電氣控制與PLC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

【摘 要】本文通過分析電氣控制與PLC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，提出改革的具體步驟，探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以達(dá)到學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)能夠綜合運(yùn)用的教學(xué)目的。

【關(guān)鍵詞】電氣控制 PLC 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2013）15-0070-01

學(xué)校在“十一五”期間初步構(gòu)建應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略下，學(xué)院著力打造機(jī)械工程及自動(dòng)化本科專業(yè)，在其中的機(jī)電一體化技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)這兩個(gè)方面，電氣控制與PLC是其中的專業(yè)核心課程。學(xué)生畢業(yè)后主要從事生產(chǎn)線管理、數(shù)控加工以及設(shè)備維護(hù)等方面的工作，電氣控制與PLC的運(yùn)用能力就成為不可或缺的重要職業(yè)技術(shù)能力，如何真正實(shí)現(xiàn)學(xué)校的教學(xué)與實(shí)際工程應(yīng)用的無縫對(duì)接成為必須解決的問題。

一 目前的實(shí)驗(yàn)狀況

在目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)聯(lián)系不夠緊密，實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有受到足夠的重視。電氣部分的實(shí)驗(yàn)在高級(jí)維修電工實(shí)驗(yàn)室完成，PLC的實(shí)驗(yàn)在PLC實(shí)驗(yàn)室完成。電氣部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本達(dá)到熟悉控制原理，正確使用電器元件，完成基本線路正確接線的教學(xué)目的；PLC部分只是通過模擬的實(shí)驗(yàn)室面板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，輸入信號(hào)通過按鈕的形式模擬，輸出信號(hào)通過指示燈的形式模擬，這在學(xué)習(xí)PLC的初級(jí)階段是可行的，初步掌握PLC的基本原理、功能、編程技巧和程序調(diào)試方法。但是學(xué)生在以后的工作中會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)和實(shí)際的工作環(huán)境有一定的差異，關(guān)鍵就在于不知道PLC與工業(yè)現(xiàn)場的輸入設(shè)備與輸出設(shè)備是怎么進(jìn)行連接的，信號(hào)的傳遞過程以及輸出信號(hào)的執(zhí)行過程是怎么進(jìn)行的。如在設(shè)備現(xiàn)場，輸入電源、輸出電源與PLC的連接，控制電器、保護(hù)電器與PLC的連接，傳感器與PLC的連接，觸摸屏、變頻器與PLC的連接以及程序的執(zhí)行過程等。針對(duì)以上問題，電氣控制與PLC實(shí)驗(yàn)改革勢(shì)在必行，必須要讓學(xué)生體會(huì)所學(xué)的電氣控制與PLC的相關(guān)知識(shí)和技能在設(shè)備運(yùn)行過程中是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。

二 改革的具體措施

1.基礎(chǔ)階段：激發(fā)興趣、扎實(shí)基礎(chǔ)

課堂教學(xué)非常重要，讓學(xué)生明白電氣控制與PLC在實(shí)際工業(yè)自動(dòng)控制中的作用，以及在以后的工作過程中對(duì)學(xué)生專業(yè)技術(shù)發(fā)展的影響，這樣才會(huì)有學(xué)習(xí)的動(dòng)力；編輯一些簡單有趣的程序，如智力搶答游戲規(guī)則的制訂；自動(dòng)門的設(shè)計(jì)程序等讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)是一個(gè)愉快的過程，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。

2.提高階段：項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)

在此階段要把更多的時(shí)間留給學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生積極主動(dòng)地思考問題，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題的能力。教師在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)學(xué)生循循善誘，讓學(xué)生從電氣原理的設(shè)計(jì)、電器元件的選擇、安裝工藝、故障排除等方面有完整的工程實(shí)踐背景。如設(shè)計(jì)一個(gè)雙重連鎖正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)能耗制動(dòng)的電氣控制電路，學(xué)生在初步設(shè)計(jì)的過程中，大概需要20～30分鐘時(shí)間把電氣控制的原理圖設(shè)計(jì)出來，在這個(gè)階段，老師在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)的過程中，注意把控制要求分成小的知識(shí)點(diǎn)，分步驟實(shí)現(xiàn)控制要求，以增強(qiáng)學(xué)生的信心。學(xué)生根據(jù)原理圖選擇相應(yīng)的電器元件、測量儀器。檢驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)問題時(shí)，還應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生從控制原理與電器元件的正確使用等方面進(jìn)行，讓學(xué)生具備工程師的基本素質(zhì)。

3.綜合運(yùn)用階段：差異培養(yǎng)、銳意創(chuàng)新

經(jīng)過前兩個(gè)階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握水平是有差異的，有的學(xué)生可能對(duì)電氣控制的原理沒有深入的理解，所以在設(shè)計(jì)控制原理圖時(shí)，還存在一些困難；有的學(xué)生對(duì)于PLC的控制原理沒有真正理解和掌握，或?qū)χ噶畹恼莆找约熬幊谭椒ǖ倪\(yùn)用等方面存在問題，這些學(xué)生有可能在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生畏難情緒，逐漸喪失了學(xué)習(xí)的動(dòng)力與興趣。有一部分學(xué)生則通過學(xué)習(xí)之后，對(duì)整個(gè)電氣控制與PLC的運(yùn)用有了一定的應(yīng)用能力，在提高階段項(xiàng)目完成后，他們更有自信心了。對(duì)于這種情況，老師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求給予不同的指導(dǎo)，分層次教學(xué)，對(duì)癥下藥。對(duì)于所需知識(shí)能力的不同、控制任務(wù)的難易程度來設(shè)置不同的任務(wù)。如對(duì)于電氣控制的原理掌握得不好的學(xué)生，就讓他們?cè)僮鲆恍┗倦娐返脑O(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)；對(duì)于PLC編程方法沒有真正理解的學(xué)生，就讓他們多編一些類似的程序，幫助他們解決疑惑，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心。對(duì)于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，在設(shè)置任務(wù)的時(shí)候，增加難度，挖掘解決問題的潛力，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。如對(duì)于復(fù)雜的磨床、銑床的電氣控制線路用PLC進(jìn)行正確的改造，改造之后的控制程序不是對(duì)原來繼電器、接觸器控制思路簡單的“復(fù)制”，而是要用更加簡單的PLC程序設(shè)計(jì)方法達(dá)到控制要求。

三 結(jié)束語

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的過程中，筆者通過分析電氣控制與PLC的實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，提出了一些改革的意見，體現(xiàn)了在現(xiàn)代教學(xué)模式下，學(xué)生是主角、老師是配角的教學(xué)理念。在實(shí)驗(yàn)過程中按照工程師的要求，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力，達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]田淑珍.可編程控制器（PLC）教學(xué)模式改革[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報(bào)，2011（5）：72～74

〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕