应用型本科《电气基础与PLC技术》课程实践教学改革探索

　　0 前言

　　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高等教育，是培养适合企业现代化建设需要的实践动手能力强、知识面广以及综合素质高，具有直接解决工程实际问题的能力的高层次应用型人才[1]。应用型本科教育强调知识的实用性和实践性，注重对学生实践能力和创新能力的培养。而实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径，在应用型本科教育中占据非常重要的地位。

　　《电气基础与PLC技术》课程是我院电气工程与电子信息工程专业非常重要的一门专业课。课程涉及电气控制、继电器以及PLC三个重要的方面，研究对象是经典的继电器控制和新型的PLC控制。PLC是现代工业化控制系统的主导控制产品，已跃居工业生产自动化三大支柱控制设备之首位。然后《电气基础与PLC技术》课程实践性强，与生产实际结合紧密，必须有实践平台作为依托。而传统的注重理论教学，轻视实践教学，理论和实践不能真正融合的教学模式，使得学生在技术核心的应用掌握上有所欠缺，对培养学生的实践能力上也产生了影响。当今企业在PIC技术上应用较为广泛，几乎个个领域都在使用，导致企业对这方面人才需求越来越多，就业需求越来越高，学生也就自然而然的对该专业产生渴望，对《电气基础与PLC技术》课程的教学提出了很大的压力与挑战。因此，结合我院现况，对该课程的实践教学进行调研、改革。

　　1 课程改革目标

　　《电气基础与PLC技术》课程改革的目标主要有以下几个方面：

　　（1）改革课程的实践教学体系，通过多层次的实践教学活动，促进学生实践能力和应用能力的培养；

　　（2）更新实验内容，在已有的验证性实验基础上，多开设设计性实验和综合性实验，培养学生的独立创新能力；

　　（3）改进实验教学方法，避免灌输式教学，采用任务驱动、实践主导的教学方法，使学生从被动变主动，提高学生对课程的学习热情。

　　（4）开放实验环境，积极开展科技创新活动。

　　2 改革方案

　　针对以上阐述的课程改革目标，下面展开具体的改革方案。

　　2.1 改革实践教学体系，促进能力培养。

　　针对应用型本科教育对工程技术人才素质的要求，将《电气基础与PLC技术》课程的实践教学体系划分为三种层次：（1）基础实验，通过验证性实验和综合设计性实验对学生基本技能进行训练；（2）在课程设计的过程中，让学生自己通过在课堂中学到的知识自主的完成老师设计的题目，在进行课程完成的不仅提高了学生的主动性和创新性同时对综合应用和设计能力进行锻炼。（3）从毕业设计、工程项目训练，进行工程实践能力的开发与创新能力训练，是有单一到整体，由实践到工程实施的过程，极大的提高的学生的应用能力。

　　2.2 通过对实验内容的更新来激发学生的创造力

　　高等教育的一个重要组成部分是实验教学，在课堂上进行实验操作可以加深理解所学的理论知识，熟练掌握编程软件的使用和操作方法，培养学生动手能力和创新能力。关于《电气基础与PLC技术》这门课程的实验课的设计应该是要以验证性为主导的。上课时学生们在做实验的时候要按照相应的步骤来操作，使用指导书和相关的实验器材最终完成实验然后得出结论证明理论观点。指导书籍，实验步骤和实验器材都是已经同意准备好了且在很长一段时间内没有做到及时更新，这样会导致学生们一批又一批的进行按部就班的实验课程，对学生们的创造性思维起不到作用。针对本课程的实验项目存在的这一不足，我们拟对实验项目及内容进行更新及补充，并对实验教学方法做出改进。改革后的实验体系以验证型实验为基础、设计型实验为主体的实验内容。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。改革后拟开设的实验项目如表1所示。

　　表1

　　序号题目目的及要求：

　　实验一 PLC基本操作练习了解PLC面板的基本结构，学习三菱PLC编程软件的使用； 掌握输入、输出继电器，定时器、计数器等常用编程元件的使用。

　　实验二 PLC基本环节的编程练习学习PLC常用基本环节的编程方法，理解其工作原理与作用（包括起保停电路、互锁、定时器延时扩展等电路）

　　实验三交通灯的模拟控制根据控制要求用PLC构成交通灯控制系统（设计型）

　　实验四水塔水位的模拟控制根据控制要求用PLC构成水塔水位控制系统（设计型）

　　实验五液体混合的模拟控制根据控制要求用PLC构成液体混合控制系统（设计型）

　　实验六数码显示的模拟控制根据控制要求用PLC构成数码显示控制系统（设计型）

　　2.3 改进实验教学方法

　　在实验教学方法上，避免传统的灌输式教学方式，改变学生按部就班，被动接受的状态。对设计性实验和综合性实验采用任务驱动的教学方式，在每次实验之前，提前给学生布置实验任务和实验要求，不提供实验的具体方法、步骤和相关实验程序。学生可在实验前完成实验程序的编写，然后在实验上课时间进行程序的调试修改及完善。在实验过程中出现问题，尽量由学生自行解决，或者由实验老师启发引导学生主动思考并解决问题，在整个实验过程中，贯彻以学生为中心的宗旨，变被动为主动，有效调动学生的学习积极性，通过实验的独立完成提高学生的动手能力、分析能力、以及创新能力。比如十字路口交通信号灯控制项目，实验指导书中仅仅给出控制要求，实现东西南北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、编写梯形图程序，并对程序进行调试、修改，直至达到满意的效果。

　　2.4 开放实验环境，开展科技创新活动

　　实验室是培养应用型本科人才的重要场所，在完成正常教学工作的同时，实验室在课余时间、周末时间对学生开放，学生可以在实验室进行实验验证、实验设计以及毕业设计等。开放实验室可为学生的创新设计提供一个良好的实验环境，使其可以独立思考，自由发挥，开发设计新的实验项目，有效提高了学生的实践动手能力，独立分析问题和解决问题得能力，从而学生综合素质也得以提高。

　　3 教学改革效果

　　我院首开先河的将《电气基础与PLC课程》课程进行课改工作，由我院的电子信息与电气工程专业作为实践教学改革的科目。教改过程中，教师根据学生实际情况结合本专业特点进行一系列的改革措施，并取得良好改革效果，收到了广大师生的一致好评。本课程都获得了较高的分数，也获得了教学督导对本课程实践教学改革效果的肯定。其具体效果有：有效激发了学生对本课程的学习热情，提高了学习积极性；在实践教学改革过程中充分挖掘学生分析问题和解决问题的能力，本次教改的特点就是可以通过学生对实验的独立完成，提高了学生的独立思考与动手解决问题的能力，这一方面的改革有利于学生毕业设计，并在将来的就业过程中占有明显有力的优势。在今后的教学中，我们要不断努力探索适合应用型本科教育的教学模式，提高学生的实践能力、工程应用能力、综合能力，以适应企业对高素质工程技术人才培养的需求。

本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jiaoyulunwen/xueqianjiaoyu/213574.html