行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式在PLC課程教學(xué)中的應(yīng)用

吳聿

【摘 要】PLC是強(qiáng)電類專業(yè)的核心專業(yè)課程，這門課程專業(yè)性和操作性較強(qiáng)，理論與實(shí)踐之間聯(lián)系密切。對于基礎(chǔ)素質(zhì)較差、學(xué)習(xí)能力較弱的中職學(xué)校學(xué)生來說，該課程有一定的學(xué)習(xí)難度。在PLC課程教學(xué)中應(yīng)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式，可以極大地改善教學(xué)質(zhì)量，發(fā)展學(xué)生的職業(yè)能力。

【關(guān)鍵詞】行動(dòng)導(dǎo)向；PLC課程教學(xué)；應(yīng)用

PLC，是可編程程序控制器的縮寫，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)發(fā)展起來的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置[1]。PLC的特點(diǎn)包括通用性強(qiáng)、使用方便、功能強(qiáng)、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程方法簡單、容易掌握等。目前，PLC技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)電氣自動(dòng)化之中，市場上急需大量掌握PLC技術(shù)的實(shí)踐型人才。

但當(dāng)前中職學(xué)校的PLC教學(xué)中存在著一些問題，不利于培養(yǎng)市場所需要的實(shí)踐型人才。

一、PLC教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)模式落后

當(dāng)前，中職學(xué)校的PLC教學(xué)仍舊以教師為中心進(jìn)行單向灌輸，教師用粉筆在黑板上繪制梯形圖、順序功能圖而不是讓學(xué)生在做中學(xué)。由于課堂教學(xué)缺乏情境，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，不利于學(xué)生理解知識。

（二）理論與實(shí)踐脫節(jié)

在PLC教學(xué)中，理論課與實(shí)踐課相互獨(dú)立，理論教師與實(shí)踐教師互相缺乏溝通，或使用不同的教學(xué)方法，造成理論課與實(shí)踐課邏輯順序和結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，進(jìn)度不協(xié)調(diào)，進(jìn)而造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難[2]。

（三）教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

無論是理論課教師，還是實(shí)踐課教師，幾乎都沒有電氣自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，因此他們的不能憑豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)講解知識，難以提高學(xué)生的操作實(shí)踐能力。

（四）學(xué)生基礎(chǔ)差

中職學(xué)生一般是中考落榜生，自我約束能力差，缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，他們往往難以理解抽象的PLC理論內(nèi)容，甚至抵觸教學(xué)，因而造成理論知識極度匱乏。

二、行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法

行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法起源于1980年代的德國，這種教學(xué)方法以“行動(dòng)導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)”為形式，在教學(xué)中充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，從設(shè)計(jì)任務(wù)著手，通過引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)[3]。行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法讓學(xué)生在做中學(xué)，在實(shí)踐中獲得感性認(rèn)識，再經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐上升到理性認(rèn)識，并反過來應(yīng)用到實(shí)踐中去，從而全面培養(yǎng)學(xué)生的理論能力與實(shí)踐能力。

三、基于行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式設(shè)計(jì)PLC教學(xué)

在PLC教學(xué)中應(yīng)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式，首先要從學(xué)生未來的工作崗位實(shí)際需求出發(fā)，分析工作任務(wù)，以這些工作任務(wù)為中心，遴選、確定PLC課程項(xiàng)目，形成以工作任務(wù)為中心、以課程項(xiàng)目為主體的課程結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，要通過逆向倒推，分析崗位需求，復(fù)原職業(yè)能力，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為核心目標(biāo)。要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中自我控制，不斷優(yōu)化，主動(dòng)認(rèn)識PLC，掌握三相異步電動(dòng)機(jī)、運(yùn)料小車往返運(yùn)行、交通信號燈、化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過程等項(xiàng)目的PLC控制。

四、基于行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式實(shí)施PLC教學(xué)

行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式一般包括六個(gè)環(huán)節(jié)：收集信息、制定計(jì)劃、確定方案、實(shí)施方案、檢查方案和評估項(xiàng)目。在開展行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)時(shí)，必須注意模擬真實(shí)的工作情境，讓學(xué)生參與到工作過程之中，掌握在工作中必須運(yùn)用的PLC知識和技能， 從而獲得適應(yīng)工作崗位的職業(yè)能力。

例如，在教學(xué)《交通信號燈的PLC控制》時(shí)，就可以這樣實(shí)踐六步教學(xué)法。

（一）搜集信息

教師將學(xué)生分成若干個(gè)合作小組，向?qū)W生布置任務(wù)，對一個(gè)十字路口的交通信號燈進(jìn)行PLC控制。要求是：啟動(dòng)開關(guān)后，信號燈系統(tǒng)開始工作，南北向紅燈先亮，東西向綠燈亮；關(guān)閉開關(guān)后，兩個(gè)信號燈同時(shí)熄滅；南北向紅燈持續(xù)25秒鐘，東西向綠燈持續(xù)20秒鐘，20秒之后，東西向綠燈閃爍3秒，然后熄滅，同時(shí)東西向黃燈點(diǎn)亮，維持2秒，2秒后，東西向黃燈熄滅，東西向紅燈點(diǎn)亮；同時(shí)，南北向紅燈熄滅，南北向綠燈點(diǎn)亮；東西向紅燈持續(xù)25秒鐘，南北向綠燈持續(xù)20秒鐘，20秒之后，南北向綠燈閃爍3秒，然后熄滅，同時(shí)南北向黃燈點(diǎn)亮，維持2秒，2秒后，南北向黃燈熄滅，東西向綠燈點(diǎn)亮，以此循環(huán)。

布置完任務(wù)后，學(xué)生就要通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館搜集各種資料信息，并到十字路口實(shí)際觀察信號燈控制實(shí)況。

（二）制定計(jì)劃

學(xué)生以小組為單位開展討論，研究如何制定計(jì)劃，直至每個(gè)小組都制定出幾個(gè)可操作的計(jì)劃。于是學(xué)生便掌握了PLC控制所需的各種條件和軟硬件。

（三）確定方案

在制定好計(jì)劃后，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用價(jià)值工程法進(jìn)行比較，從各個(gè)計(jì)劃中選擇成本最低、效果最佳的計(jì)劃，最終確定方案。為培養(yǎng)學(xué)生未來的團(tuán)隊(duì)合作能力，在確定方案的過程中，教師必須引導(dǎo)學(xué)生協(xié)商和決策。

（四）實(shí)施方案

在教師的指導(dǎo)下，各個(gè)學(xué)生小組要根據(jù)控制要求。第一步，列出PLC輸入/輸出I/O地址分配表，統(tǒng)計(jì)所需要的輸出信號點(diǎn)數(shù)與輸入信號點(diǎn)數(shù)，選擇適合的PLC類型。第二步，畫出PLC外部連接線路圖，這樣學(xué)生就會(huì)熟悉實(shí)現(xiàn)這個(gè)PLC控制需要哪些電氣元件。第三步，畫出順序功能圖，確保程序設(shè)計(jì)成功。第四步，編寫梯形圖程序，學(xué)生可以運(yùn)用邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法等多種方法設(shè)計(jì)梯形圖設(shè)計(jì)，教師可指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)順序功能圖編寫盡量簡單的程序。第五步，運(yùn)行和調(diào)試程序，各個(gè)學(xué)生小組編寫好梯形圖程序后，進(jìn)行運(yùn)行和調(diào)試，在實(shí)踐中檢驗(yàn)、修改和完善梯形圖程序。

（五）檢查方案

當(dāng)各個(gè)學(xué)生小組認(rèn)為自己編寫的梯形圖程序成功以后，就要對他們各自設(shè)計(jì)的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查。教師可指導(dǎo)學(xué)生利用MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行仿真和監(jiān)控，增強(qiáng)學(xué)生的PLC編程能力和實(shí)踐能力[4]。

（六）評估項(xiàng)目

各個(gè)小組完成“交通信號燈的PLC控制”項(xiàng)目后，首先要進(jìn)行內(nèi)部自評，然后教師可組織不同小組互相評估對方設(shè)計(jì)的PLC控制系統(tǒng)，最后由教師進(jìn)行總體評估，在評估時(shí)不僅要指出存在的問題，還要充分肯定學(xué)生取得的成績。

五、結(jié)語

實(shí)踐證明，在PLC課程教學(xué)中應(yīng)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的編程能力與實(shí)踐能力，讓學(xué)生盡快適應(yīng)PLC的應(yīng)用。所以，這是一種值得推廣的教學(xué)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]王哲祿，蔡曉東.高職“PLC、變頻器和觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)”課程的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)研究[J].新課程研究（中旬刊），2016（02）：53～54，64.

[2]劉小春，張蕾.基于工作過程的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式在PLC課程改革中的實(shí)踐[J].晉城職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，7（05）：37～39.

[3]羅振成，張桂枝，王永琴.行動(dòng)導(dǎo)向的高職《PLC》課程考核方法研究[J].張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2013，26（04）：69～70.

[4]王紅梅.基于行動(dòng)導(dǎo)向的“電氣控制與PLC”課程教學(xué)改革研究[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報(bào)， 2013，25（03）：83～87.