系統(tǒng)分析法在ＰＬＣ技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：從系統(tǒng)理論出發(fā)，介紹了系統(tǒng)分析法的概念以及在解決策劃問題時系統(tǒng)分析的步驟，同時介紹了用系統(tǒng)分析法分析某技術(shù)設(shè)備或系統(tǒng)功能的實施步驟，最后以可編程序控制器（PLC）原理及其應(yīng)用作為實例，闡述如何將系統(tǒng)分析法作為教學(xué)法應(yīng)用于教學(xué)實踐中。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)分析法；PLC技術(shù)教學(xué)

在技術(shù)類專業(yè)課的教學(xué)中，經(jīng)常要介紹一些儀器或設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及其功能，這些內(nèi)容單純靠教師講解和示范，無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于知識的傳遞和吸收。為解決這一難題，本文以可編程序控制器（PLC）原理及其應(yīng)用作為實例，闡述一種以系統(tǒng)分析為中心的教學(xué)方法。

系統(tǒng)理論

“系統(tǒng)“一詞由來已久，在古希臘是指復(fù)雜事物的總體。到了近代，“系統(tǒng)”一詞常用來表示復(fù)雜的、具有一定結(jié)構(gòu)的整體。系統(tǒng)無處不在，從微觀世界到宏觀世界，從動植物世界到人類社會。一個國家是一個龐大的復(fù)雜的系統(tǒng)，一個小型企業(yè)也可視為一個系統(tǒng)。系統(tǒng)可從不同層次和不同范圍來劃分，一個家庭、一個人甚至一個器官都可相對獨立地視為一個系統(tǒng)來進(jìn)行研究。系統(tǒng)又可以包括若干子系統(tǒng)。作為一個系統(tǒng)必備三要素：一是系統(tǒng)的整體性；二是系統(tǒng)由相互作用和相互依存的要素組成；三是系統(tǒng)受環(huán)境的影響和干擾，與環(huán)境相互發(fā)生作用。因此，通常把“系統(tǒng)”定義為：由若干要素以一定結(jié)構(gòu)形式聯(lián)結(jié)構(gòu)成的具有某種功能的有機(jī)整體。

系統(tǒng)是普遍存在的，因此，用“系統(tǒng)的觀點”分析問題是十分重要的。用系統(tǒng)觀點分析問題（即系統(tǒng)分析法）的基本思想，就是把所研究的對象當(dāng)作一個系統(tǒng)，分析它的結(jié)構(gòu)和功能，研究系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者的相互關(guān)系和變動的規(guī)律性。

系統(tǒng)分析法

系統(tǒng)分析法最早是由美國蘭德公司在二戰(zhàn)結(jié)束前后提出并加以應(yīng)用的。在之后的３０年中，系統(tǒng)分析沿著兩條明顯不同的路線得到迅速發(fā)展。一是用系統(tǒng)分析法分析和研究新型防御武器系統(tǒng)。在此推動下，系統(tǒng)分析方法在交通、通訊、計算機(jī)、消防、醫(yī)療、電網(wǎng)、導(dǎo)航等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。二是用于與大學(xué)相互聯(lián)系的研究和教學(xué)活動之中。開始是在生物學(xué)和自動控制研究領(lǐng)域，其后發(fā)展到工程學(xué)、通訊理論、管理系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、心理和精神分析等研究領(lǐng)域。目前，系統(tǒng)分析法作為一種科學(xué)方法，已被全世界認(rèn)可和采用，廣泛運(yùn)用于各個研究領(lǐng)域之中。

美國學(xué)者奎德（E．S．Quade）認(rèn)為，系統(tǒng)分析是幫助策劃者選擇最優(yōu)方案的一種研究方法。通過對問題的充分調(diào)查，系統(tǒng)分析法能在不確定的情況下找出各種可行性方案，并通過對這些方案的結(jié)果進(jìn)行比較，幫助策劃者在復(fù)雜問題中作出最佳的科學(xué)決策。它的主要特征就是從整體的角度出發(fā)，找出整體下各要素所產(chǎn)生的影響和相互關(guān)系，從而發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)整體的運(yùn)動規(guī)律，并分析達(dá)到目標(biāo)的途徑，以便策劃者選擇最為合理的解決方法。

運(yùn)用系統(tǒng)分析進(jìn)行策劃研究和解決策劃問題，通常按如下步驟進(jìn)行：（1）確定策劃目標(biāo)。從系統(tǒng)整體的要求出發(fā)，提出需要解決的中心問題，確定策劃活動必須達(dá)到的目標(biāo)與希望達(dá)到的目標(biāo)。（2）擬定實施方案。根據(jù)既定的策劃目標(biāo)，制定出可以實現(xiàn)目標(biāo)的各種方案。（3）評估實施方案。對提出的各種備選方案進(jìn)行比較和評估，找出各種方案的優(yōu)缺點。（4）選擇最優(yōu)方案。通過分析、比較和計算，從諸多備選方案中選出最優(yōu)方案，同時開始實施。（5）跟蹤實施，調(diào)整方案。跟蹤方案的執(zhí)行，及時發(fā)現(xiàn)問題，修改補(bǔ)充原來方案，使方案的實施能始終朝著目標(biāo)前進(jìn)，最終實現(xiàn)策劃目標(biāo)。

運(yùn)用以系統(tǒng)分析為中心的教學(xué)方法

系統(tǒng)分析法也可在技術(shù)類課程的教學(xué)中用來分析技術(shù)設(shè)備或技術(shù)系統(tǒng)的功能，此時系統(tǒng)與子系統(tǒng)可以理解為該技術(shù)設(shè)備或技術(shù)系統(tǒng)的主要功能和分功能或基本功能。通過分析系統(tǒng)中重要組成部分以及各部分之間的相互關(guān)系達(dá)到了解該設(shè)備或系統(tǒng)功能的目的。

在以行動為導(dǎo)向的課堂教學(xué)中，用系統(tǒng)分析法來介紹某技術(shù)設(shè)備或技術(shù)系統(tǒng)功能的實施步驟如下：（1）展示技術(shù)設(shè)備或提出工作任務(wù)。從系統(tǒng)整體的要求出發(fā)，提出需要解決的中心問題，比如“該設(shè)備有哪些主要功能”。（2）分析工作任務(wù)。對提出的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析和討論，明確工作任務(wù)，提出可行性方案。（3）確定分析方案。對提出的各種方案進(jìn)行比較、綜合，選擇出最佳方案并制定出詳細(xì)的實施步驟。（4）實施分析方案。根據(jù)上面制定的步驟實施方案。（5）比較分析結(jié)果。討論并評價該技術(shù)設(shè)備或技術(shù)系統(tǒng)，對其功能進(jìn)行歸納總結(jié)。（6）知識遷移。將所學(xué)知識應(yīng)用于其他類似的設(shè)備或系統(tǒng)中，做到舉一反三、融會貫通。

系統(tǒng)分析法作為教學(xué)法的實例

可編程序控制器（PLC）原理及其應(yīng)用是機(jī)電專業(yè)必修課程，本文以“可編程序控制器基本結(jié)構(gòu)和工作原理”課堂教學(xué)為例，說明系統(tǒng)分析法在教學(xué)中運(yùn)用的步驟，具體見表1。該表按照系統(tǒng)分析法的六大步驟展開,并列出了不同階段的課堂教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)模式、教師和學(xué)生的課堂教學(xué)行為以及所使用的教學(xué)輔助用具。

小結(jié)

上述用系統(tǒng)分析法組織的課堂教學(xué)，實際上是一種以行動為導(dǎo)向的教學(xué)模式。在這樣的課堂上，學(xué)生是主體，教師起指導(dǎo)作用。在教師有目的的指導(dǎo)下，學(xué)生自己完成分析方案的確定、分析方案的實施、分析結(jié)果的評價以及知識遷移全過程，極大激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的興趣以及工作的主動性和積極性，有利于他們對專業(yè)知識的吸收；同時，這種教學(xué)模式有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，有助于增強(qiáng)學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新意識。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

張金姣（1971—），女，碩士，湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師，研究方向為機(jī)電一體化。