可編程控制器教學方法初探

隨著技工教育的發展，為適應可編程控制器（PLC）日益廣泛應用的形勢，許多技工學校都開設了PLC這門課程。筆者結合本人的教學實踐，談談PLC教學的一些見解。

一、改進教學方法，提高學生的學習興趣

在從事PLC的教學過程中，我發現學生在學習PLC時，相對較為吃力，久而久之便喪失了學習的熱情和興趣。那么，究竟如何才能有效提高學生學習的興趣呢？我在教學實踐中總結了以下幾個方面。

1.以通俗形象的實例上好起始課

俗話說，良好的開端是成功的前提和基礎。剛開始上PLC課程時，學生對本課程不了解，很容易理解為計算機之類的編程課程，產生難學、沒有信心的念頭。老師一定要在教材、教法的研究上下功夫，提高教學的藝術性和科學性。在現代化科技飛速發展信息時代，教師應多獲取與本專業相關的資料。提高自身素質，給學生以信心，激發學生的學習興趣。比如講授PLC課程時，首先列舉PLC在工業、農業、交通運輸業及日常生活中廣泛應用的例子，如：汽車生產流水線，學校的機械加工中心、數控機床、機械手的控制、電梯控制、鋼鐵集團的高爐上料，貨物的存取、運輸、檢測，大型造紙廠中PLC的應用，甚至是機器人的控制等等都有PLC的功勞，還有繁華城市的霓虹燈、交通燈，舒適小區里的人工噴泉……這些與大家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，覺得它就在我們身邊，同時教師還可以聯系就業市場的需求（有較多單位提出“懂得PLC者優先”），從而激發了學生的學習欲望。

2.采用直觀教學

直觀教學可以激發學生的興趣，同時還培養了學生的觀察能力，增強感性認識，擴大學生的思維空間，開闊學生的想象力，利于對知識的理解。例如：在講解PLC的結構時，教師帶學生到實驗室觀看PLC示教板，了解PLC的外部結構及外部設備等，這樣對PLC的外部結構就有一個感性的認識，與老師在黑板上詳細地講解這些理論知識比較起來，學生更愿意選擇前者，教學效果前者也會好得多，對理性知識，學生在感性直觀教學中易于理解、掌握。但對于PLC的內部結構不能解體，則利用掛圖講解，這樣學生對PLC就有一個較清晰的印象。記得在實驗室中有個學生問：“一個小小的PLC就有那么厲害？”我說：“那要看你會不會用它，即使是一塊玉，你不認識它，那它和一塊普通的石頭沒什么兩樣。”就這樣，學生在好奇心的驅使下對這門課程更感興趣。

3.逐步培養學生解決實際問題的能力

課題實例來自生產、生活，要處理及注意的有關問題都交待清楚，引導學生具體的處理辦法、解決方法步驟、方向。通過多個實例的學習、實踐與積累，學生能逐漸提高解決實際問題的能力。

任課老師把PLC技術應用教程分為若干個單元，每個單元中的幾個實例都是以某個重點指令的應用為主線，應用程序由簡單到復雜。這樣，通過一個單元的學習，其中的重點指令很深刻地留在學生腦海中。他們靈活應用指令的能力會逐步增強。課題式教學中通過恰當的引導，就能逐步提高學生的編程能力，應用PLC的能力。在解決實際問題的過程中，學生的興趣會越來越來強烈。

二、合理改革教材，適應本校學習特點

我們知道，用于教學的PLC教材在編寫時一般是按照基本原理、基本指令、基本應用、基本操作等分成各個獨立的章節。編者按照結構嚴謹性進行編書，教師實施教學時，則要考慮有利于學習者的認知過程而開展教學。這是教材使用者要注意處理好的問題。如果任課老師按照教材的順序進行教學，就是要將全部基本指令學習完畢，再學習基本應用；基本學習完畢再進行基本操作的學習。這樣，在一段期間內學習完所有指令，學生學習后的印象不深刻，容易混淆，到基本應用的學習時，又得重新對所涉及的指令進行學習，效率不高。所有理論學習完后，才進行基本操作，不能相得益彰，教學效果不好。

為此，我在PLC教學中采用了課題式單元教學，重新自編教學內容。任課老師通過多種途徑搜集了上百個PLC應用實例，并通過篩選、整合成五個單元，每個單元由幾個同類實例組成。每個課題以一個應用實例為主題，其內容包括了：應用實例的生產目的、生產條件和生產環境的介紹，用PLC實現控制的線路所用的基本指令、編程方法和調試應用。由幾個應用同類指令的實例課題組合成為一個教學單元，全部教學內容分為五個教學單元。五個單元主題分別是PLC原理、時序控制、計數控制、位置控制和特殊功能綜合應用。單元內的課題按照其難易程度安排教學的先后順序。第一單元有電機的點動控制、電動機的連續控制、電機的正反轉控制、電機的手動Y-Δ控制、搶答器控制系統、數學顯示控制系統這六個實例作為對PLC工作原理部分的學習（其中也包含幾個最簡單指令的學習）。第二單元以電機自動Y-Δ降壓啟動控制、兩燈來回閃亮循環控制、多臺電機順序控制、貨物傳輸帶控制系統等四個實例為學習對象，學習按時間順序控制的原理及應用。從以上列舉的兩個單元可知，任課老師精選設計的每個實例課題有一定的科學性、連貫性，由簡到繁、由易到難。單元內的實例都能有效地為該單元核心內容的教學服務。因此說，要改革傳統教學為課題式單元教學，首要任務是合理地設計好每一個實例課題。這些實例課題既能方便學生的學習，又要包含本課程的所有知識點。

三、在實習過程中，更新教學方法

目前在可編程控制器課程實踐教學上，由于我們教師所編寫的實訓指導書詳盡有余，所做的實習實訓都是“簡單驗證式”或“機械重復式”方面的項目，在一定程度上為學生“依葫蘆畫瓣”提供了方便，學生在實習實訓時只需要進行程序輸入、線路連接等簡單操作即可順利完成。這種實習實訓教學方法，目前已被我們教師廣泛認可和采用，但筆者認為：沒有問題的、不需學生動腦的實習實訓是毫無意義的。對于與PLC技術應用密切配合的實習實訓教學，教師只有指導學生運用PLC編程方法親自編程操作，在實習實訓中既動手又動腦，既能發現問題又能在教師啟發指導下分析問題和解決問題，才能從本質上學好這門課程，從而最終實現本課程在技工學校的教學目標。

首先在編寫實習實訓指導書時，應該根據企業對PLC技術人才的需求，結合學校實際設備情況，針對技工學校本課程教學特點和教學目標，在如何引導廣大學生在實習實訓中既動手又動腦上多下功夫。技工學校是一個學生學習基礎、動機和習慣差異很大的群體，因此實習實訓教學同樣要做到因材施教，采取因人而異的分層教學，即按學生學習能力分組，確定每組不同的實習實訓目標，使成績好的和成績差的學生在實習實訓中，都能夠得到相應的鍛煉和培養。除要求學生在規定時間做完基本的實習實訓項目外，還要安排一定量的選修實驗項目和研究性課題，讓廣大學生自主選擇，教師現場指導，或者督而不導，從而促使學生自主地分析在實習實訓中所遇到的問題，寫出實驗報告交教師評判，師生共同找出問題的解決辦法。對于大型的實訓項目，如電梯、機械手等，還可以采取分工合作的教學形式，將全班同學分成不同的小組，由教師明確各小組在實訓中的任務和目標，從而培養廣大學生團結協作的職業素質和能力。

通過以上幾個方面的教學改革，可以提高技工學校學生的PLC應用能力，以適應上崗要求。教學實踐證明，只有通過PLC仿真項目方面的實訓，讓學生親自編程、實際接線和仿真調試，并對運行過程中所遇到的問題進行分析和改進，才能真正培養學生創新思維和綜合職業能力，真正實現學生畢業后在PLC技術應用領域“零距離上崗”的最終教學目標。

（作者單位：浙江省寧波技工學校）