PLC课程与实训一体化建设与研究

杨燕　于水娟　赵佰亭　曹珍贯

【摘 要】目前各高校都在进行应用型人才培养方式研究与改革，许多院校对专业课程设置、课时安排都做了相应调整，减少了理论课时，增加了多种不同类型实训课程，但是对于理论课与实验教学及实训课程之间的关系及教学安排和衔接没有很好地进行研究协调，本文以自动化专业的核心课程《电气控制与PLC》为例，提出“课程与实训内容一体化，教材与设备一体化，项目与设备一体化”课程教学改革模式，突出培养学生知识应用能力、实践能力和创新能力，实践表明，该教学模式对应用型本科人才的培养起到了较好的支撑和促进作用。

【关键词】应用型人才;一体化;教学改革;电气控制与PLC

中图分类号： G712;TM571.61-4文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）17-0125-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.059

Construction and Research on Integration of PLC Course and Practical Training

YANG Yan YU Shui-juan ZHAO Bai-tin CAO Zhen-guan

（College of electrical and Information Engineering ， Anhui University Of Science And Technology， Huainan Anhui 232001， China）

【Abstract】At present， all colleges and universities are carrying out research and reform on the training mode of applied talents. Many colleges and universities have made corresponding adjustments to the professional curriculum and class hour arrangement， reducing the theoretical class hour and adding a variety of different types of practical training courses. However， there is no good research and coordination on the relationship between theoretical courses， experimental teaching and practical training courses， as well as the teaching arrangement and connection. This paper takes the core course "Electrical Control and PLC" of automation specialty as an example.  The teaching reform mode of "integration of curriculum and practical training content， integration of teaching materials and equipment， integration of project and equipment" is put forward to highlight the cultivation of students' knowledge application ability， practical ability and innovation ability. Practice shows that the teaching mode has played an important role in the cultivation of applied undergraduate talents.

【Key words】Applied Talents; Integration; Teaching Reform; Electrical Control and PLC

0 引言

自动化专业主要是培养能对生产过程及设备进行检测，控制，监控，设计，调试维护等工作的高素质技能型专门人才。因此除了传统的课堂理论教学外，现在实验、课程设计、实训等实践类课程所占的比重越来越大，这也是符合国家发展创新型人才应用型人才的目标一致。

其中，電气控制与PLC课程是本专业的核心课程，有很强的实践性和应用性，在工业控制领域占有重要位置，除了课内实验外又增加了实训环节，如何提高学生的实际动手能力，运用PLC技术分析和解决实际问题的能力，是教师在课堂教学中应当注重和构建的重点内容。

1 实际教学中存在的问题

根据我院现有的实训条件和实验设备，在实际的教学过程中，还存在着以下这些问题：

1.1 理论课程的学习课时压缩的很少

PLC虽然强调实践动手能力，可是基本的理论学习还是必要的，尤其是后面实训课程有相关的通信、触摸屏等实际知识，而PLC的理论课时已压缩到24课时，除了讲解基本的指令、顺序功能图、梯形图编程等必要知识点，已没有多余课时讲解后面内容，而后面章节的内容才是发展学生成为应用型人才的关键，由于没有理论知识的支撑，实训也才就一周时间，所以急急忙忙的实训有关内容完成的也不是很好，只有成绩好的、理解力好的爱专研的学生实训能达到比较好的效果。

1.2 实验设备、编程软件和教材是否匹配

实验设备、装的编程软件、监控软件等没有变，而教材随着改革不断变化，造成某些实验设备、编程软件和教材不完全匹配，比如PLC教材我们用了西门子200SMART，而实验室还是200的编程软件，虽然原理差不多，但是用起来还是200SMAR更方便，功能使用感更好。再比如工业测控网络，教材是以台达PLC为例说明组网，实际实验室是西门子的200，300，400型号，用起来也有诸多不便，台达PLC是台湾的仿三菱的编程，属于日系，西门子是欧美编程，数据划分比较严格，因此不利于学生实践能力和创新能力的培养和提高。

1.3 硬件设施部分老旧、损坏

电气设备更新速度快，部分实验室设备随着技术的发展已落后和不完善了，还有些是坏了，造成了设备利用率和实验效果打折扣。比如实验室的一些传感器是用指示灯来代替，并且有的指示灯是坏的不亮的，学生在编程完成后运行时，会由于直观的想象力不够，对整个系统的运行控制没有很清醒的认识，导致无法理解PLC的顺序控制功能，学生学习的效果较差。尤其是进行组网通信实验时，300，400和部分挂件型号少，造成级联分布控制效果差。

2 PLC课程与实训一体化建设与研究内容

根据我院现有的实训条件和实验设备，本文提出了“课程与实训内容一体化，教材与设备一体化，项目与设备一体化”的课程教学改革模式，对PLC课程的教材知识点、实验设备的统一，实验项目的一致性做了相关阐述，以突出培养学生知识应用能力、实践能力和创新能力为目标，并为各位老师提供一些教学的思路和方向。

2.1 课程与实训内容一体化

课堂教学是专业课程学习的基础，配合课内实验达到基础知识与技能掌握，实训是更全面更复杂更综合的应用型内容，可以自我发挥，增加创新能力、独立解决问题的能力。在课堂教学中要注意前后知识的连贯与衔接，从系统的角度讲述解决问题，保持知识点的完整性，从信号的输入、转换、控制算法、输出、通信、监控等方面组织课堂教学与实训内容的完整性一致性，增加后续章节知识点的学习，比如PID在模拟量闭环中的应用，PLC的通信与自动化通信网络，变频器、触摸屏综合应用等，这些都是控制系统中最需要知道的，应该结合实训内容讲解最需要的用得着的知识点，并在实训中进行训练模拟。

2.2 教材与设备一体化

注意征订和实验设备相一致的教材，及时更换相应的应用软件，做到看的用的相一致，不会产生歧义和不方便，以发展的眼光采购设备器材和进行教学改革，最大限度地发挥教材的实际功能，开设相应的课内实验及实训，做到有的放矢，激发学生的求知欲探索欲。

也可以固定时间開放实验室，毕竟实验实训的时间不多，想完全了解掌握PLC的应用光靠课堂也不现实，课下学生可以根据教材或是其他资料进行验证、学习，掌握后续章节的实际内容，达到更好的实训效果。

2.3 项目与设备一体化

PLC的实验实训项目要与实验室设备相匹配，以现有的设备最大程度开设实验项目，充分利用实验室，做到相应知识点的融会贯通掌握。比如除了PLC典型控制模拟机械手动作模拟、自动配料系统模拟、液体混合装置控制等之外，有电机可进行Y/△换接控制、正反转控制、能耗控制等，变频器可以进行模拟量闭环调速，触摸屏组态控制等，也可以联网控制、通信等。通过多方位多角度了解掌握应用PLC技术，使之服务于工业控制领域，适应企业的需求。

也可以结合学生的岗位需求，结合工作需求开展设计好综合性的实验，既结合了工作实际，又在学校现有实验设备的基础上开展，做到了资源合理利用。学生也可以按照自己的思路编写程序，设计方案，进行比较、改进从中获得最佳的学习乐趣和收获，相应工程能力也得到了极大的提高。

3 结语

要实现应用型人才培养目标，关键在于落实课程教学及实践环节的应用型改革。本文以自动化的核心课程《电气控制与PLC》为例，提出了“课程与实训内容一体化，教材与设备一体化，项目与设备一体化”的课程教学改革模式，实现教、学、做的融合，该教学模式对应用型本科人才的培养起到了较好的支撑和促进作用。