中職PLC課程的有效教學(xué)初探

◆呂新群

(東陽(yáng)市技術(shù)學(xué)校)

PLC即是《可編程序控制器》，是機(jī)械制造以及自動(dòng)化類專業(yè)所開的一門專業(yè)課。PLC技術(shù)在自動(dòng)化、機(jī)電一體化和對(duì)設(shè)備技術(shù)改造等方面的應(yīng)用越來(lái)越普遍。PLC課程是一門理解難、編程難、應(yīng)用難的專業(yè)課，教學(xué)現(xiàn)狀并不樂觀。要提升教學(xué)的有效性，就必須根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)精選教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法與手段，通過(guò)學(xué)做一體的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)里能扎實(shí)掌握PLC知識(shí)與應(yīng)用。

1 PLC教學(xué)的現(xiàn)狀

從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō)，PLC課程是一門非常實(shí)用的課程，學(xué)習(xí)之初是有著濃厚興趣的。但由于中職學(xué)生在初中學(xué)習(xí)階段成績(jī)不好，存在自卑害怕的心理和不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在PLC后續(xù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，特別是涉及編程指令教學(xué)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生畏難現(xiàn)象，從而會(huì)缺乏積極主動(dòng)性、過(guò)強(qiáng)的依賴教師。此外，中職生對(duì)創(chuàng)新能力的養(yǎng)成也存在著錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為創(chuàng)新是工程師或者領(lǐng)域頂尖專家才能辦到的事情，于是不重視自身創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也影響自己的學(xué)習(xí)效果。

從教師的角度來(lái)看PLC教學(xué)的現(xiàn)狀，很多教師都能夠發(fā)揮圖文并茂的多媒體課件來(lái)進(jìn)行教學(xué)，增加了實(shí)驗(yàn)課的比例，使PLC教學(xué)在效果上和質(zhì)量上都有所提高，但沒有重視學(xué)生對(duì)知識(shí)與技能的消化吸收和再利用、再創(chuàng)新的能力的培養(yǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中也就體現(xiàn)不出教學(xué)效果，存在“能考、會(huì)做、不會(huì)用”的現(xiàn)象。

2 PLC教學(xué)中教師注重學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各類電器自動(dòng)化設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域甚至更廣的領(lǐng)域被普通應(yīng)用。中職生是以培養(yǎng)成為實(shí)用型技術(shù)人才為目標(biāo)的，僅僅學(xué)會(huì)了基本的技能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)還不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對(duì)畢業(yè)生綜合素質(zhì)的要求，尤其是企業(yè)目前對(duì)開拓創(chuàng)新能力有著越來(lái)越高的要求。因此，學(xué)生不僅要把核心的PLC課程學(xué)好，而且在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成一定的創(chuàng)新能力。任課教師必須在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新能力的要求，提升學(xué)生的綜合工作能力。

3 PLC教學(xué)中提升教學(xué)效果的途徑

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是提升教學(xué)效果的有效途徑。學(xué)生的好奇心、自信心、獨(dú)立思考能力、求異思維品質(zhì)、合作能力、綜合應(yīng)用能力等因素均是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。

3.1 精挑細(xì)選教學(xué)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生好奇心、自信心和創(chuàng)新意識(shí)

PLC技術(shù)是在不斷的更新發(fā)展的，促進(jìn)了PLC課程教材內(nèi)容也在不斷更新。不同教材都會(huì)有不同的側(cè)重點(diǎn)和新技術(shù)介紹。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，教師在教學(xué)內(nèi)容上做到精挑細(xì)選，安排教學(xué)內(nèi)容時(shí)注意與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)重復(fù)的、過(guò)時(shí)淘汰的內(nèi)容要及時(shí)地刪除，并結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)、融合本學(xué)科前沿科學(xué)知識(shí)等讓學(xué)生感興趣的內(nèi)容，既激發(fā)學(xué)生的好奇心，又達(dá)到補(bǔ)充教材，形成一套完善的教學(xué)內(nèi)容知識(shí)體系。例如可在介紹OMRON相關(guān)的PLC系列產(chǎn)品時(shí)，可將過(guò)于陳舊的“P型機(jī)”內(nèi)容刪除，而增設(shè)“CS1D雙機(jī)熱備PLC”相關(guān)的產(chǎn)品介紹內(nèi)容，以及關(guān)于PLC網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)等新的知識(shí)內(nèi)容。

PLC作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，精選實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上應(yīng)注意結(jié)合學(xué)生目前的水平，太前沿尖端課題的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只會(huì)打擊學(xué)生的自信心。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇上應(yīng)有梯度，多元化。在扎實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)后再進(jìn)行中等難度以上的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)注意應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)方案多、設(shè)計(jì)思路廣闊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以鼓勵(lì)學(xué)生探索不同的實(shí)驗(yàn)方案，幫助學(xué)生形成舉一反三的能力。

3.2 針對(duì)教學(xué)內(nèi)容選擇合理的教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生合作能力和創(chuàng)新思維

在科學(xué)合理的安排教學(xué)內(nèi)容后，還應(yīng)根據(jù)學(xué)生所處的不同教學(xué)階段、不同章節(jié)內(nèi)容特點(diǎn)來(lái)選擇具有啟發(fā)性、討論性以及自主學(xué)習(xí)性的教學(xué)方法，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

比如，教師在講解C系列PLC指令系統(tǒng)時(shí)，可采用CAI來(lái)對(duì)該指令的工作原理和過(guò)程進(jìn)行演示，結(jié)合演示對(duì)學(xué)生進(jìn)行逐步的引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生掌握指令的特點(diǎn)和如何應(yīng)用該指令。例如，位移寄存器指令SFT，這一指令只有在SP端遇到脈沖的時(shí)候，才發(fā)生位移，倘若SP端沒有遇到脈沖，不論IN端如何變化，位移都不會(huì)產(chǎn)生。教師結(jié)合CAI演示，從而啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生才能更好的理解和掌握這些指令的相關(guān)知識(shí)。

在講解PLC應(yīng)用例子時(shí)，教師可采用案例討論的教學(xué)方式。在實(shí)際應(yīng)用的控制系統(tǒng)中，教師選取一些適合的案例作為討論內(nèi)容。事先對(duì)全班進(jìn)行分組，實(shí)踐能力強(qiáng)又樂于助人的同學(xué)與實(shí)踐能力弱又不善于求助的同學(xué)相搭配組成2人實(shí)驗(yàn)小組，老師提出問題，并要求學(xué)生分組進(jìn)行討論，實(shí)踐能力弱的同學(xué)不僅有較多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，又由于得到同組同學(xué)的指導(dǎo)，實(shí)踐能力有了提高，也能較好地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。比如，教師可選擇分段傳送帶電動(dòng)機(jī)控制作為案例內(nèi)容，要求學(xué)生先了解相關(guān)的控制要領(lǐng)并給出相應(yīng)的程序，然后就這些要領(lǐng)和程序進(jìn)行討論分析，以幫助學(xué)生理解這部分內(nèi)容，然后就案例專題內(nèi)容進(jìn)行深層次的提問，要求學(xué)生在討論基礎(chǔ)上通過(guò)個(gè)人思考和動(dòng)手來(lái)解決問題。

通過(guò)案例教學(xué)等生生互動(dòng)的教學(xué)方式，有助于學(xué)生在相互交流、相互學(xué)習(xí)、相互合作中得到共同的成長(zhǎng)，能有效提高學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，調(diào)動(dòng)思維，舉一反三。這樣以學(xué)生為主體的教學(xué)方式，更能促進(jìn)學(xué)生合作能力和創(chuàng)新思維的形成和提高，在實(shí)際問題中分析問題和創(chuàng)新性的解決問題，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

3.3 通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是一個(gè)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和積極性的渠道，也是PLC教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。為了提升教學(xué)效果，教師應(yīng)該根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)建立和完善能力培養(yǎng)導(dǎo)向的PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。具體來(lái)說(shuō)，教師可對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行重新整理和改編，將陳舊落后的指導(dǎo)內(nèi)容予以刪除，對(duì)與培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)系不大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目酌情刪除，將類似的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容進(jìn)行合并。此外還應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行充實(shí)和完善，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比例，遵循少而精的原則開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

課程實(shí)驗(yàn)以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主，主要是促使學(xué)生將理論應(yīng)用到實(shí)踐中。學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅炔殚喯嚓P(guān)的理論知識(shí)，討論設(shè)計(jì)出新的實(shí)驗(yàn)方案和具體程序步驟， 主動(dòng)到實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行編程調(diào)試。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到不能解決的疑問，教師應(yīng)從思路上啟發(fā)學(xué)生和指導(dǎo)學(xué)生，促使學(xué)生形成獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的意識(shí)和能力。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功完成后，教師再對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。同時(shí)，教師應(yīng)適時(shí)的鼓勵(lì)學(xué)生，肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生體會(huì)到創(chuàng)造和成功帶來(lái)的喜悅，促使學(xué)生保持積極的學(xué)習(xí)情緒和增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主的課程實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞煮w現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力。

3.4 通過(guò)下企業(yè)實(shí)踐，提高學(xué)生綜合應(yīng)用、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力

為了提升學(xué)生在PLC技術(shù)方面的綜合能力，提高學(xué)生在PLC技術(shù)方面的創(chuàng)新意識(shí)，我們將組織學(xué)生到成功的企業(yè)或工業(yè)基地作為期一周的實(shí)習(xí)PLC的實(shí)際應(yīng)用。先請(qǐng)企業(yè)熟練工人講解設(shè)備的工作過(guò)程、操作步驟，讓學(xué)生熟練操作機(jī)器。再請(qǐng)技術(shù)人員分解設(shè)備程序，詳細(xì)講解各段程序的控制過(guò)程，對(duì)應(yīng)的操作動(dòng)作。例如開機(jī)程序會(huì)執(zhí)行的動(dòng)作與程序的對(duì)應(yīng)，對(duì)某一器件設(shè)置故障，比較正常狀態(tài)和故障狀態(tài)設(shè)備的動(dòng)作過(guò)程，根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障元件。實(shí)習(xí)結(jié)束，要求學(xué)生上交一份PLC設(shè)備實(shí)習(xí)心得報(bào)告，提出設(shè)備程序的優(yōu)化。老師打出學(xué)生下企業(yè)的實(shí)踐成績(jī)。同時(shí)，學(xué)校還聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人到學(xué)校介紹經(jīng)驗(yàn)，在拉近學(xué)生與成功人士距離的同時(shí)，使他們感受到創(chuàng)新能力對(duì)于PLC應(yīng)用及成功企業(yè)的重要性。

3.5 進(jìn)行多元評(píng)估，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新欲望

PLC課程考核對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)并不只是簡(jiǎn)單的分?jǐn)?shù)，正確的評(píng)估考核能有效激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而不合理的考核會(huì)削減學(xué)生的創(chuàng)新主動(dòng)性甚至使學(xué)生產(chǎn)生抵觸情緒。因此，在課程學(xué)習(xí)效果評(píng)估過(guò)程中應(yīng)重視學(xué)生的個(gè)性，轉(zhuǎn)化評(píng)價(jià)重點(diǎn)，實(shí)行重學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，重視學(xué)生的再學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)。最傳統(tǒng)的評(píng)估方式是教師評(píng)估，這種方式需要教師對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核和評(píng)估，其缺點(diǎn)為耗時(shí)、效率低。因此除了教師評(píng)估，還可結(jié)合其他評(píng)估手段，如學(xué)生自我評(píng)估、同學(xué)互評(píng)等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)估，如一學(xué)生編程完畢后可由另一學(xué)生進(jìn)行檢查評(píng)估，再輸入PLC模擬運(yùn)行，評(píng)估這位學(xué)生編程的正確性，也對(duì)檢查的學(xué)生進(jìn)行了考核。多種評(píng)估方式同時(shí)進(jìn)行，可提高評(píng)估效率，節(jié)省時(shí)間，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

具體可以將課程成績(jī)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考核、下企業(yè)實(shí)踐成績(jī)分開進(jìn)行。PLC課程考核主要對(duì)學(xué)生的平時(shí)作業(yè)情況，課堂表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)情況、下企業(yè)實(shí)踐成績(jī)、學(xué)生課余完成PLC調(diào)查情況以及期末考試成績(jī)等方面來(lái)綜合打分，多元評(píng)估，盡量保證公正公平。對(duì)各學(xué)習(xí)階段中體現(xiàn)出的創(chuàng)新行為，老師及時(shí)給予鼓勵(lì)和肯定，并酌情加分，保護(hù)好學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新意識(shí)。

4 小結(jié)

PLC教學(xué)中注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提升教學(xué)效果，必須對(duì)PLC課程教學(xué)進(jìn)行改革，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，多重視學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合應(yīng)用能力以及合作能力的培養(yǎng)。教師不僅要實(shí)現(xiàn)如何教好學(xué)生，還應(yīng)注重如何讓學(xué)生學(xué)好。這樣才能在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以取得好的教學(xué)效果。

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