电气调控与PLC教改研讨

一、引言

随着信息化时代的来临和科学技术的迅猛发展，特别是微处理机技术的发明及应用及大规模集成电路的产生，电气控制技术在生产过程的广泛应用，出现了可编程序控制器（PLC），操作简单，使用方便。近几年，许多高职院校都开设了电气控制与PLC课程，并将其设为核心专业课程。但是电气控制与PLC技术课程的教学目前存在一些问题亟待解决，认清该课程教学的性质和面临的现状，进而实行电气控制与PLC技术教学改革的探索是摆在我们面前迫切需要解决的问题。

二、课程性质和意义

电气控制与PLC课程是高职院校机电类工科专业开设的实践性、应用性很强的一门技术型课程。目前是高职院校数控技术应用和机电一体化专业的一门核心课程，该课程不仅为电机调速控制技术、数控机床维修及调试、机电一体化技术应用等后续课程及毕业设计打下扎实的理论基础，而且为相关专业考取资格证书等做好了有力的准备，为社会输送人才奠定了坚强的后备军，在专业人才的培养和输送方面起着重要的支撑作用。本课程的特色是理论教学与实际操作并重，在某种程度上更强调技术的应用。培养学生具备电气控制系统分析和设计的基本能力；熟悉可编程控制器原理及编程方法，掌握PLC程序设计和PLC应用能力。

三、电气控制与PLC技术教学的现状

如上所述，电气控制与PLC技术这门专业课是理论和实践密切结合的课程，在一定程度上更注重实践的应用。但是在大多数院校的课程开设中，通常将《电气控制技术与PLC》分成独立的两门课程，即：《电气控制技术》和《PLC》，先开《电气控制技术》，后开《PLC》，且是分为两个学期开设[1]。原本联系密切的两部分因为相隔时间太长，无法将理论及时的应用到实践中去，抽象的理论知识无法具体形象化，学生容易忘记，长此以往，导致学生对该课程兴趣低下，甚至觉得枯燥、厌倦，教学效率低糜。整合课程的设置迫在眉睫，笔者根据专业特色和目前的现状，从教学内容、教学手段、学习方式及考核评价方式角度，提出以下对策，将这两门课程有机整合。促进电气控制与PLC技术教学的有效性。

四、电气控制与PLC技术教学改革的策略探究

（一）教学内容及学时安排

针对上述电气控制与PLC技术教学中存在课程独立分散的问题，将两门课程整合，不断优化是首先需要解决的问题。将整个课程分为9章（如表1所示），将电气控制与PLC技术相互融合，不断强化渗透，并将理论教学和实践项目相结合，学生学到的理论知识在短期内就能应用到实际操作中去，教学内容直观、具体，教学要求更是明确、科学。上述的课表中，加强了实验课的教学，专门开设了课内实践项目，利用实验课，进行现场教学指导，能及时发现学生掌握的程度和操作能力的水平。由于《电气控制与PLC技术》这门课程的应用性很强，课内实践环节是学生对所学理论知识的一个消化、吸收的过程，能不能将所学理论应用于实践，关键还是看课内实践的指引和操作。所以教师一定认真备好课，抓好实验课的教学。精选实验题目，有计划有组织的安排实验课程，而不能盲目发挥。实验课的作业的布置也是至关重要的，学生课堂上大多数听懂、明白，回家不及时强化，很容易混淆一些操作细节，因此在实验课中，教师要给学生布置的作业应与课堂讲授知识密切相关，且应呈梯度趋势，灵活多样。让学生自己编程序，培养学生的操作能力和创新意识。

（二）更新教学方法及手段

教学内容决定了采用什么样的教学方法和教学手段，将电气控制与PLC技术教学合二为一，必须积极建构“教、学、做”一体化教学模式。在实践过程中，教室、实验室、实训室形成一体化教学场所，达到在“做中学、学中做”的融会贯通，这就要求更新教学方法和手段，传统的讲授式教学法已经不能适应对人才培养的需求[2]。电气控制与PLC技术课程理论相对抽象枯燥，学生很难理解，那么借助多媒体和仿真软件进行演示是大有必要的。在实际教学过程中，声形并茂，图文交映的课件能使教学过程变得简单而有趣，直观形象，更具有吸引力和趣味性，对于提高学生的学习积极性和主动性，变被动学习为自主学习，从而提高课堂效率具有重大意义。例如，在讲到不同类型电器元件时，学生没有见过电器元件往往理解起来比较困难，而且费时较多，如果直接在多媒体上展示几张电器元件的图片，可以起到立竿见影的效果。可以有效帮助学生理解电器元件的构造及其功能[3]。如，在讲解机床电气控制线路时，教师到车间进行现场教学，现场操作演示给学生了解机床各部分的构造、运动控制等，学生就能很快根据相关电气控制的要求，分析电气控制线路的工作原理，诊断机器的故障。这样学生的理解能力大大提高的同时，还能增强学生的积极主动性。

（三）转变学习方式，实现小组合作学习

针对这种实践性很强的课程，传统的被动听老师讲解的学习方式是很难达到学习的标准和要求的。尤其是实践课程，一个人的学习和摸索是费时颇多的，但是集众人之智，大家围绕一个共同的目标，分工协作，才思广溢，往往能高效的解决问题的同时，每个人都有收获，这就要求小组成员每个人都参与其中，并且各自扮演好自己的角色。实践是学生比较喜爱的学习方式，因为可以满足学生们的好奇心，激发他们学习的兴趣和学习动机。在小组合作过程中，每一位成员都能体会到它这是一门能解决实际问题的实用学科，而非枯燥的说教。让每一位成员切身见证伙伴们成长足迹的同时能感受到自己的点滴进步。例如在PLC进行电动机的启动项目中，由于项目的实施涉及到多个环节，包括原理图、接线图的绘制，梯形图的设计，接线和调试等方面，尤其是在课程实验和综合实训环节，由于时间相对集中，学生没有足够的时间和精力将项目的所有内容都做完[4]。为了确保每个学生能够在有限的时间内，得到全方面的锻炼，可进行小组合作，共同完成任务。让学生参与不同的分组，扮演不同角色从而保证在表1知识单元计划学时教学内容及学时安排教学要求理论教学内容学时课内实践项目学时场所常用低压电器8接触器、继电器、熔断器开关、断路器、主令电器6低压电器使用实训2实训室熟悉常用电器的原理、特性及应用电气控制基本电路14电气识图、异步电动机起动和正反转控制、制动控制、顺序控制等基本控制线路8异步电动机起动和正反转控制；制动控制、顺序控制等实训6实训室掌握电气识图、电气控制线路的分析和设计、实践能力典型电气控制线路8*工业机床电气控制线路4现场教学4实训室掌握线路工作原理、及实践能力PLC结构及工作原理4可编程控制器的工作原理及结构特点3PLC认识实践1实训室熟悉PLC基本原理、结构基本逻辑指令及应用16逻辑取及输出线圈触点串联触点并联串联电路块的并联并联电路块的串联多重输出电路主控触点自保持与解除计数器、定时器脉冲输出空操作指令程序结束指令6编程器的使用；简单控制系统PLC编程训练（如彩灯控制、电机顺序控制等）10实训室深化基本逻辑指令及其应用步进顺控指令及应用6状态转换移图：1状态的功能2简单流程状态转移图3选择性分支与汇合4并行型分支与汇合编程方法3步进顺控指令应用编程训练3实训室熟练掌握步进顺控指令的编程方法功能指令及应用61.功能指令通则2.程序流控制指令3.传送和比较指令4.四则运算及逻辑运算指令5.其他指令3编程综合训练3实训室掌握常用功能指令的应用；了解功能指令的通则PLC与计算机通讯2工业通讯基本知识介绍FX系列通讯模块介绍2了解通讯模块的应用综合应用实训16*四层电梯、工业控制模型等PLC控制系统实训16实训室强化综合应用能力注：*少于80学时情况下，视专业要求减少。各个方面都得到锻炼[5]。同学之间相互讨论，互相帮助，共同成长、进步。从中不但仅可以收获友谊，体验团队合作的快乐，更能提高实际操作能力，增强学生的创造性和主观性。

（四）考核评价方式的革新

教学内容、教学手段、学习方式的变革要求考核评价方式的革新。教师是教学改革的主体，教师除了在教学内容、教学手段、学习方式等方面做出改变以外，还必须更新考核评价机制。建立科学合理的考核评价机制，才能在提高学生理论水平的同时，切实加强学生的实践能力。因此，本课程学生成绩的评定应加大实践考核力度，理论考试成绩与实践考核成绩各占50%，其中的实践考核成绩应由平时的实验表现、综合项目等环节形成一定的比例[6]。只有这样才能切实做好考核工作，才能真正发挥考核评价对学生意识和行动力的督促作用。进而才能做到这样学生全面、认真参与，勤于动手，积极思考，全面提升自身的技能。

五、小结

电气控制与PLC技术这门课程实践性强的特殊性要求教学改革的措施也应突出实用性和可操作性，理论与实际密切结合。无论是从教学内容、教学手段、还是从学习方式及考核评价方式，都要强调实践性，相信通过我们的共同努力，电气控制与PLC技术教学改革一定能取得骄人的成果。