電器與PLC控制技術(shù)教學(xué)模式改良與實(shí)操分析

徐佳佳

摘要：電器與PLC控制技術(shù)是自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化等專業(yè)的一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程，在生產(chǎn)過程、科學(xué)研究和其他領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。文章首先介紹電力拖動(dòng)控制線路和可編程序控制器（PLC）控制技術(shù)的含義，論述PLC控制技術(shù)對于實(shí)操教學(xué)改革的意義。指出當(dāng)前PLC控制技術(shù)教學(xué)模式存在的問題，并針對這些問題提出相應(yīng)的解決措施，完善電器與PLC控制技術(shù)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù)；教學(xué)模式；改良實(shí)操

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場環(huán)境的改善，對于人才的需求逐步由研究型人才向應(yīng)用型人才方向轉(zhuǎn)變。在電氣專業(yè)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式一直秉承著“從電器到PLC技術(shù)”的形式，過于注重理論知識(shí)的教學(xué)。然而由于可編程控制器（PLC）控制技術(shù)的迅速發(fā)展，相應(yīng)的內(nèi)容不斷增加，對于電器與PLC控制技術(shù)人才的實(shí)操性提出了更高的要求，過去先介紹指令、后舉例的方式已不適應(yīng)當(dāng)前電器行業(yè)的發(fā)展形式。因此，必須優(yōu)化電器與PLC控制技術(shù)教學(xué)模式，強(qiáng)化教學(xué)過程中實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、重視實(shí)操、敢于創(chuàng)新的精神。

1 電器與PLC控制技術(shù)的概念和實(shí)操改良的意義

當(dāng)前，人們的生產(chǎn)、生活逐步走向自動(dòng)化、智能化，而所應(yīng)用的設(shè)備一般均涉及電氣控制技術(shù)，PLC及其網(wǎng)絡(luò)更被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱之一，是自動(dòng)化控制領(lǐng)域一種極其重要的控制設(shè)備。因此，“電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)”在機(jī)械制造與自動(dòng)化、液壓與氣動(dòng)技術(shù)等專業(yè)的課程體系中具有重要的地位，是高校相關(guān)專業(yè)課程體系中和社會(huì)、企業(yè)需求結(jié)合最緊密的應(yīng)用類課程之_。

PLC是一種可以用于邏輯變成的控制存儲(chǔ)器，通過PLC能夠進(jìn)行邏輯運(yùn)算、編程設(shè)計(jì)、程序控制、公式計(jì)算、計(jì)數(shù)操作等指令工作，對電器和機(jī)械的運(yùn)行進(jìn)行控制。電器與PLC控制技術(shù)實(shí)操改良的意義主要體現(xiàn)在：

首先，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生對于直觀的、動(dòng)態(tài)的、變化的真實(shí)事物和真實(shí)情景有著更濃的興趣，PLC控制技術(shù)的實(shí)操應(yīng)用能夠讓學(xué)生親身參與到PLC的實(shí)踐操作中，能明顯提升學(xué)生對于電器與PLC控制技術(shù)的興趣，激發(fā)學(xué)生們主動(dòng)研究和探索。

其次，有利于強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)操能力。在電器與PLC控制技術(shù)的實(shí)操過程中，學(xué)生通過親身參與能夠很容易發(fā)現(xiàn)自身存在的問題和不足，學(xué)生基于這些問題能夠鍛煉自身的創(chuàng)新思維能力，提升自身分析問題、解決問題的能力。而且，通過PLC控制的實(shí)操技術(shù)，能夠讓學(xué)生扎實(shí)掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和基本技巧，從而有效強(qiáng)化學(xué)生的綜合實(shí)操能力。

最后，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，只有通過實(shí)踐操作，才能真正對某一現(xiàn)象、某一理論、某一規(guī)律下結(jié)論判斷。學(xué)生在電器與PLC控制技術(shù)的實(shí)操過程中，會(huì)對其中的數(shù)據(jù)和結(jié)論提出質(zhì)疑，讓學(xué)生在實(shí)踐操作過程中養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神。

隨著社會(huì)、企業(yè)對高校人才動(dòng)手和操作能力要求的不斷提高，所招聘的人才無不要求要有工作經(jīng)驗(yàn)，而目前，高職學(xué)校的生源質(zhì)量普遍較差，部分學(xué)生對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式有厭倦情緒，他們不知道在校期間學(xué)習(xí)的目的是什么，不知道學(xué)完這些課程或某門課程后能做什么事情，因此，職業(yè)教育教學(xué)必須改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)工作任務(wù)，以工作任務(wù)引領(lǐng)學(xué)生由理論一項(xiàng)目一實(shí)踐，通過完成每一個(gè)工作項(xiàng)目來理解其中所包含的理論知識(shí)，把理論知識(shí)融合到每一個(gè)實(shí)踐操作中，這樣，一方面加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作能力培養(yǎng)，另一方面又提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

2 當(dāng)前電器與PLC控制技術(shù)教學(xué)模式存在的問題

2.1 學(xué)生實(shí)操內(nèi)容和要求不規(guī)范

當(dāng)前，在電器與PLC控制技術(shù)的實(shí)操教學(xué)過程中，并沒有對實(shí)踐操作的內(nèi)容和學(xué)生實(shí)踐操作的能力方面提出明確的規(guī)定。特別是在有關(guān)實(shí)踐操作的內(nèi)容上，PLC控制技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)沒有具體要求，教師在教學(xué)過程中沒有做到從PLC控制技術(shù)要求的整體性出發(fā)，對于教學(xué)沒有合理規(guī)劃和設(shè)置。這就直接導(dǎo)致了學(xué)生在PLC控制技術(shù)的應(yīng)用過程中實(shí)操方法掌握不明確，比如有的學(xué)生不懂如何設(shè)計(jì)調(diào)試和控制線路。

2.2 教學(xué)理論和實(shí)操相分離

PLC控制技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也在不斷更新?lián)Q代，而很多PLC控制技術(shù)概念知識(shí)和原理論述還很陳舊，學(xué)生在教材內(nèi)容中所掌握的知識(shí)往往不能有效應(yīng)用到PLC的實(shí)踐操作過程中，沒有充分發(fā)揮對PLC控制技術(shù)的理論指導(dǎo)作用。而且，很多學(xué)校對于PLC控制技術(shù)的實(shí)踐操作重視程度不夠，有相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，PLC控制技術(shù)實(shí)踐操作課程約為6-8個(gè)課時(shí)，要想完成PLC控制技術(shù)和電氣自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)無疑存在著極大的困難，使得電器與PLC控制技術(shù)的實(shí)踐操作往往流于形式。

2.3 實(shí)踐操作設(shè)備陳舊落后

當(dāng)前在很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室中所采用的還是手持PLC編程控制器，這種PLC控制技術(shù)的實(shí)踐方法較為陳舊落后，所需要的實(shí)操時(shí)間較長。而且實(shí)踐操作的程序編寫需要通過手寫的方式，存在輸入和存儲(chǔ)困難的缺陷，實(shí)踐操作所得出的結(jié)果并不準(zhǔn)確，需要通過不斷地調(diào)試。再加上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)踐操作設(shè)備包括測量器材、程序設(shè)置等和市場中PLC的應(yīng)用設(shè)備有一定的差距，已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前PLC控制技術(shù)實(shí)踐操作的教學(xué)需求。

3 電器與PLC控制技術(shù)教學(xué)模式實(shí)操改良途徑

隨著網(wǎng)絡(luò)知識(shí)時(shí)代的來臨，要利用多媒體輔助手段和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，對PLC控制進(jìn)行改革，重視PLC控制技術(shù)的理論和實(shí)踐操作的結(jié)合，對電器與PLC控制技術(shù)教學(xué)模式中的實(shí)踐操作進(jìn)行優(yōu)化和改良。

3.1 實(shí)現(xiàn)多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)的互動(dòng)結(jié)合

學(xué)校可以在PLC理論課程知識(shí)上引用多媒體輔助教學(xué)方法，通過圖表、文字以及適當(dāng)?shù)膭?dòng)畫效果和配以視頻的播放，讓學(xué)生對于PLC教材案例中的流程一目了然，掌握PLC的控制要求和設(shè)計(jì)控制程序，對電器元件的結(jié)構(gòu)、組合和功能有更加詳細(xì)的了解，加深學(xué)生對PLC控制技術(shù)應(yīng)用原理的要求，從而更容易掌握PLC控制技術(shù)的實(shí)操方法。當(dāng)然，在PLC控制技術(shù)實(shí)操教學(xué)模式中，多媒體技術(shù)作為一種輔助教學(xué)手段，并不能完全依賴。教師要完整解讀課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，特別是PLC控制技術(shù)內(nèi)容中的一些設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)思路要詳細(xì)闡述給學(xué)生，讓學(xué)生樹立對電器工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路。

網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)也是PLC控制技術(shù)應(yīng)用的重要途徑，教師可以將多媒體課件、應(yīng)用流程、控制程序中PLC內(nèi)部變化過程等內(nèi)容制作成視頻文件上傳到校園網(wǎng)絡(luò)中。通過上傳的視頻文件，學(xué)生在課前可以提前預(yù)習(xí)，在課后可以總結(jié)復(fù)習(xí)。而且，隨著手機(jī)客戶端的普及，教師可以建立一個(gè)微信群，開設(shè)教學(xué)微博，方便學(xué)生在課外遇到難題時(shí)能夠和教師進(jìn)行溝通，不僅有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)也加深了教師和學(xué)生之間的情感交流。

3.2 優(yōu)化和改良實(shí)踐操作教學(xué)環(huán)節(jié)

電器與PLC控制技術(shù)課程是一門實(shí)用性、應(yīng)用性和綜合性很強(qiáng)的專業(yè)課程，和實(shí)際工程緊密聯(lián)系，因此，在電器與PLC控制技術(shù)的教學(xué)過程中，要強(qiáng)化實(shí)踐操作教學(xué)環(huán)節(jié)，優(yōu)化和改良PLC控制技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力。

可以設(shè)計(jì)制作典型案例的虛擬實(shí)踐操作系統(tǒng)，通過利用真實(shí)的PLC進(jìn)行程序的調(diào)試、下載、應(yīng)用。要做好對學(xué)生PLC控制技術(shù)的技能訓(xùn)練，建立知識(shí)系統(tǒng)模塊，將理論化和實(shí)踐操作相融合。比如說，在“PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”內(nèi)容當(dāng)中，可以選擇一種PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)講解，而對于其他PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，教師可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室自行操作，學(xué)生能充分認(rèn)識(shí)和掌握相關(guān)低壓器的原理和應(yīng)用知識(shí)。

當(dāng)PLC控制器運(yùn)行之后，可以通過掃描和解讀輸入指令進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，然后將采樣到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)單元中，然后按照掃描次序?qū)τ脩舻某绦蜻M(jìn)行核實(shí)，根據(jù)命令進(jìn)行邏輯運(yùn)算。在PLC的實(shí)操過程中，可以鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和制作，進(jìn)一步完善和改進(jìn)PLC實(shí)驗(yàn)室，將電器與PLC控制技術(shù)的理論、實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)置。

4 結(jié)語

綜上所述，電器與PLC控制技術(shù)作為一門專業(yè)性和實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科，倘若重視PLC控制技術(shù)理論而輕視實(shí)操教學(xué)，會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生對PLC控制技術(shù)的理解和應(yīng)用，對于PLC控制技術(shù)的實(shí)操改良勢在必行。因此，必須要充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和信息技術(shù)手段，將PLC控制技術(shù)理論和實(shí)操相結(jié)合，改良PLC控制技術(shù)教學(xué)模式，提升學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。