《電氣控制與PLC控制》教學(xué)改革初探

戴文娟

引言：PLC（可編程邏輯控制器）課程是高職高專類學(xué)校機(jī)電一體化、智能樓宇技術(shù)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。該課程內(nèi)容實(shí)踐性強(qiáng)，進(jìn)行傳統(tǒng)理論學(xué)習(xí)后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)方法難以達(dá)到此門課程的教學(xué)要求。因此從學(xué)生的實(shí)際情況，提出項(xiàng)目化案例教學(xué)思路。

用于教學(xué)的PLC教材，基本按照：基本原理、基本指令、基本應(yīng)用、基本操作等分成各個(gè)獨(dú)立的章節(jié)進(jìn)行編寫。編書考慮結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，教學(xué)則要考慮學(xué)生的認(rèn)知和接受過程。傳統(tǒng)教學(xué)，根據(jù)教材的編寫順序進(jìn)行教學(xué)，需全部基本指令學(xué)習(xí)完，再進(jìn)行基本應(yīng)用的學(xué)習(xí)和基本操作。這樣學(xué)習(xí)下來的結(jié)果，存在一個(gè)教師頭疼的問題。就是在一段期間內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)完所有指令，沒有實(shí)驗(yàn)操作，各種指令類型繁多，容易混淆。在學(xué)習(xí)指令不牢固的基礎(chǔ)上，進(jìn)行基本應(yīng)用的操作時(shí)，學(xué)生不得不重新對(duì)前面所學(xué)習(xí)的指令再復(fù)習(xí)（幾乎等于重新再學(xué)過），占用時(shí)間不說，學(xué)習(xí)效率也不高。

plc可編程控制器課程的重要特點(diǎn)是：（1）實(shí)踐性強(qiáng)（2）技術(shù)先進(jìn)（3）應(yīng)用面廣泛，各類企業(yè)均需要一定數(shù)量的富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人才。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)既能有效地進(jìn)行理論教學(xué)，又能在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，則必須要改革以前學(xué)生先理論后實(shí)驗(yàn)的模式，就此提出了項(xiàng)目化案例教學(xué)的思路。

一、運(yùn)用項(xiàng)目式改革教學(xué)方式的各方面措施

1、結(jié)合教材，設(shè)計(jì)好每一個(gè)實(shí)例項(xiàng)目，以達(dá)到教學(xué)目的的要求

在PLC教學(xué)中采用項(xiàng)目式教學(xué)，根據(jù)教材選擇合適的項(xiàng)目內(nèi)容。每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容以一個(gè)應(yīng)用實(shí)例項(xiàng)目為主題，其內(nèi)容包括了：應(yīng)用實(shí)例的應(yīng)用目的，其應(yīng)用條件和環(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。

根據(jù)教材分成六個(gè)章節(jié)，分別是PLC原理、PLC編程軟件的應(yīng)用、PLC基本指令的應(yīng)用、PLC順序控制指令的應(yīng)用、PLC功能指令的應(yīng)用和PLC的工程應(yīng)用。如：學(xué)習(xí)PLC的基本指令時(shí)，可以設(shè)計(jì)10個(gè)基礎(chǔ)小實(shí)驗(yàn)。目的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握基本指令（LD、LDI、AND、ANI、OUT、OR、ORI、ORB）。例如：（1）最簡單的燈開關(guān)。

步序 指令 地址 說明

0 LD X0 常開觸點(diǎn)X0接到母線上

1 OUT Y4 縱接輸出Y0

2 END 結(jié)束

輸入上面程序，運(yùn)行，觀察結(jié)果。

學(xué)生熟悉LD指令的編寫，并接線，觀看實(shí)驗(yàn)結(jié)果。讓學(xué)生真切掌握這條指令的使用。

學(xué)到PLC的基本應(yīng)用時(shí)，如第五章以交通燈、電梯自動(dòng)門、多臺(tái)電機(jī)順序控制、貨物傳輸帶控制系統(tǒng)、藝術(shù)燈光控制、燈光噴泉綜合控制等六個(gè)實(shí)例為學(xué)習(xí)對(duì)象，學(xué)習(xí)按時(shí)間順序控制的原理及應(yīng)用。精選的每個(gè)項(xiàng)目都要有一定的科學(xué)性、由簡到繁、由易到難。每章節(jié)的項(xiàng)目都能有效地為該章節(jié)核心內(nèi)容的教學(xué)服務(wù)。這些項(xiàng)目內(nèi)容既能方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，又要包含本課程的所有知識(shí)點(diǎn)。

2、改革傳統(tǒng)教學(xué)形式，構(gòu)建項(xiàng)目式的教學(xué)

先理論后實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，學(xué)習(xí)理論時(shí)不能及時(shí)實(shí)驗(yàn)，不能及時(shí)體會(huì)課題的實(shí)踐效果，這種填鴨式教學(xué)，使學(xué)生很多概念不明確，混淆知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)質(zhì)量可想而知。

鑒于此，我們反其道而行，先讓學(xué)生在斷電的情況下自己摸索PLC的外形，構(gòu)造，接線等等。讓學(xué)生使用教師做好的梯形圖，在軟件上照著梯形圖程序輸入一遍，并調(diào)試、監(jiān)控運(yùn)行等等。

很多學(xué)生一開始會(huì)出很多錯(cuò)誤。不要緊，碰到的問題越多，那么帶著這些問題來系統(tǒng)地學(xué)習(xí)理論，再進(jìn)行操作，很多之前碰到的問題就會(huì)迎刃而解，有些暫時(shí)解決不了的問題，也會(huì)因?qū)W生的濃厚興趣，使他們自主地查找資料，想法找到答案。

熟悉PLC的編程軟件以后，再理論學(xué)習(xí)PLC的構(gòu)造。學(xué)生的腦海里就會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)其在實(shí)驗(yàn)室看到的器材。理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，貫穿始終，學(xué)習(xí)理論時(shí)，時(shí)刻想到實(shí)踐時(shí)的操作，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐時(shí)又能深刻細(xì)化對(duì)理論的理解。

在項(xiàng)目式教學(xué)中，教師介紹項(xiàng)目的應(yīng)用環(huán)境，注意事項(xiàng)、講解預(yù)備知識(shí)，給出解決該實(shí)例的編程思路，再由學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo)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(duì)比、歸納、總結(jié)，得出結(jié)論。這樣，學(xué)生每聽老師介紹完一個(gè)實(shí)例，編寫出程序，并立即上機(jī)試驗(yàn)，校驗(yàn)自己編寫出的程序是否正確。他們的學(xué)習(xí)熱情就能被充分地調(diào)動(dòng)起來。實(shí)驗(yàn)做完后，學(xué)生都能夠做到心中有數(shù)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是做什么的，怎么做，為什么這么做，碰到什么樣的問題，怎么解決。

3、在實(shí)施教學(xué)過程中教師應(yīng)做好引導(dǎo)、分析重難點(diǎn)，降低學(xué)習(xí)的難度

對(duì)每個(gè)項(xiàng)目，教師應(yīng)預(yù)先分析好難點(diǎn)所在，在學(xué)生著手完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前做好引導(dǎo)工作。比如電梯的開門和關(guān)門舉例：

本課題的知識(shí)點(diǎn)是選擇序列的運(yùn)用，和定時(shí)器的應(yīng)用。難點(diǎn)是如何完成選擇序列的編程。重點(diǎn)是選擇序列的編程和定時(shí)器的設(shè)置。比如電梯開門為什么先要快速地開門，到達(dá)某個(gè)位置后緩慢地開門，需要等待多長時(shí)間，用傳感器檢測電梯是否有人進(jìn)出？沒人，則快速閉合，到達(dá)某個(gè)位置后緩慢閉合，并檢測是否有人進(jìn)出，是否需要電梯門重新打開！

這是我們身邊實(shí)實(shí)在在可以運(yùn)用的項(xiàng)目例子。設(shè)計(jì)得好不好，攸關(guān)性命。所以學(xué)生在學(xué)習(xí)編程的時(shí)候才會(huì)認(rèn)真，把這個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)做他們實(shí)實(shí)在在的任務(wù)去做好。

在實(shí)施教學(xué)過程中，任課老師給出程序的大框架，引導(dǎo)學(xué)生完成該程序的編寫、上機(jī)驗(yàn)證，最后才給出參考程序供學(xué)生作對(duì)比、修正。整個(gè)教學(xué)過程充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，教師在這個(gè)過程中起到了引導(dǎo)作用。

4、適度的壓力和競爭意識(shí)是動(dòng)力的源泉

任課老師在教學(xué)過程中實(shí)行項(xiàng)目完成式考核，需要學(xué)生講解項(xiàng)目完成的整個(gè)思路過程，合格了，才能拿到實(shí)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)，否則將影響此門課程的成績。從而使學(xué)生有適度的學(xué)習(xí)壓力，和身邊同學(xué)相比的競爭意識(shí)，才能有較大的動(dòng)力，學(xué)習(xí)效果好。

二、運(yùn)用項(xiàng)目式的教學(xué)以來，我們的教學(xué)質(zhì)量有了很大的提高

學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃，學(xué)習(xí)效果有保證。由老師教，變成我要學(xué)，主動(dòng)地去做實(shí)驗(yàn)，調(diào)試，查找資料，主動(dòng)地去克服難題。項(xiàng)目教學(xué)法達(dá)到我們教學(xué)的目的，并在此過程中培養(yǎng)了他們互相學(xué)習(xí)的精神，互相競爭的意識(shí)，認(rèn)真仔細(xì)的學(xué)習(xí)態(tài)度，和高度的團(tuán)隊(duì)合作精神，以達(dá)到我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]馬玉玲.項(xiàng)目教學(xué)在PLC課程中的應(yīng)用.中國職業(yè)技術(shù)教育.2006年第10期.

[2]馮德虎.張全莊.PLC技術(shù)實(shí)訓(xùn)的教改探索.高校實(shí)驗(yàn)室工作研究.2003（2）.

（作者單位：海南科技職業(yè)學(xué)院）