《PLC編程及應(yīng)用》課程教學(xué)改革與實(shí)踐分析

侯春娥

摘要：“PLC編程及應(yīng)用”是機(jī)電一體化專業(yè)中，重要的教學(xué)課程，為了滿足當(dāng)下快節(jié)奏的社會(huì)發(fā)展需求，培養(yǎng)高素質(zhì)、高技術(shù)的復(fù)合型機(jī)電專業(yè)人才，該課程也要不斷進(jìn)行教學(xué)改革，大力引進(jìn)一體化教學(xué)方法，全面提升學(xué)生的動(dòng)手能力，為其日后發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

關(guān)鍵詞：PLC編程及應(yīng)用；課程教學(xué)改革；實(shí)踐分析

隨著新課改的不斷落實(shí)，PLC課程也在積極轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，積極采用一體化教學(xué)方法，有效的提高學(xué)生的動(dòng)手能力和專業(yè)素質(zhì)，使其可以全面掌握“PLC編程及應(yīng)用”課程的重難點(diǎn)，從而在學(xué)習(xí)實(shí)踐中，可以靈活運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)理論，解決一切所遇到的專業(yè)難題。本文也會(huì)對(duì)“PLC編程及應(yīng)用”課程教學(xué)改革與實(shí)踐做進(jìn)一步的分析和論述。

一、 “PLC編程及應(yīng)用”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）PLC教學(xué)過程偏重理論化

目前，很多學(xué)校在PLC教學(xué)過程中，常常采用理論教學(xué)方法，雖然提高了學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，但對(duì)于其實(shí)踐能力的提升卻起不到任何作用，尤其是對(duì)于剛接觸PLC課程的學(xué)生而言，為了研究梯形圖、順序功能圖及各種應(yīng)用指令，常常要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。同時(shí)，這種偏理論的教學(xué)方法，也使學(xué)生對(duì)PLC編程及應(yīng)用的理解極為片面，出現(xiàn)理論與實(shí)踐相脫節(jié)的教學(xué)現(xiàn)象，因?yàn)镻LC課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，如果只是單一注重理論教學(xué)，而忽視實(shí)踐環(huán)節(jié)，很難鍛煉學(xué)生動(dòng)手操作能力，相對(duì)，也會(huì)在一定程度上對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生影響。

（二）PLC實(shí)踐教學(xué)難以滿足學(xué)生發(fā)展需求

目前，我國(guó)PLC產(chǎn)品種類十分繁雜，發(fā)展規(guī)模也是相當(dāng)驚人，在實(shí)際PLC實(shí)踐教學(xué)過程中，通常采用的PLC仿真試驗(yàn)箱或試驗(yàn)臺(tái)大多是由多功能組合模塊所構(gòu)成，學(xué)生在接觸這門學(xué)科時(shí)，很容易對(duì)這種課程結(jié)構(gòu)所理解，但相對(duì)也會(huì)出現(xiàn)很多弊端，首先，實(shí)踐試驗(yàn)箱功能比較單一，每臺(tái)試驗(yàn)箱只能進(jìn)行幾項(xiàng)模擬實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生只能掌握已固定的PLC編程。其次，PLC實(shí)踐教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用不符。由于相關(guān)試驗(yàn)箱功能不全面，導(dǎo)致學(xué)生所掌握的理論知識(shí)和專業(yè)技巧也是十分有限，難以真正發(fā)揮教學(xué)效果，給學(xué)生的發(fā)展和進(jìn)步帶來很大阻礙。

二、“PLC編程及應(yīng)用”課程教學(xué)改革與實(shí)踐分析

（一）教學(xué)內(nèi)容改革

（1）明確教學(xué)目標(biāo)

PLC編程及應(yīng)用是當(dāng)下中職學(xué)校，機(jī)電一體化專業(yè)的重要組成部分，有著很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，其課程特點(diǎn)較為復(fù)雜，主要是強(qiáng)電結(jié)合弱電、軟件結(jié)合硬件、元件結(jié)合系統(tǒng)、理論結(jié)合實(shí)踐，且教學(xué)內(nèi)容也是各有千秋。該課程的最終教學(xué)目標(biāo)，是要求學(xué)生能夠全面掌握PLC基木原理、具體程序設(shè)計(jì)方法以及PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法等，使學(xué)生在提高綜合實(shí)踐能力的同時(shí)，充分理解所學(xué)專業(yè)知識(shí)，從而為日后發(fā)展和進(jìn)步奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）構(gòu)建實(shí)效性強(qiáng)的一體化綜合課程

1. 整合教學(xué)內(nèi)容

PLC編程及應(yīng)用課程是一門較復(fù)雜和抽象的學(xué)科，其教學(xué)理念一定要遵循必需、夠用、適用等三項(xiàng)原則，有效改善以往注重理論、忽視實(shí)踐的教學(xué)弊端，使學(xué)生全面了解和掌握課程的重難點(diǎn)，如：PLC系統(tǒng)物理模型、開關(guān)量、模擬量的采集和控制方法等，并在學(xué)習(xí)實(shí)踐中靈活運(yùn)用這些方法，解決所遇到的專業(yè)難題。從而全面提升學(xué)生的專業(yè)能力，體現(xiàn)PLC編程及應(yīng)用課程的實(shí)踐性和應(yīng)用性[1]。

在實(shí)際教學(xué)過程中，教師要對(duì)低壓電器、繼電器控制系統(tǒng)等與PLC實(shí)踐教學(xué)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容給予足夠的重視，盡量在課程開始之前，不斷復(fù)習(xí)這些知識(shí)內(nèi)容，這樣才能加深學(xué)生的理解，提高其動(dòng)手操作能力，使其可以很好的進(jìn)行梯形圖、順序功能圖及各種應(yīng)用指令的轉(zhuǎn)化和設(shè)計(jì)。

盡量完善傳統(tǒng)教材內(nèi)容，以課題模塊為單元，開展工程項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生參與活動(dòng)的熱情，使其通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動(dòng)，來提升對(duì)理論知識(shí)和專業(yè)技巧的掌握和理解。另外，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)盡量采用邊講解、邊實(shí)踐的教學(xué)方法，這樣不僅可以讓學(xué)生對(duì)課程的重難點(diǎn)加深印象，而且還大大提高了教學(xué)效率，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。

2. 整合課程結(jié)構(gòu)體系

其一，三段式結(jié)構(gòu)。具體是指基礎(chǔ)、應(yīng)用、技能三個(gè)教學(xué)結(jié)構(gòu)。其中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，主要包括：PLC編程特點(diǎn)、原理、程序設(shè)計(jì)、繼電器控制線路、可編程序控制器的編程方法等知識(shí)，該課程結(jié)構(gòu)的整合是為了激發(fā)學(xué)生對(duì)PLC課程的興趣，提高其基礎(chǔ)操作能力。應(yīng)用結(jié)構(gòu)，主要包括：可編程序控制器設(shè)計(jì)、調(diào)試、仿真等知識(shí)，該課程結(jié)構(gòu)的整合是為了加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課程的印象，充分掌握綜合程序的設(shè)計(jì)，使其對(duì)可編程序控制器系統(tǒng)具有充分的認(rèn)識(shí)和理解。技能結(jié)構(gòu)，主要包括：可編程序控制器網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的組態(tài)、電氣控制外圍電路設(shè)計(jì)安裝、系統(tǒng)綜合調(diào)試等知識(shí)，該課程結(jié)構(gòu)是提高學(xué)生綜合能力的關(guān)鍵性教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生在該階段，可以全面掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)等多項(xiàng)專業(yè)技能。

其二，六單元結(jié)構(gòu)。具體指將PLC編程及應(yīng)用課程整合成六個(gè)教學(xué)單元，即：PLC原理、計(jì)數(shù)控制、時(shí)序控制、位置控制、步進(jìn)控制和特殊功能綜合應(yīng)用，且每個(gè)教學(xué)單元中，都含有一個(gè)應(yīng)用實(shí)力的課題內(nèi)容，這些內(nèi)容必須要確保與教材內(nèi)容相吻合，教師也可以按每個(gè)教學(xué)單元的簡(jiǎn)易程度，來排列先后順序，盡量由簡(jiǎn)至難，這樣才能保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

（二） 一體化教學(xué)模式的實(shí)踐分析

PLC編程和應(yīng)用課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和工程性，要想充分提高教學(xué)效率、提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，就要在保證課堂教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，附加與教材內(nèi)容相關(guān)的大量實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，采用多元化教學(xué)方法，有效實(shí)現(xiàn)PLC一體化教學(xué)目標(biāo)[2]。

1.采取雙邊互動(dòng)式教學(xué)方法

由于PLC課程具有一定的復(fù)雜性和實(shí)踐性，學(xué)生在掌握基木指令及應(yīng)用、編程方法等專業(yè)知識(shí)時(shí)，有著很大的難度，所以，教師在實(shí)際教學(xué)過程中，應(yīng)盡量采取雙邊互動(dòng)式教學(xué)方法。如：《報(bào)警器的控制程序設(shè)計(jì)》這節(jié)課程，教師應(yīng)先明確教材知識(shí)重點(diǎn)，主要研究計(jì)數(shù)器與定時(shí)器的綜合應(yīng)用，其次要向?qū)W生講解報(bào)警器控制要求，將其分成兩個(gè)編程，即：報(bào)警器的起動(dòng)、停止信號(hào)的程序設(shè)計(jì)和報(bào)警燈的閃爍程序設(shè)計(jì)。同時(shí)，利用時(shí)序圖來引導(dǎo)學(xué)生分析報(bào)警器的系統(tǒng)控制特點(diǎn)，思考其警示燈的運(yùn)行規(guī)律、運(yùn)行原理、自動(dòng)切換等專業(yè)性知識(shí)。另外，還要向?qū)W生傳授警燈閃爍次數(shù)控制設(shè)計(jì)方法，明確計(jì)數(shù)輸入信號(hào)和計(jì)數(shù)器復(fù)位信號(hào)的來源，這樣才能讓學(xué)生充分的了解和掌握。此外在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)盡量以啟發(fā)、討論的教學(xué)方式，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，并在旁給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，從而激發(fā)學(xué)生的想象思維，提高其自主實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2. 采用模擬演練教學(xué)方法

為了保證每位學(xué)生對(duì)PLC編程及應(yīng)用這門課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量，教師應(yīng)盡量采用模擬演練教學(xué)方法，秉著講練結(jié)合的教學(xué)理念，組織學(xué)生通過進(jìn)行虛擬試驗(yàn)或PLC試驗(yàn)，來學(xué)習(xí)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。如：《運(yùn)料小車的自動(dòng)控制》這節(jié)課程，教師可先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)PLC指令功能、起保停電路設(shè)計(jì)方法等相關(guān)知識(shí)，并通過復(fù)習(xí)讓學(xué)生講解出其具體工作原理。其次，結(jié)合小車動(dòng)作的設(shè)計(jì)要求，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的編程方法，自己編寫PLC程序和小車運(yùn)行程序，并認(rèn)真觀察程序編程結(jié)果。最后，教師與學(xué)生共同對(duì)所編寫的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行討論和總結(jié)。通過這一系列的模擬演練，可以有效轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，使其由感性學(xué)習(xí)逐步上升到理性學(xué)習(xí)，不僅提高了自身對(duì)PLC編程及應(yīng)用知識(shí)的學(xué)習(xí)能力，而且也通過相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)了自身的動(dòng)手能力。

3. 采用任務(wù)馭動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)方法的關(guān)鍵在于“項(xiàng)目馭動(dòng)”，具體是指將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行相互融合，從而體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)踐的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮學(xué)生的思維想象，使其可以自主思考問題，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)能力和專業(yè)素質(zhì)。如：步進(jìn)梯形指令的應(yīng)用這節(jié)課程，教師可先設(shè)計(jì)一個(gè)與教材內(nèi)容相關(guān)的項(xiàng)目命題，然后再根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，將其分成若干小組，并將項(xiàng)目也分成對(duì)等的任務(wù)模塊，最后引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成每個(gè)任務(wù)模塊，即：信息收集、制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、項(xiàng)目評(píng)價(jià)等學(xué)習(xí)任務(wù)。這樣，學(xué)生在順利完成項(xiàng)目任務(wù)后，會(huì)對(duì)PLC課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，化被動(dòng)為主動(dòng)，并在動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)中，加深了對(duì)本節(jié)課堂內(nèi)容的理解和掌握，進(jìn)而大大提高學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)教師預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

結(jié)束語(yǔ)：

“PLC編程及應(yīng)用”這門課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是機(jī)電一體化專業(yè)中最重要的專業(yè)課。為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，該門課程在教學(xué)方法上也要進(jìn)行不斷的改革和創(chuàng)新，積極采用一體化教學(xué)模式和多種教學(xué)方法，通過實(shí)際運(yùn)用，準(zhǔn)確定位課程教學(xué)目標(biāo)、強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)踐的教學(xué)理念，有效提高學(xué)生的實(shí)踐能力和專業(yè)知識(shí)，使其在日后發(fā)展中，能夠充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，更好的服務(wù)于社會(huì)，為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)做出應(yīng)盡的貢獻(xiàn)和義務(wù)。

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[2]吳恒玉，唐民麗，何玲，黃果.《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》課程一體化教學(xué)模式的改革研究與實(shí)踐[J]高等職業(yè)教育（天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)）.2016（08）29-30-