繆仲翠

（蘭州交通大學(xué) 自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院，甘肅 蘭州730070）

“現(xiàn)代電氣控制與可編程控制器” 課程是實(shí)現(xiàn)電器控制的通用性和專業(yè)性極強(qiáng)的課程,是自動(dòng)化領(lǐng)域的一門專業(yè)課, 由繼電、接觸器控制系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)和可編程控制器( PLC) 應(yīng)用兩大部分組成。這門課的特點(diǎn)是：（1）實(shí)用性很強(qiáng)。電氣控制在工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，各類企業(yè)都有對(duì)相關(guān)知識(shí)人才的需求，將來(lái)學(xué)生就業(yè)就有可能直接應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。 （2）實(shí)踐性很強(qiáng)。 必須有實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)作為平臺(tái)，提高學(xué)生的實(shí)踐分析能力動(dòng)手能力。 （3）綜合性強(qiáng)。 它是集電機(jī)原理，電力電子技術(shù)、微機(jī)原理、網(wǎng)絡(luò)通信等課程為一體。尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類電器逐漸小型化、電子化、智能化，同時(shí)可編程控制器向高集成、高性能、高速度、大容量、模塊化發(fā)展，同時(shí)也向普及化發(fā)展，因此，作為自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生上好這門課程是非常重要的。 根據(jù)本課程的性質(zhì)和針對(duì)社會(huì)對(duì)學(xué)生的需求，本文對(duì)“現(xiàn)代電氣控制與可編程控制器”本科教學(xué)方法進(jìn)行了探索和研究。

1 教學(xué)改革的實(shí)施策略

1.1 上好緒論課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣

作為一門實(shí)用性課程，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣尤其重要。 但是很多學(xué)生因?yàn)橹皩W(xué)過(guò)理論性強(qiáng)、抽象的課程，就很容易產(chǎn)生“難學(xué)、沒(méi)信心”的念頭，出現(xiàn)還沒(méi)學(xué)就退縮的現(xiàn)象。 在上緒論課時(shí)，應(yīng)該從各個(gè)方面動(dòng)員、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

1.1.1 強(qiáng)調(diào)該課程的實(shí)用性以及應(yīng)用領(lǐng)域

首先要強(qiáng)調(diào)本課程實(shí)踐性極強(qiáng)的特點(diǎn)， 使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的、重點(diǎn)，各知識(shí)點(diǎn)在以后工作中的用處。 例如：在講解繼電器-接觸器系統(tǒng)時(shí)，因自動(dòng)化專業(yè)很大一部分去工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，強(qiáng)調(diào)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)應(yīng)用很廣泛，機(jī)加工的很大機(jī)床任然在使用。 在講解PLC 內(nèi)容時(shí)，首先列舉PLC 在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)及日常生活中廣泛應(yīng)用的例子，如：各生產(chǎn)單位的數(shù)控機(jī)床、電梯控制、小區(qū)恒壓供水、都市的霓虹燈、人工噴泉等等，這些與大家日常生活息息相關(guān)的例子，學(xué)生知道學(xué)習(xí)這門課程的用途，可激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。 同時(shí)還可以聯(lián)系就業(yè)市場(chǎng)的需求（有較多單位提出“懂得PLC 者優(yōu)先”、“我們上課的實(shí)例就是我們將來(lái)可能要維修的機(jī)床”），從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。

1.1.2 強(qiáng)調(diào)該課程的特點(diǎn)——直觀、簡(jiǎn)單

很多學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，一開(kāi)始對(duì)課程有了“我肯定學(xué)不好”“我的單片機(jī)、電機(jī)學(xué)都學(xué)的那么差”等的想法。 在緒論課上強(qiáng)調(diào)本課程的特點(diǎn)，并指出和其他課程的區(qū)別，強(qiáng)調(diào)本課程很直觀，也很簡(jiǎn)單，課舉例證明。

1.1.3 講解電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展

講述電氣控制從手動(dòng)控制到繼電器接觸器控制，然后到可編程邏輯控制再到可編程控制器的發(fā)展，并分析繼電器接觸器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種電器也在向無(wú)觸點(diǎn)化、智能化發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域占很重要的領(lǐng)域。 講解可編程邏輯控制器的是如何在繼電器接觸器控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展的，以及發(fā)展到現(xiàn)在的可編程控制器的特點(diǎn)，以及其強(qiáng)大的功能。 并講解繼電器接觸器控制系統(tǒng)和可編程控制器之間的關(guān)系，使學(xué)生對(duì)課程有了總體的概念。

1.2 課堂教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和信心

本課程的課堂教學(xué)，切忌不能像有些理論性較強(qiáng)的課程老師從頭到尾的進(jìn)行講解、推導(dǎo)，而是調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。在課程安排上以實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目為主線，由實(shí)際項(xiàng)目帶出電器元件的應(yīng)用、各種控制方法、原理的學(xué)習(xí)，這樣可使學(xué)生一邊學(xué)新的電器元件，學(xué)習(xí)新的控制方法，一邊用到實(shí)際的應(yīng)用中。

1.2.1 在講解電器器件時(shí)，最好拿實(shí)物讓學(xué)生有感官上的認(rèn)識(shí)，然后結(jié)合圖紙講解工作原理。 作為自動(dòng)化本科專業(yè)，對(duì)各種電器不僅要知道器用途，也要熟悉其工作、動(dòng)作原理，這樣才會(huì)加深理解。 同時(shí)不能從頭到尾把各個(gè)電器羅列講解，這樣學(xué)生聽(tīng)起來(lái)很枯燥，而是由具體應(yīng)用項(xiàng)目帶出電器。 例如，在第一講首先講解電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，分析正反轉(zhuǎn)的主輔電路的工作原理，這樣就帶出按鈕、接觸器、熔斷器、熱繼電器的應(yīng)用，在講解它們的工作原理用途，這樣學(xué)生比較容易接受。

1.2.2 在講解控制原理時(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。 讓學(xué)生積極地主動(dòng)地參與在課堂教學(xué)中。 在控制原理的講解中，老師并不是在原理圖基礎(chǔ)上枯燥的講解，而是和學(xué)生一起在課堂上根據(jù)實(shí)際的需求共同設(shè)計(jì)。 剛開(kāi)始學(xué)時(shí)可能考慮不全面有很多設(shè)計(jì)缺陷，這時(shí)和同學(xué)們一起討論缺陷的后果，從而討論解決問(wèn)題的方法。 這樣就從一開(kāi)始培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、分析、解決問(wèn)題的能力，在課程教學(xué)中引導(dǎo)和開(kāi)發(fā)學(xué)生。

2 在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和解決問(wèn)題的能力

實(shí)踐教學(xué)是人才培養(yǎng)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，也是非常重要的人才培養(yǎng)手段。 對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)更應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)理論教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果，能尊重并提升學(xué)習(xí)者的主體性和創(chuàng)新意識(shí)，把學(xué)習(xí)者的“體驗(yàn)性知識(shí)”作為課程內(nèi)容的有機(jī)構(gòu)成。 對(duì)于這門課程的實(shí)踐教學(xué)我校自動(dòng)化專業(yè)主要是實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)。

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

現(xiàn)在很多課程的實(shí)驗(yàn)都是傻瓜式實(shí)驗(yàn)，無(wú)非將課本上的原理圖般在了實(shí)驗(yàn)面板上，學(xué)生看不見(jiàn)實(shí)物。 而電氣控制與可編程控制器課程的實(shí)驗(yàn)，給出了分離的電氣器件，學(xué)生自己設(shè)計(jì)、自己接線、自己調(diào)試。當(dāng)學(xué)生接線有誤導(dǎo)致電機(jī)不旋轉(zhuǎn)時(shí)，自己查找問(wèn)題，要求一定要理解電機(jī)不能正常運(yùn)行的原因，這樣才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。 當(dāng)學(xué)生見(jiàn)到自己的電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車時(shí)，能感受到該課程給他們帶來(lái)的樂(lè)趣并激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。

2.2 課程設(shè)計(jì)

作為自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以使學(xué)生更深入理解電氣控制系統(tǒng)的基本理論和基本方法，掌握控制系統(tǒng)的分析與綜合的方法。對(duì)于培養(yǎng)和提高學(xué)生運(yùn)用理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力和水平有極大的意義。 在課程設(shè)計(jì)中基本是一人一題，學(xué)生首先要根據(jù)實(shí)際對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分析，然后根據(jù)PLC 設(shè)計(jì)的步驟設(shè)計(jì)。 課程設(shè)計(jì)要求對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行小組答辯，答辯老師由5-6 人組成。 答辯時(shí)在講解的過(guò)程必須能進(jìn)行仿真演示，不同的老師要從各個(gè)方面進(jìn)行提問(wèn)，這可強(qiáng)化學(xué)生的理解， 要求學(xué)生有比較全面的綜合知識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)不僅綜合強(qiáng)化了學(xué)生知識(shí)，更是鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題分析能力和動(dòng)手能力。

3 教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和心得

3.1 老師一定要在教材、教法的研究上下功夫，提高教學(xué)的藝術(shù)性和科學(xué)性。 在現(xiàn)代化科技飛速發(fā)展的信息時(shí)代，教師應(yīng)多獲取與本專業(yè)相關(guān)的資料，提高自身素質(zhì)，給學(xué)生以信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在一些低壓電器向電子化、智能化、小型化發(fā)展，同時(shí)PLC 控制系統(tǒng)不僅能代替繼電器接觸器控制系統(tǒng)，而且能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜先進(jìn)的控制，因此老師要通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)和補(bǔ)充新的知識(shí)，把先進(jìn)的控制技術(shù)引入課堂。

3.3 在課堂中盡可能引入實(shí)際的工程應(yīng)用， 讓學(xué)生知道它的應(yīng)用領(lǐng)域，可以激發(fā)了學(xué)生的興趣。在講解控制原理時(shí)，盡可能的設(shè)計(jì)一些故障，以培養(yǎng)學(xué)生故障判斷和排除的能力。 要求有較強(qiáng)的解決問(wèn)題的能力，是當(dāng)前很多工廠急需的技術(shù)人員。

3.4 注意學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的安全，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)安全意識(shí)和責(zé)任。 強(qiáng)調(diào)個(gè)人人身安全、他人人身安全和設(shè)備安全。 強(qiáng)調(diào)在電路通電前一定要經(jīng)過(guò)教師的檢查和確認(rèn)。這要求教師要有很強(qiáng)的責(zé)任心和較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手、處理問(wèn)題的能力。

總之，現(xiàn)代電氣控制與可編程控制器課程的教學(xué)不僅注重課堂的教學(xué)方法，更要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力。同時(shí)這也對(duì)老師提出了更高的要求，只有不斷的充實(shí)自己才能在教學(xué)中應(yīng)用自如，才能有更好的教學(xué)效果。

［1］趙琦,茍小軍. 地方高校生物技術(shù)類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013(4):56-58.

［2］章小印,林麗君,高振萍.電氣控制與PLC 的教學(xué)方法改革探索[J].科技信息，2010(29):56-58.