PLC課程教學改革實踐及思考

邵學玲

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PLC課程教學改革實踐及思考

邵學玲

福建工業學校

《PLC技術》是工科學校廣泛開設的一門專業課，針對中職生活潑、好奇、愛動手的特點，我校老師對該課程進行改革，以學生為本位，注重學生認識能力和認知規律，以激發和培養學生的學習興趣，達到“教得會、學得進、用得上”的教學目標，提高教學質量，增強學生就業競爭力。

PLC 項目教學 優化

職業教育培養的是能適應生產、建設、管理、服務第一線的技術應用型專業人才。而《PLC技術》是電類專業一門實用性與實踐性強的專業課，加強教學改革對培養學生的專業技術能力起著重要的作用，本文結合電氣專業課老師的教學經驗，對這門課程的教學改革提出一些思路和具體的做法。

1 教學內容的優化

科學嚴謹的學科教育，培養的是理論研究型人才，以傳授系統的學科知識為主要目標，學生的特點是理性思維能力較強，專注于書本知識、以被動接受學科知識為主。我校的性質是職業學校，職業教育以傳授技術為主，教學的核心環節是培養學生的動手操作能力，知識傳授原則是“必須夠用”，我校學生的特點是動手能力強，形象思維比較發達，而且興趣廣泛，具有較強的參與意識。根據現有學生的學習習慣，我們認為學生更適合項目教學。教師結合當前以“就業為導向”的職業教育指導思想，緊跟現代工業自動化技術的發展現狀，通過翔實可行的工業生產、日常生活中典型的案例，如三相異步電動機的連續控制、三相異步電動機的正反轉控制、液體混合裝置的控制、交通信號燈控制系統、搬運機械手控制、運料小車控制等貼近生產實際的實訓項目，來講授PLC的指令系統、特殊功能及特殊功能模塊的典型應用，做到“輕理論，重實操”。通過改革實踐，發現學生在參與項目實施的過程中能較快進入學習狀態。

2 教學方法的優化

2.1 以貼近生活實例出發，激發學生學習興趣

單純講授課本中的理論知識，學生容易感到枯燥乏味，但若課堂上講授的實例離學生的生活遙遠，學生也覺得無趣，在PLC入門學習時，可以結合電梯控制、自動門、繁華城市的霓虹燈、交通燈，公園的人工噴泉等這些日常生活息息相關的例子，使學生對這門課程有一個初步的了解，對PLC建立感性認識，覺得它就在我們身邊，告訴學生學習一些基本指令就可以自己編制出程序，老師可以在課堂上通過示范仿真展示交通燈、城市霓虹燈等實例。通過實踐證明，生活實例可以有效地讓學生產生好奇心，激發學生的學習興趣。在PLC學習時，學生對生產過程表現出濃厚興趣，我們組織學生參觀學習學校加工中心、數控機床、YL-235A機電一體化設備機械手的控制，讓學生在老師的指導下觀察機械的動作及PLC的控制過程，再由老師進行“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的分析，從而揭示出PLC控制的本質，PLC順序控制的規律。這樣的認識比感性認識更全面、更深刻、更具體，學生的理解也就從感性認識上升到了理性認識，為后續教學奠定基礎。

2.2 項目設計實施

所謂項目教學法，其實就是化大為小，讓學生由易到難，逐步掌握所學知識。將PLC教學內容分解成若干個相對獨立的核心部分，然后對于每個部分，由易到難進行立項，最后圍繞這些項目組織教學。采用的項目之間必須有一定的層次性，這樣便于學生理解各部分之間的連接和相互關系。以“三相異步電動機的正反轉控制”為例來說明項目教學的具體實施過程：首先進行項目分析（確定項目任務）→老師講解（介紹項目中用到的基本輸入輸出指令，互鎖的實現，梯形圖的編寫規則等相關知識點）→學生實踐，老師指導（學生進行硬件和軟件設計，再進行運行調試）→評價和總結(組織學生自評和互評，讓學生比較各組的特點,再由老師總結)。

在整個項目的實施過程中，學生成為了教學中的學習主體，而教師則轉換為引導者。在老師的指導下，學生目標明確，帶著任務學，學完知識點后馬上動手應用，提高了學生學習積極性和主動性，在分組討論互學互幫互助中實現“好幫差、相互提高”，同時培養了團隊合作精神。

2.3 仿真教學的適當應用

PLC程序的運行過程是相對抽象的，對于學生來說，他們對看得見的東西感覺容易學。配合教學使用的三菱仿真學習軟件，具有界面形象直觀，操作簡單的特點，為學生創設生動、形象、具體的教學環境，可以虛擬生產線和各種設備，將工廠、設備“搬到”教室，學生可“實際”動手操作，實現人機交互，直接觀察到實踐效果，便于學生理解，實現教學的優化；使用仿真軟件還可以將課堂上沒有條件做的、演示效果不好的、短時間無法完成的實驗，通過仿真畫面展示出來，學生可以看到PLC的運行情況，做到有效利用教學資源，也可以解決實驗室配備PLC臺數少的問題。

3 實驗、實訓的優化

實驗一般是在實驗室里，根據教學要求老師提出的題目由學生獨立動手完成。我們設計了定時器計數器功能實驗，三相交流異步電動機正反轉控制實驗，星形/三角形降壓起動實驗、液體混合裝置和交通燈等實驗，使PLC的理論基礎和實驗內容很好地結合到一起，讓學生學會用電腦編寫梯形圖、PLC外圍接線，掌握基本指令和常見指令的使用，盡可能掌握PLC的編程思路、方法和技巧，加深對課本知識的理解和知識點的遷移訓練。

實訓是在學校能控的狀態下，按照人才培養的規格要求，對學生進行職業技術應用能力訓練的教學活動。顯然實訓有別于實驗，在實訓環節的設計上，老師借助亞龍YL-235A機電一體化設備體現貼近真實的職業環境，強調實訓項目的功能應用性和工藝規范性。比如根據工件顏色組合打包進入不同的料槽這個分揀機構實訓項目，還有考慮意外停電、意外事故等生產情形下機械手的操作流程，靈活性就非常強，突出了職業技術應用性，對PLC和其它輔助設備的維護測試維修調整提出了高要求，對學生的理性思維方面的要求提高，這是在PLC實驗里所完成不了的。在實訓中將班級同學根據學習能力強弱結合原則分為若干小組，按專業的標準進行考核，如輸入程序、讀出程序及修改程序是否熟練，運行調試是否正常，故障分析與排除方法是否準確。結合設計開展有競爭性的程序互評活動，推進學生對所編程序的反思，在互評中拓展編程方法和思路，再對設計方案進一步優化。這樣體現以“教師為主導，學生為主體”的教學理念，有助于培養學生的創新意識，使學生成為具有新技術應用能力的人才。

經過這樣訓練的學生，職業技能和就業質量比以往提高了，我校2006、2007級機電專業的學生進入PLC行業的明顯增多，學生在進入企業后能很快適應生產環境，不久就可以挑大梁，深得企業的好評。

4 進一步改革的方向和思路

盡管我校電氣專業課老師進行了上述改革，實踐中也取得了較好的效果，但我們清醒地認識到改革才剛剛開始，我們前進的路還很長，需要持續地發現問題，再行解決問題。

4.1 技能競賽的啟發

學生參加各種層次競賽，老師應積極參與指導，如校內技能比賽，省屬中等職業學校選拔賽、福建省職業院校技能大賽、教育部舉辦的全國職業院校技能大賽，學生在大賽中一旦獲獎，可以為將來就業升學提供榮譽支持和能力證明，全方位提升學生的職業技能。同時參加指導競賽的老師也能達到教學相長的效果，有利于教學改革的深化進行，有利于學生創新意識、綜合設計能力和團隊協作精神等職業素質的培養。在這方面我校學生曾取得福建省職業院校技能大賽第二名的最好成績，但還需要專業老師加強與行業人士的聯系，關注行業前沿，掌握行業動態，并能正確分解各項比賽任務要求，在賽事中提升教師的職業能力。

4.2 整合教學內容

我校采用的項目教學法，是以工作項目的實踐活動為載體，學習相關知識點和訓練技能，取材通常是一些工業生產，日常生活中典型的案例，案例之間不能有效形成整體系統的認知，對專業知識的理解根基淺薄。進一步改革思路：對有承接、輔助關系的平行延伸課程進行融合，嘗試將《PLC技術》與《傳感器技術》、《自動化設備及生產線調試與維護》進行課程群教學，用系統連貫的知識和技能解決形成整體系統認知的問題。

[1] 許寧.全國化工技能大賽的探討[J].中國職業技術教育,2007,(36).

[2] 苗現華,王穩.合理開發課程群,有效進行高職課程改革[J].機械職業教育,2009,（1）.