可编程控制器课程教学探讨

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一、概述

《可编程控制器》是机电、电气、自动化专业的专业课，也是与实际应用紧密结合的一门课程。可编程控制器(PLC)课程是集热能、电力工程、计算机技术、通信技术以及自动化专业课程于一体的专业技术课程，以微处理器为核心，涉及面广，内容繁杂，具有广阔的应用前景。PLC与生产实践和工程的应用紧密相连，由此进行的教学内容调整和教学质量改革，已经取得了较好的成效，为了适应新时展的需要，PLC课程教学改革势在必行。当下社会当中自动化技术的发展迅速，PLC技术也随之不断完善和进步，其中网络技术、智能控制理论和软件配置技术使得PLC蓬勃发展，逐渐在现代工业自动化当中成为了三大支柱的重要成分。PLC技术教育课程的发展是课程改革的关键，构建了一套新的技术知识体系和实践能力培养体系，能够满足自动化专业应用型人才培养的需要。课程包括传统继电器接触器的电气控制基础、PLC网络通信、现代可编程控制器原理、软件配置技术四个部分，以PLC为控制核心，从控制系统的知识结构入手，融合网络技术、软件配置技术等新型PLC课程理论到教学内容体系中，在强调本课程基本理论的基础上，减少了传统继电器触点电气控制部分的课程内容，突出了传统继电器接触器电气控制的经典电路、典型环节和设计思路，重点介绍了PLC的工作原理、PLC控制系统的网络技术应用、PLC控制系统的分析与设计、控制系统中上位机监控软件的设计与开发。本堂PLC课程包括32个学时的理论课程和8个课时的实验课。

二、可编程控制器课程教学改革的措施

（一）举实例用实物，激发学生的学习兴趣

教师在刚接手上课，一定要讲清楚课程的研究方向。让学生了解学习该门课程有什么用，可以用在什么地方。比如在PLC教学过程中，列举PLC在工业、农业及日常生活中广泛应用的例子，如企业的生产流水线，城市的霓虹灯、电梯、自动售货机等例子，使学生对PLC课程有所了解，让学生感觉到PLC技术已在自己的身边得到了广泛应用。增加现场教学，组织学生到学校实习基地进行现场教学，带学生去实验室参观，实验室有数控机床，电梯模型和立体仓库模型，深入汽车、电视、空调制造企业生产线或装配线进行现场教学，以科研活动、技术开发、工程实践等形式及时补充教学内容，了解其控制系统和网络，激发学生的学习热情，让学生明白学习是无止境的。通过机器、电、液等设备的连接，掌握控制系统的分析和功能，提高学生对本课程的工程概念和技术概念的学习，大大地激发了学生对该门课程的兴趣。第一次课结束后，会布置一个作业，让学生自己用百度、谷歌等搜索引擎去查，PLC的应用，PLC招聘信息等。使学生全面了解该课程的重要性。

（二）改进教学方法，尽量使课堂生动

首先，借助多媒体教学方式和仿真编程平台，促进教学改革。在课堂教学中，对于一些抽象的，难懂的内容，利用图片和动画形象和直观性，帮助学生更好的理解，比如在讲解低压电器的结构与原理时，我采用大量的图片与动画，来辅助教学。课程教学团队采用多媒体的方式帮助学生理解内容，常用的PLC原件有：常用的低级电器电压电器元件，电机控制电路，三菱FX系列，这些PLC控制器的具体理解形式借助多媒体形式和仿真软件平台，构建具有较强交互性的课程网络教学资源，使得课堂教学内容丰富，生动，直观，易懂，详细地描述了应用程序梯形图的控制原理和功能，帮助学生更好地理解教学知识，掌握教学要点。在课堂教学中，多媒体教学与传统教学方法相结合，建立了可编程控制器的课程网站，为虚拟网络教学课程提供了无缝学习和实用的链接，以大量信息多媒体为辅助教学工具，注重师生之间的互动交流，充分发挥黑板写作、教师教学等传统教学方法的优势，要通过问题，练习，交流和讨论来提高学生的注意力，激发他们的思维积极性。第二种实践方式是通过虚拟实验室开放，在虚拟实验室中，了解学术前沿课程，学生可以了解本课程教学团队的教学和研究进展，自动工业控制领域的发展，并获得最前沿的学术报告。第三种实践方式是采用案例或项目辅助教学，帮助学生更好地了解相关内容，更加形象地明晰相关实验细节，使学生掌握综合应用知识的能力，偶尔让学生上讲台讲课，促进学生的上课参与度和积极性，充分调动课堂。其次，重视实践教学。受重理论、轻实践的观念影响，实践环节一直很薄弱，为适应时展的需要，我们必须大胆改革。实践教学过程当中，可以先在实践平台上初步学习，了解基本知识要点，采用分段式教学，帮助学生多阶段巩固学习内容，增强学习兴趣，带着问题进行理论课的学习，也更针对性地帮助学生了解学习知识，避免了学习的盲目性；学完专业理论课堂授课后，再进行更深一层次的工程实践学习，将理论知识应用于实践操作当中，使学生对可编程控制器的学习更加系统化、实践化。在实践授课过程中，教师带领学生参观的同时也需要详细向学生讲解相关内容，详细阐述理论知识要点，从而帮助学生更好地参与实践，并且结合学生的实际情况及各个工程实践基地的性质，教师适当进行理论内容的讲解，并在讲解过程中指导学生进行实践。在实验教学中，要注意培养学生的实践能力和分析问题的能力。为了提高学生学习可编程控制器的兴趣，有必要为学生开展“开放式”实验创造条件，引入可编程控制器控制模型，如电梯和三维车库，具体模型使学生清晰了解到PLC内容，让学习可以独立构思实验内容，相关程序和控制要求。除此之外，实验中心在课后应该向学生开放，给学生提供更多锻炼和熟悉的机会，这种开放的实验方法更有利于培养学生的综合实践能力和创造性思维能力。

（三）及时了解学生的情况

上课时，关注学生的反应，比如学生的表情以及回答问题的情况，根据学生的反应调整教学进度和方法。在教学中期，安排问卷调查。即利用快下课的10分钟左右的时间，让学生每人拿出一张纸，写下对该门课程的建议，比如对老师的教学方法是否满意，对老师有什么要求，对该门课程的理解或学习该门课程有什么困难等。然后通过学生反馈的信息，来调整自己的教学方法和思路，这样取得了比较好的效果。教学过程应该建立完善的考核评价体系，对学生的学习情况准确的评价，从而针对性地进行弥补，考核结果应该真实地反映学生的知识、能力和素质。具体采用的课堂考核形式应该涵盖基础知识、应用知识、综合知识、课程难点知识、设计改进等各个知识点，实验要点和操作流程的考察则占另一部分，通过课堂教学表现、课堂讨论、家庭作业、学习态度和自律来综合评估的。为了真正地评估学生的课程的理解和掌握,我们根据教学大纲,综合考虑知识的分布,试题的难度,各种评价的比例等等,提高要点覆盖率，建立完整的试题库。在加强基础理论考核的同时，加大对综合设计内容的考核，突出创新思维和创新能力的培养。

（四）教师应不断充实自己的知识

教师应不断充实自己的知识，只有教师自己具有丰富的知识，课才能讲的生动，学生才有兴趣听。可编程控制器课程是一门理论性和实践性很强的专业课程，对教师的要求较高，学校应该重视本课程教学团队的建设。教师在丰富自己科研和实践水平的同时，还需要注意教学水平的提高和教学内容的丰富，促进教学改革，提高教学质量。近年来，老师们参与了计算机监控系统等多项科研项目，并在教学中引入了一些内容，提高了学生对课堂学习的兴趣，将触摸屏、变频器等设备和技术融入到学生的毕业设计中，还结合工程实践或生产设计，注重应用和实用性，为培养学生的工程技术应用能力打下了坚实的基础。

三、可编程控制器课程教学改革的效果

在教学改革实施之后，在多种形式的教学方法改革下，越来越多的学生对该门课程产生了兴趣，并取得了优异的学习成绩，在毕业设计中，将触摸屏、变频器等设备和技术融入到毕业设计当中，之后，学习也继续在这一领域深造，或从事相关方法的工作，为学生的人生发展奠定了基础。其中，具有代表的是05级柯兴昌和07级陈华同学毕业设计做的是PLC的应用，其论文被评为湖北省优秀学士学位论文。在PLC的课程教学改革下，利用新教育教学方法，结合实验案例，从学生兴趣点出发，不断提高教师教学、科研和实验水平，从而在教学实施下取得了良好的效果。

四、结论

可编程逻辑控制器课程的教学改革，与网络技术与软件配置技术的有机结合，对夯实自动化专业课程平台起到了重要作用。教学过程的优化设计对于促进教育及其创新教育，培养全面素质、全面发展的应用型工程技术人才具有一定的理论价值和实践意义。教学有法、教无定法、贵在得法。教学方法改革是一项非常重要的工作，教师要不断更新知识，更新教学方法，才能跟上科学发展的步伐，才能为社会培养出具有创造性的人才。

【作者简介】陈艳（1979-），讲师，研究方向为机电传动与控制研究与教学。

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