可编程序控制器原理及应用课程的教学改革与实践

魏洪玲+++公利滨

摘要：文章从教学大纲、实验大纲、考核方式三个方面的教学改革内容和采用多元化教学方法、加强实践教学改革、鼓励学校参加各类竞赛、加强师资队伍建设四个方面的教学改革实践介绍了《可编程序控制器原理及应用》的教学改革与实践。

关键词：PLC；实践教学；教学改革

【分类号】TM571.61

1 引言

随着工业技术的快速发展，可编程序控制器（Programmable Controller， PLC）已成为工业过程控制的标准设备之一。PLC是集计算机技术、电子技术、通信技术和精良工艺制造技术为一体的先进工业控制装置，它具有可靠性高、稳定性好、实时处理快、联网功能强等特点，广泛应用于工业控制系统与工业自动化管理系统中。随着PLC控制技术广泛应用到各个领域以及企业对PLC技术人才需要的日益增加，高校应如何培养适应市场需要、企业需要的PLC技术人才显得尤为重要。

针对电气工程及其自动化专业的特点以及应用型本科院校培养学生的总体目标，总结了在教学过程中的适用学生的教学方法，培养学生的创新精神和创新意识，本文将从教学改革的内容和教学改革的实践两个方面阐述可编程序控制器原理及应用这门课程的建设情况。

2 教学改革的內容

针对三表类院校电气工程及其自动化专业学生的特点，理论基础知识薄弱，而实践操作能力强的特点，将对教学大纲、实验大纲、考核方式三个方面进行改革。

2.1 明确教学思路，制订合适的教学大纲

可编程序控制器原理及应用是电气工程及其自动化专业的核心课，因此掌握基本理论知识是非常必要的，在基本知识点的讲解方面学时为理论授课学时的1/2，剩余的1/2理论授课学时讲解工程实践知识，但这方面讲解与实验学时是有区别的，主要注重综合知识的讲授。在制订教学大纲时知识点的取舍尤为重要，为此需要删除一些老旧、与实际工程联系不紧密的、理论性太强抽象不好理解的知识点，增加先进的PLC技术、工作中应用较多的PLC控制系统的典型案例，把本课程修订后的教学大纲做到理论和实践真正结合在一起。

2.2 制订有针对性的实验大纲

应用性本科教育人才的培养离不开实践教学环节，而实践教学环节中以实验为主，课程设计为辅，本课程制订的实验课程学时为理论学时的1/2，实验项目分为验证性实验和设计类实验，根据现有的实验设备条件，可开出实验项目50多个，学生可以在实验室完成常用典型PLC项目的设计，例如电梯类、电机类、彩灯控制类等项目的设计。

2.3 改革传统的考核方式

传统的考核方式采用试卷的形式检验教学效果，本课程在针对学生的特点以及课程教学的每个环节，采用新型的考核方式进行准确评价学校的学习效果。采用平时成绩20%、平时考核20%、期末实践考核30%、期末理论考核30%的形式。平时成绩包括平时出勤情况、课堂表现情况和作业完成情况；平时考核包括每个项目的完成情况以及程序的编写情况；期末实践考核是指对本学期所学课程的各类项目以抽签的形式考核，主要考核是实践操作，在实验室内进行，每位同学会有不同的项目，并要求同学在规定的时间内完成；期末理论考核为试卷的形式，考核学生对本课程基本知识点的掌握情况。

3 教学改革的实践

3.1 采用多元化的教学方法

3.1.1 启发式教学

在授课中调动学生的学习主动性，启发学生独立思考，积极探索，自觉地掌握本专业的相关知识，从而提高分析问题和解决问题的能力。

3.1.2 引导式教学

教师应改变传统的说教式、注入式的教学方法，针对课堂上学生的表现，以教师为主导、学生为主体，运用合适的教学手段来激发学生学习的兴趣，努力培养学生的自主学习的能力和独立思考的学习习惯。

3.1.3 讨论式教学

教师在精心准备和指导的前提下，通过预先的设计与组织，启发学生就某一特定问题发表自己的独特见解，培养学生的独立思考能力和创新精神。教师应为学生们梳理出解决问题的多种路径，从而引导学生们自主进行辩论和思考，引导学生得出自己的结论。

3.1.4 开放式教学

将教学任务由课堂的教学延伸到课外，如实验室、工厂、企业等。将课本知识与生产、生活的实践知识相联系，引发学生自主的参与实践活动，从而为学生提供良好的发展创造性思维和实践的机会，使学生获得创新的能力和方法。

3.2 加强实践教学改革

3.2.1 更新实验内容

针对社会对工程类人才的需求，改变传统的实验内容，减少验证性的实验。做好基础实验的同时，提高实验难度，增设设计性的实验。在此基础上给出综合性设计实验题目，让学生以团队为单位进行实验分工，自己动手分析电路、设计电路，加深多课程的理解。

3.2.2 加强实训环节

在实验的基础上，设立为期1周的实训课程。教师针对企业对人才的需求，有针对性的对学生进行培训，利用实验室现有的实训装置、软硬件设备等，设计小的项目。

3.2.3 增加课程设计

通过理论、实验与实训相结合，让学生独立自主的进行课程设计。学生根据自己的兴趣和能力进行选材，确定课程题目、设计思路，并自己动手选择硬件、设计I/O分配图、硬件接线图、软件梯形图等，并对设计的项目进行实验仿真，达到预期目标方可进行考核。

3.3 鼓励学生参加各类竞赛

针对不同程度的学生，选取具有一定的深度和广度的竞赛题目。将参加竞赛的学生分成若干个小组，同时要求每个参赛小组的作品有完整的设计方案和设计流程，规范的设计方法，最终将设计的作品进行产品化。通过各类竞赛，提高了学生的综合素质，培养了学生的团队合作精神，提高了学生的创新实践能力。

3.4 加强师资队伍建设

注重教师的个人素质的培养和专业知识的培训，让教师亲自参与到实际项目实训中，通过与企业项目的工程师学习与合作来提高教师自身的工程实践能力，与专业教师共同组建一支“高精端、多样性、产学研、复合型”的师资队伍，一起承担电气专业的人才培养任务。

参考文献

[1] 汤楠等.可编程序控制器原理及应用 [M] .北京：机械工业出版社，2012

[2] 姜建芳.西门子S7-200PLC工程应用技术教程 [M] .北京：机械工业出版社，2010

[3] 吉顺平. 可编程序控制器原理及应用 [M] .北京：机械工业出版社，2011

[4] 赵春生. 可编程序控制器应用技术[M] .北京：人民邮电出版社， 2012endprint