薛大为　杨春兰　程荣龙

摘 要:结合应用型本科的培养目标,根据我院实际情况对《电气控制与PLC》课程实践教学从教学体系、实验、实习、科技活动四个方面进行了探索。新的实践教学模式有效的增强了学生的动手和创新能力,取得了较好的效果。

关键词:应用型本科 电气控制与PLC 实践教学

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0139-02

应用型本科教育是伴随我国工业化进程而出现的一种新型的高等教育,是培养适应现代化建设需要的基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,直接从事解决实际问题并具有创新精神和责任意识的高级应用型人才。与研究型本科不同,应用型本科更侧重于对学生实用知识和实践能力的培养,更强调知识的实用性和实践性。因此,实践教学在应用型本科教育过程中处于主导地位。

《电气控制与PLC》是电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化和机械电子工程等机电类相关专业的一门主干课。该课程的最大特点是涉及的知识面较宽、技术进步快,与生产实际结合紧密,是一门实践性较强的专业课。根据我院的实际情况,结合应用型本科的培养目标,我们对本课程实践教学改革进行了探索,取得了较好的效果。

1 改革实践教学体系,促进能力培养

我们对《电气控制与PLC》课程构建了从课内系统,实践技能训练,到课外开放性实验;从校内专业素质拓展训练,到校外实习训练相结合的实践教学体系。它包括教学型实践、专业型实践和科技型实践。针对应用型工程技术人才素质要求,将实践教学体系划为如下三种层次:(1)基本技能层:基础实验、实习与项目见习,进行基本技能训练;(2)综合应用能力与初步设计能力层:包含实习、课程设计,进行综合应用和设计能力的训练;(3)工程实践与创新能力培养层:包含毕业设计、工程项目训练和科技创新、产品研发制作,进行工程实践能力与创新能力训练。这种三层次实践教学体系形成了由单一到综合,使应用能力的培养获得递增。

2 更新实验内容,改进实验教学方法

实验教学是高等教育体系的重要组成部分。通过实验教学使学生对所学理论知识强化印象、深化理解并从中掌握使用仪器设备、探索实验科学理论的基本方法。实验教学也是对学生进行科学实验训练、提高学生动手和创新能力的重要环节,而实验内容和方法决定了实验教学的效果。

《电气控制与PLC》传统实验内容以验证型实验为主,验证型实验要求学生根据教师编撰的实验指导书,按照既定的实验操作步骤,使用实验设备完成实验操作,验证相关的理论知识。学生在实验中按部就班、被动接受;完成实验后印象不深、缺乏思考。对既有知识停留在验证和记忆的层面,缺乏运用知识分析问题和解决问题的锻炼。这就很难培养学生的探索精神和创新能力。针对这一状况,我们经过深入的探讨和分析,设计了以验证型实验为基础、设计型实验为主体的实验内容。对每一个知识点都设置相应的验证型实验,如点动与长动实验、笼型异步电机正反转实验、PLC编程训练实验等等,这样可以加深对理论的理解和记忆。同时针对某一个或一些已学的知识点,结合工程应用背景布置相应的设计型实验任务,如用PLC实现十字路口交通通信号灯控制、水塔水位控制等等。

在实验教学方法上,除验证型实验外力求避免灌输式教学,改变被动状态。对设计型实验采用任务驱动式实验教学方法,在实验前发布实验任务,给出实验的基本要求、必要的仪器设备及实验中的注意事项,不提供实验的具体方法、步骤及实验所用仪器、仪表的选择,学生在实验前拟写详细的实验预习报告并经实验老师确认,在实验过程中发现问题时实验老师多提启发性问题引导学生主动思考以解决问题,在整个实验过程中以学生为主体,变被动为主动,调动学生的学习热情,提高学生动手能力及创新能力。比如十字路口交通信号灯控制项目,实验指导书上仅给出控制要求,实现4个路口红、黄、绿灯的有效控制。学生需要根据控制要求,自行绘制控制时序图、分配设备I/O端口、绘制梯形图、编制控制程序。

3 校企合作,改善实习教学

校企合作教育是全面提升学生的综合能力、培养具有创新精神和实践能力的重要途径,可以使学生更深人接触工程实际,增强工程意识,提高综合实践能力。经过多年的合作教育实践探索,学院已于多家地方企业签订了合作协议,建立实习基地。

在课程学习期间,组织学生观看自动化设备、生产流水线及其控制装置,不仅增强感性认识,拓宽视野,而且使学生真正了解和體会到电气控制与PLC在自动化领域中的地位和作用,进一步激发学生主动学习的热情。在实习期间还多次邀请实习单位的资深工程师讲座,内容主要与现场实际相结合的实例以及多年总结的经验心得,学生听后普遍感觉受益匪浅。

4 开放实验环境,开展科技创新活动

提倡学生自主设计、自行实验、发挥主体性,要为学生自主实践提供必要的条件。实验室面向学生开放,为学生的课外科技创新活动提供平台,它不仅可以为学生的创新设计提供实验环境,而且可以开发、设计新的实验项目。

定期组织和电气控制与PLC关的、丰富多彩的大学生科技制作创新实践活动,为广大学生营造良好的氛围。为了提高学生参加实践活动的兴趣,还设置针对学生实践能力的学分奖励机制。以此学分奖励机制作为学生参加实践活动的激励机制,使学生更主动地进行自身实践应用能力的培养。

5 结语

《电气控制与PLC》是一门实践性很强的课程,依照应用型本科的教学目标和本课程的特点,根据学院的实际情况,经过几年的探索对课程的实践教学从体系、实验、实习、科技活动等方面做了大胆的改革,提高了学生的动手能力和创新能力,取得了较好的教学效果。同时《电气控制与PLC》又是一门技术更新比较的快的课程,因此对于其实践教学的探索是一项长期的课题,只有根据技术的进步不断地进行调整,才能持续保持好的教学效果。

参考文献

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