《工廠電氣控制與PLC》課程教學(xué)改革與實踐

【摘要】為提高《工廠電氣控制與PLC》課程的教學(xué)效果，在總結(jié)多位教學(xué)名師及作者多年的教學(xué)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，對《工廠電氣控制與PLC》課程進行了一系列課堂教學(xué)與實踐相結(jié)合的改革，總結(jié)三年以來的教學(xué)改革成果，在提高學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)方法、學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、學(xué)生的實際動手能力、教師的教學(xué)方法上取得了非常大的成效，學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)得到了很大的提高，為其他課程改革和自動化專業(yè)學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)探索出一些卓有成效的方法。

【關(guān)鍵詞】工廠電氣控制 PLC 教學(xué)改革 綜合能力

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）46-0240-02

引言

《工廠電氣控制與PLC》是自動化專業(yè)（尤其是工業(yè)電氣自動化方向）的一門實踐性較強的專業(yè)課。該課程以微機原理為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、電器控制技術(shù)、自動控制原理和通訊技術(shù)等多門專業(yè)課。本課程的學(xué)習(xí)對全面掌握現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的控制技術(shù)起到了很重要的作用。隨著現(xiàn)代電力電子，計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)在實際生產(chǎn)中占有越來越重要的地位，因此《工廠電氣控制與PLC》這門專業(yè)課程的發(fā)展必須經(jīng)歷不斷的改革實踐才能更好的適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需求。

1.課程改革的必要性

當前，我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，人民群眾對優(yōu)質(zhì)教育的期待越來越高，教育必須把提高質(zhì)量作為發(fā)展的生命線，堅持以人為本，回歸常識、回歸本分、回歸初心、回歸夢想，深化人才培養(yǎng)模式改革，推進教育治理體系和治理能力現(xiàn)代化，努力提供公平、優(yōu)質(zhì)、高效的教育?？v觀如今國內(nèi)院校，本科教育整體管理較松、學(xué)習(xí)要求較低、淘汰率更低的寬松環(huán)境，使得一些學(xué)生迷失了方向。正視時代問題，發(fā)現(xiàn)教育短板，要圍繞學(xué)生刻苦讀書來辦教育，針對被人詬病的育人目標倒掛現(xiàn)象，改變考試評價方式，對大學(xué)生合理“增負”，提升其學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，激發(fā)其學(xué)習(xí)動力和專業(yè)志趣，改變輕輕松松就能畢業(yè)的情況，引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)問、練真本領(lǐng)。

本科教育的目標是培養(yǎng)較扎實的掌握學(xué)科的基礎(chǔ)理論，專門知識和基本技能，并具有從事科學(xué)研究工作或擔負專門技術(shù)工作初步能力的高級人才。要求學(xué)生具備合理的知識結(jié)構(gòu)，掌握科學(xué)工作的一般方法，能正確判斷和解決實際問題，具備終生學(xué)習(xí)的能力和習(xí)慣，能適應(yīng)和勝任多變的職業(yè)領(lǐng)域，同時要注意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、創(chuàng)造能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)精神。

另外，據(jù)畢業(yè)生工作情況統(tǒng)計，自動化專業(yè)（尤其是工業(yè)電氣自動化方向）的大部分學(xué)生工作都與PLC控制相關(guān)。因此首要任務(wù)就是課程改革，改變過去普教課程模式，更好地適應(yīng)時代發(fā)展的需要。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是老師教授，學(xué)生傾聽，老師講完就下課，隨著時代的變遷，現(xiàn)在的學(xué)生早已沒有之前那么自覺，大都表現(xiàn)為學(xué)生上課注意力不集中，對理論知識掌握不好，而在實踐操作時對理論知識遺忘率高，不能做到理論聯(lián)系實際，使得教學(xué)效果大打折扣。

2.課程改革實施方案

針對傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端，首先在理論教學(xué)內(nèi)容上進行整合：

（1）工廠電氣控制技術(shù)部分， 以基本器件原理和基本控制單元電路為重點， 適當著重講解典型機械設(shè)備控制系統(tǒng)分析。

（2）將工廠電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計與PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計合二為一， 避免重復(fù)教學(xué)內(nèi)容， 以提高教學(xué)效率。

（3）此外，PLC指令系統(tǒng)除了講授基本指令外， 還需講解如裝載、微分、輸出、定時、計數(shù)等指令， 而將算術(shù)運算類、移位、高速計數(shù)、PID調(diào)節(jié)、中斷等功能性指令內(nèi)容留給學(xué)生課余自學(xué)。

根據(jù)“工廠電氣控制與PLC ”課程特點，把該門課程的教學(xué)內(nèi)容分為8 個模塊，每個模塊的教學(xué)內(nèi)容都包括理論知識和實踐技能兩部分，見表2-1。

其次，考核標準和方式上也要改變。為科學(xué)、公平、合理地檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，充分調(diào)動廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，注重考核學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，可以參考美國韋恩州立大學(xué)的課程考核方法，本次課程大概有四次考試，每個大章節(jié)完成都會有一次考核。授課教師根據(jù)這些情況，綜合給出成績；課程成績不是給分數(shù)，而是按等級A+，A，A-，B+，B， B-，C，D，E給成績，C及以下的學(xué)生不能獲得課程學(xué)分。要根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)，分階段、分層次布置

3.改革后的成果

進一系列的實踐與改革后，無論對學(xué)生還是對于老師都有相當好的效果，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）學(xué)生對課程的性質(zhì)和地位非常明確了，直觀認識增強，趣味性增強，學(xué)習(xí)的主動性也就更強了。

2）學(xué)生經(jīng)常預(yù)約開放的實驗室，在實驗平臺上運行自己編的程序，不斷修改和優(yōu)化，最終實現(xiàn)對象的控制，知識獲得感非常好。

3）由于老師的嚴格要求，課程設(shè)計環(huán)節(jié)比以前有質(zhì)的飛躍，以前是應(yīng)付，現(xiàn)在是實打?qū)嵉挠布蛙浖O(shè)計，沒有運行報告不能過關(guān)，學(xué)生非常認真刻苦。這樣也有利于區(qū)分學(xué)生的課程設(shè)計成績。

4）改革后對老師有新的要求，老師的緊迫感和責任感更強了，通過良好的教與學(xué)的互動，雙方的進步非常明顯。

5）近兩年多位學(xué)生做的與PLC相關(guān)課題的畢業(yè)設(shè)計課題獲得校級優(yōu)秀論文，學(xué)生全國電子設(shè)計大賽獲多項一等獎和二等獎，挑戰(zhàn)杯和互聯(lián)網(wǎng)+比賽也成績喜人。

6）畢業(yè)的學(xué)生在工作崗位都能獨擋一面，非常受用人單位的好評，自動化專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率連續(xù)三年穩(wěn)居全校第一名（100%）。

結(jié)語

依據(jù)教學(xué)內(nèi)容一體化的教學(xué)設(shè)計，借助教學(xué)實驗設(shè)備一體化平臺，通過教學(xué)組織一體化落實課程教學(xué)目標，由教學(xué)評價一體化檢驗教學(xué)目標和效果。在“工廠電氣控制與PLC ”課程中采用這種教學(xué)模式實現(xiàn)理論與實踐教學(xué)內(nèi)容融合、教學(xué)平臺融合、教學(xué)組織過程融合和課程評價的融合，遞進式設(shè)計各模塊實踐教學(xué)內(nèi)容，有利于提高學(xué)生知識應(yīng)用能力和實踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程意識，對實現(xiàn)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標有較好促進作用。

這種教學(xué)改革對學(xué)生是有益的，同時對老師的要求更高了，教師備課時要認真鉆研大綱、教材，確定具體可行的教學(xué)目標，分清哪些屬于共同目標，哪些屬于提升目標，教師備課必須非常充分，要及時處理各種突發(fā)情況，要隨機應(yīng)變。值得一提的是，學(xué)生都有自尊心，教師在立體化教學(xué)的同時，應(yīng)該充分認識到學(xué)生的自尊心，以鼓勵為主，而不要放棄能力差的學(xué)生，對他們不屑一顧，整個班級形成一個良好的氛圍，才能促進知識的傳授。創(chuàng)造出一種在真正意義上尊重人的主體性、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、便于人與人交際與合作的嶄新的教育觀念和學(xué)習(xí)模式。

總之，通過這種一體化教學(xué)模式在“工廠電氣控制與PLC”課程中的應(yīng)用，能夠提高學(xué)生的崗位實踐能力和綜合應(yīng)用能力，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)對崗位人才需求的無縫對接，能夠讓學(xué)生在以后的工作崗位上充滿信心。

參考文獻：

[1]崔興艷.“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式在工廠電氣控制設(shè)備課程中的應(yīng)用[J].哈爾濱石油學(xué)院學(xué)報，2017（01）：5-6.

[2]肖麗仙.應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)課程教學(xué)模式改革研究

——以“電氣控制與PLC技術(shù)”課程為例[J].實驗室研究與探索，2018（06）：239-242+292.

作者簡介：

賀勇（1971-），男，碩士，副教授，碩士生導(dǎo)師，長沙理工大學(xué)自動化系系主任，信息處理與機器人技術(shù)研究所所長，在國家核心刊物發(fā)表論文20余篇，其中EI、ISTP等收錄8篇，縱向和橫向項目6項。