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摘要：目前，“PLC原理及应用”课程在教学过程中存在如下不足：理论教学和实践教学分开，使得学生运用技术能力培养不足，忽略学生知识应用能力的考核。为了解决该课程在教学中存在的问题，根据课程教学内容，以具有工程实践意义的项目为导向，采用工程任务驱动的教学方式进行该课程的教学改革，提出基于项目驱动教学方法应用于“PLC原理及应用”教学改革的关键所在。通过课程的创新教学改革，使学生深刻理解可编程序控制器技术的基本方法和基本技能，学会理论联系实践解决实际工程问题。
关键词：可编程序控制器；项目驱动；教学改革；任务驱动
作者简介：胡俊峰（1978-），男，江西临川人，江西理工大学机电工程学院，讲师；姚钱（1982-），女，湖南岳阳人，江西理工大学图书馆。（江西 赣州 341000）
基金项目：本文系江西理工大学校级优质课程建设项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0134-02
可编程序控制器是以微处理器为基础的一种通用工业自动控制装置，它面向控制过程，适应工业环境，可靠性高，是自动化控制领域一种实用的技术，在工业自动化、机电一体化设备及工艺技术改造等方面得到了广泛的应用。[1]“PLC原理及应用”是一门讲授可编程序控制器技术和应用的课程，该课程具有如下特点：面向工程应用性强；理论与应用结合性强；实践性强。[2]
在教学过程中，目前该课程理论教学和实践教学完全分开，存在如下不足之处：强调理论教学而忽略实践环节；强调知识的学习，而对学生运用技术能力培养不足；考核方式和教学手段是以学生对理论知识的掌握为准则，而忽略学生知识应用能力的考核；学生难以理解抽象的理论知识是他们学习积极性不高的主要原因。所以，如何有效地让学生掌握该课程的基础理论知识和面向工程实际应用知识的能力，充分调动学生的积极性成为该课程教学改革的重点。
本文根据该课程的特点和在教学过程中存在的问题，提出以面向实际工程项目为基础，采用项目驱动的教学方式，对“PLC原理及应用”课程的教学内容、教学计划、教学考核和实现方式进行改革探讨，以提高该课程的教学质量和效果。
一、基于项目驱动的教学
项目驱动教学是在实施若干个项目过程中学习理论知识和培养实践能力而进行的教学活动。在基于项目驱动的教学过程中，将需要解决的工程问题或需要完成的工程任务以项目的形式提出，项目的完成要在教师指导下，以学生个人或小组方式，共同讨论和分工完成各自任务，由学生自主完成实践项目。[3-6]所以，基于项目的教学是以学生为中心，教师为学生学习过程中的引导者、指导者，注重教与学一体化。
所以，项目驱动教学方法应用于“PLC原理及应用”课程教学改革的关键在于如何制订适合于可编程序控制器技术的项目、项目的形式和内容及项目的评价标准。在制订项目过程中应遵从以下几个原则：
原则一，项目要以学生为主体。也就是说，在制订项目过程中要考虑学生的实际情况，项目要细分，根据学生学习进程调整项目实施。
原则二，项目的制订要符合学习循序渐进的规律。要根据可编程序控制器技术和应用的特点制订满足项目驱动教学方法的教学内容、教学大纲和教学计划。
原则三，制订能培养学生应用知识能力的项目。利用项目驱动教学方法的优点，在任务驱动引领下，调动学生学习积极性和创新能力。
原则四，项目具有工程应用背景。与技能教育相结合进行项目的制订，体现“PLC原理及应用”课程实践性强的特点，形成项目实施的教学情境，为学生创造一个开放的教学环境。
原则五，制订项目要尽量采用工程应用实例。由于“PLC原理及应用”课程具有工程性强的特点，因此项目能让学生获得专门技术和创新思维方式。
原则六，制订项目的教师应具有实施实际工程项目的经验。教师能制订符合工程实践的项目实施步骤和计划，以更好地形成项目驱动的教学情境。
所以，基于项目驱动教学方式可以改变“PLC原理及应用”课程传统的教学方式，对其教学模式进行有益的探索。为了实施基于项目驱动的“PLC原理及应用”课程教学改革，必须根据项目驱动教学模式重新制订新的教学大纲、教学计划、课程标准、考核方式和考核标准等教学文件。
二、教学设计思路与教学内容
1.教学设计思路
在“PLC原理及应用”课程教学设计的思路上，围绕可编程序控制器控制系统的硬件和软件设计、安装、调试及维护运行等过程，创造能深化学习技术基础和实际能力的二元学习经验。采用现代教学方法和基于工程的学习环境为学生提供实际工程项目的学习经验，这些具体的学习经验创建了一个与可编程序控制器技术基础相关的学习抽象概念的认知框架，并为学生提供了有助于理解和记忆这些抽象思维的实际应用机会，由此提供掌握深厚基础知识的途径。根据基于项目导向和任务驱动的教学模式，以具有机械工业背景的典型项目为基础，按照工程任务由简单到复杂的原则，将理论和工程实践相结合，对原有课程体系和课程教学内容和形式进行重构。
2.教学大纲
基于项目驱动的教学大纲的制订有别于传统教学大纲，该大纲是一个合理的、相互关联和一致的对工程技术能力方面的要求，主要区别在于：第一，就课程在专业教学计划中的地位和作用，基于项目驱动的教学大纲要强调可编程序控制器技术和技术的应用。第二，就课程教学的基本任务和要求，基于项目驱动的教学任务是如何应用可编程序控制器技术来解决其工业上具体项目的实际控制问题。教学要求是在掌握可编程序控制器基本概念、基本编程方法的基础上，对实际问题分析，应用这些概念和方法解决问题，在解决过程中培养动手能力和分析解决问题的能力。第三，就课程的基本内容，基于项目驱动的基本内容是可编程序控制器的工作原理、逻辑控制、定时器、功能指令、顺序控制及通信。在课程教学过程中强调教学内容所蕴含的基本科学思维和方法，以促进学生对可编程序控制器技术的应用。第四，就课程教学组织实施的原则和学时数，基于项目驱动的实施原则是以项目所涉及的知识点为主，而不完全按照教材内容讲授，理论与实践的比例为4∶6，强调实践环节，让学生在做中学习，在做中分析问题和解决问题。 3.教学计划
基于项目驱动的教学计划的制订相对于传统教学计划主要区别在于项目的合理性。根据可编程序控制器技术的特点，设计符合基于项目驱动的课程教学大纲的项目。在项目的设计过程中，围绕问题构建课程计划，要将可编程序控制器技术的理论知识与学习效果相结合，每个项目需要包括要实施该项目的理论知识点和学习效果计划。针对基于工程的教学方式特点，课程教学计划要列出能满足预期的学习效果的实际工程任务，对于复杂的工程可将其工程任务分解为多个子项目，并列出在项目实施过程中学生能力培养指标。根据上述要求来设计满足可编程序控制器基本概念和基本方法教学的项目，所设计的项目及项目涉及的知识如表1所示。
在完成基本项目后，再进行工程性实践内容，所设计的项目及项目能达到的学习效果如表2所示。同时，根据实践教学和学生能力培养的需要，不断更新和补充所需项目的设计内容。
4.考核方式和考核标准
基于项目的可编程序控制器技术的学习是建立在实际工程项目的问题上的，在工程项目实施过程中找出问题的解决办法。传统的观点认为考核是独立于教学的，学生通常对考核有所担心和害怕，但基于项目驱动教学模式的考核方式是以学习为中心的。也就是说，考核是整个教学过程的一个部分，在学生和教师共同学习的氛围中进行考核。所以，基于项目驱动的教学模式改变了原有的单一考核方式，其考核方式要着重考查学生的动手能力和应用知识的能力。考核方式具有如下特点：教学与考核相互关联；考核用来促进和诊断学习的进展情况；在考核中强调产生更好的答案和在错误中学习；通过理论知识目标、知识应用能力目标、动手能力目标等考核目标综合评估；强调教师与学生一起学习。
基于项目驱动的教学模式的学生效果的考核过程如图1所示，以学习为中心的考核是与学习效果相结合的，并使用多种方法收集学习效果的数据，在相互支持和协作的环境中促进学习，这种考核方式注重了解学生在项目实施过程中对可编程序控制器知识、利用其技术构建自动控制系统能力、团队协作精神等方面的考核。学生学习效果与考核方式对应关系如表3所示。
三、结束语
将基于“项目导向，任务驱动”的教学思想指导“PLC原理及应用”课程教学改革，旨在提高该课程的教学效果，着重培养学生应用可编程序控制器技术的能力。提出基于项目驱动教学方法应用于“PLC原理及应用”教学改革的关键在于项目的制订、项目的形式和内容、项目的评价标准，并从不同方面阐述制订项目应遵从的原则。为了实施基于项目驱动的课程教学改革，根据这些原则提出课程的教学大纲、教学计划、课程标准、考核方式和考核标准的改革要点。通过创新教学改革，使学生学会理论与实践结合解决工程问题，深刻理解可编程序控制器技术的基本方法和基本技能。
参考文献：
[1]王军，吴静.PLC原理及应用课程的教学改革[J].中国冶金教育，2009，（5）：38-39.
[2]吉敬华，黄永红，张新华.“PLC原理及应用”教学改革的几点思考[J].中国电力教育，2008，（12）：49-50.
[3]王新娜，孙新凤.“关于可编程控制器”课程教学改革的探索 [J].中国电力教育，2009，（3）：79-80.
[4]刁统山，王连飞，杨爱新，等.改革PLC教学，培养创新型人才[J].实验室研究与探索，2008，（9）：166-168.
[5]李元元.以新思路新模式促进创新人才培养[J].中国高等教育，2010，（12）：23-25.
[6]腾红丽，林爱英.创新实验教学模式的研究与实践[J].中国电力教育，2010，（25）：135-136.
[7]黄舒，周建忠，刘惠霞，等.工科大学生综合与创新训练的探索与实践[J].中国电力教育，2010，（25）：13-14.
[8]束长宝.改革PLC实践教学，培养学生工程实践和创新能力[J].中国现代教育装备，2008，（9）：110-111.
[9]赵英娜，张艳博.实验教学与科研相结合的创新人才培养途径[J].中国电力教育，2009，（10）：143-144.
[10]赖何季，林晓婧.自动化专业课外实践教学的探索与实施[J].中国电力教育，2009，（12）：142-143.
（责任编辑：王意琴）
关键词：可编程序控制器；项目驱动；教学改革；任务驱动
作者简介：胡俊峰（1978-），男，江西临川人，江西理工大学机电工程学院，讲师；姚钱（1982-），女，湖南岳阳人，江西理工大学图书馆。（江西 赣州 341000）
基金项目：本文系江西理工大学校级优质课程建设项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0134-02
可编程序控制器是以微处理器为基础的一种通用工业自动控制装置，它面向控制过程，适应工业环境，可靠性高，是自动化控制领域一种实用的技术，在工业自动化、机电一体化设备及工艺技术改造等方面得到了广泛的应用。[1]“PLC原理及应用”是一门讲授可编程序控制器技术和应用的课程，该课程具有如下特点：面向工程应用性强；理论与应用结合性强；实践性强。[2]
在教学过程中，目前该课程理论教学和实践教学完全分开，存在如下不足之处：强调理论教学而忽略实践环节；强调知识的学习，而对学生运用技术能力培养不足；考核方式和教学手段是以学生对理论知识的掌握为准则，而忽略学生知识应用能力的考核；学生难以理解抽象的理论知识是他们学习积极性不高的主要原因。所以，如何有效地让学生掌握该课程的基础理论知识和面向工程实际应用知识的能力，充分调动学生的积极性成为该课程教学改革的重点。
本文根据该课程的特点和在教学过程中存在的问题，提出以面向实际工程项目为基础，采用项目驱动的教学方式，对“PLC原理及应用”课程的教学内容、教学计划、教学考核和实现方式进行改革探讨，以提高该课程的教学质量和效果。
一、基于项目驱动的教学
项目驱动教学是在实施若干个项目过程中学习理论知识和培养实践能力而进行的教学活动。在基于项目驱动的教学过程中，将需要解决的工程问题或需要完成的工程任务以项目的形式提出，项目的完成要在教师指导下，以学生个人或小组方式，共同讨论和分工完成各自任务，由学生自主完成实践项目。[3-6]所以，基于项目的教学是以学生为中心，教师为学生学习过程中的引导者、指导者，注重教与学一体化。
所以，项目驱动教学方法应用于“PLC原理及应用”课程教学改革的关键在于如何制订适合于可编程序控制器技术的项目、项目的形式和内容及项目的评价标准。在制订项目过程中应遵从以下几个原则：
原则一，项目要以学生为主体。也就是说，在制订项目过程中要考虑学生的实际情况，项目要细分，根据学生学习进程调整项目实施。
原则二，项目的制订要符合学习循序渐进的规律。要根据可编程序控制器技术和应用的特点制订满足项目驱动教学方法的教学内容、教学大纲和教学计划。
原则三，制订能培养学生应用知识能力的项目。利用项目驱动教学方法的优点，在任务驱动引领下，调动学生学习积极性和创新能力。
原则四，项目具有工程应用背景。与技能教育相结合进行项目的制订，体现“PLC原理及应用”课程实践性强的特点，形成项目实施的教学情境，为学生创造一个开放的教学环境。
原则五，制订项目要尽量采用工程应用实例。由于“PLC原理及应用”课程具有工程性强的特点，因此项目能让学生获得专门技术和创新思维方式。
原则六，制订项目的教师应具有实施实际工程项目的经验。教师能制订符合工程实践的项目实施步骤和计划，以更好地形成项目驱动的教学情境。
所以，基于项目驱动教学方式可以改变“PLC原理及应用”课程传统的教学方式，对其教学模式进行有益的探索。为了实施基于项目驱动的“PLC原理及应用”课程教学改革，必须根据项目驱动教学模式重新制订新的教学大纲、教学计划、课程标准、考核方式和考核标准等教学文件。
二、教学设计思路与教学内容
1.教学设计思路
在“PLC原理及应用”课程教学设计的思路上，围绕可编程序控制器控制系统的硬件和软件设计、安装、调试及维护运行等过程，创造能深化学习技术基础和实际能力的二元学习经验。采用现代教学方法和基于工程的学习环境为学生提供实际工程项目的学习经验，这些具体的学习经验创建了一个与可编程序控制器技术基础相关的学习抽象概念的认知框架，并为学生提供了有助于理解和记忆这些抽象思维的实际应用机会，由此提供掌握深厚基础知识的途径。根据基于项目导向和任务驱动的教学模式，以具有机械工业背景的典型项目为基础，按照工程任务由简单到复杂的原则，将理论和工程实践相结合，对原有课程体系和课程教学内容和形式进行重构。
2.教学大纲
基于项目驱动的教学大纲的制订有别于传统教学大纲，该大纲是一个合理的、相互关联和一致的对工程技术能力方面的要求，主要区别在于：第一，就课程在专业教学计划中的地位和作用，基于项目驱动的教学大纲要强调可编程序控制器技术和技术的应用。第二，就课程教学的基本任务和要求，基于项目驱动的教学任务是如何应用可编程序控制器技术来解决其工业上具体项目的实际控制问题。教学要求是在掌握可编程序控制器基本概念、基本编程方法的基础上，对实际问题分析，应用这些概念和方法解决问题，在解决过程中培养动手能力和分析解决问题的能力。第三，就课程的基本内容，基于项目驱动的基本内容是可编程序控制器的工作原理、逻辑控制、定时器、功能指令、顺序控制及通信。在课程教学过程中强调教学内容所蕴含的基本科学思维和方法，以促进学生对可编程序控制器技术的应用。第四，就课程教学组织实施的原则和学时数，基于项目驱动的实施原则是以项目所涉及的知识点为主，而不完全按照教材内容讲授，理论与实践的比例为4∶6，强调实践环节，让学生在做中学习，在做中分析问题和解决问题。 3.教学计划
基于项目驱动的教学计划的制订相对于传统教学计划主要区别在于项目的合理性。根据可编程序控制器技术的特点，设计符合基于项目驱动的课程教学大纲的项目。在项目的设计过程中，围绕问题构建课程计划，要将可编程序控制器技术的理论知识与学习效果相结合，每个项目需要包括要实施该项目的理论知识点和学习效果计划。针对基于工程的教学方式特点，课程教学计划要列出能满足预期的学习效果的实际工程任务，对于复杂的工程可将其工程任务分解为多个子项目，并列出在项目实施过程中学生能力培养指标。根据上述要求来设计满足可编程序控制器基本概念和基本方法教学的项目，所设计的项目及项目涉及的知识如表1所示。
在完成基本项目后，再进行工程性实践内容，所设计的项目及项目能达到的学习效果如表2所示。同时，根据实践教学和学生能力培养的需要，不断更新和补充所需项目的设计内容。
4.考核方式和考核标准
基于项目的可编程序控制器技术的学习是建立在实际工程项目的问题上的，在工程项目实施过程中找出问题的解决办法。传统的观点认为考核是独立于教学的，学生通常对考核有所担心和害怕，但基于项目驱动教学模式的考核方式是以学习为中心的。也就是说，考核是整个教学过程的一个部分，在学生和教师共同学习的氛围中进行考核。所以，基于项目驱动的教学模式改变了原有的单一考核方式，其考核方式要着重考查学生的动手能力和应用知识的能力。考核方式具有如下特点：教学与考核相互关联；考核用来促进和诊断学习的进展情况；在考核中强调产生更好的答案和在错误中学习；通过理论知识目标、知识应用能力目标、动手能力目标等考核目标综合评估；强调教师与学生一起学习。
基于项目驱动的教学模式的学生效果的考核过程如图1所示，以学习为中心的考核是与学习效果相结合的，并使用多种方法收集学习效果的数据，在相互支持和协作的环境中促进学习，这种考核方式注重了解学生在项目实施过程中对可编程序控制器知识、利用其技术构建自动控制系统能力、团队协作精神等方面的考核。学生学习效果与考核方式对应关系如表3所示。
三、结束语
将基于“项目导向，任务驱动”的教学思想指导“PLC原理及应用”课程教学改革，旨在提高该课程的教学效果，着重培养学生应用可编程序控制器技术的能力。提出基于项目驱动教学方法应用于“PLC原理及应用”教学改革的关键在于项目的制订、项目的形式和内容、项目的评价标准，并从不同方面阐述制订项目应遵从的原则。为了实施基于项目驱动的课程教学改革，根据这些原则提出课程的教学大纲、教学计划、课程标准、考核方式和考核标准的改革要点。通过创新教学改革，使学生学会理论与实践结合解决工程问题，深刻理解可编程序控制器技术的基本方法和基本技能。
参考文献：
[1]王军，吴静.PLC原理及应用课程的教学改革[J].中国冶金教育，2009，（5）：38-39.
[2]吉敬华，黄永红，张新华.“PLC原理及应用”教学改革的几点思考[J].中国电力教育，2008，（12）：49-50.
[3]王新娜，孙新凤.“关于可编程控制器”课程教学改革的探索 [J].中国电力教育，2009，（3）：79-80.
[4]刁统山，王连飞，杨爱新，等.改革PLC教学，培养创新型人才[J].实验室研究与探索，2008，（9）：166-168.
[5]李元元.以新思路新模式促进创新人才培养[J].中国高等教育，2010，（12）：23-25.
[6]腾红丽，林爱英.创新实验教学模式的研究与实践[J].中国电力教育，2010，（25）：135-136.
[7]黄舒，周建忠，刘惠霞，等.工科大学生综合与创新训练的探索与实践[J].中国电力教育，2010，（25）：13-14.
[8]束长宝.改革PLC实践教学，培养学生工程实践和创新能力[J].中国现代教育装备，2008，（9）：110-111.
[9]赵英娜，张艳博.实验教学与科研相结合的创新人才培养途径[J].中国电力教育，2009，（10）：143-144.
[10]赖何季，林晓婧.自动化专业课外实践教学的探索与实施[J].中国电力教育，2009，（12）：142-143.
（责任编辑：王意琴）