刁小燕,黃永紅
(江蘇大學(xué)電氣信息工程學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江212013)
我校電氣工程及其自動化專業(yè)是國家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn),專業(yè)設(shè)置的“PLC原理及應(yīng)用”是校級842精品課程之一。在該精品課程的建設(shè)中,課程組在師資隊伍建設(shè)、教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)實施和實踐教學(xué)等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行了探索和實踐。
我校在“PLC原理及應(yīng)用”精品課程的建設(shè)中,按照教育部關(guān)于中國大學(xué)精品課程建設(shè)的內(nèi)涵,即按“五個一流”的課程標(biāo)準(zhǔn):一流教師隊伍、一流教材、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法和一流教學(xué)管理等進(jìn)行建設(shè)[1]。
PLC課程組的精品建設(shè)總體目標(biāo)是:培養(yǎng)一支梯隊合理、教學(xué)質(zhì)量好和科研水平高的教學(xué)團(tuán)隊;建成一個開放性、實用性和創(chuàng)新性相結(jié)合的實驗平臺;整合利用各種資源,建成一個內(nèi)容豐富和方便快捷的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺;學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí),能掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法,增強(qiáng)編程能力和分析解決問題的能力,并提高創(chuàng)新和實踐能力,為后續(xù)課程“PLC的工程應(yīng)用”及“S7-300PLC的應(yīng)用”打下堅實的基礎(chǔ)。
師資隊伍建設(shè)是精品課程建設(shè)的關(guān)鍵。課程組以教學(xué)經(jīng)驗豐富,科研水平高、有創(chuàng)新意識、組織管理能力強(qiáng)的教授作為課程負(fù)責(zé)人,形成一支老中青結(jié)合、教學(xué)水平高和凝聚力強(qiáng)的教學(xué)梯隊[2]。
本團(tuán)隊重視提高青年教師隊伍的業(yè)務(wù)水平,使之逐漸成為課程教學(xué)的骨干力量。并且鼓勵青年教師出國進(jìn)修或下企業(yè)參與研發(fā),提高自身的專業(yè)技術(shù)能力。我們還引入校辦工廠技術(shù)骨干擔(dān)任PLC講座或輔導(dǎo)教師,使學(xué)生能了解真實的PLC工業(yè)制造過程。
2002年,本課程主講教師根據(jù)PLC課程性質(zhì)及教學(xué)經(jīng)驗,編寫了講義《電氣控制》,經(jīng)過兩年的試用、補(bǔ)充和修改,2004年出版教材《可編程序控制器原理及應(yīng)用》,又經(jīng)過6年的教學(xué)實踐,修訂出版了新教材[3]。該教材現(xiàn)已入選“十二五”電氣信息類規(guī)劃教材。
課程組同時編寫了配套的實驗指導(dǎo)教材,除了傳統(tǒng)的數(shù)字量控制實驗,還增加了恒溫控制系統(tǒng)、電機(jī)的變頻調(diào)速和四層電梯系統(tǒng)等綜合性實驗。課程組還制作了電子課件、教學(xué)錄像和仿真軟件等配套資源,保證了教材建設(shè)的一體化。
為了適應(yīng)不同專業(yè)方向?qū)W生的需要,重新修訂了“PLC原理及應(yīng)用”教學(xué)大綱。電氣工程專業(yè)教學(xué)38課時,實驗7課時,因為后面有專門的“PLC的工程應(yīng)用”選修課,所以實驗課時略少;自動化和其他非電專業(yè)理論32課時,實驗13課時,課程設(shè)計均為1.5 周。
在下一步的PLC精品課程建設(shè)中,課程組將以S7-200PLC外文原版教材作為參考資料,加大雙語教學(xué)的力度,增加學(xué)生國際化的視野。
我們在教學(xué)時,除了采用討論式和啟發(fā)式等多種教學(xué)方法[3]外,還注意在課堂教學(xué)過程中設(shè)置疑點(diǎn),經(jīng)常提問。我們采用S7-200仿真軟件代替真實的PLC,采用模擬文本顯示器演示PLC執(zhí)行程序后的輸出結(jié)果,使用WinCC組態(tài)軟件應(yīng)對難以理解的內(nèi)容,以恒水位項目為例,采用計算機(jī)動畫演示工藝過程和控制畫面,真實有效地模擬了實際系統(tǒng)。
課程組結(jié)合自編教材,建立了PLC教學(xué)網(wǎng)站。該網(wǎng)站的欄目包括:教學(xué)和考試大綱、PPT課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻、下載資料、習(xí)題庫、模擬考試、網(wǎng)上答疑和BBS等,形成了一個全面的教學(xué)資源庫,并且和校園網(wǎng)進(jìn)行鏈接。
課程組以我校申報國家級電工電子實驗中心為契機(jī),建立了開放性的PLC實驗室,實驗內(nèi)容、設(shè)備和時間均靈活開放[4]。學(xué)生可根據(jù)PLC教學(xué)網(wǎng)站上公布的開放實驗項目進(jìn)行選擇,如PLC與觸摸屏接口實驗和雙PLC通信實驗等;也可自行設(shè)計創(chuàng)新型實驗,列出方案、器材和步驟等。
在課程設(shè)計中,學(xué)生必須完成兩個題目,其中一個是傳統(tǒng)的數(shù)字量控制題目,另一個設(shè)計稍微復(fù)雜,如污水處理系統(tǒng)和PLC控制電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)等。要求學(xué)生自行編程,熟練掌握觸摸屏和變頻器的應(yīng)用,以及Step7編程軟件、仿真軟件和Visio繪圖軟件的使用。最后在課程設(shè)計報告書中必須包括一個重要的內(nèi)容:調(diào)試過程中碰到的問題和解決方法。
在課程結(jié)束后,課程組安排學(xué)生去電工實習(xí)實踐教學(xué)基地的PLC部門學(xué)習(xí),參觀校辦工廠全自動機(jī)器人等實際PLC控制系統(tǒng)。并在暑假社會實踐時,安排部分學(xué)生去工廠學(xué)習(xí)基于PLC的自來水處理系統(tǒng)。
學(xué)院聘請了督導(dǎo)對PLC教學(xué)和實踐,進(jìn)行階段性檢查,及時將信息反饋給PLC教學(xué)小組,并提出改進(jìn)措施,促使教學(xué)管理環(huán)節(jié)更加規(guī)范和完善。
“PLC原理及應(yīng)用”精品課程的建設(shè),切實促進(jìn)了我校PLC教學(xué)質(zhì)量的提高。我們體會到:優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊、合理的教學(xué)內(nèi)容、先進(jìn)的教學(xué)方法和實踐管理必須相輔相成。
[1]高思禮.教育部啟動精品課程建設(shè)工作[J].北京:中國大學(xué)教學(xué),2003,(6):4.
[2]張謙,李春燕,付志紅等.“電路原理”國家精品課程的建設(shè)[J].南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報,2010,32(1):26 -28.
[3]黃永紅.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2011.
[4]凌永發(fā)等.“電氣控制與可編程序控制器”重點(diǎn)課程建設(shè)實踐與思考[J].昆明:云南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,17(3):283-286.