《電氣控制與PLC應用》課程教學模式改革探討

摘 要:本文從《電氣控制與PLC應用》課程的教學現狀出發，根據課程性質和特點，從培養目標、教學內容、教學方法、教學手段、考試方式五個方面，進行課程的教學模式改革的探討。

關鍵詞:教學模式改革 教學目標及內容改革 教學方式改革 教學手段改革 考核改革

中圖分類號:G64文獻標識碼:Ａ文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0154-02

《電氣控制與PLC應用》是我校機電一體化專業、數控技術專業非常重要的一門專業課程，是以繼電器—接觸器為主的電氣控制系統和以PLC為中心的控制系統相結合的綜合課程，其實踐性、應用性都很強。課程內容包括低壓電器結構及原理、電動機基本控制線路、PLC指令系統、PLC梯形圖程序設計等知識。我系結合我校實際辦學情況，突出高等職業教育“強化基礎注重實用”的特點，以符合崗位需求和電氣控制技術及PLC發展趨勢為原則開展課程改革。

1 課程改革的背景

《電氣控制與PLC應用》課程的教學，大都是教師按照教學大綱和教學計劃中規定的教學內容和學時在教室上課，然后安排實驗和實習，期末進行理論考試這種模式完成教學任務。這種教學模式往往是教學手段單一、教學設施薄弱，重理論輕實踐，使理論和實踐不能有機地結合起來，學生畢業后動手能力相對較弱，與職業技術教育要培養具有高素質的技能型人才的宗旨以及市場的需求不相適應。為培養“技術崗位型”的應用性人才，對該門課程實行理論和實踐一體化教學模式的改革。

我們改革的步驟為:首先調整教學目標和內容;其次改進教學方法;然后進行教學手段改革，最后進行相應的考試改革。

2 課程教學目標與內容的改革

2.1 教學目標改革

2.1.1 教學目標

根據高職教育特點、目標以及就業崗位對電氣控制與PLC技術的需求，確定本課程教學目標為:培養從事電氣設備與PLC控制系統的運行、維護、調試、技術革新與改造的“技術崗位型”的應用性人才。

2.1.2 知識目標

(1)常用低壓電器的選擇和整定、基本控制電路、典型設備的控制電路分析及維修;(2)PLC指令系統、PLC的配置;梯形圖程序編制及應用設計、PLC編程軟件和組態軟件的使用。

2.1.3 能力目標

(1)具有熟練地運行、操作、維護和調試電氣控制設備的能力;(2)掌握PLC結構及工作原理、具有編制小程序的能力;(3)具有對簡單工程進行PLC維護和設計的能力;(4)具有編程軟件的安裝和使用的能力;具有控制電路技術革新與改造能力。

2.2 課程教學內容改革

《電氣控制與PLC應用》課程分為繼電—接觸器控制系統和PLC(可編程控制器)應用兩部分。教學內容的改革后，在繼電—接觸器控制系統部分的課程內容設置上以生產實際需要的電動機典型控制環節電路和典型機床控制電路為重點，培養學生電動機典型控制環節電路的安裝配線、電路調試以及典型機床電路故障檢測和維修能力;在PLC應用部分的課程內容設置上以生產實際需要的基本指令和基本梯形圖程序為重點，訓練學生基本指令的編程方法、程序的修改、調試等，通過大量的實踐性實例培養學生的PLC綜合應用能力。

在教學內容安排上，有針對性地選取了以下10個課題項目:(1)三相異步電動機全壓運行電氣控制系統安裝、調試、運行與維護;(2)三相異步電動正反電氣控制系安裝、調試、運行與維護;(3)三相異步電動機自動循環電氣控制系統安裝、調試、運行與維護;(4)三相異步電動機順序控制電氣控制系統安裝、調試、運行與維護;(5)CW6132型車床電氣控制系統安裝、調試、運行與維護;(6)電動機正反轉PLC控制系統調試、運行與維護;(7)電動機順序PLC控制系統調試、運行與維護;(8)十字路口交通燈PLC控制系統調試、運行與維護;(9)LED數碼顯示PLC控制系統調試、運行與維護;(10)機械手PLC控制系統調試。運行與維護教學過程貫穿這10個課題，通過任務驅動、項目導向激發學生的學習興趣。

3 教學方法的改革

以往的課程教學模式是以理論教學為主，實驗基本上為驗證性實驗。為使本課程達到最佳教學效果，本課程在教學模式上打破了傳統的教學模式，從傳統教學模式過渡到以“項目法情景教學”、“多媒體教學”為主的教學模式，將原來以理論為主的課堂教學轉變為理論與實踐一體化教學。在每一個項目的教學中，教師邊講理論邊指導學生實踐操作。我們還根據教學目標的改變調整了教學計劃，加大了實訓課時，實訓不再以傳統的驗證性實驗為主，而是更多地向應用性、綜合性訓練轉變，真正加強了實踐教學的內涵。以下為課程的教學方法改革措施。

3.1 啟發式教學法

對于課程中的基本概念、基本理論等知識點，我們教師采用傳統的課堂講解辦法開展教學。教學過程中注重引導和啟發學生的思維。

3.2 多媒體教學法

采用錄像片、電子教案、動畫、多媒體課件、仿真軟件等手段充實了教學，特別是多媒體課件和網絡課件的應用，解決了在傳統教學手段下很難表達的教學內容或無法觀察到的現象，使其象能形象、生動、直觀地顯示出來，從而加深學生對問題的理解，提高學生學習的積極性。

3.3 案例分析法

針對典型案例進行教學，達到學習和內容更加貼近生產實際的目的。例如:在機床大修中，根據客戶對電氣控制系統的實際要求，作為學生課下的練習項目，以學習小組為單位進行方案設計，教師對學生的設計方案進行分析、評價。通過案例分析法，可以激發學生的學習興趣，使學習任務和目標更加明確，提高了學生分析問題和解決問題的能力。

3.4 任務驅動、項目導向式教學法

確定一個明確的學習任務，學生有了任務，有了目標，學生學習興趣得到激發，對本課程培養電氣控制系統安裝、調試與維護能力教學目標的實現意義十分重大。

3.5 討論法

教師提出問題，分配給每組學生。學生劃分討論小組一般為4人1組，小組成員一起討論問題，最終結果由每組派代表發言。通過這種方式，讓每個學生都參與進來，解決問題，調動了學習熱情和積極性，提高了他們解決問題的能力，學生反響較好。

3.6 動畫教學法

圍繞難以“實物化、直觀化”的教學難點，精心設計幫助學生理解的動畫課件，幫助學生突破難點。在本課程低壓電器結構、工作原理，典型電氣控制原理分析，PLC梯形圖控制功能分析中，動畫課件在幫助學生理解難點教學內容方面起到事半功倍的作用。

在實際教學中，我們注重多種教學方法的使用，但同時要根據教學內容選擇不同的教學方法。比如在講解接觸器時時，采用動畫教學法;講解梯形圖畫法規則時，采用啟發式教學法;講解三盞燈循環點亮的梯形圖程序時，采用任務驅動、項目導向式教學法。另外在反饋學生信息方面，采用多種方式與學生討論、交流，獲取學生的學習情況。“興趣是最好的老師”，只要學生對課程有興趣，所開展的各種教學方法就會更高效，教學效果就會更好。通過以上教學方法的改革，既在實踐中加強了學生對理論知識的理解和應用，又提高了學生的學習興趣和積極性，培養了學生獨立分析和解決生產實際問題的能力。這種教學模式的改革，深受學生們的好評，使學生們在電氣控制系統應用能力上有了長足進步，也為學生就業打下了良好的基礎。

4 教學手段的改革

教學手段是實現教學目標的重要環節，在教學手段的選擇和運用上，我們始終堅持“利用傳統教學手段和現代教學手段相結合，激發學生學習興趣，培養學生的自主學習能力和技能培養目標”。《電氣控制與PLC應用》作為一門與計算機技術、通信技術、自動化控制技術、聯系緊密的專業課程，其內容也隨著科學技術的發展不斷在更新，教學方法和教學觀念的變化，這也激發我們不斷探索運用現代教學技術和手段。

4.1 多媒體的運用，加深了學生對知識的感性理解。

電氣控制與PLC應用領域有很多東西是比較抽象的，有些抽象的知識學習理解起來還是比較困難，在傳統的板書授課模式下，講述過程由于受板書的限制，信息量小，演示不便，抽象的知識不夠直觀，不利于學生感性認識。多媒體是目前廣泛使用的教學手段，利用多媒體制作的文字、圖片、聲音和動畫演示，能吸引學生注意力，加深印象，能在短時間內給學生傳輸大量的信息。但是多媒體教學也有其自身的缺點，比如，信息量過大，造成眼花繚亂，沒有主次的感覺，一堂課下來，匆匆走了一回。所以要注意這種輔助教學手段的使用，不能忽略傳統板書在多媒體教學中的重要作用。所以在教學過程中引入多媒體手段，一定要注意與傳統板書相結合。例如:(1)對于繼電接觸器控制線路的設計方法和PLC程序設計方法及設計過程，則應以板書為主。如果將設計好的程序直接以幻燈片的形式演示出來，學生沒有一個思考的過程，很容易忽略重點，把設計過程變成驗證過程，不利于達到教學效果;(2)在使用經驗設計法設計電路過程中，應先板書分析啟停條件和自鎖條件，然后分析是否需要延時，最后分析互鎖和保護條件。開始設計時不要一蹴而就，應分步進行，使學生能循序漸進地完成設計過程。板書的設計過程比幻燈片更能吸引學生的注意力，而且節奏慢，有利于學生思考消化。

4.2 采用錄像放映配合教學。

在《電氣控制與PLC》課程的教學中，我們安排學生觀看錄制的實況場景影片，使學生更直觀地領會教學內容，影片中具有的規范性操作和準確的演示步驟，比起教師在課堂上演示更具有效果。另外，通過觀看各種先進的自動化生產線的工作過程，大大地開拓了學生的視野，同時也更加激發了學生學習本專業、學習本門課程的熱情。

5 考試方法的改革

隨著課程教學模式的改革，相應的考試方法也應改變。學習成績考核是教學過程中的重要環節，是正確評價和檢驗學生對所學知識掌握程度的重要手段。同時也是進行素質教育、落實能力為本的教育，是體現高等職業教育特色的切入點。考試和考查是兩種最基本的考核方式，過去是靠期末一張理論卷來定成績，這種做法與職業技術教育的培養目標是不相符合的。

6 結語

《電氣控制與PLC應用》這門課程的專業性、技術性、實踐性都很強，為了使這門課程取得更好的教學效果，使教學真正符合高等職業教育內涵，我系教師結合課程特點以及學校和學生的實際情況，對這門課程進行了教學模式的改革，并將其應用了到了實際教學環節中，取得了較好的成績，受到學生一致好評。

參考文獻

[1] 李道霖.電氣控制與PLC原理及應用[M].電子工業出版社，2008，11.

[2] 王福成.電氣控制與PLC應用[M].冶金工業出版社，2009，7.