職業(yè)院校電氣控制與PLC 課程教學(xué)的探究與實(shí)踐

張萬青，姜雪菲

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院 山工機(jī)電工程學(xué)院，262500，山東濰坊）

當(dāng)前，隨著工業(yè)生產(chǎn)方向的變化，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)日益突出。特別是由于繼電器控制系統(tǒng)是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)生產(chǎn)工藝要求需要改變時(shí)，原有的接線必須改變，而且由于生產(chǎn)工藝經(jīng)常變化，線路改變的頻率也隨之增加，這樣就容易導(dǎo)致在線路連接時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，造成配電柜內(nèi)接線越來越復(fù)雜，并且發(fā)生故障的頻率越來越高，設(shè)備的可靠性變差。繼電器控制系統(tǒng)中的硬件觸點(diǎn)在長期使用中很容易產(chǎn)生接觸不良等故障。PLC 程序中使用的是“軟件觸點(diǎn)”，不會(huì)發(fā)生類似的故障，PLC 控制系統(tǒng)是用程序來決定控制功能，當(dāng)控制功能改變的時(shí)候，只需要重新編寫程序，然后將程序下載到PLC 中即可，從而大大節(jié)省了裝配控制電路的時(shí)間，因此PLC 控制系統(tǒng)的故障率極低。高職院校中的PLC 課程是機(jī)電類、自動(dòng)化類專業(yè)課程教學(xué)中一門重要的必修學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)采用滿堂灌的模式，學(xué)生只懂簡單的理論知識(shí)，動(dòng)手實(shí)踐能力較差，不能掌握PLC 技術(shù)相應(yīng)的操作技能，對(duì)電氣控制與PLC 這門課程的學(xué)習(xí)興趣也較低，這不利于其他專業(yè)課程的教學(xué)。

1 傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式及課程考核現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式

傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式通常是以教師為主體，教師教什么學(xué)生就學(xué)習(xí)什么，這就導(dǎo)致一堂課中教師在不停地講課，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生是為了完成教師的教學(xué)任務(wù)而學(xué)習(xí)，缺乏必要的課程引導(dǎo)，其學(xué)習(xí)效果不理想，進(jìn)而造成電氣控制與PLC 這門課程跟不上實(shí)際工作的需要，學(xué)生畢業(yè)走上工作崗位后不能夠勝任企業(yè)相應(yīng)的技術(shù)崗位[1]，學(xué)生的職場競爭力受到影響，傳統(tǒng)的灌輸式課堂教學(xué)已經(jīng)不能夠適應(yīng)高職類院校對(duì)高技能人才培養(yǎng)的需求。

1.2 傳統(tǒng)的課程考核

課程考核的目的是為了更好地檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，能夠讓學(xué)生真正學(xué)到知識(shí)，并且能夠運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題。傳統(tǒng)的高職類課程考核通常采用理論閉卷考試的形式來考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，對(duì)于一些實(shí)踐性的編寫程序、接線布線、系統(tǒng)調(diào)試等能力無法進(jìn)行驗(yàn)證，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際工作中，不能夠自己設(shè)計(jì)電路、維修自動(dòng)化控制電路，不能根據(jù)一些典型案例實(shí)行舉一反三。傳統(tǒng)的考核方式雖然也考慮了學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)，但是由于高職類學(xué)生多，大部分教師通常是主觀地根據(jù)出勤率或者課堂表現(xiàn)給學(xué)生一個(gè)分?jǐn)?shù)作為平時(shí)成績，由于缺乏衡量的客觀標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生的考核成績不僅帶有教師很強(qiáng)的主觀性，而且也不是對(duì)學(xué)生作全面的評(píng)價(jià)。

2 多形式相結(jié)合的教學(xué)模式

2.1 運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)

教師在上課時(shí)，根據(jù)課程內(nèi)容充分利用多媒體，因?yàn)槿绻麤]有多媒體的直觀展示，對(duì)于一些復(fù)雜的繼電器工作原理，學(xué)生可能無法想明白[2]。教師將電氣控制與PLC 相關(guān)的工作原理以視頻或者PPT 動(dòng)畫的形式展現(xiàn)給學(xué)生，能夠讓學(xué)生了解電氣控制與PLC 的實(shí)際工作原理與過程，從而更容易理解。

2.2 增加案例教學(xué)

由于電氣控制與PLC 這門課程與生活息息相關(guān)，在實(shí)際教學(xué)中教師要將理論與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，在具體情境中，根據(jù)所教授的知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行深入研究，交流互動(dòng)。結(jié)合各種實(shí)際生活案例對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行合理化的應(yīng)用，這樣可以讓學(xué)生對(duì)知識(shí)有更好的掌握，利用理論知識(shí)對(duì)生活中問題進(jìn)行合理化的解決，以此來更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的應(yīng)用能力，從而實(shí)現(xiàn)高效、理想化的課堂教學(xué)效果。案例教學(xué)具有較強(qiáng)的目的性，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)新應(yīng)用能力。

2.3 利用小型配電箱進(jìn)行教學(xué)

根據(jù)課程內(nèi)容，可以設(shè)置合理的小型教學(xué)配電箱，這樣就可以在教學(xué)配電箱上對(duì)軟件和硬件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試。同時(shí)在電氣控制與PLC 教學(xué)中，教師應(yīng)該具體情況具體分析，因?yàn)樵谡n堂中場所有所限制，教師要靈活運(yùn)用小型配電箱，創(chuàng)造良好的教學(xué)實(shí)踐環(huán)境，在教室中設(shè)有專門的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，可以用開關(guān)來代替輸入點(diǎn)的電器，用指示燈來代替輸出點(diǎn)，通過利用這些開關(guān)、指示燈可以對(duì)這些設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行合理化的調(diào)試。如在電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)控制中，可以用指示燈來代表電動(dòng)機(jī)。教師可以用不同顏色的指示燈來代表不同順序的電動(dòng)機(jī)，通過對(duì)程序的更改，模擬不同控制對(duì)象，此時(shí)相應(yīng)的指示燈有不同的變化，可以直觀地查看調(diào)試和控制結(jié)果，有效直觀地解決教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.4 利用仿真軟件進(jìn)行教學(xué)

利用PLC 仿真軟件對(duì)本節(jié)課所學(xué)習(xí)的指令或者案例進(jìn)行模擬仿真，仿真軟件為學(xué)生提供一個(gè)模擬真實(shí)環(huán)境的情境，根據(jù)仿真軟件呈現(xiàn)出來的效果，對(duì)程序設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行剖析，通過教師模擬仿真，學(xué)生可以掌握編程技巧。由于仿真軟件簡單易學(xué)，對(duì)于對(duì)PLC 編程有興趣的學(xué)生，可以在課下設(shè)計(jì)一個(gè)程序，并用仿真軟件來驗(yàn)證程序設(shè)計(jì)的正確與否，并對(duì)存在的問題進(jìn)行修改，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力及創(chuàng)新意識(shí)。

3 理論與實(shí)踐共同考核的課程考核模式

3.1 理論成績

電氣控制與PLC 這門課程以實(shí)踐為主，理論為輔，考試成績分為理論成績和實(shí)踐成績，理論成績?yōu)槠谀┛荚嚨墓P試成績，占比40%，其主要考核內(nèi)容以基礎(chǔ)知識(shí)為主。

3.2 實(shí)踐成績

電氣控制與PLC 的實(shí)踐成績占比為60%，學(xué)生的實(shí)踐考試在實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，教師在組織考試時(shí)，可以采用抽簽的形式讓學(xué)生選擇不同的題目，實(shí)踐考試要根據(jù)控制要求畫出電路圖、編制程序進(jìn)行仿真，然后將程序下載到PLC 中，最后完成實(shí)物接線調(diào)試。這種實(shí)踐考試可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握應(yīng)用能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。

4 結(jié)語

隨著教育信息化的發(fā)展，國家越來越需要高水平的人才，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)我國現(xiàn)階段人才培養(yǎng)的要求。教師在教授電氣控制與PLC 過程中要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，教師在上課時(shí)可以采用多種教學(xué)手段，合理評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)習(xí)過程，使學(xué)生能夠真正熟練掌握PLC 的原理與編程，既有新知識(shí)又具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力，最終成為綜合性的高素質(zhì)人才。