摘"要：在對“電氣控制及PLC”課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析后，本文提出了該課程的教學(xué)改革思路，包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革。教學(xué)改革中通過引入實實在在的企業(yè)項目案例即社會上主流的倍福PLC控制來擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容，講解倍?？刂破髦髡究傆[圖、電源接線圖、安全開關(guān)接線圖、控制系統(tǒng)接線圖、電機(jī)限位接線圖、操作按鈕接線圖、PLC輸出接線圖、風(fēng)扇和照明接線圖、電機(jī)接線圖等；同時，采用比較式教學(xué)與探索式教學(xué)相結(jié)合的方式積極引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，提升解決復(fù)雜PLC設(shè)計問題的能力。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；電氣控制及PLC；倍福

本科高層次工科應(yīng)用型人才與普通應(yīng)用型人才在必備條件和素質(zhì)上有所不同。其中一個主要特點(diǎn)在于其高水平性，高水平大學(xué)應(yīng)在很大程度上引領(lǐng)區(qū)域的發(fā)展，另一個特點(diǎn)是應(yīng)用性強(qiáng)，在理論知識方面，名校培養(yǎng)的工科本科應(yīng)用型人才，一方面要比一般應(yīng)用型人才具有更深厚、更全面的工科背景，另一方面要在掌握學(xué)科專業(yè)和自然科學(xué)的基礎(chǔ)上，具有深厚的人文社會科學(xué)背景。然而，在實踐層面，名牌大學(xué)培養(yǎng)的本科工科人才主要從事科研、設(shè)計、開發(fā)、管理和生產(chǎn)等實際工作，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和運(yùn)用所掌握的科學(xué)技術(shù)原理解決實際問題的能力。

“電氣控制及PLC”課程的理論和實踐內(nèi)容多，涉及面廣，需要的信息量大，更新速度快，在學(xué)術(shù)上具有一定的挑戰(zhàn)性。教師和學(xué)生都認(rèn)為這門課程的教和學(xué)都具有挑戰(zhàn)性，傳統(tǒng)的“課堂講授（包括啟發(fā)式、研討式教學(xué)模式）+驗證性實驗”的教學(xué)方法不足以勝任這樣一門課程。本項目根據(jù)“電氣控制及PLC”課程的特點(diǎn)和實踐要求，從三個方面來研究高水平應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)背景下的教學(xué)改革，即教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐教學(xué)改革，這三者在教學(xué)過程中是相輔相成的，缺一不可；同時這三個方面的改革可以提升教學(xué)效果，使課程易學(xué)、易懂、易用。

1"“電氣控制及PLC”課程教學(xué)現(xiàn)狀

因為“電氣控制及PLC”理論與實踐教學(xué)要求有所提高且課時很緊張，所以迫切需要解決以下幾個方面的問題：“灌輸式”和“填鴨式”的課堂教學(xué)難以提高學(xué)習(xí)興趣；理論教學(xué)環(huán)節(jié)與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫節(jié)。接下來詳細(xì)闡述該課程在教學(xué)實施過程存在的主要問題。

1.1"“灌輸式”“填鴨式”的課堂教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性面臨挑戰(zhàn)

教學(xué)模式仍然受到傳統(tǒng)的“填鴨式”“灌輸式”的影響，還是以教師的知識灌輸為主，相對單一，無法調(diào)動學(xué)生的興趣。即使“電氣控制與PLC”課程教學(xué)在一定程度上基本實現(xiàn)了多媒體教學(xué)，提高了教學(xué)效率，但情況也是如此。以教師傳授知識為主，比較單一，無法激發(fā)學(xué)生的興趣。

1.2"實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置不合理，缺乏利用理論知識解決實際問題的能力

傳統(tǒng)的實踐教學(xué)主要是對理論知識的驗證，對“電氣控制及PLC”的學(xué)習(xí)往往缺乏工程實踐知識，缺乏對實際系統(tǒng)的感性認(rèn)識，這樣就無法實現(xiàn)課程培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的目標(biāo)。由于難以激發(fā)學(xué)生的興趣，學(xué)生也不會對實踐環(huán)節(jié)的動手學(xué)習(xí)有足夠的認(rèn)識和重視，從而不能很好地利用理論知識解決實際問題的能力。

2"“電氣控制及PLC”課程教學(xué)改革思路

2.1"教學(xué)內(nèi)容改革

“電氣控制及PLC”課程是理論性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)、概念深的課程，學(xué)生普遍反映難學(xué)。為了解決在更少的課時內(nèi)提供更多內(nèi)容，以及理論教學(xué)和實驗教學(xué)時間間隔長的問題，在授課過程中將“電氣控制及PLC”內(nèi)容系統(tǒng)化、模塊化和簡化。在教學(xué)的過程中應(yīng)該增加理論教學(xué)學(xué)時，增添真實案例結(jié)合理論教學(xué)知識實現(xiàn)理論教學(xué)與項目案例結(jié)合的教學(xué)模式，讓學(xué)生對“電氣控制及PLC”課程有真實感性認(rèn)識。同時，理論教學(xué)和實驗教學(xué)時間間隔長，在實驗教學(xué)的時候?qū)W生幾乎已經(jīng)忘記理論教學(xué)的知識點(diǎn)，不能很好地實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的特點(diǎn)，應(yīng)該在學(xué)習(xí)完某個重要的理論教學(xué)知識點(diǎn)時就對該知識點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的實驗教學(xué)，這樣能夠很好地鞏固理論教學(xué)知識，真正地實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的特點(diǎn)。

實例如下所示：

2.1.1"倍福控制器主站總覽圖設(shè)計

倍?？刂破髦髡究傆[圖設(shè)計如圖1所示。

2.1.2"電源接線

電源部分接線如圖2所示。

2.1.3"安全開關(guān)接線

安全開關(guān)接線如圖3所示。

2.1.4"控制系統(tǒng)接線圖

控制系統(tǒng)接線如圖4所示。

2.1.5"電機(jī)限位接線

電機(jī)限位接線如圖5所示。

2.1.6"操作按鈕接線

操作按鈕接線如圖6所示。

2.1.7"PLC輸出接線

PLC輸出接線如圖7所示。

2.1.8"風(fēng)扇和照明接線

風(fēng)扇和照明接線如圖8所示。

2.1.9"電機(jī)接線

電機(jī)接線如圖9～圖11所示。

2.2"教學(xué)方法改革

本課程中使用了大量的分析技術(shù)，這些技術(shù)從多個角度來解決系統(tǒng)的性能問題，它們之間存在著特定的關(guān)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會將知識點(diǎn)混淆，這阻礙了學(xué)生合理運(yùn)用知識解決實際問題的能力，學(xué)習(xí)效果較差。為了保證學(xué)生牢固掌握電氣控制與PLC的基礎(chǔ)知識，在教學(xué)過程中，要對比較教學(xué)法的應(yīng)用以及一系列分析方法進(jìn)行歸納、總結(jié)和比較，在各種方式之間建立起聯(lián)系。例如，降壓起動有三種方法：Y△降壓起動方法、定子串電阻降壓起動方法、自耦變壓器降壓起動方法等，比較這三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場合，讓學(xué)生能夠直觀地了解各種方法的應(yīng)用場景。

啟發(fā)式教學(xué)是探究式學(xué)習(xí)的另一個名稱，它是指經(jīng)常向?qū)W生提出開放性問題，以引起他們的思考，激發(fā)他們解決問題的興趣。學(xué)生們在積極參與學(xué)習(xí)過程的同時，也鍛煉了獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力，從而增強(qiáng)了他們的學(xué)習(xí)動力。例如，分析大功率電氣直接起動會有什么問題？降壓起動有哪幾種方案以及各種方法的適應(yīng)場合？分析討論具體的實施方案，得出結(jié)論。

有意識地引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，用科研的方法鼓勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。例如，在緒論課上，給學(xué)生布置一篇論文，讓學(xué)生通過書籍和資料查閱，自主了解電氣控制與PLC課程的發(fā)展歷史。那些對學(xué)習(xí)更感興趣的學(xué)生會超越傳統(tǒng)的課堂講授，通過整理材料來理解電氣控制與PLC編程中使用了哪些發(fā)明和實際應(yīng)用。在教學(xué)內(nèi)容中可以加入根據(jù)教學(xué)內(nèi)容量身定制的工業(yè)現(xiàn)場系統(tǒng)運(yùn)行功能，以幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)課程與專業(yè)方向之間的關(guān)系，以及在未來工作中的應(yīng)用，明確學(xué)習(xí)目的。

2.3"實踐教學(xué)改革

2.3.1"改善實驗課堂教學(xué)模式，提高課堂效率

實驗課堂可用于評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和動手能力。在這種學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師應(yīng)作為學(xué)生的輔助，讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實驗，充分享受動手學(xué)習(xí)的好處。首先，①為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)實驗內(nèi)容，自主探索實驗步驟——如設(shè)計電路圖、自己搭建完成等，教師會在實驗前發(fā)給學(xué)生實驗指導(dǎo)書和設(shè)備使用說明書，還會安排相關(guān)的實驗任務(wù)，其中包括線路布置、器件安裝、設(shè)備連接、系統(tǒng)調(diào)試、數(shù)據(jù)測試、結(jié)果驗證等環(huán)節(jié)，并對實驗過程以及獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理；②學(xué)生將被分成若干實驗小組，每個小組成員輪流設(shè)計實際操作的電路圖，并進(jìn)行一次實驗。其次，其他小組成員將觀看并記錄實驗過程，指出實驗中的缺陷或疏漏等。最后，他們會反復(fù)確認(rèn)小組的實驗結(jié)果是否合理。由于每個學(xué)生設(shè)計和建造的電路系統(tǒng)都是獨(dú)一無二的，因此實驗結(jié)果也是獨(dú)一無二的。不過，通過反復(fù)驗證推算結(jié)果，學(xué)生們能夠發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題，共同討論解決的辦法，并得出解決方案，這不僅能增進(jìn)他們的知識，還能增強(qiáng)他們的團(tuán)隊合作意識。

2.3.2"調(diào)整實驗結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化學(xué)生動手能力

“電氣控制及PLC”實驗課程中，很多學(xué)生課前不預(yù)習(xí)、課上不認(rèn)真，明顯達(dá)不到以實驗促實踐的教學(xué)初衷，這都是實驗興趣缺失的后果。傳統(tǒng)實驗課程中實驗電路占很大比重，在驗證性實驗中，驗證方法都是固定設(shè)計的，學(xué)生對實驗內(nèi)容和結(jié)果已經(jīng)非常清楚。為了合理利用學(xué)生的頭腦和雙手，布置理論驗證實驗、系統(tǒng)綜合實驗、系統(tǒng)設(shè)計實驗的比例勢在必行。通過實驗過程的全程自主控制，將學(xué)生的理論知識轉(zhuǎn)化為動手能力，提高自主學(xué)習(xí)的效率。以電氣控制、PLC等理論知識為基礎(chǔ)，結(jié)合實際應(yīng)用，在規(guī)定的時間內(nèi)，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗題目、設(shè)計方案、完成實驗，如電梯控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等，自主學(xué)習(xí)成效顯著，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

總而言之，除了傳授知識，教師在課堂上還要掌控所教授的內(nèi)容，特別是在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，既要負(fù)責(zé)教會學(xué)生如何操作，又要準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生的操作錯誤和學(xué)習(xí)難題?；趯嶒灤缶V和實驗手冊，這種復(fù)合型的控制，可以幫助教師更好地獲取學(xué)生的意見，使他們能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生做好實驗，協(xié)同打造實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，取得更好的教學(xué)效果。

結(jié)語

以學(xué)生為主體，以學(xué)生易學(xué)、易懂、易用為目的，在實際的教學(xué)中引入實實在在的企業(yè)案例，運(yùn)用社會上主流的EPLAN軟件畫出電氣原理圖，將理論知識與企業(yè)實際項目結(jié)合；同時，通過科研的方式促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，比如，與傳統(tǒng)的課堂講授相比，讓學(xué)生獨(dú)立查閱資料和書籍，了解電氣控制及PLC編程的歷史，可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。整理信息，了解歷史和當(dāng)代發(fā)明以及PLC編程的實際應(yīng)用，這不僅拓寬了學(xué)生的知識面，還豐富了教學(xué)形式。

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基金項目：江蘇理工學(xué)院教改項目——高水平應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)背景下“電氣控制及"PLC”教學(xué)改革研究（116101"12301）

作者簡介：姚靈靈（1988—"），女，漢族，江蘇南通人，博士研究生，講師，研究方向：高端紡織裝備控制。