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摘 要: PLC技术及应用课程是电气工程及其自动化的专业课程,具有较强的综合性和应用性的特点。该文分析了目前PLC技术及应用课程教学中存在的问题,并从多方面探讨PLC技术及应用课程的改革思路和方法,突出了该课程理论与实践教学相结合的特点,其中实例教学和启发式的教学的结合,提高学生的学习兴趣和欲望。
关键词:PLC技术及应用 教学改革 启发式教学
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)12(a)-0165-02
PLC是随着电子技术和计算机技术的高速发展而产生的一种专用的工业控制计算机,它以携带方便、编程容易、功能强大、抗干扰性强等特点,在工业自动控制领域中有着非常广泛的应用。现在PLC技术及应用已成为电气工程及其自动化等相关专业的一门非常重要的专业课,它在培养学生的专业技能及动手能力方面发挥着非常重要的作用。但是在担任该课程教学任务中发现还存在有很多的问题,通过认真思考总结后得出了一些教学的改进思路,希望对PLC技术及应用这门课程的教学改革有所推动。
1 目前PLC技术及应用课程教学存在的问题
1.1 课程性质与作用分析
PLC技术及应用是一门集基础理论知识和实践操作技能于一体的课程,学生通过该课程的学习,要求能够在掌握理论知识的基础上,具备完成具体工业控制要求的能力,包括工业产品的选型、控制系统硬件的设计以及软件的编程和现场安装调试等综合实践能力。该课程不仅为完成后续的毕业设计奠定了基础,而且还为学生就业起到非常关键的作用。
1.2 课程教学的现状分析
1.2.1 传统的教学方法不能引起学生的学习兴趣
传统的教学方法大多是按照先理论后实践,教学过程是以教师为中心,理论知识采用以传输为主的“灌鸭式”的教学,根据教学大纲的要求,先对PLC的硬件结构和工作原理进行深入讲解,然后介绍PLC的指令系统和梯形图程序设计方法,最后是PLC在工业中的应用,所讲内容固化,课堂教学气氛死板,而且PLC指令繁多,课时有限,学生理解不透彻,导致学生的学习压力大,对所学内容失去信心。由于受到实验条件的局限,对实践教学方面不够重视,学生实验时只是按照老师讲解的步骤,按部就班地完成,这样实验过程仅仅是根据理论知识进行验证实验,失去了实验的意义,很多学生对实验没有兴趣。而且实践教学滞后于理论教学,容易使学生失去学习的兴趣,而且达不到培养创新思维的目的,也不能提高学生的动手能力。
1.2.2 教学内容滞后不满足当前PLC技术的发展需求
目前PLC技术及应用的教学内容主要包括可编程控制器的概述、可编程控制器的组成与工作原理、可编程控制器的程序设计基础及梯形图的设计、可编程控制器的在工业中的应用等章节,各章节相互对立。但是PLC技术是随着现代科学技术的迅猛发展而不断完善和更新的,随着PLC技术在矿山、机械、医疗等各行业的广泛应用,带来了很多理论的创新和技术的革新,由于教材的更新较为缓慢,这些技术和理论的更新很少能在教材上有所体现,使得教学的内容滞后于PLC技术的发展,前沿性较差,这样培养出来的学生应用技能和创新技能不强,达不到企业的要求。
1.2.3 常规的考核方法,不利于学生综合素质的提高
由于PLC技术及应用是一门实用性很强的专业课程,它不仅要求学生能够掌握基本的理论知识,还要求学生具有很强的实践操作能力和专业水平。但很多地方院校对学生的PLC技术及应用课程的评价和考核方法采用期末的理论课考试为主,实验实践能力的考核为辅。这种只重视理论知识而忽略了实践能力的考核很难客观、全面地反映学生的理论知识水平、实践能力和创新的能力,也不利于学生的综合素质的提高。
2 PLC技术及应用课程的教学改革
2.1 课程内容的模块化教学
PLC技术及应用是一门实践性很强的应用型课程,在该课程教学改革中,要结合电气工程及其自动化的专业特点,制定符合该课程特点的教学大纲,突出对学生的能力要求,对课程的内容进行细化,再将其进行整合,可以整合成多个模块,通过对每一个模块进行单元化的教学,将PLC技术及应用课程的知识目标、教学目标、操作目标等进行细化,并明确每一个模块的综合要求,形成各种灵活有趣、生动直观的教学场景,并把每一个模块的教学内容和学生的个性特点融合成一个有机整体,最终能让学生把知识融会贯通,既培养了学生的知识素养,又能提高他们的操作实践能力。
2.2 实例教学和启发式教学相结合
采用实例教学和启发式教学相结合的方式,可以解决学生在学习PLC时感觉枯燥、难度大、厌学等问题。比如针对PLC指令繁多的问题,教师可以在完全掌握吸收所教授知识的基础上,设计一些与实际应用结合紧密的典型的PLC的控制实例,并将所教授的PLC的指令融入其中,在上课时,先将实例向学生演示,提出问题,再通过实例直观的控制效果,激发学生产生强烈的求知欲,然后引出实现该实例中的控制要求所用到的指令,再讲解指令的用法,这样学生就能很容易地学会了这条指令。而且还能够印象深刻,在此基础上,还可以再由易到难列举两到三个该指令的实例。在此过程当中,老师要适当引导学生,鼓励启发其独立思考,这样学生在学习时就变被动为主动,有了学习的积极性,而且还活跃了课堂氛围,最终在老师的引导和启发下,学生也能够实现实例中的控制要求。这样一方面使学生巩固了所学的知识,另一方面学生在学习中还能体会到快乐,有一种强烈的成就感,从而也能增强对学习的信心,进一步激发了学习的欲望,使得他对PLC的学习从难变易,从枯燥变有趣。总之,以实例为主线,学生为教学的主体,老师加以正确的引导和启发可以促进学生将所学的知识和实践技能有机地结合起来。
2.3 课程的考核变化和综合素质的培养
传统的考核方式仅仅由一份试卷成绩来决定学生学习的好坏,采用这种方式是比较片面的考核方式。既然PLC技术及应用这门课程是实践性很强的一门课程,教师也应该加强对学生的实践能力的考核,采用试卷和项目验收相结合的方式对学生进行考核,试卷成绩和项目完成情况各占50%。在项目考核中可以将学生分组,针对每一个小组布置一个实际项目,从资料的收集、方案的设计、硬件控制系统的实现和软件的调试,再到项目报告的撰写和答辩等各个内容对小组各成员进行考核评定。这样既注重了对学生理论知识的考核,又注重了对学生的综合实践能力的考核。
在开设该课程的同时还要开放实验室,成立PLC设计协会,积极举办PLC编程大赛,并鼓励学生参加各种相关的国家级和省级的比赛等活动,从真正意义上锻炼学生的团队协作能力、文档整理和自我再学习的能力。同时,这样的锻炼也给学生在将来就业时奠定了坚实的基础,而且这种跨年级活动还有利于高年级学生和低年级学生之间形成“传、帮、带”的学习氛围,也有利于形成良好的校园风气。
通过对上述PLC技术及应用课程教学的改革方案的实施,提高了学生对该课程的学习的兴趣和积极性,使学生能够充分发挥自己的实践动手能力,并提高了学生的团队合作意识,使得笔者学校在国家级和省级高校的相关比赛中获奖的学生也越来越多,名次也越来越好。PLC技术及应用课程教学的改革是一项复杂的工程,作为一名授课讲师,笔者还将不断地进行探索,并为不断提高学生的知识素养和实践能力而继续奋斗。
参考文献
[1] 廖常初.可编程控制器的编程方法与工程实践[M].重庆:重庆大学出版社,2003.
[2] 严明霞.PLC课程教学中存在的问题及改革思路[J].机械管理开发,2011(6):195-196.
[3] 艾光波.PLC实训教学几点思考[J].管理学家,2014(3):225.
[4] 贾朝川,杨婷,符茂胜.应用型本科高校单片机课程教学改革[J].管理学家,2014(3):253-254.
关键词:PLC技术及应用 教学改革 启发式教学
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)12(a)-0165-02
PLC是随着电子技术和计算机技术的高速发展而产生的一种专用的工业控制计算机,它以携带方便、编程容易、功能强大、抗干扰性强等特点,在工业自动控制领域中有着非常广泛的应用。现在PLC技术及应用已成为电气工程及其自动化等相关专业的一门非常重要的专业课,它在培养学生的专业技能及动手能力方面发挥着非常重要的作用。但是在担任该课程教学任务中发现还存在有很多的问题,通过认真思考总结后得出了一些教学的改进思路,希望对PLC技术及应用这门课程的教学改革有所推动。
1 目前PLC技术及应用课程教学存在的问题
1.1 课程性质与作用分析
PLC技术及应用是一门集基础理论知识和实践操作技能于一体的课程,学生通过该课程的学习,要求能够在掌握理论知识的基础上,具备完成具体工业控制要求的能力,包括工业产品的选型、控制系统硬件的设计以及软件的编程和现场安装调试等综合实践能力。该课程不仅为完成后续的毕业设计奠定了基础,而且还为学生就业起到非常关键的作用。
1.2 课程教学的现状分析
1.2.1 传统的教学方法不能引起学生的学习兴趣
传统的教学方法大多是按照先理论后实践,教学过程是以教师为中心,理论知识采用以传输为主的“灌鸭式”的教学,根据教学大纲的要求,先对PLC的硬件结构和工作原理进行深入讲解,然后介绍PLC的指令系统和梯形图程序设计方法,最后是PLC在工业中的应用,所讲内容固化,课堂教学气氛死板,而且PLC指令繁多,课时有限,学生理解不透彻,导致学生的学习压力大,对所学内容失去信心。由于受到实验条件的局限,对实践教学方面不够重视,学生实验时只是按照老师讲解的步骤,按部就班地完成,这样实验过程仅仅是根据理论知识进行验证实验,失去了实验的意义,很多学生对实验没有兴趣。而且实践教学滞后于理论教学,容易使学生失去学习的兴趣,而且达不到培养创新思维的目的,也不能提高学生的动手能力。
1.2.2 教学内容滞后不满足当前PLC技术的发展需求
目前PLC技术及应用的教学内容主要包括可编程控制器的概述、可编程控制器的组成与工作原理、可编程控制器的程序设计基础及梯形图的设计、可编程控制器的在工业中的应用等章节,各章节相互对立。但是PLC技术是随着现代科学技术的迅猛发展而不断完善和更新的,随着PLC技术在矿山、机械、医疗等各行业的广泛应用,带来了很多理论的创新和技术的革新,由于教材的更新较为缓慢,这些技术和理论的更新很少能在教材上有所体现,使得教学的内容滞后于PLC技术的发展,前沿性较差,这样培养出来的学生应用技能和创新技能不强,达不到企业的要求。
1.2.3 常规的考核方法,不利于学生综合素质的提高
由于PLC技术及应用是一门实用性很强的专业课程,它不仅要求学生能够掌握基本的理论知识,还要求学生具有很强的实践操作能力和专业水平。但很多地方院校对学生的PLC技术及应用课程的评价和考核方法采用期末的理论课考试为主,实验实践能力的考核为辅。这种只重视理论知识而忽略了实践能力的考核很难客观、全面地反映学生的理论知识水平、实践能力和创新的能力,也不利于学生的综合素质的提高。
2 PLC技术及应用课程的教学改革
2.1 课程内容的模块化教学
PLC技术及应用是一门实践性很强的应用型课程,在该课程教学改革中,要结合电气工程及其自动化的专业特点,制定符合该课程特点的教学大纲,突出对学生的能力要求,对课程的内容进行细化,再将其进行整合,可以整合成多个模块,通过对每一个模块进行单元化的教学,将PLC技术及应用课程的知识目标、教学目标、操作目标等进行细化,并明确每一个模块的综合要求,形成各种灵活有趣、生动直观的教学场景,并把每一个模块的教学内容和学生的个性特点融合成一个有机整体,最终能让学生把知识融会贯通,既培养了学生的知识素养,又能提高他们的操作实践能力。
2.2 实例教学和启发式教学相结合
采用实例教学和启发式教学相结合的方式,可以解决学生在学习PLC时感觉枯燥、难度大、厌学等问题。比如针对PLC指令繁多的问题,教师可以在完全掌握吸收所教授知识的基础上,设计一些与实际应用结合紧密的典型的PLC的控制实例,并将所教授的PLC的指令融入其中,在上课时,先将实例向学生演示,提出问题,再通过实例直观的控制效果,激发学生产生强烈的求知欲,然后引出实现该实例中的控制要求所用到的指令,再讲解指令的用法,这样学生就能很容易地学会了这条指令。而且还能够印象深刻,在此基础上,还可以再由易到难列举两到三个该指令的实例。在此过程当中,老师要适当引导学生,鼓励启发其独立思考,这样学生在学习时就变被动为主动,有了学习的积极性,而且还活跃了课堂氛围,最终在老师的引导和启发下,学生也能够实现实例中的控制要求。这样一方面使学生巩固了所学的知识,另一方面学生在学习中还能体会到快乐,有一种强烈的成就感,从而也能增强对学习的信心,进一步激发了学习的欲望,使得他对PLC的学习从难变易,从枯燥变有趣。总之,以实例为主线,学生为教学的主体,老师加以正确的引导和启发可以促进学生将所学的知识和实践技能有机地结合起来。
2.3 课程的考核变化和综合素质的培养
传统的考核方式仅仅由一份试卷成绩来决定学生学习的好坏,采用这种方式是比较片面的考核方式。既然PLC技术及应用这门课程是实践性很强的一门课程,教师也应该加强对学生的实践能力的考核,采用试卷和项目验收相结合的方式对学生进行考核,试卷成绩和项目完成情况各占50%。在项目考核中可以将学生分组,针对每一个小组布置一个实际项目,从资料的收集、方案的设计、硬件控制系统的实现和软件的调试,再到项目报告的撰写和答辩等各个内容对小组各成员进行考核评定。这样既注重了对学生理论知识的考核,又注重了对学生的综合实践能力的考核。
在开设该课程的同时还要开放实验室,成立PLC设计协会,积极举办PLC编程大赛,并鼓励学生参加各种相关的国家级和省级的比赛等活动,从真正意义上锻炼学生的团队协作能力、文档整理和自我再学习的能力。同时,这样的锻炼也给学生在将来就业时奠定了坚实的基础,而且这种跨年级活动还有利于高年级学生和低年级学生之间形成“传、帮、带”的学习氛围,也有利于形成良好的校园风气。
通过对上述PLC技术及应用课程教学的改革方案的实施,提高了学生对该课程的学习的兴趣和积极性,使学生能够充分发挥自己的实践动手能力,并提高了学生的团队合作意识,使得笔者学校在国家级和省级高校的相关比赛中获奖的学生也越来越多,名次也越来越好。PLC技术及应用课程教学的改革是一项复杂的工程,作为一名授课讲师,笔者还将不断地进行探索,并为不断提高学生的知识素养和实践能力而继续奋斗。
参考文献
[1] 廖常初.可编程控制器的编程方法与工程实践[M].重庆:重庆大学出版社,2003.
[2] 严明霞.PLC课程教学中存在的问题及改革思路[J].机械管理开发,2011(6):195-196.
[3] 艾光波.PLC实训教学几点思考[J].管理学家,2014(3):225.
[4] 贾朝川,杨婷,符茂胜.应用型本科高校单片机课程教学改革[J].管理学家,2014(3):253-254.