PLC課程教學改革與實踐

　　摘 要： 作者根據職中生的能力特點，認為PLC教學適宜采用“以案例為主線的教，以任務為驅動的學”的教學模式，并介紹了其在教學過程中具體的實施過程和方法，以及一些教學體會。
　　關鍵詞： PLC 案例 任務 教學改革
　　
　　“興趣是最好的老師”，也是教學的前提和歸宿。如何激發和保持學生的學習興趣是目前中職教育者普遍探索的熱點問題。多年來，我根據PLC（可編程控制器）課程的特點，以及教材的局限性，在PLC的教學實踐中進行了“以案例為主線的教，以任務為驅動的學”的教學模式的有益探索。這種教學模式涉及兩個重要的因素，即案例與任務。前者側重于教，指教師在教的過程中以案例為基礎，以案例為藍本；后者則側重于學，指學生在學的過程中以任務為驅動，以解決問題為目標，在解決問題的過程中學習。采用這種教學模式進行教學，教師如何選取并運用好案例，如何設計任務，如何指導學生完成任務，將直接影響學生的學習興趣和情緒，從而直接影響到教學的效果。
　　一、以案例為主線的教
　　PLC的案例教學，就是教師根據教學目標和教學內容的需要，通過典型而實用的教學案例，引導學生參與分析、討論、表達等活動，讓學生在具體的問題情境中，積極思考，主動探索，以培養學生綜合能力的一種教學方法。
　　由于案例教學的整個教學過程是以案例為主線，圍繞著案例來開展整個課堂教學活動，因而案例設計與選擇的質量，將直接影響到教學的效果。案例應是課程某一單元或環節的知識的概括，是引發學生學習動機與學習興趣的重要手段。因此，教學案例的選取和設計應覆蓋課程的基本知識點，抓住某階段學習知識體系中重點和難點，精心選取有實用性和代表性的案例。例如，我在介紹PLC梯形圖編程方法時，選取了“PLC控制電動機正、反轉程序設計”的案例。這個案例簡單、實用、典型，通過案例重點介紹了基本指令LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、OUT、END等的功能與用法，梯形圖的繪制方法，難點是梯形圖程序與指令表程序之間的轉換。透過分析案例，學生比較容易掌握這部分內容。
　　另外，案例的運用是增強教學效果的保障。首先，要制訂周密的計劃。“凡事預則立，不預則廢”，相對傳統教學，案例教學是一種動態開放式的教學模式，雖然學生是主角，但不等于教師可以置身事外，無所作為。相反，為了保證案例教學效果，教師要事先花更多的精力做好各項準備工作，制訂一個詳細周密的案例教學計劃，其內容包括根據本課程教學目標計劃安排案例的個數，根據本學期教學進度安排各個案例實施的時間。在此基礎上，給每個教學案例制訂一個具體的實施計劃，內容包括：案例類型、案例討論的具體步驟，以及可能出現的問題與對策、相關設備的配備，等等。其次，教學中對所應用的案例不妨先演示，通過演示講解，使學生明確學習內容與目標，激發求知欲望。
　　在職業中學，PLC的教學側重于實際的基礎性編程設計，如果在教學中以傳統的線性順序進行，每一個問題先分析清楚再進行下一個問題，這對PLC程序設計課程來說是非常困難的。一方面，一個個獨立的概念、指令很枯燥。另一方面，PLC指令的數量也非常大。但是如果我們把這些概念、指令融合到實際案例中，在分析案例的功能、實現方法等的過程中講述相關的概念、指令，那么學生首先接觸到的不是一個具體的指令知識，而是一個實用、典型的案例。在教學內容變得實例化后，學生學習的興趣會有很大的提高。
　　二、以任務為驅動的學
　　任務驅動教學法是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。所謂“任務驅動”，就是讓學生在一個典型的PLC程序設計“任務”的驅動下，展開教學活動，引導學生由簡到繁、由易到難，循序漸進地完成一系列“任務”，從而構建真正屬于自己的知識和技能。其中的任務，既蘊涵了學生應該掌握的知識與技能，又蘊涵了學生應該獲得的能力訓練。在完成“任務”的過程中，培養學生分析問題、解決問題的能力。
　　運用任務驅動教學法于PLC教學，在形式上是：明確并提出任務→師生共同分析完成任務的方法和步驟→學生自學或協作完成任務→教師適時指導→交流及講評。
　　用任務驅動教學模式進行教學，教師的教和學生的學都是圍繞如何完成一個具體的任務進行的。首先教師明確教學任務即“任務”設計，在“任務”設計時要注意實用性、適宜性、漸進性等原則，要求把學生應掌握的知識、技能和能力的提高融入任務中。這就需要教師認真地分析教材，認真研究教學大綱，確定教學目標、教學內容、教學重點、教學難點，更要考慮學生的心理特征和興趣所在。然后提出一個需要完成的具體任務，與學生共同分析解決該問題所需的知識、方法和步驟，由學生來完成任務，可以獨立完成，也可以合作完成，目的是通過完成任務，掌握學習內容，學會學習，培養綜合能力。在這個過程中，教師參與探索和指導，引導學生掌握教學內容，適時在班級交流，發現新思路，推廣新思路，鼓勵創新。教師進行比較、評講、歸納，學生從中得出結論，引導交流，共同進步。
　　例如：在學習步進順序圖應用于PLC程序設計教學時，在教學前先提出一個任務：“請你設計一個控制十字路口交通燈的程序。”圍繞這個任務，討論分析需要解決的問題，程序需要提供的功能，需要通過哪些途徑來實現。
　　考慮學生知識接受能力的差異，從學生實際出發，對任務進行切分，從母任務中分解出一個子任務，即要求學生先完成控制十字路口東西或南北單方向交通燈程序的設計，然后進行十字路口兩個方向的合成設計，從而引導學生由簡單到復雜，循序漸進地完成整個設計任務，更好地激發并維持學生的學習興趣。
　　要完成整個設計任務，必須正確了解十字路口交通燈的控制功能，否則無從入手。這時教師不要急于講解，而應先讓學生討論，分析任務，提出問題。比如，學生閱讀一段描述交通燈控制功能的文字說明后，普遍提出很難理解，這時教師應及時作適當的啟發和引導：是否可以采用流程圖或波形圖來描述其控制流程？幫助學生通過更直觀方法去解讀其中的內容，為后續設計奠定基礎，同時也給學生指明一種處理類似任務的方法和思路。
　　學生接受設計任務后，通過查閱有關資料，或者參照老師講過的案例，獨立或合作完成任務。在這個過程中，教師要適時指導，或參與一些學生的討論或探討。在完成設計的過程中，不同層次的學生會提出不同層次的問題，教師應隨時隨地解答學生提出的問題，個別問題個別回答，帶有普遍性的問題在全班回答或講解。
　　在大約一半的同學完成任務的時候，教師要召集學生進行任務講評，具體做法是：教師將學生完成的程序瀏覽一遍，挑選出幾位編程技巧較高而思路各異的學生的作品，讓他們在課堂上展示自己的程序，談談各自的設計思路、編程技巧等，然后教師進行比較點評，指出各自的優缺點，引導其他學生吸取他人的長處，補己之短。《學記》中有句名言：“獨學而無友，則孤陋而寡聞。”也可以借此培養學生相互切磋技藝，合作學習的團隊精神。
　　教與學是相輔相成、不可分割的。案例是學生從中獲取知識的載體，任務是學生鞏固知識、掌握技能的手段。二者相互聯系、相互配合。這種相互作用的雙邊活動構成了整個教學過程。
　　在實踐性較強的PLC教學過程中，采用“以案例為主線的教，以任務為驅動的學”的教學模式，始終把學生作為教學的主體，以案例為主線，以任務為驅動，讓學生通過學習案例，上機操作，把書上死的理論變成活的應用，這種教學模式較好地解決了教與學的矛盾。
　　
　　參考文獻：
　　［１］翟大中.可編程控制器應用與實驗.2002.
　　［2］王兆義.小型可編程控制器實用技術.2006.
　　［3］吳中俊.運用現代教育技術深化PLC課程教學改革.江蘇大學學報，2009.