本課程在期中和期末都召開了學生和教師座談會。通過學生和任課教師的反映可知，本課程的教學效果與傳統課程教學相比有很大的改善，運用項目教學法，可使學生在實現完整工程項目的過程中學習具體的理論知識，并培養了學生的工程意識；在工作方案設計、討論及比較分析各種方案的優缺點，從而選擇最優實施方案的過程中，可逐漸培養工科學生的獨立工作能力和團隊合作精神，提高學生的綜合職業技能。
座談會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：（1）項目內容較多導致計劃學時稍顯不夠。學生提議增加學時量或在課內適當減少任務數量，增加實訓室課外開放時間，讓有興趣的學生做更多的訓練以進一步提高應用能力。（2）實訓器材消耗量較大導致部分耗材出現供不應求問題。對此，已向相關部門反映，要求調整采購計劃以滿足課程教學對耗材的需求。（3）教學組織過程還需要進一步完善。教學組織協調不當容易出現教學過程松散、個別學生偷懶的現象，因此，合理分配小組成員顯得尤為重要。在分組方面，要以學生自愿為原則，在此基礎上，以4～6人為一組，選擇組織能力強、學習態度好、樂于助人并有一定合作創新意識的學生為小組長。教師要根據學生在課程學習期間表現出的知識掌握情況、學習能力和團隊協作等影響因素適當調整分組情況，力求使每個小組都能和諧相處，一起學習，相互探討，共同完成工程項目。在這個過程中教師可以適當啟示和引導學生解決遇到的技術問題。
本課程在項目設計中引入了真實的企業項目，與一般課程的項目教學相比更能體現工程實際，而且本課程教學項目內容豐富，知識覆蓋面較廣。在教學方法方面，在項目化教學法的基礎上融入了示范教學法、分組討論法、問題引導法等多種教學方法。通過兩年的教學改革與實踐，學生的實踐動手能力有了很大的提高，對理論知識的理解更加深刻。實踐證明，基于工作任務的項目化教學可以激發學生的學習興趣和求知欲望，培養學生綜合運用知識分析與解決問題的能力、團隊協作能力及較強的產品質量意識。今后，應繼續應用和推廣基于工作任務的項目化教學，并不斷完善教學方法及項目設計，以更好地適應企業對人才職業能力的需求。
參考文獻：
[1]高強.基于工作過程的項目教學課題研究[J].職業教育研究，2009（9）：89-90.
[2]陳旭輝，張榮勝.項目教學的項目開發——教學設計及其應用[J].中國職業技術教育，2009（3）：59-61.
[3]陳荷燕，汪木蘭.項目教學法在機床電氣與PLC課堂教學中的運用[J].中國現代教育裝備，2010（13）：12-13.
[4]曹榮敏，周惠興.設計創新實驗項目 培養工程創新能力[J].實驗室研究與探索，2011（10）：228-229.
[5]王春鳳，李旭春.電力電子技術實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2011（9）：127-129.
[6]馮遵安，蔣琴.任務驅動與項目教學法在電氣控制教學中的應用[J].中國科教創新導刊，2009（2）：195-196.
[7]熊凌，吳懷宇.電氣控制類專業主干課程教學研究與實踐[J].電氣電子教學學報，2009（9）：92-94.
[8]向麗.工作過程導向理念下高職實踐教學模式的解構與重構[J].職教論壇，2008（8）：8-10.
[9]李姍姍，劉江文.項目教學法在《電氣控制與PLC》教學中的探索與研究[J].北京電力高等專科學校學報，2010（9）：456-457.
[10]李湘民.以項目為中心改革PLC教學設計[J].職業教育研究，2009（7）：94-95.
[11]陸孟熊，秦益霖.行為引導的項目教學法在PLC應用技術課程教學中的應用[J].常州信息職業技術學院學報，2008（2）：31-33.
關鍵詞：電氣技術；PLC；教學方法；實踐改革
在我國的高校教育中，一直存在著學生多而師資少的現象，在理論教學和實踐教學中，還有實驗設備明顯不足或者更新建設慢的問題。近年來，教育部對學科建設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PLc作為控制學科中的一門重要課程，它不僅是工業控制中的控制器，也是決定系統性能好壞的關鍵。從20世紀到現在，PLC技術的發展日新月異，其更新速度快，涉及內容廣，而且更注重軟硬件配合，并與實踐相結合。為了提高學生的積極性，培養學生主動思考和動手解決問題的能力，利用移動式實驗教學和啟發式互動教學對改善當前教學環境有重要的意義，為學生將來就業和成為更高級工程技術人員打下良好的基礎。
1 電氣技術PLC教學現狀及意義分析
1.1 教學現狀分析
從目前來看，我國大部分高校在教學中依然采用了較為傳統的教學方法。其中存在的問題主要表現在以下幾個方面：第一，教學通常是進行課堂講授，內容也非常全面，從物理講到電路，再講到控制理論，有時候一堂課講下來還會覺得時間不充足，知識點還沒講完。整個課堂安排得很緊湊，學生在課堂的參與機會很少，教師同樣也缺乏調動學生積極性和主動性的理念，導致課堂效果欠佳。第二，目前教學大綱的重點都偏向線路和程序的理論邏輯設計，考查學生的方式也偏理論，輕實驗。第三，基于學校的設施設備比較落后，實際情況完全達不到教學要求，導致實驗的無法進行。因此，實踐環節通常不參與考核，跟成績不掛鉤，進而使得學生不重視。
1.2 教學改革的意義
在自動化專業與電氣工程的專業課程中，PLC和電氣控制技術是其中的必修課。另外為配合專業課程教學，還設有設計課程。通過對課程的學習和掌握，目的是讓學生具備基礎的電氣控制和PLC技術知識與技能，能夠建立電氣控制系統的概念。教育學生能在熟練分析電氣控制電路的基礎上，排除電氣電路的故障，并利用合適的PLC型號，對電路進行設計，編制PLC程序，從而掌握對普通電氣控制設備進行PLC改造。
2 理論教學的改革
電氣技術PLC的課程特點本身就具有很強的應用性，所以教師應該基于教學大綱，通過工程實例和實驗課程相結合進行課程設計，實現工程理論與工程實驗的相互輔助教學，使理論能服務于實踐，而實踐深化理論。同時，在改革理論教學時，教師要注意調動學生的積極性和主動性，從而提高課堂教學的效果。
2.1 啟發式互動教學，激發學生學習興趣
啟發式互動教學，就是為了改變教師為主體的模式，通過讓學生參與到過程中，提高其積極性。而且，學生的主動參與，可以激發他們思考，使他們發現學習的樂趣，從根本上將被動學習轉換為主動。以下兩種方法對提高學生學習興趣有積極作用。
（1）作業和考核形式改革，這一改革的目的，是要引導學生認識到該課程在整個自動化專業體系中的重要意義。例如，在開始每章課時，布置給學生相關的作業任務，而且要求不能拖延作業時間，這樣可以使他們有的放矢進行學習，教師引導其思考，能盡快將課堂內容吸收和消化。這也是鍛煉學生預習和復習的意識，且將作業的成績計入期末成績中。（2）啟發式互動教學。這種方式需要教師提前一到兩周安排好，要求學生參與到教學討論中，分小組進行集思廣益，然后小組推薦一位發言人將準備的內容講解給其他同學和教師，當然其他小組成員可以進行補充。另外，借助現代化交流工具，大家可以一起對課程的問題進行討論。教師須做總結性陳述。通過開展學生集體備課教學，能激發他們主動查閱資料的熱情，自覺將各種熱點或前沿知識帶入課堂中。這樣一來，不僅提高了學習興趣，還擴展了其知識面。
2.2 工程案例教學，提高創造能力
在電氣技術PLC教學中，電磁閥和電動機是電子控制系統設計和運作中常見的兩種執行電器。在進行實例教學時，也要根據專業的特點選擇相應的執行電器控制系統，且盡量選擇常見的工程實例進行教學。通過知識轉化成生產力這一過程的感受，學生能夠體會到生活中無處不在的控制，認識到電子控制在自動化專業中的重要性及實際價值，增強學習的目的性。例如，在教授電子正反轉控制線路這一知識點中，各大商場都有“自動門”這種設施，不過很少有學生能與課程聯系在一起。所以，教師利用這個實例可以對位置傳感器、觸點位置開關和非接觸紅外傳感器進行教學，將電機、傳感器和電氣控制與自動控制的知識串聯起來進行。同時，在講控制線路設計和實現中，可以延伸到如何選擇和設計電器元件上。比如在講解后半部分的PLC技術時，可以結合自動裝卸車講解常規繼電接觸器控制電路轉化成PLc控制時，它們常開常閉點的邏輯關系和轉化方法以及轉化后在工業現場出現切換時熔斷器損毀或跳閘，而實驗室的調試卻又正常。留給學生思考的問題，培養他們解決問題和思維創造的能力。
3 實踐教學的改革
3.1 移動實驗教學和教學環節模塊化
在進行實踐教學時，對課程進行的模塊化設計和分割，可以分割成實踐前準備、實踐過程調試和實踐后總結分析三大塊，并利用移動實驗教學。在課堂上完成實踐任務的布置，而課后可以完成實驗程序和實踐線路，為減少調試實踐，實驗程序甚至可以在宿舍完成輸入過程。
在實驗之前，學生需要自主完成實驗程序的編寫，這樣可以提高學生在每一項教學環節的參與度，培養學生的主體意識，加深對理論知識的認識和理解。通過實驗與作業結合教學，能有效改善學生自主學習的現狀。
如果受限于實驗設備數量，可以對實驗小組的人數進行縮減，延長實驗時間。通過開放實驗環境和時間，學生可以同教師相約完成此次實驗。
3.2 題目設計多樣化，鍛煉知識轉化能力
在新的教學大綱要求下，為配合完成課程設計，可以加入教學型電梯控制系統、教學型無塔供水系統和教學型鍋爐控制系統等實驗設備，學生完成設計后可以在這些模型中進行調試。當然，針對特別優秀的學生也可以讓其自主選擇課題進行設計，由開關代替了輸入點電器，由指示燈代替了輸出點，學生可以利用這些實驗設備完成設計和調試。縮小以前的課題小組成員數量，并增加設計題目，從10人1題到2至3人題，甚至1人1題，這樣在拓展學生視野的同時，也減小了學生間的相互依賴。
在實驗和設計過程中，讓學生自己發現問題，可以激發他們利用網絡、圖書館資源或者小組討論和教師輔導的形式積極尋找問題的解決方案，在尋找方案的過程中他們也掌握了相關的理論知識，然后再將其運用到實驗中，讓理論和實踐真正有效地相結合。所以通過一系列的控制任務，讓學生掌握到用理論知識解決實際問題的能力，從而激發學生的主動性和好奇心，真正達到理論服務于實踐的目的。
4 教學手段的改革
將傳統板書與多媒體技術教學相結合，利用多媒體的直觀、生動和信息量豐富等特點，將抽象的概念具象化，加深學生的理解，提高學生的學習興趣，從而提升教學質量。
4.1 傳統教學與多媒體技術結合
這兩種教學方式各有優缺點，所以這要求教師能夠將二者的優點結合，實現教學互補。自動化專業中電機拖動系統動力學，由于其方程和推導過程較多，所以較適合運用板書進行教學，對推導過程可以進行詳細的講解。但在低壓電器中，卻有大量的結構圖與工作原理，所以利用多媒體技術可以更直觀地展現其結構特征。由于電機的控制線路中按鈕、繼電器和接觸器等非常多，多媒體技術能實現動態和視頻教學，充分調動學生的積極性。
4.2 傳統教學方式與仿真軟件結合
例如，在教授S7-200PLC編程時可以利用多媒體技術實現教學，但針對PLC控制系統的設計與應用實例講學時，利用實物教學就不夠現實。因為實物不僅投資大，而且維護成本和難度較大。將計算機仿真技術應用進來，可以實現PLC和組態軟件的仿真教學。通過該平臺進行教學，可以使控制系統的理論教學實現生動性、直觀性和形象化。計算機仿真技術，不僅解決了實物控制的難題，而且保證了資源的低成本、多樣化。同時，仿真軟件還具有開發周期短，完全免于維護的優點。所以，將仿真軟件與傳統教學相結合可以增加課堂教學的多樣性，還提高了實驗教學與設計的實踐性。
1．1電氣控制類課程設計創新教學模式的思路
課程設計是綜合一門或多門課程知識的實踐性環節，是學校實踐教學環節的重要組成部也是培養學生綜合素質的重要環節。對于電氣控制類專業，比如自動化和電氣工程及其自動化等專業，常見的課程設計有計算機程序課程設計、電子技術課程設計、嵌入式系統課程設計、電氣工程綜合課程設計、可編程邏輯控制課程設計和工業控制系統綜合課程設計等，大部分課程設計都具有“硬件和軟件相結合”的特點，實踐性和實用性很強，與企業需求結合非常緊密，契合度較高。基于該類課程設計的特點，在課程設計教學中，筆者打破原有的課程設計教學思路，采用與企業深度合作，將企業需求職位的專業和技能要求融入課程設計教學過程中，對學生進行有針對性的訓練，在培養學生的創新精神和實踐能力的同時，注重培養其良好的職業素養和綜合能力。課程設計的內容結合相關企業的某個工程項目，教學過程盡可能與工程項目的運作過程接近，使學生熟悉工程項目的運作流程和不同職位的工作內容和專業技能要求。學生以團隊合作的形式，由3～5人組成一個工作小組，根據企業需求，每位成員都有相對獨立的任務分工。通過這種方式的課程設計，學生可以對企業的需求有深入的了解，對自己的能力有進一步的認識。在此基礎上結合自己的專長和愛好，學生可以盡早明確自己的工作方向，完善個人的職業規劃，最大可能成為企業需求的綜合性人才。
1．2基于企業需求的電氣控制類專業的職位
在課程設計創新教學模式中，課程設計的過程盡可能與企業中工程項目的運作過程接近。根據對企業職位設置的調研，筆者將該教學模式中團隊中各成員的職位和任務說明如下:
(1)項目管理工程師是一個團隊的核心人物，負責制定和管理項目進程，組織必要的討論和會議。對于項目管理工程師而言，如何調動團隊內每個成員的工作積極性，最大程度地發揮成員的專長是其主要任務。可見，良好的溝通能力和個人魅力最為重要。這個職位為學生畢業后的個人創業或某些管理職位提供了基本的訓練。
(2)硬件工程師和軟件工程師完成整個項目的核心技術工作，包括系統的方案設計、繪制圖紙等。在國內外倡導工程教育的背景下，工程師的工作尤其要與企業需求和行業規范相結合，指導教師對軟硬件工程師的具體工作提出嚴格的要求。
(3)外觀或結構設計師需要機械類專業的知識，不是電氣控制類專業的主要學習范疇，在教學實施過程中將機械類與電氣控制類專業的學生進行混合，組成一個更加專業的團隊，不僅有利于更好地完成任務，而且擴大了團隊成員的知識面。而且，一般情況下電氣控制類專業的學生也會學習機械制圖(或AutoCAD)，若設計要求不是很高，他們也能完成任務。
(4)銷售工程師在企業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的畢業生中，有不少同學都從事市場或銷售方面的工作。一方面企業需要有該類專業背景的畢業生，另一方面電氣控制類專業某些學生善于言談，親和力強，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，做全面的市場調研，提煉產品特色和產品賣點，制定完整的銷售計劃。
(5)秘書的主要任務是會議記錄，制作項目陳述PPT，撰寫論文等文字性工作。從方案設計開始，秘書就開始構思并撰寫論文。秘書的工作是整理和總結資料，大部分的文檔原始資料都需要其它成員提供。秘書需要經常和每一個成員溝通，盡量按照畢業設計論文的標準完成課程設計論文的撰寫。
2課程設計創新教學模式的實施
2．1對課程設計團隊的要求
團隊人數要適宜，若人數過多，任務分配不均，必然有成員的工作較輕松，易偷懶，造成不團結;若人數過少，每個人承擔任務較多，不能起到成員間交流合作，培養良好職業素養的目的。經過實踐，根據任務復雜程度，一個課程設計團隊的組成人數以3～5人為宜。團隊中每個成員根據需要可以承擔多項工作，比如項目管理工程師可以兼任其他任何職位，外觀設計工程師兼任銷售工程師，采購人員兼任秘書;而軟件和硬件工程師一般獨立設置，而且在項目軟件編程任務較多時，可以采用模塊化設計，由多個人共同承擔。團隊內每位成員按照分工都有自己明確的工作任務，具有強烈的責任感和使命感。而且，由于是團隊工作的性質，團隊之間的競爭更為激烈，在工作過程中每位成員也會強烈地感受到集體的凝聚力和榮譽感。在這種情況下，個體能力強并不意味著集體的成功，只有大家團結合作、互幫互助才能取得最終的成功。因此，在做好課程設計的同時培養了成員的工作主動性、積極性和團隊協作意識。
2．2選題要求
多數應用型大學的電氣控制類課程設計都是諸如電子鐘、交通燈的控制之類的小題目，設計題目單一，與專業技術的當前應用脫節［4］，而且容易查找到現成的資料，不利于培養學生的實踐能力和創新精神。由于以團隊形式工作，人數增加，可以適當地增加課程設計題目的難度。課程設計選題可以結合教師科研項目，與企業進行深度合作并能為其解決實際問題的綜合性選題最好。比如在單片機系統課程設計中，與某企業合作，設計題目為“多功能電壓力鍋”;在工業控制系統綜合課程設計中，與某自動化公司合作，設計題目為“恒壓供水系統的PLC控制與遠程監控”［5］。在課程設計過程中不滿足于只考慮軟硬件是否能實現任務要求的基本功能，還可以在圖紙的完整性和規范性、系統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
在課程設計實施過程中，教師引導團隊的工作過程盡可能與實際項目的運作過程接近［6］，在任務量、時間節點等方面制定詳細的計劃，使成員在具有一定壓力下，既緊張又有條理地完成任務。課程設計基本工作流程如圖1所示。小組會議是一個較為正式的環節，由項目管理工程師主持，秘書做會議記錄，指導教師或企業工程師以及組內成員參加，目的是引導學生明晰工作目標和工作內容，合理安排時間，順利完成任務。在第一次會議上，項目管理工程師陳述系統總體設計方案，各成員分別總結前期研究內容和明確后期的工作步驟和內容，并制定詳細的工作計劃。在團隊成員分工后，項目管理工程師也可以根據需要多次組織會議，秘書做好會議記錄，為最終的論文提供素材。指導教師在以學生主導的會議中，有目的、有意識地引導，培養學生在設計過程中有計劃地學習、研究問題，綜合運用自己的理論、專業和實踐知識進行解決問題，從而提高實踐創新能力［7］。指導教師通過提問掌握每個學生的工作進展情況，并對存在的問題做出正確的啟發，鼓勵學生進行互動討論。各成員總結自己的階段性成果，提出工作中遇到的困難，成員之間充分溝通。項目陳述和答辯環節是課程設計創新模式中重要的一個環節，培養學生總結能力、表達能力和PPT的制作和展示能力，使其學生在公眾下能夠不怯場，敢于表現自己。
2．4考核與評分
在課程設計創新教學思路和創新模式的引導下，考核也要更新觀念，要與人才培養目標相一致。借鑒荷蘭高校對學生實踐能力的考核方法，不僅注重基于任務分工表現出的實踐應用能力，而且還要兼顧學生在課程設計過程中展現的思路創新、表達溝通和團隊協作能力［8］。由于課程設計的教學時間一般為一至兩周，所以考核與評分不能過于繁瑣，筆者在兩輪課程設計實踐基礎上總結了一套與培養目標一致、相對公平和便于實施的考核評分方案，如表1所示。個人的最終成績是由小組成績和個人成績兩部分組成［9］，各占50%，其中小組成績由指導教師根據不同分項及其權重給出，個人成績由指導教師和組內成員共同給出。組內成員互評均分權重為0．2，這個獨創的考核細節大大激發了學生的工作熱情并營造了工作團隊內互幫互助的和諧氛圍，培養了學生的團隊合作精神。
3課程設計創新教學模式的支撐體系
(1)加強師資隊伍的培養。對于應用型大學而言，高水平的師資隊伍是應用型創新人才培養的關鍵。要培養出企業需要的應用型人才，必須建立一支綜合素質強的“雙師型”教師隊伍。而大多數教師從學校畢業又進入學校授課，本身沒有在企業工作過，教師的工程素質和實踐經驗不足，具有豐厚工程背景又有學術水平的“雙師”型教師尤其缺乏［10-12］。一方面，可以建立教師有計劃分批次輪流到企業鍛煉的常規制度;另一方面，吸引企業的優秀工程師兼職或全職到教師崗位，充分發揮其多年來的企業工作經驗。
(2)重視校企合作。校企合作是解決實踐教育缺失的根本途徑［13-14］。一方面大力吸引企業參與到高校實踐教學過程中來，在教學計劃和教學內容上廣泛征詢和適當采納相關業內專家的意見;另一方面，增加學生在企業進行專業技能訓練和專業拓展課程的學習機會，理論聯系實際，開拓視野，拓寬思路，促進學生的創新意識與創新靈感，為課程設計創新教學模式提供強有力的實踐平臺支撐。與相關企業建立長期合作關系，良性循環，最大可能實現更多學生畢業和就業上崗的零過渡，校企共同培養“適銷對路”的應用型人才。
(3)開設公共選修課。公共選修課是高校面向全體學生開設的綜合素質培養課程，對學生知識結構完善，知識面擴大，興趣和個性發展和綜合素質提高有重要意義。對于工科專業來說，根據企業對人才的需求，高校開設如市場營銷、會計、社交技巧等人文類和經濟類選修課，不僅有利于培養學生的綜合能力，而且學生也可以結合自身職業生涯規劃科學地進行選課，為將來的職業儲備和積累知識［15］。
4結語
關鍵詞 工業自動化系統集成；課程體系；教學模式
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)18-0042-03
1 引言
中國經濟規模的迅速增長，促使生產裝備迅速向大型化、復雜化方向發展。生產裝備大型化后對自動化系統的要求更高、更全面、更復雜，設備之間也需要具有更好的協調性。這就需要自動化供應商或專業技術人員能夠解決生產設備大型化和連續化后面臨的所有自動化技術問題，并提供“現場儀表、控制系統和管理系統”3個層面的整體自動化解決方案，即工業自動化系統集成。自動化系統集成要求從業人員必須兼具對行業知識和自動化知識的雙重理解。一方面要求技術人員具有寬泛的、深厚的自動化專業理論功底，另一方面還必須對用戶的工藝、控制難點、不同類型儀表的功能和性能都十分了解，能通過自動化整體解決方案的形式服務于最終用戶[1]。
市場競爭加快了企業升級換代的步伐，設備制造商需要通過系統集成形成為用戶所需的整體功能，提高設備的裝備水平。工業企業的技術改造、工廠自動化、企業信息化等也急切需要自動化系統集成的人才。而中原工學院缺乏相關的專業和完整的課程體系，已有課程的教學模式也存在不足：1）側重理論教學，與工程實際結合不夠緊密，且理論教學與實踐環節脫節，“講”與“做”不連貫；2）各課程實驗獨立設置，驗證性實踐多，各學科之間進行交叉和融合的設計性、綜合性實驗少，學生的綜合應用能力、工作主動性和創造性沒能得到挖掘；3）綜合性實踐環節多停留在“圖紙設計和程序設計”層面，現場工藝分析及處理、故障診斷與排除等工程實踐環節較少。因此，學生走上工作崗位后，往往需要經過幾年的鍛煉才能進入角色。
本著以市場需求為導向，有利于學生就業和可持續發展的宗旨，在經過廣泛的畢業生跟蹤調查、市場調研的基礎上，充分聽取行業專家的意見，2007年中原工學院電子信息學院調整了專業培養計劃，在電氣類專業中開設工業自動化系統集成專業方向。如何構建科學的課程體系，探索與之相適應的教學模式，搭建多層次的實踐平臺，并組織落實培養計劃，就成為“工業自動化系統集成”課程組的當務之急。
2 課程體系的構建
工業自動化系統集成專業方向培養方案的制定，需要綜合考慮以下幾個方面的因素。
1）學校人才培養目標的定位。中原工學院的定位為培養面向現場一線的電氣工程與自動控制的系統工程師，屬于高級應用型人才，學生畢業后主要從事工業現場的電氣系統與自動控制系統的配置與集成、控制系統的軟硬件設計、安裝與調試。經過幾年的工作歷練，他們可以成為企業、電氣自動化公司或科研院所的技術骨干[2]。因此，課程體系的設計應以先進自動化控制技術應用為主，并與典型工程的系統集成緊密關聯，強化工程應用訓練，增強學生的工程意識與技術綜合應用能力。
2）行業特點及對知識結構和能力的要求。中原工學院該專業方向的定位是從事以PLC及其網絡系統為主體的工業自動化控制系統的配置與集成、軟硬件設計、安裝與調試。因此，課程體系的設置必須考慮學生要適應這一學科領域內的工作，并能可持續發展，應該具有怎樣的知識、能力與素質結構。除了具備自動化專業的基礎知識之外，還必須掌握電氣控制技術、可編程控制器技術、變頻器及其應用、工業網絡通信技術、組態監控技術、觸摸屏應用以及計算機輔助設計等。課程組需要對這些技術的內容進行整合，來設置該專業方向的課程和教學體系。
3）學生全面發展的需要。從學生全面發展的需要出發，以培養具有學習能力、實踐能力、創新精神和合作精神的大學生為目標來設計課程體系。學生將來要面向企業、面向工程，就必須具有較強的工程能力、解決實際技術難題的能力、自學能力和與人合作的能力。因此，理論教學及實踐體系構建時，除了保證知識的系統性、前瞻性外，更要加強課程的實踐性和綜合交叉性。有必要循序漸進，設置不同層次的實踐環節，融入多種類型的工程課題，并要求學生以小組為單位，自主完成資料查詢、系統集成、設計、安裝調試任務。盡可能多地讓學生接觸和體驗工程設計、施工的全過程，讓學生在“學”和“做”的反復訓練中積累經驗，強化工程意識。提倡團隊合作，鼓勵學生獨立思考和大膽創新，使學生在學習和實踐的過程中獲得成就感，潛移默化地養成與人交流合作、互利共贏、追求卓越的習慣。
4）學校現有師資和設備條件。工業自動化系統集成是近年來新興的行業，中原工學院師資有一定的實力和豐富的工程經驗。學校現有一定品牌和數量的PLC、變頻器等基礎設備，能滿足基礎實驗條件，但做綜合性較強的課題，設備仍有欠缺，因此需要對現有設備進行整合、改造、豐富。實踐環節設計時，既要能最大限度地利用現有設備，又要開發出更多覆蓋知識面廣、與實際工程接近、不同層次的設計性、綜合性實驗和實訓課題，使學生得到更加全面的訓練。
綜上所述，確定工業自動化系統集成專業方向的課程體系，由理論教學和實驗教學體系組成，開設的課程有：①電氣控制與PLC，作為基礎平臺課程，主要包括電氣控制技術及可編程控制器的基礎理論，以西門子小型機S7-200PLC及其網絡系統為目標，學習其基本應用；②3門專業主干課程，自動化系統集成、變頻器及其應用和新型自動化軟件，它們包含了工業自動化系統集成過程中必備的、聯系最緊密的核心技術。其中自動化系統集成課程包含了大、中型PLC及其應用、工業網絡通信技術、自動化系統集成等內容；變頻器及其應用主要包括變頻器的基本構成及原理，調速系統設計、選型，變頻器內部參數設置等。新型自動化軟件課程主要包括組態軟件的應用、觸摸屏的應用以及AutoCAD繪圖等內容。
實踐體系分為3個層次：第一層是基本技能訓練，主要是與課程同步的基礎實驗，以及與其他課程相關的綜合性實驗；第二層是專業方向綜合訓練，設置了為期3周的專業方向課程設計；第三層是畢業設計，進行典型工程設計，運用大學4年所學知識，對自動化系統集成，控制系統安裝、調試及報告撰寫進行綜合訓練。
3 教學模式的凝練
該專業方向課程的實踐性和綜合性都很強，為了達到預期的教學效果，將課堂推向實驗室，使學生面向控制設備和對象，將理論教學與實踐環節無縫連接。
理論教學上，采用多媒體手段生動、形象地講解基礎知識，每個階段都有設計實例，詳細講解系統集成的思路、方法、步驟以及工程設計中應注意的事項、安裝調試方法。多媒體課件中廣泛納入各種電氣控制元器件、PLC及變頻器等設備的圖片，不同層次控制系統的結構及原理圖，還可以演示設計的結果，課堂信息量大，感性且直觀。
隨后跟進實踐環節，布置工程應用設計小課題，學生以小組為單位自主設計、安裝和調試，通過反復運行監控、發現問題、修改完善，最終得到滿足要求的結果。教師下達任務，講清控制要求，指導學生分析疑難問題，尋找解決問題的方法，驗收設計結果，對普遍存在的問題進行點評，表彰具有創新性的小組和學生。對于程度好、動作快的學生，鼓勵他們協助教師共同幫助有困難的學生分析問題、查找原因。這樣使學生真正掌握分析問題的切入點、解決問題的方法，在完成任務的過程中獲得成就感，激發探索和創新的欲望；在相互交流和探討的過程中解決難題，增強團隊意識；在同學的相互幫助下共同進步，加深同學的情誼。
課下再布置一些選擇性課題，讓有興趣的學生自主完成，通過開放實驗室或用仿真軟件進行調試，使學生可以獲得遠遠超過課內實驗學時的工程訓練時間，在學習效率和質量上能夠得到進一步的提高。在各課程的后期，都設置有與其他幾門課程相關聯的綜合性實驗，如打包機生產線控制系統設計就融入了電氣控制技術、PLC技術、組態監控技術和檢測技術等，提高學生的綜合運用能力。
在專業方向課程設計環節，將電氣控制技術、PLC及其網絡應用、變頻器應用、組態軟件、觸摸屏應用、檢測技術、自控原理、過程控制等課程的內容融入設計課題，要求學生在完成控制系統搭建、軟硬件設計的同時，在開放的實驗設備上完成控制系統的安裝、配線和調試，并邀請有經驗的教師講解和演示正規電氣設備安裝、配線的過程。通過完整的工程設計、工藝施工過程，一方面訓練學生知識的綜合運用能力，另一方面了解電氣施工現場各階段的工藝處理方法、調試中故障的診斷方法和排除故障的方法[3]。
畢業設計階段，建議系統集成專業方向的學生選報本方向課題，運用大學4年所學知識進行典型工程設計。用PLC及其網絡對控制系統進行集成，完成控制系統搭建、組態、軟硬件設計、電器元件選型、控制柜設計/安裝和調試、畢業設計報告撰寫等系統訓練。讓學生了解該行業的技術進步與發展動向，培養學生綜合運用多學科技能和先進手段解決復雜實際工程問題的能力，培養學生科學、嚴謹、求實的工作作風。
通過近2年系統的學習，多層次的工程實踐訓練，該專業方向的學生應當具備以PLC及其網絡為主體的小型自動化系統集成的能力、處理實際工程中常見問題的能力，并具有運用專業理論和技能進行自主創新的精神。
4 結語
目前，工業自動化系統集成專業方向課程體系已經連續運作了幾年，學生通過系統學習和強化訓練，理論基礎更加扎實，知識的綜合運用能力大幅提升，學習更加積極主動，工程意識和工程應用能力顯著提高。許多學生畢業后從事與系統集成相關的工作，并很快成為企業的技術骨干，反映良好。學生選報工業自動化集成專業方向十分踴躍，中原工學院將不斷總結和完善教學體系，豐富實驗條件，培養年輕教師，使教學步入良性循環的軌道。
參考文獻
[1]張進,張洪.自動化系統集成已成自動化行業新發展趨勢[EB/OL].[2010-06-01]..
關鍵詞： 微課程 PLC 教學應用
PLC編程及應用技術是機電類專業的一門專業核心課程，是一門綜合性實踐性比較強的課程，此課程重在提高學生的動手能力、PLC編程水平及綜合應用能力。因課程的重點和難點很多，在信息化水平高速發展的今天，采用微課程教學法進行PLC教學改革，能夠達到事半功倍的效果。
一、概念
1.微課程概述
微課程是云計算、移動互聯環境下，有關單位課時教學活動的目標、任務、方法、資源、作業、互動、評價與反思等要素優化組合為一體的教學系統。
微課主要分為課程精講類、實驗探究類、示范操作類、虛擬面批類和游戲學習類，一般在10分鐘以內。
2.PLC概述
可編程控制器（Programmable Controller）是一套功能強大的電子設備，是為工業控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超出邏輯控制的范圍。
二、案例
1.四組搶答器的PLC教學目標
（1）知識與技能
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、標號指令進行PLC程序改造；
能夠根據控制要求的，進行設備改造分析；
⑤培養學生動手操作能力、搜集處理信息能力及同伴協作的能力。
（2）過程與方法
通過課前預習學習任務單、觀察微課視頻，課堂實踐研討，學生課前自主探究，課堂合作探究實現教學目標，讓學生養成規范操作、接線的習慣，以及規范填寫實驗報告和分析報告的習慣。
（3）情感態度與價值觀
培養學生自主學習能力，合作與競爭意識，規范操作意識，過硬的專業技能，以及良好的職業素養和團隊協作能力、創新精神。
2.微課程資源準備
（1）學習任務單
為了更好地引導學生在課前了解教學目標、教學過程、操作步驟和教學評價標準，特此制定學習任務單（見圖1）。通過任務單可以引導學生自主學習，化被動為主動，為課堂教學的開展打下伏筆。
（2）微課
學生需要觀測接線步驟，需要實踐接線，接電源、I輸入、Q輸出三個部分，并且要了解實驗效果，所以需要制作四個視頻。在視頻制作過程中要考慮學生的認知能力，所以可以進一步進行分層，對視頻加上字幕，學生可以根據自主選擇沒有字幕的視頻還是有字幕的視頻（見圖2）進行學習，滿足不同層次學生的需求。
程序設計是教學重點和難點，要突破重點攻克難點，進行一定的練習，才能頓悟，學習別人的編程思路，進行流程圖繪制能夠提高自身編程水平。因此，教師可以制作相關練習，通過屏幕錄制軟件將自身的編程思路錄制下來，制作成微課，讓學生提前學習。
（3）平臺
為了讓學生在課前能通過互聯網進行自主學習，我制作了西門子PLC精品課程網站如下圖3所示。教師將學習任務單、微課等教學資源上傳到精品課程網站。學生在課前、課中和課后都可以上網進行學習評價。
三、教學實施
1.課前
學生要課前完成對項目的預習，必須登錄留言并完成課前練習題，完成紙質檔項目報告中的相關練習，對教師準備的微課程資源進行評價，以獲得課前預習成績。教學平臺中的微課、FLASH等資源吸引學生參與觀察、操作、思考、任務、評價等學習環節。
2.課中
課堂教學在一體化教室，教師將40名學生進行分組，共分4個大組，設立4名大組長，大組下面分小組，2人1小組，每一小組有1臺電腦和1臺西門子PLC設備，安裝無線網絡。
因為學生都進行了預習，所以整堂課的主角完全是學生，教師起到引導和答疑作用。學生通過合作探究可以繼續上網閱讀微課程資源、進行實踐接線操作和編程。教師通過網絡教師機觀測學生學習的情況。在討論學習時，老師會適時地進行講解，學生通過微課程資源在做中學、學中做。教師巡回指導，引導、幫助每個小組、檢查各個小組完成情況，關注每個學生的學習情況，對每一組進行簡要點評并鼓勵加油。學生在課堂教學中可以用手機對自己接線的過程進行視頻拍攝。
在實踐類課程教學過程中，設備也許有限。這時候就需要老師通過信息化的手段實現教學目標，開放微課程資源，為學生提供更好的服務。
3.課后
課后反思和總結不僅是老師的事，更是學生的事，因此學生可將課后對本次課的意見和對老師的評價上網留言，老師根據學生留言結合課堂效果上網發表意見。學生可以將自己拍攝的微課上網，供其他小組欣賞，也可自己留存隨時隨地都可以復習鞏固。
四、結語
PLC編程及應用技術課程是一門綜合性、實踐性很強的課程，理解難、講解難、操作更難。所以我們要“以生為本”，在教學時以工程項目為載體，采用微課程教學法，使知識點形象化簡單化，充分調動學生的主動性和積極性，讓學生之間多討論多交流，打破慣性思維，圍繞微課程，實現課程再造，從案例可以看到互聯網、微課程、多媒體等信息化教學手段已經應用起來。微課程教學法必將徹底改變以往課堂的教學模式，實現課堂翻轉。希望老師利用好微課程教學法，不斷改進課堂教學，提高課堂教學質量，促進國民信息化素質的提高，這樣學生才會學得更快樂，教師才會教得更輕松。
參考文獻：
[1]黎加厚.微課的含義與發展[J].中小學信息技術教育，2013（04）.
項目教學的實質就是一個具體的工作任務，這與企業的工作任務是非常相似的，學生為完成具體項目進行的實踐活動，其實質就是在高度仿真的職業環境下為完成某個具體工作任務所進行的職業活動。在這期間，學生不僅提高了知識和技能，還培養了團隊合作的精神，養成了良好的職業習慣，從而全面提高了職業核心能力，與企業的就業要求更加接近。此外貼近企業生產實踐，也是觸發學生興趣、提高教學質量的有效途徑。因為學生每次完成項目任務，都得到了一個具體的、具有一定實用價值的產品，就會覺得自己的努力有了成果，從而提高了學習的主動性。
在教學實施的過程中，體現思維過程和行動過程的完整性，以班組式組織相結合的教學組織模式，通過學生自己完整實施，按照工作過程的“五步法”――“計劃決策實施檢查評估”來進行教學組織，真正實現做中學、學中做。
一、制訂計劃、選擇方案
利用多媒體現代化教育技術手段，通過Flas課件，使學生了解電鍍控制形式與過程，進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計劃。把電鍍動畫圖簡化，轉化成圖樣，使學生對電鍍控制由感性認識轉化為理性認識。電鍍結構如圖1所示。
圖1中，電鍍控制方式是用機械手將工件搬運到電鍍槽進行電鍍及運到回收液槽、清水槽的。機械手的上升、下降和左移、右移是由雙線圈兩位電磁閥推動汽缸來實現的，當某一線圈通電，機構便單方向移動，直到線圈斷電才停止在當前位置。夾緊和放松是由單線圈兩位電磁閥驅動汽缸來實現的，線圈通電則夾緊，失電則為放松。設備上裝有上、下限位和左右限位開關，對機構進行行程控制。
機械手的動作要求如下：對機械手的控制主要是位置識別、運動方向控制和物料是否存在的判別。它的任務是將傳送帶工件搬運到電鍍槽、回收液槽、清水槽再回原位。機械手的左工位、右1工位、右2工位、右3工位、夾緊、松開、上升、下降都通過雙線圈四位電磁閥汽缸完成，機械手的放開用單螺線管的電磁閥完成。設備上裝有上、下、左、右1、右2、右3、夾緊、松開8個傳感器，控制對應工步。傳送帶上設有一個光電開關，監視工件是否到位。
二、制作
準備電鍍所需要的設備部件，進行機械設備安裝檢查。控制系統的設計如圖2、圖3所示。
1.確定輸入／輸出設備及I／O點數
（1）設備的輸入信號。操作方式轉換開關：手動、單周期、連續；手動時運動選擇開關：上／下、左／右1、右2、右3、夾／松；位置檢測元件：機械手上、下、左、右1、右2、右3的限位開關；無工件檢測元件：右工作臺無工件用光電開關檢測。
（2）設備的輸出信號。汽缸運動電磁閥：上升、下降、右1移、右2移、右3移、左移、夾緊；指示燈：機械手處于原點指示。據上述分析可知，PLC共需18點輸入、6點輸出。
2.選擇PLC
該機械手的控制為純開關量控制，所需I/O點數不多，因此選擇一般的小型低檔機即可。
3.完成接線和程序調試，寫出總結報告
實訓過程主要包括以下幾項內容：電鍍是通過機械手搬運物體，根據控制要求，對本項目進行設計、安裝和調試；準備器件，確定硬件電路圖；設計I/O口，畫出狀態轉移圖；寫出指令表；用編程軟件輸入指令；調試運行。
三、自我檢查、交流
每組學生自己檢查實施方案，檢查機械安裝和PLC軟件控制系統是否存在問題。同時與其他組討論交流，吸取其他組設計方案的優點，并通過教師的指導，使系統設計方案最優化。
四、評估
建立突出能力本位、強調工作過程、以產品質量監控為核心、融入職業綜合素質考察的評價體系。改革過去注重理論知識考核和單一期末試卷筆試的做法，突出能力本位，強調對工作過程的考核，由校內專職教師承擔，專、兼職教師共同對學生進行考核評價。依據課程能力目標，將課程考核設計為集專業能力考核、知識目標考核、方法能力評價、社會能力評價于一體的考核體系，并制定出能力考核配分評分標準。在能力考核標準中，含有制定工作計劃、工具使用、展示交流、整理技術文件、團隊協作等評分項目，以培養學生的方法能力和社會能力。課程考核方法為按照崗位職業能力的形成過程，設計課程評價體系，分為教師考核與學生考核兩部分，學生自評占30%，教師評價占70%。
關鍵詞：開放式思維教學法;經驗設計方法;順序設計方法;教學效果
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：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驗，是我一直在摸索和探討的問題，通過這幾年來對PLC理論和實驗教學的經驗，發現在實驗課程時如果能夠利用有限的實驗設備資源，通過選用合理的實驗類型，讓學生在做實驗時發揮他們的獨立思維、創新設計能力[1]，可以激發學生的學習興趣，提高學習PLC的效果。
以往實驗課，在進行PLC理論知識的講授后，為了節省時間，完成實驗數據測量，往往把事先準備好的實驗程序也告訴了學生，甚至直接把現成的指令或梯形圖已儲存在電腦中[2]。學生只要進行簡單的PLC的接線，直接把現成的指令語句導入編程器中就可以調試了。這樣的實驗結果往往是成功的，但這種實驗方法不利于學生能真真切切地掌握PLC的編程調試操作，以及解決PLC調試過程中出現的問題。
一、開放式思維教學法
在此，我嘗試了進行PLC實驗教學的改革。采用開放性思維進行實驗教學，即在實驗課程中用學校現有的實驗設備，想方設法利用所學知識設計滿足實驗控制要求的不同的梯形圖程序，學習PLC的應用方法[3]。然后再進一步要求學生利用已經熟悉PLC的I/O端口的接線，的電源電壓要求，將PLC的梯形圖設計程序導入以及進行操作調試，逐步加深了解可編程控制的實際應用。
PLC有多種程序設計語言，其中最常用的是梯形圖和指令語句表[4]。我系PLC實驗室中采用的是大家比較容易接受同時又容易學會的梯形圖語言。它是以計算機軟件技術為基礎，形成人們習慣使用的繼電器模型，形成一套自己獨特的以繼電器梯形圖為基礎的編程語言。可編程控制器內部各種等效繼電器的觸點和線圈的圖形符號、動作原理和常規繼電器控制中的動作原理完全一致。所以學生只要簡單了解可編程控制器的工作原理和它的編程技術之后，就可進行一定的應用設計，繼而將PLC用于現實的電氣控制系統中[5]。這就要求教師從實際應用的角度出發，去精選各種典型的PLC控制的案例，將案例教學法與開放式思維教學法很好的結合起來，才能達到最佳實驗教學效果[6]。
二、PLC實驗案例教學實例――兩處卸料小車控制系統
本次案例是發生在一次普通的PLC實驗課程中，實驗的項目是進行兩處卸料小車的梯形圖設計，并在實驗臺上用輸出指示燈的點亮和熄滅模擬右行接觸器、左行接觸器、裝料電磁閥、卸料電磁閥的啟動和停止，該項目的控制要求是當小車碰到最左邊的行程開關ST1開始裝料，15秒后裝料完成后右行，碰到中間的行程開關ST2開始卸料，10秒后卸料完成后左行，當小車碰到最左邊的行程開關ST1開始裝料，15秒后裝料完成后右行，直到小車碰到最右邊的行程開關ST3時才卸料，10秒后卸料完成后左行。如此反復。
按照通常的設計方法，學生應該首先進行I/O分配[7]，根據上述控制要求中提及的輸入輸出觸點可以這樣分配。輸入包括：右行啟動按鈕SB1為00000，左行啟動按鈕SB2為00001，停止按鈕SB3為00002，最右邊的行程開關ST3為00003，最左邊的行程開關ST1為00004，中間的行程開關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出系統控制的梯形圖了。而這個項目的難點在于小車右行，如何處理奇數次碰到ST2停下來卸料，而偶數次碰到ST2卻不停下來的問題，這都出現在右行過程中，因此在撰寫小車右行的梯形圖程序時應該用一個中間繼電器20000來輔助判斷小車右行的情況，奇數次碰到停下來右行可以用ST2的常閉觸點作為小車右行的停止條件，而當觸碰到ST2時同時將20000線圈啟動，這樣等到偶數次右行時，可以通過20000線圈為ON從而使得小車得以繼續右行，根據這種分析思路可以得到采用經驗設計方法設計的梯形圖程序如圖1所示。
而在該實驗中有一個學生做出的設計卻讓我感到該學生遇到問題時能夠脫離常規教師的引導，利用自己已學的內容去解決實際問題的綜合實踐能力很強，他考慮用到理論課上學過的順序控制設計方法來設計這個項目，他覺得小車這整個過程滿足順序控制的特點――規律性強、時序清晰，可以用如圖2來描述其整個控制過程。
如果這樣就不需要考慮小車右行時兩次碰到中間的行程開關ST2該如何處理了，并且可以通過I/O分配后畫出功能表圖，然后根據功能表圖轉換成梯形圖，這樣設計起來同樣可以滿足控制要求，而且更容易讓人理解該梯形圖設計。
該學生進行的I/O分配如下：輸入包括：最左邊的行程開關ST1為00001，中間的行程開關ST2為00002，最右邊的行程開關ST3為00003，啟動按鈕為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。
根據剛剛的控制過程可以將分為從20000步到20008步，20000步是初始等待步，它的啟動條件是PLC通電后或碰到最左邊的行程開關，等啟動按鈕00004按下而停止按鈕00005沒有按下時，進入到20001步，即裝料，等到裝料定時時間到時進入20002步，即右行，等碰到中間的行程開關00002時進入20003步，即卸料，等到卸料定時時間到時進入20004步，即左行，等到碰到最左邊的行程開關00001時進入20005步，即裝料，等到裝料定時時間到后進入20006步，即右行，等到碰到最右邊的行程開關00003時進入20007步，即卸料，等到卸料定時時間到后進入20008步，即左行，等碰到最左邊的行程開關00001時回到20000步初始等待，如此反復。
將上述I/O分配結合控制流程圖，可以得到功能表圖。根據功能表圖轉換成梯形圖的原則[8]，可以將上述功能表圖轉換成如圖3所示的梯形圖。
將該學生設計的梯形圖程序放到西門子step7 micro win v 4.0 sp3中去，經過編譯后，下載到PLC主機中，發現程序運行結果與前面常規設計的梯形圖程序的運行結果相同。
三、總結
通過以上實驗案例，可以發現，PLC課程設計的程序幾乎沒有固定的答案，不存在標準答案。在教學過程中，教師要鼓勵學生自由探索、大膽質疑[9]，及時提出自己的看法和見解，只要學生分析的有道理，就應該嘗試去做，并對這種想法予以肯定。
總之，采用開放式思維進行實驗教學在PLC實驗教學過程中起到很重要的作用，已起到較好的教學效果。它不僅使學生更好地掌握PLC的理論知識，同時也激發學生的學習興趣，使得更多的學生能開動腦筋積極地參與，強化了動手能力，培養了學生分析問題、解決問題的綜合能力，使整體教學質量及教學效果明顯提高[10]。同時，在教學過程中我們要科學地綜合多種教學方法，這樣的教學才能以有效的方式向學生傳遞教學內容，才能調動學生的實驗學習的積極性。
參考文獻：
[1]郭丙君.PLC實驗教學探討[J].科技信息，2011，（7）：482.
[2]梅文.PLC實驗教學法的應用[J].西部科教論壇，2010，（3）.
[3]屈剛.案例教學法在PLC教學中的運用于探索[J].職業，2012，
（30）：150-151.
[4]劉曼，萬嵩.“教―學―做”一體化教學法在《PLC應用技術》課程中的應用[J].成人教育，2011，（10）：95-96.
[5]李海波，徐瑾瑜.PLC應用技術項目化教程[M].北京：機械工業出版社，2012.
[6]黃崇莉.案例教學法在《機床電氣控制與PLC》課程的應用[J].黑龍江科技信息，2011，（22）：196.
[7]馬慧.PLC實驗教學方法初探[J].教師論壇，2002，（1）：35-36.
[8]周忠，彭小平.電氣控制與PLC應用技術（理實一體化項目教程）[M].北京：機械工業出版社，2013.
關鍵詞：課程設計；畢業設計；管理模式；創新；實踐
中圖分類號：G642.477 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0134-02
一、引言
針對教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量提出若干意見，把重點放在提高質量上的要求，強化對課堂、實驗、社會實踐、畢業設計等教學各環節的管理，保證正常教學秩序和教學質量。本專業結合學校及學科的自身特色，討論如何改變當前應屆畢業生課程設計和畢業設計的現狀，確保本科生課程設計、畢業設計等教學計劃的平穩運行。積極探索課程設計、畢業設計管理新模式，探索形成“自主選題、教師輔助、理論為基、實踐為主”的新型綜合管理模式。強調本科生運用所學知識，在新型管理機制的引導下，通過課程設計和畢業設計兩個階段，由淺入深、循序漸進，完成兩個階段的過渡，并為其提供實驗室及實驗設備，為本科生的設計活動提供良好的開放共享平臺，營造出更好的實踐氛圍，進一步提高本科生創新型人才的培養。
二、健全課程設計管理機制
課程設計階段排在畢業設計之前，也是為最終的畢業設計提供基礎的一個環節，是本科生由傳統學習向畢業設計的一個過渡時期。傳統的課程設計停留在本科生通過實驗箱上固有的電路完成基礎實驗的階段，其本質只是完成基本的單片機或PLC實驗，對學生的自主創新、自主學習并沒有太大的幫助，不利于學生的綜合技能培養，與實驗課的考核沒有什么本質的區別。經過積極探討與摸索，針對傳統課程設計的弊端，制定了全新的課程設計管理新模式。
1.自主選題。教師會初步擬定一些課程設計的題目，每個題目只有最終實現的功能要求，而且所設立的題目會盡量與實際生活相結合，例如交通燈的自動控制、自動工件檢驗技術等，但是相對功能比較簡單，沒有太多復雜的功能，其設定題目的目的在于學生自主設計、自主選擇實現方式、自己動手搭建簡單的控制平臺，實現最終功能。課程設計的題目并沒有十分具體，也為學生的設計提供了更大的空間，在題目實現基本功能的基礎上，可以自主創新，使其功能更加豐富。當然，課程設計的目的在于鍛煉學生的基本設計能力，因此也不會有太嚴苛的要求，以使學生完成到畢業設計的良好過渡。
2.設計制作。學生完成選題以后，在課程設計的三周時間內，明確實驗目的、實驗要求，形成自己題目的可行性方案，利用實驗室的資源，自己搭建實驗平臺。在此過程中，學生不僅熟悉了相關控制器的控制方法，了解簡單電路的基本設計，同時也對選題內容的當前發展狀況有了更深的認識和了解。完成設計制作后，學生要根據設計寫出相關的課程設計報告，報告包括實驗目的、實驗選型、設計思路、實驗程序、實驗總結等[1]。
3.考核機制。考核過程借鑒論文答辯的模式，學生可借助PPT講解自己課程設計的相關內容，并結合現場演示，展示三周以來課程設計的成果。教師針對學生的課程設計內容提出2～3個相關問題，在考察學生設計能力的同時，注重基礎知識的考查，真正讓學生明白設計過程中的每一步。通過建立新課程設計管理模式，為畢業設計的進行提供了一個過渡階段，整個過程，以學生自主設計學習為主，同時又加強了課程設計監督檢查模式，對指導教師指導學生的次數和認真程度進行統計和記錄，在時間上為學生提供保證。最后的考核階段也要嚴格執行，針對學生的答辯情況進行評分，以保證課程設計的質量。
三、健全畢業設計管理機制
1.論文選題緊貼實際。畢業論文不同于課程設計，它不僅關系到畢業論文的質量，還關系到人才培養規格和學生實踐創新能力的培養，不能簡單停留在設計實現簡單功能，畢業論文的選題應結合實際課題，形成較完整的控制系統，例如：基于單片機的軋機控制系統、基于單片機的眼鏡架生產控制系統等，針對選題，學院采取堅持每人一題，題目不重復的方式。題目的內容很好地體現了專業的特點，并且與工程實際緊密相關，有助于調動學生的積極性，同時也鍛煉了學生解決實際問題的能力。選題方式多樣化。學生既可以從所列畢業設計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設計題目的可行性。提前公布選題內容。在真正進入畢業設計階段前，讓學生有充分的時間選擇自己感興趣的選題，充分發揮學生的主動性，促使學生更早的搜集相關的資料，為之后的畢業設計打好基礎。
2.畢業設計過程管理。畢業設計主要分為四個階段：前期報告、中期報告、論文初稿、論文終稿，學院制定了嚴格的監督檢查機制。前期報告：學生需要以開題報告的形式，提交畢業設計前期研究的內容。中期報告：包括已經完成的研究內容以及下一步工作計劃和研究內容等。論文初稿：基本完成了畢業設計要實現的功能，形成了完整的控制系統。論文終稿：學生提交畢業論文終稿，并準備進行最終的畢業論文答辯。本科生在畢業設計過程中，以學生的自主研究為主，教師的輔導為依托，同時會為本科生配備研究生進行簡單的輔導，有利于畢業設計整個進展的推進。最終的畢業設計答辯階段學院也制定了嚴格的考核規則，每位學生都需要制作畢業設計相關的PPT，結合PPT對畢業設計作品進行現場演示，教師現場提問相關專業問題，學生需要根據對自己畢業論文的研究，回答問題，教師根據學生現場的表現進行評分。
3.畢業設計論文質量的提高。以社會需求為導向，從國家經濟社會發展對人才的實際需求出發，密切與社會用人單位聯系，將部分畢業設計與企業相結合，尋求與專業相關的正規企業的合作，形成產學研結合的體制，通過組織學生開展相關的企業實踐活動，拓寬大學生校外實踐渠道，開展畢業設計工作與相關實習相結合的實踐活動。實習企業的實際課題針對性強，與當前發展趨勢聯系密切，可以激發學生的工作熱情，同時激發學生的主動性，有利于學生今后步入社會后更好地進入工作狀態。將畢業設計與企業實習相結合，使畢業設計在內容上更為豐富，做到了企業和高校實現雙贏。對于一些沒有參與企業實習而進行畢業設計的學生，也并沒有完全照搬理論，由于學院對畢業設計提出了要求，所有學生都應該根據各自的畢業設計完成電路板的設計，或是通過觸摸屏等實現良好的人機交互功能，鼓勵學生通過多種形式完成畢業設計，完善功能，提倡在現有工藝上提出自己獨特的觀點，鼓勵創新，提高畢業設計的質量。
四、實施效果
學院自調整新的管理模式以來，取得了良好的效果，無論是從課程設計還是畢業設計，其質量有了整體的提升。學生的學習主動性有了明顯的提高，在日常學習中，更注重對工程實踐的關注[2]，自主地了解相關實際課題的內容，教師對學生課程設計、畢業設計的指導關注度也進一步提升，在平時教學過程中，更注重對學生實踐動手能力的培養。課程設計、畢業設計管理模式的改善成果主要體現在以下幾個方面：論文優秀率、比賽獲獎率以及就業率，如圖1～3所示。
由圖1、圖2可得，畢業設計的優秀率及及格率逐年增加，不及格的人數也在逐漸減少，參加比賽及獲獎學生人數逐漸增加，獲獎的等級也逐年增長。圖3顯示的是就業情況，畢業生的就業率明顯好轉。由此可以看出，學院課程設計畢業設計的管理模式的改革還是起到了一定的效果，在今后的幾年將會繼續推進和改善，最終取得更為良好的效果。
參考文獻：
關鍵詞：自動化專業；實踐教學體系；構建
0 引言
高等學校自動化專業教學指導分委員會將自動化學科專業分為“研究主導型”本科自動化專業、“工程研究應用型”本科自動化專業、“應用技術主導型”本科自動化專業和“技術技能型”專科自動化專業。而“應用技術主導型”本科自動化專業分布在地方非重點院校和新升本院校，相對于理論教學而言，實踐教學是教學過程中最薄弱的環節。實踐教學是整個教學體系中重要的組成部分，是“應用技術主導型”本科自動化專業教育中不可缺少的重要環節。
要改革人才培養模式，提高人才培養質量，增強畢業生的適應能力，教學內容和課程體系的改革是當前高等教育教學改革的重點和難點，通過對課程體系的整體優化來培養出“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的創新人才，是高校所面臨的一個重大理論和實踐課題。高校要發展，必須以人才培養質量為生命線，而實踐教學環節是影響當前高校人才培養質量的最突出的環節。因此，構建實踐教學體系是高等院校教學基礎建設的重點。實踐教學體系建設的核心內容包括：系統科學的實踐教學模塊構建、內外結合的實踐教學基地建設、實踐教學教師隊伍建設等等。
近年來，我校在切實加強實踐教學體系建設方面進行了積極有益的探索與實踐，效果明顯。本文結合我校自動化專業教學內容和課程體系的整體優化，就實踐教學環節進行了闡述。
1、構建科學合理的實踐教學體系
根據自動化專業的培養目標，對實踐教學環節作精心梳理和研究，使各個實踐環節和相應的理論教學密切銜接。以培養學生實踐能力和創新能力為目標，遵循實踐教學先基礎后應用、四年實踐連成線的原則，加大實踐教學的比例，增加集中實踐周數，構建各個環節優化組合的新體系，實現實踐教學的層次化。實踐教學體系如圖1所示。
1.1入門層。入門層大學物理實驗是學生進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端，是對學生進行科學實驗基本訓練的重要基礎，在激發學生的想象力、創造力，培養和提高學生獨立開展科學研究工作素質和能力方面具有重要的奠基作用。電工電子實訓安排在大學一年級結束后，在學生還沒有學習專業技術基礎課電工、電子技術前進行。通過有趣的且貼近生活的“電工電子實訓”項目，如家用電器安裝；簡易電子產品焊接、制作及安裝調試；計算機組裝（DIY）；繼電控制柜裝配等項目，建立對電工、電子元器件、工藝流程、電器設備、電子儀器等的初步認識，激發學生學習電子電路工作原理、設計技巧的熱情，熱愛所學的專業，對后續技術基礎課和專業課學習有很強的促進作用。
1.2基礎層。基礎層以獨立設課的教學形式學習電路和電子技術，完成系列電工實驗、電子技術實驗。該層次要求學生理論聯系實際，完成嚴格的電工、電子實驗技能訓練。該層次中增加設計型、綜合型實驗內容的比例，有利于培養學生的分析問題解決問題的能力、創新能力，為后續拓展層的實驗教學打下堅實的理論和實踐基礎。
基礎層的基本要求是：培養學生基本工程素質、基本實驗技能和分析問題解決問題的能力。
1.3拓展層。拓展層是學生試驗和小型設計環節的核心層。學生要完成嚴格的專業課程的實驗技能訓練和設計能力鍛煉。
本層實驗系列主要包括：過程控制系統系列實驗、、計算機應用技術系列實驗。
過程控制系統系列實驗完成《自動檢測與儀表》、《過程控制工程》、《計算機控制技術》、《現場總線》、《自動控制系統》、《工業計算機網絡》和《自動化綜合實訓》等主干課程和教學環節的基本課程實驗和綜合實驗。
控制技術系列實驗完成電機與拖動實驗、電氣控制實驗、電力電子實驗、自動控制原理實驗、交流變頻調速實驗、檢測技術實驗、計算機控制技術實驗等。
計算機應用技術系列實驗完成單片機原理與應用實驗、嵌入式系統實驗、EDA實驗、DSP實驗、微機原理與應用實驗、程序設計實驗等等。
各課程的實驗內容可分為基本型、設計型、綜合型三種類型的實驗，可以有機組合，滿足實驗學時增加和設計型、綜合型實驗比例增加的要求。
本層課程設計系列主要包括電子技術課程設計（小型電子系統、電子產品的設計與制作）、PLC綜合設計、自動化技術綜合實訓、微機控制課程設計、控制系統課程設計、過程控制課程設計等。
拓展層的基本要求是：掌握扎實的專業實驗技能，具有系統分析、設計、應用的能力，特別是綜合運用所學知識的能力和創新能力，強調自主學習、自主實驗。
1.4提高層。提高層是學生綜合運用所學知識進行設計開發、技術應用研究的高層次實踐教學環節。包括開放性設計項目、畢業實習、畢業設計，也包括學生課外科技活動，全國電子設計大賽的培訓、參賽科技制作的實驗研究等。
提高層基本要求：自主設計、設計實驗、自主研究，培養學生的創新精神和創新能力，增強學生的工程設計和綜合應用素質。
2、結語
自動化實踐教學體系的建設是一項復雜的系統工程。隨著自動化專業教學改革的進一步深入，自動化實驗室的建設也在逐步前進。經過幾年來的實踐，培養了學生的實踐能力、實踐技能和創新能力，培養了學生的工程意識和創新精神，全面提高人才培養質量。有一批學生參加全國大學生電子設計競賽活動且獲獎，多位教師指導的畢業論文獲湖北省優秀學士學位論文。電子技術協會獲“全國高校甲等A級優秀社團”、湖北省大學生“優秀社團”榮譽稱號。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目標還有不小的差距，仍然需要不斷總結經驗，勇于進行新的探索和實踐，才能圓滿完成自動化實踐教學體系的建設任務。
參考文獻
[1] 李祖欣.電子信息工程專業實踐教學體系的構建與實施[J].電氣電子教學學報，2004年6月，第26卷第3期
[2] 謝克明.電子信息類大學生實驗教學改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2005，24.
[3]吳萬滎. 實踐教學體系建設的探察與實踐[J].中國職業教育，2007年2月1日，總第260期
