電氣控制技術(shù)與PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)改革及探索

溫曉花

【摘要】本文是在電氣自動(dòng)化專業(yè)本科生的培養(yǎng)過程中，聯(lián)系國內(nèi)外形勢及社會(huì)需求對電氣控制技術(shù)與PLC這一門重要專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索。主要從實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)手段幾個(gè)方面闡述電氣控制與PLC實(shí)踐教學(xué)改革思路。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）03-0029-02

1.引言

電氣工程自動(dòng)化的面向各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究，都有它的身影。它的應(yīng)用十分廣泛，而電氣控制技術(shù)與PLC是電氣自動(dòng)化專業(yè)的的一門核心專業(yè)課程，它的實(shí)踐性很強(qiáng)、實(shí)用性非常大。電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)是一門實(shí)踐性要求較高的課程，學(xué)生除了在課堂內(nèi)理解掌握本課程相關(guān)的理論知識(shí)外，必須通過一定實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)的課題訓(xùn)練，實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)和調(diào)試應(yīng)用程序，進(jìn)一步加深和強(qiáng)化課程理論知識(shí)應(yīng)用，并通過分析查找設(shè)計(jì)中遇到的問題，拓寬思路，培養(yǎng)獨(dú)立研究完成課題的能力，為今后的實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。目前很多工科院校畢業(yè)的大部分學(xué)生都是走向企業(yè)，走向基層，走向社會(huì)經(jīng)濟(jì)工作的第一線。而針對電氣工程自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生十分重要的電氣控制與PLC課程，它的目的不僅要求學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識(shí)，更重要的是使學(xué)生能夠掌握生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力，在電氣控制與PLC課程中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展的迫切要求。而目前傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)出現(xiàn)很多弊端，例如學(xué)生只是通過簡單的實(shí)驗(yàn)箱麻木的編程，連最基本的低壓電器元器件及都辨別不清，甚至連可編程邏輯控制器實(shí)物（PLC）都無法識(shí)別，對于它的輸入輸出端口及內(nèi)部存儲(chǔ)情況就更加陌生，更談不上理論聯(lián)合實(shí)踐，融會(huì)貫通，學(xué)以自用，故這種傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方式已經(jīng)不在適用，所以我們必須不斷對電氣控制與PLC這門重要的專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)不斷改革、不斷深化。使學(xué)生真正能把理論和實(shí)踐相結(jié)合，并應(yīng)用到將來的生產(chǎn)工作中去。

2.存在問題及改革探索

2.1電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容

目前同一篇專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本是千篇一律，學(xué)校的動(dòng)手與動(dòng)腦能力很難提高，而我校的電氣控制與PLC也是如此，并且實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容過于簡單，絕大多數(shù)只是通過操作實(shí)驗(yàn)箱挑選了3個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)，例如簡單的數(shù)碼顯示的模擬控制實(shí)驗(yàn)、十字路口交通燈的模擬控制實(shí)驗(yàn)和機(jī)械手的模擬控制實(shí)驗(yàn)。這樣只能簡單的了解可編程控制器（PLC）和最基本的PLC程序編輯、調(diào)試和下載。這么簡單的內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能使學(xué)生真正的學(xué)習(xí)可編程邏輯控制器，對于電氣控制技術(shù)就涉及的更加少。因此首先我們必須結(jié)合理論知識(shí)加深實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生真正學(xué)會(huì)通過PLC實(shí)現(xiàn)一定難度的電氣控制，能自行設(shè)計(jì)電氣控制圖，掌握各種低壓電器元器件并會(huì)使用，有一定的PLC編程能力。其次，要增加內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過少，同樣使學(xué)生學(xué)不到東西。在增加實(shí)驗(yàn)課程深度和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容量的同時(shí)課程學(xué)時(shí)也要相應(yīng)的增加，據(jù)調(diào)查，目前本校的電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)只占理論課程學(xué)時(shí)的15%，這課時(shí)實(shí)在是太少，學(xué)生根本得不到實(shí)踐學(xué)習(xí)。學(xué)時(shí)太少任課教師就無法完成教學(xué)內(nèi)容。再次，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容可以多樣，對于實(shí)踐性很這么強(qiáng)的一門課程，它的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容而不應(yīng)該僅僅局限于實(shí)驗(yàn)課。而應(yīng)該開設(shè)相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)及相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)。使學(xué)生能把理論與實(shí)踐相結(jié)合，為將來的生產(chǎn)工作做好充分的準(zhǔn)備。

2.2電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程的教學(xué)模式

目前的教學(xué)模式是老師單班上課，相當(dāng)多的學(xué)生是分組進(jìn)行的演示和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)課老師按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書講一篇，然后動(dòng)手給學(xué)生演示或者學(xué)生按照指導(dǎo)書上詳細(xì)的步驟一步一步的操作，還有學(xué)生要求提前預(yù)習(xí)，寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，學(xué)生操作及完成并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，課堂結(jié)束。這種單一化。灌輸性的教學(xué)模式是仍然是目前最常使用的教學(xué)模式。這樣的教學(xué)模式只能使學(xué)生機(jī)械地完成操作，缺少主動(dòng)積極的思考，一但離開了教師，學(xué)生就不知所措，不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。這種教學(xué)方法既不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,也不利于引導(dǎo)學(xué)生突破固定思維模式的障礙,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成,更談不上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。為了更好的學(xué)習(xí)應(yīng)該在這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式上進(jìn)行改進(jìn)，第一要對學(xué)生的提前預(yù)習(xí)做更高的要求，即不僅僅是簡單的寫好預(yù)習(xí)報(bào)告，還要把每一步得到什么結(jié)果都寫的一清二楚，學(xué)生完成教學(xué)大綱的基本內(nèi)容，掌握基本原理和方法，并要把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)弄懂并且完成把相應(yīng)的程序。第二老師應(yīng)在整個(gè)課堂上起主導(dǎo)作用，而學(xué)生是課堂的主要角色。還有老師的講解應(yīng)盡量簡單，避免照本宣科，也避免學(xué)生依葫蘆畫瓢，教授方式可以多種多樣，例如可以邀請學(xué)生上臺(tái)介紹，引起大家的積極性，老師和其他同學(xué)給他考核評(píng)價(jià)。并組成討論組對難點(diǎn)進(jìn)行討論。第三，在操作過程中，要求學(xué)生擴(kuò)展思路，設(shè)計(jì)出多種方案，并對各種方案進(jìn)行詳細(xì)的分析，最后選出最優(yōu)方案。對于電氣控制與PLC的實(shí)訓(xùn)可以采取小組分工合作進(jìn)行設(shè)計(jì)，教師以答辯形式進(jìn)行考核，這樣能培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)設(shè)計(jì)能力及團(tuán)隊(duì)合作能力。

2.3電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程的教學(xué)手段

本校目前使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是南京鐘舜通信科技發(fā)展有限公司的PLC實(shí)驗(yàn)箱，這個(gè)實(shí)驗(yàn)箱是由西門子的S7-200可編程序控制器和幾個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成，設(shè)備及其簡單，通過這樣簡單的設(shè)備完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生連最基本的低壓電器都不認(rèn)識(shí)，例如刀開關(guān)、斷路器、接觸器、熔斷器、繼電器等等。在這種情況下學(xué)生就很難再提起興趣親自操作，導(dǎo)致教學(xué)效果不好，學(xué)生的求知欲也很難被激起，學(xué)生應(yīng)提高的動(dòng)手動(dòng)腦能力提升較少。并且學(xué)生連這些基本的元器件都不認(rèn)識(shí)又如何談得上進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐學(xué)習(xí)。由此應(yīng)該更新設(shè)備，能有生產(chǎn)生活中的低壓電器元器件和PLC，讓學(xué)生依據(jù)自己的設(shè)計(jì)原理圖，按規(guī)范要求實(shí)際進(jìn)行安裝接線并對可編程邏輯控制器進(jìn)行編程和調(diào)試，這樣才能得到真正的鍛煉，并為將來的生產(chǎn)工作打好基礎(chǔ)。

3.電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程改革特點(diǎn)

本課程實(shí)踐教學(xué)改革的特點(diǎn)是所進(jìn)行的電氣工程自動(dòng)化專業(yè)大學(xué)本科專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐課程的教學(xué)改革研究與探索，目的性明確，密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐。

現(xiàn)在的畢業(yè)生往往出現(xiàn)高學(xué)歷、低能力這一奇怪的現(xiàn)象，這就要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力非常的強(qiáng)，這恰恰就是在校大學(xué)生最欠缺的能力，這也就導(dǎo)致了電氣的學(xué)生就業(yè)難這一普遍的社會(huì)現(xiàn)象，在實(shí)驗(yàn)課改革的時(shí)候，我們就想到了這一問題，并有針對性的對學(xué)生做了這方面能力的培養(yǎng)，在學(xué)生準(zhǔn)備自己講課內(nèi)容的同時(shí)，我們指導(dǎo)老師也會(huì)啟發(fā)性的給學(xué)生提出一些問題，提供一些典型性的案例交給學(xué)生來處理，在這個(gè)過程中學(xué)生的動(dòng)手能力，分析問題、解決問題的能力都有了明顯的提高，學(xué)生也可以將自己做所的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容當(dāng)做例子在講課過程中講給大家聽，讓全班同學(xué)對知識(shí)的理解從書本中轉(zhuǎn)移到實(shí)際的生產(chǎn)中。這個(gè)過程在理論教學(xué)中最難達(dá)到的，而應(yīng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中做很好的補(bǔ)充，為今后考研究生的同學(xué)打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)，為同學(xué)將來的畢業(yè)論文和就業(yè)都奠定了基礎(chǔ)。

面對這競爭激烈的社會(huì)及非常嚴(yán)重的就業(yè)形勢，而對于我們這種非重點(diǎn)的本科院校的畢業(yè)生培養(yǎng)研究型人才已經(jīng)不切實(shí)際，而培養(yǎng)應(yīng)用型人才是當(dāng)前最佳路線。所以對我們的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)必須改革那些不適合社會(huì)市場經(jīng)濟(jì)的教學(xué)方法，要改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教程模式和實(shí)踐教學(xué)手段。真正以市場需求為導(dǎo)向，以全面素質(zhì)培養(yǎng)為中心，為生活生產(chǎn)，建設(shè)、管理、服務(wù)等第一線培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的可用人才。

4.結(jié)束語

時(shí)至今日，當(dāng)大學(xué)之門向更多人敞開之時(shí)，大學(xué)生，這個(gè)特殊的群體，不再如幾十年前立于“象牙塔”般神秘，而是漸漸進(jìn)入了主流關(guān)注的視線，“思想活 躍”、“靈活聰明”、“能說會(huì)道”，當(dāng)一個(gè)又一個(gè)溢美之詞加于他們之上時(shí)，這個(gè)群體也開始被社會(huì)輿論貼上一些“不雅”的標(biāo)簽。而動(dòng)手能力差，顯然是眾矢之的。總之，在這個(gè)新的歷史時(shí)期，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系提出了更高的要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的培養(yǎng)方案也必須起點(diǎn)更高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)必須針對性更強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容必須特色更鮮明。具體來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)內(nèi)容應(yīng)注重學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的綜合培養(yǎng)并各有側(cè)重，同時(shí)要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，而本學(xué)校課程偏向理論教學(xué)，脫離社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際情況及為嚴(yán)重。故實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革迫在眉睫。電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)需進(jìn)行更好的改革，還需要廣大教師在實(shí)際教學(xué)過程中不斷探索研究，找到更好的方法培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。

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