應(yīng)用“一題多解”教學(xué)法，提升專業(yè)教學(xué)效果

姜紹輝

摘要:學(xué)生的編程能力是職校PLC教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn)。文章論述了利用“一題多解”的方法來(lái)提高學(xué)生的編程能力,提升專業(yè)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:PLC 教學(xué);一題多

PLC是工控家族成員之一,近幾年來(lái)發(fā)展更加迅速。廣泛應(yīng)用于冶金、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、運(yùn)輸裝卸、造紙以及環(huán)保等80%以上的行業(yè),已成為工業(yè)控制的重要手段之一。

目前各品牌的PLC在硬件種類、功能,軟件指令、操作方面基本是相通的,所以在教學(xué)中只要使學(xué)生靈活掌握一個(gè)品牌PLC的編程特點(diǎn),就能夠很快掌握多種品牌PLC的編程。筆者在PLC教學(xué)中采用重視“一題多解”的教學(xué)方法,在培養(yǎng)學(xué)生的靈活運(yùn)用PLC指令,解決實(shí)際問(wèn)題上取得了較好的效果。

一、“一題多解”的特點(diǎn)

PLC教學(xué)中的“一題多解”是指靈活利用所學(xué)PLC指令知識(shí),考慮利用不同指令,根據(jù)指令的特點(diǎn),從各種不同角度,運(yùn)用不同的思維方法去解決同一個(gè)問(wèn)題。“一題多解”所涉及的知識(shí)、方法以及思想非常寬廣,能使學(xué)生加深對(duì)各種指令特點(diǎn)、應(yīng)用范圍以及應(yīng)用技巧的理解,從而提升專業(yè)課的教學(xué)效果。

二、“一題多解”的典型應(yīng)用

筆者以一個(gè)典型例題為例,探討如何在PLC教學(xué)中應(yīng)用“一題多解”。

例題:有一個(gè)機(jī)械,其控制要求是:按下按鈕SB1,三相電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)5秒,停2秒,再轉(zhuǎn)動(dòng)5秒,然后再停2秒……如此循環(huán)5次,自動(dòng)停止。如果按下按鈕SB2,電機(jī)隨時(shí)停止。按下SB1,可再次起動(dòng)。其電路如圖一所示。

I/O分配

方法一:利用基本指令,結(jié)合計(jì)數(shù)器、定時(shí)器來(lái)解決問(wèn)題,不使用中間繼電器。

方法二:利用步進(jìn)指令,結(jié)合定時(shí)器、計(jì)數(shù)器來(lái)解決問(wèn)題。

方法三:利用主控指令,結(jié)合定時(shí)器、計(jì)數(shù)器來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

方法四:利用比較指令,結(jié)合定時(shí)器、計(jì)數(shù)器來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

從上這的四種解題方法來(lái)看,同一道題目,分別運(yùn)用了中間繼電器、定時(shí)器以及計(jì)數(shù)器等PLC內(nèi)部元件,應(yīng)用到了基本指令、步進(jìn)指令、主控指令、比較指令以及跳轉(zhuǎn)指令等,將教學(xué)大綱要求的內(nèi)容進(jìn)行了一次綜合應(yīng)用。

三、PLC教學(xué)中采用“一題多解”教學(xué)策略的效果

(一)“一題多解”可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

當(dāng)前,大多數(shù)的職校生雖然聰明、有個(gè)性、有創(chuàng)造力,并且思維活躍,但他們?nèi)鄙俪钥嗄蛣诘木?在軟性的、非智力性因素方面的能力有很大的欠缺,尤其是機(jī)電專業(yè)的學(xué)生表現(xiàn)更為突出。基于這一點(diǎn),如何在教學(xué)中激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,是教學(xué)成功與否的關(guān)鍵。例如,筆者在PLC教學(xué)中,常用提出問(wèn)題的方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先,提出問(wèn)題讓學(xué)生思考、討論。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步提出問(wèn)題,讓學(xué)生再進(jìn)行思考和討論。通過(guò)一步步的引導(dǎo),造就一種民主的課堂氣氛,充分傾聽(tīng)學(xué)生的意見(jiàn),引導(dǎo)學(xué)生各抒己見(jiàn),評(píng)判各方面優(yōu)劣,最后共同歸納出解決問(wèn)題的最佳方法。在解決問(wèn)題的過(guò)程中,將學(xué)生有著活躍思維的天性這一特點(diǎn)充分調(diào)動(dòng)起來(lái),激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)興趣。

(二)“一題多解”可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力。

“一題多解”能使PLC教學(xué)中的各章節(jié)的知識(shí)彼此滲透,溶為一體,這對(duì)豐富學(xué)生的解題經(jīng)驗(yàn)十分有益。因此,比較一道題的多種解法之間的優(yōu)劣,能找出最簡(jiǎn)捷、最合理的解法。例如,筆者引導(dǎo)學(xué)生將幾種的程序都思考出來(lái)后,接著引導(dǎo)學(xué)生對(duì)程序進(jìn)行比較,比較出哪一個(gè)程序的思路最容易理解,哪一個(gè)程序使用的步數(shù)最少,哪一個(gè)指令最常用,程序中哪一個(gè)指令最容易寫(xiě)錯(cuò),跳轉(zhuǎn)指令和主控制指令應(yīng)用的區(qū)別在哪里,等等。

在教學(xué)中采用這種方法,能夠鍛煉學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力,而且也能積累哪類問(wèn)題采用哪一種解法最恰當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn),進(jìn)而提高學(xué)生的分析問(wèn)題的能力。

(三)“一題多解”可以“以題概面”,使學(xué)生知識(shí)形成網(wǎng)絡(luò)。

學(xué)生通過(guò)對(duì)一個(gè)題目應(yīng)用多種指令而進(jìn)行編程,可以在較少時(shí)間內(nèi)把所學(xué)的PLC編程指令的知識(shí)串珠成線,求得最佳效果。布魯諾認(rèn)為,掌握學(xué)科結(jié)構(gòu)對(duì)學(xué)生有以下特殊作用:一是有利用理解學(xué)科內(nèi)容和本質(zhì);二是有利于知識(shí)記憶和再現(xiàn);三是有利于知識(shí)的遷移,即用一種已學(xué)過(guò)的模式去理解其他類型的情況或某些特例;四是能夠縮小“高級(jí)”知識(shí)和“初級(jí)”知識(shí)之間的差距。因此,通過(guò)一題多解的學(xué)習(xí)方法,學(xué)生的思維可以在課本的各個(gè)章節(jié)之間不停地流轉(zhuǎn)。在這個(gè)流轉(zhuǎn)過(guò)程中,先前所學(xué)的知識(shí),如基本指令的編程、步進(jìn)指令的編程、功能指令的編程以及數(shù)據(jù)處理指令的編程等不斷在腦海中閃現(xiàn),久而久之,這些知識(shí)就會(huì)自動(dòng)地串連起來(lái),形成學(xué)生的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)形成以后,一旦再用到指令時(shí),他們腦海中的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)會(huì)以最短的時(shí)間會(huì)告訴他們最優(yōu)的選擇,從而提高學(xué)習(xí)的效率。

(四)“一題多解”可以加深學(xué)生對(duì)指令的理解。

在PLC的編程中,可以利用的指令有很多,在應(yīng)用指令的時(shí)候,往往要根據(jù)工程中要求實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)判斷需要應(yīng)用哪一個(gè)指令。例如,在前面提及的方法四中,當(dāng)利用比較指令來(lái)編程時(shí),學(xué)生就要考慮利用LD=指令還是利用CMP指令,需要對(duì)兩條指令進(jìn)行比較,判斷出哪一條指令易于使用,判斷出哪一條指令需要占用的步數(shù)少以及要判斷出哪一條指令的執(zhí)行速度快。通過(guò)對(duì)指令的分析、比較,通過(guò)在不同背景下對(duì)指令的使用,逐漸對(duì)指令的應(yīng)用范圍、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有更深刻的認(rèn)識(shí)。

四、“一題多解”在教學(xué)中應(yīng)用時(shí)需要注意的問(wèn)題

(一)教師本身要對(duì)所教內(nèi)容有著較強(qiáng)的把握。

俗話說(shuō)“教師要教給學(xué)生一滴水,自己必須有一碗水”。 “一題多解”的教學(xué)方法對(duì)老師的要求較高。對(duì)于“一題多解”在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用,如果教師事先沒(méi)有對(duì)所教的內(nèi)容有著深刻的把握那是不行的。例如,在LD=和CMP的選擇上,最終方法四中選擇是LD=,同樣是比較指令,同樣可以作“大于” “小于”和“等于”的判斷,為什么要選LD=這個(gè)指令呢?這就要求教師對(duì)于指令必須很熟,要給學(xué)生講清楚:雖然用CMP也可以,但是CMP使用時(shí)要加輔助繼電器一起配合使用,這樣的話,使用起來(lái)很不方便,而LD=直接可以進(jìn)行比較,不需要加輔助繼電器,使用起來(lái)比較方便。這些細(xì)節(jié)方面的東西,如果教師本身對(duì)所教內(nèi)容沒(méi)有較強(qiáng)的把握能力,會(huì)影響到學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,而不能提高課堂效率。

(二)把握住學(xué)生能力培養(yǎng)這一教學(xué)核心,避免為“多解”而“多解”。

PLC中指令眾多,不同的指令有著不同的應(yīng)用方法以及不同的特點(diǎn),如何在“一題多解”中令學(xué)生將指令充分地理解,將指令能靈活的應(yīng)用是教學(xué)的目標(biāo)。一味地追求題目多解而忽略了對(duì)學(xué)生理解能力的培養(yǎng),這是不可取的。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)這幾年的PLC教學(xué)實(shí)踐,筆者深切地體會(huì)到:“練不在多,而在于精。”在專業(yè)課教學(xué)中,只要牢牢把握學(xué)生能力培養(yǎng)這一教學(xué)核心,多采用“一題多解”的方法進(jìn)行教學(xué),對(duì)一相同類型的題目進(jìn)行多角度的解題思路分析,綜合采用多種方法,利用多種指令,探討解題規(guī)律和解題方法與技巧,能夠促進(jìn)職校學(xué)生的鞏固基礎(chǔ)知識(shí),形成自身的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),發(fā)展邏輯思維,提高其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力,提高PLC在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用技能的能力。

(作者單位:順德樂(lè)從陳登職業(yè)技術(shù)學(xué)校)

參考文獻(xiàn):

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[2]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

責(zé)任編輯朱守鋰