PLC實(shí)習(xí)教學(xué)探究

哈斯花

（赤峰工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

1 如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣

可編程序控制器（PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，集自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置.PLC技術(shù)已成為各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校電氣專業(yè)的一門必修課，且在職業(yè)技能鑒定中也成為指定的考核內(nèi)容之一.但在進(jìn)行PLC教學(xué)的過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在學(xué)習(xí)PLC時(shí)，相對較為吃力，久而久之便喪失了學(xué)習(xí)的熱情和興趣.那么，如何才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，從而達(dá)到學(xué)以至用呢？

1.1 從通俗形象的實(shí)例開始

良好的開端是成功的前提和基礎(chǔ).在學(xué)生剛開始接觸PLC課程時(shí)，他們對該課程并不了解，多數(shù)學(xué)生將其理解為計(jì)算機(jī)之類的編程課程，產(chǎn)生難學(xué)的念頭.此時(shí)可通過多渠道收集與PLC課題相關(guān)的大量資料，通過提高自身素質(zhì)，給學(xué)生以信心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.例如在講課時(shí)，首先列舉了PLC在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)及日常生活中廣泛應(yīng)用的實(shí)例，如：大家常見的繁華街道裝飾用的霓虹燈、指揮車輛的交通燈、小區(qū)里的人工噴泉和運(yùn)人運(yùn)貨的電梯，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的汽車生產(chǎn)流水線、數(shù)控機(jī)床、機(jī)械手的控制、貨物的存取、運(yùn)輸、檢測，甚至是機(jī)器人的控制等等都有PLC的功勞.這些與大家日常生活息息相關(guān)的例子，使學(xué)生對本課程有一個(gè)初步的了解，覺得它就在我們身邊，同時(shí)還聯(lián)系就業(yè)市場的需求（有較多單位提出“懂得PLC者優(yōu)先”），從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望.

1.2 采用直觀教學(xué)

采用直觀教學(xué)的教學(xué)方法同樣可以有效激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，增強(qiáng)感性認(rèn)識，擴(kuò)大學(xué)生的思維空間，開闊學(xué)生的想象力，有利于對知識的理解和掌握.比如：在講解PLC的結(jié)構(gòu)時(shí)，可利用事先制作的PLC示教板，使學(xué)生對PLC的外部結(jié)構(gòu)及外部設(shè)備等進(jìn)行了解，這樣以來學(xué)生對PLC的外部結(jié)構(gòu)就有一個(gè)感性的認(rèn)識，與老師在黑板上詳細(xì)地講解這些理論知識比較起來，前者更容易吸引學(xué)生，教學(xué)效果較好，對理性知識，學(xué)生在感性直觀教學(xué)中易于理解、掌握.但對于PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由于不能解體PLC，則可利用掛圖講解，這樣使學(xué)生對PLC就有一個(gè)較清晰的印象.從而學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下會(huì)對本門課程更感興趣.

1.3 成功教育

采用成功教育的教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.所謂成功教育，即轉(zhuǎn)變觀念和方法，通過教師幫助學(xué)生成功，讓學(xué)生嘗試成功，逐步達(dá)到學(xué)生自主成功，它是追求全體學(xué)生多方面發(fā)展的素質(zhì)教育.在開始練習(xí)時(shí)，很多學(xué)生一旦出現(xiàn)不成功，很容易出現(xiàn)厭學(xué)的情況，喪失學(xué)習(xí)的興趣，因此,在編程練習(xí)的初期,出一些簡單且容易理解的題目，并且采用多種形式的暗示，幫助學(xué)生完成程序的編寫和調(diào)試，讓學(xué)生感覺到本課程不難和成功的喜悅，學(xué)生在成功的“陰影”下容易產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，而后逐漸加大難度，最終達(dá)到教學(xué)目標(biāo).

2 課題式單元教學(xué)的實(shí)施

職業(yè)學(xué)校PLC課程在理論要求方面難度不亞于大專院校，但中職學(xué)校層次的學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱，從而加大了教學(xué)難度.另一方面，在新技術(shù)的專業(yè)課教材使用方面，沒有成熟、統(tǒng)一的職業(yè)學(xué)校配套教材.故在實(shí)踐教學(xué)中實(shí)行課題式單元教學(xué)，教學(xué)效果有明顯的提高.

2.1 在進(jìn)行課題式單元教學(xué)時(shí)要取得好的教學(xué)效果，應(yīng)以一體化的模式開展教學(xué)，教學(xué)中實(shí)施單元過關(guān)制度.具體實(shí)施應(yīng)注意處理好以下幾方面的問題：

2.1.1 合理地改革教材，設(shè)計(jì)好每一個(gè)實(shí)習(xí)課題

通常用于教學(xué)的PLC教材，在編寫時(shí)一般是按照：基本原理、基本指令、基本功能指令、高級指令、基本應(yīng)用、基本操作等分成若干個(gè)獨(dú)立的章節(jié).編者按照結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)性進(jìn)行編書，而教師在實(shí)施教學(xué)時(shí)，則應(yīng)從利于學(xué)生認(rèn)知和掌握的角度開展教學(xué)，這是教材使用者要應(yīng)處理好的問題.在PLC教學(xué)中采用課題式單元教學(xué)，重新組合教學(xué)內(nèi)容.利用業(yè)余時(shí)間通過多種途徑搜集大量PLC應(yīng)用實(shí)例，通過篩選、整合成5個(gè)單元，每個(gè)單元由4到6個(gè)同類實(shí)例組成.每個(gè)課題以一個(gè)應(yīng)用實(shí)例為主題，其內(nèi)容包括了：應(yīng)用實(shí)例的生產(chǎn)目的，生產(chǎn)條件和生產(chǎn)環(huán)境的介紹，用PLC實(shí)現(xiàn)控制的線路，所用的基本指令，編程方法、調(diào)試應(yīng)用.5個(gè)單元主題分別是PLC原理、基本指令繼電接觸翻譯、計(jì)數(shù)控制、典型程序段的編寫、特殊功能應(yīng)用.單元內(nèi)的課題按照其難易程度安排教學(xué)的先后順序.例如第二單元有電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)的連續(xù)控制、電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、電機(jī)的手動(dòng)Y-Δ控制、搶答器控制系統(tǒng)、數(shù)學(xué)顯示控制系統(tǒng)這六個(gè)實(shí)例作為基本指令繼電接觸翻譯部分的學(xué)習(xí).通過以上列舉的單元內(nèi)容可知，這樣的安排具有一定的科學(xué)性、連貫性，由簡到繁、由易到難.單元內(nèi)的實(shí)例都能有效地為該單元核心內(nèi)容的教學(xué)服務(wù).所以說，要改變傳統(tǒng)教學(xué)為課題式單元教學(xué)，首要任務(wù)是合理地設(shè)計(jì)好每一個(gè)實(shí)例課題.這些實(shí)例課題既能方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，又要包含本課程的所有知識點(diǎn).

2.1.2 配套合適的教具，力求形象化、直觀化

所謂難點(diǎn)就是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難，這困難多數(shù)來自學(xué)生對客觀現(xiàn)象缺乏實(shí)際感受，由于感性知識太少，很難從感性認(rèn)識到抽象概念的飛躍.PLC應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)之一是邏輯性、抽象性強(qiáng).教師在教學(xué)中應(yīng)盡量使用實(shí)物進(jìn)行教學(xué)，這樣帶來的好處是：直觀、印象深刻；方便、節(jié)省時(shí)間；生動(dòng)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣.

豬水腫病主要發(fā)生于斷乳仔豬，小的至數(shù)日齡，大的至4月齡都有發(fā)生，生長快、體況健壯的仔豬最為常見，該病一年四季都會(huì)發(fā)生，但豬水腫病與豬瘟病混合感染病例并不常見，現(xiàn)將診治情況報(bào)告如下。

在每個(gè)實(shí)施單元課題的教學(xué)前都應(yīng)制作一些電路的示教板，為直觀教學(xué)提供條件，從而增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，降低學(xué)習(xí)的難度，可允許部分學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間完成，這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、鍛煉學(xué)生的動(dòng)手制作能力.

2.1.3 改革傳統(tǒng)教學(xué)形式，進(jìn)行一體化的教學(xué)

傳統(tǒng)的授課方式是,理論教學(xué)和實(shí)習(xí)教學(xué)是完全分開的.一般是先進(jìn)行理論課教學(xué)，然后才進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)操訓(xùn)練.在理論教學(xué)授課過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情隨著學(xué)習(xí)的不斷深入而降低.究其原因是學(xué)習(xí)理論時(shí)不能及時(shí)上機(jī)訓(xùn)練，不能及時(shí)體會(huì)課題的實(shí)踐效果，自然會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過程中不能很好地發(fā)揮主體作用，注意力自然就不能高度集中了.這樣，教學(xué)質(zhì)量就難以有所突破了.鑒于此，可在實(shí)施PLC教學(xué)時(shí)以一體化的模式進(jìn)行，即講一點(diǎn)練一點(diǎn),真正做到了讓學(xué)生在做中學(xué).在時(shí)間上也可保證每個(gè)課題都能做到教師的理論指導(dǎo)與學(xué)生的實(shí)踐保持連貫性.教學(xué)中在介紹了課程實(shí)例的應(yīng)用環(huán)境，注意事項(xiàng)、講解了預(yù)備知識后，給出了解決該實(shí)例的編程思路，再由學(xué)生根據(jù)教師的提示進(jìn)行編程、上機(jī)調(diào)試，最后教師才給出能成功實(shí)現(xiàn)該實(shí)例功能的參考答案供學(xué)生參考，讓學(xué)生自己進(jìn)行對比、歸納、總結(jié)，得出結(jié)論.

2.1.4 教學(xué)過程中教師應(yīng)引導(dǎo)得當(dāng)，學(xué)生應(yīng)積極參與

2.1.4.1 在實(shí)施教學(xué)過程中教師應(yīng)做好引導(dǎo)、分解難度

課題式單元教學(xué)以單獨(dú)實(shí)例為一個(gè)教學(xué)課題.在實(shí)施教學(xué)時(shí)要注意分解難度和做好引導(dǎo).否則，教學(xué)效果會(huì)大打折扣.以“射擊游戲”課題為例來說明,在教學(xué)時(shí)要求學(xué)生用PLC模擬實(shí)現(xiàn).

學(xué)生對本課題較感興趣，但又覺得有一定的難度.因此這樣的課題，教師應(yīng)預(yù)先分析好難點(diǎn)所在，在讓學(xué)生著手完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前做好引導(dǎo)工作.本課題的知識點(diǎn)是計(jì)數(shù)器和定時(shí)器綜合應(yīng)用，重點(diǎn)又是計(jì)數(shù)器的使用.難點(diǎn)有兩處，一是靈活應(yīng)用多個(gè)計(jì)數(shù)器，一是定時(shí)時(shí)間到的處理.對本課題，具體做法是：先與學(xué)生一起回顧PLC中計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思考本課題中三種成績需用多少個(gè)計(jì)數(shù)器？暗示三種成績只有兩個(gè)數(shù)據(jù)分界點(diǎn)，則只用兩個(gè)計(jì)數(shù)器.跟學(xué)生分析用計(jì)數(shù)器控制顯示成績的思路是：成績分為“好”和“差”的兩種情況各用一個(gè)計(jì)數(shù)器觸頭控制，而成績一般的結(jié)果則用表示“好”與“差”的兩個(gè)計(jì)數(shù)器的觸頭配合控制.同時(shí)還強(qiáng)調(diào)要注意，擊中目標(biāo)鍵應(yīng)作為兩個(gè)計(jì)數(shù)器的共同計(jì)數(shù)輸入控制信號.最后要求學(xué)生合理運(yùn)用定時(shí)器的觸頭用作射擊動(dòng)作的結(jié)束控制和到點(diǎn)成績顯示的控制.經(jīng)過引導(dǎo)，難點(diǎn)被一一分解，本課題的設(shè)計(jì)思路已經(jīng)很清晰地出現(xiàn)在學(xué)生們的腦海中，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也就迎刃而解了.只要教師引得當(dāng)，把難度分解好，學(xué)生學(xué)習(xí)、運(yùn)用知識就會(huì)得心應(yīng)手.

2.1.4.2 適度的壓力是動(dòng)力的泉源.

為使學(xué)生能積極參與，任課老師應(yīng)進(jìn)行課題小測驗(yàn)，測試內(nèi)容與課題大至雷同.一單元結(jié)束時(shí)進(jìn)行一次單元綜合測驗(yàn).實(shí)施單元過關(guān)制度后，學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭更足了.任課老師應(yīng)通過單元測驗(yàn)，給予學(xué)生適度的學(xué)習(xí)壓力，使學(xué)生有較大的動(dòng)力，學(xué)習(xí)效果好.通過測試來檢查學(xué)生對課題的掌握情況，以及時(shí)地查漏補(bǔ)缺，也是教學(xué)工作必不可少的環(huán)節(jié).

2.2 實(shí)施課題式單元教學(xué)以來，教學(xué)質(zhì)量有了很大的提高.總結(jié)起來，實(shí)施課題式單元教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是:

2.2.1 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃，學(xué)習(xí)熱情高漲，學(xué)習(xí)效果有保證

每個(gè)課題以實(shí)例為重點(diǎn)，這些實(shí)例都是來自身邊的生活、生產(chǎn).學(xué)生對教學(xué)課題感興趣，認(rèn)識到所學(xué)的東西有用，能解決現(xiàn)實(shí)問題，學(xué)習(xí)熱情是自然地高漲起來.興趣是最好的老師，主要能調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，學(xué)習(xí)效果肯定很好.

2.2.2 能逐步培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力

課題實(shí)例來自生產(chǎn)、生活、要處理及注意的有關(guān)問題,都向?qū)W生交待清楚，引導(dǎo)學(xué)生具體的處理辦法、解決方法步驟、方向.通過多個(gè)實(shí)例的學(xué)習(xí)、實(shí)踐與積累，學(xué)生能逐漸地提高解決實(shí)際問題的能力.

2.2.3 逐步提高學(xué)生的編程能力，應(yīng)用PLC的能力

任課老師把PLC技術(shù)應(yīng)用教程分為若干個(gè)單元，每個(gè)單元中的幾個(gè)實(shí)例都是以某個(gè)重點(diǎn)指令的應(yīng)用為主線.應(yīng)用程序由簡單到復(fù)雜.這樣，通過一個(gè)單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生已將該單元的重點(diǎn)指令很深刻地留在腦海中.他們靈活應(yīng)用指令的能力會(huì)逐步增強(qiáng).課題式教學(xué)中通過恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，就能逐步提高學(xué)生的編程能力，應(yīng)用PLC的能力.

3 PLC的學(xué)習(xí)方法

學(xué)無定法，貴在得法.學(xué)習(xí)PLC技術(shù)也是同理.初學(xué)者在理論上花了很多功夫，結(jié)果事倍功半的也為數(shù)不少.其實(shí)他們只是缺少了一些PLC的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，只要再進(jìn)行一些實(shí)際的梯形圖編寫、程序設(shè)計(jì)、調(diào)試等操作，增加對PLC的感性認(rèn)識，很快就可以掌握PLC這項(xiàng)技術(shù)了.開始階段可以先學(xué)習(xí)一種品牌的PLC，因?yàn)樗械腜LC原理都是大同小異的，掌握了一種PLC，其它的只要翻閱一下手冊就能觸類旁通了.

〔1〕劉雪雪.可編程控制器教程[M].北京：高等教育出版社，2001.

〔2〕耿文學(xué).可編程控制器原理與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

〔3〕孫平.電氣控制與 PLC[M].北京:高等教育出版社，2004.

〔4〕史國生.電氣控制與可編程控制器技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2010.