實踐教學在PLC課程的應用

劉瑋 西北師范大學知行學院電信系，甘肅 蘭州 730070

實踐教學在PLC課程的應用

劉瑋 西北師范大學知行學院電信系，甘肅 蘭州 730070

從PLC 課程實際教學的出發(fā), 探討了實踐教學在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力中的重要作用,并結合PLC課程實踐教學的特點介紹了具體實施步驟和初步實踐體會。

自動控制；電氣控制教學；PLC課程；實踐教學

引言

PLC（Programmable Logic Controller，可編程程序控制器）是計算機技術、自動控制和通信技術相結合的一種通用自動控制裝置，是一種工業(yè)控制用的專用計算機，是計算機技術與繼電—接觸器控制電路相結合的產物，與工業(yè)控制對象有非常強的接口能力。由于近年PLC在工業(yè)控制領域的廣泛應用，PLC控制也逐步成為各高校自動控制方向各專業(yè)較為重要的專業(yè)課之一。

在幾年的PLC 實驗教學中，體會到PLC在現(xiàn)代化工業(yè)領域中作用, 為更好地搞好電氣控制PLC課程的教學, 根據(jù)我院的實際情況和在電氣控制PLC課程教學中的經驗和發(fā)現(xiàn)的問題, 于2009年開始對PLC 實驗室的教學設備與教學方法進行全面改革，重點突出在實踐教學方面。

1.實踐教學的概念

實踐教學，就是以接近真實的實踐題目去要求學生，讓學生能夠運用理論知識去設計現(xiàn)實的控制系統(tǒng)。實踐教學要求在滿足基本要求的基礎上，允許學生自由添加創(chuàng)新功能，任課教師同步進行指導，設計結束后統(tǒng)一進行設計答辯，并將實踐作品作為成績的一部分計入總評成績，實踐成績占到學生總評成績的近50%，同時將評出優(yōu)秀和部分有創(chuàng)新點的作品進行展示。學生在實踐教學過程中,提高了理解和準確把握課程要求的知識和技能，培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力及團隊精神和合作能力。

2.實踐教學的實施步驟

2.1 如何設置實踐題目

設置實踐題目是實踐教學的關鍵，首先以基本實驗為基礎，但一定要區(qū)別與實驗。實踐區(qū)別于實驗的就是真實性，實驗多是以驗證為主，而實踐以接近現(xiàn)實為主。其次設置的題目一定要有難度的區(qū)分。由于學生對PLC課程的理解和掌握的水平不可能完全一樣，所以一定要難易結合，設置難度系數(shù)，最后成績中體現(xiàn)難度系數(shù)的存在，讓學生根據(jù)興趣自由選擇。最后設置實踐題目一定要留發(fā)揮空間，題目不宜設定太緊，讓學生有創(chuàng)新的空間，無論是從系統(tǒng)的界面、設計思路、控制指標的提高都可以，學生會在自己的興趣指引下，體現(xiàn)出多方面的才能。

2.2 實踐題目的理論分析

2.2.1 公布題目，自由選擇。在學期的第6～8周，任課教師要根據(jù)理論教學效果來確定設置題目，題目數(shù)量視分組情況而定，一般2～3人為宜，要有具體分工，避免有學生逃避考核。題目在學期第9周左右公布，讓學生自由選擇，但要有一定的調控，避免容易的題目扎堆，難題無人選。

2.2.2 學生分組并制訂實施方案。學生分組多數(shù)是自由組合，討論確定各自的具體分工，這樣, 可以保證項目活動按時完成，有利于學生間互相交流。分組后，學生以小組為單位制定實施項目活動的計劃, 包括任務分配以及各項內容需要的元器件、測試儀器等。

2.3 項目實施

2.3.1 分析題目。在教師的指導下，根據(jù)對控制要求的分析，確定輸入輸出元件的分配表及相關配合電路的具體元器件。指導教師主要負責提供元器件及相關測試儀器，給予基本的題目分析。

2.3.2 繪制PLC 接線圖。根據(jù)所選用的可編程控制器系列型號，通過查閱手冊了解輸入輸出點數(shù)、輸出形式等，進一步熟悉PLC 及PLC 內部軟元件的認識，進而繪制出PLC 接線圖。盡量選擇實驗室所配備型號的PLC。

2.3.3 程序設計。在程序設計思路上，教師可以指導學生根據(jù)系統(tǒng)的工作過程繪出順序功能圖，任課教師不應過多參與，只提出指導思想和方法，逐步鍛煉學生的獨立完成能力；根據(jù)順序功能圖設計出梯形圖，這是整個項目的難點，一定要求學生獨立完成，是培養(yǎng)學生獨立思考問題、解決問題、進行創(chuàng)造性思維的重要過程。

2.3.4 程序調試。這個過程是整體設計中最消耗意志的階段，任課教師要同步的給予指導，多鼓勵學生，培養(yǎng)學生遇到困難是冷靜應對的能力，并積累程序設計的許多經驗，這也是實踐教學的一個重要目的。

3.實踐教學的一些總結

3.1 設置實踐題目是實踐教學的關鍵。要以教學目的為依據(jù)，以教材講述的知識為基礎，還要留給學生一定的發(fā)揮空間。實踐題目的難易程度要針對學生的實際水平來確定。在這個階段，任課教師設置的題目是否合理決定著實施實踐教學成功與否，題目過于簡單或者過于困難，實踐教學都會達不到預想的教學效果。

3.2 實施過程是實踐教學的核心階段。題目確定后，教師要以真實案例效果講解說明，增強學生對設計的興趣, 使學生能夠積極主動地參與實踐教學活動中。教師在實踐教學活動時，要充分掌控好各個階段的準備、實施的進度和結果，做好每一個階段可能出現(xiàn)的應急準備。實踐教學，要求教師有一定的統(tǒng)籌能力和應變能力。

3.3 設計答辯是實踐教學的最后階段。讓學生充分表達、分享自己在設計過程中的收獲。任課教師通過學生作品，可以總體評估本學期實踐教學的效果，同時與學生增進了了解，對后續(xù)教學大有裨益。

PLC課程的實踐教學目的明確，調動了大部分學生的興趣，是對不直觀、難理解的電器控制理論教學有益的補充，不僅有利于學生加深理解和掌握理論知識，更使學生能夠應用所學的知識解決實際問題，是促進學生畢業(yè)后盡快融入與PLC相關工作崗位的有效途徑。

[1] 陳建明．電氣控制與PLC應用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2010

[2] 鄭阿奇．PLC（西門子）實用教程[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2009

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.01.066