電氣信息類專業(yè)《電氣控制與PLC》課程教學(xué)改革與探索*

董燕飛　邢廣成（河南城建學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院，河南平頂山467036）

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電氣信息類專業(yè)《電氣控制與PLC》課程教學(xué)改革與探索*

董燕飛邢廣成
（河南城建學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院，河南平頂山467036）

摘要：河南城建學(xué)院立足于應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)這一發(fā)展定位，積極創(chuàng)建河南省示范性應(yīng)用技術(shù)型本科院校，努力建設(shè)高水平特色大學(xué)，培養(yǎng)高素質(zhì)的技能應(yīng)用型人才是社會對工科院校的急需要求。電氣信息類專業(yè)課程《電氣控制PLC》發(fā)展迅速，應(yīng)用性強(qiáng)，改革必須以培養(yǎng)學(xué)生PLC應(yīng)用技能為目標(biāo)，加大實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。在教學(xué)改革中，探討了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面內(nèi)容，通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)加強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手能力。教學(xué)實(shí)踐證明，教改班學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)興趣更濃厚，知識的掌握更牢固，實(shí)踐動(dòng)手、設(shè)計(jì)應(yīng)用能力更強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：電氣信息類專業(yè)；教學(xué)改革；電氣控制與PLC

Abstracts:Depending on the orientation of building a Exemplary Application Technology Undergraduate College in Henan，Henan University of Urban Construction tries to build a characteristic university with high-quality.Cultivating technical-applied talent s with high-quality is the urgent need for the Engineering Colleges of the society. The course of Electrical Control and PLC in Electric Information Specialty develops rapidly，and its applicability is strong，so thereform mustaim at training students'PLC application skillsandincrease the links of practice and training.According to teaching reform，this paper discusses the teaching content，teaching methods，assessment methods，etc，through experiments and course design to strengthen the students'practical ability.Teaching practice indicates that students in teaching reform class have stronger interest in learning，firmer graspof knowledge，and stronger practice and design ability.

Keywords:electric information specialty；teaching reform；electrical control and PLC

河南城建學(xué)院立足于應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)這一發(fā)展定位，積極創(chuàng)建河南省示范性應(yīng)用技術(shù)型本科院校，為此，在教學(xué)改革中要加大對學(xué)生應(yīng)用技能的培養(yǎng)。《電氣控制與PLC》作為電氣工程及其自動(dòng)化、建筑電氣與智能化等專業(yè)的主干專業(yè)課，綜合了計(jì)算機(jī)、電氣控制、自動(dòng)化等技術(shù)，知識面覆蓋廣，技術(shù)更新快，與生產(chǎn)工程應(yīng)用結(jié)合緊密，學(xué)生畢業(yè)后就能立刻從事PLC技術(shù)相關(guān)工作［1］。在教學(xué)改革中，應(yīng)該以培養(yǎng)PLC工程應(yīng)用技術(shù)型高素質(zhì)人才為目標(biāo)，改革教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，探索新的考核機(jī)制，構(gòu)建新的教學(xué)和實(shí)踐能力培養(yǎng)體系，取得了初步成效。

一、調(diào)整課程內(nèi)容，修訂課程教學(xué)大綱

《電氣控制與PLC》是一門工程性質(zhì)很強(qiáng)的課程，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用技能為目標(biāo)，為解決課時(shí)縮減和教學(xué)內(nèi)容增加的矛盾，針對《電氣控制與PLC》課程構(gòu)建了新的技術(shù)知識體系和實(shí)踐能力培養(yǎng)體系，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂。課程內(nèi)容包含傳統(tǒng)繼電接觸器電氣控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。在理論教學(xué)方面，減少了對低壓電器的介紹，突出了繼電接觸器電氣控制的經(jīng)典電路、典型環(huán)節(jié)和設(shè)計(jì)理念；重點(diǎn)講授PLC的工作原理及PLC的控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。課程的教學(xué)重點(diǎn)是PLC控制系統(tǒng)，但并不意味著繼電接觸器控制系統(tǒng)不重要了，它仍然是機(jī)械設(shè)備最常用的電氣控制方式，它在今后的電氣控制技術(shù)中仍占相當(dāng)重要的地位，也是學(xué)習(xí)和掌握PLC應(yīng)用技術(shù)需所必須的基礎(chǔ)［2］。課時(shí)內(nèi)容分配如表1所示。

教學(xué)內(nèi)容方面強(qiáng)調(diào)理論的系統(tǒng)和完整性，加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容，突出綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加了一周的課程設(shè)計(jì)且課設(shè)內(nèi)容緊密結(jié)合實(shí)際工程課題。

二、創(chuàng)新教學(xué)思路，改革教學(xué)方法

（一）多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)平臺相結(jié)合

利用多媒體教學(xué)，能使呆板的課堂變得生機(jī)勃勃，通過靜態(tài)或動(dòng)畫等形式將大量的低壓電器元件、常用電動(dòng)機(jī)控制線路，PLC實(shí)物圖片、結(jié)構(gòu)等展現(xiàn)于課堂；將復(fù)雜問題簡單化、抽象問題具體化，變“填鴨式”教學(xué)為“啟發(fā)式”教學(xué)，使課堂教學(xué)內(nèi)容豐富、生動(dòng)、直觀、易于理解，增大了信息量，緩解了課時(shí)縮減和教學(xué)內(nèi)容增加的矛盾，取得了較好的教學(xué)效果。

表1　課時(shí)內(nèi)容分配表

校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)課堂為教學(xué)提供了很好的平臺，通過網(wǎng)絡(luò)課堂構(gòu)建互動(dòng)性極強(qiáng)的課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，提供內(nèi)容豐富、形式生動(dòng)、學(xué)習(xí)自主、實(shí)踐環(huán)節(jié)的虛擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課堂。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)課程隨時(shí)可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)；通過在線答疑或留言方式實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的無縫連接。如圖1所示。

圖1　網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺答疑

還可以利用QQ群、微信等多種網(wǎng)絡(luò)交流平臺與學(xué)生互動(dòng)，了解學(xué)生對課程興趣程度，對知識點(diǎn)重難點(diǎn)掌握情況，問題答疑、就業(yè)及考研等情況，多種方式教學(xué)手段的運(yùn)用，促使學(xué)生對該課程培養(yǎng)目標(biāo)更明了，了解更清楚，學(xué)習(xí)勁頭更足。

（二）增加現(xiàn)場教學(xué)環(huán)節(jié)

該課程課時(shí)相對較少，但現(xiàn)場教學(xué)必不可少，利用課余時(shí)間，提倡學(xué)生參與到學(xué)院教師的在研項(xiàng)目，組織學(xué)生到工礦企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)（例如平頂山市田莊洗煤廠PLC控制系統(tǒng)改造、十三煤礦提升機(jī)PLC控制系統(tǒng)等），了解實(shí)際項(xiàng)目的控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)。使學(xué)生在機(jī)、電、液等設(shè)備聯(lián)系的基礎(chǔ)上較好地掌握對控制系統(tǒng)分析及掌握及功能，增強(qiáng)學(xué)生對本課程的工程概念、技術(shù)概念的學(xué)習(xí)［3］。

（三）討論式教學(xué)

為培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、專研精神和創(chuàng)新能力，對班級學(xué)生進(jìn)行了分組，根據(jù)學(xué)生意愿自由組合，每組人數(shù)控制在4-5人，必要時(shí)與學(xué)生協(xié)商增、減或調(diào)整組。首先以組為單位，布置任務(wù)，要求小組成員共同學(xué)習(xí)和討論進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；二是在課堂上輪流讓每組講解改組的設(shè)計(jì)方案，讓其他組同學(xué)對改組的設(shè)計(jì)大膽質(zhì)疑、提出問題；三是評比出最佳設(shè)計(jì)，對本次任務(wù)的最佳設(shè)計(jì)組給予獎(jiǎng)勵(lì)。通過靈活的教學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，大膽質(zhì)疑，指導(dǎo)學(xué)生嘗試用多種方法解決問題，嘗試多種形式去設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。培養(yǎng)了學(xué)生思維的開闊性、靈活性，提高了對知識的綜合應(yīng)用能力。通過靈活的討論式教學(xué)，學(xué)生的創(chuàng)新能力和探究能力得到了提高。

三、實(shí)踐教學(xué)方法的探索

《電氣控制與PLC》是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，除了具有扎實(shí)的理論知識外，還需在實(shí)踐中多鍛煉，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，為此加大了該課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。

（一）課內(nèi)實(shí)驗(yàn)

電氣與電子工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心有三菱、西門子、GE等PLC設(shè)備以及組態(tài)軟件觸摸屏、變頻器、多功能電氣柜等設(shè)備。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上以創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為輔。含驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)、綜合性實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)。為了讓學(xué)生更好掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)效果，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前必須做好準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)中多動(dòng)、多問、多思考，實(shí)驗(yàn)后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出分析并總結(jié)心得體會。

（二）課程設(shè)計(jì)

為了更好的培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，我們在課程大綱中增加了一周的課程設(shè)計(jì)。首先選題，結(jié)合教師在研課題或?qū)嶋H工程項(xiàng)目給出設(shè)計(jì)題目，要求學(xué)生三人一組進(jìn)行選題，每組課題均不同。二是設(shè)計(jì)中要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)助，相互配合、共同學(xué)習(xí)進(jìn)行研討。三要求學(xué)生進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)外，還要進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，在程序設(shè)計(jì)中出現(xiàn)問題通過仿真及模擬調(diào)試進(jìn)行解決。通過課程設(shè)計(jì)，積極調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)了自我學(xué)習(xí)、自我查找、互相討論，更好地實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生的工程實(shí)踐能力、分析解決問題能力得到了提高。

四、考核方式的改革

考核方式能在一定程度上引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，考核方式的改革也是加強(qiáng)素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要手段之一［4］。本課程采取平時(shí)成績和考試成績相結(jié)合的方式，理論考試形式為閉卷，即理論考試占50%，平時(shí)成績權(quán)數(shù)為50%。各部分考核比重如表2所示。

表2　考核項(xiàng)及分值比重

五、結(jié)束語

對電氣信息類專業(yè)的《電氣控制與PLC》課程教學(xué)改革與探索，在教學(xué)過程中取得了良好的效果。在專業(yè)課教學(xué)過程中，理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，使得學(xué)生對工程實(shí)踐知識有了更加具體的理解，同時(shí)能夠進(jìn)一步加深理論知識的掌握，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力。進(jìn)一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新和知識綜合應(yīng)用能力，使得他們成為滿足社會需要、具有一定創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)

［1］王明武.可編程控制器課程改革與實(shí)踐［J］.太原：機(jī)械管理開發(fā)，2012，10（5）：160-161.

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［3］謝云敏，劉德輝.可編程控制器課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐［J］.南昌：南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，27（2）：31-34.

［4］強(qiáng)浩，俞亞萍.可編程控制器課程教學(xué)的探索和改革［J］.常州：常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，11（1）：47-49.

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）12-0130-02

*基金項(xiàng)目：河南城建學(xué)院教育教學(xué)改革項(xiàng)目（編號：jyjxgg-012-38）

作者簡介:董燕飛（1976，11-），女，江蘇沛縣人，碩士，副教授，河南城建學(xué)院教師，研究方向?yàn)殡姎饪刂啤?/p>