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一課堂教學(xué)演示系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用效果分析

安全監(jiān)測監(jiān)控這門課程是從事工業(yè)自動(dòng)化、安全管理等行業(yè)人才所應(yīng)具備的基礎(chǔ)控制技術(shù)的重要教學(xué)內(nèi)容。該課程任務(wù)是使學(xué)生掌握可編程控制器的基本組成和工作原理，理解工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場總線技術(shù)，了解安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的組成，掌握可編程控制器的各種單元、規(guī)格，內(nèi)部繼電器及數(shù)據(jù)區(qū)，理解其通信功能，能按照可編程控制器的設(shè)計(jì)步驟去分析和設(shè)計(jì)對應(yīng)的控制系統(tǒng)。因?yàn)樵撜n程的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)，所以為了提高教學(xué)效果，在學(xué)習(xí)理論知識的同時(shí)，必須利用課堂教學(xué)演示系統(tǒng)提高教學(xué)效果，加強(qiáng)認(rèn)知實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以培養(yǎng)適合面向生產(chǎn)一線的高技能人才，滿足社會(huì)的需求。教學(xué)演示系統(tǒng)是為教學(xué)而設(shè)計(jì)，鑒于課堂教學(xué)的特殊性，其應(yīng)該具有以下幾個(gè)特點(diǎn):

1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶，操作方便，且可與可編程的PC機(jī)一塊置于實(shí)驗(yàn)臺上，隨時(shí)進(jìn)行編程和實(shí)驗(yàn)。

2)實(shí)驗(yàn)裝置采用插頭和插座式的連接方式，硬件導(dǎo)線的連接十分簡易，在實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)現(xiàn)即插即用，不用任何工具即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3)突出教學(xué)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)用性，具有模擬量和開關(guān)量多種輸入方式，設(shè)計(jì)了可以實(shí)現(xiàn)這兩種實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，簡單實(shí)用。

4)具有很好的可擴(kuò)展性。作為整個(gè)課堂教學(xué)演示系統(tǒng)的核心部分，PLC教學(xué)模擬控制板需要進(jìn)行組裝，組裝過程中要遵循以下原則:

1接口的分布要合理，恰當(dāng)。

2器件的布置要做到美觀，符合人們的使用習(xí)慣。

3在焊接的過程中要避免短路，使焊點(diǎn)之間保持一定的距離。該模塊在制作過程中，先把PLC、EM231、EM232固定在印刷板上，模塊和模塊之間通過電纜進(jìn)行連接。在印刷板正面，通過導(dǎo)線將PLC及其擴(kuò)展模塊各接口引到前面的接線柱上面，在印刷板底部，利用烙鐵將接線柱底部和排線插頭底部連接起來，在這個(gè)過程中，要確保接口的合理分布以及連接可靠，避免脫落、短路的情況出現(xiàn)，連接后的模塊。開關(guān)量輸入模塊作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要部分，在組裝過程中除了要遵守一般的器件組裝原則之外，還要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和要求，合理布置器件在印刷板上的位置和間距，由于器件比較多，板子上空間有限，所以，在組裝的過程中要特別的注意。方法和PLC及其擴(kuò)展模塊的組裝方法一樣，板子正面通過接線柱連接，板子底面用烙鐵把排線插頭和接線柱連接起來課堂教學(xué)演示系統(tǒng)在教學(xué)過程中提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)演示系統(tǒng)有多種輸入輸出方式，實(shí)驗(yàn)效果明顯，便于觀察，可以增強(qiáng)同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性，將枯燥的專業(yè)課教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃频摹鞍咐虒W(xué)”。課堂教學(xué)演示系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富多樣，學(xué)生可以根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求，利用不同的輸入輸出元件，編寫相應(yīng)的控制程序，使理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作緊密結(jié)合，提高學(xué)生的編程能力和創(chuàng)新思維能力，大幅度的提高學(xué)習(xí)效果。

二完善課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)及整體的拓展訓(xùn)練

課程設(shè)計(jì)是本科實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合解決問題能力為目的，傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)方式無法與自動(dòng)化信息化技術(shù)的發(fā)展及社會(huì)需求發(fā)展相適應(yīng)，為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力，結(jié)合課堂教學(xué)的改革及開放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合能力、工程設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力，完成工程師基本技能訓(xùn)練。通過分析課程的課堂教學(xué)，提出挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用及評分機(jī)制等教學(xué)內(nèi)容對課程設(shè)計(jì)的作用效果，構(gòu)建將多種教學(xué)元素與課程設(shè)計(jì)交匯融合的創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)模式，對課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面改革和拓展。為了提高課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐效果，具體通過以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革:

1)加強(qiáng)課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)的交匯融合，在課堂教學(xué)中間階段適時(shí)地把課程設(shè)計(jì)的題目、任務(wù)、要求等告知學(xué)生，通過課堂教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維，將課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)融會(huì)貫通，使學(xué)生在課程設(shè)計(jì)時(shí)就有了充分的準(zhǔn)備和認(rèn)知，更能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

2)提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新，在課程設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要融入創(chuàng)新思想和意識，選題一定要具有前沿性和挑戰(zhàn)性，設(shè)計(jì)過程中要注重創(chuàng)新思維。教師在指導(dǎo)過程中要善于啟發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生，增加網(wǎng)絡(luò)信息資源的查閱量，切實(shí)通過課程設(shè)計(jì)提高學(xué)生的理論知識和實(shí)際工程的結(jié)合能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。

3)教師在課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)過程中要做到因材施教，充分考慮學(xué)生間的個(gè)體差異及學(xué)習(xí)的層次基礎(chǔ)，分不同的難度系數(shù)對每一組學(xué)生安排課程設(shè)計(jì)題目，最大限度發(fā)揮每一位學(xué)生的潛能。

4)改變課程設(shè)計(jì)的評分機(jī)制，打破對設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說明書進(jìn)行綜合評分確定總分的傳統(tǒng)方法，融入答辯式評分模式，最好能融入到設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，激發(fā)學(xué)生的辯論思維能力，提高答辯權(quán)重，保證課程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和應(yīng)用性，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

三結(jié)論

通過對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控課程改革進(jìn)行全面分析，全方位的對課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程及開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、課程設(shè)計(jì)等方面的改革進(jìn)行了論述，獲得了如下結(jié)論:

1)設(shè)計(jì)了基于PLC的綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，整合了實(shí)驗(yàn)原有的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)資源，建成了集教學(xué)科研于一體的開放實(shí)驗(yàn)室，既可以滿足基本教學(xué)科研的實(shí)際應(yīng)用，又節(jié)省了大量的實(shí)驗(yàn)裝置，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，一舉兩得。

2)研制了一種新型的可編程控制器教學(xué)演示系統(tǒng)———PLC教學(xué)模擬控制板，著重培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知實(shí)踐能力，并給學(xué)生留有足夠的發(fā)揮空間，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)了良好的學(xué)習(xí)效果。

3)通過課堂教學(xué)與課程設(shè)計(jì)交匯融合、提出挑戰(zhàn)性與創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)題目、指導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用、評分機(jī)制等四個(gè)方面進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革。構(gòu)建了多種教學(xué)元素與課程設(shè)計(jì)交匯融合的創(chuàng)新模式，全面提高了學(xué)生理論知識和實(shí)際工程結(jié)合的實(shí)踐能力。

作者：王凱蔣曙光吳征艷邵昊裴曉東單位：中國礦業(yè)大學(xué)