李勝多

電氣控制與PLC技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及其他諸多產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)自動化、信息化、遠程化及智能化領(lǐng)域中。各高等學校的自動化等相關(guān)專業(yè)為培養(yǎng)學生適應(yīng)工作需要，逐漸開始設(shè)置了《電氣控制與PLC技術(shù)》課程。它是一門理論性及實踐性很強的課程?！峨姎饪刂婆cPLC技術(shù)》要求學生掌握電氣設(shè)備運行和維護、安裝及調(diào)試等方面的理論知識和應(yīng)用能力。對于電氣工程與自動化專業(yè)、機電一體化專業(yè)、農(nóng)業(yè)電氣及其自動化和農(nóng)業(yè)機械制造專業(yè)的畢業(yè)生來說，就業(yè)前景廣闊。但是以前缺少對實踐技能和職業(yè)能力的培養(yǎng)，表明《電氣控制與PLC技術(shù)》系列課程的教學設(shè)計不完善，授課內(nèi)容不能滿足各專業(yè)學生的需要，講解的理論知識過多。同時，為了確保教學效果，各學校還建設(shè)了PLC實訓室。但是因為沒有設(shè)施較為齊全的實驗室，在實際的教學中很難收到應(yīng)有教學效果。

如何能夠讓學生盡快掌握這門技術(shù)，就成為專業(yè)課教師探索、研究的重要課題。為此，筆者根據(jù)幾年來對該課程教學的實踐與探索，在逐一分析這些教學問題的基礎(chǔ)上，總結(jié)從教多年來在《電氣控制與PLC技術(shù)》系列課程方面積累的經(jīng)驗，以供大家參考。

一、進行《電氣控制與PLC技術(shù)》系列課程整合

經(jīng)過大量的調(diào)查研究，結(jié)合電氣工程與自動化專業(yè)、機電一體化專業(yè)、農(nóng)業(yè)電氣及其自動化和農(nóng)業(yè)機械制造專業(yè)的特點，將《電氣控制技術(shù)》與《PLC技術(shù)》整合為《電氣控制與PLC技術(shù)》課程。在課程教學中，通過一體化教學、案例教學等教學形式，修訂了各專業(yè)的教學大綱，調(diào)整并優(yōu)化了適合各專業(yè)需要的教學內(nèi)容，編制了適合所教專業(yè)要求和教學改革需要的教材，并且對教學內(nèi)容安排、教學方法進行了精心組織和安排。

根據(jù)課程的特點和教學大綱的要求，明確了各章節(jié)的重點和難點知識，選出學生應(yīng)重點掌握的基本教學內(nèi)容，并且在教學過程中，合理使用多媒體教學，既調(diào)動他們學習的積極性，又便于更好的理解知識。

二、為提高教學效果開發(fā)出配套的多媒體課件

對于各種類型的電器元件的工作原理和功能、常用的繼電器電路、PLC的組成、PLC的工作原理以及種類繁多的各種功能指令的應(yīng)用等重點和難點，以往用板書的形式教學，效果往往不是很理想。對于這種情況，本人結(jié)合實際的工程案例，以訓練學生的實踐技能能力為目標，并結(jié)合當前電氣控制與PLC的發(fā)展現(xiàn)狀，充實該課程的設(shè)置內(nèi)容，使學生能更好的得到的訓練。并親自制作了與教材配套的多媒體課件，利用現(xiàn)代計算機Flash動畫技術(shù)、影像和聲音等技術(shù)，該課件形象生動，深受學生歡迎。

三、加強實踐環(huán)節(jié)教學

《電氣控制與PLC技術(shù)》是一門實踐性很強的專業(yè)技術(shù)課。該課程的設(shè)置包括理論教學、實驗環(huán)節(jié)和課程設(shè)計環(huán)節(jié)教學。實驗是單獨設(shè)課的。為了更好的體現(xiàn)課程內(nèi)容，開設(shè)高質(zhì)量的實驗課，達到實踐的目的和效果，在實驗教學中，將實驗過程中的進行情況、解決問題的能力及實驗成績納入整個實驗的最終成績中，這樣可以不斷提高學生的學習主動性和自我解決實際問題的能力。同時，也在努力完善實驗室的設(shè)備，利用現(xiàn)有的設(shè)備開發(fā)新型的實驗。另外，在條件允許的情況下，鼓勵學生走進創(chuàng)新實驗室，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在這方面可以開展以下活動。

1.自主開發(fā)多種PLC控制對象的控制裝置

鑒于已經(jīng)購置的實驗臺上所有的實訓項目都是演示性的，并且由于經(jīng)費的限制，一方面，通過各種方法收集了一些廢棄不用的玩具作為學生實訓的控制對象，如挖掘機、遙控車等。另一方面，同時開發(fā)了面向工程應(yīng)用的多種PLC控制對象（交通燈、電梯和液體混合）的控制裝置。通過一段時間的實踐，這些控制裝置可以適用于4個層次（課程實驗、課程設(shè)計、設(shè)計創(chuàng)新和畢業(yè)設(shè)計）不同專業(yè)（電氣工程及其自動化、農(nóng)業(yè)電氣化與自動化、機械制造及其自動化、農(nóng)業(yè)機械制造及信息控制）的實踐教學體系，這些裝置發(fā)揮了重要作用，并且準備繼續(xù)完善并用于PLC的實踐教學。

2.利用現(xiàn)成的教學模型進行二次開發(fā)

先期建立的PLC實驗室，購置了一些先進的教學模型，如機械手控制模型、立體倉儲模型、四層電梯模型、八層變頻調(diào)速電梯模型、挖掘機控制模型、吊車模型等，這些模型都是單機PLC控制，從最近幾年的應(yīng)用來看，利用情況不是很好，并且年年用，最后學生都失去了興趣。鑒于這種現(xiàn)狀，為了充分利用這些價值不菲的教學模型，研發(fā)了現(xiàn)代化物流倉儲控制系統(tǒng)、基于現(xiàn)場總線的PLC實訓實驗室。這些二次開發(fā)的新的教學裝置與企業(yè)現(xiàn)場的實際控制接近，學生的興趣高，教學效果好，由于是在原來的模型的基礎(chǔ)上進行的二次開發(fā)，所以成本低。

3.基于組態(tài)技術(shù)的PLC實訓仿真系統(tǒng)開發(fā)

PLC的控制對象可以是實物模型，但它成本高、種類少，也可以是模擬演示的PLC實驗箱，相對成本較低，不過，觀察不直觀。利用組態(tài)軟件在計算機屏幕上模擬PLC的控制對象可以彌補上述不足，并且成本低、免維護、靈活多樣、形象直觀、豐富學生的實訓課內(nèi)容，增強PLC實訓課的教學效果。

到目前為止，利用“組態(tài)王”已經(jīng)開發(fā)了自動售貨機、八層電梯、交通燈、霓虹燈等仿真對象，并且這些組態(tài)實訓仿真對象已經(jīng)用于PLC各個實訓環(huán)節(jié)，在實訓過程中，學生的參與性增強了，提高了教學質(zhì)量，取得了良好的教學效果。

4.建立開放式實驗室

讓感興趣的學生選擇實驗項目，在老師的指導(dǎo)下進行實驗，能夠使學生的創(chuàng)新能力得到提高。在實驗教學資源的利用，實驗教學質(zhì)量的提高，學生實踐能力的培養(yǎng)，以及學生實驗時間和空間的調(diào)節(jié)等方面不同程度地起到了積極的作用。在實驗室的開放過程中發(fā)現(xiàn)，通過開放實驗項目的實施，使學生的動手能量和創(chuàng)新能力得到了明顯的提高，并讓學生在實驗項目的進行中體會到了科研的樂趣。開放性實驗室項目是課堂實驗的有益補充，為我校培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和科研能力、提高學生綜合素質(zhì)的重要陣地。

5.通過補充新知識滿足學生技能需求

現(xiàn)在就業(yè)形式很嚴峻，學生為了更具有競爭力，把考證當作必需，為此，擴充知識，使得他們能順利拿到技能證書，為就業(yè)提供更強的自信心和競爭力。

PLC實驗室建成以來，學生反映普遍良好，對提高不同專業(yè)的教學質(zhì)量有重要的意義。當然，實驗室還存在著不足，有待于進一步的改善與發(fā)展。準備在擴展實驗項目實驗器材上增加PLC的品牌和型號這兩個方面，使PLC實驗室更上一層樓。

四、增加不同機型和多種編程軟件的教學

PLC的機型很多，在該課程中只安排了一種機型，即三菱FX系列PLC的學習，為了擴展學生的知識面，以及為了和以后的就業(yè)崗位接軌，必須要了解和學習其他機型。不同的機型之間雖然有相通的地方，但各有特色，即使是三菱FX系列PLC，也有著多種相關(guān)的軟件，如FXGP/WIN-C編程軟件、MCGS組態(tài)軟件、FX-PCS-DU/WIN-C畫面創(chuàng)建軟件、GX Developer和GX-Simulator軟件等。所以，通過多媒體課件，豐富了這部分的內(nèi)容，學生可以自由的學習相關(guān)的知識，為學生課后進行自我學習提供了一個很好的學習平臺。本課件設(shè)計的大量的動畫、視頻和圖片有效地解決教學中的難點和重點，豐富了教學內(nèi)容，受到了學生普遍的歡迎。

五、結(jié)論

經(jīng)過幾年的教學實踐表明，該成果針對教學中存在的一些問題，對目前的教學方法改革進行了探索，充分調(diào)動教師和學生的積極性，提高學生的學習熱情，培養(yǎng)合格的符合專業(yè)培養(yǎng)目標和社會需求的大學畢業(yè)生。

1 陳遠齡.機床電器自動控制[M].重慶：重慶大學出版社，1996

2 漆漢宏.PLC電氣控制[M].北京:技術(shù)機械工業(yè)出版社，2007

3 王兆明等.電氣控制與PLC技術(shù)[M].北京：清華大學出版社，2005

4 汪道輝主編.邏輯與可編程控制系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001

5 廖常初主編.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)，重慶:重慶大學出版社，2007

6 張還，李勝多.可編程序控制器原理與應(yīng)用系列叢書——可編程序控制器原理及過程控制技術(shù)[M].北京:中國電力出版社，2008