電工學課程中PLC實驗項目改革與探索

徐卓君

[摘 要] 電工學是一門工科非電類專業(yè)的基礎(chǔ)課，多年來以課堂教學展示為主，在當今信息化發(fā)展的形式下，教學和實驗體系略顯陳舊。以電工學中的PLC為例，引入工程的思路，在理論教學中以案例教學法為主，在實驗教學中以項目教學法為主，同時建立興趣小組，充分調(diào)動學生學習的積極性，改變本科教育中學生動手能力弱的問題。

[關(guān) 鍵 詞] PLC ；工程體系；實訓體系；興趣小組

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）22-0077-01

一、現(xiàn)狀分析

電工學課程是我校工科20個非電類專業(yè)的電學基礎(chǔ)課，是一門承上啟下的重要課程。對某些專業(yè)來說，它雖然不是主干課程，但卻是電氣方面的唯一課程，掌握這部分內(nèi)容對拓展學生知識面、提高學生工程實踐能力都具有重要作用。電工學的教學目標不僅僅是教給學生純粹的理論知識和一些驗證性實驗，更重要的是讓學生在教學中能有更多的機會接觸實際工程例子，在實驗中將理論知識和實際聯(lián)系起來，將各個學科的知識融合起來，培養(yǎng)學生的分析和動手能力。PLC是當今工業(yè)控制系統(tǒng)的主控單元，但PLC在電工學課程中只有一章的內(nèi)容，現(xiàn)階段把交流電、電動機和PLC結(jié)合起來構(gòu)建工程體系是電工學實驗改革的新思路。

二、構(gòu)建工程體系，改革教學模式及實驗體系

（一）改變教學方法，引入案例教學

電工學作為工科非電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容和教學方法既要考慮為學生搭建完整而具可塑性的知識框架，又要從工程應用性出發(fā)，建立理論知識與實際應用的雙向和互動體系。目前，電工學與PLC相關(guān)的內(nèi)容主要包括電路、電機與繼電—接觸器控制、PLC、電工測量和安全用電五部分。從工程應用的角度出發(fā)，以案例法進行教學。通過典型案例來創(chuàng)設教學內(nèi)容的情境，提示新舊知識之間的聯(lián)系，而不是讓學生記憶和背誦教師講授內(nèi)容，有利于學生建構(gòu)當前所學知識的意義，能有效激發(fā)學生的學習興趣。

（二）改革實驗體系，貼近現(xiàn)場實際

電工學課程是一門傳統(tǒng)的電學基礎(chǔ)課程，給學生刻板、與專業(yè)知識疏離的固有印象，尤其電工技術(shù)中包含的直流電、交流電、電動機、PLC四大部分，內(nèi)容切換的過程中缺少銜接。如果電工學課程的實踐環(huán)節(jié)能在日常生活中學以致用，有助于學生學習興趣的激發(fā)，讓學生實實在在地感覺到專業(yè)課的重要性和實用性。為了更好地適應當前形勢修改實驗體系，修改后的實驗體系包括基礎(chǔ)實驗、設計性實驗及自選實驗，基礎(chǔ)實驗以驗證為主，設計性實驗以提高學生創(chuàng)新能力為主，例如，三相異步交流電動機連續(xù)運行及正反轉(zhuǎn)。自選實驗以激發(fā)學生興趣為主，例如，基于PLC的倉庫存儲控制系統(tǒng)設計等，學生可以利用課余時間對PLC進行系統(tǒng)的學習和實驗，從而提高學生的動手能力，彌補本科教育技能不足的缺點。

（三）典型案例介紹

構(gòu)建工程體系是這次課程改革的專業(yè)目的，每個項目都是按照完成一個工程的流程完成的。下面以三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制為例。

1.在課堂教學利用案例教學法

在講解三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制時，首先向?qū)W生介紹工程中三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制用在哪些方面，然后以完成工程的思路，講解硬件結(jié)構(gòu)包括空開、接觸器、熱繼電器和熔斷器等的原理和結(jié)構(gòu)等，構(gòu)建硬件圖，最后引入PLC完成程序編寫及調(diào)試方法。

2.在實驗項目中利用項目教學法

為了將電路、電機與繼電—接觸器控制、PLC、電工測量和安全用電聯(lián)系起來，改變原有的參觀性實驗的方法，利用項目教學法完成實驗。首先老師布置任務，學生根據(jù)理論課程學習的內(nèi)容查找資料；老師按照工程的思路引導學生逐步完成流程圖的編寫；根據(jù)輸入輸出點分配，畫出PLC系統(tǒng)外部接線圖并接線；分析控制要求，編寫符號表，按照流程圖寫出程序清單并且編程程序。然后學生按照要求進行硬件接線、下載調(diào)試并將調(diào)試過程中的問題記錄下來。最后老師項目驗收，學生編寫實驗報告。

（四）建立興趣小組，提高學生學習主動性

由于課時的原因，想讓學生在課上充分學習PLC的相關(guān)知識是不夠的。故成立興趣小組，把一部分對PLC有興趣的學生集中起來，以完成工程的思路繼續(xù)深入的學習。老師給學生布置實際的任務，如分揀站控制系統(tǒng)，學生按照課程中搭建的工程體系，完成材料的選擇、硬件圖的設計、硬件的安裝、軟件的編程及整個項目的調(diào)試。每個任務中，比前面的任務增加一些新的硬件和新的編程思路，在興趣小組中充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新性。

參考文獻：

[1]耿大勇，霍春寶，朱延楓，等.非電類專業(yè)電工電子實訓教學改革與探索[J].實驗室科學，2015（3）：146-148.

[2]雷學堂，邵建設，熊志利.案例加項目式教學法在應用本科PLC技術(shù)課程中的探索[J].黃岡師范學院學報，2016（3）：95-98.