高校可编程序控制器实践教学现状及未来发展分析.doc

本文档系作者精心整理编辑，实用价值高。高校可编程序控制器实践教学现状及其未来发展分析 一、目前高校可编程序控制器实践教学现状及主要问题目前国内高校在PLC课程教学中普遍面临问题是教学设备落后，跟不上PLC产品的更新换代的问题。在这方面，我校做得较好，我们选用西门子S7-200系列PLC作为教学对象，西门子公司PLC在国内的市场占有率比较高，加上该设备上市时间不长，预计在未来很长时间那都将占有市场。尽管如此，在教学中，我们仍然面临很多问题急待解决。（一）教学大纲内容众多与课时有限之间的矛盾，教材的不适用。目前的PLC课程主要包括两方面的内容：一是低压电器控制，二是可编程控制器原理及应用，另外还可能涉及组态软件设计。教学内容众多，且都是实践性很强的项目，造成教学内容和课时之间的矛盾。另外，也是由于该课程包括两大部分不同内容，使得教材的选择变得很难，通常两方面都涉及的教材对PLC的内容讲述就变得很少，并且主要集中在编程指令的说明上，缺少案例分析，不易于学生对课程的理解。1（二）传统授课方法造成理论与实践脱节。PLC的指令熟悉与掌握建立在编程练习的基础上，我们目前的教学方式多是在教室上课讲述指令，之后到试验室去做试验，可是试验内容并不一定直接与最近讲授的指令相关。造成学生上课没有兴趣，试验时又由于缺乏理论基础而不会编程的窘境。（三）教学试验资源有限，实验项目设计不合理，试验中进行重复性编程练习PLC 课程是一门实践性很强的专业课程，课程的开设有三分之一到二分之一的课时是实验课，但在实验室做该课程的实验又有其局限性，一般的 PLC 实验台，配备的是一台 PLC 基本单元，若干实验挂件，要实现的控制不但受挂件的限制，还受基本单元的功能的限制，如何在有限的实验条件下，让学生掌握好PLC 的应用，是摆在我们面前的课题。我校的 PLC 实验台是天煌教仪的 THSMS-C 网络型可编程控制器实验台，该装置采用的是Siemens S7-200系列PLC配备 CPU224CN，扩张了功能模块EM223，及若干实验挂件。目前针对试验装置开设的十四个实验中不是简单的开关量控制的验证性实验，简单的开关量的重复编程，就是控制要求过于复杂的程序设计，在教学中不能收到良好的教学效果。例如就试验挂箱中的五相步进电机模拟、喷泉控制、8段显示器设计三个试验，虽然控制对象不同，但程序设计思路一致，学生在3个试验中做得工作是对相同指令的重复性编程练习。（四）偏重编程练习，对实际项目缺乏整体认识PLC本来是理论与实践的结合，硬件与软件的统一，可是在试验中，学生了解主要是PLC的软件编程，对于其在工业控制中的地位、作用、和用法仍然缺乏整体认识。（五）综合实训项目单一，与实际工作现场出入太大综合实训本来的目的是对PLC及其相关内容的整合，使得学生对PLC控制有一个整体认识，但由于在实训设计中缺乏控制对象，使得学生的实训内容在很大程度上变成了对一个相对复杂的系统的程序设计，学生对PLC的实际用途仍然不了解，对PLC在实际工作现场的作用仍然缺乏认识。 另外，目前开设实训项目单一，而学生水平不一，针对不同学生进行不同项目的实训设计，又利于更好的激发全体学生的积极性，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。可编程序控制器作为电气自动化专业的重要主干课程之一，具有知识覆盖面广，更新发展速度快，既强调理论又偏重实践，与实际生产和应用紧密结合的特点。学生掌握后，可将这项技术直接应用于工作需要。可是目前的教学和实践存在上述诸多的问题，严重影响了PLC教学效果，分析PLC课程特点，对PLC的理论教学和试验教学进行改革，对于促进PLC技术的发展和传授具有重大的意义。二、可编程序控制器教学改革方案（一）教学环节改革经过一学期的教学实践，对教学环节存在的问题有了把握，并在实践的基础上，提出以下措施和方案。1、将理论教学、实物直观教学、多媒体教学相结合充分利用多媒体教室，制作整个课程的多媒体课件。在课件中引用大量的实物图片，使学生对PLC有直观的认识；在教学中对程序设计加入现场仿真调试，一方面在不知不觉中介绍了软件的使用，另一方面增强了学生的兴趣，使学生看到的不再是单纯的理论分析，还有直观的运行状态和结果。2将理论教学与实物参观相结合，例如在讲PLC硬件时即可带学生到实验室参观学习，要学生结合眼前看到的器件，分析PLC的型号、接口特点和I/O地址分配，可取得事半功倍的效果。2、在软件编程教学中坚持以案例为教学主线根据教学目标和教学内容，通过典型而实用的案例，引导学生分析、讨论、设计程序，引发学生的学习兴趣。在案例选择上，应捉住当前授课内容的重点和难点，注意案例覆盖的知识面，寻找有代表性的案例。透过案例分析，使学生能够比较容易的了解指令特点，比较深入地掌握授课内容。（二）试验设计试验设计的总体思路是以学生为主体，教师指导，变验证性试验为多种形式的设计性试验。将试验分为：验证性试验、读程序和修改程序、设计性试验三大类。验证性试验是基础试验，主要针对基本编程指令设计，目的是使刚接触PLC的学生能够很好地理解PLC的工作方式和它的基本指令用法；对程序和程序修改试验作为验证性试验和设计性试验的过渡，根据一定实践案例的控制要求，给出控制程序，能实现其一定功能又存在问题，训练学生读程序和调试程序的能力；设计性试验是对已学知识的一个综合应用，在题目选择上要侧重不同的指令编程方法，避免将这类试验编程对一类指令的重复练习。（三）综合实训设计通过PLC的试验，学生可以掌握PLC的基本编程方法和