电气控制与PLC技术实验教学的改革研究

李梦

摘要：随着科学技术与经济的快速发展，人们对新世纪的人才要求来越高，越来越重视人才的实践能力和创新能力。实验室是培养学生实践能力和创新能力的一个重要平台，因此实验教学也成为高校教学中不可或缺的一部分。该文针对三亚学院电气控制与PLC技术在实验教学中存在的问题，提出深化实验教学内容，改革实验教学方法和完善考核方式。

关键词：实践能力；创新能力；电气控制；PLC

高校实验室的作用渗透在大学人才培养、科学研究和社会服务的三大功能里面，因此，实验教学在高校教学体系中占有很重要的地位，是提高学生实践能力和创新能力的重要环节。可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是以微机技术为基础发展起来的新一代工业控制装置。因其具有快速的处理能力、外形尺寸校、可靠性高等特点被广泛应用于铁路、航空、电力、机械、医疗等工业企业。PLC技术因此与机器人、CAD/CAM一起成为工业生产自动化的三大支柱。随着PLC技术在工业领域的广泛推广和应用，许多工业企业迫切需要熟练掌握PLC技术的技术人员，因此PLC技术是当代工科大学生应熟练掌握的先进技术

。为了培养PLC技术人员，许多高校都将PLc这门课程作为电气类及自动化专业学生的专业技术课之一。三亚学院的测控技术与仪器和电子信息工程也开设了PLC理论教学课程和相应的PLC实验课程，但还处于摸索探讨阶段，而且实验内容、实验方法仍受以前实验模式的影响及实验课时的限制和实验设备的老旧，也制约了PLC实验课程水平的提高。

1.电气控制与PLC技术在实验教学中存在的问题

1.1实验学时少

本课程的实验课时一般为16学时，三亚学院的测控专业只有8个学时。而16学时又分为电气控制和PLc技术两大模块。要想两个模块的实验都能兼顾，那么只能在实验课堂上做些简单的和验证性的实验项目。对于占用时间较长的设计综合性实验，通常因课时不够而无法进行。对于三亚学院，测控专业学生只有8个学时进行专业学习，更是无法进行设计综合性实验。这样的情况下，学生的综合设计能力就得不到锻炼和培养。

1.2实验设备不能及时更新

随着PLC技术的快速发展，许多企业的PLC设备都己更新，许多高校的PLC实验设备也换成实验台。而三亚学院的PLC实验设备仍是实验箱，学生只是根据实验指导书内容，将每次实验的梯形图输入PLC，然后在实验箱上观察此次实验的模拟现象，就不能像在实验台上那样可以看到每次实验的具体现象。因此，学生每次做完实验，都不大清楚PLC技术的用途，只是知道如何做实验，也就提不起深入了解PLC技术的兴趣。

1.3教学形式单一

目前，许多高等学校的实验教学模式仍是采用传统的注入式教学模式，通常都是老师先介绍每次实验的原理，学生通根据指导书给出的内容，在老师的指导下将实验的梯形图输入PLC，然后在实验箱上观察PLC程序的执行结果。所以即使每次学生都完成了实验内容，对实验结果的印象也不深。学生只是被动地完成了实验，缺乏了对PLc的用法及如何利用PLC控制实际项目的了解，更谈不上利用如何利用PLC技术解决实际项目，掌握PLC的设计方法等。

1.4教学内容传统单调

由于三亚学院的PLC实验设备还是实验箱，所以其教学内容就是实验箱上的模块内容。实验箱上的模块一般都是验证性内容，综合性、创新性内容基本没有，再加上学时少，三亚学院的PLC实验内容以验证性为主。由于都是按照实验箱上的模块做实验，学生感觉实验课很枯燥，而且这门课的学生都是大三和大四的学生，尤其是大四即将毕业的学生，就更是在应付实验，在实验课上缺乏主动性和创造性，学生的思维创新能力也就得不到提高。

1.5考核制度不合理

PLC实验不是独立实验课，三亚学院对PLC实验课程的考核要求一般也是完成了规定的实验内容即可，不需要实践操作考核，虽说在理论考核成绩中占有一部分，但也不能引起学生对实验课程的重视。部分学生认为实验课是可有可无，再加上实验设备不够的原因，个别学生在实验课上基本不动手，完全依赖同组的学生，只有在交实验报告时才愿意做实验记录。这样的情况下无法提高学生的动手能力，又何谈创新能力。

2.电气控制与PLG技术实验教学改革的措施

针对三亚学院PLC实验教学中存在的一些问题以及在PLC实验教学中的经验，不断地进行摸索，笔者认为PLC技术实验教学应该从以下几个方面来进行改革，以便学生能够在教学中更好地开拓动手实验的能力，提高学生对PLC实验的兴趣。

2.1增加实验课时

课时的多少会影响实验课的教学情况，学校可根据课时安排，相应的增加PLC实验课时，尤其是测控专业。同时学校也可以通过开放实验室的方式，充分利用实验室的资源，让学生们在课余的时间也能学习PLC技术。

2.2更新实验设备

PLC技术的快速发展，所用的PLC设备也越来越先进。而三亚学院所用的PLC实验箱仅仅只是能让学生了解实验的模拟现象，要想更好地培养PLC技术人员，提高学生对PLC实验的兴趣，更新实验设备是必然的。

2.3改革实验教学方法

在原有的实验教学方法基础上，根据实验内容的难度、学生专业不同、学生能力不同安排实验内容，使得任何学生都能够找到适合自己实验项目。在实验过程中，采用任务分析法的方式，把每次的实验项目分解成一个个简单的小任务，这样学生就可以快速地解决每个小任务，最后完成实验项目。

2.4调整实验内容

学校现在开设的PLC实验内容基本上是以实验箱上的模块为主，模块化的实验基本都是验证性实验，综合设计性的较少。因此实验教师应与理论教师交流，根据理论教学的重难点，结合当前PLC在工业生产中的应用和本校学生的特点，调整实验内容，多增加些符合当前工业生产所应用的设计综合性的实验项目，如剪板机剪板材、水塔水位控制，自动门的控制，仓库进出车等，提高学生的兴趣，让他们更深入了解PLC在工业上的应用。当然，一些相应的验证性实验还是要有的，目的是让学生看懂PLC梯形图程序，会独立编写简单的程序。这样在做设计综合性实验时，才能有条不紊。

2.5改进考核方式

為了让每位同学都重视实验教学，改进考核方式是必然的。实验考核不再是单纯地完成实验内容即可，而是根据平时学生实验情况，设计相应综合性较强的题目，让学生自己抽考试题，自己编程，完成题目要求，实验成绩的30%记入课程总成绩。同时，平时实验课时，指导教师不但要检查学生的实验结果是否正确，还让学生分析编程的原理，如果错误了如何改正等，让学生重视实验过程，培养其思考和解决问题的能力。

3.结语

电气控制与PLC技术课程是电气类和自动化类专业一门重要的专业课，其实践性强，实验教学至关重要。因此，以培养学生的实践能力和应用能力为主线，有目标有计划地对实验教学各环节进行改革，既加深了学生理解理论知识，又提高了学生的综合实践能力，为学生将来从事PLC技术行业打下良好的基础。