可編程控制器課程教學(xué)探討

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]一篇可編程控制器課程教學(xué)探討范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

一、概述

《可編程控制器》是機電、電氣、自動化專業(yè)的專業(yè)課，也是與實際應(yīng)用緊密結(jié)合的一門課程。可編程控制器(PLC)課程是集熱能、電力工程、計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及自動化專業(yè)課程于一體的專業(yè)技術(shù)課程，以微處理器為核心，涉及面廣，內(nèi)容繁雜，具有廣闊的應(yīng)用前景。PLC與生產(chǎn)實踐和工程的應(yīng)用緊密相連，由此進行的教學(xué)內(nèi)容調(diào)整和教學(xué)質(zhì)量改革，已經(jīng)取得了較好的成效，為了適應(yīng)新時展的需要，PLC課程教學(xué)改革勢在必行。當下社會當中自動化技術(shù)的發(fā)展迅速，PLC技術(shù)也隨之不斷完善和進步，其中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制理論和軟件配置技術(shù)使得PLC蓬勃發(fā)展，逐漸在現(xiàn)代工業(yè)自動化當中成為了三大支柱的重要成分。PLC技術(shù)教育課程的發(fā)展是課程改革的關(guān)鍵，構(gòu)建了一套新的技術(shù)知識體系和實踐能力培養(yǎng)體系，能夠滿足自動化專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。課程包括傳統(tǒng)繼電器接觸器的電氣控制基礎(chǔ)、PLC網(wǎng)絡(luò)通信、現(xiàn)代可編程控制器原理、軟件配置技術(shù)四個部分，以PLC為控制核心，從控制系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)入手，融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件配置技術(shù)等新型PLC課程理論到教學(xué)內(nèi)容體系中，在強調(diào)本課程基本理論的基礎(chǔ)上，減少了傳統(tǒng)繼電器觸點電氣控制部分的課程內(nèi)容，突出了傳統(tǒng)繼電器接觸器電氣控制的經(jīng)典電路、典型環(huán)節(jié)和設(shè)計思路，重點介紹了PLC的工作原理、PLC控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用、PLC控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計、控制系統(tǒng)中上位機監(jiān)控軟件的設(shè)計與開發(fā)。本堂PLC課程包括32個學(xué)時的理論課程和8個課時的實驗課。

二、可編程控制器課程教學(xué)改革的措施

（一）舉實例用實物，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教師在剛接手上課，一定要講清楚課程的研究方向。讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)該門課程有什么用，可以用在什么地方。比如在PLC教學(xué)過程中，列舉PLC在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及日常生活中廣泛應(yīng)用的例子，如企業(yè)的生產(chǎn)流水線，城市的霓虹燈、電梯、自動售貨機等例子，使學(xué)生對PLC課程有所了解，讓學(xué)生感覺到PLC技術(shù)已在自己的身邊得到了廣泛應(yīng)用。增加現(xiàn)場教學(xué)，組織學(xué)生到學(xué)校實習(xí)基地進行現(xiàn)場教學(xué)，帶學(xué)生去實驗室參觀，實驗室有數(shù)控機床，電梯模型和立體倉庫模型，深入汽車、電視、空調(diào)制造企業(yè)生產(chǎn)線或裝配線進行現(xiàn)場教學(xué)，以科研活動、技術(shù)開發(fā)、工程實踐等形式及時補充教學(xué)內(nèi)容，了解其控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)是無止境的。通過機器、電、液等設(shè)備的連接，掌握控制系統(tǒng)的分析和功能，提高學(xué)生對本課程的工程概念和技術(shù)概念的學(xué)習(xí)，大大地激發(fā)了學(xué)生對該門課程的興趣。第一次課結(jié)束后，會布置一個作業(yè)，讓學(xué)生自己用百度、谷歌等搜索引擎去查，PLC的應(yīng)用，PLC招聘信息等。使學(xué)生全面了解該課程的重要性。

（二）改進教學(xué)方法，盡量使課堂生動

首先，借助多媒體教學(xué)方式和仿真編程平臺，促進教學(xué)改革。在課堂教學(xué)中，對于一些抽象的，難懂的內(nèi)容，利用圖片和動畫形象和直觀性，幫助學(xué)生更好的理解，比如在講解低壓電器的結(jié)構(gòu)與原理時，我采用大量的圖片與動畫，來輔助教學(xué)。課程教學(xué)團隊采用多媒體的方式幫助學(xué)生理解內(nèi)容，常用的PLC原件有：常用的低級電器電壓電器元件，電機控制電路，三菱FX系列，這些PLC控制器的具體理解形式借助多媒體形式和仿真軟件平臺，構(gòu)建具有較強交互性的課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，使得課堂教學(xué)內(nèi)容豐富，生動，直觀，易懂，詳細地描述了應(yīng)用程序梯形圖的控制原理和功能，幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)知識，掌握教學(xué)要點。在課堂教學(xué)中，多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合，建立了可編程控制器的課程網(wǎng)站，為虛擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程提供了無縫學(xué)習(xí)和實用的鏈接，以大量信息多媒體為輔助教學(xué)工具，注重師生之間的互動交流，充分發(fā)揮黑板寫作、教師教學(xué)等傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)勢，要通過問題，練習(xí)，交流和討論來提高學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的思維積極性。第二種實踐方式是通過虛擬實驗室開放，在虛擬實驗室中，了解學(xué)術(shù)前沿課程，學(xué)生可以了解本課程教學(xué)團隊的教學(xué)和研究進展，自動工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展，并獲得最前沿的學(xué)術(shù)報告。第三種實踐方式是采用案例或項目輔助教學(xué)，幫助學(xué)生更好地了解相關(guān)內(nèi)容，更加形象地明晰相關(guān)實驗細節(jié)，使學(xué)生掌握綜合應(yīng)用知識的能力，偶爾讓學(xué)生上講臺講課，促進學(xué)生的上課參與度和積極性，充分調(diào)動課堂。其次，重視實踐教學(xué)。受重理論、輕實踐的觀念影響，實踐環(huán)節(jié)一直很薄弱，為適應(yīng)時展的需要，我們必須大膽改革。實踐教學(xué)過程當中，可以先在實踐平臺上初步學(xué)習(xí)，了解基本知識要點，采用分段式教學(xué)，幫助學(xué)生多階段鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，增強學(xué)習(xí)興趣，帶著問題進行理論課的學(xué)習(xí)，也更針對性地幫助學(xué)生了解學(xué)習(xí)知識，避免了學(xué)習(xí)的盲目性；學(xué)完專業(yè)理論課堂授課后，再進行更深一層次的工程實踐學(xué)習(xí)，將理論知識應(yīng)用于實踐操作當中，使學(xué)生對可編程控制器的學(xué)習(xí)更加系統(tǒng)化、實踐化。在實踐授課過程中，教師帶領(lǐng)學(xué)生參觀的同時也需要詳細向?qū)W生講解相關(guān)內(nèi)容，詳細闡述理論知識要點，從而幫助學(xué)生更好地參與實踐，并且結(jié)合學(xué)生的實際情況及各個工程實踐基地的性質(zhì)，教師適當進行理論內(nèi)容的講解，并在講解過程中指導(dǎo)學(xué)生進行實踐。在實驗教學(xué)中，要注意培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和分析問題的能力。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)可編程控制器的興趣，有必要為學(xué)生開展“開放式”實驗創(chuàng)造條件，引入可編程控制器控制模型，如電梯和三維車庫，具體模型使學(xué)生清晰了解到PLC內(nèi)容，讓學(xué)習(xí)可以獨立構(gòu)思實驗內(nèi)容，相關(guān)程序和控制要求。除此之外，實驗中心在課后應(yīng)該向?qū)W生開放，給學(xué)生提供更多鍛煉和熟悉的機會，這種開放的實驗方法更有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力和創(chuàng)造性思維能力。

（三）及時了解學(xué)生的情況

上課時，關(guān)注學(xué)生的反應(yīng)，比如學(xué)生的表情以及回答問題的情況，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)調(diào)整教學(xué)進度和方法。在教學(xué)中期，安排問卷調(diào)查。即利用快下課的10分鐘左右的時間，讓學(xué)生每人拿出一張紙，寫下對該門課程的建議，比如對老師的教學(xué)方法是否滿意，對老師有什么要求，對該門課程的理解或?qū)W習(xí)該門課程有什么困難等。然后通過學(xué)生反饋的信息，來調(diào)整自己的教學(xué)方法和思路，這樣取得了比較好的效果。教學(xué)過程應(yīng)該建立完善的考核評價體系，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況準確的評價，從而針對性地進行彌補，考核結(jié)果應(yīng)該真實地反映學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)。具體采用的課堂考核形式應(yīng)該涵蓋基礎(chǔ)知識、應(yīng)用知識、綜合知識、課程難點知識、設(shè)計改進等各個知識點，實驗要點和操作流程的考察則占另一部分，通過課堂教學(xué)表現(xiàn)、課堂討論、家庭作業(yè)、學(xué)習(xí)態(tài)度和自律來綜合評估的。為了真正地評估學(xué)生的課程的理解和掌握,我們根據(jù)教學(xué)大綱,綜合考慮知識的分布,試題的難度,各種評價的比例等等,提高要點覆蓋率，建立完整的試題庫。在加強基礎(chǔ)理論考核的同時，加大對綜合設(shè)計內(nèi)容的考核，突出創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（四）教師應(yīng)不斷充實自己的知識

教師應(yīng)不斷充實自己的知識，只有教師自己具有豐富的知識，課才能講的生動，學(xué)生才有興趣聽。可編程控制器課程是一門理論性和實踐性很強的專業(yè)課程，對教師的要求較高，學(xué)校應(yīng)該重視本課程教學(xué)團隊的建設(shè)。教師在豐富自己科研和實踐水平的同時，還需要注意教學(xué)水平的提高和教學(xué)內(nèi)容的豐富，促進教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。近年來，老師們參與了計算機監(jiān)控系統(tǒng)等多項科研項目，并在教學(xué)中引入了一些內(nèi)容，提高了學(xué)生對課堂學(xué)習(xí)的興趣，將觸摸屏、變頻器等設(shè)備和技術(shù)融入到學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計中，還結(jié)合工程實踐或生產(chǎn)設(shè)計，注重應(yīng)用和實用性，為培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)應(yīng)用能力打下了堅實的基礎(chǔ)。

三、可編程控制器課程教學(xué)改革的效果

在教學(xué)改革實施之后，在多種形式的教學(xué)方法改革下，越來越多的學(xué)生對該門課程產(chǎn)生了興趣，并取得了優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績，在畢業(yè)設(shè)計中，將觸摸屏、變頻器等設(shè)備和技術(shù)融入到畢業(yè)設(shè)計當中，之后，學(xué)習(xí)也繼續(xù)在這一領(lǐng)域深造，或從事相關(guān)方法的工作，為學(xué)生的人生發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。其中，具有代表的是05級柯興昌和07級陳華同學(xué)畢業(yè)設(shè)計做的是PLC的應(yīng)用，其論文被評為湖北省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文。在PLC的課程教學(xué)改革下，利用新教育教學(xué)方法，結(jié)合實驗案例，從學(xué)生興趣點出發(fā)，不斷提高教師教學(xué)、科研和實驗水平，從而在教學(xué)實施下取得了良好的效果。

四、結(jié)論

可編程邏輯控制器課程的教學(xué)改革，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與軟件配置技術(shù)的有機結(jié)合，對夯實自動化專業(yè)課程平臺起到了重要作用。教學(xué)過程的優(yōu)化設(shè)計對于促進教育及其創(chuàng)新教育，培養(yǎng)全面素質(zhì)、全面發(fā)展的應(yīng)用型工程技術(shù)人才具有一定的理論價值和實踐意義。教學(xué)有法、教無定法、貴在得法。教學(xué)方法改革是一項非常重要的工作，教師要不斷更新知識，更新教學(xué)方法，才能跟上科學(xué)發(fā)展的步伐，才能為社會培養(yǎng)出具有創(chuàng)造性的人才。

【作者簡介】陳艷（1979-），講師，研究方向為機電傳動與控制研究與教學(xué)。

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