應用型本科《電氣控制與PLC》實踐教學探索

薛大為　楊春蘭　程榮龍

摘 要:結合應用型本科的培養目標,根據我院實際情況對《電氣控制與PLC》課程實踐教學從教學體系、實驗、實習、科技活動四個方面進行了探索。新的實踐教學模式有效的增強了學生的動手和創新能力,取得了較好的效果。

關鍵詞:應用型本科 電氣控制與PLC 實踐教學

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0139-02

應用型本科教育是伴隨我國工業化進程而出現的一種新型的高等教育,是培養適應現代化建設需要的基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高,直接從事解決實際問題并具有創新精神和責任意識的高級應用型人才。與研究型本科不同,應用型本科更側重于對學生實用知識和實踐能力的培養,更強調知識的實用性和實踐性。因此,實踐教學在應用型本科教育過程中處于主導地位。

《電氣控制與PLC》是電氣工程及其自動化、機械設計制造及其自動化和機械電子工程等機電類相關專業的一門主干課。該課程的最大特點是涉及的知識面較寬、技術進步快,與生產實際結合緊密,是一門實踐性較強的專業課。根據我院的實際情況,結合應用型本科的培養目標,我們對本課程實踐教學改革進行了探索,取得了較好的效果。

1 改革實踐教學體系,促進能力培養

我們對《電氣控制與PLC》課程構建了從課內系統,實踐技能訓練,到課外開放性實驗;從校內專業素質拓展訓練,到校外實習訓練相結合的實踐教學體系。它包括教學型實踐、專業型實踐和科技型實踐。針對應用型工程技術人才素質要求,將實踐教學體系劃為如下三種層次:(1)基本技能層:基礎實驗、實習與項目見習,進行基本技能訓練;(2)綜合應用能力與初步設計能力層:包含實習、課程設計,進行綜合應用和設計能力的訓練;(3)工程實踐與創新能力培養層:包含畢業設計、工程項目訓練和科技創新、產品研發制作,進行工程實踐能力與創新能力訓練。這種三層次實踐教學體系形成了由單一到綜合,使應用能力的培養獲得遞增。

2 更新實驗內容,改進實驗教學方法

實驗教學是高等教育體系的重要組成部分。通過實驗教學使學生對所學理論知識強化印象、深化理解并從中掌握使用儀器設備、探索實驗科學理論的基本方法。實驗教學也是對學生進行科學實驗訓練、提高學生動手和創新能力的重要環節,而實驗內容和方法決定了實驗教學的效果。

《電氣控制與PLC》傳統實驗內容以驗證型實驗為主,驗證型實驗要求學生根據教師編撰的實驗指導書,按照既定的實驗操作步驟,使用實驗設備完成實驗操作,驗證相關的理論知識。學生在實驗中按部就班、被動接受;完成實驗后印象不深、缺乏思考。對既有知識停留在驗證和記憶的層面,缺乏運用知識分析問題和解決問題的鍛煉。這就很難培養學生的探索精神和創新能力。針對這一狀況,我們經過深入的探討和分析,設計了以驗證型實驗為基礎、設計型實驗為主體的實驗內容。對每一個知識點都設置相應的驗證型實驗,如點動與長動實驗、籠型異步電機正反轉實驗、PLC編程訓練實驗等等,這樣可以加深對理論的理解和記憶。同時針對某一個或一些已學的知識點,結合工程應用背景布置相應的設計型實驗任務,如用PLC實現十字路口交通通信號燈控制、水塔水位控制等等。

在實驗教學方法上,除驗證型實驗外力求避免灌輸式教學,改變被動狀態。對設計型實驗采用任務驅動式實驗教學方法,在實驗前發布實驗任務,給出實驗的基本要求、必要的儀器設備及實驗中的注意事項,不提供實驗的具體方法、步驟及實驗所用儀器、儀表的選擇,學生在實驗前擬寫詳細的實驗預習報告并經實驗老師確認,在實驗過程中發現問題時實驗老師多提啟發性問題引導學生主動思考以解決問題,在整個實驗過程中以學生為主體,變被動為主動,調動學生的學習熱情,提高學生動手能力及創新能力。比如十字路口交通信號燈控制項目,實驗指導書上僅給出控制要求,實現4個路口紅、黃、綠燈的有效控制。學生需要根據控制要求,自行繪制控制時序圖、分配設備I/O端口、繪制梯形圖、編制控制程序。

3 校企合作,改善實習教學

校企合作教育是全面提升學生的綜合能力、培養具有創新精神和實踐能力的重要途徑,可以使學生更深人接觸工程實際,增強工程意識,提高綜合實踐能力。經過多年的合作教育實踐探索,學院已于多家地方企業簽訂了合作協議,建立實習基地。

在課程學習期間,組織學生觀看自動化設備、生產流水線及其控制裝置,不僅增強感性認識,拓寬視野,而且使學生真正了解和體會到電氣控制與PLC在自動化領域中的地位和作用,進一步激發學生主動學習的熱情。在實習期間還多次邀請實習單位的資深工程師講座,內容主要與現場實際相結合的實例以及多年總結的經驗心得,學生聽后普遍感覺受益匪淺。

4 開放實驗環境,開展科技創新活動

提倡學生自主設計、自行實驗、發揮主體性,要為學生自主實踐提供必要的條件。實驗室面向學生開放,為學生的課外科技創新活動提供平臺,它不僅可以為學生的創新設計提供實驗環境,而且可以開發、設計新的實驗項目。

定期組織和電氣控制與PLC關的、豐富多彩的大學生科技制作創新實踐活動,為廣大學生營造良好的氛圍。為了提高學生參加實踐活動的興趣,還設置針對學生實踐能力的學分獎勵機制。以此學分獎勵機制作為學生參加實踐活動的激勵機制,使學生更主動地進行自身實踐應用能力的培養。

5 結語

《電氣控制與PLC》是一門實踐性很強的課程,依照應用型本科的教學目標和本課程的特點,根據學院的實際情況,經過幾年的探索對課程的實踐教學從體系、實驗、實習、科技活動等方面做了大膽的改革,提高了學生的動手能力和創新能力,取得了較好的教學效果。同時《電氣控制與PLC》又是一門技術更新比較的快的課程,因此對于其實踐教學的探索是一項長期的課題,只有根據技術的進步不斷地進行調整,才能持續保持好的教學效果。

參考文獻

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