電氣信息類專業(yè)《電氣控制與PLC》課程教學改革與探索*

董燕飛　邢廣成（河南城建學院電氣與信息工程學院，河南平頂山467036）

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電氣信息類專業(yè)《電氣控制與PLC》課程教學改革與探索*

董燕飛邢廣成
（河南城建學院電氣與信息工程學院，河南平頂山467036）

摘要：河南城建學院立足于應用技術型大學這一發(fā)展定位，積極創(chuàng)建河南省示范性應用技術型本科院校，努力建設高水平特色大學，培養(yǎng)高素質的技能應用型人才是社會對工科院校的急需要求。電氣信息類專業(yè)課程《電氣控制PLC》發(fā)展迅速，應用性強，改革必須以培養(yǎng)學生PLC應用技能為目標，加大實踐和實訓環(huán)節(jié)。在教學改革中，探討了教學內容、教學方法、考核方式等方面內容，通過實驗環(huán)節(jié)和課程設計加強了學生動手能力。教學實踐證明，教改班學生對該課程學習興趣更濃厚，知識的掌握更牢固，實踐動手、設計應用能力更強。

關鍵詞：電氣信息類專業(yè)；教學改革；電氣控制與PLC

Abstracts:Depending on the orientation of building a Exemplary Application Technology Undergraduate College in Henan，Henan University of Urban Construction tries to build a characteristic university with high-quality.Cultivating technical-applied talent s with high-quality is the urgent need for the Engineering Colleges of the society. The course of Electrical Control and PLC in Electric Information Specialty develops rapidly，and its applicability is strong，so thereform mustaim at training students'PLC application skillsandincrease the links of practice and training.According to teaching reform，this paper discusses the teaching content，teaching methods，assessment methods，etc，through experiments and course design to strengthen the students'practical ability.Teaching practice indicates that students in teaching reform class have stronger interest in learning，firmer graspof knowledge，and stronger practice and design ability.

Keywords:electric information specialty；teaching reform；electrical control and PLC

河南城建學院立足于應用技術型大學這一發(fā)展定位，積極創(chuàng)建河南省示范性應用技術型本科院校，為此，在教學改革中要加大對學生應用技能的培養(yǎng)。《電氣控制與PLC》作為電氣工程及其自動化、建筑電氣與智能化等專業(yè)的主干專業(yè)課，綜合了計算機、電氣控制、自動化等技術，知識面覆蓋廣，技術更新快，與生產(chǎn)工程應用結合緊密，學生畢業(yè)后就能立刻從事PLC技術相關工作［1］。在教學改革中，應該以培養(yǎng)PLC工程應用技術型高素質人才為目標，改革教學方法和教學內容，探索新的考核機制，構建新的教學和實踐能力培養(yǎng)體系，取得了初步成效。

一、調整課程內容，修訂課程教學大綱

《電氣控制與PLC》是一門工程性質很強的課程，以培養(yǎng)學生的應用技能為目標，為解決課時縮減和教學內容增加的矛盾，針對《電氣控制與PLC》課程構建了新的技術知識體系和實踐能力培養(yǎng)體系，對教學內容和教學大綱進行了修訂。課程內容包含傳統(tǒng)繼電接觸器電氣控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。在理論教學方面，減少了對低壓電器的介紹，突出了繼電接觸器電氣控制的經(jīng)典電路、典型環(huán)節(jié)和設計理念；重點講授PLC的工作原理及PLC的控制系統(tǒng)的分析和設計。課程的教學重點是PLC控制系統(tǒng)，但并不意味著繼電接觸器控制系統(tǒng)不重要了，它仍然是機械設備最常用的電氣控制方式，它在今后的電氣控制技術中仍占相當重要的地位，也是學習和掌握PLC應用技術需所必須的基礎［2］。課時內容分配如表1所示。

教學內容方面強調理論的系統(tǒng)和完整性，加強了實踐教學環(huán)節(jié)內容，突出綜合性與設計性實驗內容，增加了一周的課程設計且課設內容緊密結合實際工程課題。

二、創(chuàng)新教學思路，改革教學方法

（一）多媒體教學和網(wǎng)絡平臺相結合

利用多媒體教學，能使呆板的課堂變得生機勃勃，通過靜態(tài)或動畫等形式將大量的低壓電器元件、常用電動機控制線路，PLC實物圖片、結構等展現(xiàn)于課堂；將復雜問題簡單化、抽象問題具體化，變“填鴨式”教學為“啟發(fā)式”教學，使課堂教學內容豐富、生動、直觀、易于理解，增大了信息量，緩解了課時縮減和教學內容增加的矛盾，取得了較好的教學效果。

表1　課時內容分配表

校園網(wǎng)的網(wǎng)絡課堂為教學提供了很好的平臺，通過網(wǎng)絡課堂構建互動性極強的課程網(wǎng)絡教學資源，提供內容豐富、形式生動、學習自主、實踐環(huán)節(jié)的虛擬網(wǎng)絡教學課堂。學生通過網(wǎng)絡課程隨時可以進行自主學習；通過在線答疑或留言方式實現(xiàn)了教與學的無縫連接。如圖1所示。

圖1　網(wǎng)絡教學平臺答疑

還可以利用QQ群、微信等多種網(wǎng)絡交流平臺與學生互動，了解學生對課程興趣程度，對知識點重難點掌握情況，問題答疑、就業(yè)及考研等情況，多種方式教學手段的運用，促使學生對該課程培養(yǎng)目標更明了，了解更清楚，學習勁頭更足。

（二）增加現(xiàn)場教學環(huán)節(jié)

該課程課時相對較少，但現(xiàn)場教學必不可少，利用課余時間，提倡學生參與到學院教師的在研項目，組織學生到工礦企業(yè)進行現(xiàn)場教學（例如平頂山市田莊洗煤廠PLC控制系統(tǒng)改造、十三煤礦提升機PLC控制系統(tǒng)等），了解實際項目的控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡。使學生在機、電、液等設備聯(lián)系的基礎上較好地掌握對控制系統(tǒng)分析及掌握及功能，增強學生對本課程的工程概念、技術概念的學習［3］。

（三）討論式教學

為培養(yǎng)學生的團隊合作精神、專研精神和創(chuàng)新能力，對班級學生進行了分組，根據(jù)學生意愿自由組合，每組人數(shù)控制在4-5人，必要時與學生協(xié)商增、減或調整組。首先以組為單位，布置任務，要求小組成員共同學習和討論進行PLC控制系統(tǒng)的設計；二是在課堂上輪流讓每組講解改組的設計方案，讓其他組同學對改組的設計大膽質疑、提出問題；三是評比出最佳設計，對本次任務的最佳設計組給予獎勵。通過靈活的教學方法，鼓勵學生積極思考，大膽質疑，指導學生嘗試用多種方法解決問題，嘗試多種形式去設計控制系統(tǒng)。培養(yǎng)了學生思維的開闊性、靈活性，提高了對知識的綜合應用能力。通過靈活的討論式教學，學生的創(chuàng)新能力和探究能力得到了提高。

三、實踐教學方法的探索

《電氣控制與PLC》是一門實踐性、應用性很強的課程，除了具有扎實的理論知識外，還需在實踐中多鍛煉，以提高學生的動手能力、綜合應用能力和創(chuàng)新能力，為此加大了該課程的實踐環(huán)節(jié)教學。

（一）課內實驗

電氣與電子工程實驗教學中心有三菱、西門子、GE等PLC設備以及組態(tài)軟件觸摸屏、變頻器、多功能電氣柜等設備。實驗內容上以創(chuàng)新性、設計性實驗為主，驗證性實驗為輔。含驗證性實驗2學時、綜合性實驗2學時、設計性實驗6學時。為了讓學生更好掌握實驗內容，提高實驗效果，要求學生實驗前必須做好準備，實驗中多動、多問、多思考，實驗后對實驗結果做出分析并總結心得體會。

（二）課程設計

為了更好的培養(yǎng)學生綜合應用能力和創(chuàng)新能力，我們在課程大綱中增加了一周的課程設計。首先選題，結合教師在研課題或實際工程項目給出設計題目，要求學生三人一組進行選題，每組課題均不同。二是設計中要求學生團隊協(xié)助，相互配合、共同學習進行研討。三要求學生進行控制程序設計外，還要進行現(xiàn)場調試，在程序設計中出現(xiàn)問題通過仿真及模擬調試進行解決。通過課程設計，積極調動了學生的主觀能動性，實現(xiàn)了自我學習、自我查找、互相討論，更好地實現(xiàn)了理論聯(lián)系實際，學生的工程實踐能力、分析解決問題能力得到了提高。

四、考核方式的改革

考核方式能在一定程度上引導學生的學習行為，考核方式的改革也是加強素質教育、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要手段之一［4］。本課程采取平時成績和考試成績相結合的方式，理論考試形式為閉卷，即理論考試占50%，平時成績權數(shù)為50%。各部分考核比重如表2所示。

表2　考核項及分值比重

五、結束語

對電氣信息類專業(yè)的《電氣控制與PLC》課程教學改革與探索，在教學過程中取得了良好的效果。在專業(yè)課教學過程中，理論教學與生產(chǎn)實踐緊密結合，使得學生對工程實踐知識有了更加具體的理解，同時能夠進一步加深理論知識的掌握，也提高了學生的學習積極性，促進了學生的主動學習能力。進一步培養(yǎng)和鍛煉學生的創(chuàng)新和知識綜合應用能力，使得他們成為滿足社會需要、具有一定創(chuàng)新能力的應用型人才。

參考文獻

［1］王明武.可編程控制器課程改革與實踐［J］.太原：機械管理開發(fā)，2012，10（5）：160-161.

［2］熊幸明.電氣控制與PLC［M］.北京：機械出版社，2011.

［3］謝云敏，劉德輝.可編程控制器課程教學改革的研究與實踐［J］.南昌：南昌工程學院學報，2008，27（2）：31-34.

［4］強浩，俞亞萍.可編程控制器課程教學的探索和改革［J］.常州：常州信息職業(yè)技術學院學報，2012，11（1）：47-49.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）12-0130-02

*基金項目：河南城建學院教育教學改革項目（編號：jyjxgg-012-38）

作者簡介:董燕飛（1976，11-），女，江蘇沛縣人，碩士，副教授，河南城建學院教師，研究方向為電氣控制。