液壓系統PLC控制案例教學法的實踐

【摘 要】液壓系統PLC控制課程是機電類專業液壓方向一門重要的專業必修課程。通過教學實踐發現，改革教材，合理編排學習內容，精選案例，實施案例教學，運用合適的教學手段，采用分組教學，在教學中充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，能有效地提高學生的學習興趣，大大提高教學質量。

【關鍵詞】液壓系統 案例教學 PLC控制

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）12-0040-02

在現代液壓系統的控制領域，目前廣泛應用PLC控制。在高校液壓系統PLC控制教學中，主要側重于梯形圖、語句表的編程，忽略了液壓系統PLC控制系統的整體設計。理論教學與實踐結合不緊密，造成理論知識來不及消化等問題。PLC的學習需要采用多種教學法，才能讓學生徹底了解液壓系統中PLC控制的全過程，真正學以致用。

一 液壓系統PLC控制教學現狀分析

1.理論與實踐脫離

液壓系統的PLC控制是液壓與氣壓傳動和PLC控制兩門課結合的實踐應用性很強的專業課。在傳統教學過程中，教學過于理論化，表現在很多初學PLC控制的學生經常花費大量精力研究應用指令功能，梯形圖、順序功能圖怎樣編制，學生感覺這門課就是死記硬背某些指令，而忽視了PLC程序是怎樣融入整個液壓系統的控制系統中的。設計一個高效可靠的液壓系統的PLC控制，不僅要掌握液壓系統的控制要求，而且要學會把PLC的指令功能融匯貫穿到程序設計中。目前液壓系統的PLC控制學習的現狀就是學過的學生不少，真正會用的沒有幾個，造成理論與實踐脫節。

2.教材內容與企業實際脫節

傳統的液壓系統的PLC控制教學各部分知識之間是分開的，PLC和液壓部分是分開的，教學內容以PLC控制為中心，大多數教材內容的安排都是PLC控制各種指令功能和使用方法的依次羅列，各部分知識之間缺少一個系統有機的整合，整個知識結構都是零散無序的，學生學習完后很難將各種知識綜合起來去解決液壓系統中的實際應用問題。

PLC的產品種類較多，發展較快，液壓系統的PLC控制沒有合適的教材，教師要深入企業，了解企業液壓系統的PLC發展、設備和使用動態，了解企業對液壓系統的控制技術人才的要求。根據液壓系統的PLC控制在企業中的應用情況，編寫教材，理論與實踐結合。

3.教師與學生

傳統教學中教師充滿激情地很努力講述設計好的內容，而學生積極性不高，課堂上只是教師在唱獨角戲。教師的教學設計缺少從學生思維出發的引導，缺少懸念和情境，學生無精打采地聽講，缺乏主動參與的動機和機會。整個教學過程中教師詳細處理了所有問題，學生只是一味地聽，沒有真正地思考問題，嚴重抑制了學生創造性的發揮和學習的成就感，挫傷了學生學習的積極性。

二 案例教學簡介

案例教學是指將案例應用于教學，通過教師講授基本知識、提出問題、組織學生討論、撰寫案例分析報告等過程來實現教學目的，改善教學效果，從而提高學生理論知識水平和解決實際問題能力的教學方法。案例教學法起源于1920年，由美國哈佛商學院（Harvard Business School）所倡導，首先運用于法律教學中，后來逐漸運用于其他學科。它能夠激發學生濃厚的學習興趣，積極主動地去掌握理論知識，又能有效地利用所學理論知識去分析問題和解決問題，順利實現由理論知識向實踐能力的轉化。在教學中，由于教師經常轉換教學形式，學生對此感興趣，注意力集中，有利于學生始終維持最佳精神狀態。最主要的是由于教學內容是工廠中的液壓系統PLC控制的具體實例，在生產實習中學生已經見過一些系統，給學生身臨其境之感，易于學習和理解，能夠集思廣益。教師在課堂上不再是唱獨角戲，而是和大家一起討論思考，學生在課堂上也不是忙于記筆記，而是共同探討問題。調動學生集體動腦思考，更容易開闊思路，收到良好的效果。

三 液壓系統PLC控制案例教學實例

1.選擇與實際應用緊密結合、具有典型性的實例

根據學生理解知識的層次不同，采取逐步遞進式增加課程難度。選擇鐵道輪對軸承壓裝機液壓系統PLC控制，根據控制要求，總結機器動作順序。教師給出液壓系統控制原理圖，將學生分成小組，充分調動學生的團隊合作意識，以學生為中心，通過個人思考和組內及組間交流等多種方式，使學生對此案例建立總體認識和基本了解，分析出液壓系統的動作順序及各電器在不同工作階段的帶電情況。在Festo Didactic-Fluidsim Hydraulics軟件中繪制液壓系統原理圖，并配置液壓元器件。

2.提出初步實施方案

完成電氣繼電器控制設計及仿真。要完成中間繼電器控制線路設計和電磁閥輸出控制線路設計任務，將學生按照接受能力的快慢進行均衡分組，積極討論，互相幫助，分析任務。在這過程中，學生是整個課堂教學活動的主角，學生編輯電氣控制線路，通過Fluidsim軟件編輯分析運行結果。教師要及時指導，或參與學生的討論或探討。通過電氣繼電器控制仿真的動畫來驗證學生自己的設計，學生可以看到第一階段液壓油液的走向。當仿真動作不符合設計要求時，教師對學生的初步方案及時調整，直到仿真正確。

3.PLC控制設計及仿真，在此階段設計的過程中，學生要根據理論教學中的硬件軟件知識綜合應用

分組討論怎樣選取硬件，進行軟件編程和仿真。教師進行比較、評論、總結，學生從中得出結論，相互交流，共同進步。

4.對教師和學生的要求

能正確認識師生關系，教師要為人師表、教書育人。教師既要向學生傳授科學文化知識，使學生獲得一定的知識技能，同時又要促進學生的全面發展，發展能力與智力。教師是學生的示范者，教師對學生的影響力，品格因素遠遠勝過知識淵博。

教師要教給學生先進的技術知識，意味著教師本身應該具備獲取前沿技術和信息的能力，要成為教學內容的先行者和實驗者，而后才是傳播者。因此，教師要十分熟悉本職業務，深入了解知識所蘊含的思維方法、內涵，與時俱進，及時更新知識，更新教學內容，背景材料推陳出新，將教學領域的最新動態融入教學中，還要掌握相關專業知識，以培養適合經濟社會發展需要的大學生。

要努力鉆研教學方法，教學方式多樣化、教學內容豐富化、教學觀念先進化，避免照本宣科。古人云：“學啟于思，思源于疑。”結合教材內容，精心設計課堂提問，讓學生在學習中心存疑問，渴望答案，從而激起他們討論和思索的興趣，培養其動腦、創新的能力。要用新穎的教學方式、豐富的教學內容吸引學生，用先進的教育觀念引導學生。要選擇適當的教學手段，運用課堂演示，刺激學生感官，引發學生的好奇心，利用多媒體課件擴大信息量，用PPT顯示復雜圖形、表格、運動、變化等，使教學內容圖、文、聲、像并茂，還要避免照屏宣科，注重師生互動。堅持和鼓勵創新理念，使教學觀念更趨于互動式、開發式、啟發式與個性化、實踐化。

以學生為中心，因材施教，在強調學生的潛能的同時，也應著眼于學生存在的差異性，包括學生入學水平、經驗世界以及知識結構的差異性。在此基礎上，有針對性地設計教學模式，從而達到優化教學過程的目的，引導學生自主學習。我們將教學的主體和中心都確定為學生，在學生學習的過程中，教師的職責是指導和指明方向。

四 總結

教學實踐證明：液壓系統的PLC控制課程案例教學效果良好，學生反響好。通過案例教學，多數學生在整個學習過程中興趣濃厚，學習目標明確，對液壓系統專業技能有很大的提高，增強了PLC的設計能力和創新能力。教師在教學中需要不斷地進行探討和總結，以便提高教學質量和培養高技能人才，提升社會服務能力。一個液壓系統的PLC設計的程序不是固定的、唯一的，學生可以自由探索、大膽提出質疑，只要學生分析得有道理，就應該予以肯定。

總之，案例教學法在液壓系統的PLC控制課程教學中起到很重要的作用，同時我們也要認識到案例教學法只是現代教學法中的一種，在教學的過程中，我們要科學綜合地采用多種教學法，更有效地向學生傳遞教學內容。

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〔責任編輯：龐遠燕〕