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浅谈基于工作过程的《PLC控制系统设计与实施》的课程设计与开发 |
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【摘要】 本文从课程设计与开发背景、课程教学内容、课程教学方法三个方面阐述了《PLC控制系统设计与实施》的整体设计，提出了“基于工作过程”课程设计与开发思路，以及教学过程中采用“基于工作过程”能力培养的六阶段教学方法。
【关键词】PLC控制 工作过程 课程设计
0. 引言
为进一步深化高职专业建设和课程改革，适应社会和职业发展的需要，进行基于工作过程导向的专业课程设计开发，已经成为高职教育探索和实践的重要任务。
本方案按照基于工作过程导向的课程开发理念和开发模式，根据企业调研确定职业岗位，分析典型工作任务，融合国家职业资格技能（应知、应会）的标准要求，将实际的“工作 ”与“学习”有机地结合在一起，对高职《PLC控制系统设计与实施》课程内容的结构进行了设计开发。在实训室模拟真实的工作过程进行教学组织实施，实现教学和企业工作岗位的有效对接。
1. 课程设计与开发的背景
《PLC控制系统设计与实施》是我院自动化与信息工程系“机电一体化技术”、“计算机控制技术”专业的专业核心课程，是“应用电子技术”、“电子信息工程技术”专业的专业拓展课程，是一门实践性很强的专业课。课程在继电控制系统的基础上,着重讲述日本三菱系列PLC及变频器应用知识内容。在教学过程中，授课教师积极探索“知行并进，工学结合”人才培养模式课程体系建设的要求，不断优化课程结构，建立具有高职自动化技术教育特色的新课程体系。 以机电设备设备与系统运行与维护、电气自动化技术、现代维修电工等岗位的能力要求为依据，不断更新课程教学内容，改革课程教学方法、创新教学手段和教学模式，形成有利于培养创新人才的教学机制。根据课程特点，大胆进行课程改革，实现理实一体化，在PLC一体化教室开展项目式教学。
2. 课程教学内容设计
2.1 《PLC控制系统设计与实施》课程内容开发
根据工业现场与相关对应专业实际工作的需要，课程以小型三菱PLC与变频器应用技术为重点，课程内容围绕设计制作工业现场典型的小型PLC控制系统所需的知识和能力展开。课程强调工艺标准和规范，并贯穿整个教学过程，重视对学生进行创新精神、团队协作精神、创业品质、创造能力的培养，为学生可持续发展奠定良好的基础。
2.2《PLC控制系统设计与实施》课程学习领域确定
课程以培养学生的职业能力为重点，与行业企业结合进行基于工作过程的课程开发与设计。我们通过对重庆江陵仪表厂、重庆江东机械厂、重啤万州分公司等企业的铸板机、蓄电池专用生产设备、涂板机、空压机、数控机床的生产、装配、调试等工作领域的调研，机电设备维修维护工、维修电工、设备装配工、设备调试工等岗位对PLC和变频器应用知识和技能的需求情况，经课程专家的引领、企业专家与专业教师研讨与归纳，并结合我院若干个专业教学领域的培养目标，确定了PLC控制系统设计与实施的行动领域，并转化成学习领域。
下图是本课程的关联图：
图1 《PLC控制系统设计与实施》课程关联图
2.3 改革举措
图2 改革举措
2.4《PLC控制系统设计与实施》课程学习情境的设计
在课程设计的思路上，围绕PLC小型控制系统的设计、安装、调试及维护运行等工作过程，考虑由浅入深、由简单到复杂的原则，设计了5个学习情景，（不同专业选用不同教学情景）通过学生个体与模拟真实的环境互动，达到将认知过程与职业活动结合，逐渐实现专业能力和关键能力的培养。
序号 学习情景 学习子情景 课时
1 PLC基础与编程工具使用 1.1 PLC选型安装与接线 8
1.2 手持编程器使用
1.3 编程软件的使用
2 FX2N系列PLC基本指令应用 2.1 电动机的连续运行控制系统 20
2.2 电动机的正反转控制系统
2.3 电动机的时间控制系统
2.4 智力抢答器系统
3 FX2N系列PLC顺序控制设计法应用 3.1小车自动往返运动控制系统 24
3.2 自动门控制系统
3.3 按钮式人行横道交通灯控制系统
3.4离心式选矿机控制系统
3.5组合钻床控制系统
4 FX2N系列PLC功能指令应用 4.1 电动机Y-△启动控制系统 24
4.2 密码锁控制系统
4.3 倒计时钟系统
4.4 定时器系统
4.5 霓虹灯控制系统
4.6 交通灯系统
5 PLC与变频器综合应用 5.1 电梯变速控制系统 20
5.2 电梯轿厢开门控制系统
5.3 电梯轿厢开门控制系统
5.4 工业控制洗衣机控制系统设计与实现
6 四层电梯控制系统 28
合 计 124
课程教学情境设计完全体现了《PLC控制系统设计与实施》课程的教学特色：一是工学结合特色，完全采用工程实例，项目载体即是现场工程项目，做到了理论联系实际；第二是开放性教学特色，在项目完成过程中，教师为学生创造了一个开放的环境，学生可以充分发挥自己的能动性；第三是将职业标准融入教学，PLC应用技能不仅是维修电工考证的一个子项目，还是企业维修电工技师考证的必备技能。
2.5相关教学资源的开发
课程内容应以工作过程为导向进行重构、序化，体现教、学、做理论实践一体化。做中学，学中做。我 |
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