PLC課程與實(shí)訓(xùn)一體化建設(shè)與研究

楊燕　于水娟　趙佰亭　曹珍貫

【摘 要】目前各高校都在進(jìn)行應(yīng)用型人才培養(yǎng)方式研究與改革，許多院校對(duì)專業(yè)課程設(shè)置、課時(shí)安排都做了相應(yīng)調(diào)整，減少了理論課時(shí)，增加了多種不同類型實(shí)訓(xùn)課程，但是對(duì)于理論課與實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)訓(xùn)課程之間的關(guān)系及教學(xué)安排和銜接沒(méi)有很好地進(jìn)行研究協(xié)調(diào)，本文以自動(dòng)化專業(yè)的核心課程《電氣控制與PLC》為例，提出“課程與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容一體化，教材與設(shè)備一體化，項(xiàng)目與設(shè)備一體化”課程教學(xué)改革模式，突出培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，實(shí)踐表明，該教學(xué)模式對(duì)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)起到了較好的支撐和促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型人才;一體化;教學(xué)改革;電氣控制與PLC

中圖分類號(hào)： G712;TM571.61-4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）17-0125-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.059

Construction and Research on Integration of PLC Course and Practical Training

YANG Yan YU Shui-juan ZHAO Bai-tin CAO Zhen-guan

（College of electrical and Information Engineering ， Anhui University Of Science And Technology， Huainan Anhui 232001， China）

【Abstract】At present， all colleges and universities are carrying out research and reform on the training mode of applied talents. Many colleges and universities have made corresponding adjustments to the professional curriculum and class hour arrangement， reducing the theoretical class hour and adding a variety of different types of practical training courses. However， there is no good research and coordination on the relationship between theoretical courses， experimental teaching and practical training courses， as well as the teaching arrangement and connection. This paper takes the core course "Electrical Control and PLC" of automation specialty as an example. ?The teaching reform mode of "integration of curriculum and practical training content， integration of teaching materials and equipment， integration of project and equipment" is put forward to highlight the cultivation of students' knowledge application ability， practical ability and innovation ability. Practice shows that the teaching mode has played an important role in the cultivation of applied undergraduate talents.

【Key words】Applied Talents; Integration; Teaching Reform; Electrical Control and PLC

0 引言

自動(dòng)化專業(yè)主要是培養(yǎng)能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程及設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，控制，監(jiān)控，設(shè)計(jì)，調(diào)試維護(hù)等工作的高素質(zhì)技能型專門人才。因此除了傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)外，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐類課程所占的比重越來(lái)越大，這也是符合國(guó)家發(fā)展創(chuàng)新型人才應(yīng)用型人才的目標(biāo)一致。

其中，電氣控制與PLC課程是本專業(yè)的核心課程，有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，在工業(yè)控制領(lǐng)域占有重要位置，除了課內(nèi)實(shí)驗(yàn)外又增加了實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，如何提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，運(yùn)用PLC技術(shù)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是教師在課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注重和構(gòu)建的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 實(shí)際教學(xué)中存在的問(wèn)題

根據(jù)我院現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)條件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，還存在著以下這些問(wèn)題：

1.1 理論課程的學(xué)習(xí)課時(shí)壓縮的很少

PLC雖然強(qiáng)調(diào)實(shí)踐動(dòng)手能力，可是基本的理論學(xué)習(xí)還是必要的，尤其是后面實(shí)訓(xùn)課程有相關(guān)的通信、觸摸屏等實(shí)際知識(shí)，而PLC的理論課時(shí)已壓縮到24課時(shí)，除了講解基本的指令、順序功能圖、梯形圖編程等必要知識(shí)點(diǎn)，已沒(méi)有多余課時(shí)講解后面內(nèi)容，而后面章節(jié)的內(nèi)容才是發(fā)展學(xué)生成為應(yīng)用型人才的關(guān)鍵，由于沒(méi)有理論知識(shí)的支撐，實(shí)訓(xùn)也才就一周時(shí)間，所以急急忙忙的實(shí)訓(xùn)有關(guān)內(nèi)容完成的也不是很好，只有成績(jī)好的、理解力好的愛(ài)專研的學(xué)生實(shí)訓(xùn)能達(dá)到比較好的效果。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、編程軟件和教材是否匹配

實(shí)驗(yàn)設(shè)備、裝的編程軟件、監(jiān)控軟件等沒(méi)有變，而教材隨著改革不斷變化，造成某些實(shí)驗(yàn)設(shè)備、編程軟件和教材不完全匹配，比如PLC教材我們用了西門子200SMART，而實(shí)驗(yàn)室還是200的編程軟件，雖然原理差不多，但是用起來(lái)還是200SMAR更方便，功能使用感更好。再比如工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，教材是以臺(tái)達(dá)PLC為例說(shuō)明組網(wǎng)，實(shí)際實(shí)驗(yàn)室是西門子的200，300，400型號(hào)，用起來(lái)也有諸多不便，臺(tái)達(dá)PLC是臺(tái)灣的仿三菱的編程，屬于日系，西門子是歐美編程，數(shù)據(jù)劃分比較嚴(yán)格，因此不利于學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

1.3 硬件設(shè)施部分老舊、損壞

電氣設(shè)備更新速度快，部分實(shí)驗(yàn)室設(shè)備隨著技術(shù)的發(fā)展已落后和不完善了，還有些是壞了，造成了設(shè)備利用率和實(shí)驗(yàn)效果打折扣。比如實(shí)驗(yàn)室的一些傳感器是用指示燈來(lái)代替，并且有的指示燈是壞的不亮的，學(xué)生在編程完成后運(yùn)行時(shí)，會(huì)由于直觀的想象力不夠，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行控制沒(méi)有很清醒的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致無(wú)法理解PLC的順序控制功能，學(xué)生學(xué)習(xí)的效果較差。尤其是進(jìn)行組網(wǎng)通信實(shí)驗(yàn)時(shí)，300，400和部分掛件型號(hào)少，造成級(jí)聯(lián)分布控制效果差。

2 PLC課程與實(shí)訓(xùn)一體化建設(shè)與研究?jī)?nèi)容

根據(jù)我院現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)條件和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，本文提出了“課程與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容一體化，教材與設(shè)備一體化，項(xiàng)目與設(shè)備一體化”的課程教學(xué)改革模式，對(duì)PLC課程的教材知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的統(tǒng)一，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的一致性做了相關(guān)闡述，以突出培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，并為各位老師提供一些教學(xué)的思路和方向。

2.1 課程與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容一體化

課堂教學(xué)是專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，配合課內(nèi)實(shí)驗(yàn)達(dá)到基礎(chǔ)知識(shí)與技能掌握，實(shí)訓(xùn)是更全面更復(fù)雜更綜合的應(yīng)用型內(nèi)容，可以自我發(fā)揮，增加創(chuàng)新能力、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。在課堂教學(xué)中要注意前后知識(shí)的連貫與銜接，從系統(tǒng)的角度講述解決問(wèn)題，保持知識(shí)點(diǎn)的完整性，從信號(hào)的輸入、轉(zhuǎn)換、控制算法、輸出、通信、監(jiān)控等方面組織課堂教學(xué)與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的完整性一致性，增加后續(xù)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，比如PID在模擬量閉環(huán)中的應(yīng)用，PLC的通信與自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)，變頻器、觸摸屏綜合應(yīng)用等，這些都是控制系統(tǒng)中最需要知道的，應(yīng)該結(jié)合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容講解最需要的用得著的知識(shí)點(diǎn)，并在實(shí)訓(xùn)中進(jìn)行訓(xùn)練模擬。

2.2 教材與設(shè)備一體化

注意征訂和實(shí)驗(yàn)設(shè)備相一致的教材，及時(shí)更換相應(yīng)的應(yīng)用軟件，做到看的用的相一致，不會(huì)產(chǎn)生歧義和不方便，以發(fā)展的眼光采購(gòu)設(shè)備器材和進(jìn)行教學(xué)改革，最大限度地發(fā)揮教材的實(shí)際功能，開設(shè)相應(yīng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)，做到有的放矢，激發(fā)學(xué)生的求知欲探索欲。

也可以固定時(shí)間開放實(shí)驗(yàn)室，畢竟實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的時(shí)間不多，想完全了解掌握PLC的應(yīng)用光靠課堂也不現(xiàn)實(shí)，課下學(xué)生可以根據(jù)教材或是其他資料進(jìn)行驗(yàn)證、學(xué)習(xí)，掌握后續(xù)章節(jié)的實(shí)際內(nèi)容，達(dá)到更好的實(shí)訓(xùn)效果。

2.3 項(xiàng)目與設(shè)備一體化

PLC的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要與實(shí)驗(yàn)室設(shè)備相匹配，以現(xiàn)有的設(shè)備最大程度開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，充分利用實(shí)驗(yàn)室，做到相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通掌握。比如除了PLC典型控制模擬機(jī)械手動(dòng)作模擬、自動(dòng)配料系統(tǒng)模擬、液體混合裝置控制等之外，有電機(jī)可進(jìn)行Y/△換接控制、正反轉(zhuǎn)控制、能耗控制等，變頻器可以進(jìn)行模擬量閉環(huán)調(diào)速，觸摸屏組態(tài)控制等，也可以聯(lián)網(wǎng)控制、通信等。通過(guò)多方位多角度了解掌握應(yīng)用PLC技術(shù)，使之服務(wù)于工業(yè)控制領(lǐng)域，適應(yīng)企業(yè)的需求。

也可以結(jié)合學(xué)生的崗位需求，結(jié)合工作需求開展設(shè)計(jì)好綜合性的實(shí)驗(yàn)，既結(jié)合了工作實(shí)際，又在學(xué)?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上開展，做到了資源合理利用。學(xué)生也可以按照自己的思路編寫程序，設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行比較、改進(jìn)從中獲得最佳的學(xué)習(xí)樂(lè)趣和收獲，相應(yīng)工程能力也得到了極大的提高。

3 結(jié)語(yǔ)

要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，關(guān)鍵在于落實(shí)課程教學(xué)及實(shí)踐環(huán)節(jié)的應(yīng)用型改革。本文以自動(dòng)化的核心課程《電氣控制與PLC》為例，提出了“課程與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容一體化，教材與設(shè)備一體化，項(xiàng)目與設(shè)備一體化”的課程教學(xué)改革模式，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做的融合，該教學(xué)模式對(duì)應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)起到了較好的支撐和促進(jìn)作用。