组态实训总结汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇组态实训总结范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

ZHAN Changyi

（Anhui Institute of Career Academy， Tongling， Anhui 244000）

Abstract This paper discusses how to design and implement a practical course project teaching case， and the integration of theory and practice in the course of teaching case study. At the same time， the article also analyzes and studies the process of the curriculum evaluation method.

Key words configuration software; PLC; teaching case

0 概述

随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。组态软件，又称组态监控软件系统软件，即Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集与监视控制），它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

“组态软件技术”课程是高职电类专业的专业课，是一门以应用为主的工程应用类课程。本课程的学习内容是工业控制网络基础系统中的一个组成部分，是工业自动化工程项目中数据采集监控系统的软件平台，可对所监视的工业自动化过程中的各种资源进行配置、处理数据报警和系统报警、提供报表输出、提供脚本供二次开发等。通过本课程的学习，使学生基本掌握一种组态软件的应用技术，并能应用所学知识进行工业控制系统过程可行性、可视化的设计，为在工业自动化过程以及其他领域的监控、检测过程中的数据采集监控应用打下良好的基础。同时，“可编程控制器与应用”、“组态软件技术”、“现场总线技术”这三门课程是将工业控制网络系统为对象而展开研究的，因此在课程教学过程中要注意它们之间的协调和连贯。本文通过分析案例教学的特点，结合目前高职院校实验实训设备的普遍现状以及高职学生的特点，设计切实可行的教学案例，探讨“组态软件技术”课程的理论与实践一体化教学以及案例项目的过程实施。

1 “组态软件技术”课程可行性教学案例的设计原则

案例教学是由美国哈佛法学院前院长克里斯托弗?哥伦布?朗代尔于1870年首创，并从美国迅速传播到世界许多地方，被认为是代表未来教育方向的一种成功教育方法。鉴于案例教学的特点，在“组态软件技术”课程教学中进行案例设计，需要遵从以下几个原则：

首先，案例设计以明确的教学计划为前提。在“组态软件技术”课程教学中，要根据电类专业的需求制定明确的教学计划，主要包括教学任务要求、教学目的、具体的教学效果和对案例教学过程的整体设计及其实施过程控制。教学计划来源于教学大纲，案例、教材与教学计划互相联系，共同反映教学任务内容。因此，案例选取时，内容可能需要进一步加工，使之满足教学内容的需要。

其次，在教学案例的设计中，要选择适合的案例，使案例具有典型性、针对性、实用性、先进性和可行性。所有的案例设计都是为满足“组态软件技术”课程的教学目的编写的，因此选择案例一定要考虑案例的着眼点。案例的来源可以是工业企业的典型控制应用，比如某过程控制系统的监控，也可以是日常生活中很常见，比如路通灯控制、停车场车位监控、道路车流量控制等等。

再次，教学案例的设计符合教室、实验实训设备的要求。“组态软件技术”课程的实践性和操作性比较强，在案例教学过程中的班级不宜过大，因为学生人数太多会影响讨论的效果;教学过程中要充分利用板书、多媒体投影、电子教室、活动挂布等各种辅助设施;实验实训设备须够用，尽量保证每人拥有相应的设备器材。

最后，教学案例的设计要考虑高职学生的特点。高职学生的学情特点为理论基础普遍薄弱，对感兴趣的东西学习积极性较高，而对于内容枯燥的内容则学习效率较低。因此，在案例的设计中要注意所选案例的内容与学生实践经验的关联性。

2 可行性教学案例设计实例及教学过程实施

下面以“基于组态王Kingview6.53和PLC的四路抢答器控制系统设计与实现”案例为例，阐述“组态软件技术”课程教学案例设计的可行性及教学过程实施。

2.1 案例背景

现有的实训设备为THPFSL-2型可编程控制器技能实训装置，本案例中硬件配置如表1：

表1

设备外形图及抢答器实训挂件面板如图1：

图1 实训台外形图

 图2 抢答器实训挂件面板

该教学案例的选取贴近生活，因为竞赛娱乐节目中经常有抢答器的使用，在前期课程的教学中也进行过抢答器PLC控制系统的设计（如图2所示），学生对此不陌生，难度也不大，易于接受，在该实训设备上能够实现课程教学内容的实施。案例设计符合实用性、针对性等原则，切实可行。

2.2教学过程实施

教学过程中采用理实一体化教学的步骤，实现对四路抢答器控制系统的控制要求进行分析，引导学生思考回顾该控制系统的PLC硬件I/O接线图，PLC程序设计，PLC控制系统的仿真与调试等项目任务。在完成上述内容后进一步讲解组态王软件的基本操作以及本案例中组态软件的知识点，主要有：组态王软件的安装步骤，软件界面概述，组态一个工程项目的步骤，工程管理器，工程浏览器，变量定义与管理，I/O设备管理，创建组态画面动画链接等等。

在相应的知识点讲解演示过程中，不时针对知识点提出相关的问题让同学们思考，使他们带着问题学习，教学过程中将学生应知应会的理论知识融入到具体的案例教学项目中，以案例为载体，以项目任务为驱动，使学生在“教中学，学中做，做中学”。案例教学实现了理实一体教学，提升学生的学习兴趣，帮助学生提高动手技能，自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。

通过该案例的教学，最终形成与实验挂件相匹配的组态监控画面，如图3。虽然画面简单，但是教学过程完全满足了教学任务的要求，当抢答器PLC控制系统模块在运行时，计算机的组态画面能够实时监视，同时也可以直接在组态画面上对抢答器PLC控制系统模块的实时控制，实现了监控一体化。当然，这时可以进一步要求学有余力的同学对组态监控画面进行完善，使画面更逼真，功能更符合实际。

 图3 抢答器控制系统控制组态界面

案例教学项目的考核采用步进式考核方式，将考核贯穿于与任务的实施过程中，评价的手段和形式应多样化，将过程评价与结果评价相结合，定性与定量相结合，充分关注学生的个性差异，发挥评价的启发激励作用，增强学生的自信心，提高学生的实际应用技能。最后在小组和教师都完成工作案例任务总结以后，各小组必须对自己的工作岗位进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”等“6S”处理，归还所借的工量具和实习工件，培养学生的职业能力与职业素养。

在案例的教学中主要采用如下教学方法与手段：演示法、讨论法、实践教学法、实训作业法等。

课程的组织形式与方法参照工作过程来完成，体现出教学过程的“咨询、决策、计划、实施、检查、评价”六个步骤，采用合理的教学手段。丰富的教学方法和手段，激发了学生的学习热情和兴趣，增强了学生的感性认识，教学实施过程取得了很好的教学效果。

（下转第116页）（上接第94页）

2.3 案例教学实施效果总体评价

对案例教学实施效果总体评价可以分为两种途径：一是让学生评课对学生进行教学评价。通过学生对案例任务的理解、分析以及解决实施的情况，发现该案例项目的教学目标达成程度。通过对教学实施效果的多元量化考核，以便让学生能够不断看到自己的进步与提升以及今后的学习目标，进而培养其学习的主动性和积极性。二是教师对案例教学实施过程的自我分析。通过教学课后记的方式，回顾案例教学目标的完成度、学生学习中的积极性、学生学习主体性的发挥、学生对案例知识点内容的领悟程度以及案例实施过程中师生互动情况，通过分析，不断地归纳、总结，进一步完善和创新案例。

篇（2）

中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）03-0105-03

自动化工程领域需要“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的复合型人才，这也对实验教学过程提出了更高的要求。如何进一步推进高职教育，深化教育教学改革，培养学生的实践能力和创新能力，满足我国经济社会发展对人才的迫切需要，已成为当务之急。笔者对重庆化工职业学院生产过程自动化技术专业核心课程“控制装置与系统”实践教学模式进行了改革，对工程应用性较强的综合实训装置进行了探索和实践。

工程化综合实训装置的内涵和背景

工程技术人员不但要具备一定的理论基础和较宽的知识面，还要具有创新精神、创新能力和工程实践能力。高等院校工程教育的工程化改革方向成为国际工程教育改革的共同选择。“工程化”意味着在审视工程教育的人才培养模式时，用工程实践活动的本质和特点来对其进行衡量、要求和评价；课程目标的转向是工程的而不是学科的，课程内容的转向是集成的而不是割裂的，课程次序的转向是多维的而不是单向的。我院自动化工程系对自动化专业建设进行了深入研究，解析职业岗位（群）的能力结构，基于工程化实践教学模式，重构课程体系，开发实训装置，构建任务型学习情境，目的是培养适应职业岗位能力需求的高技能创新人才（如图1所示）。

目前，我院的生产过程自动化技术专业是重庆高职院校唯一设置且具有石油化工行业背景的宽口径专业。专业核心课程体系以“单元耦合、工程实训、系统构建”为特色。实训基地于2008年被中国石油和化学工业协会、中国化工教育协会确定为全国示范实训基地，并获得重庆市教育委员会2012年高职院校市级实训基地建设专项资金。生产过程自动化技术专业是学院精品专业。

“单元耦合”指横向概括了三门专业核心课程“传感检测与系统”、“控制装置与系统”、“执行驱动与系统”之间“开环”、“闭环”结构的关联，纵向概括了国家化工仪表维修工“中级工、高级工、技师”层次的关系；“工程实训”是依据工程实践进行教学设计，将知识和技能重新整合序化，构建真实情景的教学环境；“系统构建”是以职业岗位能力培养为主线，按真实职业活动从应用设计、系统配置、安装调试、运行维护、技术改造到工程管理等完整的项目内容，解析职业岗位能力要素并全部融入工程训练，按单项能力、综合能力、创新能力的递进关系展开实训教学，以实训装置为载体促进人才培养。

工程化综合实训装置设计

高素质应用型人才的匮乏严重阻碍着我国制造业的发展。究其原因，国内自动化相关专业教学基本停留在传统的学科型人才培养模式中，普遍缺少针对学生工程能力和职业素质的训练，同时缺乏所需的教学环境。工程化实践教学是学生在校期间获得工程技术应用能力的唯一途径，实训装置的合理架构和科学设计则直接关系到应用型高技能创新人才的培养质量。结合化工仪表维修工职业标准的要求，“控制装置与系统”课程应该达到高级工标准的工程训练目标，能对串级、比值、均匀、分程、选择、前馈等复杂控制系统进行维护，对智能仪表进行参数设置和维护，对计算机控制系统的各类卡件进行维护。配套实训装置主要涉及智能调节器和DCS控制装置的控制规律、控制原理、调试方法，以及控制系统的性能指标、工程整定、系统投运等专业知识；具有自动控制系统的应用设计、系统组态、安装调试、运行维护等基本技能，从简单控制到复杂控制的构建，注重工程意识、工程观念等职业素质的培养，达到高级工以上技术水平，满足职业岗位、工程实训、工程创新、资源共享等方面的需求。

基于职业岗位的需要，设置层次分明、架构合理的实训内容 实训装置基于职业能力的需要，以单体仪表操作为基础，以控制系统构建为目标，以信号耦合为纽带，实施真实职业活动的高技能人才培养。围绕石油化工行业典型的流体传送、传热设备、精馏塔、反应器等设备的控制方案确定合适的对象，按功能划分为“（常规）仪表控制系统的构建、DCS控制系统的构建、（综合）过程控制系统的构建”等三个板块，如图2所示。具体要求如下：（1）（常规）仪表控制系统的构建，定位于技术服务型公司仪表施工技术岗位。功能描述：实现仪表选型、仪表安装、管线连接、参数配置、运行调试等职业岗位能力的技能训练，并完成控制系统的构建。（2）DCS控制系统的构建，定位于国内外的生产型企业DCS控制技术岗位。功能描述：实现常规控制组态、自定义组态控制方案组态（含功能块图/梯形图/顺控图/ST语言）等多种方法的组态，还包括管线敷设、调试运行等内容，完成控制系统的构建。（3）（综合）过程控制系统的构建，定位于企事业单位化工仪表维修技师、高级技师、安装调试工程师、仪表控制工程师、DCS控制工程师等自动化应用技术岗位。功能描述：能根据工艺要求，选择合适的控制仪表或装置，构建控制系统，实现控制方案；能完成工业过程控制系统应用设计（包括控制方案设计、仪表选型、图纸绘制、系统组态等）、仪表工程施工（包括仪表、仪表柜、操作台、配电箱的安装，线槽桥架、信号对点、试车、交工和验收等），实现工程观念、综合技能、应用创新、团队协作等综合素质的培养。

基于工程实训的需要，解决自动化装置在教学和工程应用的差异性 工程实训要紧密结合工程实际，立足于企业的实际情况，由积木式系统集成、安装调试等内容实现课程目标。通过多方调研，研究自动化装置在实训教学和工程应用的差异。企业自动化技术人员要完成安装、布线、调试、运行、维护等完整的仪表工程施工技术，学校很多是由单体仪表的校验和拆装直接过渡到系统的组态和调试；因为实训装置无法承载反复拆装来满足不同年级不同班级学生的需求，缺乏仪表安装训练；因为没有单体仪表组建系统的综合布线经历，挂件式综合实训装置的接线让很多学生到企业就束手无策，缺乏完整能力的训练；因为不同的企业单位采用着不同国家、不同厂商、不同系列、不同型号的自动化仪表及装置，自动化技术的发展日新月异，使学生不能快速适应工作岗位，学校缺乏共性能力的培养。对策之一，自主设计连接模块，既可满足拆装训练，完善仪表保护措施，又能使仪表承载高频率线路拆装的需求。对策之二，仪表控制系统的构建，将变送器、显示器、报警器、记录仪、调节器、执行器、安全栅、电源等智能仪表及附属装置，按照由易到难、由局部到整体的认知规律排列任务顺序，有针对性地依次融入实训任务，按照施工规范进行线槽桥架的管线敷设，侧重于硬件组态，强化参数整定的技巧。对策之三，学习的唯一方法就是寻找共性，研究仪表的输入输出特性，为了快速掌握新仪表的应用技巧，总结归纳了“四步法”：第1步，获取铭牌信息，分析名称、作用、型号；第2步，完成管线连接，分析电源、输入、输出；第3步，进行参数设置，分析类型、范围、零点等主要参数；第4步，根据信号关系排查故障。通过这些措施，可以有效地解决工程差异性问题。综合实训装置以控制系统构建为目标，根据工艺要求积木式系统集成，敢于实现仪表施工技术的训练，填补仪表拆装、综合布线等教学真空环节，实施从应用设计到工程验收完整工程项目的综合训练，实现学校与企业的无缝对接。

基于工程创新的需要，建立真实情景化实训环境，激发学习主动性和积极性 实训装置集工程教学训练和工程创新应用为一体，构建真实情景的职业环境，开展实践教学，有效提高学生的综合能力。以“液位控制系统的构建”实训项目为例，源自重庆某化工企业的真实生产过程中分别控制进水阀和出水阀的两个液位控制系统，以企业图片还原真实场景，以工艺要求提出控制要求，让学生自主选择分组完成系统的构建。实训内容以任务驱动的生动性、兴趣性能最大限度激发学生的学习主动性和积极性为目的，以促进学生知识与技能的融合，让学生体会到相同的设备在不同的地方满足不同的应用需要，相同的工艺要求采用不同的控制设备，可激活工程意识、升华工程观念、强化团队合作、提高应用创新能力。

基于资源共享的需要，实现实训功能多样化，满足教、学、研、训、赛需求 工程化实训装置离不开企业专业的参与，将国家标准、行业标准、企业标准融入课程，还要将全国技能大赛的内容和评分标准融入实训。既能满足“仪表维修工”、“化工自动化”等全国技能大赛的项目训练，又能满足“自动化仪表应用”等校级竞赛的需求，以赛促教，以赛促改，提高学生的积极性，提升教师的“双师”素质。为学生服务，满足教学需求；为教师服务，满足科研需求；在保证人才培养任务情况下，还应该为社会服务，满足企业员工培训需求，依托高校的人才、知识、实训设备等方面优势促进经济和社会发展。实训功能需要梯次配置，科学规划，合理布局，尽量满足不同企业、不同专业、不同深度的需求，才能最大限度地发挥资源共享的作用，达到融教、学、研、训、赛为一体的综合功能要求。

在综合实训装置的建设和规划过程中，在遵循实训基地架构统一设计思路的前提下，结合专业自身特色，联合企业共同设计，满足职业岗位的能力需求，以实现课程体系的目标。近三年的改革实践，工程化实训基地的建设初具规模，改革的研究取得了一定效果。而进一步完善工程实践教学模式、优化教学过程、完成配套教材等问题，还需要我们深入研究和探索。

参考文献：

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篇（3）

中图分类号：G642 文献标识码：A

Research and Implementation of PLC Courses to Meet the Needs of Internships

WANG Miao

（Changchun Automobile Industry Institute， Changchun， Jilin 130013）

Abstract This paper is the study of vocational students at the insistence of internships， how to complete the "PLC and motor control technology" lesson plans and curriculum standards， professional training programs re-enacted by school-enterprise cooperation projects. The course covers the principles of programmable controllers， communications applications and WinCC configuration software and profibus fieldbus. Innovative proposed "DL （Doing by Learning）" is the "work-based learning" mode. Teaching design and production of integrated automobile production training table make the curriculum standardization， modularity. Achieve professional and industrial docking， docking curriculum and professional standards， the teaching process and the production process of education and teaching methods butt. Achieve the service for working running school-enterprise cooperation mechanisms.

Key words internship； "DL" teaching mode； PLC curriculum standardization， modularity

1 高职高专院校办学特色的分析

企业急需培养掌握PLC电气控制技术理论和知识和技能的电气自动化专业的人才，为了使学生尽早接触到实际工作岗位的设备，更快地进步，高职高专学校始终坚持“校企融合，工学结合”的办学体制，以“不能满足企业人才培养的需要，就没有我们存在的必要”的办学理念为核心指导思想，以“应用型”人才培养目标为基础，不断深化课程体系改革，优化教学内容，强化内涵建设，实现对人才的“知识、能力、素质”全方面培养。学校利用学校与企业多年合作的契机，现在安排学生学习理论和实习的比例为1：1。使他们每天工作的同时回到学校学习自动化专业课程PLC与电机控制技术，再到实际生产线上不断应用，再不断学习、不断提高。

目前90%的学生在第三第四学期与企业签订了就业协议并且深入生产一线顶岗实习，要完成企业安排的正常八小时工作，还有的学生在外地实习。PLC与电机控制技术课程就是在第三、第四学期上课，让学生实习好、学习好，就是本文研究的重点，高职高专办学特色促成了课题组成员通过从理论和实践两方面对PLC与电机控制技术课程的教学研究，使顶岗实习的学生无论在理论上还是实践上都取得了优异的成绩，全面提升学生的就业竞争力。

2 校企合作，研发PLC校内实训台

2.1 PLC课程教学现状分析

以往PLC与电机控制技术课程分为理论教学和实践教学两部分，两者在教学上自成体系互不干涉。专业技术理论教学和实习教学分段实施，理论教师和实训指导教师各负其责在教学内容和教学方法等方面难以形成有机结合。教学过程中往往出现“各自为政” 和“相互推诿” 的现象。往往是重理论轻实践，理论教师往往是“一支粉笔一本书。”内容的讲解常常是“空” 而“虚”，给学生留大量作业，学生用大量的时间背程序，应付考试。实训内容更多的是简单验证理论结果，如一台PLC可编程控制器带一台三相交流异步电动机。或几个指示灯学生可以通过PC机进行编程，控制电动机正反转，或指示灯循环亮灭。所做的实训项目较少，学生印象不深。但现在学生下厂顶岗实习了，他接触到的是能生产出世界一流汽车的生产线，我们的教学方式和实训室的设备都远远满足不了顶岗实习学生对知识的渴望。

2.2 研发PLC校内实训台

任课教师走访学生实习单位，如一汽大众公司，针对汽车行业进行了调研，教师根据在生产第一线设备的研究，如焊装车间、总装车间的汽车输送线。调研结果是汽车制造行业每个工位之间是流水线生产，在生产线上各个环节都采用了PLC作为主控单元，同时用上位机WinCC监控和Profibus现场总线技术进行通讯。

通过对各个环节的电气设备硬件结构和软件编程进行了研究。结合在不同工厂、不同车间顶岗实习学生共同接触的自动化设备，就是汽车生产输送线。结合学生知识的循序渐进规律及全面性、课题组教师研制了来源于企业，又适合学校教学的PLC与电机控制技术实训台――汽车自动生产线实训工作台，本实训装置贴近工业现场要求，是典型的汽车自动生产线，设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发，考虑工学结合要求，有机融合了机械、电气、气动知识，整个实训台就是学生工作、控制的生产设备。

通过该实训系统的工作任务训练，能较好地锻炼操作者程序编写设计能力、自动线设计开发能力、自动线连接与调试能力、工程实施能力和安全意识。突出强调技术的综合运用。实验室设备水平上了一个新的台阶，避免了过去教学与实际操作相脱节的教学局面。现在实验室是一周4天，8小时开放。满足了顶岗实习学生三班倒的工作、学习的需要。对在外地的同学以网络为载体，及时发送教学课件、实训台影像。教师制作、发送和批改和项目相对应的学习页，使外地学生也能同步学习。

3 课题研究的主要内容

PLC课程的项目与任务的设计即是教学内容的设计，它是课程设计思路和教学目标的具体体现。它即要符合企业和岗位技能需求，具有针对性，又要保持PLC知识的系统性与完整性。任课老师精选设计的每个实例项目要有一定的科学性、连贯性。由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务，并且这些实例课题既能方便学生的学习，提高学习效率又要包含工作现场，本课程预计设置10项目。

项目一，硬件系统安装及软件系统的使用。该项目来源于工厂的主控单元PLC，要求学生了解它的硬件结构，硬件组态、硬件调试。同时工厂大量使用STEP7软件，要求学生可以熟练使用该软件的位指令。

项目二，输送滚床转台控制系统，通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制，使滚床输送线实现直线运输，旋转运输。

项目三，PLC软件程序控制伺服电机和步进电机驱动行车运行。

项目四，指示灯控制系统。工厂中还有很多指示灯，它们可显示不同的工作状态，因此对它们的控制也是学生必须掌握的。该项目来源于激光焊指示灯系统，有红黄绿三种指示灯，亮和灭各有不同的意义，闪烁的频率代表不同的工作状态。

项目五，PLC软件程序控制变频器、编码器使升降台变速运行。学生学会用PLC控制交流电机就掌握了工厂的大多数设备的控制原理。

前五个项目完成基本可以设计了一个完整PLC和电机的控制系统。以上项目为第一学期的学习内容。在此基础之上进行第二学期的学习内容。

项目六，机械手的设计，运用气动控制技术由PLC控制电磁阀使机械手按要求进行快速移动夹紧、松开动作。

项目七，堆垛解垛控制系统，用PLC的结构化程序处理复杂的控制任务，使学生学会在主循环组织块中多次调用功能块和功能。

项目八，PROFIBUS现场总线的应用。

学会应用通信模块选择调试好的任意两个系统模块，实现两个CPU315-2DP之间主从通信。

项目九，自动线加工系统模块上位机程序编写、调试。

熟练应用WinCC组态软件图形编辑器；掌握画面切换、显示画面窗口、动态设计等方法和步骤。

项目十，WinCC组态软件与Profibus现场总线的通信。

利用图形编辑器组态加工模块的画面，显示加工工位的计划值、实际值时间信息；完成加工模块的组态功能。能够进行上位机的控制及显示。

4 情景教学案例

现以输送滚床转台控制系统为例进行情景教学的案例进行说明：

4.1 转台站控制要求

输送滚床转台控制系统，通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制，使滚床输送线实现直线运输，旋转运输。

4.2 教学方法比较

没有建造汽车自动生产线实训台之前输送辊床转台控制系统项目我们只能通过PC机用应用位逻辑指令编写一台电动机正反转程序。因为没有传感器的输入信号，转台站工作情景根本无从谈起。只能用仿真软件验证程序编写的正确与否。学生学习过程变成背诵程序过程。理论与实践严重脱节。现在课题组老师研制了与工作岗位控制系统一致的汽车自动生产输送线实训台，顶岗实习学生他们在工厂只是使用，但自己没有编过能直接控制减速交流电动机的程序，现在他们可以自己拆装转台站，这样对机械设备结构了解更深刻。可以对控制系统的硬件和软件按控制要求进行设计编程调试。同样是应用位逻辑指令可以编写多台电动机的顺序控制程序，所以学习兴趣大增。

4.3 本项目的知识点和技能点

（1） 掌握单相交流电动机的工作原理及继电器控制电动机原理。（2） 掌握S7-300PLC位逻辑指令。能够利用位逻辑指令构建转台站控制系统。（3） 具有转台站控制系统的构建、接线、编程、下载、调试的技能。（4） 学会操作汽车自动线设备的转台站。

4.4 转台站组成及功能

转台站由转速1300r/min、减速比1：50交流减速电机、电压DC24V、四路的继电器、额定电压DC10～30V、额定电流200mA、检测距离10mm的电感传感器1及检测距离4mm的电感传感器2、滚轮导轨、输送辊床、钣金结构件、机械零部件组成。主要部件功能如下：（1）交流减速电机1：用来通过同步带/轮传动机构驱动滚筒转动。（2）交流减速电机2：用来通过驱动滚轮在导轨运行，达到转台旋转的功能。（3）继电器：用来控制辊床交流减速电机、转台旋转交流减速电机的启动/停止、正转/反转，当PLC输出信号给继电器线圈时电机运行。（4）电感传感器1：用来检测输送滚床出入口滑撬的位置，实现传输定位，当检测到滑撬物料时给PLC提供输入信号。（5）电感传感器2：用来转台旋转到位检测，当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。

4.5 软件设计（图1）

4.6 项目实施

4.7 评价过程

为了全面客观地评价每个同学项目完成的质量和总结成果，我们制作的自评、互评和师评表。每完成一个项目，就需要填写自评表、互评表。其中包括知识考评、软件编程、实际操作、项目验收、联系实际工作的创新点五大方面的考核。

5 总结

通过针对满足顶岗实习需求的PLC课程的研究与实施，使PLC与电机控制技术的课程设计、教学实施、教学管理贴近工厂实际上了一个新的台阶。使高职高专学生在坚持顶岗实习的情况下，理论联系实际，在很短的时间里很好地掌握PLC技术、WinCC监控软件、Profibus现场总线技术的知识。使学生具备了PLC常用指令的分析应用能力、PLC控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。分析问题和解决问题的能力及沟通协作的能力。也充分满足了企业对顶岗实习学生实力的要求。在实践中使高职高专学生实践能力强的优势突显。目前学业完成的学生已在一汽大众、大连发动机、大连变速器、一汽解放公司、一汽技术中心、米其林轮胎、一汽丰越等多家国内外知名企业工作，成为企业电气设计维修的技术骨干。教学内容科学优化，进而为实习的岗位更好地服务。

吉林省高等教育教学研究课题：吉教高字【2012】45号

参考文献

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中图分类号：TM921.5-4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（a）-0156-01

《电气控制与PLC》是实现机械加工、工业生产及其他各个领域自动化的重要技术之一，也是电气自动化专业的一门核心课程。然而，由于种种原因，《电气控制与PLC》课程教学并未取得预期的效果。因此，如何改进教学手段和方法，调动学生学习主动性，从而改善《电气控制与PLC》课程教学现状，提高教学质量就显得尤为重要了。

1 课程教学现状分析

1.1 学生现状

高职高专的学生普遍存在基础相对薄弱、理解能力欠佳的问题。同学们在心理上惧怕理论学习，想学却无从下手。对他们中的大多数而言，直观、操作感强的知识比较容易被接受，这就导致学生不适应传统讲述式的课堂教学方式，跟不上老师的授课思路。

1.2 教学过程现状

在以往的教学过程中，理论教学在课堂进行，当某一章节理论授课结束后，再到电机拖动实验室和PLC实验室进行实践教学，采取的模式是先理论后实践。对学生而言，要求他们一开始就去理解抽象的PLC硬件结构、掌握枯燥的指令和理论知识都是非常困难的。这样很多学生在学习初期，就对课程产生了强烈的不适感，失去学习兴趣，教学效果自然就无法保证了。

2 课程教学改革探讨

《电气控制与PLC》课程具有知识覆盖广、涉及内容多、理论与实践联系紧密、操作性强的特点。教师应在结合本课程特点和高职高专学生学习特点的基础上，大胆探索新的教学模式，改进以主要通过讲述方式授课的传统教学方法，并将教学内容进行有机的整合、精练、充实，做到因材施教。

2.1 理实“一体化”教学模式探讨

理实一体化教学模式的教学环节相对集中，突破了以往理论与实践教学脱节的现象。强调将知识点分布在各个项目中，把教室搬到实验室去，通过设定教学任务和教学目标，实现边教、边学、边做。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而是理中有实，实中有理。在教学过程中突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣，以提高学习效果。

2.2 教学内容探讨

首先，理论教学内容应向PLC技术倾斜。目前PLC技术越来越多地应用于各行各业的自动化控制领域，《电气控制与PLC》在教学内容上应顺应行业发展趋势，在强调“继电器―接触器”控制与PLC控制基本理论的基础上，着重学习PLC控制技术的应用。其次，重点学习某一型号的PLC。PLC生产厂家繁多，如，西门子、三菱、欧姆龙等，不同厂家的产品有不同的程序语言和特定的使用方法，但也具有一定的共性，深入地学习和熟练掌握一种型号的PLC，并做到举一反三，可使对其他型号PLC的学习变得轻松。最后，教学内容应向实践教学倾斜。通过全方位的实践训练，强化课堂教学内容。充分利用实验实训硬件条件，优化实践教学环节，除了开设必需的实验课程，还应安排实训周和课程设计等。

2.3 教学方法探讨

2.3.1 现场教学法

充分利用实验室设备，结合实验器材讲解理论内容，能够大大提高学生的接受能力，帮助学生更轻松地理解相关知识点，增强记忆。比如，在讲解接触器的硬件结构及工作原理时，让学生在实验室对接触器进行拆装，这样就能真实直观地展示出接触器的构造，进而分析其工作原理，最后再通过将接触器连接在实验电路中，观察接触器的运行情况，从而验证对接触器工作原理分析的正确性。

2.3.2 多媒体教学法

对于实验室或课堂上没有条件做的实验内容和现场演示效果不好的教学内容，可以通过制作多媒体课件以动画的方式形象生动地将抽象的教学内容直观的展现出来，加深学生对教学内容的理解。比如，在讲授机床电气控制线路的控制原理时，由于控制电路复杂，各元器件触点繁多且动作速度很快，造成电路的动作过程在实验室里无法直观准确地演示，但如果采用多媒体动画的方式就可以很清楚的看到各元器件的动作转换及各控制电路的通断情况，视觉上的亲眼所见使学生对知识的理解变得更加容易，学习效果得到极大提高。

2.3.3 任务驱动教学法

通过在教学过程中不断地设置“任务”引导学生，根据“任务”的需求激发学生自主学习相关知识，变被动接受知识为主动探求知识，从而改变学生传统的学习观，完成由“学会”到“会学”的转变。因为个人的思路和想法不尽相同，学生在完成“任务”的过程中会有不同的思考，得出不同的结论，可以通过组织交流、讨论，并由教师适当地给以点评，取长补短，不仅能使学生学到专业知识，同时，也培养了他们的创新精神和合作意识。

2.3.4 引入组态控制教学

在《电气控制与PLC》教学中引入组态软件，并采用组态软件与PLC控制系统相结合的办法，实现仿真教学。利用组态软件可以很容易地实现文字录入、图形绘制、动画链接、上位机程序编写等功能，对PLC控制系统进行动画组态、硬件组态和控制组态，并通过计算机组态界面模拟PLC系统的运行情况及输入、输出设备状态，建立起PLC与上位机的通信联系，这样就能够满足多样化程序运行的需求，极大地丰富学生的实验实训内容，是一种新的探索和尝试。

3 结语

在《电气控制与PLC》课程的教学过程中，通过对以上几个方面的探索改革，可以在一定程度上增强高职院校学生的学习兴趣和实践能力，提高学习效果。当然，要做到这些，对教师就提出了更高的要求，不仅要有必须的理论知识和实践操作能力，还要能够持续关注技术更新，并不断总结积累课程教学经验。总之，教学改革是一项长期的工作，只有通过不断探索新的思路，构建科学合理的课程体系，完善课程教学方法和教学手段，才能培养出更优秀的人才。

参考文献

[1] 崔歧恩.教师新课程教学方法应用[M].长春：东北师范大学出版社，2010.

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0引言

西南交通大学有部分直接服务于铁路现代化建设的专业，其中“铁道电气化”专业作为教育部、铁道部的重点特色专业而一直受到重视。

分布于铁路沿线的牵引变电所，是电气化铁道供电的枢纽。随着我国电气化铁路和城市轨道交通的发展，变电所综合自动化技术水平的不断提高，对从事牵引变电所设计、运行、管理等方面的专业技术人才的需求数量增加，同时对其掌握知识的广度和深度特别是具有较强的实践动手能力方面提出了更高的要求。因此，在教学环节中，应加强学生理论和实践相结合的能力的培养。在教育部“示范性教学实践基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校区建成一座集教学、实习、培训和科研为一体的模拟变电所实训基地。

1模拟变电所简介

我校模拟变电所分为两期建成:

I期是与实际变电所相同的开关控制屏柜和继电保护屏柜、中央控制盘、交直流电源盘、以及自行设计的模拟负载电量和故障盘。如图1所示。

Ⅱ期是模拟一段地方电力网或电气化铁路的环境下，一个调度中心使用远动监控系统控制的五个变电所，图2是这五个模拟变电所的一次接线图。该项目综合了地方与铁路、不同主变、不同接线类型的各种变电所，且负载的大小和相位均可调节，其中S”模拟变电所采用了WBH-891型电铁主变微机保护装置、WKH-891型电铁馈线微机保护装置、DQWC-03牵引变电所二次设备测试系统。

模拟变电所中被监控设备的位置状态信号、保护动作信号、预告信号、事故信号等遥信信号通过电缆与RTU (Remote Terminal Unit远方终端)的开关量输人/输出模块相连接，电流、电压等遥测信号将通过信号变送器柜，输人RTU的模拟量输人模块;控制中心下发的遥控命令，通过以太网传输，实现遥信、遥测、遥控的功能。远动监控系统结构图如图3所示。RTU是采用施耐德电气公司的PLC系列中模块式结构的Momentum，其编程软件Con-cept是一个基于Microsoft Windows环境的编程软件套件，具有很强的设计性、可扩展性;主站组态软件iFix支持工业标准，具有开放性、可组态性、兼容性及可开发性。

为了比较和研究，我系的教师正在进行一系列的科研开发，其目标是在模拟变电所二次系统中采用测控、保护一体化的分布式控制系统(DCS)实现变电所自动化管理，其结构图如图4。

2教学实践基地的开发

1)校内学生及现场工程技术人员，可对照变电所各种屏柜，提高阅读二次系统接线图、安装施工图的能力，通过开闭操作、设置故障等项目的训练，可以培养他们对现场运行中出现的故障的分析和处理能力，包括一次设备的故障范围的判断、二次系统的故障判断、查找和处理。

2)变电所基本电器及二次接线方面实训项目n个。如断路器结构、原理;断路器参数的测量与调整;变电所二次接线、电缆的数字编号法以及“相对标志法”的识别;二次接线盘后安装图及实际安装技术;变压器控制、保护盘结构、接线、检测、调试及整套保护联动实验(包括整定计算);在以上各盘设置不同故障(可达几百种)练习查找及消除故障的方法等。

3)运动系统遥测、遥信信号源接线的校正及采集的遥测量的精度实验。

4)利用便携式计算机对遥控设备进行合、分实验，让学生了解远动系统是如何驱动被控设备动作。

5)利用一般的浏览器访问各RTU中PLC的网页，实时了解该PLC的运行、通信等状态的实验。

6)上位机各种功能的校核实验。通过该实验让学生了解调度员的工作职责、工作内容、iFix软件的各种功能的使用，从而对远动系统有更深层的了解。

7)利用组态软件Concept对PLC进行配置，使学生熟练掌握利用Concept按照所用的PLC型号及设计要求对PLC进行配置;利用Concept对PLC遥控、遥信和遥测功能的编程，使学生熟练掌握Concept编程方法。

8)自动化组态软件iFix系统的安装，熟悉掌握iFix系统软件的运行环境及其安装过程。

9)通过在iFix系统新增6#模拟变电所的实验，使学生了解iFix系统的可组态性及可扩展性。

10)进行继电保护单体测试及数据管理。

11)进行继电保护盘上测试及数据管理。

12)微机保护装置的调试与特性实验。

3实践意义

模拟变电所实训基地自1998年投入使用后，至今已连续培训了五届毕业生和一批现场工程技术人员，经总结，其实践意义在于:

1)为学生提供专业技能训练的条件与场所。能完成供变电工程、继电保护、变电所二次接线、微机监控技术等几乎全部专业课程的大量综合性实验，以及电气设备的实际操作技能、检修调试技术、查找故障及排除方法的实际训练。而且充分利用学校具有的学科优势，以模拟变电所为基地，配合学生专业课和专业基础课学习，开发如电工理论、电气装备、自动化、计算机应用、网络与通讯等领域的多个应用性、研究性实验;同时由于人员和设备的集中，能够按项目组织学生进行综合性实训，尽可能使学生参与以教师为主导的科研活动。

2)对于现场技术和施工人员，很重要的一点就是要能阅读二次回路图纸、熟练地掌握接线、配线工艺，能查找和处理运行故障和设计缺陷。通过实地培训，能大大的提高他们的读图、判断、查找、处理故障的能力。该基地于2000年为乐山电力股份有限公司培训和考核职工283人，取得良好的效果。

篇（6）

高等职业教育培养高素质高技能型人才，要求学生在毕业时就具有较强的实践动手能力和实际工作能力，进入工作单位后能够立即进入工作角色。通过调研得到：为了体现高职教育教学精神，提高高职电气专业教学质量，提高学生对社会的吸引力，提高学生的就业能力，提高学生的职场适应性，还需要强化学生的综合职业素质，进行针对性的岗前综合训练。现在各高职院校都在大力建设实训基地，校企合作也得到高度的重视，那么，如何才能有效利用我们现有的教学和实训条件做好岗前综合实训呢？

一、高职学生特点分析

从认知与知识结构上讲，高职学生一个普遍的特点是基础知识不够扎实，对于工科学生而言，其在中学阶段的数理化基础直接影响到现在的学习，对于自己的认知不强。从学生情感的特点上讲，有轻微的抑郁症状、丰富而强烈的社会感情、微弱自卑、孤独、焦虑、困惑等，这些往往是社会、家庭、学校和学生自身的生理和心理特点等综合因素造成的。学生认知世界的方式、思维的方式也偏重于感性思维和形象性思维，不习惯于抽象的思维和逻辑推导。从意志品质上看，高职学生相对缺乏毅力，自制力和自控力不强。学生往往知道自己应该怎样做，但是不会克制自己，让自己做该做的。

现代企业对高素质高技能人才的需求看学历更看重能力和职业素质，而且企业对人才的需求不再单一。据调研，高职学生在校学习成绩的好坏并不能反映社会就业能力和职场适应能力的强弱。面临这样的情况，这无疑让我们陷入深深的思考：我们怎样做好学生在毕业前的综合素质的强化问题。

二、校内实训基地基本功能分析

高职教育的特色和优势是培养高技能人才，高技能人才是不能够从课本中教出来的，必须经过实践不断锻炼成长才能培养出来，校内实训基地是学生开展实践教学的前提和基础，只有高质量、高水平、现代化的实训基地，才能培养出高素质高技能的人才，才能促进学生职业能力的形成和发展，才能培养学生良好的职业理想、职业道德和职业素质。校内实训基地的基本功能有提供知识向能力转化的场所，拓宽与丰富学生专业知识面，创造职业岗位的实践环境，接触与学习高新技术，培养创业精神和创新能力以及提高职业素质和综合能力等。

我校电气专业实训基地为理论与实践的结合提供了训练的场所，使学生从“有所知”走向“有所为”。为了加强学生独立观察、分析和处理问题能力的形成，我校创造了一个生产现场模拟训练和真实训练的实践环境，让学生自己动手进行设计和操作，熟悉并掌握本行业的主要仪器设备和基本工具，以及生产工艺、基本技能、专业技术等。并且引入了较为先进的技术与设备，如MPS实验室和三菱实训室等，使学生可以涉猎高新技术领域，接触和学习高新技术，适应社会及行业日新月异的发展需要。展开技能操作、产品制作和项目实施等一系列模拟训练，既可培养学生的创业精神和实践能力，又可激发学生的创造性和创新思维，并使创造的欲望转化为能力。让学生在实际工作中运用已学专业知识和掌握的技术、技能，通过群体协作来完成训练项目，使学生不仅能取得实际工作经验，并能培养团队协作精神、群体沟通技巧、组织管理能力和领导艺术才能等综合素质与能力。

三、高职电气专业岗前综合实训实践分析

1.岗前企业文化的培训

(1)培训企业文化的重要性

企业文化是一种微观经营管理文化，是一个企业所凝结、积淀起来的一种文化氛围、价值观念、企业精神、经营境界和广大员工所认同的道德规范和行为方式。高职学生的企业文化素质对高职学生具有特殊意义的、与企业及其文化密切相关的特殊的文化素质，具有更强的针对性和实用性，因为这是与以就业为导向，培养实用型、应用型和技能型高等职业技术人才的培养目标高度一致和紧密相关的。通过企业文化的熏陶，让学生了解企业需要什么样的员工，理解个人在企业的角色以及个人与企业的关系，培养职业道德、敬业精神和团队意识。通过企业文化与校园文化的对比，让学生理解工作与学习的差异、企业制度与学校制度的差异，企业人际关系与校园人际关系的差异。这样学生进入企业后，可以尽快地融入企业，对企业增加亲切感和使命感。

(2)培训企业文化的方法

企业文化是企业经济活动管理活动的重要特色，不同企业的文化各具特点，丰富多彩。在岗前培训时可以有针对性地介绍相关企业的政策法规、规章制度、岗位技术规程、操作规范、安全生产和质量控制等方面知识，帮助学生正确地认识企业，建立正确的职业观，管理和规范个人在企业的行为。对于我们部分学生能进入企业岗前实训的，企业会对我们的学生集中进行培训，企业培训会采用如故事分析法、角色扮演法、游戏法、拓展训练等容易接受的形式，让学生参与和体验培训活动，潜移默化的将企业文化传给了学生。对于在校生可以结合学生的日常管理、思想品德课、专业教学、社会实践不断加以培养与训练。我们可以在校园内开辟一个专门的相关企业文化展览专栏，专门介绍不同企业文化的特点，收集有一定企业文化基础的企业内部文化刊物，帮助学生了解企业文化内容。平时在实训场所张贴一些体现企业文化的标语和有代表性的企业管理规章制度，通过这些方式营造浓厚的企业文化氛围，既体现了职业的道德规范和思想品质，同时又把岗位与学习紧密地结合在一起，非常有助于学生职业素质的培养，能有效提高学生对企业文化和管理的适应能力。我们可以邀请相关企业的专家来为学生作专题报告，介绍企业文化与企业精神，让学生了解企业的人才观、发展观以及企业对人才岗位综合素质的要求，从而加深对岗前培训内容的认识与理解，将岗前培训变为自己的自觉行动，收到真正的实效。

2.岗前电气专业技术的项目化训练

实训是培养技术应用型人才过程中不可或缺的重要环节。在对电气专业学生知识和能力构成进行分析的基础上，提出了岗前项目化综合实训的教学要求和方法，并在自行设计的实训设备中得到实现，通过教学实践达到了提高学生综合应用知识能力和操作技能的目的。

各高职院校将毕业生都送到企业进行岗前专业技术实训，也是非常困难的，这将受到各种因素和条件的约束。那么，在校园里我们有效利用现有的实训条件，做好毕业生岗前专业技术综合实训，显得尤为重要。据调研，部分高职院校已相当重视岗前的综合实训，并且具有岗前的实训环节，仿真岗位的专业培训，培养学生专业综合实践能力与创新能力，使学生掌握各种完整电气控制系统的设计、安装、调试、故障分析及排除故障等基本技能及技巧。

根据教学实践，总结得出：将4年所学的电气自动化专业主要技术融合为一体，充分利用现有的先进实训条件，通过电气自动控制项目化综合规范的训练，从继电器控制、PLC控制和工控组态与PLC控制3个方面对学生进行综合训练，即：通过一个典型电气控制项目，分组让学生自行设计电路控制电路图，并进行安装，接线，调试，故障排除；再将原继电器控制电路图，改装成PLC控制为主的电路图，并进行安装，接线，编程下载调试实现同样的功能；模拟现场的工艺流程，用工控组态实现上位机对PLC的控制，实现自动工控的目的。最终达到提高学生的综合应用专业技术和实际动手实践能力。

(1)用继电器控制电路实现项目的电气自动控制。

通过项目实训，要求学生自行设计电气电路，学生重新温故并掌握一般高低压电器设备的使用常识及维护；各种电器组件的安装及安装规范；电器设备的安全操作规范及操作规程。了解掌握高低压电器、测量仪表等配线工艺及安装工艺；各种电器组件及电器设备安装、调试、故障分析及排除故障等基本技能方法及技巧。

(2)用PLC技术实现项目的电气自动控制

通过项目训练，进行可编程控制器基本指令练习，同时在熟练掌握现有实验基础上，学生利用上位机,使用三菱FX2N系列软件编程，进行自行设计实训的开发与调试。

(3)用上位机与PLC技术实现项目的电气自动控制

通过项目实训，使学生对组态软件的框架结构有了大致的了解，能组态一些简单的工程项目，熟练应用组态软件中的各项功能；能根据工艺现场要求熟练制作动画流程。

总之，高职电气专业进行典型项目化综合训练，不仅能使学生增强对电气专业技术的整体理解，而且对4年所学的主要专业知识和技术能起到一个巩固并提高的作用，做到融会贯通，达到提高学生综合应用专业技术和实际动手实践的能力。而且，将现代先进的电气自动控制技术，在学校里的课堂上得以初步训练。学生在步入社会之后，学习新技术能更快的理解并接受，能促使学生在较短的时间内实现由学生向社会工作人员的转化。

3.岗前职业心理素质训练

职业心理素质主要包括积极心态、沟通技巧、面对压力、团队合作、创新能力和应变能力几方面。通过职业心理素质培训主要是解除学员各种焦虑、疑惑、自大、自卑甚至恐惧的消极心理，树立起积极职业心态，坚定成功信念，从而解决工作生活中的心态问题；使学员掌握沟通的基本技巧，促进与上下级、部门、同事之间沟通的能力，创造信任与安全的工作氛围；使学员学会改善情绪、抒解压力的方法与技巧，并学会变压力为动力，达到工作与生活的平衡，获得自己理想的状态；使学生认识如何成为一个好的团队成员，如何塑造优良的团队精神，如何在团队中学会沟通技巧、提高工作效率，充分发挥自身的价值；以创新为核心目标对学员进行整体、系统和综合的培养，其中既包含思想观念、思维的方式与习惯的改变；使学员能充分应用沟通技巧，工程技艺及时灵活地处理工作中的各种新问题，做到既不违反原则，又不损伤人际关系，同时又妥善地完成任务。我们在班会课或职业素质指导课上，采用课堂案例分析的方法，师生共同参与的形式，让学生切身体会一些课堂以外的东西，增强学生的职业心理素质。

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德国职业教育体系是世界职业教育成功的典范,受到发达国家和发展中国家的普遍推崇。2008年,我有幸到德国爱科特教育集团进行了三周的职业教育培训,通过学习、参观、操作,我对德国的职业教育有了进一步的认识,其对我们的课程改革有非常大的指导和帮助作用。

1.德国职业教育的特色

1.1建立和发展完善的职业教育体系。

德国的教育体系分为基础教育、职业教育、高等教育和继续教育四大类。职业教育在整个教育体系中占有重要地位,是学生升学就业的主要渠道。小学毕业后学生进行第一次分流,分别进入普通中学(5―6年制,大多数学生毕业后进入职业学校)、文理中学(一般为9年制,为升入普通高校做准备)、实验中学(介于普通中学和文理中学之间)和综合中学等四类学校学习。普通学校的学生毕业后进行第二次分流,根据不同职业的要求和学生及家长的意愿,一部分学生升入文理中学高中部,大部分学生选择职业学校接受“双元制”职业教育,较高层次的职业教育必须以接受过较低层次的职前教育(培训)为基础,并应有一定的职业实践经验。

1.2职业教育突出实践性。

“双元制”是德国职业教育的核心,所谓“双元制”,是指职业教育有两个承担者:企业和职业学校。“双元制”的核心任务是使年轻人得到合适的职业教育,由此自主决定自己的生活。“双元制”实施的主要框架是学生一般每周在企业里接受3―4天的实践教育,在职业学校接受1―2天的理论教育。职业学校的任务主要是以专业理论教学为主,学生可以在企业边实践边理解和消化专业知识。

“双元制”的主要特点:一是同生产紧密结合。双元制职业教育形式下的学生大部分时间在企业进行实践操作技能培训,而且所接受的是企业目前使用的设备和技术,培训在很大程度上以生产性劳动的方式进行,从而减少了费用并提高了学生的学习目的性,有利于学生在培训结束后立即投入工作。二是企业的广泛参与。大企业多数拥有自己的培训基地和人员,没有能力单独按照培训章程提供全面和多样化的职业培训的中小企业,也能通过跨企业的培训和学校工厂的补充训练或者委托其他企业代为培训等方法参与职业教育。三是互通式的各类教育形式。德国各类教育形式之间的随时分流是一个显著特点,在基础教育结束后的每个阶段,学生都可以从普通学校转入职业学校,接受双元制职业培训的学生也可以经过一定时间的文化课补习后进入高等院校学习。四是培训与考核相分离的考核办法。

1.3实行统一的结业考试,保证教育质量。

德国的考试分为中间考试和结业考试两种,从考试内容上分为书面考试和实际操作技能考核。结业考试是按照全国统一要求在统一时间内进行,考试由工商协会(IHK)、手工业协会(HWK)和类似的单位组成的委员会主持进行,委员会成员包括企业雇主与雇员代表和职业学校教师。考核通过后发结业证书,如果考试不通过,学生不能从事所学行业的工作,需来年再参加考试。这种学生只有通过考试才能拥有职业上岗的资格证的考试制度,确保了德国职业教育的质量。

1.4学习领域的教学理念。

近年来德国职业学校推广应用“学习领域”课程模式,学习领域的主要内容来源于企业职业岗位的生产领域,其课程结构以职业标准等级和行为过程为导向,针对企业职业岗位的工作过程顺序来编排相关的课程,从而构成一个与实际职业活动过程相符合的序列。它从一定程度上体现了职业教育的实用性,强调了职业教育的技能性。课程的设置不是强调学科知识的完整性,而是强调行业行为的完整性。

2.德国职业教育经验对课程改革的启示

德国职业教育广泛应用工作过程的学习领域构建,对我们的课程改革有着很好的指导和借鉴作用。德国职业教育将工作过程分解为咨询、决策、计划、实施、检查、评估六个步骤,在每一个步骤中分配具体的工作任务,确定学生和教师的身份转换,将学生的身份定位于公司的员工,教师充当学习的指导者,充分发挥学生的自主学习能力,训练学生的专业能力、方法能力、社会能力、个性能力、交流能力、学习能力。我将上述方法与所教授的课程《集散控制系统组态及应用》相结合,进行教学改革,具体情况如下。

2.1能力目标。

学生能够对生产过程自动控制系统进行策略组态;能够对典型的集散控制系统(DCS)工程项目进行管理,对工程控制系统进行运行维护,对常见故障进行处理并能够对生产过程自动控制设备进行管理。同时使学生养成职业道德和敬业精神、社会实践能力和社会适应能力、吃苦耐劳和踏实肯干的工作精神;养成独立思考的自主学习能力和团队合作、互相借鉴补充的协作精神。

2.2课程实施的各个阶段。

2.2.1咨询阶段。主要包括技术资料、材料设备、社会劳动力、成本核算等方面。工作的主要任务有:设计文件(包括工程服务说明、测点清单、带测点流程图、工艺说明、控制方案、联锁原理图、控制室布置图、显示和操作画面要求等),设备选型(包括液位、压力、流量、温度检测仪表的选择,调节阀、电加热器等执行器的选择,DCS的选择,卡件的配置等),工程实施过程中涉及的人员分配(主要是小组成员的分配),各种设备的成本和整个工程的成本核算,等等。

2.2.2决策阶段。以小组为单位,展开研讨,确定控制方案,明确任务,对项目的适应性、工作的主要流程、主要设备的调配。

2.2.3计划阶段。对DCS控制系统进行项目总体方案设计、具体设备选择、设备系统集成、软件组态、系统调试及故障排除、操作维护等过程的计划排布,人员分配,任务分派。

2.2.4实施阶段。根据使用DCS控制过程系统的计划中的人员、设备进行总体信息设置、控制站的组态实施(包括测点的设计,单回路及串级回路等控制方案的设计实施,自定义控制方案的设计等)、操作站的组态实施(包括操作小组设置、控制分组、趋势图、总貌画面、数据一览画面、控制流程图、报表的设计实施)等工作过程的实施。

2.2.5检查阶段。完成系统调试及故障排除、操作维护。

2.2.6评估阶段。通过小组实际操作、运行设备等方式展示作品,由小组互评。教师作为验收方进行点评、总结提高。

2.3课程要点描述。

2.3.1工作描述。依据给定项目的任务书,结合校内综合实训设备,分组进行项目工作,进行人员、设备进行总体信息设置、控制站的组态实施(包括测点的设计,单回路及串级回路等控制方案的设计实施,自定义控制方案的设计等)、操作站的组态实施(包括操作小组设置、控制分组、趋势图、总貌画面、数据一览画面、控制流程图、报表的设计实施)等工作过程的实施,同时完成系统调试及故障排除、操作维护。

2.3.2工作场所。实训室――过程控制实训室。

2.3.3职位要求。身体健康,具有良好的组织性,具备必备的专业知识,与各小组负责人和同事互相理解,有高度的责任心,合理处理与协调能力。基于完整工作过程的教学活动设计可以组织学生经历完整工作过程,培养职业能力,从完整的行动角度出发,完成工作过程包括咨询、设计、决策、执行、控制、评价这些关键步骤。

2.3.4专业能力。过程控制专业知识、工作系统与工作流程、解决问题的方法与方案、工作方法、项目工作的方案与组织、操作规程及实施规则、工具设备的选择与使用、规范与标准、工程的实施、工程的管理、质量保证与改进建议等。

2.3.5方法能力。目标的确立、独立计划与实施、方案的选择、信息的获取、工作过程的选择、问题分析与解决、计划评估与修订、解决方式与技巧、现实性的评估、目标的审查。

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关键词： PLC；变频器；组态；“教学做”一体化

Key words： PLC；configuration；frequency converter；"Teach-Study-Do" integration

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）14-0241-02

0 引言

对于高职高专学生来说，PLC技术、变频器技术、组态技术三门课程是生产过程自动化技术专业必修的核心课程。本选题能够将三门课程知识有机的结合在一起，对于培养学生具备对生产过程控制系统的设计、安装、调试、维护能力有极大的帮助。

本选题以浙江天煌科技实业有限公司的“THPFSF-3A型可编程序控制系统设计师综合实训装置”为教学平台，依据人力资源和社会保障部制定的“可编程序控制系统设计师”培训及国家职业标准考核大纲内容，充分发挥学生对《PLC技术》《变频器技术》《组态技术》等课程的综合运用，培养社会紧需的高技能综合型人才。本选题设置了三个子任务，遵循由简单到复杂，以任务为导向的原则，创设不同情境引导教学，讨论促进学习，注重培养学生的知识技能和职业道德水平。

1 教学设计理念与思路

1.1 任务引领，项目教学 为了让学生能够对这三门课程有更深入的学习与理解，本课题采用“理实一体”的教学方式，借鉴自动化行业企业典型工作任务，将可编程序系统控制系统设计师的实际工作流程运用与教学当中，突破传统技能训练中准备、示范、模仿、总结的四步教学模式，以“雪花啤酒生产线自动控制”项目为学习载体，教学过程由简单到复杂设计了5个任务环节，注重培养学生的专业知识水平和职业技能

1.2 情境创设，引导探究 在项目化教学过程中针对不同学生的项目完成情况不同，创设正常情境、出错情境和意外情境，增加学习的难度和项目的复杂性，引导学生探究更高层次的知识技能，培养学生发现问题――分析问题――解决问题的能力。

1.3 协同合作，互相学习 运用合作学习模式，为学生营造一个师生互动、生生互动的合作情境，引导学生积极主动探究，从实践中体会学习的乐趣，习得解决问题的方法，学会归纳总结的学习方法，为学生的可持续发展和终身发展奠定学法基础。

2 教学组织与实施

本课题利用现代化的教学方法和手段，以企业生产车间的控制项目为任务驱动，以教师为主导，学生动手实践操作为主体，充分发挥学生的自主能动性。在任务的设置上，从简单到复杂，循序渐进的增加任务的难度和复杂度，通过“实验”――“模拟”――“联机”的学习过程，使学生体验到把理论知识的学习应用到企业生产实践的成就感，激发学生学习的欲望。

①教学方法：本选题采用行动导向教学方法，学生是学习过程的中心，教师是学习过程大的组织者和协调人，在教学中教师与学生互动，让学生通过“独立获取信息、独立地制定计划、独立地实施计划、独立地评估计划”，在自己“动手”的实践中，掌握职业技能、习得专业知识，从而构建属于自己的经验和知识体系。

②教学手段：结合本选题的特点，主要采用的教学手段有：播放视频、多媒体与板书结合、实物操作、课程网站平台等。通过播放啤酒生产线的视频让学生了解啤酒生产工艺，明确控制要求；在知识点的讲解上采用多媒体讲授，更直观，有吸引力；针对学生课堂上出现的突发性问题采用板书讲解；模拟调试时需要学生对实物进行线路连接的操作；课后学生可以通过课程网站平台对查看本次课的教学目标与授课的内容，通过网站完成理论知识点的作业，如有疑问的话还可以留言。

③教学过程：播放啤酒生产线的视频，使学生了解PLC、触摸屏、变频器在啤酒生产自动控制中的所起到的重要作用，清楚对于啤酒生产车间的控制主要是对电机转速的控制。按照上述五个任务依次进行，并在课堂任务实施的过程中针对难点及共性问题进行讲解，注重锻炼学生的动手实践能力，开发学学生的创新思维，鼓励学生使用多种方法完成任务要求。

基本的教学实施过程采用的是西门子S7-200系列PLC、Smart 700彩色触摸屏、西门子M420变频器和一台三相交流电动机。在设置的拓展任务中采用的是“生产线安装与调试实训室”的分拣单元，给学生创造实际工厂的运行环境。

3 教学考核与评价

教学考核与评价完全与教学目标和教学内容相呼应，分技能考核、自我评价、同学评价三部分完成。其一，技能考核与职业资格鉴定标准有效衔接，包含知识点的理解、项目实施的过程资料、综合素质和团队协作能力等方面的考核（见表1）。这一项占总成绩的50%；其二，自我评价，考察学生对自己的优缺点的认知能力的评价，占20%；其三，同学评价，考察团队的配合能力和值得同学学习的优点，占30%。本评价能够真实的反应学生的学习情况。

4 结论

本课题从高职教学的实际出发，通过一个具体的教学案例，结合现代化的教学方法与手段，阐述了“教学做”一体化在高职教育教学中的具体实施过程。有效地缩短了学校与企业之间的距离，使学生能够很快将所学的理论知识运用到企业的生产实践中，体现了职业教育的实践性与实用性，实现了与企业的零距离接轨。

参考文献：

[1]严希清，陈红艳.基于工作过程的“教学做”一体化教学模式探索与实践[J].职业教育研究，2009（4）.

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前言

电气控制与PLC技术已广泛应用于工业、农业及其它产业实现自动化、信息化、远程化及智能化领域中。《电气控制与PLC》是现代控制设备中应用最广泛、实用性最强、企业最急需的专业课程之一。它是一门集理论性、实践性很强的课程。《电气控制与PLC技术》要求学生掌握电气设备运行、维护、安装及调试等方面的理论知识和应用能力。对于电气工程与自动化专业、机电一体化专业、农业电气及其自动化和农业机械制造专业的毕业生来说，就业前景广阔。但是以前缺少对实践技能和职业能力的培养，表明《电气控制与PLC技术》系列课程的教学设计不完善，授课内容不能满足各专业学生的需要。同时，为了确保教学效果，各学校建设了PLC实训室，但是因没有设施较为齐全的实验室，在实际的教学中很难收到应有的教学效果。为此，笔者根据几年来对该课程教学的实践与探索，在逐一分析这些教学问题的基础上，总结出在《电气控制与PLC技术》系列课程方面积累的经验，以供大家参考。

一、整合课程教学内容，注重技术能力培养

通过市场调研分析得知，《电气控制与PLC》课程在实践中所需要的能力是：电气控制操作能力、PLC基本原理及应用能力、编程能力、功能指令应用能力与维护能力。按照这些能力培养的需要，重新构建实践教学内容体系，即将实践教学比重提高到70%，为以后从事现代设备的使用与维修等方面工作奠定良好基础。因此，在课程内容教学安排上，要注重相关课程（如电工技术、电机控制、单片机控制技术等）在该课程中的应用，采用循序渐进的方式，在内容上从电气控制主回路到控制回路、从局部电路到整体电路、从原理应用到工艺安装，使学生由易到难学习，逐步掌握现代设备电气控制原理分析和故障诊断方法。

经过大量的调查研究，结合电气工程与自动化专业、机电一体化专业、农业电气及其自动化和农业机械制造专业的特点，将《电气控制技术》与《PLC技术》整合为《电气控制与PLC技术》课程。在课程教学中，通过一体化教学、案例教学等教学形式，修订了各专业的教学大纲，调整并优化了适合各专业需要的教学内容和教材，并且对教学内容安排、教学方法等进行了精心组织和安排。根据课程特点和教学大纲要求，明确了各章节的重点和难点知识，选出学生应重点，并且在教学过程中，合理使用多媒体教学，这样既调动了学生学习的积极性，又便于更好的理解知识。

二、为提高教学效果开发出配套的多媒体课件

对于各种类型的电器元件的工作原理和功能、常用的继电器电路、PLC的组成、PLC的工作原理以及种类繁多的各种功能指令的应用等重、难点，以往用板书的形式教学，效果往往不是很理想。对于这种情况，本人结合实际案例，以训练学生的实践技能能力为目标，并结合当前电气控制与PLC的发展现状，充实该课程的设置内容，使学生能更好的得到的训练。并亲自制作了与教材配套的多媒体课件，利用现代信息技术，如：Flas、影像和声音等，使课程内容形象生动。

三、采取多种教学方法

在《电气控制与PLC》课程教学过程中可以采用项目教学法或任务驱动教学法。这种学习方法是使学生的学习围绕完成一个具体任务进行，这个具体任务将教学内容融合在一起，把理论与实践有机地结合。这一教学方法始终把学生作为学习的主体，以任务作为驱动，让学生通过自己的操作，把书上死的理论变成活的应用，教师的引导、点拨更多的是把知识加以引申，使学生能够触类旁通，点面结合、以点带面、以旧带新。教师引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”，从而使学生获得清晰的思路，能够把握知识的脉络。

四、加强实践教学环节

《电气控制与PLC技术》是一门实践性很强的专业技术课。该课程的设置包括理论教学、实验环节和课程设计环节教学。为了更好的体现课程内容，开设高质量的实验课，达到实践的目的和效果，在评价方法中，将实验过程中的进行情况、解决问题的能力及实验成绩纳入整个实验的最终成绩中，这样可以不断提高学生的学习主动性和自我解决实际问题的能力。同时，利用现有的设备开发新型的实验。另外，鼓励学生走进创新实验室，培养学生的创新能力。在这方面可以开展以下活动：

（一）自主开发多种PLC控制对象的控制装置。

其一，通过各种方法收集了一些废弃不用的挖掘机、遥控车等玩具做为学生实训的控制对象。另一方面，开发了面向工程应用的多种PLC控制对象（交通灯、电梯和液体混合）的控制装置。通过一段时间的实践，这些控制装置可以适用于4个层次（课程实验、课程设计、设计创新和毕业设计）不同专业（电气工程及其自动化、农业电气化与自动化、机械制造及其自动化、农业机械制造及信息控制）的实践教学体系，这些装置发挥了重要作用，继续完善并用于PLC的实践教学。

（二）利用现成的教学模型进行二次开发。

先期建立的PLC实验室，购置了一些先进的教学模型，如机械手控制模型、立体仓储模型、四层电梯模型、八层变频调速电梯模型、挖掘机控制模型、吊车模型等，这些模型都是单机PLC控制，从最近几年的应用来看，利用情况不是很好，并且年年用，最后学生都失去了兴趣。鉴于这种现状，为了充分利用这些价值不菲的教学模型，研发了现代化物流仓储控制系统、基于现场总线的PLC实训实验室。这些二次开发的新的教学装置与企业现场的实际控制接近，成本低，学生兴趣高，课堂教学效果好，。

（三）基于组态技术的PLC实训仿真系统开发。

PLC的控制对象可以是实物模型，但它成本高、种类少，也可以是模拟演示的PLC实验箱，相对成本较低，不过，观察不直观。利用组态软件在计算机屏幕上模拟PLC的控制对象可以弥补上述不足，并且成本低、免维护、灵活多样、形象直观、丰富学生的实训课内容，增强PLC实训课的教学效果。到目前为止，利用“组态王”已经开发了自动售货机、八层电梯、交通灯、霓虹灯等仿真对象，并且这些组态实训仿真对象已经用于PLC各个实训环节，在实训过程中，学生的参与性增强了，提高了教学质量。

（四）建立开放式实验室。

在老师的指导下让感兴趣的学生选择实验项目，进行实验，能够使学生的创新能力得到提高。在实验教学资源的利用，实验教学质量的提高，学生实践能力的培养，以及学生实验时间和空间的调节等方面不同程度地起到了积极的作用。在实验室的开放过程中发现，通过开放实验项目的实施，使学生的动手能量和创新能力得到了明显的提高，并让学生在实验项目的进行中体会了科研的乐趣。

（五）通过补充新知识满足学生技能需求。

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二、专业课程综合实训体系开发的思路

(一)改变单一的实训模式药学专业岗位群必须具备大量的专业实践操作技能，基于工作任务建设开发综合实训课程，选取的项目多为工作中的实际应用项目，凸显了专业定位。药学综合实训可分为药品生产检验技术综合实训模块、药学服务综合实训模块等。基于工作过程的高职药学综合实训方案在实训内容上注重专业知识的相互融合，在实训形式上跳出了传统单一课程训练体系的藩篱。

(二)注重技能的全面培养任何教学形式和方法都是为其培养目标服务的，实训教学能使学生真正具有服务一线的生产和管理能力，能够真正解决实际生产中的问题。以药学专业生产岗位为例，培养目标要求学生能够掌握药物的化学合成、质量分析控制、药物制剂等相关操作技能，培养学生在学习中自我提高的能力，具有继续学习和适应职业变化的能力，以及具有一定的创新能力。按照工作任务经历的典型工作程序开展理实一体的情境教学，具有明显的行动导向性、就业导向性的实训特征，对接产业、产学结合、岗位针对性特征鲜明，具有一定的科学性。

三、专业课程综合实训体系开发方案设计

(一)实训内容内容的选取以工作岗位的实际需求为导向，突出实用性、适用性、代表性原则，实训项目不求多而求精。通过对企业生产及质检岗位群的分析，由指导教师依据制药企业产品，选取有代表性的制剂作为实训项目，根据岗位确定几大技术，重点加以规范和强化。同时，随时调整实训内容，以适应行业标准的改变与提高，使学生能够随时掌握药品生产新技术及质量检测新技术，及时了解新技术应用对从业人员的要求。同时也要强调实训内容的综合性、系统性、整体性及开放性。

(二)实训实施该课程综合实训体系理论与实践比例为1∶3，以小组为学习单位，现以其中一项目举例说明。项目名称:阿司匹林片的生产与质量分析。学习形式:根据项目指导书，小组学习并组织项目实施。项目主要内容:任务一，阿司匹林原料药生产;任务二，阿司匹林片制备;任务三，阿司匹林片的质量分析。项目涉及药学专业多门专业课程，需要教师做好项目指导培训。另外，项目完成时间较长，且影响因素繁多，要求学生认真思考，团结合作才能完成项目内容。项目以任务驱动形式进行，小组成员交换工位进行训练，依此类推，最后完成全部工作任务，同时也可以由完成任务比较好的学生在实训现场指导，帮助后进小组。

(三)实训方法实训教学是培养应用性人才的关键。教学要突出专业技能和职业道德的培养，做到教、学、做结合，建立培养实用性人才的完整体系。实训采取理实一体化的教学模式，以“项目载体，任务驱动”为主线，学生以小组为单位将任务分解，自主策划，采用“教师布置讲解任务学生策划并制定项目计划学生实施同时教师辅助师生共同总结反馈问题”的模式，逐个完成项目任务。

(四)实训条件实训由专业知识和教学经验丰富的“双师型”教师承担，同时聘请校企合作的行业专家作为兼职教师，共同完成实训任务。充分运用各实验实训场所，包括化学实训室、药物化学实训室、药品质量检测中心、制剂工厂等。学校相关实训基地和场所应努力做到开放性、先进性、兼容性、可组态性、通用性，构建综合实训场所以保证实训的完成。同时教师和企业专家编制实训指导书，基于实际工作任务设计理实一体化的教学过程。