PLC校本實(shí)訓(xùn)教材開發(fā)的實(shí)踐與思考

姜紹輝

（陳登職業(yè)技術(shù)學(xué)校廣東佛山528315）

PLC校本實(shí)訓(xùn)教材開發(fā)的實(shí)踐與思考

姜紹輝

（陳登職業(yè)技術(shù)學(xué)校廣東佛山528315）

結(jié)合PLC的本地市場應(yīng)用情況的社會調(diào)研，以及PLC校本實(shí)訓(xùn)教材編寫的實(shí)踐與思考，本文對PLC校本實(shí)訓(xùn)教材的選題、內(nèi)容編排、訓(xùn)練重點(diǎn)及在編寫中應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行了論證。

PLC；校本實(shí)訓(xùn)教材；開發(fā)

2005年第二學(xué)期，筆者承擔(dān)了學(xué)校機(jī)電專業(yè)的PLC實(shí)訓(xùn)工作，在整個(gè)學(xué)期的工作中，發(fā)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)中的幾個(gè)問題：一是學(xué)生只有PLC課本，但課本上沒有實(shí)訓(xùn)題目；二是學(xué)校所用的教材例題很少，很多指令介紹都是簡單地一筆帶過，沒有通過例題詳細(xì)講解，導(dǎo)致教師的講解、學(xué)生的學(xué)習(xí)都十分費(fèi)力；三是很少有合適的教材，大部分實(shí)訓(xùn)教材上的例題都是針對大專院?；蛘弑究粕?，偏重于較大型的PLC程序設(shè)計(jì)，很少有專門針對職校生的；四是實(shí)訓(xùn)教材內(nèi)容上較單薄，只講PLC，沒有變頻器，沒有步進(jìn)電機(jī)，更沒有伺服和觸摸屏，而現(xiàn)在本地的企業(yè)，尤其是稍微上一點(diǎn)檔次的企業(yè)，PLC+變頻器+伺服都是常用的裝備了，很多企業(yè)現(xiàn)在還用上了觸摸屏操控。上述問題使筆者感覺到，為了提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率，使學(xué)生學(xué)有所長，學(xué)有所得，輕松就業(yè)，編寫一本針對職校機(jī)電專業(yè)、針對本地就業(yè)市場的實(shí)訓(xùn)教材已是當(dāng)務(wù)之急。

進(jìn)行社會調(diào)研，了解PLC的本地市場應(yīng)用

筆者在學(xué)校一直擔(dān)任“電工上崗證”的培訓(xùn)工作，在工作中認(rèn)識了不少在工廠擔(dān)任電工的一線工作人員。借著工作的便利，在他們的帶領(lǐng)下，本人對本地的生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了一次調(diào)研。

調(diào)研范圍參與此次調(diào)研的企業(yè)共有13家，其中鋼材加工企業(yè)9家，陶瓷企業(yè)4家。

調(diào)研方法實(shí)地參觀、訪談，訪談對象為企業(yè)一線工作人員。

調(diào)研過程（1）準(zhǔn)備階段。主要包括編制企業(yè)調(diào)查問卷，選取調(diào)查樣本企業(yè)，擬定訪談提綱。（2）實(shí)地調(diào)查。包括實(shí)地參觀和訪談兩部分。（3）統(tǒng)計(jì)分析。整理參觀記錄和訪談記錄，對獲取的信息進(jìn)行篩選、分類、分析研究。

結(jié)果分析（1）企業(yè)運(yùn)用形式多樣。企業(yè)利用PLC、變頻器、觸摸屏的統(tǒng)計(jì)如表1所示。從表1可以看出，本地鋼材企業(yè)利用PLC和變頻器的占66%以上，使用觸摸屏的相對不是很多，但也占到鋼材加工企業(yè)的33%左右。還可看出，在本地的陶瓷企業(yè)調(diào)研中涉及的企業(yè)PLC加變頻器使用率是100%，觸摸屏的使用率也占到50%。（2）變頻器使用逐漸普及。從對企業(yè)員工的訪談中得知，隨著技術(shù)的不斷成熟及價(jià)格的不斷降低，PLC和變頻器正逐漸在企業(yè)中普及。變頻器雖然近幾年利用的不是特別多，但隨著時(shí)間的推移，在企業(yè)中普及是大勢所趨。

表1 企業(yè)利用PLC、變頻器、觸摸屏的統(tǒng)計(jì)表

精選例題，針對PLC在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用和學(xué)生的實(shí)際水平

針對企業(yè)的PLC、變頻器及觸摸屏的應(yīng)用實(shí)際，學(xué)?，F(xiàn)有的設(shè)備配備情況以及學(xué)生的情況，筆者確定實(shí)訓(xùn)教材以PLC和變頻器為主，輔以觸摸屏的應(yīng)用。

在學(xué)校的教學(xué)計(jì)劃中，PLC這門課在高二下學(xué)期和高三上學(xué)期開設(shè)，變頻器這門課是在高三上學(xué)期開設(shè)。根據(jù)教學(xué)要求，高二下學(xué)期教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生熟悉PLC基本指令、步進(jìn)指令、功能指令特點(diǎn)及基本應(yīng)用；高三上學(xué)期的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握變頻器和PLC的綜合應(yīng)用。而觸摸屏這一部分在教學(xué)計(jì)劃中沒有涉及，但既然企業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用，就應(yīng)考慮在實(shí)訓(xùn)中加入。

根據(jù)教學(xué)要求，筆者在設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材時(shí)將教材分成了兩個(gè)部分：初級篇和高級篇。高二下學(xué)期實(shí)訓(xùn)用初級篇，高三上學(xué)期實(shí)訓(xùn)用高級篇。初級篇的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容如表2所示：

表2 初級篇的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容表

高級篇的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容如表3所示：

表3 高級篇的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容表

重視一題多解，使知識網(wǎng)絡(luò)化

PLC編程的邏輯性很高，編程的方法也很靈活，同一個(gè)題目，不論采用基本指令，還是步進(jìn)指令，或者是應(yīng)用指令，都可以得到最后的正確結(jié)果。

在實(shí)訓(xùn)教材中，筆者刻意在編程的環(huán)節(jié)加入“一題多解”訓(xùn)練，在實(shí)訓(xùn)教材內(nèi)容涉及電機(jī)的控制時(shí)，在題目中都要求學(xué)生用基本指令和步進(jìn)指令兩種方式編程。例如，在基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)六中有這樣一個(gè)題目：要求根據(jù)三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路圖（見圖1）和PLC的輸入輸出分配表（見表4），用基本指令和步進(jìn)指令分別編出PLC程序，能夠?qū)崿F(xiàn)控制功能。學(xué)生通過自己的思考，甚至給出了三個(gè)答案：答案一、答案二、答案三，分別如圖2、圖3、圖4所示。

圖1 控制線路圖

表4 輸入輸出分配表

圖2 實(shí)現(xiàn)控制功能答案1圖

圖3 實(shí)現(xiàn)控制功能答案2圖

圖4 實(shí)現(xiàn)控制功能答案3圖

上面例子說明，訓(xùn)練學(xué)生多角度、多方位、多層次地研究、分析題目的內(nèi)容和所提出的問題，可以彌補(bǔ)學(xué)生生搬硬套、思路單一的缺陷，從而激活學(xué)生的“知識倉庫”。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)同時(shí)利用不同的方法解答同一題目，一方面，可以起到互相檢驗(yàn)的作用，學(xué)生可以將所有學(xué)過的知識進(jìn)行重組，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化；另一方面，通過比較不同的解法，可以從中體會并發(fā)現(xiàn)哪種思路更簡潔，哪種思路更容易理解，便于操作，從而提高解題的速度和正確率，并形成學(xué)生獨(dú)特的解決問題的思路。

合理加入新知識，拓寬學(xué)生視野

雖然在學(xué)校的教學(xué)計(jì)劃中沒有觸摸屏的內(nèi)容，但是筆者通過實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)觸摸屏已經(jīng)走入到本地企業(yè)的生產(chǎn)控制當(dāng)中，從表1中可以看出，有33%的鋼材加工企業(yè)和50%的陶瓷企業(yè)應(yīng)用到了觸摸屏。雖然并不是所有的企業(yè)都用到了它，但隨著越來越多的人認(rèn)識到觸摸屏控制的便捷性，觸摸屏的普及只是個(gè)時(shí)間問題。

另外，筆者在與家具制造行業(yè)的電工師傅溝通時(shí)還發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)今的木制品行業(yè)中也較廣泛地應(yīng)用到了伺服電機(jī)，具體用于紡織設(shè)備和包裝設(shè)備，隨著現(xiàn)在企業(yè)對工藝精度、加工效率及工作可靠性等要求不斷提高，這些領(lǐng)域?qū)涣魉欧姍C(jī)的需求將迅猛增長，交流伺服將逐步替代原有直流有刷伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。據(jù)筆者了解，現(xiàn)在伺服電機(jī)出故障后，企業(yè)都是找佛山等地的維修公司來維修，因?yàn)楸镜剌^少人懂伺服電機(jī)，因此，企業(yè)對較先進(jìn)電機(jī)維修人才的需求較大。

職業(yè)教育就是為企業(yè)培養(yǎng)實(shí)用人才的教育，既然企業(yè)用到觸摸屏，需要懂伺服電機(jī)的人才，那我們就要在教學(xué)內(nèi)容中加入這些內(nèi)容，為學(xué)生的就業(yè)打好基礎(chǔ)。

走到企業(yè)中去，汲取經(jīng)驗(yàn)

編寫實(shí)訓(xùn)教材，自己感覺好是沒有用的，要在生產(chǎn)實(shí)踐中用得到，才是真正的有用。教材的基本思路理清，框架做好以后，筆者還請有電工上崗證的學(xué)員來看哪些內(nèi)容要修改，哪些內(nèi)容要補(bǔ)充，哪些內(nèi)容是多余的要?jiǎng)h除。

在這個(gè)過程中，他們提了不少有益的意見和建議，比如筆者原來在實(shí)訓(xùn)提高篇中有一個(gè)實(shí)訓(xùn)是帶編碼的電梯控制，企業(yè)來的學(xué)員看到以后，建議刪除，因?yàn)樵诒镜氐钠髽I(yè)中根本沒機(jī)會用到。本地企業(yè)普遍規(guī)模不大，這樣的實(shí)訓(xùn)題目考一下學(xué)生的編程能力倒是可以，但在實(shí)際中沒有什么用途。

反思

企業(yè)在調(diào)研中，參與的企業(yè)不多，因?yàn)楝F(xiàn)在競爭激烈，很多廠因?yàn)橐Ｊ丶夹g(shù)機(jī)密，不愿意外人深入，這對調(diào)研分析產(chǎn)生了不小的影響。通過這次調(diào)研，筆者認(rèn)為，在學(xué)校以后的工作中，可多做一些工作，比如可以請地方主管企業(yè)的部門開一張社會調(diào)研證明等等，讓企業(yè)信任我們；也可以在社會上對學(xué)校的教學(xué)工作多作一些宣傳，讓企業(yè)理解我們，支持我們的工作，只有進(jìn)到更多的企業(yè)中去，才會取得最完整、最有說明力的一手資料。

教師尤其是實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，一定要走出去，爭取盡可能多的到企業(yè)鍛煉的機(jī)會，這樣，才能把握住技術(shù)發(fā)展的方向，充實(shí)自己的頭腦，開發(fā)課程、開發(fā)實(shí)訓(xùn)教材才會有的放矢?，F(xiàn)在雖然網(wǎng)絡(luò)很發(fā)達(dá)，在網(wǎng)上可以搜索到很多新技術(shù)，但是技術(shù)實(shí)不實(shí)用，能不能應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去，還是企業(yè)說了算，商人趨利，有些技術(shù)再先進(jìn)，如果投入與產(chǎn)出不成比例的話，他們是不會用的。

學(xué)生實(shí)訓(xùn)教材的開發(fā)要把握好學(xué)生的實(shí)際水平，掌握好難度，編者不能自己認(rèn)為技術(shù)很新、很高級，就放在實(shí)訓(xùn)教材中，強(qiáng)迫學(xué)生去超水平發(fā)揮。在這次實(shí)訓(xùn)教材的框架中，筆者本來加入了一個(gè)“FX系列設(shè)備之間通信實(shí)訓(xùn)”，雖然學(xué)校實(shí)訓(xùn)室有一套MPS系統(tǒng)，但是PLC之間的通信要用端口，要用到ASCII碼和數(shù)位的校驗(yàn)，但是考慮學(xué)生的實(shí)際水平并不能掌握這么多的內(nèi)容，所以就把這部分內(nèi)容刪除了。

[1]鄧朝陽．互動式教學(xué)在可編程控制器教學(xué)中的應(yīng)用[J]．職業(yè)教育研究，2006，（1）：114.

[2]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京：械工業(yè)出版社，2004.

[3]吳曉君，楊向明．電氣控制與可編程控制器應(yīng)用[M]．北京：中國建材工業(yè)出版社，2004．

[4]李道霖．電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2004．

（本文責(zé)任編輯：尚傳梅）

G712

A

1672-5727（2010）09-0112-02

姜紹輝（1977—），男，山東平度人，廣東順德樂從陳登職業(yè)技術(shù)學(xué)校教師，中學(xué)一級教師，研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育教學(xué)。