电工学课程中PLC实验项目改革与探索

徐卓君

[摘 要] 电工学是一门工科非电类专业的基础课，多年来以课堂教学展示为主，在当今信息化发展的形式下，教学和实验体系略显陈旧。以电工学中的PLC为例，引入工程的思路，在理论教学中以案例教学法为主，在实验教学中以项目教学法为主，同时建立兴趣小组，充分调动学生学习的积极性，改变本科教育中学生动手能力弱的问题。

[关 键 词] PLC ；工程体系；实训体系；兴趣小组

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）22-0077-01

一、现状分析

电工学课程是我校工科20个非电类专业的电学基础课，是一门承上启下的重要课程。对某些专业来说，它虽然不是主干课程，但却是电气方面的唯一课程，掌握这部分内容对拓展学生知识面、提高学生工程实践能力都具有重要作用。电工学的教学目标不仅仅是教给学生纯粹的理论知识和一些验证性实验，更重要的是让学生在教学中能有更多的机会接触实际工程例子，在实验中将理论知识和实际联系起来，将各个学科的知识融合起来，培养学生的分析和动手能力。PLC是当今工业控制系统的主控单元，但PLC在电工学课程中只有一章的内容，现阶段把交流电、电动机和PLC结合起来构建工程体系是电工学实验改革的新思路。

二、構建工程体系，改革教学模式及实验体系

（一）改变教学方法，引入案例教学

电工学作为工科非电类专业的技术基础课程，课程内容和教学方法既要考虑为学生搭建完整而具可塑性的知识框架，又要从工程应用性出发，建立理论知识与实际应用的双向和互动体系。目前，电工学与PLC相关的内容主要包括电路、电机与继电—接触器控制、PLC、电工测量和安全用电五部分。从工程应用的角度出发，以案例法进行教学。通过典型案例来创设教学内容的情境，提示新旧知识之间的联系，而不是让学生记忆和背诵教师讲授内容，有利于学生建构当前所学知识的意义，能有效激发学生的学习兴趣。

（二）改革实验体系，贴近现场实际

电工学课程是一门传统的电学基础课程，给学生刻板、与专业知识疏离的固有印象，尤其电工技术中包含的直流电、交流电、电动机、PLC四大部分，内容切换的过程中缺少衔接。如果电工学课程的实践环节能在日常生活中学以致用，有助于学生学习兴趣的激发，让学生实实在在地感觉到专业课的重要性和实用性。为了更好地适应当前形势修改实验体系，修改后的实验体系包括基础实验、设计性实验及自选实验，基础实验以验证为主，设计性实验以提高学生创新能力为主，例如，三相异步交流电动机连续运行及正反转。自选实验以激发学生兴趣为主，例如，基于PLC的仓库存储控制系统设计等，学生可以利用课余时间对PLC进行系统的学习和实验，从而提高学生的动手能力，弥补本科教育技能不足的缺点。

（三）典型案例介绍

构建工程体系是这次课程改革的专业目的，每个项目都是按照完成一个工程的流程完成的。下面以三相异步电机的正反转控制为例。

1.在课堂教学利用案例教学法

在讲解三相异步电动机的正反转控制时，首先向学生介绍工程中三相异步电机的正反转控制用在哪些方面，然后以完成工程的思路，讲解硬件结构包括空开、接触器、热继电器和熔断器等的原理和结构等，构建硬件图，最后引入PLC完成程序编写及调试方法。

2.在实验项目中利用项目教学法

为了将电路、电机与继电—接触器控制、PLC、电工测量和安全用电联系起来，改变原有的参观性实验的方法，利用项目教學法完成实验。首先老师布置任务，学生根据理论课程学习的内容查找资料；老师按照工程的思路引导学生逐步完成流程图的编写；根据输入输出点分配，画出PLC系统外部接线图并接线；分析控制要求，编写符号表，按照流程图写出程序清单并且编程程序。然后学生按照要求进行硬件接线、下载调试并将调试过程中的问题记录下来。最后老师项目验收，学生编写实验报告。

（四）建立兴趣小组，提高学生学习主动性

由于课时的原因，想让学生在课上充分学习PLC的相关知识是不够的。故成立兴趣小组，把一部分对PLC有兴趣的学生集中起来，以完成工程的思路继续深入的学习。老师给学生布置实际的任务，如分拣站控制系统，学生按照课程中搭建的工程体系，完成材料的选择、硬件图的设计、硬件的安装、软件的编程及整个项目的调试。每个任务中，比前面的任务增加一些新的硬件和新的编程思路，在兴趣小组中充分发挥学生的创新性。

参考文献：

[1]耿大勇，霍春宝，朱延枫，等.非电类专业电工电子实训教学改革与探索[J].实验室科学，2015（3）：146-148.

[2]雷学堂，邵建设，熊志利.案例加项目式教学法在应用本科PLC技术课程中的探索[J].黄冈师范学院学报，2016（3）：95-98.