深化《PLC原理与应用一体化》教学改革的思考与实践

摘 要：本文针对目前大专高职电子专业《PLC原理与应用》课程一体化教学中存在的缺陷和问题，提出“第二次改革”的新思路，以期达到切实增强学生的实践与创新能力，适应社会发展的实际需要的目的。文中着重阐述深化一体化教学改革应在课程的编排、实践项目的选择、授课方式、考试评估方式等四个方面有全新的突破。使学生真正达到理论知识熟、实践能力强、创新水平高的“三好学生”的目的。

关键词：PLC原理 一体化教学改革 深化 实践

引言

近年来，就业形势日益严峻，大专院校毕业生的就业问题已经成为社会的热点。面对挑战，各类高职高专院校立足于社会发展的需要，以满足企业对生产第一线高素质技能型人才的需求为目标，注重培养学生的实践能力，从师资队伍的建设到具体课程的设计，坚持以就业为导向，坚持以工作岗位的实际为标准，着手进行了一系列的改革与创新。作为应用电子类专业的核心课程，《PLC原理与应用》的教学也由理论课与实践课的“分治”转变为原理与应用的“一体化”，类似于《PLC原理与应用》一体化的课程如雨后春笋一般出现在几乎所有职专院校的课堂上，有关该课程教学改革的学术研究成果也层出不穷。据不完全统计，自2010年以来，收录于中国期刊网并含“PLC”、“教学改革”、“一体化”等关键词的学术文章多达157篇。

顾名思义，“PLC原理与应用一体化”就是PLC的原理与应用相结合，在教学的过程中采取“教、学、做、用”一体化的教学模式。一体化教学适应职专院校学生的能力特征与思维特征，运用直观、生动的案例教学，有利于将“动脑”与“动手”结合到一起， 有利于提高学生的学习兴趣，从而达到强化教学效果、增强学生技能水平的目的。

一、一体化教学存在的问题

PLC原理与应用一体化教学的出发点是通过“教、学、做、用”的结合，实现“掌握理论知识”与“锻炼操作能力”的同步。然而，从最终效果来看，《PLC原理与应用》一体化教学仍存在不少问题。

1.理论讲解与实践运用的结合过于松散

PLC原理与应用一体化教学的本质在于“理论讲解”与“实践运用”的有机结合，二者缺一不可。理论讲解的过程是为实践运用进行指导的过程，而实践运用的过程是回忆与检验理论知识的过程。通过研究发现，《PLC原理与应用》一体化的教学存在将理论课与实验课进行简单缝合的现象，即在形式上将两门原本分开的课程打包到一起，实现理论课与实践课在时间与地点方面的同步。这里所谓的“一体化”其实只是把教室搬到了实验室，片面地强化学生实际操作能力的锻炼，不仅忽视了理论知识的指导作用，也忽视了引导学生在实验或运用的过程中检验自身理论知识的不足和欠缺。这样一来，通过一段时间的教学，学生对PLC的原理及应用只停留在“知其然，而不知其所以然”的状态中，虽然能够熟练地操作课程安排的实例，但运用理论知识和已有经验解决实例以外新问题的能力并没有得到锻炼。

2.实践项目的设置脱离实际

一体化教学的载体在于一系列的项目，一个项目所承载的信息量与技术量，远胜于一堂理论课与实验课所传达的信息量。因此，项目设置的好坏不仅影响着学生学习兴趣的高低，也影响着最终教学效果的成败。考虑到实际工作岗位的需要，以及高职专院校学生的特点，PLC应用实践项目的设置应该尽可能模拟实际生产、生活的场景，并紧跟科技进步的步伐，做到与时代同步。可是在实际的教学过程中，由于有关PLC原理与应用的教材早已在项目设置方面作了安排，任课老师只是简单地遵循既定课程教学大纲授课，缺乏同企业及一线技术人员的沟通与交流，老师学生都缺乏必要的信息。这就必然造成实践项目同社会实际的脱节，导致学生通过学习积累的经验严重滞后于科技发展的速度。

3.学生应对新问题的能力不强

检验《PLC原理与应用》一体化教学最终成效的标准就是学生的创新能力。一体化教学改革的初衷是增强学生对PLC的实际操作能力，适应未来工作岗位的需要，并增加学生毕业后择业时的砝码。从学生实际操作能力这一角度而言，一体化教学改革是可行的，也有一定成效。然而，根据教研组对实习合作单位及用人单位的访谈结果进行分析，可以发现学生离开学校或实验室以后，在工作岗位上有很长一段时间的“适应期”，不能立即“上岗”，需要从头学起新知识新技术，缺少对实际工作中遇到的新问题的应变能力。

二、一体化教学改革的深化

1.课程的编排

课程的编排主要涉及教学课时的分配，以及教学内容主次的处理。《PLC原理与应用》的一体化教学应在学习时间方面加大对实验环节的投入，压缩纯理论知识，如PLC的发展历史、PLC型号等方面的教学，切实提高老师的教学和学生的学习效率。

1.1以实验为重点，以理论讲解为辅助

授课老师通过各种渠道了解PLC应用技术的发展状况，掌握最前沿科学信息。针对已毕业的学生多，工作单位分布广，应用类型齐全等特点，重点建立应用电子专业同学录与腾讯QQ 群，与不同届别的学生搭建相互交流沟通的平台，同时藉由该平台，通过往届毕业校友了解与掌握PLC在应用方面变化发展的信息，方便及时更新课程内容，避免教学内容滞后于科技与生产实际的发展。

2.项目的选择

《PLC原理与应用》课程一体化教学的载体在于一系列具有代表性的项目，这些项目的操作不仅需要相关的理论知识作铺垫，同时也应紧跟社会技术进步的水平。一体化教学模式下，项目的实施过程既是温故理论知识的过程，又是提前熟悉社会实际工作岗位的过程。因此，项目的选择与设置应突出实用性与时代性，并尽可能地开展同企业之间的合作。

2.1突出实用性

PLC在人们生产生活的各个领域，特别是工业领域，如制药、冶金、化工、电力、机械等，应用面极广，因而一体化教学改革应该紧紧抓住PLC的这一特征，选择或设置同工业生产或人们生活密切相关的项目，安排学生进行实验、操作。例如：“运料小车控制”、“PLC控制数控车床液压系统”便是对企业生产场景的模拟，能够让学生提前熟悉实际工作情景。

2.2突出时效性

科学技术的发展突飞猛进，PLC的更新换代也是日新月异，同时，科技应用于生产的周期越来越短，时效性成为科技类产品能否在竞争日益激烈的市场环境中立于不败之地的重要因素。就PLC原理与应用的一体化教学而言，如果固守既定教材已经选定的“经典案例”，忽视信息的及时更新，就难免发生同社会实际的脱节，造成学生所学与社会所需之间的差距。

2.3校企合作

校企合作的方式可以分为两种：一是“由内而外”，教研组同学校就业指导中心沟通，由专人联系实习单位，授课老师根据学生素质的实际情况，安排一批学习能力强、操作水平高的优秀学生进入实习合作单位；二是“由外至内”，教研组承接企业的项目，然后进行分解与编排，以此作为课堂实习或期末考试、测评的内容。

3.授课方式

《PLC原理与应用》课程的归宿在于“怎么做”，而在“一本书加一支粉笔或一张幻灯片”的授课方式之下，学生对课程内功缺乏形象、直观的感知，生动、直观的授课方式极为必要。但在另一方面，又必须重视理论知识在实践过程中的穿插与融合。

3.1分组学习

每次上课都将全班学生分组，组员4-6人，分组遵循“先进与后进搭配”、“熟练与生疏协调”的原则，力求学生之间能够相互学习、仿效。上课按照“六步工作法”进行，图示为：

分组学习能够实现PLC“原理”与“应用”两者的有机融合，如上图所示，整个教学环节始终以学生为中心和服务对象，“小组讨论”是学生学习与交流理论知识的环节；“老师讲解”则是对各小组已经形成的思路进行点拨，本质上是对知识的进一步强化；接下来的“动手操作”环节是运用知识进行实际操作，实现了“原理”与“应用”的第一次交融；“成果检验”环节有利于引导学生主动查找实践过程中的不足，是“原理”与“应用”的第二次交融，也是授课老师对实验项目的总结，有利于进一步强化学生对理论知识的理解。

3.2跟班学习

每学期推荐、安排一定数量学生去相关合作单位实习，合作单位以工业企业为主，提供的实习岗位主要涉及PLC程序的开发与运用。学生接触一线技术工人，不仅可以近距离地感受到PLC在工业生产中的重大作用，由此增强学习的信心与兴趣，而且也能够积累一定实践经验，锻炼解决实际问题的能力，为就业奠定坚实的基础。

3.3“师傅”指导

在一体化教学的过程中，授课老师不仅扮演示范员、讲解员、答疑员的角色，而且还起着学生与合作单位高级技术工人之间桥梁的作用。授课老师出面“预约”PLC运用方面的高级技工或熟练工人，组织学生前往企业观摩；或邀请“师傅”们来校讲座，邀请对象以往届毕业的校友为主，现身说法，现场指导学生。

4.考试评估

《PLC原理与应用》一体化教学改革的深化是一个系统工程，离不开考试与评估方式的完善。考试与评估具有导向性，无论是考试的内容还是评估的方式，都对学生学习侧重点的选择起到引领与促进作用。PLC原理与应用一体化的教学改革，应该始终以就业为导向，改变“一张试卷+一支笔”的做法，侧重考查学生实践能力与创新能力。

4.1提高实践能力与创新能力在测评成绩中的权重

学期末测评学生《PLC原理与应用》课程的成绩时，按公式：

实操能力占70%（小组成员互评20%+授课老师评估80%）+理论考试占30%（学生自己动手做PPT演示文稿40%+期末书面考试60%）计算。

其中，“学生自己动手做PPT演示文稿”一项主要考查学生独立完成项目的能力。每名同学抽签选择需独立完成的项目，学期末借助PPT幻灯片汇报项目完成情况。

4.2试卷的设置

期末书面考试不指定教材，也不划定具体的考试重点，改变考查学生对理论知识的记忆程度的传统做法，侧重测评学生独立思考、解决问题的水平，考试内容以工作实践中遇到的问题为重点。具体到试卷设置上，不再安排选择题，而以简答、编程、原理图等需要进行综合思考的题型为主。例如，

“设计一个通电和断电均延时的梯形图。当X0由断变通，经延时10s后Y0再得电。当X0由通变断，经延时5s后Y0再断电”；

“有3个通风机，设计一个监视系统，监视通风机的运转。如果2个或2个以上在运转，信号灯持续发光。如果只有一个通风机运转，信号灯就以2s的时间间隔闪烁；如果3个通风机都停转，信号灯就以0.5s的时间间隔闪烁。试设计梯形图”。

三、一体化教学改革的效果 教改之后，《PLC原理与应用》一体化课程不再是理论课与实践课的简单撮合，而是理论讲解与实践操作的有机结合与优势互补，其效果主要可以通过学生的学习兴趣与实习合作单位对学生的评价两个方面反映出来。

1.学生的学习兴趣

学生的学习兴趣是检验教学过程成功与否的风向标，同时，激发学生的学习兴趣也是授课老师引导学生在学习上投入时间与精力的重要手段。本校应用电子专业自深化PLC原理与应用一体化的教学改革以来，学生的学习兴趣显著提高，上课出勤率提高至95%/学期，课后作业完成率最高可达98.65%/次，课堂讨论的氛围更为热烈，学生课后请教授课老师的现象也明显增加。

2.实习合作单位对学生的评价

学生在相关实习合作单位的工作表现也可以成为《PLC原理与应用》一体化教学改革实效的明证，因为教学改革目标就是提高学生的技能水平，技能水平的高低只有在实际的工作岗位上才可以检验出来。根据实习合作单位对实习生的表现所作的反馈与评价，本文粗略地进了分析，并对照改革之前得到的数据信息，发现实习生在PLC应用方面的熟练程度同企业生产一线技术员工趋于同一水平，企业主普遍认可实习生在团队协作、动手操作及解决问题方面的能力，而且每年都有十几名实习生在实习结束后同用人单位签订了就业协议。

四、小结

由于高职高专院校学生的特点，以及就业形势的压力，一体化教学已经成为应用电子专业中《PLC原理与应用》这门课程的必然趋势，也是业界的共识。然而，如何真正有效地进行一体化教学改革则是一个见仁见智的话题。无论怎样，教学改革的目的是为了切实增强学生的实践与创新能力，达到培养理论知识熟、实践能力强、创新水平高的“三好学生”的目的。就此而言，理论知识与实践操作的紧密结合、项目选择的时效性、授课方式的多样性、考试评估的科学性是深化《PLC原理与应用》一体化教学过程中应该始终把握的原则。