实践教学在PLC课程的应用

刘玮 西北师范大学知行学院电信系，甘肃 兰州 730070

实践教学在PLC课程的应用

刘玮 西北师范大学知行学院电信系，甘肃 兰州 730070

从PLC 课程实际教学的出发, 探讨了实践教学在培养学生创新能力中的重要作用,并结合PLC课程实践教学的特点介绍了具体实施步骤和初步实践体会。

自动控制；电气控制教学；PLC课程；实践教学

引言

PLC（Programmable Logic Controller，可编程程序控制器）是计算机技术、自动控制和通信技术相结合的一种通用自动控制装置，是一种工业控制用的专用计算机，是计算机技术与继电—接触器控制电路相结合的产物，与工业控制对象有非常强的接口能力。由于近年PLC在工业控制领域的广泛应用，PLC控制也逐步成为各高校自动控制方向各专业较为重要的专业课之一。

在几年的PLC 实验教学中，体会到PLC在现代化工业领域中作用, 为更好地搞好电气控制PLC课程的教学, 根据我院的实际情况和在电气控制PLC课程教学中的经验和发现的问题, 于2009年开始对PLC 实验室的教学设备与教学方法进行全面改革，重点突出在实践教学方面。

1.实践教学的概念

实践教学，就是以接近真实的实践题目去要求学生，让学生能够运用理论知识去设计现实的控制系统。实践教学要求在满足基本要求的基础上，允许学生自由添加创新功能，任课教师同步进行指导，设计结束后统一进行设计答辩，并将实践作品作为成绩的一部分计入总评成绩，实践成绩占到学生总评成绩的近50%，同时将评出优秀和部分有创新点的作品进行展示。学生在实践教学过程中,提高了理解和准确把握课程要求的知识和技能，培养了分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力。

2.实践教学的实施步骤

2.1 如何设置实践题目

设置实践题目是实践教学的关键，首先以基本实验为基础，但一定要区别与实验。实践区别于实验的就是真实性，实验多是以验证为主，而实践以接近现实为主。其次设置的题目一定要有难度的区分。由于学生对PLC课程的理解和掌握的水平不可能完全一样，所以一定要难易结合，设置难度系数，最后成绩中体现难度系数的存在，让学生根据兴趣自由选择。最后设置实践题目一定要留发挥空间，题目不宜设定太紧，让学生有创新的空间，无论是从系统的界面、设计思路、控制指标的提高都可以，学生会在自己的兴趣指引下，体现出多方面的才能。

2.2 实践题目的理论分析

2.2.1 公布题目，自由选择。在学期的第6～8周，任课教师要根据理论教学效果来确定设置题目，题目数量视分组情况而定，一般2～3人为宜，要有具体分工，避免有学生逃避考核。题目在学期第9周左右公布，让学生自由选择，但要有一定的调控，避免容易的题目扎堆，难题无人选。

2.2.2 学生分组并制订实施方案。学生分组多数是自由组合，讨论确定各自的具体分工，这样, 可以保证项目活动按时完成，有利于学生间互相交流。分组后，学生以小组为单位制定实施项目活动的计划, 包括任务分配以及各项内容需要的元器件、测试仪器等。

2.3 项目实施

2.3.1 分析题目。在教师的指导下，根据对控制要求的分析，确定输入输出元件的分配表及相关配合电路的具体元器件。指导教师主要负责提供元器件及相关测试仪器，给予基本的题目分析。

2.3.2 绘制PLC 接线图。根据所选用的可编程控制器系列型号，通过查阅手册了解输入输出点数、输出形式等，进一步熟悉PLC 及PLC 内部软元件的认识，进而绘制出PLC 接线图。尽量选择实验室所配备型号的PLC。

2.3.3 程序设计。在程序设计思路上，教师可以指导学生根据系统的工作过程绘出顺序功能图，任课教师不应过多参与，只提出指导思想和方法，逐步锻炼学生的独立完成能力；根据顺序功能图设计出梯形图，这是整个项目的难点，一定要求学生独立完成，是培养学生独立思考问题、解决问题、进行创造性思维的重要过程。

2.3.4 程序调试。这个过程是整体设计中最消耗意志的阶段，任课教师要同步的给予指导，多鼓励学生，培养学生遇到困难是冷静应对的能力，并积累程序设计的许多经验，这也是实践教学的一个重要目的。

3.实践教学的一些总结

3.1 设置实践题目是实践教学的关键。要以教学目的为依据，以教材讲述的知识为基础，还要留给学生一定的发挥空间。实践题目的难易程度要针对学生的实际水平来确定。在这个阶段，任课教师设置的题目是否合理决定着实施实践教学成功与否，题目过于简单或者过于困难，实践教学都会达不到预想的教学效果。

3.2 实施过程是实践教学的核心阶段。题目确定后，教师要以真实案例效果讲解说明，增强学生对设计的兴趣, 使学生能够积极主动地参与实践教学活动中。教师在实践教学活动时，要充分掌控好各个阶段的准备、实施的进度和结果，做好每一个阶段可能出现的应急准备。实践教学，要求教师有一定的统筹能力和应变能力。

3.3 设计答辩是实践教学的最后阶段。让学生充分表达、分享自己在设计过程中的收获。任课教师通过学生作品，可以总体评估本学期实践教学的效果，同时与学生增进了了解，对后续教学大有裨益。

PLC课程的实践教学目的明确，调动了大部分学生的兴趣，是对不直观、难理解的电器控制理论教学有益的补充，不仅有利于学生加深理解和掌握理论知识，更使学生能够应用所学的知识解决实际问题，是促进学生毕业后尽快融入与PLC相关工作岗位的有效途径。

[1] 陈建明．电气控制与PLC应用[M]．北京：电子工业出版社，2010

[2] 郑阿奇．PLC（西门子）实用教程[M]．北京：电子工业出版社，2009

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.01.066