工科院校的《電氣控制及PLC》課程改革與實踐

摘要：《電氣控制及PLC》是機械自動化、電氣自動化專業的主干專業課程，是一門理論和實踐應用相結合課程，近年來電氣控制技術迅速發展，該課程的教學改革勢在必行，本文就工科院校的《電氣控制及PLC》課程教學過程的一些體會，對該課程的教學改革的方法、目的和手段做了一些探討。

關鍵詞：電氣控制及PLC 教學改革 實踐

1 概述

《電氣控制及PLC》是機械自動化、電氣自動化專業的主干專業課程，是一門涉及內容多、更新速度快、知識面廣、理論和實踐應用相結合的課程，是學生未來工作可直接應用的專業知識。隨著計算機技術、控制技術的不斷地發展，電氣控制技術發生了根本性的變化，傳統的分離式繼電接觸式電氣控制線路逐漸被PLC技術所替代，因此，從《電氣控制與PLC》課程內容上來看，傳統的繼電接觸式電氣控制與現代PLC（Programmble Logic Controller，簡稱PLC）技術內容并重，各占50%。

2 該課程的教學特點及改革必要性

2.1 目前在該課程教學中存在的問題

目前在《電氣控制及PLC》課程的教學中存在許多問題，盡管在教學過程中不斷完善和補充，但都不能解決根本性問題，主要問題有：①該課程的教學大綱和教材內容不能完全適應當今生產實際需要，過去的教材中涉及的電器和元件陳舊，有些已被淘汰，近年來，電氣控制領域廣泛采用計算機技術、數控技術和通信技術，傳統的教材內容已遠遠落后于當今技術的發展，理論脫離實際現象嚴重；②教學內容增加和課時的縮減的矛盾日益突出，精英式教育和科普式教育矛盾日益突出；③傳統教學方法（板書）嚴重影響了上課質量，老師既累學生也煩，一節45分課只能講一個原理圖，在黑板上畫原理圖要花一半時間，學生缺乏直觀性和生動性，影響了教學質量的提高；④我校學生多，實驗設備少，實驗時一人做，大部分看，這極其不利培養學生的動手能力、創新能力。

2.2 該課程改革的必要性

為了培養高質量的工程技術人才，教育部從拓寬口徑角度大幅度調整了機械自動化、電氣自動化專業結構及培養目標，主要調了課程設置，加強基礎課，壓縮專業課，以適應工程技術人才培養。由于《電氣控制與PLC》課程內容和知識的更新速度快，專業培養目標的要求如果沿用傳統的教材內容和教學方法已無法得到保證，因此，必須在課程改革中更新觀念，建立一套包括計算機輔助教學手段、更新教材理論知識內容、實踐教學和實踐訓練的課程教學全新體系，增強教師和學生互動性，利用當今的現代教學方法和手段，全面提高課程的教學質量。為此，近年來我們認真分析了《電氣控制與PLC》課程的教學需求和結構特點，對該課程做了較大程度的教學改革嘗試。

3 課程改革的具體措施

3.1 適應時代發展，調整教學大綱

首先我們對教學大綱做了大幅的修訂，以符合課程內容與現代技術的同步，解決教學內容增加和課時縮減的矛盾，修訂內容包括傳統繼電接觸電氣控制和現代PLC兩大部分，修訂的教學大綱的主導思想為：充分體現運用于生產實際中的新技術和新方法穿插在本課程基本理論中，漸漸淡化傳統的分離式繼電接觸電氣控制應用為主的課程內容，重點突出PLC控制技術內容，保證實踐環節的課時比例，強調實驗內容和實驗要求與理論教學內容密切相關，保證教學內容適應生產實際要求，培養和提高學生的動手能力和創新能力，強調學科理論的系統性、完整性，重視實際工程應用，建立以機械自動化、電氣自動化專業建設和發展所需要的理論知識和技術應用為中心的課程體系。

3.2 合理選擇教學內容：①基本理論內容：常用低壓控制電器、電氣控制線路的基本環節等以及PLC的原理與應用等。②刪除已淘汰的技術內容，適當保留部分典型生產機械電氣控制線路分析，增加符合我校特色的內容：如：建筑機械電氣、工程機械電氣控制內容等。③以日本三菱FX系列為重點，介紹PLC的原理、特點、指令、編程及應用，兼顧介紹西門子S系列機型編程及應用實例。

3.3 改進教學方法，利用先進的教學手段，全面提高教學質量

該課程在教學過程中，貫穿大量的控制原理圖、設備結構圖、安裝接線圖，采用傳統的講課方式，教師在課堂上的工作量大，往往需花費大量的時間，也有老教師把一些圖制成掛圖或幻燈片，節省課堂上時間，但圖是靜止的，學生還是難于理解。2006年以來我們自行制作了《電氣控制及PLC》多媒體教學課件，隨后在教學過程中不斷修改和完善，使課堂教學生動、形象、直觀，增強了信息量，該課件具有大量動畫、演示直觀的特點，非常易于學生理解，受到學生的好評，取得了良好的教學效果，同時也有效緩解了課時的縮減和教學內容增加的矛盾。

3.4 加強實踐環節教學，提高學生應用開發能力

《電氣控制及PLC》是一門專業技術課，實踐性很強，學生需要通過實驗來驗證和掌握。我們在有限的實驗課時下，開出高質量的實驗課，通過實踐教學帶動理論的學習，激發了學生的學習興趣，增加了學生的感官認識。比如PLC工作原理的教學，先讓學生做一個電機正反轉的實驗，觀察現象，再比較傳統的繼電接觸器控制電機正反轉電路的實驗結果，通過直觀比較的現象，學生加深理解PLC工作原理，并體會到兩者之間的區別。

在課程設計中，通過交通燈控制系統、搶答器的設計、密碼鎖、彩燈、水塔等的實訓項目，同一個實訓項目同一組學生有幾種不同的編程方法實現。在實訓過程中掌握新知識，并找到了成就感，也挖掘學生的自身創造潛能。

4 結束語

經過5年來努力，我們對《電氣控制及PLC》課程教學的改革和實踐做了一些嘗試，也得到了一些教學效果。隨著新技術的不斷更新、新設備的不斷推出，在今后的教學中，我們還需要不斷更新和改進，唯一的宗旨就是不斷地調動學生的學習積極性，培養合格的符合工科專業培養目標和社會需求的大學畢業生。

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