淺談PLC技術(shù)課程教學(xué)改革

朱黎麗 何弢

摘 要： 本文主要針對(duì)PLC的歷史發(fā)展、PLC課程性質(zhì)及傳統(tǒng)的PLC課程教學(xué)的缺點(diǎn)，提出了在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及課程考核方面的PLC課程改革方案。

關(guān)鍵詞： PLC；傳統(tǒng)教學(xué)；課程改革

1 PLC的歷史發(fā)展

從本世紀(jì)30年代開(kāi)始，機(jī)械加工企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，采用機(jī)械化流水作業(yè)的生產(chǎn)方式，對(duì)不同類型的零器件生產(chǎn)分別采用不同的自動(dòng)化生產(chǎn)線，而這些自動(dòng)化生產(chǎn)線大都是繼電器控制系統(tǒng)。但這類系統(tǒng)缺點(diǎn)體積龐大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、接線復(fù)雜、故障率高、可靠性及靈活性差。60年代末，隨著市場(chǎng)的轉(zhuǎn)變，工業(yè)生產(chǎn)開(kāi)始由大批量少品種的生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樾∨慷嗥贩N的生產(chǎn)方式。顯然，采用固定接線方式的繼電器控制系統(tǒng)很難適應(yīng)這一發(fā)展的要求。用戶迫切需要一種先進(jìn)的自動(dòng)控制裝置。于是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制成功了第一臺(tái)可編程序控制器。從PLC產(chǎn)生到現(xiàn)在，它已經(jīng)發(fā)展到第四代產(chǎn)品，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。

2 課程性質(zhì)

PLC是可編程序控制器的簡(jiǎn)稱?！禤LC應(yīng)用技術(shù)》課程是高職高專電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等專業(yè)必修的課程之一，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)核心課程。本課程主要介紹 PLC 的硬件及其工作原理，PLC編程設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用。該課程的目標(biāo)是讓學(xué)生掌握一門比較實(shí)用的工業(yè)控制技術(shù)以及培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，能在工程實(shí)踐中進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程，運(yùn)行、調(diào)試、維護(hù)PLC控制系統(tǒng)的能力。

3 傳統(tǒng)的課程教學(xué)現(xiàn)狀：

3.1傳統(tǒng)的教學(xué)方法太過(guò)死板

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，現(xiàn)在仍占主導(dǎo)地位。一般都是先講理論后入實(shí)踐，教學(xué)過(guò)程是教師在前面講，學(xué)生在下面被動(dòng)聽(tīng)的這樣一種模式，完全達(dá)不到提高學(xué)生實(shí)際操作技能的目的。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)及大綱的要求，先熟悉PLC的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理，然后介紹PLC的指令系統(tǒng)和梯形圖程序設(shè)計(jì)方法，最后就是關(guān)于PLC的應(yīng)用實(shí)例，整個(gè)課堂內(nèi)容固化，課堂教學(xué)氣氛不活躍，再加上PLC指令繁雜冗多，課時(shí)比較有限，學(xué)生理解不透徹，導(dǎo)致學(xué)生信心不足，對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭煩。另外實(shí)訓(xùn)條件的局限性，在實(shí)踐教學(xué)方面投入不夠，實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)與課堂教學(xué)環(huán)節(jié)相互脫節(jié)，沒(méi)能很好地結(jié)合，從而達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際編程與動(dòng)手能力。

3.2教學(xué)內(nèi)容嚴(yán)重滯后于現(xiàn)實(shí)發(fā)展

目前PLC技術(shù)這門課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括PLC的概述、PLC的硬件與工作原理、PLC的指令及程序設(shè)計(jì)、PLC在工業(yè)中的應(yīng)用等章節(jié)。但是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC技術(shù)也在日益更新。知識(shí)加速更新，PLC技術(shù)也會(huì)推動(dòng)知識(shí)更新，PLC的技術(shù)知識(shí)的更新不能在教材上及時(shí)體現(xiàn)，使得教材的更新速度嚴(yán)重滯后于PLC技術(shù)的發(fā)展速度。久而久之，學(xué)生就會(huì)欠缺企業(yè)崗位所需的應(yīng)用技能和創(chuàng)新技能。

3.3傳統(tǒng)課程考核存在問(wèn)題

目前關(guān)于PLC課程的成績(jī)考核，仍然采用平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)相加的這樣一種考核方式。平時(shí)成績(jī)包括學(xué)生出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況等方面。期末考試采用閉卷考試，而平時(shí)成績(jī)占的比重比較小，期末考試成績(jī)占的比重比較大，從而導(dǎo)致了學(xué)生只憑一次期末考試就能通過(guò)考核。這種考核模式完全不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，束縛了學(xué)生思維發(fā)展，限制了學(xué)生的靈活應(yīng)用與創(chuàng)新能力的發(fā)展，達(dá)不到教學(xué)效果的提高。

4 PLC技術(shù)課程教學(xué)改革方案

4.1對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革

通過(guò)社會(huì)調(diào)研和對(duì)畢業(yè)生的回訪，根據(jù)高職院校電氣自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，結(jié)合現(xiàn)在PLC技術(shù)的發(fā)展需求，選取西門子系列的PLC教材，制定新的課程標(biāo)準(zhǔn)，制定新的教學(xué)大綱，課程將設(shè)計(jì)梯形圖程序以及電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試作為參照系，用典型的項(xiàng)目任務(wù)作為載體，體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合。通過(guò)一些典型的項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉PLC的硬件組成，理解PLC的工作原理、掌握其編程元件、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)方法、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、通訊聯(lián)網(wǎng)等方面的應(yīng)用。對(duì)教學(xué)內(nèi)容先細(xì)化，后整合，將其整合成多個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)施。通過(guò)將學(xué)生分組進(jìn)行單元化的教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施完成，另外也可進(jìn)行交叉分組。這樣不但能確保每個(gè)學(xué)生都得到訓(xùn)練。還可以做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)取長(zhǎng)補(bǔ)短。這樣不僅能取得較好的教學(xué)效果也有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作及創(chuàng)新精神。為了深化課程的教學(xué)改革，本課程還制定了相關(guān)的西門子系列的PLC教材，編寫出版了配套的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書。

4.2教學(xué)方法的改革

課程建設(shè)的重要組成部分是教學(xué)設(shè)計(jì)形式及教學(xué)方法手段。對(duì)于PLC 技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，堅(jiān)持“理論夠用、重視實(shí)踐、突出技能”的原則，在教、學(xué)、做一體化的模式下完成教學(xué)任務(wù)。這在很大程度上能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.2.1理論教學(xué)方法的改革

在理論教學(xué)中，將多媒體現(xiàn)代化的教學(xué)手段融入傳統(tǒng)的教學(xué)模式中。多媒體技術(shù)是一種能將課程當(dāng)中的圖像、聲音、文字、動(dòng)畫等多種媒體信息進(jìn)行有機(jī)處理的一種新技術(shù)。運(yùn)用現(xiàn)代多媒體教學(xué)在PLC課程教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，這樣能夠很好有效的將PLC知識(shí)中的文本、圖像、聲音等進(jìn)行有效結(jié)合，能將復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單化，能使得比較抽象的概念得到具體化的體驗(yàn)。這樣不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主動(dòng)性還極大的提高了他們的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)實(shí)例教學(xué)和提問(wèn)啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合的方式，在很大程度上解決了學(xué)生在學(xué)習(xí)PLC課程時(shí)吃力、枯燥厭學(xué)等問(wèn)題。比如教師授課時(shí)，結(jié)合典型的PLC的電氣控制實(shí)例，先將其電氣控制系統(tǒng)實(shí)例的控制效果直觀地演示給學(xué)生，，提出問(wèn)題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，，然后引出實(shí)現(xiàn)該控制系統(tǒng)的控制要求所用到的指令，針對(duì)性地講解指令的用法，這樣學(xué)生就會(huì)很容易地掌握這條指令的使用 。

4.2.2實(shí)踐教學(xué)方法的改革

高職教育教學(xué)改革還包括實(shí)踐教學(xué)改革。在實(shí)踐教學(xué)中，安排的內(nèi)容要合理、科學(xué)。在PLC教學(xué)過(guò)程中，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)占重要部分。對(duì)一些過(guò)程簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)性項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，主要采用零輔導(dǎo)，以學(xué)生自行設(shè)計(jì)為主。對(duì)于應(yīng)用性項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，主要采用半輔導(dǎo)，教師提出控制要求，通過(guò)學(xué)生硬件與軟件的設(shè)計(jì)，仿真調(diào)試來(lái)保證程序的正確性。為了讓學(xué)生更加清楚 PLC的工作過(guò)程，對(duì)任何一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的控制系統(tǒng)任務(wù)的完成，都要求學(xué)生自己嘗試編制、修改、調(diào)試程序。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考，提高分析和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

4.3課程考核方式的改革

本課程主要是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，因此對(duì)學(xué)生的考核不能采用傳統(tǒng)的閉卷考核方式。采用試卷和項(xiàng)目任務(wù)驗(yàn)收相結(jié)合的方式來(lái)作為學(xué)生的考核成績(jī)，試卷成績(jī)占40%，項(xiàng)目過(guò)程考核占60%。在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目過(guò)程考核中可以將學(xué)生分組，每一組布置一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，從資料的準(zhǔn)備、可行性方案的設(shè)計(jì)、硬件接線、軟件的調(diào)試運(yùn)行，編寫項(xiàng)目報(bào)告和小組各成員對(duì)項(xiàng)目的匯報(bào)及答辯等幾方面進(jìn)行評(píng)定考核。答辯組成員可以由企業(yè)的相關(guān)人員或有企業(yè)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的老師參加組成。學(xué)校老師與企業(yè)老師共同來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生?？傊荚噧?nèi)容與考核方式不能偏離高職人才培養(yǎng)目標(biāo)，要以“突出學(xué)生的能力”為主。

總之，隨著我國(guó)高等職業(yè)教育的興起，PLC應(yīng)用技術(shù)在各高等職業(yè)院校中普遍以專業(yè)技術(shù)課程的形式出現(xiàn)。那么對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行改革勢(shì)在必行。通過(guò)優(yōu)化組合教學(xué)內(nèi)容更新教學(xué)方法和手段， 改革考核形式， 突出能力為主 加強(qiáng)對(duì) PLC 的考核， 特別是對(duì)于實(shí)踐能力的考核， 將有助于學(xué)生對(duì)PLC 的學(xué)習(xí)。

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