冮明穎?姜丕杰

摘要：電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)課程作為高等院校電氣專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，知識點(diǎn)較多，理論性和靈活性均較強(qiáng)，對實(shí)踐環(huán)節(jié)也有較高的要求，單靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法，已達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。結(jié)合該課程的特點(diǎn)及教學(xué)實(shí)踐，對電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)課程在教學(xué)模式上進(jìn)行了改革與嘗試。實(shí)踐證明：采用多媒體課件與案例教學(xué)相結(jié)合的授課方式有效地增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，加強(qiáng)了學(xué)生對工程實(shí)際的理解與應(yīng)用，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：PLC應(yīng)用技術(shù)；多媒體課件；案例教學(xué)

作者簡介：冮明穎（1976-），女，滿族，遼寧黑山人，遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，講師；姜丕杰（1978-），男，遼寧大連人，遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，講師。（遼寧 錦州 121001）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）09-0058-02

電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是在繼電器控制基礎(chǔ)上以微處理器為核心，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體的理論與實(shí)際相結(jié)合的綜合性學(xué)科。[1]該課程內(nèi)容涉及面較廣，理論性和靈活性均較強(qiáng)，對實(shí)踐環(huán)節(jié)也有較高的要求。

隨著可編程控制器在各個行業(yè)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代企業(yè)對PLC技術(shù)人員的需求也日益增大。對于高等院校的本科學(xué)生而言，應(yīng)該掌握PLC的基本原理及其在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，會運(yùn)用PLC改造傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，具有維護(hù)及管理自動化生產(chǎn)線的基本技能。然而傳統(tǒng)的PLC教學(xué)模式，對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情及實(shí)際動手能力的培養(yǎng)嚴(yán)重缺乏，[2]與現(xiàn)代企業(yè)所需求的用人標(biāo)準(zhǔn)存在很大的差異。故而給PLC教學(xué)工作帶來了很大的挑戰(zhàn)。那么，怎樣教好這門課程，使學(xué)生對該課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實(shí)際動手能力與工程實(shí)踐能力，一直以來是教師關(guān)注的焦點(diǎn)問題，也是高校教學(xué)改革的立足點(diǎn)。因此，對PLC技術(shù)及應(yīng)用課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革有著十分重要的意義。本文結(jié)合該課程的特點(diǎn)，改革原有的教學(xué)模式，以電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)11級學(xué)生為改革實(shí)踐對象，對PLC技術(shù)及應(yīng)用課程在教學(xué)模式上進(jìn)行改革與實(shí)踐。

一、教學(xué)改革方法探討

電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)這門課程，知識點(diǎn)較多，以往的授課方式（粉筆+黑板）存在某種弊端，課堂教學(xué)內(nèi)容比較枯燥乏味，教學(xué)效率及教學(xué)容量較低，影響了上課質(zhì)量，直接表現(xiàn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，對知識點(diǎn)的理解不夠透徹，實(shí)際動手能力欠缺。針對教學(xué)過程中存在的種種現(xiàn)象，筆者采用了多媒體課件教學(xué)與案例教學(xué)法相結(jié)合的授課方式，以改變教學(xué)現(xiàn)狀。

1.多媒體課件教學(xué)

采用多媒體教學(xué)手段，可以運(yùn)用多媒體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限。筆者結(jié)合當(dāng)前電氣控制與PLC的發(fā)展現(xiàn)狀與實(shí)際的工程案例，利用PowerPoint技術(shù)及Flash動畫技術(shù)制作了與教材配套的電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)這門課程的多媒體課件，該課件內(nèi)容豐富、形象、生動，深受廣大學(xué)生的喜歡。[3]通過幻燈片中的圖片、文字及動畫的放映，增強(qiáng)了學(xué)生的感官認(rèn)識，可以使抽象復(fù)雜、難以理解的問題變得具體形象而直觀，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。

對于初學(xué)電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)這門課程的學(xué)生而言，單靠教材上給出的國際電工委員會（IEC）做出的定義是很難理解的。俗話說“萬世開頭難”，對于抽象生僻、難以用語言描述的定義及問題，往往教師費(fèi)盡口舌學(xué)生卻還是一知半解。如何讓學(xué)生形象直觀地理解可編程控制器的功能及作用呢？這時(shí)，在課堂的教學(xué)中就要借助多媒體課件，通過簡單的Flash動畫把傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的整個控制過程演示出來，然后PLC控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的過程演示一遍，通過幻燈片上電機(jī)工作原理的演示，使學(xué)生對接觸器、線圈，常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)等電氣設(shè)備的工作原理及動作順序有了初步的認(rèn)識與理解，為后續(xù)對各類電器元件工作原理的講解做了有力的鋪墊；接著再演示用PLC實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的工作過程。通過觀看可知，同是實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，用傳統(tǒng)的繼電接觸器和PLC兩種不同的控制方式都可以實(shí)現(xiàn)，并且達(dá)到的效果也完全相同，從而可知，這兩種不同的控制方法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是完全一致的。通過幻燈片課件中的硬件構(gòu)成可知，不同之處在于，兩種控制方式的工作原理及控制手段是不同的，前者是純硬件控制的，而PLC是靠硬件和軟件共同來實(shí)現(xiàn)該控制功能的。PLC就是在傳統(tǒng)的繼電接觸器控制基礎(chǔ)上隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐步演變而來的。在此基礎(chǔ)上，可以順理成章地引出PLC的定義。此時(shí)，學(xué)生對PLC的定義已經(jīng)有了一定的認(rèn)識與理解，相信在教師的詳細(xì)講解下學(xué)生一定能夠很好地掌握該部分的內(nèi)容。

多媒體的授課方式，既增大了教學(xué)容量，又提高了課堂效率。教師利用課下時(shí)間先將原理圖、外部接線圖、PLC不同廠家的產(chǎn)品實(shí)物圖、各廠家的編程語言、習(xí)題等制作成幻燈片，使有限的課堂時(shí)間能夠傳授更多的知識。

2.案例教學(xué)法

電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，提高學(xué)生的實(shí)際動手能力與工程實(shí)踐能力是目前教學(xué)中一直關(guān)注的問題。在教學(xué)的過程中，教師可以根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的需要，引用一些實(shí)際生活中經(jīng)常接觸到的具有實(shí)用性、代表性、綜合性及典型性的案例，鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)，即案例教學(xué)法。通過對典型案例的分析，可以使學(xué)生掌握解決實(shí)際問題的思路和方法，以提高學(xué)生的主觀能動性。

現(xiàn)以“十字路口交通燈的模擬控制”為案例來介紹案例教學(xué)的實(shí)施過程，所選擇的案例是日常生活中比較熟悉的實(shí)例，綜合性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。第一步，由教師借助多媒體課件講解十字路口交通燈的控制要求及工藝流程，通過生動形象的動畫演示，學(xué)生可以清晰直觀地理解交通燈的實(shí)際控制過程及具體變化規(guī)律，各個環(huán)節(jié)之間的相互關(guān)系也一目了然，然后給學(xué)生布置具體設(shè)計(jì)任務(wù)。通過這一步可以培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、積極思考及理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。第二步，將學(xué)生分成幾個小組，學(xué)生接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，通過查閱有關(guān)資料，組內(nèi)成員進(jìn)行集體討論、相互交流，每個小組制訂出一套較合理的設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)步驟，編制符合控制要求的梯形圖程序。學(xué)生通過查閱相關(guān)方面的知識，可以對國內(nèi)外PLC最新應(yīng)用技術(shù)有進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，不僅擴(kuò)大了學(xué)生的知識面而且加強(qiáng)了學(xué)生的文獻(xiàn)檢索能力，為以后參加工作及開展科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識的培養(yǎng)，鍛煉了學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)、獨(dú)立分析問題、思考問題及解決問題的能力。第三步，每個小組選出一名代表，闡述各自的設(shè)計(jì)思路及方法，通過各個小組之間的交流和探討，從中找出各自的優(yōu)點(diǎn)與不足，最終，每個小組都拿出一套自己的設(shè)計(jì)方案。通過設(shè)計(jì)方案的論證，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力與邏輯思維能力。第四步，教師通過比較各組的設(shè)計(jì)方案，給出評價(jià)，最后作出總結(jié)。

案例教學(xué)法的應(yīng)用，使學(xué)生加強(qiáng)運(yùn)用理論知識解決實(shí)際工程問題的能力，對于提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神與獨(dú)立思考能力，鼓勵個性展示和創(chuàng)新意識有非常明顯的效果，并且對其學(xué)習(xí)和就業(yè)也有一定的幫助。

二、結(jié)語

針對PLC技術(shù)及應(yīng)用課程教學(xué)過程中存在的幾點(diǎn)問題，積極探討先進(jìn)、有效的教學(xué)方法及教學(xué)模式。在PLC教學(xué)過程中，始終把學(xué)生作為教學(xué)的主體，以企業(yè)對用人需求的標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，以面向市場的工程意識培養(yǎng)為理念，[4]結(jié)合PLC技術(shù)及應(yīng)用課程的特點(diǎn)，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式及方法，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及自主探究學(xué)習(xí)能力上的突破與創(chuàng)新。經(jīng)過對電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐證明：采用多媒體課件與案例教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績及分析和解決實(shí)際問題的能力，教學(xué)效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖常初.PLC編程及應(yīng)用[M].第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，

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[2]李勝多.《電氣控制與PLC技術(shù)》系列課程教學(xué)改革的探索[J].設(shè)備管理與維修，2010，（6）.

[3]冮明穎，魯寶春，姜丕杰.多媒體案例教學(xué)法在PLC課程中的應(yīng)用初探[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2013，4（87）.

[4]于常武.以人為本 實(shí)施主體教育——高校青年教師現(xiàn)代教育理念探討[J].黑龍江教育，2006，（1）.

（責(zé)任編輯：王意琴）