應(yīng)用型本科《電氣控制與PLC》實踐教學(xué)探索

薛大為　楊春蘭　程榮龍

摘 要:結(jié)合應(yīng)用型本科的培養(yǎng)目標(biāo),根據(jù)我院實際情況對《電氣控制與PLC》課程實踐教學(xué)從教學(xué)體系、實驗、實習(xí)、科技活動四個方面進(jìn)行了探索。新的實踐教學(xué)模式有效的增強了學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力,取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科 電氣控制與PLC 實踐教學(xué)

中圖分類號:G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0139-02

應(yīng)用型本科教育是伴隨我國工業(yè)化進(jìn)程而出現(xiàn)的一種新型的高等教育,是培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要的基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高,直接從事解決實際問題并具有創(chuàng)新精神和責(zé)任意識的高級應(yīng)用型人才。與研究型本科不同,應(yīng)用型本科更側(cè)重于對學(xué)生實用知識和實踐能力的培養(yǎng),更強調(diào)知識的實用性和實踐性。因此,實踐教學(xué)在應(yīng)用型本科教育過程中處于主導(dǎo)地位。

《電氣控制與PLC》是電氣工程及其自動化、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化和機(jī)械電子工程等機(jī)電類相關(guān)專業(yè)的一門主干課。該課程的最大特點是涉及的知識面較寬、技術(shù)進(jìn)步快,與生產(chǎn)實際結(jié)合緊密,是一門實踐性較強的專業(yè)課。根據(jù)我院的實際情況,結(jié)合應(yīng)用型本科的培養(yǎng)目標(biāo),我們對本課程實踐教學(xué)改革進(jìn)行了探索,取得了較好的效果。

1 改革實踐教學(xué)體系,促進(jìn)能力培養(yǎng)

我們對《電氣控制與PLC》課程構(gòu)建了從課內(nèi)系統(tǒng),實踐技能訓(xùn)練,到課外開放性實驗;從校內(nèi)專業(yè)素質(zhì)拓展訓(xùn)練,到校外實習(xí)訓(xùn)練相結(jié)合的實踐教學(xué)體系。它包括教學(xué)型實踐、專業(yè)型實踐和科技型實踐。針對應(yīng)用型工程技術(shù)人才素質(zhì)要求,將實踐教學(xué)體系劃為如下三種層次:(1)基本技能層:基礎(chǔ)實驗、實習(xí)與項目見習(xí),進(jìn)行基本技能訓(xùn)練;(2)綜合應(yīng)用能力與初步設(shè)計能力層:包含實習(xí)、課程設(shè)計,進(jìn)行綜合應(yīng)用和設(shè)計能力的訓(xùn)練;(3)工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)層:包含畢業(yè)設(shè)計、工程項目訓(xùn)練和科技創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)制作,進(jìn)行工程實踐能力與創(chuàng)新能力訓(xùn)練。這種三層次實踐教學(xué)體系形成了由單一到綜合,使應(yīng)用能力的培養(yǎng)獲得遞增。

2 更新實驗內(nèi)容,改進(jìn)實驗教學(xué)方法

實驗教學(xué)是高等教育體系的重要組成部分。通過實驗教學(xué)使學(xué)生對所學(xué)理論知識強化印象、深化理解并從中掌握使用儀器設(shè)備、探索實驗科學(xué)理論的基本方法。實驗教學(xué)也是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗訓(xùn)練、提高學(xué)生動手和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),而實驗內(nèi)容和方法決定了實驗教學(xué)的效果。

《電氣控制與PLC》傳統(tǒng)實驗內(nèi)容以驗證型實驗為主,驗證型實驗要求學(xué)生根據(jù)教師編撰的實驗指導(dǎo)書,按照既定的實驗操作步驟,使用實驗設(shè)備完成實驗操作,驗證相關(guān)的理論知識。學(xué)生在實驗中按部就班、被動接受;完成實驗后印象不深、缺乏思考。對既有知識停留在驗證和記憶的層面,缺乏運用知識分析問題和解決問題的鍛煉。這就很難培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。針對這一狀況,我們經(jīng)過深入的探討和分析,設(shè)計了以驗證型實驗為基礎(chǔ)、設(shè)計型實驗為主體的實驗內(nèi)容。對每一個知識點都設(shè)置相應(yīng)的驗證型實驗,如點動與長動實驗、籠型異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)實驗、PLC編程訓(xùn)練實驗等等,這樣可以加深對理論的理解和記憶。同時針對某一個或一些已學(xué)的知識點,結(jié)合工程應(yīng)用背景布置相應(yīng)的設(shè)計型實驗任務(wù),如用PLC實現(xiàn)十字路口交通通信號燈控制、水塔水位控制等等。

在實驗教學(xué)方法上,除驗證型實驗外力求避免灌輸式教學(xué),改變被動狀態(tài)。對設(shè)計型實驗采用任務(wù)驅(qū)動式實驗教學(xué)方法,在實驗前發(fā)布實驗任務(wù),給出實驗的基本要求、必要的儀器設(shè)備及實驗中的注意事項,不提供實驗的具體方法、步驟及實驗所用儀器、儀表的選擇,學(xué)生在實驗前擬寫詳細(xì)的實驗預(yù)習(xí)報告并經(jīng)實驗老師確認(rèn),在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題時實驗老師多提啟發(fā)性問題引導(dǎo)學(xué)生主動思考以解決問題,在整個實驗過程中以學(xué)生為主體,變被動為主動,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生動手能力及創(chuàng)新能力。比如十字路口交通信號燈控制項目,實驗指導(dǎo)書上僅給出控制要求,實現(xiàn)4個路口紅、黃、綠燈的有效控制。學(xué)生需要根據(jù)控制要求,自行繪制控制時序圖、分配設(shè)備I/O端口、繪制梯形圖、編制控制程序。

3 校企合作,改善實習(xí)教學(xué)

校企合作教育是全面提升學(xué)生的綜合能力、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑,可以使學(xué)生更深人接觸工程實際,增強工程意識,提高綜合實踐能力。經(jīng)過多年的合作教育實踐探索,學(xué)院已于多家地方企業(yè)簽訂了合作協(xié)議,建立實習(xí)基地。

在課程學(xué)習(xí)期間,組織學(xué)生觀看自動化設(shè)備、生產(chǎn)流水線及其控制裝置,不僅增強感性認(rèn)識,拓寬視野,而且使學(xué)生真正了解和體會到電氣控制與PLC在自動化領(lǐng)域中的地位和作用,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情。在實習(xí)期間還多次邀請實習(xí)單位的資深工程師講座,內(nèi)容主要與現(xiàn)場實際相結(jié)合的實例以及多年總結(jié)的經(jīng)驗心得,學(xué)生聽后普遍感覺受益匪淺。

4 開放實驗環(huán)境,開展科技創(chuàng)新活動

提倡學(xué)生自主設(shè)計、自行實驗、發(fā)揮主體性,要為學(xué)生自主實踐提供必要的條件。實驗室面向?qū)W生開放,為學(xué)生的課外科技創(chuàng)新活動提供平臺,它不僅可以為學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計提供實驗環(huán)境,而且可以開發(fā)、設(shè)計新的實驗項目。

定期組織和電氣控制與PLC關(guān)的、豐富多彩的大學(xué)生科技制作創(chuàng)新實踐活動,為廣大學(xué)生營造良好的氛圍。為了提高學(xué)生參加實踐活動的興趣,還設(shè)置針對學(xué)生實踐能力的學(xué)分獎勵機(jī)制。以此學(xué)分獎勵機(jī)制作為學(xué)生參加實踐活動的激勵機(jī)制,使學(xué)生更主動地進(jìn)行自身實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

5 結(jié)語

《電氣控制與PLC》是一門實踐性很強的課程,依照應(yīng)用型本科的教學(xué)目標(biāo)和本課程的特點,根據(jù)學(xué)院的實際情況,經(jīng)過幾年的探索對課程的實踐教學(xué)從體系、實驗、實習(xí)、科技活動等方面做了大膽的改革,提高了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,取得了較好的教學(xué)效果。同時《電氣控制與PLC》又是一門技術(shù)更新比較的快的課程,因此對于其實踐教學(xué)的探索是一項長期的課題,只有根據(jù)技術(shù)的進(jìn)步不斷地進(jìn)行調(diào)整,才能持續(xù)保持好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 王剛,周軍.電氣工程及自動化專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)教改研究[J].大眾科技,2009,12.

[2] 李海標(biāo),韋壽祺,何少佳.電氣控制及PLC原理與應(yīng)用課程教學(xué)改革的探索[J].廣西輕工業(yè),2008,9.

[3] 彭勤革,彭建業(yè),薛克昌.構(gòu)建應(yīng)用型高校實踐教學(xué)體系[J].實驗室研究與探索,2009,4.

[4] 唐文彬.應(yīng)用型本科院校實踐教學(xué)基地建設(shè)模式探討[J].陜西教育,2009,5.