电气控制技术与PLC实验实践课程教学改革及探索

温晓花

【摘要】本文是在电气自动化专业本科生的培养过程中，联系国内外形势及社会需求对电气控制技术与PLC这一门重要专业课程的实验教学改革探索。主要从实践教学内容、教学模式和教学手段几个方面阐述电气控制与PLC实践教学改革思路。

【关键词】电气自动化电气控制与PLC实验教学改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）03-0029-02

1.引言

电气工程自动化的面向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。它的应用十分广泛，而电气控制技术与PLC是电气自动化专业的的一门核心专业课程，它的实践性很强、实用性非常大。电气控制与PLC应用技术是一门实践性要求较高的课程，学生除了在课堂内理解掌握本课程相关的理论知识外，必须通过一定实验室环境内的课题训练，实际动手设计和调试应用程序，进一步加深和强化课程理论知识应用，并通过分析查找设计中遇到的问题，拓宽思路，培养独立研究完成课题的能力，为今后的实际工作打下良好的基础。目前很多工科院校毕业的大部分学生都是走向企业，走向基层，走向社会经济工作的第一线。而针对电气工程自动化专业毕业的学生十分重要的电气控制与PLC课程，它的目的不仅要求学生掌握相关的理论知识，更重要的是使学生能够掌握生产生活中的实际应用技术，培养学生解决实际生产问题的能力，在电气控制与PLC课程中加强实验实践教学是电气工程与自动化专业发展的迫切要求。而目前传统的实验教学模式已经出现很多弊端，例如学生只是通过简单的实验箱麻木的编程，连最基本的低压电器元器件及都辨别不清，甚至连可编程逻辑控制器实物（PLC）都无法识别，对于它的输入输出端口及内部存储情况就更加陌生，更谈不上理论联合实践，融会贯通，学以自用，故这种传统的实践教学方式已经不在适用，所以我们必须不断对电气控制与PLC这门重要的专业课的实验实践教学不断改革、不断深化。使学生真正能把理论和实践相结合，并应用到将来的生产工作中去。

2.存在问题及改革探索

2.1电气控制与PLC实验实践课程的教学内容

目前同一篇专业课程的实验内容基本是千篇一律，学校的动手与动脑能力很难提高，而我校的电气控制与PLC也是如此，并且实验课程内容过于简单，绝大多数只是通过操作实验箱挑选了3个简单实验，例如简单的数码显示的模拟控制实验、十字路口交通灯的模拟控制实验和机械手的模拟控制实验。这样只能简单的了解可编程控制器（PLC）和最基本的PLC程序编辑、调试和下载。这么简单的内容是远远不能使学生真正的学习可编程逻辑控制器，对于电气控制技术就涉及的更加少。因此首先我们必须结合理论知识加深实验内容，让学生真正学会通过PLC实现一定难度的电气控制，能自行设计电气控制图，掌握各种低压电器元器件并会使用，有一定的PLC编程能力。其次，要增加内容，实验内容过少，同样使学生学不到东西。在增加实验课程深度和实验内容量的同时课程学时也要相应的增加，据调查，目前本校的电气控制与PLC实验课程学时只占理论课程学时的15%，这课时实在是太少，学生根本得不到实践学习。学时太少任课教师就无法完成教学内容。再次，实践教学内容可以多样，对于实践性很这么强的一门课程，它的实践教学内容而不应该仅仅局限于实验课。而应该开设相应的课程设计及相应的实训。使学生能把理论与实践相结合，为将来的生产工作做好充分的准备。

2.2电气控制与PLC实验实践课程的教学模式

目前的教学模式是老师单班上课，相当多的学生是分组进行的演示和验证实验，每次实验课老师按照实验指导书讲一篇，然后动手给学生演示或者学生按照指导书上详细的步骤一步一步的操作，还有学生要求提前预习，写好预习报告，学生操作及完成并提交实验报告，课堂结束。这种单一化。灌输性的教学模式是仍然是目前最常使用的教学模式。这样的教学模式只能使学生机械地完成操作，缺少主动积极的思考，一但离开了教师，学生就不知所措，不利于创新精神的培养。这种教学方法既不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,也不利于引导学生突破固定思维模式的障碍,不利于学生创新思维方法的形成,更谈不上培养学生的创新能力。为了更好的学习应该在这种传统的教学模式上进行改进，第一要对学生的提前预习做更高的要求，即不仅仅是简单的写好预习报告，还要把每一步得到什么结果都写的一清二楚，学生完成教学大纲的基本内容，掌握基本原理和方法，并要把相关的知识点弄懂并且完成把相应的程序。第二老师应在整个课堂上起主导作用，而学生是课堂的主要角色。还有老师的讲解应尽量简单，避免照本宣科，也避免学生依葫芦画瓢，教授方式可以多种多样，例如可以邀请学生上台介绍，引起大家的积极性，老师和其他同学给他考核评价。并组成讨论组对难点进行讨论。第三，在操作过程中，要求学生扩展思路，设计出多种方案，并对各种方案进行详细的分析，最后选出最优方案。对于电气控制与PLC的实训可以采取小组分工合作进行设计，教师以答辩形式进行考核，这样能培养学生技术设计能力及团队合作能力。

2.3电气控制与PLC实验实践课程的教学手段

本校目前使用的实验设备是南京钟舜通信科技发展有限公司的PLC实验箱，这个实验箱是由西门子的S7-200可编程序控制器和几个实验模块组成，设备及其简单，通过这样简单的设备完成实验，学生连最基本的低压电器都不认识，例如刀开关、断路器、接触器、熔断器、继电器等等。在这种情况下学生就很难再提起兴趣亲自操作，导致教学效果不好，学生的求知欲也很难被激起，学生应提高的动手动脑能力提升较少。并且学生连这些基本的元器件都不认识又如何谈得上进行过实验实践学习。由此应该更新设备，能有生产生活中的低压电器元器件和PLC，让学生依据自己的设计原理图，按规范要求实际进行安装接线并对可编程逻辑控制器进行编程和调试，这样才能得到真正的锻炼，并为将来的生产工作打好基础。

3.电气控制与PLC实验实践课程改革特点

本课程实践教学改革的特点是所进行的电气工程自动化专业大学本科专业基础实践课程的教学改革研究与探索，目的性明确，密切联系生产实践。

现在的毕业生往往出现高学历、低能力这一奇怪的现象，这就要求学生发现问题、分析问题、解决问题的能力非常的强，这恰恰就是在校大学生最欠缺的能力，这也就导致了电气的学生就业难这一普遍的社会现象，在实验课改革的时候，我们就想到了这一问题，并有针对性的对学生做了这方面能力的培养，在学生准备自己讲课内容的同时，我们指导老师也会启发性的给学生提出一些问题，提供一些典型性的案例交给学生来处理，在这个过程中学生的动手能力，分析问题、解决问题的能力都有了明显的提高，学生也可以将自己做所的实验内容当做例子在讲课过程中讲给大家听，让全班同学对知识的理解从书本中转移到实际的生产中。这个过程在理论教学中最难达到的，而应在实验教学中做很好的补充，为今后考研究生的同学打下了一个良好的基础，为同学将来的毕业论文和就业都奠定了基础。

面对这竞争激烈的社会及非常严重的就业形势，而对于我们这种非重点的本科院校的毕业生培养研究型人才已经不切实际，而培养应用型人才是当前最佳路线。所以对我们的专业实践教学必须改革那些不适合社会市场经济的教学方法，要改革实践教学内容、实践教程模式和实践教学手段。真正以市场需求为导向，以全面素质培养为中心，为生活生产，建设、管理、服务等第一线培养满足社会需求的可用人才。

4.结束语

时至今日，当大学之门向更多人敞开之时，大学生，这个特殊的群体，不再如几十年前立于“象牙塔”般神秘，而是渐渐进入了主流关注的视线，“思想活 跃”、“灵活聪明”、“能说会道”，当一个又一个溢美之词加于他们之上时，这个群体也开始被社会舆论贴上一些“不雅”的标签。而动手能力差，显然是众矢之的。总之，在这个新的历史时期，实验教学改革对实验教学体系提出了更高的要求，实验教学的培养方案也必须起点更高，实验教学环节必须针对性更强，实验教学内容必须特色更鲜明。具体来说，实验教学培养内容应注重学生知识、能力、素质的综合培养并各有侧重，同时要创新实验教学模式，强化实验教学内容更新实验教学设备，而本学校课程偏向理论教学，脱离社会生产实际情况及为严重。故实验实践教学改革迫在眉睫。电气控制与PLC实验实践教学需进行更好的改革，还需要广大教师在实际教学过程中不断探索研究，找到更好的方法培养出优秀的人才。

参考文献：

[1]徐世许，王美兴，程利荣，等.电气控制与PLC.人民邮电出版社.2013.7.

[2]曾小彬，深化实验实践教学改革提升应用型人才培养质量.实验室研究与探索，2010（2）：1-3.