PLC課程與實訓一體化建設與研究

楊燕　于水娟　趙佰亭　曹珍貫

【摘 要】目前各高校都在進行應用型人才培養方式研究與改革，許多院校對專業課程設置、課時安排都做了相應調整，減少了理論課時，增加了多種不同類型實訓課程，但是對于理論課與實驗教學及實訓課程之間的關系及教學安排和銜接沒有很好地進行研究協調，本文以自動化專業的核心課程《電氣控制與PLC》為例，提出“課程與實訓內容一體化，教材與設備一體化，項目與設備一體化”課程教學改革模式，突出培養學生知識應用能力、實踐能力和創新能力，實踐表明，該教學模式對應用型本科人才的培養起到了較好的支撐和促進作用。

【關鍵詞】應用型人才;一體化;教學改革;電氣控制與PLC

中圖分類號： G712;TM571.61-4文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）17-0125-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.059

Construction and Research on Integration of PLC Course and Practical Training

YANG Yan YU Shui-juan ZHAO Bai-tin CAO Zhen-guan

（College of electrical and Information Engineering ， Anhui University Of Science And Technology， Huainan Anhui 232001， China）

【Abstract】At present， all colleges and universities are carrying out research and reform on the training mode of applied talents. Many colleges and universities have made corresponding adjustments to the professional curriculum and class hour arrangement， reducing the theoretical class hour and adding a variety of different types of practical training courses. However， there is no good research and coordination on the relationship between theoretical courses， experimental teaching and practical training courses， as well as the teaching arrangement and connection. This paper takes the core course "Electrical Control and PLC" of automation specialty as an example. ?The teaching reform mode of "integration of curriculum and practical training content， integration of teaching materials and equipment， integration of project and equipment" is put forward to highlight the cultivation of students' knowledge application ability， practical ability and innovation ability. Practice shows that the teaching mode has played an important role in the cultivation of applied undergraduate talents.

【Key words】Applied Talents; Integration; Teaching Reform; Electrical Control and PLC

0 引言

自動化專業主要是培養能對生產過程及設備進行檢測，控制，監控，設計，調試維護等工作的高素質技能型專門人才。因此除了傳統的課堂理論教學外，現在實驗、課程設計、實訓等實踐類課程所占的比重越來越大，這也是符合國家發展創新型人才應用型人才的目標一致。

其中，電氣控制與PLC課程是本專業的核心課程，有很強的實踐性和應用性，在工業控制領域占有重要位置，除了課內實驗外又增加了實訓環節，如何提高學生的實際動手能力，運用PLC技術分析和解決實際問題的能力，是教師在課堂教學中應當注重和構建的重點內容。

1 實際教學中存在的問題

根據我院現有的實訓條件和實驗設備，在實際的教學過程中，還存在著以下這些問題：

1.1 理論課程的學習課時壓縮的很少

PLC雖然強調實踐動手能力，可是基本的理論學習還是必要的，尤其是后面實訓課程有相關的通信、觸摸屏等實際知識，而PLC的理論課時已壓縮到24課時，除了講解基本的指令、順序功能圖、梯形圖編程等必要知識點，已沒有多余課時講解后面內容，而后面章節的內容才是發展學生成為應用型人才的關鍵，由于沒有理論知識的支撐，實訓也才就一周時間，所以急急忙忙的實訓有關內容完成的也不是很好，只有成績好的、理解力好的愛專研的學生實訓能達到比較好的效果。

1.2 實驗設備、編程軟件和教材是否匹配

實驗設備、裝的編程軟件、監控軟件等沒有變，而教材隨著改革不斷變化，造成某些實驗設備、編程軟件和教材不完全匹配，比如PLC教材我們用了西門子200SMART，而實驗室還是200的編程軟件，雖然原理差不多，但是用起來還是200SMAR更方便，功能使用感更好。再比如工業測控網絡，教材是以臺達PLC為例說明組網，實際實驗室是西門子的200，300，400型號，用起來也有諸多不便，臺達PLC是臺灣的仿三菱的編程，屬于日系，西門子是歐美編程，數據劃分比較嚴格，因此不利于學生實踐能力和創新能力的培養和提高。

1.3 硬件設施部分老舊、損壞

電氣設備更新速度快，部分實驗室設備隨著技術的發展已落后和不完善了，還有些是壞了，造成了設備利用率和實驗效果打折扣。比如實驗室的一些傳感器是用指示燈來代替，并且有的指示燈是壞的不亮的，學生在編程完成后運行時，會由于直觀的想象力不夠，對整個系統的運行控制沒有很清醒的認識，導致無法理解PLC的順序控制功能，學生學習的效果較差。尤其是進行組網通信實驗時，300，400和部分掛件型號少，造成級聯分布控制效果差。

2 PLC課程與實訓一體化建設與研究內容

根據我院現有的實訓條件和實驗設備，本文提出了“課程與實訓內容一體化，教材與設備一體化，項目與設備一體化”的課程教學改革模式，對PLC課程的教材知識點、實驗設備的統一，實驗項目的一致性做了相關闡述，以突出培養學生知識應用能力、實踐能力和創新能力為目標，并為各位老師提供一些教學的思路和方向。

2.1 課程與實訓內容一體化

課堂教學是專業課程學習的基礎，配合課內實驗達到基礎知識與技能掌握，實訓是更全面更復雜更綜合的應用型內容，可以自我發揮，增加創新能力、獨立解決問題的能力。在課堂教學中要注意前后知識的連貫與銜接，從系統的角度講述解決問題，保持知識點的完整性，從信號的輸入、轉換、控制算法、輸出、通信、監控等方面組織課堂教學與實訓內容的完整性一致性，增加后續章節知識點的學習，比如PID在模擬量閉環中的應用，PLC的通信與自動化通信網絡，變頻器、觸摸屏綜合應用等，這些都是控制系統中最需要知道的，應該結合實訓內容講解最需要的用得著的知識點，并在實訓中進行訓練模擬。

2.2 教材與設備一體化

注意征訂和實驗設備相一致的教材，及時更換相應的應用軟件，做到看的用的相一致，不會產生歧義和不方便，以發展的眼光采購設備器材和進行教學改革，最大限度地發揮教材的實際功能，開設相應的課內實驗及實訓，做到有的放矢，激發學生的求知欲探索欲。

也可以固定時間開放實驗室，畢竟實驗實訓的時間不多，想完全了解掌握PLC的應用光靠課堂也不現實，課下學生可以根據教材或是其他資料進行驗證、學習，掌握后續章節的實際內容，達到更好的實訓效果。

2.3 項目與設備一體化

PLC的實驗實訓項目要與實驗室設備相匹配，以現有的設備最大程度開設實驗項目，充分利用實驗室，做到相應知識點的融會貫通掌握。比如除了PLC典型控制模擬機械手動作模擬、自動配料系統模擬、液體混合裝置控制等之外，有電機可進行Y/△換接控制、正反轉控制、能耗控制等，變頻器可以進行模擬量閉環調速，觸摸屏組態控制等，也可以聯網控制、通信等。通過多方位多角度了解掌握應用PLC技術，使之服務于工業控制領域，適應企業的需求。

也可以結合學生的崗位需求，結合工作需求開展設計好綜合性的實驗，既結合了工作實際，又在學校現有實驗設備的基礎上開展，做到了資源合理利用。學生也可以按照自己的思路編寫程序，設計方案，進行比較、改進從中獲得最佳的學習樂趣和收獲，相應工程能力也得到了極大的提高。

3 結語

要實現應用型人才培養目標，關鍵在于落實課程教學及實踐環節的應用型改革。本文以自動化的核心課程《電氣控制與PLC》為例，提出了“課程與實訓內容一體化，教材與設備一體化，項目與設備一體化”的課程教學改革模式，實現教、學、做的融合，該教學模式對應用型本科人才的培養起到了較好的支撐和促進作用。