電氣控制技術與PLC實驗實踐課程教學改革及探索

溫曉花

【摘要】本文是在電氣自動化專業本科生的培養過程中，聯系國內外形勢及社會需求對電氣控制技術與PLC這一門重要專業課程的實驗教學改革探索。主要從實踐教學內容、教學模式和教學手段幾個方面闡述電氣控制與PLC實踐教學改革思路。

【關鍵詞】電氣自動化電氣控制與PLC實驗教學改革

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）03-0029-02

1.引言

電氣工程自動化的面向各行各業，小到一個開關的設計，大到宇航飛機的研究，都有它的身影。它的應用十分廣泛，而電氣控制技術與PLC是電氣自動化專業的的一門核心專業課程，它的實踐性很強、實用性非常大。電氣控制與PLC應用技術是一門實踐性要求較高的課程，學生除了在課堂內理解掌握本課程相關的理論知識外，必須通過一定實驗室環境內的課題訓練，實際動手設計和調試應用程序，進一步加深和強化課程理論知識應用，并通過分析查找設計中遇到的問題，拓寬思路，培養獨立研究完成課題的能力，為今后的實際工作打下良好的基礎。目前很多工科院校畢業的大部分學生都是走向企業，走向基層，走向社會經濟工作的第一線。而針對電氣工程自動化專業畢業的學生十分重要的電氣控制與PLC課程，它的目的不僅要求學生掌握相關的理論知識，更重要的是使學生能夠掌握生產生活中的實際應用技術，培養學生解決實際生產問題的能力，在電氣控制與PLC課程中加強實驗實踐教學是電氣工程與自動化專業發展的迫切要求。而目前傳統的實驗教學模式已經出現很多弊端，例如學生只是通過簡單的實驗箱麻木的編程，連最基本的低壓電器元器件及都辨別不清，甚至連可編程邏輯控制器實物（PLC）都無法識別，對于它的輸入輸出端口及內部存儲情況就更加陌生，更談不上理論聯合實踐，融會貫通，學以自用，故這種傳統的實踐教學方式已經不在適用，所以我們必須不斷對電氣控制與PLC這門重要的專業課的實驗實踐教學不斷改革、不斷深化。使學生真正能把理論和實踐相結合，并應用到將來的生產工作中去。

2.存在問題及改革探索

2.1電氣控制與PLC實驗實踐課程的教學內容

目前同一篇專業課程的實驗內容基本是千篇一律，學校的動手與動腦能力很難提高，而我校的電氣控制與PLC也是如此，并且實驗課程內容過于簡單，絕大多數只是通過操作實驗箱挑選了3個簡單實驗，例如簡單的數碼顯示的模擬控制實驗、十字路口交通燈的模擬控制實驗和機械手的模擬控制實驗。這樣只能簡單的了解可編程控制器（PLC）和最基本的PLC程序編輯、調試和下載。這么簡單的內容是遠遠不能使學生真正的學習可編程邏輯控制器，對于電氣控制技術就涉及的更加少。因此首先我們必須結合理論知識加深實驗內容，讓學生真正學會通過PLC實現一定難度的電氣控制，能自行設計電氣控制圖，掌握各種低壓電器元器件并會使用，有一定的PLC編程能力。其次，要增加內容，實驗內容過少，同樣使學生學不到東西。在增加實驗課程深度和實驗內容量的同時課程學時也要相應的增加，據調查，目前本校的電氣控制與PLC實驗課程學時只占理論課程學時的15%，這課時實在是太少，學生根本得不到實踐學習。學時太少任課教師就無法完成教學內容。再次，實踐教學內容可以多樣，對于實踐性很這么強的一門課程，它的實踐教學內容而不應該僅僅局限于實驗課。而應該開設相應的課程設計及相應的實訓。使學生能把理論與實踐相結合，為將來的生產工作做好充分的準備。

2.2電氣控制與PLC實驗實踐課程的教學模式

目前的教學模式是老師單班上課，相當多的學生是分組進行的演示和驗證實驗，每次實驗課老師按照實驗指導書講一篇，然后動手給學生演示或者學生按照指導書上詳細的步驟一步一步的操作，還有學生要求提前預習，寫好預習報告，學生操作及完成并提交實驗報告，課堂結束。這種單一化。灌輸性的教學模式是仍然是目前最常使用的教學模式。這樣的教學模式只能使學生機械地完成操作，缺少主動積極的思考，一但離開了教師，學生就不知所措，不利于創新精神的培養。這種教學方法既不利于提高學生發現問題和解決問題的能力,也不利于引導學生突破固定思維模式的障礙,不利于學生創新思維方法的形成,更談不上培養學生的創新能力。為了更好的學習應該在這種傳統的教學模式上進行改進，第一要對學生的提前預習做更高的要求，即不僅僅是簡單的寫好預習報告，還要把每一步得到什么結果都寫的一清二楚，學生完成教學大綱的基本內容，掌握基本原理和方法，并要把相關的知識點弄懂并且完成把相應的程序。第二老師應在整個課堂上起主導作用，而學生是課堂的主要角色。還有老師的講解應盡量簡單，避免照本宣科，也避免學生依葫蘆畫瓢，教授方式可以多種多樣，例如可以邀請學生上臺介紹，引起大家的積極性，老師和其他同學給他考核評價。并組成討論組對難點進行討論。第三，在操作過程中，要求學生擴展思路，設計出多種方案，并對各種方案進行詳細的分析，最后選出最優方案。對于電氣控制與PLC的實訓可以采取小組分工合作進行設計，教師以答辯形式進行考核，這樣能培養學生技術設計能力及團隊合作能力。

2.3電氣控制與PLC實驗實踐課程的教學手段

本校目前使用的實驗設備是南京鐘舜通信科技發展有限公司的PLC實驗箱，這個實驗箱是由西門子的S7-200可編程序控制器和幾個實驗模塊組成，設備及其簡單，通過這樣簡單的設備完成實驗，學生連最基本的低壓電器都不認識，例如刀開關、斷路器、接觸器、熔斷器、繼電器等等。在這種情況下學生就很難再提起興趣親自操作，導致教學效果不好，學生的求知欲也很難被激起，學生應提高的動手動腦能力提升較少。并且學生連這些基本的元器件都不認識又如何談得上進行過實驗實踐學習。由此應該更新設備，能有生產生活中的低壓電器元器件和PLC，讓學生依據自己的設計原理圖，按規范要求實際進行安裝接線并對可編程邏輯控制器進行編程和調試，這樣才能得到真正的鍛煉，并為將來的生產工作打好基礎。

3.電氣控制與PLC實驗實踐課程改革特點

本課程實踐教學改革的特點是所進行的電氣工程自動化專業大學本科專業基礎實踐課程的教學改革研究與探索，目的性明確，密切聯系生產實踐。

現在的畢業生往往出現高學歷、低能力這一奇怪的現象，這就要求學生發現問題、分析問題、解決問題的能力非常的強，這恰恰就是在校大學生最欠缺的能力，這也就導致了電氣的學生就業難這一普遍的社會現象，在實驗課改革的時候，我們就想到了這一問題，并有針對性的對學生做了這方面能力的培養，在學生準備自己講課內容的同時，我們指導老師也會啟發性的給學生提出一些問題，提供一些典型性的案例交給學生來處理，在這個過程中學生的動手能力，分析問題、解決問題的能力都有了明顯的提高，學生也可以將自己做所的實驗內容當做例子在講課過程中講給大家聽，讓全班同學對知識的理解從書本中轉移到實際的生產中。這個過程在理論教學中最難達到的，而應在實驗教學中做很好的補充，為今后考研究生的同學打下了一個良好的基礎，為同學將來的畢業論文和就業都奠定了基礎。

面對這競爭激烈的社會及非常嚴重的就業形勢，而對于我們這種非重點的本科院校的畢業生培養研究型人才已經不切實際，而培養應用型人才是當前最佳路線。所以對我們的專業實踐教學必須改革那些不適合社會市場經濟的教學方法，要改革實踐教學內容、實踐教程模式和實踐教學手段。真正以市場需求為導向，以全面素質培養為中心，為生活生產，建設、管理、服務等第一線培養滿足社會需求的可用人才。

4.結束語

時至今日，當大學之門向更多人敞開之時，大學生，這個特殊的群體，不再如幾十年前立于“象牙塔”般神秘，而是漸漸進入了主流關注的視線，“思想活 躍”、“靈活聰明”、“能說會道”，當一個又一個溢美之詞加于他們之上時，這個群體也開始被社會輿論貼上一些“不雅”的標簽。而動手能力差，顯然是眾矢之的。總之，在這個新的歷史時期，實驗教學改革對實驗教學體系提出了更高的要求，實驗教學的培養方案也必須起點更高，實驗教學環節必須針對性更強，實驗教學內容必須特色更鮮明。具體來說，實驗教學培養內容應注重學生知識、能力、素質的綜合培養并各有側重，同時要創新實驗教學模式，強化實驗教學內容更新實驗教學設備，而本學校課程偏向理論教學，脫離社會生產實際情況及為嚴重。故實驗實踐教學改革迫在眉睫。電氣控制與PLC實驗實踐教學需進行更好的改革，還需要廣大教師在實際教學過程中不斷探索研究，找到更好的方法培養出優秀的人才。

參考文獻：

[1]徐世許，王美興，程利榮，等.電氣控制與PLC.人民郵電出版社.2013.7.

[2]曾小彬，深化實驗實踐教學改革提升應用型人才培養質量.實驗室研究與探索，2010（2）：1-3.