职业本科背景下可编程逻辑控制器课程教学改革

作者: 黄鹏 郑则炯

摘要:文章分析职业本科背景下可编程逻辑控制器课程教学存在的问题,结合职业本科教育的特点和要求,探讨教学改革的思路与方法,通过优化教学内容、创新教学方法、加强实践教学、提升教师素质等举措,提高学生对可编程逻辑控制器技术的掌握和应用能力,培养适应现代工业发展需求的高素质技术技能人才,为职业本科可编程逻辑控制器课程教学改革提供有益的参考。

关键词:职业本科;可编程逻辑控制器课程;教学改革策略

一、引言

随着工业自动化技术的不断发展,可编程逻辑控制器在工业领域的应用日益广泛。职业本科教育作为培养高素质技术技能人才的重要途径,其可编程逻辑控制器课程的教学质量对学生未来的职业发展具有重要意义。然而,当前可编程逻辑控制器课程教学在一定程度上存在与实际需求脱节、教学方法单一、实践教学不足等问题。因此,在职业本科背景下对可编程逻辑控制器课程教学进行改革具有紧迫性和必要性。

二、职业本科教育特点与可编程逻辑控制器课程现状

(一)职业本科教育特点分析

第一,职业本科教育有鲜明的职业导向性。相较于传统本科教育,职业本科更加注重与产业界的对接,致力于培养具备实际操作能力和职业素养的高素质技术技能人才。近年来,职业本科毕业生在就业市场上的竞争力逐年提升,就业率有效增长。

第二,职业本科教育强调实践性和应用性。在可编程逻辑控制器课程教学中,职业本科教育注重将理论知识与实际操作相结合,通过项目教学、案例分析等方式,让学生在实践中掌握可编程逻辑控制器技术的应用。

第三,职业本科教育注重与行业企业的合作与交流。通过与企业的紧密合作,职业本科院校能够及时了解行业动态和技术发展趋势,为课程教学改革提供有力的支持。例如,一些职业本科院校与企业共同开发可编程逻辑控制器实训设备,建立实训基地,为学生提供更加真实的实践环境。这种合作模式不仅提高了教学质量,也为学生提供了更多的实践机会和就业渠道。

(二)可编程逻辑控制器课程现状

1.教学内容缺乏针对性

当前,可编程逻辑控制器课程的教学内容过于宽泛,对职业本科学生的特点和行业需求缺乏精准定位。调查数据显示,超过60%的职业本科学生反映,可编程逻辑控制器课程的内容与实际工作场景脱节,难以直接应用于实践。例如,在可编程逻辑控制器课程教学中,很多教材内容仍停留在传统的梯形图编程方式上,现代工业中广泛应用的结构化文本、指令列表等编程方式却鲜有涉及。这种教学内容与实际情况的不匹配,导致学生难以适应现代工业的发展需求。

2.实践教学环节薄弱

当前,可编程逻辑控制器课程的实践教学环节存在明显不足。仅有不到30%的职业本科院校为学生提供了充足的可编程逻辑控制器实训设备和实践机会,这导致大部分学生缺乏实际操作经验,难以将理论知识转化为实践能力。此外,部分本科院校的实践教学内容过于简单,缺乏与实际应用场景的结合,使得学生在面对复杂问题时往往束手无策。

3.教师专业能力有待提高

在可编程逻辑控制器课程教学改革中,教师专业能力的提升显得尤为重要。当前,许多教师在可编程逻辑控制器技术方面的专业能力尚显不足,在一定程度上制约了课程教学的质量和效果,无法满足职业本科教育对高素质技术技能人才培养的需求。

三、职业本科背景下可编程逻辑控制器课程教学改革的必要性

(一)市场需求与人才培养对接

可编程逻辑控制器课程教学改革的核心在于紧密对接市场需求与人才培养。当前,工业自动化领域对可编程逻辑控制器技术人才的需求呈现出持续增长的趋势,这一趋势要求教育必须紧跟市场发展,培养出具备实际操作能力和创新精神的可编程逻辑控制器技术人才。在我国,当前工业生产活动中大量采用可编程逻辑控制器技术,却面临着技术人才短缺的困境,这一现象凸显了当前可编程逻辑控制器技术人才培养与市场需求脱节的现象。因此,职业本科可编程逻辑控制器课程教学改革需要深入分析市场需求,了解企业对可编程逻辑控制器技术人才的具体要求,从而针对性地调整教学内容和教学方法。

(二)学生技能提升与综合素质培养

学生技能提升与综合素质培养是可编程逻辑控制器课程教学改革的核心目标。通过深入分析市场需求和人才培养对接情况可以发现,可编程逻辑控制器技术作为工业自动化领域的核心技术,对学生的技能掌握水平和综合素质提升具有重要作用。因此,教师应将理论知识与实践操作相结合,通过项目驱动、案例分析等教学方法,让学生在实践中掌握可编程逻辑控制器技术的核心知识和技能。同时,教师应注重培养学生的团队合作精神、创新能力和解决问题的能力,通过小组合作、创新实践等方式,让学生在团队中相互学习、共同进步。

(三)教学质量提升与课程创新

提升教学质量与课程创新是可编程逻辑控制器教学改革的核心目标,为了达成这一目标,教师可以在教学中引入项目导向的教学方法。教师可以带领学生对快递公司单气缸队列分拣实际项目案例进行剖析与实践,在这一过程中,学生需要深入了解快递公司的业务流程和工作要求,从而明确可编程逻辑控制器在其中所承担的关键角色和功能,还需要思考如何通过编程控制单气缸的动作,实现对不同包裹的准确、高效分拣。这不仅涉及对可编程逻辑控制器基本指令和编程逻辑的运用,还需要学生具备系统分析和综合设计的能力。

通过实践,学生可以体验到从理论知识到实际应用的转化过程。在实际操作中,他们可能会遇到各种技术难题和意外情况,如传感器故障、气缸动作不稳定等。而解决这些问题的过程,正是他们不断积累经验、深化对可编程逻辑控制器技术的理解的过程,他们能更加清楚地认识到可编程逻辑控制器系统的稳定性、可靠性对实际生产的重要意义,也会更加注重细节和优化设计,以提高系统的性能和效率。

四、职业本科背景下可编程逻辑控制器课程教学改革的策略

(一)优化教学内容

可编程逻辑控制器课程教学改革的核心在于紧密贴合人才培养目标和企业实际需求,不断更新教学内容,以适应工业自动化的快速发展。根据最新的行业报告,可编程逻辑控制器技术在智能制造、工业自动化等领域的应用日益广泛,因此教学内容必须及时引入最新的可编程逻辑控制器技术、应用案例和行业标准。同时,教师应注重理论知识与实践操作的紧密结合,构建以项目为导向的教学内容体系。如教师引入饮料灌装生产线项目案例,让学生在完成项目的过程中,将理论知识转化为实际操作能力。这种教学方式不仅调动了学生的学习积极性,还培养了学生的团队协作能力和解决问题的能力。

(二)创新教学方法

可编程逻辑控制器课程的教学改革强调采用多种教学方法相结合,以激发学生的学习兴趣。其中,项目教学法具有实践性和综合性等特点,深受师生欢迎。教师通过引入数据加工中心刀具交换系统真实的工业项目案例,让学生在解决实际问题的过程中掌握PLC技术的应用,不仅能提高学生的实践能力,还能培养学生的创新思维。在采用项目教学法后,学生的实践操作能力普遍提升了30%,解决问题的能力也有显著提高。

(三)加强实践教学

为了深化可编程逻辑控制器课程的教学改革,广东轻工职业技术学院加大了实践教学设备的投入,建立了先进的可编程逻辑控制器实训室。该实训室配备多套高性能的可编程逻辑控制器实验装置,以及与之配套的仿真软件,能够模拟真实的工业控制环境,为学生提供丰富的实践机会。在实训室内,广东轻工职业技术学院设计了一系列综合性、创新性的实践项目,如自动化生产线控制系统设计、智能机器人控制系统开发等。这些项目不仅涵盖可编程逻辑控制器技术的基本原理和应用方法,还融入了最新的工业控制理念和技术趋势。通过参与这些实践项目,学生能够在实践中深入理解和掌握可编程逻辑控制器技术的应用,提高实践能力和创新能力,培养团队合作精神和解决问题的能力,在团队协作中共同成长和进步。

此外,广东轻工职业技术学院通过教学比赛、技能竞赛、科研课题等方式,鼓励学生参加实践活动,促进其创新能力的发展。例如,广东轻工职业技术学院电气自动化技术专业学生积极参加全国职业院校技能大赛,并取得优异成绩。在2022年全国职业院校技能大赛高职组风光互补发电系统安装与调试赛项中荣获团体二等奖、风光互补发电系统安装与调试赛项(高职组)荣获一等奖。

(四)提升教师素质

可编程逻辑控制器课程的教学改革离不开教师素质的提升。为此,广东轻工职业技术学院鼓励教师积极参与企业实践和培训,以提高其专业实践能力和教学水平。近年来,已有超过80%的教师参与了企业实践活动。例如,电气自动化专业的廖老师深入当地一家知名的汽车制造企业,参与汽车生产线的自动化升级改造项目,深入了解了基于可编程逻辑控制器技术的工业机器人协同作业系统的实际应用。廖老师将这些实践经验融入可编程控制器原理与应用课程的教学中,通过实际案例详细讲解可编程逻辑控制器在工业机器人控制中的编程方法和应用技巧,使课程内容更贴近实际,更具针对性。

(五)完善教学评价体系

可编程逻辑控制器课程的教学改革应着重构建多元化的教学评价体系,注重过程性评价和能力评价,以全面、客观地反映学生的学习效果。例如,在可编程逻辑控制器课程教学中,教师可以采用交通信号灯控制系统、自动售货机控制系统等项目式学习,通过定期的项目汇报、小组讨论和作业检查等方式,及时了解学生的学习进度和困难,并给予针对性的指导和帮助。这种评价方式不仅有助于教师及时调整教学策略,还能激发学生的学习动力,促进他们主动学习和思考。

五、结论

在职业本科背景下,改革可编程逻辑控制器课程是提高教学质量、培养高素质技术技能人才的必然要求。实施优化教学内容、创新教学方法、加强实践教学、提升教师素质等措施,有助于提升学生对可编程逻辑控制器技术的掌握水平和应用能力,为学生的职业发展奠定基础。

参考文献:

[1]冯洪高.PLC技术在机电控制系统中的合理应用研究:评《机电控制与可编程控制器技术》[J].有色金属工程, 2021(12).

[2]沙鑫美.本科职业教育的内涵分析与培养特征[J].教育与职业,2017(22).

[3]梁洛铭,唐增亮.可编程逻辑控制器在自动化控制领域的应用研究与发展趋势展望[J].中国设备工程,2024(1).

[4]姚琳琳.职业本科院校师资队伍建设的现状及策略:基于31份质量年报的实证分析[J].教育与职业,2024(1).

[5]叶长青,曾陈萍,方静.新工科背景下民族地区高校PLC课程教学改革探索[J].西昌学院学报(自然科学版),2020(3).

基金项目:广东轻工职业技术学院2023年度课程思政教改项目“产教科融合驱动下电气控制与PLC课程思政改革探究与实践”,项目编号:kcsz202320。

经典小说推荐

杂志订阅

友情链接