主頁 > 技術(shù)文章 > 關(guān)于“可編程控制器原理與應用”課程教學改革的研究 2024-10-15

關(guān)于“可編程控制器原理與應用”課程教學改革的研究

摘要：“PLC可編程控制器原理與應用”是自動化及其相關(guān)專業(yè)的一門重要的課程，其課程的內(nèi)容多，涉及范圍廣，以往教學和考試側(cè)重理論學習，實驗環(huán)節(jié)薄弱，學生動手能力弱，難以適應應用型人才的培養(yǎng)。結(jié)合課程特點和多年教學經(jīng)驗，筆者提出從教學大綱、教學方式、實驗實習方案和考核方式這幾個方面進行該門課程的教學改革，培養(yǎng)和提高學生的動手能力、創(chuàng)新能力，為社會輸出優(yōu)秀人才。
　　“可編程控制器原理與應用”是在繼電器控制基礎上，綜合了計算機技術(shù)、自動化技術(shù)以及通訊技術(shù)而發(fā)展起來的新型工業(yè)控制裝置。它是自動化的三大支柱之一，因其功能性大、可靠性高、應用性廣、易于使用、便于設計及施工而被廣泛使用。“可編程控制器原理與應用”是高等院校機械制造以及電氣自動化等相關(guān)專業(yè)必修的一門重要課程。學院“可編程控制器原理與應用”課程是為自動化專業(yè)學生開設的一門專業(yè)課程，也是高級維修電工資格考試培訓的重要內(nèi)容之一。然而傳統(tǒng)的重理論輕實驗的教育模式，填鴨式的教學方法已不適合實踐性、應用性很強的“可編程控制器原理與應用”課程，不能滿足社會對高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需求，尤其在近年的教學實踐中，學生普遍反映原課程教學模式側(cè)重理論，感覺“學習時好像會了，學完之后實踐時又什么都不會”，實驗課時偏少，缺少操作和實踐機會，導致工程實踐能力偏弱。教學改革和教學研究是學校教學過程的重要工作，為提高教學效果，促進學生就業(yè)，“可編程控制器原理與應用”課程的改革勢在必行。
一、理論授課：
　　“plc可編程控制器原理與應用”這門課程在技術(shù)上集成了計算機技術(shù)、自動化技術(shù)的學科知識，面廣量雜，傳統(tǒng)的教學方式是以教師課堂教學為主、學生實驗實習為輔，教學過程枯燥、抽象使課程知識更加顯得乏味。學生在學習過程中對課程容易產(chǎn)生畏難情緒，授課教師要想在后面的課程中調(diào)動學生對本門課程的積極性和興趣比較困難；學生學起來不動腦筋，生搬硬套，學習效果不好，教學改革的核心就是要改變原有的單純接受式的學習。學習伊始，教師就列舉可編程控制器在生活生產(chǎn)中的實例，使學生了解可編程控制器應用的廣泛性，充分調(diào)動、發(fā)揮學生主體性的學習方式。
　　教師在制訂教學計劃的時候?qū)ΜF(xiàn)有的內(nèi)容進行增減，在課時分配時提高實驗課學時數(shù)，增加實踐和實習機會，提高動手能力；在理論課堂上通過對日常生活中常見案例的剖析，增加趣味性和使用性強的案例。這就需要教師在教學過程中將理論知識和實際應用聯(lián)系起來，給學生任務，讓其參與項目，在實踐中提高學生理論及動手能力。
　　講授法是最傳統(tǒng)普遍的教學方式。教師按計劃講授學習內(nèi)容，教案加板書。這種方式注重理論教學，不適合“可編程控制器原理與應用”學科特點，學生不能真正了解掌握可編程技術(shù)的核心及應用，有些復雜難懂的理論知識難以理解吸收。隨著現(xiàn)代化教學手段發(fā)展，多媒體已成為目前應用廣泛的教學手段。利用多媒體大大減少教師課堂畫圖、書寫梯形圖的時間。教師對多媒體課件進行完善，用多媒體動畫演示或生產(chǎn)視頻對這門課詳細地介紹，精講多練，以練為主，突出應用，使其內(nèi)容更加豐富，形式更加易于被學生接受。
　　許多學生對硬件和編程語言有很大興趣和愛好，教師可以利用多媒體制作圖片、動畫、視頻，帶給學生較強的視覺、聽覺沖擊，把不容易理解的原理、方法通過實例和仿真實驗進行演示，這樣不但可以提高教學質(zhì)量，也大大增強了學生的學習興趣。但避免使用過多動畫及視頻，把課堂學習變成觀看視頻，忽略重點，對于“可編程控制器”這樣一門理論性實踐性都很強的課程，必須結(jié)合多媒體和板書一起教學，解釋難點和重點，以產(chǎn)生較好的教學效果。
二、實驗實習授課：
　　實驗實習環(huán)節(jié)要結(jié)合課堂理論教學，所以首先要制訂合理的實驗實習方案。因為實驗實習也是“可編程控制器原理與應用”這門課程的一個重要環(huán)節(jié)，通過該環(huán)節(jié)的學習以實現(xiàn)對學生動手能力、操作能力的培養(yǎng)，提高學生的創(chuàng)新能力和自主動手能力，便于其就業(yè)及更好地適應工作崗位。授課老師同時承擔理論和實驗教學，避免理論實驗脫節(jié)，學院所開設的實驗由易到難分為：一般驗證性實驗、綜合應用性實驗和設計創(chuàng)新性實驗，期間參與工廠生產(chǎn)現(xiàn)場實習。
一般驗證性實驗主要是學生按照實驗指導書上的操作得出實驗結(jié)果，以加強對所學的書本理論知識的掌握，提高相關(guān)理論水平，培養(yǎng)其基本動手能力；綜合應用性實驗要求學生具有扎實的理論基礎、較寬的知識面和分析解決問題的能力，對一些應用廣泛的案例在實驗室已有的基礎上進行設計和實現(xiàn)；設計創(chuàng)新性實驗則是對能力較強的學生組成興趣小組，結(jié)合校內(nèi)外大學生競賽項目，根據(jù)所學知識和自己的興趣愛好，設計一些具有實際意義的實際系統(tǒng)，以學生為主，教師為輔。
在實驗實習中以項目為驅(qū)動，進一步培養(yǎng)學生的實際動手能力，以學習小組為單位，分配任務，從立項到設計再到實現(xiàn)，全程分步驟按計劃引導學生實驗；開放實驗室給學生，在項目中學生通過電路板繪圖和燒制、計算機編程軟件仿真、硬件安裝、調(diào)試等練習，也能夠進一步加深對可編程器件原理內(nèi)容的了解和深入；同時，讓學生加入到教師科研課題中來，通過具體項目，將所學知識應用到實際，提高學生的科研能力和課程的實踐能力，為此，應結(jié)合實驗條件編寫合適的實驗指導書。
　　在學習后期，組織學生去工廠實習，增加柳工、柳鋼等企業(yè)的實習時間，在實習期間，分組安排學生跟班作業(yè)、輪流跟進，多接觸生產(chǎn)線、了解實際生產(chǎn)流程，多向工廠工程人員和工人學習操作，在實踐中檢驗知識、提高理論和實踐能力、學習積累工作經(jīng)驗、培養(yǎng)團隊精神，為以后就業(yè)打下基礎。
　　在教學互動中，強化“雙師型”教師隊伍建設，滿足適應現(xiàn)代企業(yè)管理特點的自動化人才培養(yǎng)的師資要求；加強與用人單位的溝通，將企業(yè)最需要的教學內(nèi)容納入日常教學體系；加強PLC可編程實訓基地的建設，校內(nèi)外基地相互補充，保證自動化本科人才技能訓練的實習場所，切實加強實際應用能力的培養(yǎng)；探索產(chǎn)學研合作的道路，培養(yǎng)面向社會經(jīng)濟發(fā)展，留得住、用得上、熟練掌握新型自動化技術(shù)的高級人才。
三、考核方法：
　　以往課程考試主要以筆試為主，學生多重理論輕實踐，只記書本知識，忽視動手能力的培養(yǎng)。針對該學科實踐性強的特點，現(xiàn)在把考核分成三部分，平時學習占30%，理論考試30%，綜合實踐考試40%，其中綜合實踐考試以分配任務的方式，安排學習小組用兩周時間完成項目，小組內(nèi)學生單獨給分。
　　現(xiàn)在學院注重實驗內(nèi)容的考核，以檢驗學生實踐能力與創(chuàng)新能力。首先，規(guī)范實驗報告，不光要記錄實驗過程，還要能夠?qū)嶒瀮?nèi)容進行分析和總結(jié)。對實驗過程的實驗數(shù)據(jù)嚴格要求，準確無誤、實事求是。做綜合設計時，分析、流程、設計、測試、驗收，每一步都要詳細說明，使學生了解設計工作步驟，培養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，指導學生撰寫科技論文。
　　此外，授課教師與招生就業(yè)處相協(xié)調(diào)，對自動化畢業(yè)生的就業(yè)去向、就業(yè)形式、單位情況進行大規(guī)模的調(diào)查，對用人單位的新要求、新標準進行分析歸納，并將研究結(jié)果納入到教學體系的改革中，不斷更新考試內(nèi)容及考核方式。
四、總結(jié)：
　　針對學院自動化專業(yè)的特點和畢業(yè)生的就業(yè)形勢，結(jié)合數(shù)年的專業(yè)教學經(jīng)驗，首先制作有針對性的教學大綱，選擇合適的教材；制作及豐富多媒體課件，注重添加實際操作視頻信息；合理安排實驗內(nèi)容，增加實驗時間，自主編寫適合本校學生的實驗教材；安排學生工廠實習，提高學習興趣，邊看邊學邊動手，理論聯(lián)系實際，在實習中培養(yǎng)和提高學生紀律性和團隊合作精神；采取綜合的考核方式，促進學生學習，把學生培養(yǎng)成有一定動手能力和創(chuàng)新能力的人才。
隨著社會和技術(shù)的進步，教師在今后的教學中將與時俱進，不斷更新課程教學內(nèi)容和方式，完善教案和課件，加強建設PLC可編程實驗室硬件條件，同時開發(fā)完善網(wǎng)絡遠程教學平臺，建立立體教學模式。將教學與實驗實習結(jié)合、將教學和科研相結(jié)合、將學習和就業(yè)結(jié)合，做到理論聯(lián)系實際、學習服務工作，培養(yǎng)出適應社會需要的具有應用能力和創(chuàng)新能力的人才。

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