PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)探索

覃尚活　郭乾　農(nóng)紅密　苑成友

摘 要：文章分析了PLC應(yīng)用課程的教學(xué)現(xiàn)狀，然后引入項目化的PLC教學(xué)方法，重點闡述了教學(xué)項目選擇、教學(xué)過程的設(shè)計和實施、學(xué)生成績的評定等，綜合探討了PLC應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)模式和教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：PLC;應(yīng)用技術(shù);項目導(dǎo)向

一、PLC應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀

1.理論+實踐

“理論+實踐”的教學(xué)方法是指理論和實踐分開，在教室進行理論的講解，在實驗室進行程序和電路安裝。理論課主要進行基本指令、功能指令、程序設(shè)計方法的講解分析。實踐課主要是對編程軟件各個功能進行操作、PLC外部電路的安裝以及程序調(diào)試等。這種授課方式理論課和實踐課脫節(jié)、實踐課相對滯后，不利于學(xué)生對PLC的理解和運用，不利于充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。

2.理實一體化

當前，高等院校大多采用理實一體化的教學(xué)方式。該方式將理論課和實踐課綜合在一起，在講解基本理論的過程中用驗證性實驗對理論知識加以驗證，這種教學(xué)方式能將理論和實踐進行深入的融合，使得抽象的理論知識變得生動形象，有利于培養(yǎng)學(xué)生對PLC的學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生對知識的理解和鞏固。

3.以項目為導(dǎo)向

以項目為導(dǎo)向的PLC教學(xué)方式是指以實際工程項目為核心，圍繞項目的實際工作要求，利用所學(xué)知識完成項目的各項工作任務(wù)。項目化的教學(xué)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力，有利于提高學(xué)生的職業(yè)技能。實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是PLC應(yīng)用技術(shù)課程的重要組成部分，在進行項目化教學(xué)的過程當中，同一個項目可以有多種不同的解決方案，每一個學(xué)生都可以充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，在完成項目的過程中，學(xué)生的積極性和自主性都會得到提高。

二、以項目為導(dǎo)向教學(xué)的實施

1.教學(xué)項目的選定

在以項目為導(dǎo)向的教學(xué)過程中，既要重視學(xué)生對理論知識的掌握，又要加強學(xué)生實踐能力的鍛煉[1]。因此在選擇教學(xué)項目的過程中要綜合考慮、全面分析，精細選題，選題既要能夠調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，又要能夠充分發(fā)揮學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力。比如“簡易四層電梯控制”項目就是一個很好的教學(xué)項目。首先，題目來源于社會，并且廣泛應(yīng)用于日常生活，但是卻少有學(xué)生能夠詳細了解電梯的控制過程，這類型的選題可以誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其次，有很多種方式可以實現(xiàn)電梯的主要功能：三相電機的正反轉(zhuǎn)、直流電機的正反轉(zhuǎn)、步進電機的正反轉(zhuǎn)等。學(xué)生可以根據(jù)自己對電氣設(shè)備知識、PLC指令的掌握情況自行選擇控制方式。另外，學(xué)生還可以根據(jù)電梯的實際工作情況，增加電梯的各項功能，比如，電梯的開門、關(guān)門，電梯的上位機監(jiān)控界面等。該類型的教學(xué)項目避免了單一、僵化的教學(xué)過程，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.教學(xué)過程的設(shè)計和實施

采用項目化的教學(xué)方法，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生掌握項目的實施進程，包括項目前期調(diào)研、提出可行性方案、列出設(shè)備元件清單、畫出電路圖、編寫控制程序并通過調(diào)試，完善控制系統(tǒng)的各項功能。在項目化教學(xué)的過程中要避免出現(xiàn)“教師講授，學(xué)生學(xué)習(xí)”的單向教學(xué)方式，教師在講解完項目的控制任務(wù)之后，學(xué)生可以分組討論任務(wù)實施方案，各小組可以派代表上講臺進行任務(wù)方案的講解交流，不同的實施方案還可以進行辯論，最后在教師的引導(dǎo)之下完成項目。學(xué)生在交流的過程中，不同的設(shè)計思路、實現(xiàn)方案都會發(fā)生思想上的碰撞，一方面可以提高學(xué)生的交流能力、團隊協(xié)作能力，另一方面還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研能力。

項目化教學(xué)方法一般可以分為以下幾個教學(xué)步驟。

（1）任務(wù)引入。在進行教學(xué)任務(wù)引入時，教師可以采用視頻講解、動畫演示、模型展示等方式導(dǎo)入教學(xué)任務(wù)[2]，有條件的高校還可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，讓學(xué)生親身體驗PLC在工業(yè)自動化領(lǐng)域的真實應(yīng)用場景[3]。教師可以根據(jù)學(xué)生對PLC指令的掌握情況將教學(xué)任務(wù)分為幾個任務(wù)模塊，任務(wù)模塊可以由簡單到復(fù)雜，要突出重點、解析難點，結(jié)合任務(wù)的難易程度，引入新的知識。講解教學(xué)項目任務(wù)時，教師可以采用邊講解邊提問的方式，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（2）分組討論。將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，小組內(nèi)部通過資料查找、對比分析，根據(jù)項目控制要求和所學(xué)知識提出可行性實施方案，提交方案實施簡報。

（3）探討實施方案。將有代表性的實施方案用PPT進行展示，教師和學(xué)生展開共同研討活動，在研討的過程中，引導(dǎo)學(xué)生找到可行的實施方案。

（4）項目實施。小組內(nèi)部分工合作，根據(jù)擬定的項目實施方案，列出電氣元件清單、繪制電路圖、安裝系統(tǒng)電路、編寫控制程序并上機調(diào)試。

一個好的教學(xué)模式的實施，要有充分的硬件設(shè)施和高質(zhì)量的軟件條件。教師在課前應(yīng)該準備好項目實施過程中需要用到的配套硬件設(shè)備。任課教師既要具備扎實的理論基礎(chǔ)知識，又要有豐富的工程項目經(jīng)驗[4]。在學(xué)生實施項目方案的過程中，教師應(yīng)該側(cè)重于采用啟發(fā)式、引導(dǎo)式的教學(xué)方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性[5]。

3.對學(xué)生成績的評定

有效全面的考核方式是項目化教學(xué)優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的保障。對學(xué)生成績的評定，不但要考核學(xué)生對PLC程序設(shè)計方法的掌握情況，還要考核學(xué)生對PLC的實際運用能力。教師可以將考核成績分為過程考核和結(jié)果考核，根據(jù)項目小組在項目實施過程中的表現(xiàn)和項目完成的情況進行評估和考核，考核成績可以分成幾部分：項目考核成績=過程考核成績×50%+項目結(jié)果成績×40%+實驗報告成績×10%+創(chuàng)新加分項。創(chuàng)新加分項是指學(xué)生在項目實施的過程中，為鼓勵學(xué)生采用更加新穎的算法、更加優(yōu)化的實現(xiàn)方案，所給予的獎勵。這樣的考核方式能夠全面、客觀地考核學(xué)生對PLC技術(shù)的掌握情況，避免了單一的書面考核和單一的結(jié)果考核所帶來的片面性。

三、結(jié)語

當前PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，高等院校PLC課程的教學(xué)效果影響著我國工業(yè)自動化人才的培養(yǎng)質(zhì)量，高校應(yīng)該順應(yīng)時代的發(fā)展，大膽進行教學(xué)改革創(chuàng)新，為我國培養(yǎng)高質(zhì)量的工業(yè)自動化人才，為實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興做出應(yīng)有的貢獻。

參考文獻：

[1]付軼雯，朱登雷.“電氣控制技術(shù)與PLC”教學(xué)改革研究[J].科學(xué)與信息化，2018（24）：137，139.

[2]賈寶會，張文，范智勇.“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)項目驅(qū)動教學(xué)法實踐探索[J].教育與職業(yè)，2013（18）：150-151.

[3]蔣建明，朱正偉，馬正華，等.精細化項目實驗在PLC教學(xué)中的應(yīng)用[J].電子測試，2017（6）：33-34.

[4]李娜.電氣控制與PLC課程項目化教學(xué)改革[J].中國設(shè)備工程，2018（19）：194-195.

[5]朱娟娟.PLC課程教學(xué)改革探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2018（21）：52-54.

作者簡介：覃尚活（1989—），男，壯族，廣西貴港人，助教，碩士，主要從事教育工作。