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    技术标题:[高职院校PLC教学实验课程改革探讨]

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    高职院校PLC教学实验课程改革探讨

    摘要:PLC是实践性很强的课程,开展PLC教学实验对能否完成高职院校的教学目标具有非常重要的意义,本文主要对目前高职院校的PLC教学实验课程现状及主要问题进行分析,并给出了相应的改革措施。

    引言:高职院校PLC课程开展的目的是为了培养更多优秀的应用型人才,而实验课程是PLC课程的关键。随着国民经济的发展,对技术改造、更新的要求也越来越高,工业的自动化已经成为必然的发展趋势,因此,很多的高职院校开设了PLC自动化课程。同时随着国家对教育的日趋重视,实验室的建设以及实验课程的完善已经成为了摆在高职院校面前的首要问题。

    一、高职院校PLC教学实验课程现状及主要问题

    在大多数高职院校的《PLC原理及应用》实验课程上,由于教师编写的实验指导书非常详细,再加上所有的实验课程都是“简单验证式”“机械重复式”两方面进行的。因此,在实验课程的开展上形成了“依葫芦画瓣”的情况,学生在进行PLC实验课程时,只需要简单的进行程序输入以及线路连接等操作就可以完成实验。这种实验教学方法以及呗大多数的高职院校和PLC培训中心PLC实验课程所接受,并且已经被广泛的采用,但是笔者认为:没有创新的实验课程是没有意义的。对于与实践动手相结合的PLC实验课程来说,教师只需要对学生实验步骤进行简单的指导,让学生自行的进行探索与实践,在实验课程中既动手又动脑,既可以发现自己的不足,又可以在实验中开拓创新能力,这样才能真正的学习好PLC这门课程,从而最终实现PLC实践与理论相结合的教学目的。

    1、PLC实验课程与理论课程脱节

    对PLC系列的程序以及指令的掌握是建立在实践的基础之上的,目前,大多数的PLC教学都是在教室进行理论教学之后,再到实验室进行实践课程的学习,但是,由于课次的排序问题,导致了具体的实验课程并没有与最近的理论课程相关。造成了学生上实验课程学习效果不好,在进行试验课程时又缺乏理论基础而不会编程的现象。

    2、教学实验资源有限,实验课程项目不合理

    在大部分的高职院校中,在PLC实验课程中开展重复性编程练习,PLC是一门实践性非常强的专业课程,实验课程要占到整个教学课程的二分之一左右。但是,在PLC实验课程开展时又受到实验设备的局限性,一般高职院校的PLC 实验台,配备了一台PLC基本单元以及若干实验挂件,开展实验课程不仅受挂件的限制,而且还受基本单元的功能限制,如何在有限的设备环境下,让学生开展足够的PLC实验课程,是摆在大多数高职院校的重要课题。

    3、实验课程偏重编程练习,缺乏整体项目的实践认识

    PLC课程的教学目的是理论与实践相结合、硬件与软件相统一,但是,在PLC的实验课程中,学生所了解学习到的主要是PLC的软件编程训练,而对PLC在工业、农业以及日常生活生产中的作用、地位仍然缺乏整体的认识。

    4、综合实验课程项目单一,与实际工作环境相差太大

    PLC综合实验课程本身是对PLC及其相关内容的整合,使学生对PLC学习有一个整体的认知,但是在目前的PLC实验课程设计中缺乏控制对象,使学生实验培训课程的内容在很大程度上演变成了对一个相对复杂的系统的程序设计,导致了学生对PLC的用途不大了解,对PLC在实际工作环境中的作用仍然缺乏整体的认识。这时候就需要我们的PLC可编程控制实训装置

    该教学设备可以很好让理论和实物相结合。

    在目前高职院校的PLC实验课程开设较为单一,因为每个学生的学习能力不同,因此要根据不同的学生,进行不同项目的实验设计,这样既有利于激发全体学生的学习积极性,也可以通过观察其他项目的设计安装,使学生们对PLC控制系统有更深层次的了解。

    二、高职院校PLC教学实验课程改革措施

    1、改革传统实验指导书,引导学生开展创新思考

    教师在进行PLC实验课程指导书的编写时,高职院校教师要根据当地企业对PLC技术人才的实际需求并结合学校实际设备情况,针对高职院校对该课程教学特点与目标,在如何培养学生对PLC技术的实践创新能力上面多下功夫。高职院校里的学生学习基础、能力以及知识的接受水平都有很大的区别,因此,PLC实验课程同样要做到因材施教原则,采用因人而异的教学方式,也就是说按照学生的学习能力水平进行分组,制定出每一组不同的PLC实验教学目标,从而使学习成绩好或者差的学生都可以完成PLC实验的教学目标,都可以得到相应的能力的培养。

    2、扩大高职院校实验课程比重,增加设备资金投入

    PLC课程的主要特点是“综合应用性”,因为PLC在实际的自动化控制系统中的应用是非常复杂的,其中就可能包括了机、电、液、气等相关的内容,而且根据不同的行业所占的比重也有不同。因此,在进行PLC实验课程的学习中,要将机械、电工、电子气动以及计算机等知识和PLC实验课程进行有机的结合,并扩大PLC实验课程的比重,逐步增加对PLC实验设备的资金投入,比如气动装置控制设备、模拟自动生产线控制设备、电子自动门控制设备等等,并且采用PLC实验课程完成相关系统的结合,建立一个较为完善的PLC仿真实验室。在PLC验证性实验课程中,由于梯形图的编写和理解都比较简单,学生只需选做一下三个开关量控制实验。

    (1)基本位逻辑指令实验。主要对学生进行PLC的三大编程语言编程、PLC的 I/O 地址分配以及外围电路的接线教学。通过这类PLC实验课程,学生可以大大加深对PLC的认识、输入输出单元的分配以及梯形图的编写,从而真正掌握PLC的实践应用能力。

    (2)定时器与计数器指令实验。在PLC应用编程中,定时器和计数器有着非常广泛的应用,通过这个试验,可以使学生掌握三种定时器与三种计数器的原理特点以及各自不同的使用方法。

    (3)PLC顺序控制实验。通过PLC应用状态转移图编写出PLC的顺序控制程序,状态转移图是PLC三大主流编程语言之一,这种编程方式是将PLC控制分成若干个组成部分,各个不同的部分其状态具有不同的动作,当状态间满足条件时就可以实现相互转换。在一些较复杂的控制系统中,往往会采用顺序控制法进行编程,可以简化控制程序,使系统程序具有直观易懂的特点。

    4、制定PLC实验课程的综合教学目标

    教师除了让学生在规定时间内完成PLC实验课程任务以外,还可以根据实际情况给出一定的选修的实验实践设计项目,让学生根据自身能力进行自由选择,教师进行现场指导,使学生在PLC实验实践中发现自身的不足与问题,并写出实验报告交于教师评阅,从而在教师的指引下找出问题的解决方案。对于一些大型的PLC实验项目,如电梯、机械手等,可以采用分工合作的教学方式,将全体学生分成若干小组,由教师明确歌小组的实验目标,从而培养学生的团队合作素质能力。开展PLC实验课程,学生可以掌握到PLC的基本编程方法以及I/O接口的接线方法,但是对于实际项目的整体认识,进一步了解PLC在控制系统中的作用等,却没有起到太大的作用。而进行PLC综合实验实训设计在这方面具有很好的效果。

    在进行PLC实验课程综合实训项目的选择方面,不仅要考虑到学生不同的学习进度的要求,而且还要充分的考虑系统的典型性。笔者进过大量经验分析,认为以下三个课题比较适合:交通灯控制实验、电机的顺序启动实验以及双容水箱控制实验,以下三个控制系统实验在电气线路、程序设计上都具有各自不同的特点。

    (1)交通灯的控制系统的电气控制线路相对比较简单,控制柜小程序复杂,同时涉及到了定时器的使用、顺序控制以及LED数显的驱动等方面学习内容。

    (2)设计电机的顺序启动、停止,不仅仅涉及到PLC本身的功能,而且还包括到低压电器控制方面的相关知识。同时,控制柜以及控制线路相对也比较复杂。

    (3)对于双容水箱控制系统设计,需要学习到模拟量输入/输出扩展模块的使用以及传感器的相关应用,控制对象真实、直观。

    三、结束语

    通过开展PLC实验教学课程的训练,可以使学生发现自身的不足,同时可以培养学生的实践创新能力,对提高高职院校PLC课程的教学质量、加强学生动手和实践能力以及提高学生就业竞争力具有十分重要的意义。同时通过PLC实验课程的教学,可以使PLC理论课程与实践很好的结合,通过PLC实验的综合培训,提升了PLC实验课程的教学水平,同时,也为其他专业课程的实践教学提供了参考。








    发布日期:2017/10/24 15:46:42  本条信息被浏览998
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