電氣控制與PLC技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革研究

李夢

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對新世紀(jì)的人才要求來越高，越來越重視人才的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的一個(gè)重要平臺，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)也成為高校教學(xué)中不可或缺的一部分。該文針對三亞學(xué)院電氣控制與PLC技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，提出深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和完善考核方式。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐能力；創(chuàng)新能力；電氣控制；PLC

高校實(shí)驗(yàn)室的作用滲透在大學(xué)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和社會(huì)服務(wù)的三大功能里面，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校教學(xué)體系中占有很重要的地位，是提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是以微機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置。因其具有快速的處理能力、外形尺寸校、可靠性高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于鐵路、航空、電力、機(jī)械、醫(yī)療等工業(yè)企業(yè)。PLC技術(shù)因此與機(jī)器人、CAD/CAM一起成為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。隨著PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛推廣和應(yīng)用，許多工業(yè)企業(yè)迫切需要熟練掌握PLC技術(shù)的技術(shù)人員，因此PLC技術(shù)是當(dāng)代工科大學(xué)生應(yīng)熟練掌握的先進(jìn)技術(shù)

。為了培養(yǎng)PLC技術(shù)人員，許多高校都將PLc這門課程作為電氣類及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)課之一。三亞學(xué)院的測控技術(shù)與儀器和電子信息工程也開設(shè)了PLC理論教學(xué)課程和相應(yīng)的PLC實(shí)驗(yàn)課程，但還處于摸索探討階段，而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法仍受以前實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降挠绊懠皩?shí)驗(yàn)課時(shí)的限制和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的老舊，也制約了PLC實(shí)驗(yàn)課程水平的提高。

1.電氣控制與PLC技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.1實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少

本課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)一般為16學(xué)時(shí)，三亞學(xué)院的測控專業(yè)只有8個(gè)學(xué)時(shí)。而16學(xué)時(shí)又分為電氣控制和PLc技術(shù)兩大模塊。要想兩個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn)都能兼顧，那么只能在實(shí)驗(yàn)課堂上做些簡單的和驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對于占用時(shí)間較長的設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)，通常因課時(shí)不夠而無法進(jìn)行。對于三亞學(xué)院，測控專業(yè)學(xué)生只有8個(gè)學(xué)時(shí)進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)，更是無法進(jìn)行設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)。這樣的情況下，學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力就得不到鍛煉和培養(yǎng)。

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能及時(shí)更新

隨著PLC技術(shù)的快速發(fā)展，許多企業(yè)的PLC設(shè)備都己更新，許多高校的PLC實(shí)驗(yàn)設(shè)備也換成實(shí)驗(yàn)臺。而三亞學(xué)院的PLC實(shí)驗(yàn)設(shè)備仍是實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生只是根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容，將每次實(shí)驗(yàn)的梯形圖輸入PLC，然后在實(shí)驗(yàn)箱上觀察此次實(shí)驗(yàn)的模擬現(xiàn)象，就不能像在實(shí)驗(yàn)臺上那樣可以看到每次實(shí)驗(yàn)的具體現(xiàn)象。因此，學(xué)生每次做完實(shí)驗(yàn)，都不大清楚PLC技術(shù)的用途，只是知道如何做實(shí)驗(yàn)，也就提不起深入了解PLC技術(shù)的興趣。

1.3教學(xué)形式單一

目前，許多高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式仍是采用傳統(tǒng)的注入式教學(xué)模式，通常都是老師先介紹每次實(shí)驗(yàn)的原理，學(xué)生通根據(jù)指導(dǎo)書給出的內(nèi)容，在老師的指導(dǎo)下將實(shí)驗(yàn)的梯形圖輸入PLC，然后在實(shí)驗(yàn)箱上觀察PLC程序的執(zhí)行結(jié)果。所以即使每次學(xué)生都完成了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的印象也不深。學(xué)生只是被動(dòng)地完成了實(shí)驗(yàn)，缺乏了對PLc的用法及如何利用PLC控制實(shí)際項(xiàng)目的了解，更談不上利用如何利用PLC技術(shù)解決實(shí)際項(xiàng)目，掌握PLC的設(shè)計(jì)方法等。

1.4教學(xué)內(nèi)容傳統(tǒng)單調(diào)

由于三亞學(xué)院的PLC實(shí)驗(yàn)設(shè)備還是實(shí)驗(yàn)箱，所以其教學(xué)內(nèi)容就是實(shí)驗(yàn)箱上的模塊內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)箱上的模塊一般都是驗(yàn)證性內(nèi)容，綜合性、創(chuàng)新性內(nèi)容基本沒有，再加上學(xué)時(shí)少，三亞學(xué)院的PLC實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性為主。由于都是按照實(shí)驗(yàn)箱上的模塊做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生感覺實(shí)驗(yàn)課很枯燥，而且這門課的學(xué)生都是大三和大四的學(xué)生，尤其是大四即將畢業(yè)的學(xué)生，就更是在應(yīng)付實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)課上缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)造性，學(xué)生的思維創(chuàng)新能力也就得不到提高。

1.5考核制度不合理

PLC實(shí)驗(yàn)不是獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課，三亞學(xué)院對PLC實(shí)驗(yàn)課程的考核要求一般也是完成了規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容即可，不需要實(shí)踐操作考核，雖說在理論考核成績中占有一部分，但也不能引起學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的重視。部分學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課是可有可無，再加上實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠的原因，個(gè)別學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上基本不動(dòng)手，完全依賴同組的學(xué)生，只有在交實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)才愿意做實(shí)驗(yàn)記錄。這樣的情況下無法提高學(xué)生的動(dòng)手能力，又何談創(chuàng)新能力。

2.電氣控制與PLG技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施

針對三亞學(xué)院PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題以及在PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)，不斷地進(jìn)行摸索，筆者認(rèn)為PLC技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行改革，以便學(xué)生能夠在教學(xué)中更好地開拓動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力，提高學(xué)生對PLC實(shí)驗(yàn)的興趣。

2.1增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)

課時(shí)的多少會(huì)影響實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)情況，學(xué)?？筛鶕?jù)課時(shí)安排，相應(yīng)的增加PLC實(shí)驗(yàn)課時(shí)，尤其是測控專業(yè)。同時(shí)學(xué)校也可以通過開放實(shí)驗(yàn)室的方式，充分利用實(shí)驗(yàn)室的資源，讓學(xué)生們在課余的時(shí)間也能學(xué)習(xí)PLC技術(shù)。

2.2更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備

PLC技術(shù)的快速發(fā)展，所用的PLC設(shè)備也越來越先進(jìn)。而三亞學(xué)院所用的PLC實(shí)驗(yàn)箱僅僅只是能讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的模擬現(xiàn)象，要想更好地培養(yǎng)PLC技術(shù)人員，提高學(xué)生對PLC實(shí)驗(yàn)的興趣，更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備是必然的。

2.3改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

在原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難度、學(xué)生專業(yè)不同、學(xué)生能力不同安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使得任何學(xué)生都能夠找到適合自己實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)過程中，采用任務(wù)分析法的方式，把每次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分解成一個(gè)個(gè)簡單的小任務(wù)，這樣學(xué)生就可以快速地解決每個(gè)小任務(wù)，最后完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.4調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

學(xué)?，F(xiàn)在開設(shè)的PLC實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本上是以實(shí)驗(yàn)箱上的模塊為主，模塊化的實(shí)驗(yàn)基本都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合設(shè)計(jì)性的較少。因此實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)與理論教師交流，根據(jù)理論教學(xué)的重難點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和本校學(xué)生的特點(diǎn)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，多增加些符合當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)所應(yīng)用的設(shè)計(jì)綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如剪板機(jī)剪板材、水塔水位控制，自動(dòng)門的控制，倉庫進(jìn)出車等，提高學(xué)生的興趣，讓他們更深入了解PLC在工業(yè)上的應(yīng)用。當(dāng)然，一些相應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是要有的，目的是讓學(xué)生看懂PLC梯形圖程序，會(huì)獨(dú)立編寫簡單的程序。這樣在做設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)時(shí)，才能有條不紊。

2.5改進(jìn)考核方式

為了讓每位同學(xué)都重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改進(jìn)考核方式是必然的。實(shí)驗(yàn)考核不再是單純地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容即可，而是根據(jù)平時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)綜合性較強(qiáng)的題目，讓學(xué)生自己抽考試題，自己編程，完成題目要求，實(shí)驗(yàn)成績的30%記入課程總成績。同時(shí)，平時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，指導(dǎo)教師不但要檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確，還讓學(xué)生分析編程的原理，如果錯(cuò)誤了如何改正等，讓學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)其思考和解決問題的能力。

3.結(jié)語

電氣控制與PLC技術(shù)課程是電氣類和自動(dòng)化類專業(yè)一門重要的專業(yè)課，其實(shí)踐性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)至關(guān)重要。因此，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力為主線，有目標(biāo)有計(jì)劃地對實(shí)驗(yàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，既加深了學(xué)生理解理論知識，又提高了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，為學(xué)生將來從事PLC技術(shù)行業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。