中職學(xué)校電氣專業(yè)ＰＬＣ課程教學(xué)探索

摘要：中等職業(yè)學(xué)校電氣技術(shù)專業(yè)普遍開設(shè)了《可編程序控制器（PLC）》課程。如何引導(dǎo)學(xué)生順利掌握PLC的使用方法，提高操作技能，是教師的一項(xiàng)重要教學(xué)任務(wù)。文章簡(jiǎn)述了指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、應(yīng)用PLC的一些常用的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)校；PLC；技能實(shí)訓(xùn)；教學(xué)評(píng)價(jià)

可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC，20世紀(jì)60年代以來發(fā)展極為迅速，是應(yīng)用面極為廣泛的工業(yè)控制裝置，居現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱——機(jī)器人、CAD/CAM、PLC之首。由于它可以通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。隨著職業(yè)技術(shù)教育的發(fā)展，為了適應(yīng)PLC日益廣泛的應(yīng)用形勢(shì)，近幾年，職業(yè)技術(shù)學(xué)校紛紛開設(shè)了PLC課程。然而，中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)較差，如何能夠讓學(xué)生盡快掌握這門技術(shù)，就成為專業(yè)課教師探索、研究的重要課題。

引入教學(xué)為實(shí)際應(yīng)用操作做好準(zhǔn)備

深入淺出地講解PLC的應(yīng)用領(lǐng)域引入教學(xué)要讓學(xué)生明白可編程序控制器的作用、任務(wù)及具體的應(yīng)用領(lǐng)域。采用企業(yè)參觀、直觀教學(xué)和分組討論的形式，加深學(xué)生對(duì)可編程序控制器具體應(yīng)用的了解。首先，要做好導(dǎo)入教學(xué)，以通俗形象的實(shí)例上好起始課，激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。最好通過講解法、參觀法，使學(xué)生對(duì)PLC有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，從宏觀上了解PLC是什么控制裝置，可以完成什么樣的控制任務(wù)等。其次，在講授PLC課程時(shí)，有條件的學(xué)校要組織學(xué)生對(duì)應(yīng)用PLC的企業(yè)流水線進(jìn)行參觀，讓學(xué)生觀察機(jī)械的動(dòng)作及PLC的控制過程。PLC在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)及日常生活中的廣泛應(yīng)用，如汽車生產(chǎn)流水線，學(xué)校的加工中心，數(shù)控機(jī)床，機(jī)械手的控制，電梯控制，貨物的存取、運(yùn)輸、檢測(cè)，還有繁華城市的霓虹燈、交通燈，小區(qū)里的人工噴泉等等。這些與日常生活息息相關(guān)的例子，會(huì)使學(xué)生對(duì)課程有初步的了解，覺得它就在我們身邊。再次，布置參觀任務(wù)，讓學(xué)生分組討論P(yáng)LC的具體應(yīng)用，并與傳統(tǒng)的機(jī)電接觸器控制相比較，找出優(yōu)缺點(diǎn)。另外，教師還可以結(jié)合就業(yè)市場(chǎng)的需求，告訴學(xué)生，現(xiàn)在有較多單位提出“懂得PLC者優(yōu)先錄用”的原則，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。進(jìn)行企業(yè)參觀和直觀教學(xué)可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，增強(qiáng)其感性認(rèn)識(shí)，擴(kuò)大思維空間，開闊想象力，利于對(duì)知識(shí)的理解掌握。

運(yùn)用結(jié)合實(shí)物的教學(xué)手段在學(xué)習(xí)PLC結(jié)構(gòu)時(shí)，教師最好把一臺(tái)PLC拆成幾部分給學(xué)生看。由于中等學(xué)校學(xué)生的文化基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，教師如果能夠結(jié)合實(shí)物介紹PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，解剖PLC，具體講解電源模塊、I/O模塊、CPU模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等具體板塊，學(xué)生對(duì)PLC就會(huì)有一個(gè)較清晰的印象，為進(jìn)一步了解PLC的外部結(jié)構(gòu)及外部設(shè)備做好準(zhǔn)備。學(xué)生在直觀的感性教學(xué)中更易于理解、掌握知識(shí)。在講解程序時(shí)，教師要避免空洞說教，應(yīng)以應(yīng)用為目的，介紹PLC輸入/輸出接口的使用方法和各種指令。結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具體講解PLC的各種輸出接口使用方法，以及可以使用的負(fù)載類型等，講解基本指令要結(jié)合具體的控制，使學(xué)生對(duì)編程產(chǎn)生基本認(rèn)識(shí)，能夠盡快入門。

充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行輔助教學(xué)充分利用互聯(lián)網(wǎng)信息量大的特點(diǎn)，搜索有用資源應(yīng)用于教學(xué)。運(yùn)用多媒體制作電子教案，用生動(dòng)豐富的畫面和美妙動(dòng)聽的音樂吸引學(xué)生的注意力。在進(jìn)行PLC教學(xué)時(shí)，先讓學(xué)生觀看教學(xué)軟件，然后邊實(shí)踐邊講解理論。例如，在講解PLC的第一課時(shí)，先讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教室觀看關(guān)于PLC學(xué)習(xí)的flash課件和具體操作；然后用ABB編程軟件在計(jì)算機(jī)上編寫簡(jiǎn)單程序，進(jìn)行仿真；接下來讓學(xué)生使用三菱教學(xué)仿真軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單練習(xí)。具體步驟如圖1、圖2、圖3所示。

突出實(shí)訓(xùn)教學(xué)特色，具體講解應(yīng)用

實(shí)訓(xùn)教學(xué)是一種區(qū)別于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)組織方法，它又不完全等同于實(shí)際生產(chǎn)教學(xué)，是介于實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)之間的一種教學(xué)方式。對(duì)于PLC實(shí)訓(xùn)教學(xué)，首先要掌握的是各種低壓電器的使用方法及PLC能夠驅(qū)動(dòng)什么負(fù)載。在實(shí)際的教學(xué)實(shí)習(xí)廠，PLC主要外接LED、白熾燈、交流接觸器等，教師要讓學(xué)生真正掌握控制的涵義，明白用PLC控制接觸器，用接觸器控制電動(dòng)機(jī)，而不是直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。上實(shí)訓(xùn)課時(shí)，可先讓學(xué)生裝配一個(gè)普通的接觸器正、反轉(zhuǎn)控制線路，再用PLC進(jìn)行配線安裝，然后編程，把兩者相比較，總結(jié)它們的各自特點(diǎn)。從而讓學(xué)生自己得出PLC具有接線簡(jiǎn)單、功能調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)的結(jié)論。此時(shí)教師要抓住機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生加以鼓勵(lì)并使其知識(shí)得到強(qiáng)化。

實(shí)訓(xùn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是理論聯(lián)系實(shí)際。實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師要充分發(fā)揮示范作用，做好三個(gè)指導(dǎo)教學(xué)，即入門指導(dǎo)、巡回指導(dǎo)和結(jié)束指導(dǎo)。

入門指導(dǎo)教師在上實(shí)訓(xùn)課之前要充分備課，努力指導(dǎo)學(xué)生盡快掌握本次實(shí)習(xí)課的主干內(nèi)容——從什么地方下手，具體注意哪些問題。教師要詳細(xì)示范操作，包括工具、儀表使用方法，具體材料選擇，布線方式等。盡量使教學(xué)內(nèi)容淺顯易懂，使學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)掌握可編程序控制器的硬件安裝、接線方法，軟件編程環(huán)境等。

巡回指導(dǎo)巡回指導(dǎo)是一對(duì)一的及時(shí)點(diǎn)評(píng)和點(diǎn)撥。巡回指導(dǎo)不僅可使學(xué)生明確認(rèn)識(shí)自己的不足，有利于提高實(shí)習(xí)質(zhì)量，而且更有利于學(xué)生理解并靈活運(yùn)用所學(xué)技能。案例分析式的實(shí)習(xí)教學(xué)指導(dǎo)能夠更實(shí)際、更有效地使實(shí)習(xí)目的落到實(shí)處。教師要耐心地點(diǎn)評(píng)并與學(xué)生交流，傾聽學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中的感受，指導(dǎo)他們的操作方法，解答他們遇到的難題，同時(shí)也要提出一些針對(duì)性的建議。PLC實(shí)訓(xùn)要求學(xué)生調(diào)試自己編制的程序，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和帶負(fù)載兩種層次的訓(xùn)練，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)的能力及處理和解決問題的能力。例如，電機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制訓(xùn)練，教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)電力拖動(dòng)中做過的雙重連鎖電機(jī)正反轉(zhuǎn)的電氣原理圖，講解“翻譯法”，讓學(xué)生把它變成PLC的梯形圖，接著由學(xué)生自己動(dòng)手接好I/O接線，用手持編程器或者計(jì)算機(jī)軟件把程序輸入到PLC中，再運(yùn)行自己所編的程序。

結(jié)束指導(dǎo)結(jié)束指導(dǎo)是在實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)進(jìn)行的針對(duì)共性問題所做的總結(jié)性指導(dǎo)，要求教師能夠發(fā)現(xiàn)共性問題，認(rèn)真點(diǎn)評(píng)，并針對(duì)以往實(shí)習(xí)教學(xué)存在的大多數(shù)學(xué)生易于出現(xiàn)的錯(cuò)誤，重點(diǎn)加以強(qiáng)調(diào)，避免再次發(fā)生問題。

此外，制作教學(xué)實(shí)驗(yàn)用具是最好的理論聯(lián)系實(shí)踐方法。教師可指導(dǎo)學(xué)生制作教學(xué)電梯、程序控制噴泉等教學(xué)模型。先由教師指導(dǎo)學(xué)生完成相關(guān)機(jī)械制作，然后進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)試。通過實(shí)際制作，學(xué)生就會(huì)掌握一個(gè)完整的工程，包括實(shí)際工程分析、PLC選型、I/O分配、硬件設(shè)計(jì)安裝接線、軟件設(shè)計(jì)、模擬調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等過程，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)好PLC打下良好的基礎(chǔ)。制作實(shí)訓(xùn)教具，不僅可以理論聯(lián)系實(shí)際，還可以寓教于樂，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自信心，拓展他們的創(chuàng)造性思維，進(jìn)而提高他們解決實(shí)際問題的能力。

多種途徑綜合進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)

加強(qiáng)考核加強(qiáng)教學(xué)效果考核，進(jìn)行必要的理論實(shí)踐測(cè)試，檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)技能掌握的程度有利于在考核中發(fā)現(xiàn)問題，做出相應(yīng)的教學(xué)重點(diǎn)調(diào)整。及時(shí)針對(duì)階段教學(xué)任務(wù)進(jìn)行考核，能夠起到防微杜漸的作用，為學(xué)生通過技能等級(jí)考試打下良好基礎(chǔ)，也為技能競(jìng)賽選拔選手做好準(zhǔn)備。

實(shí)施任務(wù)教學(xué)當(dāng)學(xué)生已經(jīng)具備一定的能力后，教師可布置具體任務(wù)，讓學(xué)生分組完成，將學(xué)生任務(wù)完成的具體情況作為平時(shí)成績(jī)。這樣，學(xué)生會(huì)積極開動(dòng)腦筋，努力尋求解決問題的方法，從而使自己的能力得到較快的提高。例如，讓學(xué)生設(shè)計(jì)出符合要求的自動(dòng)控制線路和程序，并且安裝調(diào)試，實(shí)現(xiàn)控制要求的動(dòng)作。

積極指導(dǎo)學(xué)生參加技能競(jìng)賽學(xué)生參加技能競(jìng)賽能夠檢驗(yàn)其實(shí)際能力，多接觸新技術(shù)，可以提高理論實(shí)踐水平。學(xué)生可以從中體會(huì)到成就感，得到鍛煉提高，教師也會(huì)積累許多經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的效果。

總之，尋找適合中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)方法，是廣大中職教師需要不斷探索的課題。只要廣大教師積極思考，勇于創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，使其在學(xué)習(xí)中獲得樂趣和成就感，就會(huì)使PLC教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

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作者簡(jiǎn)介：

王曉東（1974—），男，河北承德人，河北省張家口市高級(jí)技工學(xué)校電工電子實(shí)習(xí)教研組長(zhǎng)，張家口市技工教育和職業(yè)培訓(xùn)教研組成員，國(guó)家職業(yè)技能鑒定考評(píng)員，一級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向?yàn)镻LC、變頻器、傳感器、單片機(jī)等技術(shù)在中等職業(yè)學(xué)校的推廣應(yīng)用。