淺談電氣控制與PLC技術的教學實踐

【摘 要】文章介紹了電氣控制與PLC技術的教學實踐。強調在有限的學時內，以理論課程教學為主，突出實踐教學環節，運用多種適合的教學方法，加強師資隊伍建設，強化學生實際操作訓練，提高學生綜合素質，實現教學實踐的良好效果。

【關鍵詞】電氣控制 PLC技術 教學實踐

可以把“電氣控制與PLC技術”看做是“工廠電氣控制”和“可編程控制器（PLC）”兩門課組合而成，該課程是高校電氣工程類及機電一體化類專業的一門重要專業課程，它具有很強的實踐性和綜合性，既講理論，又重實踐與運用，對不少學生的就業有著重要的影響，因此，這門課程的教學實踐值得探究。

一、整合課程教學內容，突出技術能力培養

《電氣控制與PLC技術》是《電氣控制技術》與《PLC技術》的整合。課程教學內容的整合是實踐教學模式改革的核心，我們堅持從技術應用能力和綜合素質培養的角度出發，實現“知識本位”向“應用能力本位”的轉變。精簡、整合理論教學內容，強化實踐能力訓練。

本課程需解決的技術能力是：電氣控制技術應用能力、PLC基本原理與應用技術、SFC編程能力、功能指令應用能力、系統設計與維護能力。按這些應用能力，重新構建了實踐教學內容體系，提高實踐教學比重到60％。

因此，在課程內容教學安排上，注重相關課程（如電機及拖動、單片機控制技術、傳感器與測試技術系統等）在本課程中的融會貫通，采用循序漸進的方式，分析現代設備的結構、電氣控制原理、電氣控制主回路及控制回路、局部電路及整體分析、原理設計及工藝設計，從實驗到實訓，由易到難，逐步建立起現代設備電氣控制原理分析和故障診斷的方法。

二、多種教學方法并舉，有效增強教學效果

（一）啟發型教學模式

教學手段應靈活多樣，課堂教學和開放教學相結合，鼓勵學生自主學習，培養個性化。應當把“啟發式教學”作為指導思想，力爭做到“三個結合”（即理論講授與實踐教學相結合，教師講授與師生討論相結合，課內教學與課外研究相結合）。圍繞課程的重點內容、重要概念，師生共同提出新問題、進行新思考和討論，達到互相啟發，激發創新思維的火花，培養學生強烈的創新意識。

（二）采用多媒體課件的教學方式、增加教學直觀性和趣味性

充分利用多媒體圖文并茂，聲形相映，活潑有趣等優點，利用其交互性功能給人以身臨其境的感覺，使教學過程變得簡單而有趣，更具有吸引力和趣味性，進而提高學生的學習積極性，激發學生自主學習的欲望，變被動學習為主動學習，進而提高教學質量。

在教授低壓電器元件模塊中，利用動畫課件演示電器元件的結構和工作過程，講解電器元件的功能和工作原理，學生從視覺上獲得了直觀的感性認識后，理解起來可以達到事半功倍的效果。如在講授熱繼電器在電動機過載保護作用時，對于發熱元件的熔斷、傳動結構的連鎖、觸點的動作等問題，學生理解起來一直有相當的難度，但利用多媒體的動畫技術將熱繼電器過載保護的動作過程動態地展現出來后，學生很容易地就接受了。

三、增加不同機型和多種編程軟件的教學

PLC的機型很多，在該課程中只安排了一種機型，即三菱FX系列PLC的學習，為了擴展學生的知識面，以及為了和以后的就業崗位接軌，必須要了解和學習其他機型。不同的機型之間雖然有相通的地方，但各有特色，即使是二菱FX系列PLC，也有著多種相關的軟件，如FXGP／WIN—C編程軟件、MCGS組態軟件、FX—PCS—DU／WIN—C畫面創建軟件、GX Developer和GX一Simulator軟件等。所以，通過多媒體課件，豐富了這部分的內容，學生可以自主的學習相關的知識，為學生課后進行自我學習提供了一個很好的學習平臺。本課件設計的大量的動畫、視頻和圖片能有效地解決教學中的難點和重點，豐富教學內容。

四、加強“雙師型”師資隊伍的培養

高職教育由于教學時空跨度大，學生起點與目標也存在較大差距，這就決定了從事高職教育的教師必須是“雙師素質”型的。由于當前教育管理體制的局限性，教師一般都是完成高等教育后便開始了教育工作，幾乎脫離了生產實踐，缺乏實際操作的經驗和技能，缺乏實際動手能力。要解決這個問題，可以通過兩個途徑：一方面通過一些鼓勵性的政策措施，分期、分批將有系統理論知識的教師送到企業生產第一線中去頂崗實踐，在實踐中掌握實際運用技能，提高自身的實際動手能力，通過從企業獲得的直接信息反饋，推動教育體系和教學內容的改革。另一方面可以從行業或企業中引進具有豐富實踐經驗、相關職業能力強的技術人員作專職或兼職教師，以此優化高職教師隊伍的知識素質和專業技能結構，使理論型與技能型教師相互轉化，從而推動“雙師素質”型教師的培養與建設。

五、加強實踐教學

為提高電氣控制及PLC課程的教學質量，教師除了在課堂上要深入理論知識的教學外，還要更加注重實踐教學環節的教學。為此，應采取如下措施：

（一）利用現成的教學模型進行二次開發

建立PLC實驗室，購置先進的教學模型，如機械手控制模型、立體倉儲模型、四層電梯模型、八層變頻調速電梯模型、挖掘機控制模型、吊車模型等單機PLC控制的模型，但為了避免學生對這些模型失去興趣，為了充分利用這些價值不菲的教學模型，可以研發現代化物流倉儲控制系統、基于現場總線的PLC實訓實驗室。這些二次開發的新的教學裝置與企業現場的實際控制接近，學生的興趣高，教學效果好，由于是在原來的模型的基礎上進行的二次開發，所以成本低。

（二）重教改實踐，強能力培養

以技術應用能力和綜合素質培養為目的，構建實踐性教學模式，通過校企合作，將校內外實訓基地作為平臺，強調學以致用。畢業生通過在企業生產的第一線的實踐，提高實際操作能力和技術應用水平，綜合提升學生的專業能力、個人能力、方法能力。教師以工程案例為核心實例，教和練有機結合，調動學生學習積極性，使這一課程易學、易懂和易運用。

在與一些小型高科技企業的合作過程中，青年教師進企業進行訪問工程師培訓，擔任企業技術顧問，鍛煉了教師的實踐能力，在與企業共同研制實訓設備的開發過程中，鍛煉了開發創新能力，激發了教師們教學改革和教學研究的積極性；在積累豐富改革經驗的基礎上，爭取發表教學研究論文，活躍學術氣氛，取得科研成果。

（三）積極采用基于工作過程的項目教學法

實施項目教學法能實現以實踐為導向，學生為主體，是從職業的實際出發選擇具有典型性的案例作為教學內容的教學方法。在教學過程中，通過教師的指導，學生按照問題的要求搜集、選擇信息資料，通過小組的共同研究，創造性地去解決問題，得出結論或完成任務。項目教學法改變了傳統教學方法中教師為主體的局面，學生由被動、應付地學習轉變為主動探究。

例如，在PLC實現電動機的Y一△啟動項目中，由于項目的實施涉及原理圖繪制、梯形圖設計、接線圖繪制、接線和調試等方面，學生既沒有時間也沒有精力把一個項目所有內容全部做完。因此，可考慮分組實施。為了確保每個學生能夠在各個方面都得到訓練，可進行交叉分組。即在不同項目的實施中，讓學生參與到不同的分組之中，扮演不同角色以便在各個方面都得到鍛煉。

【參考文獻】

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