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浅谈《可编程控制器》课程教学的改革

2013-03-27江珊珊

大众科技 2013年2期
关键词:可编程控制器控制器实训

江珊珊

(广西电力职业技术学院,广西 南宁 530007)

可编程控制器(简称 PLC),是以微处理器为基础,综合了计算机技术、电气控制技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。它具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点,在工业生产过程自动控制领域得到了广泛应用[1]。因此,国内外很多高校都开设了《可编程控制器》这门课程。《可编程控制器》是我院电气自动化技术专业的专业必修课,是一门实践性和应用性很强的专业课程,是学生具备了必要的计算机基础、电气控制技术等基础知识后,学习的一门很重要的专业技术课程。

1 《可编程控制器》课程教学改革的必要性

自我院建立电气自动化技术这个专业以来,《可编程控制器》就作为该专业重要的专业必修课而设立,授课课时也由最初的60课时增加到近一两年的80课时,虽然课时增加了,但是教学模式依然没有改变,还是采用传统的教学模式,即按照教材编写内容的编排顺序,先在课堂上讲授理论知识,然后根据相关的内容安排4个实验到实验室上机训练,最后就是试卷考试就完成该课程的学习考核了。当然,该专业还开设了《可编程控制器项目开发实训》这门课程,学时为56课时,但这又作为另一门课程单独考核。根据本人对这两门课程多年教学的经验,本人认为这种把理论和实践分开教学的教学效果很不理想,很多学生在上理论课的时候觉得该课程的学习很难、很抽象,不会编写程序,由此便产生了厌学情绪,部分学生即使学会了编程,但知识掌握得也不是很牢固,甚至有的学生学到后面内容又把前面的知识忘记了,并且指令的综合应用能力较差,这些都给教学带来了较大的困难。把《可编程控制器项目开发实训》这门课程单独开设在后面,学生在理论课考试后再上实训课时,要完成该课程的实训项目又得花时间把前面的知识再复习一遍,这样就浪费了很多时间,导致部分学生不能按时完成该课程所开设的实训项目,达不到课程的教学目标,所以本人认为对于该课程教学的改革迫在眉睫。

2 浅谈《可编程控制器》课程教学的改革

基于上述对《可编程控制器》课程改革必要性的分析,结合多年在本课程教学工作中的体会,本人认为,要激发学生的学习兴趣、提高教学效果、更好地达到教学目标,应从以下三方面对该课程进行改革。

2.1 改革教学内容,提高教学质量

《可编程控制器》是一门实践性很强的专业课程,要求学生在掌握理论的同时,更要动手实践练习,本人认为可以把我院电气自动化技术专业的《可编程控制器》和《可编程控制器项目开发实训》这两门课程合并为一门课程,将理论讲授与实践练习穿插进行,大幅度增加实践课时,以理论知识引领并指导实践过程,以实践过程来验证并巩固理论知识[2]。在课程教学内容的改革中,该课程的专业教师可以根据我院教学设备的实际情况自编教材,采取项目教学法和任务驱动法等,把学生应该掌握的知识点全部包含到每个项目或者任务中,教材内容的选取应遵循“企业要用,知识够用,学生会用”的原则,从企业的实际需求和应用角度出发,设立针对职业岗位生产过程的教学内容[3]。在教学内容的安排上,也要根据教学目标和教学要求及学生的实际情况,精心设计每个教学项目,项目的安排必须遵循从浅入深、由简到繁、由易到难、循序渐进的原则。另外,课程内容的改革也应注重工程实践能力的培养,侧重于讲解PLC控制系统的设计及控制方法,而不是指令系统。因此,在改革课程教学内容时,应多采用企业普遍和典型的应用“案例”作为教学项目,这就要求该课程教学的教师必须具备丰富的生产一线的工作经验和较强的工程实践能力。由以上的分析可以看出,教学内容的改革师资条件是一个非常关键的问题,对于这个问题的解决,本人认为可以从以下两个方面解决:一方面,学院可以利用假期时间派遣该课程教学教师有针对性地到相关企业的生产一线去蹲点学习,了解企业生产一线所需要用到的知识,这样就有利于该课程教学内容的改革;另一方面,学院也可以聘请相关的企业生产一线的可编程控制技术高技能人才到学校给学生上课。通过这种校企合作的方式,不仅可以解决教学内容改革的师资问题,还可以大大提高该课程教学教师的实践技能水平,使学生的可编程控制器工程实践能力得到了加强,从而提高了教学质量。

2.2 改革教学方法,培养学生技能

在教学方法上,应摒弃传统的单一的黑板教学方式和满堂灌的教学方法,采用多媒体课件展示和直观演示等方法,充分地调动学生学习的积极性,通过项目教学法和任务驱动法等激发学生的学习兴趣。项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理。信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程[4]。在实际教学中,可以采用项目引领、任务驱动的教学方法,将每个项目分解成几个任务,通过任务的完成最终实现整个项目的完成。例如在完成运料小车控制系统项目时,可以将该项目分解成以下三个任务:任务一为设计电动机的自锁运行控制系统;任务二为设计电动机的正反转控制系统;任务三为设计工作台自动往返控制系统。通过这三个由简到繁、由易到难的任务的完成,最终实现运料小车控制系统项目的完成。在具体的实施过程中,把学生分成若干个小组,每组选出一名组长,由组长负责召集各组成员根据任务要求讨论设计方法,并把任务具体分配给各个成员,共同完成系统的设计。设计完成后,各小组充分展示自己的设计成果,然后各组之间相互评比,最后教师进行点评。在整个项目完成后,学生应上交本项目的成果,即一套能进行硬件安装、施工和维护的图纸,一个调试好的控制系统程序,一份项目报告。最后,教师根据各组的完成情况和上交的成果,并综合各种因素,给每个学生进行该项目的考核打分。除了以上的教学方法外,在教学过程中,教师还可以根据学生的实际情况采用分层次教学的方法,即把难度小的项目分配给接受能力较弱的学生,把难度大的项目分配给接受能力强的学生,这样就可以让接受能力强的学生可以学到更多的知识,让接受能力较弱的学生也有所收获。

2.3 改革考核办法,有效促进教学

《可编程控制器》是一门实践性很强的课程,传统的注重理论知识考试的一考定胜负的期末考试的考核方法显然已经不能很好地评价学生的学习情况了,也偏离了该课程注重实践能力的培养目标。为此,必须进行考核办法的改革。经过多年对该课程的教学总结,本人认为学生总成绩的评定可以由以下三部分组成:素质成绩(20%)+项目成绩(50%)+测验成绩(30%)=总成绩(100%)。其中素质成绩主要包括纪律、课堂答题互动、作业、出勤等情况,以及项目训练过程中的团队意识、团队协作精神、沟通交流能力、职业精神和职业素养;项目成绩主要包括操作技能和项目报告两部分,以考核学生编程和程序调试的能力;测验成绩包括笔试和机试这两部分,主要考核学生对可编程控制器理论知识的掌握情况和实践能力。通过考核方法的改革,一方面,不仅可以充分调动学生的学习积极性,还可以加强学生动手能力的培养,提高学生的综合运用能力;另一方面,通过机试考核方式,让学生没有办法在考试中蒙混过关,更加注重平时学习,减少学生在平时学习过程中存在的抄袭他人程序的现象,有效地促进了教学。

3 结束语

本文分析了我院电气自动化技术专业的《可编程控制器》课程教学现状和存在的问题,提出了该课程教学改革的必要性,并对该课程教学改革做了一些探索和思考,旨在通过教学内容、教学方法和考核办法这三方面的改革,激发学生的学习兴趣和积极性,让学生学到的知识和技能更加实用,能够解决实际问题,为国家培养出更多应用型的高素质人才。

[1] 李方圆.PLC控制技术[M].北京:电子工业出版社,2010.

[2] 闫虎民,唐春霞,庞党锋.浅论 PLC课程工程实践能力培养[J].职业教育研究,2012(11).

[3] 张胜宇.可编程控制器实训项目式教程[M].北京:电子工业出版社,2012.

[4] 张兰兰,董云云,刘治品,于征华.浅谈PLC的教学方法[J].科技致富向导,2012(30).

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