高职专本衔接电气传动与可编程控制器PLC课程教学改革

蓝伟铭

【摘 要】针对当前高职院校与本科院校联合办学的专本衔接课程特点，以电气传动与可编程控制器PLC课程教学现状和主要问题为例，从理论教学、实验教学等方面提出教学改革思路，以期优化该类课程的资源，使学生既能学习到专业知识，又能提高自学考试通过率。

【关键词】专本衔接 电气传动 可编程 PLC

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2015）01C-0027-03

一、自考“专本衔接”简述

全国高等教育自学考试，“专本衔接”是指普通高等学校、高等职业技术学院、高等专科学校专科层次在校生在校就读期间，学有余力，想要学历提升的同学，可同时参加高等教育自学考试本科阶段学习和考试的一种新型自学考试。招生对象是专门针对高职高专在校学生。我院也积极与本地区的本科院校联合办学，探索一条有自身特色的职业技术教育持续提升的发展之路。

二、电气传动与可编程控制器PLC课程分析

电气传动与可编程控制器PLC是机电一体化技术、数控技术及应用、机械制造及其自动化、电气自动化技术、电气工程及其自动化等专业的一门专业课，是集传统继电器控制技术、计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性学科。其质量标准是使学生掌握常用电器的原理与使用、控制电路的基本环节、典型电路的基本原理、机床电气控制线路以及常见故障分析方法、可编程控制器的工作原理与系统构成、指令系统、可编程控制器控制系统的设计及编程方法。本课程的先修课程为电路基础和数字电子技术基础。

综合课程考试大纲分析可知，电气传动与可编程控制器PLC课程分为两大块重点内容，考试重点在于分析与设计，如表1所示。

表1 电气传动与可编程控制器PLC课程分值比重

课程模块 主要内容 能力层次要求（主要） 所占比重

电气传动 机床继电器控制线路的基本环节 “领会”层次 15%

机床电气控制线路的分析 “应用”层次 15%

机床电气控制线路的设计 “应用”层次 15%

可编程控制器PLC 可编程控制器的结构与工作原理 “应用”层次 15%

可编程控制器系统分析 “应用”层次 15%

可编程控制器系统设计及应用 “应用”层次 15%

其他 直流电动机调速控制系统 “识记”层次 5%

交流电动机调速控制系统 “领会”层次 5%

电气传动与可编程控制器两大模块的应用层次要求较高，多为理解、分析和设计类题目占较大比重，显然考试分值也占很大比重，如果没有一定的基础和实践过程，比较难以掌握此类题目的解题方法及技巧。

（一）授课对象分析

所教专本衔接课程的班级学生情况特殊，与校内全日制班级的课程相比较，不能用以往传统的教学方式来对学生进行授课，因为全日制班级学生的课程连续性很好，教学比较容易。但也不能以培训班的形式来进行授课，培训班有足够的时间进行技能训练，而专本衔接班级则没有那么多的训练课时。所以，要想在有限的课时里完成对学生的授课，还要求学生能够达到一定的理解和应用能力，难度可想而知。不同类型的授课班级的学情分析如表2所示。

表2 不同层次授课对象学情分析表

班级类型 课程连续性 课时 重点要求 考核要求 考试难度 通过率

全日制班级 连续性好 较多 理论与技能要求 学校统一考试 较难 较高

成人函授班级 连续性一般 一般 理论知识掌握 一般考试要求 一般 很高

技能培训班 连续性好 较多 技能应用掌握 统一技能考证 较难 很高

专本衔接班级 连续性差 较少 理论知识掌握 区内统一考试 较难 一般

（二）学生情况分析

1.我校报读该专业的学生绝大部分属于机械类专业专科学生，只有少数电类专业学生。在学习本课程前几乎没有学习过电工电子类相关课程，而要在有限的课时内完成相当于电类专业的两门主干核心课程的学习，难度可想而知，不只是学生难以掌握，教师同样也难以在短时间内让学生掌握知识。

2.部分学生对当前课程的认识有误区，认为课程内容用处不大，只要应付考试就行，目的就是为了拿到学分，最后能拿到自考本科文凭。只要按照老师要求对照大纲要求，啃书本死记硬背就能够通过考试。

（三）教学中存在的问题

由于课程理论分析性较强，学生学习积极性不高，不知道知识能够应用在哪里；课程没有相关实训环节，学生对一些功能理解不到位，难以自己总结；课程学习要求有一定的专业课程基础，然而学生对电类的专业基础知识掌握参差不齐；学生课后复习比较随意，没有及时消化课堂内容，导致后续课程跟不上的情况较多；由于是业余课程，考勤与操行较难控制，无法保证学生的上课率，导致学生反复纠结一些由于没有听课而遗漏的知识点。

三、教学改革方式

（一）因材施教

为了能够在课时少的情况下，又能有针对性地给学生授课，并能顺利通过区内自学统考，在课程教学的过程中就要因材施教。

1.提高学生的学习积极性。通过一系列的课程视频和图片，引导学生对该课程有一个新的认识，能自觉地学习。例如播放自动化技术在企业中的典型应用等，激发学生的学习兴趣，让他们感受到所学的知识在将来是有很大用处的，学生就能够在后续课程中有意识地认真学习。

2.创造条件进行典型控制线路功能演示，加深学生的印象。在实训室可以安排一到两次的实验实训课，有助于帮助学生进行理论验证，更好地理解元器件原理、PLC控制方式等重点内容。

3.充分利用虚拟仿真技术。有时学生在课后想进行PLC的程序编制及验证，但是没有PLC实物的情况下，利用仿真技术能很好解决学生课后自主学习的问题。实际意义在于课堂授课课时相当有限，要想在课堂完成项目的验证过程很难，学生应当充分利用课余时间自主完成项目的编程及调试验证。

（二）课程进度安排

课程进度安排要求紧凑有序，课时合理并且易于操作，课程进度安排表如表3所示：

表3 课程进度安排表

序号 教学模块 教学重点 采用教学手段 教学课时（参考）

1 机床继电器控制线路的基本环节 电气控制系统图的画法及阅读方法、控制线路的基本环节、电动机的保护 多媒体授课、虚拟仿真、演示法 4

2 机床电气控制线路的分析 典型机床的电气控制线路分析 多媒体授课，动画仿真 6

3 机床电气控制线路的设计 典型机床电气控制线路的设计 多媒体授课，例题分析 10

4 可编程控制器的结构与工作原理 可编程序控制器的基本结构及各部分功能、可编程序控制器的工作原理 多媒体授课，演示法 4

5 可编程控制器系统分析 编程控制器系统分析方法 多媒体授课，仿真软件 4

6 可编程控制器系统设计及应用 可编程控制器系统的设计 多媒体授课，仿真软件，实操、例题分析 10

7 直流电动机调速控制系统 直流调速的应用场合、特点 多媒体授课 1

8 交流电动机调速控制系统 交流调速系统的基本知识 多媒体授课 1

9 总复习 典型例题解析 多媒体授课，例题分析 9

10 总课时 49

考试中需要技巧进行解题的内容，在课堂上多进行讲解，基本知识的内容可以略讲，让学生自己进行学习总结。

（三）“可编程控制器系统设计及应用”模块教学

“可编程控制器系统设计及应用”模块与其他基础知识只要求“了解”和“识记”不同，该模块考试要求达到应用层次，且没有固定考题可以背诵，都需要对知识掌握较深才能达到设计的考核要求，所以在该模块的教学中应当采取一定的教学方法：

1.可编程控制器内容对于大多数没有电气基础的同学来说，软、硬件和程序编程，要求在前序的电气传动部分有一定的知识储备。所以在课程的前期就要把继电控制线路的内容讲授到位，这样在该模块授课时容易理解。

2.将基本典型的PLC控制电路，利用仿真软件通俗易懂地给学生进行分析，由浅入深才能让学生掌握编程的方法。例如使用西门子S7-200PLC的STEP7 MicroWIN SP5 V4.0编程软件，并配合该系列的汉化版仿真软件进行程序功能仿真，较好解决数字量编程的程序验证。

3.设计完成的控制程序，以往都是教师进行批阅，发现出错时再跟同学们解释。现在可以让学生使用仿真软件，学生在课后可以自己完成程序的编制，并且可以通过仿真软件进行验证程序是否正确，大大加深了学生的学习兴趣，并且也减少了教师的工作量。

4.列举典型考题案例，给同学们分析，重点掌握该类设计题的解题方法与技巧。比如刚开始从改造典型继电控制电路着手，如典型的正反转控制电路、工作台往复工作控制电路、带定时功能的Y-△降压启动控制电路等；学生入门后，再添加多种制动功能、带顺序控制的多级皮带运输控制电路、仓库计数功能等；可根据学生的具体情况，介绍一到两种循序控制的方法让学生掌握，应对不同的设计要求，但是不宜过多。

（四）考前强化训练

考试大纲中，基础知识类“领会”“识记”类题目可以通过对课本基本知识点的记忆就可以。通过学习并具备知识基础后，在考试前可以有针对性的将历年试题归类讲解，把分析与设计类的题目做重点讲解。在多套模拟题目和历年试题的强化训练下，学生应对考试的题型有了很好的熟悉程度，对各种类型题的难度都有了一定的了解，对在应用类型题目的设计过程中，什么样的题型采用什么样的设计方法，都有了一定的思路和方法。

四、教学效果

通过对2011、2012两个年级两个专本衔接班级的教学，学生对电气传动及PLC知识的掌握能力有了一定的提高。考试难点的线路分析与设计类题目的分值较之前班级有了较大的提高，参加专本衔接班级课程的学生比以往完全自学的同学在本门课程考试通过率有了很大的提高，第二届班级的考试通过率也比第一届班级的通过率有了较大的提高。且一次通过率相比往年提高了30%，平均分数能达到70分。

高等职业院校在不同层次的办学过程中，应该针对不同的培养对象，有相应的制度及政策的合理支持，才能把握不同层次学生的培养要求。电气传动与可编程控制器PLC专本衔接课程要强化学生的电气技术应用能力，必须要对专业课程有正确的认识，这要求教师针对本门课程进行改革，从软件和硬件入手，完善课程的配套资源，这样才能更好地培养适应企业需要的技能型人才。

【参考文献】

[1]齐占庆.机床电气控制技术[M].北京：机械工业出版社，2008

[2]李新兵.《电气控制及可编程控制器》课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备，2006（12）

[3]廖常初.PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2008

[4]姚永刚.机床电器与可编程序控制器[M].北京：机械工业出版社，2008

（责编 丁 梦）