《电气控制与PLC》课程主讲教师介绍：

课程负责人张富彦，男，教授，高级工程师。现任沈阳工学院高等职业技术学院机电教研室教师，从事机电一体化和自动化类相关课程建设和研究。有多年的企业工作经验，主要从事数控和自动化相关工作，所在团队作为国家工程研究中心的产业化基地在数控领域取得长足的进步，形成了以多通道多轴联动、高速高精运动控制为核心技术，覆盖中高档数控系统、驱动与电机、DNC等系列化成套产品，在汽车制造、轨道交通、通用机械、包装机械等工业自动机械领域应用。

在校工作期间主持横向课题《带升降功能大跑台健身机产品设计与开发》、主持校级重点教改项目《基于“学徒制”职业教育模式下的数控机床与编程课程的改革与实践》、主持“十四五”项目《职业教育助力重点行业数字化转型研究》、主持国家级大创项目《遥控垃圾清理打捞船》以及指导学生参加各项技能大赛等。

图1 教师工作照

一、《电气控制与PLC技术》课程介绍

《电气控制与PLC技术》是高等职业技术学院电气专业、机电专业和机械制造及自动化专业的一门专业必修课程。本课程的目标是让学生掌握电气相关基础知识和典型PLC应用技术，同时让学生通过实践劳动获得各种劳动体验，形成良好的技术素养，增益创新精神和实践能力为目标，强调动手与动脑相结合。课程重点掌握传统电气控制系统和现代PLC自动控制系统设计的方法，从而使学生真正具备分析、设计控制电路的能力，具备小型PLC应用系统的设计、安装、调试的综合应用技能，能够根据针对特定控制系统独立编程、调试、实现控制功能的能力；为以后从事自动化、电气设计、机器人控制等工作奠定良好编程逻辑和控制基础。

二、专业课程融入思政

1. 在整个授课过程不仅传授学生理论知识和实际技能，同时培养学生明确志向、树立理想信念和具备爱国主义思想。让职业教育和思政教学有机结合，让学生树立崇高人生目的、保持积极人生态度、创造有意义的人生，将学生培养成中华民族伟大复兴的参与者和见证者

2. 培养学生的职业道德、职业操守和工匠精神。

3. 通过项目任务小组内分工的形式，培养学生团结协作的工作态度，增强与他人合作、沟通以及团队工作能力。

教学过程通过项目教学开展，通过项目进行任务驱动，在完成项目过程中通过实际动手发现问题并解决问题，培养学生自我学习和不断进步。

三、项目式理实一体化教学

1. 项目式教学过程

《电气控制与PLC技术》课程是一项综合性很强的专业学科,是机电、电气和机制专业的核心课程, 对于等相关专业而言也是一门必不可少的理实一体化课程。在传统的教学环节中, 授课过程讲解了理论知识，缺少实际项目的应用, 学生们学习过理论知识后，由于缺少理实一体化的项目进行知识巩固, 很难达到预期的教学效果。近年来, 我们越来越认识到项目式的理实一体化教学是培养学生专业技能和创新能力的重要教学形式, 也是充分发挥职教功能、体现职业教育特色的有效途径。

（1） 项目引入

根据企业、大创和比赛的实际项目案例结合教材内容，准备适合的项目案例。项目在TIA Portal平台上使用S7-1200系列PLC和HMI共同实现。通过项目实际的工作过程让学生对项目有直观的认识，同时提高学习兴趣。

图3 大创项目中PLC实际案例

（2） 项目分析

引入项目后让学生分组讨论项目的工作流程，通过集体讨论增加学生对于项目要求的理解，了解项目实施的主要过程，最后设计项目中使用的各个输入和输出信号，锻炼学生分析项目的能力。

（3） 项目实施

明确了项目的实施过程后，将项目进行任务分解，学生以小组的形式进行项目任务的分工协作，在学习知识体系的过程中锻炼了团队合作意识。对于项目教学中的重点和难点，老师通过教学启发的形式帮助学生，让课堂以学生为主体。项目案例的成功实施可以增加学生学习的动力，同时获得学习的成就感。

（4） 项目验证

在Portal平台上完成整个项目的工程后，可以先进行仿真验证其正确性，对项目中出现的问题要进行调试和修改，确保无误后可以将项目装载到实际的设备中运行并检验。在理论教学的同时让学生亲自动手实践，这是项目式理实一体化教学的前提和保证。

图4 西门子S7-1214C PLC实训箱

2. 线上资源辅助教学

（1） 课前准备

在进行线上授课前，教师提前10分钟教师设置课堂签到并要求到课学生进行签到考勤，同时发送课前小问答，检查学生的复习及预习情况。

图5 超星学习通课前签到和复习

（2） 随堂测试

课堂上教师根据每次课程内容设置测试，通过学生回答问题的情况及时反馈教学效果，对于理解较差的知识点着重讲解，以提高教学效果。

图6 超星学习通随堂测试

（3） 课后复习

课后教师通过平台下发问卷、作业、测试等，来考查学生的掌握情况。对于学习平台上的资源，如教师的课件、教案、视频等，学生可以反复观看，这种形式灵活自由，学生可以根据自己的学习情况进行有效复习。对于不理解的问题，可以随时通过微信和QQ的方式向教师提问，大大提高了学习效果，同时学生可以通过学生总结和课后学生评价模块参与课后学习反馈。这样，可以加强教师和学生之间的交流，教师能更深入地了解学生对本次课的满意程度和学习情况。

图7 超星学习通线上资源

四、基于项目式理实一体化教学的总结

1. 采用项目教学法，学生可以真正对知识融会贯通，理解深刻，培养学生独立获取知识的能力，形成创新思维和创新能力，培养学生分析能力、团结协作能力、综合概括能力、动手能力等综合能力，并极大地拓展学生思考问题的深度、广度，同时项目教学法能更早地让学生接触到工作中遇到的问题。

2. 理论联系实际，让学生学有所用，摆脱枯燥乏味的理论知识，在实施项目的同时学习理论知识，更加容易掌握，真正将知识转化为自身技能。

3. 项目式教学能提高学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，不仅活跃了课堂的氛围，而且将学生变成了课堂的主体。。

4. 使用实物进行项目的演练，增强学生动手能力，也更容易理解PLC的理论内容。