电气信息类专业《电气控制与PLC》课程教学改革与探索*

董燕飞　邢广成（河南城建学院电气与信息工程学院，河南平顶山467036）



电气信息类专业《电气控制与PLC》课程教学改革与探索*

董燕飞邢广成
（河南城建学院电气与信息工程学院，河南平顶山467036）

摘要：河南城建学院立足于应用技术型大学这一发展定位，积极创建河南省示范性应用技术型本科院校，努力建设高水平特色大学，培养高素质的技能应用型人才是社会对工科院校的急需要求。电气信息类专业课程《电气控制PLC》发展迅速，应用性强，改革必须以培养学生PLC应用技能为目标，加大实践和实训环节。在教学改革中，探讨了教学内容、教学方法、考核方式等方面内容，通过实验环节和课程设计加强了学生动手能力。教学实践证明，教改班学生对该课程学习兴趣更浓厚，知识的掌握更牢固，实践动手、设计应用能力更强。

关键词：电气信息类专业；教学改革；电气控制与PLC

Abstracts:Depending on the orientation of building a Exemplary Application Technology Undergraduate College in Henan，Henan University of Urban Construction tries to build a characteristic university with high-quality.Cultivating technical-applied talent s with high-quality is the urgent need for the Engineering Colleges of the society. The course of Electrical Control and PLC in Electric Information Specialty develops rapidly，and its applicability is strong，so thereform mustaim at training students'PLC application skillsandincrease the links of practice and training.According to teaching reform，this paper discusses the teaching content，teaching methods，assessment methods，etc，through experiments and course design to strengthen the students'practical ability.Teaching practice indicates that students in teaching reform class have stronger interest in learning，firmer graspof knowledge，and stronger practice and design ability.

Keywords:electric information specialty；teaching reform；electrical control and PLC

河南城建学院立足于应用技术型大学这一发展定位，积极创建河南省示范性应用技术型本科院校，为此，在教学改革中要加大对学生应用技能的培养。《电气控制与PLC》作为电气工程及其自动化、建筑电气与智能化等专业的主干专业课，综合了计算机、电气控制、自动化等技术，知识面覆盖广，技术更新快，与生产工程应用结合紧密，学生毕业后就能立刻从事PLC技术相关工作［1］。在教学改革中，应该以培养PLC工程应用技术型高素质人才为目标，改革教学方法和教学内容，探索新的考核机制，构建新的教学和实践能力培养体系，取得了初步成效。

一、调整课程内容，修订课程教学大纲

《电气控制与PLC》是一门工程性质很强的课程，以培养学生的应用技能为目标，为解决课时缩减和教学内容增加的矛盾，针对《电气控制与PLC》课程构建了新的技术知识体系和实践能力培养体系，对教学内容和教学大纲进行了修订。课程内容包含传统继电接触器电气控制系统和PLC控制系统。在理论教学方面，减少了对低压电器的介绍，突出了继电接触器电气控制的经典电路、典型环节和设计理念；重点讲授PLC的工作原理及PLC的控制系统的分析和设计。课程的教学重点是PLC控制系统，但并不意味着继电接触器控制系统不重要了，它仍然是机械设备最常用的电气控制方式，它在今后的电气控制技术中仍占相当重要的地位，也是学习和掌握PLC应用技术需所必须的基础［2］。课时内容分配如表1所示。

教学内容方面强调理论的系统和完整性，加强了实践教学环节内容，突出综合性与设计性实验内容，增加了一周的课程设计且课设内容紧密结合实际工程课题。

二、创新教学思路，改革教学方法

（一）多媒体教学和网络平台相结合

利用多媒体教学，能使呆板的课堂变得生机勃勃，通过静态或动画等形式将大量的低压电器元件、常用电动机控制线路，PLC实物图片、结构等展现于课堂；将复杂问题简单化、抽象问题具体化，变“填鸭式”教学为“启发式”教学，使课堂教学内容丰富、生动、直观、易于理解，增大了信息量，缓解了课时缩减和教学内容增加的矛盾，取得了较好的教学效果。

表1　课时内容分配表

校园网的网络课堂为教学提供了很好的平台，通过网络课堂构建互动性极强的课程网络教学资源，提供内容丰富、形式生动、学习自主、实践环节的虚拟网络教学课堂。学生通过网络课程随时可以进行自主学习；通过在线答疑或留言方式实现了教与学的无缝连接。如图1所示。

图1　网络教学平台答疑

还可以利用QQ群、微信等多种网络交流平台与学生互动，了解学生对课程兴趣程度，对知识点重难点掌握情况，问题答疑、就业及考研等情况，多种方式教学手段的运用，促使学生对该课程培养目标更明了，了解更清楚，学习劲头更足。

（二）增加现场教学环节

该课程课时相对较少，但现场教学必不可少，利用课余时间，提倡学生参与到学院教师的在研项目，组织学生到工矿企业进行现场教学（例如平顶山市田庄洗煤厂PLC控制系统改造、十三煤矿提升机PLC控制系统等），了解实际项目的控制系统及网络。使学生在机、电、液等设备联系的基础上较好地掌握对控制系统分析及掌握及功能，增强学生对本课程的工程概念、技术概念的学习［3］。

（三）讨论式教学

为培养学生的团队合作精神、专研精神和创新能力，对班级学生进行了分组，根据学生意愿自由组合，每组人数控制在4-5人，必要时与学生协商增、减或调整组。首先以组为单位，布置任务，要求小组成员共同学习和讨论进行PLC控制系统的设计；二是在课堂上轮流让每组讲解改组的设计方案，让其他组同学对改组的设计大胆质疑、提出问题；三是评比出最佳设计，对本次任务的最佳设计组给予奖励。通过灵活的教学方法，鼓励学生积极思考，大胆质疑，指导学生尝试用多种方法解决问题，尝试多种形式去设计控制系统。培养了学生思维的开阔性、灵活性，提高了对知识的综合应用能力。通过灵活的讨论式教学，学生的创新能力和探究能力得到了提高。

三、实践教学方法的探索

《电气控制与PLC》是一门实践性、应用性很强的课程，除了具有扎实的理论知识外，还需在实践中多锻炼，以提高学生的动手能力、综合应用能力和创新能力，为此加大了该课程的实践环节教学。

（一）课内实验

电气与电子工程实验教学中心有三菱、西门子、GE等PLC设备以及组态软件触摸屏、变频器、多功能电气柜等设备。实验内容上以创新性、设计性实验为主，验证性实验为辅。含验证性实验2学时、综合性实验2学时、设计性实验6学时。为了让学生更好掌握实验内容，提高实验效果，要求学生实验前必须做好准备，实验中多动、多问、多思考，实验后对实验结果做出分析并总结心得体会。

（二）课程设计

为了更好的培养学生综合应用能力和创新能力，我们在课程大纲中增加了一周的课程设计。首先选题，结合教师在研课题或实际工程项目给出设计题目，要求学生三人一组进行选题，每组课题均不同。二是设计中要求学生团队协助，相互配合、共同学习进行研讨。三要求学生进行控制程序设计外，还要进行现场调试，在程序设计中出现问题通过仿真及模拟调试进行解决。通过课程设计，积极调动了学生的主观能动性，实现了自我学习、自我查找、互相讨论，更好地实现了理论联系实际，学生的工程实践能力、分析解决问题能力得到了提高。

四、考核方式的改革

考核方式能在一定程度上引导学生的学习行为，考核方式的改革也是加强素质教育、培养创新能力的重要手段之一［4］。本课程采取平时成绩和考试成绩相结合的方式，理论考试形式为闭卷，即理论考试占50%，平时成绩权数为50%。各部分考核比重如表2所示。

表2　考核项及分值比重

五、结束语

对电气信息类专业的《电气控制与PLC》课程教学改革与探索，在教学过程中取得了良好的效果。在专业课教学过程中，理论教学与生产实践紧密结合，使得学生对工程实践知识有了更加具体的理解，同时能够进一步加深理论知识的掌握，也提高了学生的学习积极性，促进了学生的主动学习能力。进一步培养和锻炼学生的创新和知识综合应用能力，使得他们成为满足社会需要、具有一定创新能力的应用型人才。

参考文献

［1］王明武.可编程控制器课程改革与实践［J］.太原：机械管理开发，2012，10（5）：160-161.

［2］熊幸明.电气控制与PLC［M］.北京：机械出版社，2011.

［3］谢云敏，刘德辉.可编程控制器课程教学改革的研究与实践［J］.南昌：南昌工程学院学报，2008，27（2）：31-34.

［4］强浩，俞亚萍.可编程控制器课程教学的探索和改革［J］.常州：常州信息职业技术学院学报，2012，11（1）：47-49.

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）12-0130-02

*基金项目：河南城建学院教育教学改革项目（编号：jyjxgg-012-38）

作者简介:董燕飞（1976，11-），女，江苏沛县人，硕士，副教授，河南城建学院教师，研究方向为电气控制。