可編程控制器實踐教學改革的探索與實踐

房俊龍等

【摘要】從培養創新人才出發，針對目前可編程控制器實踐教學中存在的問題，依托東北農業大學電氣工程實踐平臺，對可編程控制器實踐教學中的教學體系、教學內容、教學方法和教材建設等方面，進行了有益的改革。經過探索與實踐，取得良好效果。

【關鍵詞】可編程控制器 實踐教學改革 創新人才培養

【基金項目】黑龍江省教育廳高等學校教改工程項目：JG2012010062，JG2013010129。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）08-0218-01

引言

可編程控制器作為工業生產自動化的三大支柱（可編程序控制器、機器人、計算機輔助設計與制造）的主導，已成為發展勢頭強勁的工業控制器，在各個領域的運用無處不在。伴隨著可編程控制器技術的廣泛應用，可編程控制器課程已成為各工科院校相關專業開設的主干課程之一。但從現狀上看，普便存在驗證性實驗多，綜合設計性實驗少，理論與實踐脫軌等弊端[1-3]。針對這一現狀，近幾年來，東北農業大學電氣與信息學院依托電氣工程實踐平臺，在教學模式、教學內容、教學方法等方面進行了有益的改革，既體現可編程控制器與生產實際和工程應用結合緊密的自身特色，又很好地培養學生的創新能力和科研能力，取得了較為顯著的成效。

一、依托電氣工程實踐平臺構建新教學體系

實踐教學是可編程控制器課程重要的教學環節，傳統的實踐教學模式，大都以驗證性實驗為主，課程設計僅僅動動筆，寫寫報告。這種模式存在很多弊端，難以激發學生學習興趣，達不到培養創新人才的要求。為解決這些問題，我院制定“雙師型”人才培養目標，即大學生在具有扎實理論知識的基礎上掌握技師熟練的動手操作能力和工程師所應具備的設計思想和創新意識。基于此，以我院電氣工程實踐基地為載體，以學生為主體，以教師為主導，集“理論學習”、工程設計能力培養及“技能訓練”為一體[4-6]，構建PLC課程新的教學模式。

課程體系的構建是考慮到可編程控制器這門課程實踐性強的特點，在理論授課前后分別開展實踐教學，將實踐教學全部在實踐基地完成，每個實踐基地根據實踐內容安排配備實踐設施。為保證理論與實踐統一性，授課與實踐均選用日本松下電工FP1系列的可編程控制器，以理論指導實踐，實踐強化理論，在教學過程中，實施內、外環式教學方法。外環指各項實踐教學環節按著理論—實踐—理論的原則；而內環則是在每項工程實踐課程中遵循教學講解—實際操作—教學講解的教學方法。把原有理論授課延伸為理論授課+工程實踐的教學模式，使學生掌握專業知識的同時，鍛煉了動手能力，培養自身的綜合素質，形成“知識+能力+素質”三位一體的教學模式[6]。

二、重視實踐教學 改革教學內容和教學方法

1.加強實踐環節

過去由于受重理論、輕實踐的觀念影響，實踐環節一直很薄弱。按照我院“雙師型”人才培養模式，我們及時更新教育觀念，對可編程控制器這門課程做出大膽的改革，采用分段式的實踐教學，即在理論授課之前先通過基礎實踐平臺學習，使學生對可編程控制器有個初步的感性認識，增強學習興趣，可以帶著問題進行理論課的學習，避免了學習的盲目性；學完專業理論課堂授課后，再進行更深一層次的工程實踐學習，重在對理論知識的綜合應用，通過綜合性實踐檢驗，使學生對可編程控制器的學習系統化、實踐化。在實踐學習過程中，以學生實踐為主，教師講授為輔。在實踐授課過程中，結合學生的實際情況及各個工程實踐基地的性質，教師適當進行理論內容的講解，并在講解過程中指導學生進行實踐。

2.深化實驗方式

為提高學生學習可編程控制器的興趣，創造條件對學生實行“開放性”實驗[7]，引進電梯和立體車庫等可編程控制器控制模型，讓學有余力的學生自主構思實驗內容，編寫程序和控制要求，教師僅起側面輔導和把關作用。實驗中心在課外對學生開放，給有興趣的學生以更多的學習和鍛煉機會，這種開放性實驗方式更利于培養學生的綜合實踐能力與創造思維能力。

3.豐富教學方法

（1）根據教學基本要求，結合學生專業需要和學生層次不同分別制定教學大綱，根據教學大綱制定的授課計劃。如電氣化專業課堂教學54學時，電子信息專業課堂教學36學時。

（2）在實踐教學中分別采用了漸近式教學法和實踐式教學法。漸近式教學法是一種在實踐中教授學生采取從簡單到復雜，從低級到高級，從入門到精通的學習過程，即學生的學習過程分為三個階段，從可編程控制器基礎工程實踐到可編程控制器應用工程實踐，逐漸把知識融合到學生的頭腦中。實踐式教學法則是在各個實踐基地以學生實踐操作為主，通過講、做相結合的方式，使學生在理論與實踐相結合過程中發現問題，解決問題，增強學習興趣，并學會理論知識和應用技能[8，9]。

通過合理的理論授課與豐富的實踐教學，極大地提高了學生學習興趣，激發了學生學習熱情，化枯燥為娛樂，使學生既學到了知識，又開闊了視野，同時也收獲了成功的喜悅；既鍛煉了動手能力，又加深了理論知識的理解，同時又提高了綜合設計能力。

三、注重理論與實踐相結合 編寫配套教材

結合可編程控制器課程的知識面寬，實踐性強的特點，在教材編寫過程中，為了使學生能夠擁有更加系統、科學的理論指導，在原有理論教學基礎上，添加實驗與工程實踐教學，課程組先后編寫并出版《可編程控制器實驗與實踐》、《工業控制工程實踐技術》和《可編程控制器電氣控制與組態設計》教材。教材中既注重理論知識的傳授，以動手能力、工程實踐能力為培養主線，重點放在用可編程控制器解決實際問題的能力上，培養學生分析和解決問題的能力；又遵循循序漸進的原則，由基礎理論知識到綜合實踐技能，采取由淺入深、深入淺出的培養方法，將理論與實踐充分結合。

四、結束語

通過這幾年的探索，依托電氣工程實踐平臺，將工程實踐貫穿整個教學過程，把原有可編程控制器理論授課延伸為“理論授課+工程實踐”的這種教學模式，顯著的提高學生學習興趣，增強學生自主創新意識，使學生在就業方面及電子設計大賽均取得了優異的成績。

參考文獻：

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作者簡介：

房俊龍（1971.10-），黑龍江延壽人，教授，從事檢測與控制的教學科研工作。