“PLC控制技術(shù)”課程改革教學(xué)實(shí)踐

宋云波

“PLC控制技術(shù)”課程教學(xué)要適應(yīng)職業(yè)教育“能力本位”培養(yǎng)目標(biāo)的需要，改變過去理論講授比重過大的教學(xué)實(shí)施模式。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)等方面，闡述了進(jìn)行改革實(shí)踐的具體做法。

問題的提出

“PLC控制技術(shù)”在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域被廣泛使用，目前已成為電氣控制領(lǐng)域的主流技術(shù)，且不斷更新和發(fā)展，在機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域中占有重要的位置?！癙LC控制技術(shù)”課程在機(jī)電、電氣、自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)的課程體系中有著重要的地位和作用，但當(dāng)前在職業(yè)教育的教學(xué)實(shí)施中普遍存在以下問題和不足：

教學(xué)內(nèi)容不適應(yīng)職業(yè)教育的需要，缺乏適宜的教材 目前市場上的可編程控制器教材，在內(nèi)容選擇上失之傳統(tǒng)、單調(diào)、重復(fù)，比較側(cè)重于理論知識(shí)的鋪排及PLC控制程序的理解與驗(yàn)證，不足以彰顯設(shè)計(jì)性與創(chuàng)造性，不足以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。如果教師只知道照本宣科，那么學(xué)生就只會(huì)死板地接受知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生的邏輯思維能力和編程能力得不到應(yīng)有的鍛煉和提高。

教學(xué)方法及手段不適應(yīng)職業(yè)教育的現(xiàn)狀 傳統(tǒng)教學(xué)觀念中，教師是傳授知識(shí)和技能的主體，學(xué)生自然地有“向師性”而被動(dòng)地學(xué)習(xí)接受。其教學(xué)方法單一，以講授法為主，現(xiàn)代信息化數(shù)字化教學(xué)手段欠缺，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。在教學(xué)中，大多數(shù)教師只知道根據(jù)教材擬定教學(xué)內(nèi)容和方法，沒有充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況。例如，在實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)踐內(nèi)容的選擇、步驟和儀表設(shè)備的組織準(zhǔn)備都由教師負(fù)責(zé)，并對實(shí)踐內(nèi)容詳細(xì)講解、示范操作，致使多數(shù)學(xué)生在實(shí)踐練習(xí)中只會(huì)按規(guī)定步驟進(jìn)行機(jī)械操作，不僅編程能力得不到訓(xùn)練和提高，而且有悖職業(yè)教育的涵義。

實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備不適應(yīng)教學(xué)實(shí)施的需要 “PLC控制技術(shù)”課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，理論學(xué)習(xí)的內(nèi)容須要在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中加以驗(yàn)證和鞏固，實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量和功能配置應(yīng)滿足教學(xué)實(shí)施的基本需要。如筆者所在學(xué)院就存在以下不足：PLC型號(hào)過雜（包含三菱系列、西門子系列、施耐德系列、松下系列），而每種型號(hào)的PLC實(shí)訓(xùn)室數(shù)量、設(shè)備少，加之班級數(shù)量及學(xué)生人數(shù)均多，所以學(xué)生及班級實(shí)訓(xùn)時(shí)間有限，大多數(shù)程序的編制就不過是紙上談兵而已;同時(shí)，由于PLC型號(hào)不統(tǒng)一，導(dǎo)致部分專業(yè)課程前后教學(xué)聯(lián)系相脫節(jié)。

課程教學(xué)的改革實(shí)踐

調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求 分析歸納應(yīng)用領(lǐng)域的崗位技術(shù)要求，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和學(xué)院實(shí)訓(xùn)條件，對教學(xué)內(nèi)容及要求作如下調(diào)整（見圖表）。課程內(nèi)容分為五大項(xiàng)目，在每個(gè)項(xiàng)目中通過若干實(shí)訓(xùn)任務(wù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，從而鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用分析能力、邏輯編程能力。教師可以根據(jù)不同專業(yè)及學(xué)生特點(diǎn)，在實(shí)訓(xùn)設(shè)備滿足的條件下或采用PLC仿真軟件，適當(dāng)增加或更改部分實(shí)訓(xùn)任務(wù)，以便提高學(xué)生的PLC和變頻器綜合編程及調(diào)試能力。

改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果 在教學(xué)實(shí)施中，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)情，結(jié)合現(xiàn)代信息化數(shù)字化教學(xué)資源，采用靈活多變的教學(xué)方法（微課、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課等），注意師生之間的互動(dòng)交流，充分運(yùn)用提問、練習(xí)、學(xué)生上講臺(tái)設(shè)計(jì)程序、小組交流討論等教學(xué)方法，提高學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的思考。在教學(xué)過程中，要善于結(jié)合學(xué)生已學(xué)知識(shí)進(jìn)行啟發(fā)、引導(dǎo)。例如，在講授PLC指令的應(yīng)用和程序的控制要求時(shí)，可從“電力拖動(dòng)”課程里已安裝調(diào)試過的電氣控制線路引入教學(xué)，首先讓學(xué)生回顧并畫出相應(yīng)的電氣控制原理圖，之后讓他們用PLC程序取代其控制回路，編制出程序后到實(shí)訓(xùn)室調(diào)試;如果編程的方法有多種，可以在課堂上枚舉討論，找出各種編程方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最后進(jìn)行總結(jié)?？傊?，要想取得好的教學(xué)效果，教學(xué)中要設(shè)法使學(xué)生提高對指令和程序的理解，并注意學(xué)習(xí)積極性的激發(fā)。

實(shí)踐教學(xué)的改革實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的配置與改造 首先是統(tǒng)一PLC型號(hào)，適當(dāng)增加相應(yīng)PLC型號(hào)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的數(shù)量，保障教學(xué)實(shí)施的基本需要。其次是鼓勵(lì)學(xué)生制作實(shí)訓(xùn)模擬板，模擬板上只提供控制項(xiàng)目所需要的相關(guān)硬件（按鈕、開關(guān)、指示燈等），所有硬件之間在制作工藝上沒有任何焊接關(guān)系，相關(guān)外部輸入/輸出接線在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中由學(xué)生獨(dú)立完成，便于教學(xué)中調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。

實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計(jì) 應(yīng)根據(jù)教學(xué)和學(xué)生的實(shí)際情況，并結(jié)合先修課程選擇實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分成兩個(gè)層次：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)應(yīng)該能夠加強(qiáng)對PLC基本指令、軟元件、編程軟件及操作方法的熟悉和掌握，故實(shí)訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)該簡單易懂，比如點(diǎn)動(dòng)控制、長動(dòng)控制、正反轉(zhuǎn)控制、延時(shí)電路、計(jì)數(shù)電路、閃爍電路等。綜合性實(shí)訓(xùn)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試的綜合能力，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，可結(jié)合日常生活，選擇常見易懂的實(shí)例進(jìn)行操作練習(xí)，比如交通燈控制、皮帶輸送機(jī)控制、電梯控制等。

實(shí)訓(xùn)任務(wù)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)，以激動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高動(dòng)手能力及邏輯編程能力為目標(biāo)。在實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備階段，教師可以結(jié)合控制任務(wù)，給出必要的提示，引導(dǎo)學(xué)生分析討論控制要求，根據(jù)已學(xué)的知識(shí)，自行設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)程序;實(shí)訓(xùn)前綜合學(xué)習(xí)表現(xiàn)，好中差搭配將學(xué)生分組，并布置多個(gè)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。第一次實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，教師可首先分組操作演示并講解實(shí)訓(xùn)操作步驟及操作要點(diǎn)，再讓學(xué)生分組操作練習(xí)，熟悉、掌握操作方法。之后的實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，逐步訓(xùn)練學(xué)生達(dá)到能夠分析實(shí)訓(xùn)任務(wù)，明確任務(wù)的要求，完成輸入輸出地址分配和接線，獨(dú)立或在教師的指導(dǎo)下完成程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試。對于學(xué)習(xí)好的學(xué)生，適當(dāng)?shù)夭贾靡恍┌胃咝缘耐卣咕毩?xí)。

結(jié)束語

教學(xué)改革是一個(gè)需要不斷探索、不斷創(chuàng)新、不斷總結(jié)的過程，需要我們付出時(shí)間和精力。唯有通過教學(xué)改革，才能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)操作技能和職業(yè)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

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