可編程控制器原理及應(yīng)用課程實(shí)驗(yàn)方法創(chuàng)新

崔雪 龔建芳 商雨青

【摘 要】傳統(tǒng)的可編程控制器實(shí)驗(yàn)由于種種原因存在學(xué)生積極性不高、實(shí)驗(yàn)效果不理想等問題，針對這個現(xiàn)狀并結(jié)合技術(shù)本科院?！凹夹g(shù)立校，應(yīng)用為本”的教學(xué)方略及辦學(xué)特色，本文提出適合可編程控制器原理及應(yīng)用課程的配套實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，顯著提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手能力。

【關(guān)鍵詞】可編程控制器原理及應(yīng)用課程 實(shí)驗(yàn)方法 創(chuàng)新

一、引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高等教育中占有極其重要的地位，是教育教學(xué)改革的重要組成部分。傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比較單調(diào)枯燥，不能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，不能滿足技術(shù)本科教學(xué)的發(fā)展要求。通過可編程控制器實(shí)驗(yàn)的課程建設(shè)，嘗試將新的實(shí)驗(yàn)規(guī)則和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以不斷提高學(xué)生將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于具體實(shí)踐環(huán)節(jié)的應(yīng)用能力和動手能力，激發(fā)學(xué)生自動自覺學(xué)習(xí)。

二、傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是技術(shù)應(yīng)用型本科教學(xué)的重要組成部分。隨著教育事業(yè)的發(fā)展和教育改革的推進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)得到加強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件不斷改善，實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動深入開展，促進(jìn)了教育理念的更新，教師的教學(xué)方式得到改進(jìn)，學(xué)生的創(chuàng)新能力得到不斷加強(qiáng)。但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在很多不足，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和發(fā)展中還有很多地方需要改革創(chuàng)新。

首先，實(shí)驗(yàn)室開放共享不到位，造成實(shí)驗(yàn)資源浪費(fèi)。由于實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y有限，更是出于安全考慮，除了課堂時間外，實(shí)驗(yàn)室都是不開放的。很多時候?qū)嶒?yàn)設(shè)備都無人使用，造成了實(shí)驗(yàn)資源的巨大浪費(fèi)。

其次，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)嚴(yán)重不足，缺乏參與實(shí)踐教學(xué)的積極性。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)，課時比較少，內(nèi)容比較固定，提供給學(xué)生發(fā)揮的空間有限。因?yàn)檎n時和學(xué)分比較少，多為考查性質(zhì)，只要記憶相關(guān)內(nèi)容就能應(yīng)付考查，因此大部分學(xué)生缺少對實(shí)踐課程的重視，對實(shí)踐教學(xué)也缺少興趣。

本著面向技術(shù)本科“技術(shù)立校，應(yīng)用為本”的辦學(xué)方略，充分發(fā)揮學(xué)生積極性，提高學(xué)生動手能力的原則，學(xué)院多個實(shí)驗(yàn)室開展了開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)嘗試，收到了良好的效果。

三、可編程控制器實(shí)驗(yàn)的多方法設(shè)計

《可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用》是電氣工程專業(yè)的必修課，配套的《可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》是十六個學(xué)時考查課，兩學(xué)時/雙周，一個學(xué)分。每個實(shí)驗(yàn)安排兩學(xué)時，學(xué)生兩人一組，可做八個實(shí)驗(yàn)。

前兩次實(shí)驗(yàn)，分別為認(rèn)識實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，考慮到學(xué)生所學(xué)內(nèi)容較少，掌握的方法有限，實(shí)驗(yàn)為傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。隨著教學(xué)的推進(jìn)，后續(xù)實(shí)驗(yàn)可以采用開放式、多種方法實(shí)現(xiàn)模式。

每個開放性實(shí)驗(yàn)都要先做好實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作。為達(dá)到良好效果，給學(xué)生兩周自由安排練習(xí)時間。故在上一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束時布置下次實(shí)驗(yàn)任務(wù)，提出實(shí)驗(yàn)要求，介紹實(shí)驗(yàn)面板，提示可行性方法等。學(xué)生自擬題目練習(xí)，不是死記硬背，而是掌握方法，下次實(shí)驗(yàn)時每組同學(xué)隨機(jī)抽取一個實(shí)驗(yàn)課題，兩個同學(xué)相互協(xié)調(diào)幫助，當(dāng)場編寫程序，調(diào)試修改，并最終完成。

例如LED數(shù)碼顯示實(shí)驗(yàn)，可能要求學(xué)生編程實(shí)現(xiàn)控制由八組LED發(fā)光二極管模擬的八段數(shù)碼管開始顯示學(xué)號，（例如學(xué)號是091001130501），每個數(shù)字停留2秒，并循環(huán)，按下停止按鈕后停止顯示。顯示的內(nèi)容可以是今天的日期“20120426”，也可以是“SDJU。EDU”，還可以是“S7-200PLC”或者“HELLO-PLC”等等。除顯示內(nèi)容外，可以增加暫停等要求，這些要求可根據(jù)課程教學(xué)的進(jìn)展以及學(xué)生掌握情況而定?！拔逑嗖竭M(jìn)電機(jī)的模擬控制實(shí)驗(yàn)”、“噴泉彩燈控制實(shí)驗(yàn)”等可以采用多方法實(shí)現(xiàn)的開放式實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>

多方法實(shí)現(xiàn)型實(shí)驗(yàn)，要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力，對學(xué)生提出要求，學(xué)生通過一定努力才能完成任務(wù)；避免固定形式，統(tǒng)一要求時，學(xué)生可以蒙混過關(guān)，可以抄襲或者死記硬背的情況。學(xué)生通過自己編程、自己調(diào)試，不但提升了動手能力，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣，更增強(qiáng)了學(xué)習(xí)信心。

四、實(shí)驗(yàn)室開放環(huán)節(jié)

多方法實(shí)現(xiàn)型實(shí)驗(yàn)，在過程中加入了學(xué)生開放型實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，因此最困難的是實(shí)驗(yàn)室管理環(huán)節(jié)。為了能使學(xué)生在各個時間段都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)，需要有細(xì)致的管理規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的管理態(tài)度以及吃苦耐勞的犧牲精神。實(shí)驗(yàn)室老師通過不斷研究和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備，克服各種困難，為學(xué)生提供了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。學(xué)生預(yù)約后，可以在上午、中午、下午等各時間段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

研究制訂出能夠體現(xiàn)學(xué)校定位及保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、教學(xué)方法實(shí)施、教學(xué)考核規(guī)范的教學(xué)過程相關(guān)管理規(guī)章制度和教學(xué)流程，匯編成冊。編輯、整理、細(xì)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書都是需要完善之處。

五、培養(yǎng)考查環(huán)節(jié)及教學(xué)效果

通過一學(xué)期的多方法實(shí)現(xiàn)的開放型實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，學(xué)生動手能力和信心、興趣都有所提高，在考查環(huán)節(jié)，學(xué)生表現(xiàn)良好，絕大多數(shù)能正常發(fā)揮，出色完成考查任務(wù)。

學(xué)期末尾的課程設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生的表現(xiàn)令人滿意，很多學(xué)生對可編程控制器產(chǎn)生了興趣，希望畢業(yè)設(shè)計也做相關(guān)內(nèi)容。

結(jié)合技術(shù)應(yīng)用型本科院?！凹夹g(shù)立校，應(yīng)用為本”的教學(xué)方略以及學(xué)校培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的育人目標(biāo)，不斷設(shè)計、研究、開發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣咦杂X性，提高學(xué)習(xí)興趣，建立信心，是我們開展多方法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。

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