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摘 要:《PLC原理及综合实训》作为电气自动化专业的一门重要核心课程,是一门实践性较强的专业课程,直接面向应用,属于理论实践一体化课程。本课程是以PLC控制的自动化设备的安装、使用、调试、维修为重点,在教学中以真实工作项目和任务为载体,形成课堂教学与岗位产学结合为一体的人才培养模式。
关键词:PLC;一体化教学;项目教学;任务驱动
根据对行业企业的调查,我们把电气自动化专业的培养目标定位为能够胜任各类电气自动化控制系统的安装、调试、运行、维护等技术岗位工作的高素质、高技能专门人才。由于可编程控制技术(简称PLC)被广泛的应用于各类自动化设备中,如济钢、重汽等企业的自动控制系统都有由PLC控制的。因此在人才培养的课程体系中,PLC应用技术作为电气自动化专业的一门重要核心课程被开设,直接面向应用,属于理论实践一体化课程。以PLC控制的自动化设备的安装、使用、调试、维修为重点,以真实工作项目和任务为载体,形成课堂教学与岗位产学结合为一体的人才培养模式。
一、课程总体情况介绍:
本课程是电气自动化技术专业核心课程,直接面向应用,属于理论实践一体化课程。该课程所面向的学生是电气自动化技术二年级的学生。
前修课程主要有电工基础、电子技术、电机与电气控制技术等专业基础课,后续课程主要有自动控制系统、数控技术、过程控制技术等。
二、课程建设的指导思想和总体思路
课程是人才培养的核心,我们以课程建设为抓手,带动专业建设。以精品课程带动优质课程组建设,以课程组建设推动专业建设,以专业建设提升专业群的发展壮大。
充分发挥专业建设指导委员会的作用,参照行业技术标准和职业资格标准,开发工作过程系统化课程,校企合作开发工学结合优质核心课程,突出校内生产性实训和校外生产性实习内容,形成融合职业资格证书和技能鉴定证书相关要求、以培养职业能力为核心的核心课程组。
三、课程培养的总体目标和阶段目标
本课程主要是能力的培养为主。
1.总体目标:
(1)增强学生社会服务意识,培养技能性人才。
(2)深化项目和任务驱动教学,培养学生创新精神。
(3)引入互动式教学方法,调动学生求知和自主学习能力。
2.具体目标:
(1)在专业能力方面,使学生能够使用PLC对工业生产设备进行控制,具备PLC控制系统硬件设计、软件编程和调试的能力。具备PLC控制系统的维护能力,能够诊断、排除各类PLC控制系统的问题及故障。
(2)在学习方法能力方面:
①通过本课程使学生具有查阅图书资料进行自主学习的能力,具有提出问题、分析问题、解决问题的能力。
②具备通过一种类型PLC的应用能迁移到另一种类型PLC的应用,能够通过阅读设备的使用手册,对不同类型PLC的内存分配、硬件接线及指令系统具有较强的理解运用能力。
③能够对生产现场的各类机械进行电气控制要求的分析,并通过分析提出PLC的解决方案。
④对于PLC控制的各类设备,能够很快了解其工作过程,了解电气线路,从而能够对各类软硬件系统故障进行诊断和处理。
(3)在工作恒心、事业心与人生观方面:
①对于从事PLC应用设计、安装、调试、维护工作充满激情;
②具有实事求是的科学态度,具有较强的求知欲,善于使用所学PLC技术解决生产实际问题,具有克服困难的信心和决心。
③具有与人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于改正自己的错误观点。
④热爱祖国,有振兴中华的使命感和责任感。
四、师资队伍建设
我系为尽快建设一支能够适应高等技术应用性专门人才培养要求的、高素质的师资队伍,建立了我系今后五年师资队伍建设目标:以形成一支教育观念新、改革意识强、师德高尚、有较高教学水平和较强实践能力、专兼职结合的教师队伍为目标,优化师资队伍结构,提高教师学术水平、教学水平和实践能力,加强专业学术带头人和骨干教师的培养。具体措施为:
1、加强在职教师培养,改善学历结构。
目前本专业教师为大学本科学历,整体来看有较强的教学水平和较强实践能力,对高职高专教育教学改革有极大热情,知识更新和提高学历层次成为当务之急。吸收优秀毕业研究生,改善知识结构。引进掌握本专业前沿领域技术、有较强科研能力,具备教师素质的自动化专业研究生。
2、有计划选派青年教师参加现场锻炼,提高实践能力。专业教师现场锻炼不少于半年。要求教师参与实验室、实习、实训基地建设。向社会招聘和引进企事业单位技术人员到校任教,提高“双师型”教师比例,优化师资队伍结构。
3、进一步加强“产、学、研”合作,通过与院外有关单位合作,结合学生实习,积极开展科研、技术开发,加强教师实践能力。
4、注意专业带头人和骨干教师的培养,让他们在专业建设、教学改革中充分发挥骨干作用。
5、社会服务
骨干教师制定了山东省“金蓝领维修电工技师”和“金蓝领维修电工高级技师”的培训鉴定大纲,并出版了《维修电工-技师、高级技师培训鉴定教材》,多名教师多次参加金蓝领技师和高级技师的命题工作,多次承担了省级、国家级技能竞赛裁判工作。2005年至今,完成7届金蓝领维修电工技师、高级技师培训,培训鉴定了技师457人、高级技师65名。还完成山东省技工院校骨干师资培训、中国重汽员工技能提升培训等社会培训工作。近三年,每年培训社会人员达
五、校企合作,共育人才
加大校企合作力度,探索“专业共建、人才共育、过程共管、风险共担、成果共享”的校企合作办学机制。在专业带头人和企业专家组成的专业指导委员会的带领下,专业教研室和企业部门共同制定人才培养方案。包括:教学计划、教学大纲、课程开发、教材建设、教学方法、实习实训、师资培训、技术研发、企业文化,在人才培养方案中融入职业培训和岗位培训的内容。专任教师和兼职教师根据人才培养方案,确定人才培养目标及规格,并请专家进行论证,修订成稿。强化学生职业道德、职业技能、就业创业能力的培养,将社会主义核心价值体系、现代企业优秀文化理念融入人才培养全过程。共同努力将学生培养成为合格的高技能人才,形成的工学结合人才培养模式, 六、教学内容和课程体系的改革
1.大力倡导创新精神,以科学态度研究高职高专课程的教学要素。勇于创造,把握规律,紧追前沿,以新思路、新内容、新形式使PLC课程呈现出崭新面貌。
2.以培养学生综合应用能力为本,以提高教学质量为宗旨,充分利用现代教育手段,在构建课程体系、组织教学内容、实施创新与实践教学、改革教学方法与手段等方面进行系统配套的改革。
3.坚持边改边建的原则。以科学严谨的态度,从实际出发,制定周密的建设计划与方案,通过教学改革,重点突破,分步实施,把课程改革贯穿于课程建设的全过程。
4.以“突出能力,强化素质,注重实践,强调实用,形式多样,引进开放”作为课程建设的基本方针,建设特色课程、优质课程。
5.充分发挥专业指导委员会的作用,聘请具有实践经验的技术专家、管理专家直接参与课程体系的设计与构建。
6.更新教学内容,改进教学方法。用创新教育观来统率教学改革工作,把教学改革的重点从“怎样教好书”转移到“如何育好人”上来。
七、教学方法和手段改革
要根据PLC课程特点和实际需要,采取积极有效的互动式教学方法,合理运用现代信息技术等手段,积极采用“启发式”、“案例教学”等先进的教学方法,贯彻“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则,将教学主体从“教”转移到“学”,最大限度地培养学生的能力。同时,充分利用现代信息技术教学手段,发展CAI教学,并充分利用网络资源,实施现代信息技术下的个性化教学;在条件成熟的情况下,改变“教”与“学”的方式,提高教学质量。课程应尽可能使用网络进行教学和管理,相关的课程教学大纲、实践性教学大纲、教学设计、电子教案、习题库、案例库(素材库)、实验指导书、技能考核标准及实施方案、参考文献目录、网络课件等要尽可能上校园网并免费开放,实现优质教学资源共享。
针对本课程实践性、实用性强的特点,我们以“强化能力、重在应用”为指导思想,课程内容设计与维修电工的国家职业技能鉴定要求相融通,将课程划分为多个课题单元,按照维修电工的中级、高级、技师的职业技能鉴定标准来划分。在教学内容的选取上以培养技能型专业人才为出发,以满足岗位职业技能需求为目标,以真实的工作任务或产品为载体设计教学过程,以必需够用为度设计教学内容,培养学生的工程应用能力。
八、深化“教、学、做”融为一体的课程模式
科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍,达到教与学的和谐完美统一。而教学方法的确定又是与学生的具体情况相结合。根据课程教学的培养目标和高职学生乐于动手的实际情况。我们采用了理论和实践一体化教学。
1.项目引导和任务驱动相结合
在教学中打破章节的限制,根据满足各项教学任务的实际需求,统筹考虑和选取教学内容,融教、学、做相结合为一体。通过项目引导和任务驱动,激发学生解决问题的兴趣,引导学生逐步完成项目中的每个任务。除了实训设备上的任务训练,还充分利用各种多媒体教学软件,引入大量工程项目,以提高学生的工程实践能力。
2.启发式及互动式教学方法
课堂教学注重师生交流,方式灵活多变,以活跃课堂气氛。由若干问题启动课堂教学,经过启发式的推理,最后归纳总结,引导学生循问题而思考,提高对知识的领悟力,加强对关键内容的理解;在练习环节加强师生互动活动,活跃课堂气氛,促进学生自主思考提出问题,分析问题,解决问题的能力,激发学生潜能;情景式教学,使学生身处实践现场,讲练结合、交互渗透。
3.建立切实有效的激励和评价机制
建立科学高效、切实有效的激励和评价机制。通过精品课程建设,建立健全课程评价体系,建立教师评教、学生评教制度,促使课程建设不断发展。
(1)专家、督导及学生评价
校外专家、行业企业专家、校内督导及学生评价结果优良。
(2)社会认可度
学生实际操作能力强,实训、实习产品能够体现应用价值;课程对应的相关职业资格证书《维修电工高级工资格证》获取率高,相应技能竞赛获奖率高。
4、以技能大赛促进课程建设:积极参加全国或全省技能竞赛,取得优异的成绩。获得全国竞赛前十奖项共4项;全省三等奖以上奖项13项。师生获得过全国技术能手2人次,山东省技术能手3人次;济南市技术能手2人次;济南市杰出技术能手1人次;济南市优秀教师2人次。近三年来,本专业学生参加的技能大赛均获得优异的成绩。2009年获省职业院校技能大赛电子产品设计与制作一等奖。2010年获省职业院校技能大赛嵌入式电子产品开发三等奖,2011年获得省职业院校技能大赛电子产品设计与制作二等奖。2011年在山东省机电产品创新设计竞赛中获得两个二等奖,一个三等奖。2012年在山东省机电产品创新设计竞赛中获得一个一等奖,一个二等奖,一个三等奖。2012年获得山东省职业院校技能竞赛“电气自动化设备组装与调试”项目二等奖,“电子产品设计与制作”项目二等奖。
关键词:PLC;一体化教学;项目教学;任务驱动
根据对行业企业的调查,我们把电气自动化专业的培养目标定位为能够胜任各类电气自动化控制系统的安装、调试、运行、维护等技术岗位工作的高素质、高技能专门人才。由于可编程控制技术(简称PLC)被广泛的应用于各类自动化设备中,如济钢、重汽等企业的自动控制系统都有由PLC控制的。因此在人才培养的课程体系中,PLC应用技术作为电气自动化专业的一门重要核心课程被开设,直接面向应用,属于理论实践一体化课程。以PLC控制的自动化设备的安装、使用、调试、维修为重点,以真实工作项目和任务为载体,形成课堂教学与岗位产学结合为一体的人才培养模式。
一、课程总体情况介绍:
本课程是电气自动化技术专业核心课程,直接面向应用,属于理论实践一体化课程。该课程所面向的学生是电气自动化技术二年级的学生。
前修课程主要有电工基础、电子技术、电机与电气控制技术等专业基础课,后续课程主要有自动控制系统、数控技术、过程控制技术等。
二、课程建设的指导思想和总体思路
课程是人才培养的核心,我们以课程建设为抓手,带动专业建设。以精品课程带动优质课程组建设,以课程组建设推动专业建设,以专业建设提升专业群的发展壮大。
充分发挥专业建设指导委员会的作用,参照行业技术标准和职业资格标准,开发工作过程系统化课程,校企合作开发工学结合优质核心课程,突出校内生产性实训和校外生产性实习内容,形成融合职业资格证书和技能鉴定证书相关要求、以培养职业能力为核心的核心课程组。
三、课程培养的总体目标和阶段目标
本课程主要是能力的培养为主。
1.总体目标:
(1)增强学生社会服务意识,培养技能性人才。
(2)深化项目和任务驱动教学,培养学生创新精神。
(3)引入互动式教学方法,调动学生求知和自主学习能力。
2.具体目标:
(1)在专业能力方面,使学生能够使用PLC对工业生产设备进行控制,具备PLC控制系统硬件设计、软件编程和调试的能力。具备PLC控制系统的维护能力,能够诊断、排除各类PLC控制系统的问题及故障。
(2)在学习方法能力方面:
①通过本课程使学生具有查阅图书资料进行自主学习的能力,具有提出问题、分析问题、解决问题的能力。
②具备通过一种类型PLC的应用能迁移到另一种类型PLC的应用,能够通过阅读设备的使用手册,对不同类型PLC的内存分配、硬件接线及指令系统具有较强的理解运用能力。
③能够对生产现场的各类机械进行电气控制要求的分析,并通过分析提出PLC的解决方案。
④对于PLC控制的各类设备,能够很快了解其工作过程,了解电气线路,从而能够对各类软硬件系统故障进行诊断和处理。
(3)在工作恒心、事业心与人生观方面:
①对于从事PLC应用设计、安装、调试、维护工作充满激情;
②具有实事求是的科学态度,具有较强的求知欲,善于使用所学PLC技术解决生产实际问题,具有克服困难的信心和决心。
③具有与人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于改正自己的错误观点。
④热爱祖国,有振兴中华的使命感和责任感。
四、师资队伍建设
我系为尽快建设一支能够适应高等技术应用性专门人才培养要求的、高素质的师资队伍,建立了我系今后五年师资队伍建设目标:以形成一支教育观念新、改革意识强、师德高尚、有较高教学水平和较强实践能力、专兼职结合的教师队伍为目标,优化师资队伍结构,提高教师学术水平、教学水平和实践能力,加强专业学术带头人和骨干教师的培养。具体措施为:
1、加强在职教师培养,改善学历结构。
目前本专业教师为大学本科学历,整体来看有较强的教学水平和较强实践能力,对高职高专教育教学改革有极大热情,知识更新和提高学历层次成为当务之急。吸收优秀毕业研究生,改善知识结构。引进掌握本专业前沿领域技术、有较强科研能力,具备教师素质的自动化专业研究生。
2、有计划选派青年教师参加现场锻炼,提高实践能力。专业教师现场锻炼不少于半年。要求教师参与实验室、实习、实训基地建设。向社会招聘和引进企事业单位技术人员到校任教,提高“双师型”教师比例,优化师资队伍结构。
3、进一步加强“产、学、研”合作,通过与院外有关单位合作,结合学生实习,积极开展科研、技术开发,加强教师实践能力。
4、注意专业带头人和骨干教师的培养,让他们在专业建设、教学改革中充分发挥骨干作用。
5、社会服务
骨干教师制定了山东省“金蓝领维修电工技师”和“金蓝领维修电工高级技师”的培训鉴定大纲,并出版了《维修电工-技师、高级技师培训鉴定教材》,多名教师多次参加金蓝领技师和高级技师的命题工作,多次承担了省级、国家级技能竞赛裁判工作。2005年至今,完成7届金蓝领维修电工技师、高级技师培训,培训鉴定了技师457人、高级技师65名。还完成山东省技工院校骨干师资培训、中国重汽员工技能提升培训等社会培训工作。近三年,每年培训社会人员达
五、校企合作,共育人才
加大校企合作力度,探索“专业共建、人才共育、过程共管、风险共担、成果共享”的校企合作办学机制。在专业带头人和企业专家组成的专业指导委员会的带领下,专业教研室和企业部门共同制定人才培养方案。包括:教学计划、教学大纲、课程开发、教材建设、教学方法、实习实训、师资培训、技术研发、企业文化,在人才培养方案中融入职业培训和岗位培训的内容。专任教师和兼职教师根据人才培养方案,确定人才培养目标及规格,并请专家进行论证,修订成稿。强化学生职业道德、职业技能、就业创业能力的培养,将社会主义核心价值体系、现代企业优秀文化理念融入人才培养全过程。共同努力将学生培养成为合格的高技能人才,形成的工学结合人才培养模式, 六、教学内容和课程体系的改革
1.大力倡导创新精神,以科学态度研究高职高专课程的教学要素。勇于创造,把握规律,紧追前沿,以新思路、新内容、新形式使PLC课程呈现出崭新面貌。
2.以培养学生综合应用能力为本,以提高教学质量为宗旨,充分利用现代教育手段,在构建课程体系、组织教学内容、实施创新与实践教学、改革教学方法与手段等方面进行系统配套的改革。
3.坚持边改边建的原则。以科学严谨的态度,从实际出发,制定周密的建设计划与方案,通过教学改革,重点突破,分步实施,把课程改革贯穿于课程建设的全过程。
4.以“突出能力,强化素质,注重实践,强调实用,形式多样,引进开放”作为课程建设的基本方针,建设特色课程、优质课程。
5.充分发挥专业指导委员会的作用,聘请具有实践经验的技术专家、管理专家直接参与课程体系的设计与构建。
6.更新教学内容,改进教学方法。用创新教育观来统率教学改革工作,把教学改革的重点从“怎样教好书”转移到“如何育好人”上来。
七、教学方法和手段改革
要根据PLC课程特点和实际需要,采取积极有效的互动式教学方法,合理运用现代信息技术等手段,积极采用“启发式”、“案例教学”等先进的教学方法,贯彻“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则,将教学主体从“教”转移到“学”,最大限度地培养学生的能力。同时,充分利用现代信息技术教学手段,发展CAI教学,并充分利用网络资源,实施现代信息技术下的个性化教学;在条件成熟的情况下,改变“教”与“学”的方式,提高教学质量。课程应尽可能使用网络进行教学和管理,相关的课程教学大纲、实践性教学大纲、教学设计、电子教案、习题库、案例库(素材库)、实验指导书、技能考核标准及实施方案、参考文献目录、网络课件等要尽可能上校园网并免费开放,实现优质教学资源共享。
针对本课程实践性、实用性强的特点,我们以“强化能力、重在应用”为指导思想,课程内容设计与维修电工的国家职业技能鉴定要求相融通,将课程划分为多个课题单元,按照维修电工的中级、高级、技师的职业技能鉴定标准来划分。在教学内容的选取上以培养技能型专业人才为出发,以满足岗位职业技能需求为目标,以真实的工作任务或产品为载体设计教学过程,以必需够用为度设计教学内容,培养学生的工程应用能力。
八、深化“教、学、做”融为一体的课程模式
科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍,达到教与学的和谐完美统一。而教学方法的确定又是与学生的具体情况相结合。根据课程教学的培养目标和高职学生乐于动手的实际情况。我们采用了理论和实践一体化教学。
1.项目引导和任务驱动相结合
在教学中打破章节的限制,根据满足各项教学任务的实际需求,统筹考虑和选取教学内容,融教、学、做相结合为一体。通过项目引导和任务驱动,激发学生解决问题的兴趣,引导学生逐步完成项目中的每个任务。除了实训设备上的任务训练,还充分利用各种多媒体教学软件,引入大量工程项目,以提高学生的工程实践能力。
2.启发式及互动式教学方法
课堂教学注重师生交流,方式灵活多变,以活跃课堂气氛。由若干问题启动课堂教学,经过启发式的推理,最后归纳总结,引导学生循问题而思考,提高对知识的领悟力,加强对关键内容的理解;在练习环节加强师生互动活动,活跃课堂气氛,促进学生自主思考提出问题,分析问题,解决问题的能力,激发学生潜能;情景式教学,使学生身处实践现场,讲练结合、交互渗透。
3.建立切实有效的激励和评价机制
建立科学高效、切实有效的激励和评价机制。通过精品课程建设,建立健全课程评价体系,建立教师评教、学生评教制度,促使课程建设不断发展。
(1)专家、督导及学生评价
校外专家、行业企业专家、校内督导及学生评价结果优良。
(2)社会认可度
学生实际操作能力强,实训、实习产品能够体现应用价值;课程对应的相关职业资格证书《维修电工高级工资格证》获取率高,相应技能竞赛获奖率高。
4、以技能大赛促进课程建设:积极参加全国或全省技能竞赛,取得优异的成绩。获得全国竞赛前十奖项共4项;全省三等奖以上奖项13项。师生获得过全国技术能手2人次,山东省技术能手3人次;济南市技术能手2人次;济南市杰出技术能手1人次;济南市优秀教师2人次。近三年来,本专业学生参加的技能大赛均获得优异的成绩。2009年获省职业院校技能大赛电子产品设计与制作一等奖。2010年获省职业院校技能大赛嵌入式电子产品开发三等奖,2011年获得省职业院校技能大赛电子产品设计与制作二等奖。2011年在山东省机电产品创新设计竞赛中获得两个二等奖,一个三等奖。2012年在山东省机电产品创新设计竞赛中获得一个一等奖,一个二等奖,一个三等奖。2012年获得山东省职业院校技能竞赛“电气自动化设备组装与调试”项目二等奖,“电子产品设计与制作”项目二等奖。