PLC實驗教學中的能力培養

可編程控制器（Programmable Logic Controller， PLC）是20世紀60年代末發展起來的被稱為自動化三大支柱之首的工業控制裝置。PLC是一種專為工業環境應用而設計的數字運行電子系統，它融合了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術，通過用戶存儲的應用程序來控制生產過程。由于具有可靠性高、穩定性好和實時處理能力強的優點，PLC已成為現代工業自動化控制系統的主導控制產品。

由于職業技術教育的根本任務是培養適應社會主義現代化經濟建設需要，具有一定的實踐能力，能在生產第一線從事設備安裝、調試、運行、維護等工作的應用型工程技術人才。而PLC可編程控制器課程的重要特點是：（1）實踐性強，必須要有實驗實訓平臺做支撐。（2）技術先進，是自動控制技術的核心。（3）應用面廣泛，各類企業均需要一定數量的富有實踐經驗的此類人才。下面就如何在有限的學時內既能有效地進行理論教學，又能在實訓教學中加強學生的實踐能力談幾點體會。

一 注重基礎，掌握PLC的基本功能是前提

PLC的邏輯控制是在繼電器開關量控制的基礎上發展起來的，一般學生接觸的第一個實驗都是三相交流電動機的點動、啟動、停止、正轉、反轉等基本電路的實現。學生由此建立了開關量控制的基本概念，并使學生明確硬接線控制和軟接線控制的優缺點。由于課本上編程實驗的課題較少，因而教師應在典型實驗上下工夫，在巡回指導上多用心，在工藝要求上嚴要求，同時應把賞識教育貫穿其中。PLC的基本功能除邏輯控制外，定時、計數、移位、步進都是學生必須掌握的基本功能。在安排實驗內容上要由易到難循序漸進。后面安排的實驗既要覆蓋前面的知識又要有新的知識點。這樣的實驗既鞏固了基礎又能有提高。學校安排的基礎實驗一般有：電機控制、數值運算、天塔之光、交通燈控制、搶答器等。梯形圖由于沿用了繼電器的觸點、線圈、串并聯，學生掌握起來較快。老師應側重解釋基本指令，同時對編程方法和技巧進行對比和剖析。有一部分學生在獨立分析控制要求上往往容易出現偏差，這時要求老師多安排相似實驗課題或要求學生改造已經做好的實驗，要求學生逐漸養成獨立解決問題的習慣和培養獨立分析控制要求的能力。這個階段老師不能操之過急，同時要在實驗效果上盡量增加動感，從而提高學生的學習興趣。經過多個典型實驗的實訓，學生在掌握PLC基本功能和基本編程技術上可以打下較好的基礎。

二 實驗實訓課題應側重應用是關鍵

PLC控制技術是一門實踐性很強的課程。為了增強學生的感性認識，在線路設計過程中，采用一些常用低壓電器、可編程控制器和編程器組成PLC基本控制系統。在安裝接線方面，力求做到元件排列整齊，走線規范，操作方便，顯示清晰。學生要了解三相交流電動機、自動空氣開關、接觸器、繼電器、控制變壓器、熔斷器、按鈕、旋鈕、信號指示燈等常用低壓電器的接線方法。

在幾年的教學工作中，我深深感覺到把工業現場思想滲透到PLC教學實踐當中的重要性。所謂工業現場思想，是指用實際工程中的思維方式和工作方法來看待和處理教學問題。在PLC教學中引入工業現場思想，也就是要用實際的工程中的思路從側面指導我們進行PLC教學。我們為什么要這么做呢？因為職業教育培養的人才，尤其是工科專業培養的人才，是面向實際生產、面向第一線的。所以，我們的指導思想就要向實際工程有所側重，一些在工程上常常用到的運作規律、方式、方法就要在教學中多體現。在傳統的教學模式中，往往注重理論環節，從理論講到理論，許多理論性的內容不厭其煩地講述，用填鴨的方式向學生腦子里灌輸，忽略了應用中的一些實際問題。這些問題雖然不像理論原理那樣系統，但非常具有實際意義，不容忽視。但這些問題之所以不容易被發現，是因為它們在理論上是不存在的，而只在實踐中存在。如果不引入工業現場思想，不站在工程的角度來看待這個問題，學生就不能在教學中獲得實踐技能。首先，要從教師本身入手，教師不但要具有所任課程的理論知識，還要有一定的實踐經驗和動手能力，也就是說教師要了解、掌握工程上的思維方式。第二，備課時自覺運用工業現場思想，既備理論，更要備實際，合理地設計教學內容和方法。這樣我們把工業現場思想引入到課堂理論教學與實踐環節的教學中去，就會拉近學生所學知識與工業現場的距離，也就更能體現職業院校的特色。

三 根據課題的特點，注重實驗方法和創新是核心

創新是教學這一創造活動中所運用的具體技巧和方法，是教學的核心和生命力。它們往往能使教學活動的效果得到極大提升。現代教育強調的是學生主體的創造性學習，而教師的課堂教學過程本身就是一種創造性的勞動。將創新靈活運用于課堂教學過程，配合以相應的教學方法，對增強學生的“創新意識”，培養其創造性思維，提高其創新能力都將大有裨益。下面就自己在教學過程中的一些經驗體會進行介紹。

在原實驗課題上進行升級和改造，由學生自己畫出流程圖、編程、調試、安裝接線、再調試。在這個過程中學生往往不能做到一次成功。教師在關鍵問題上給學生以啟發，但仍然以學生自己為主體，并要求學生解釋設計的合理理由，教師給予點評。幾個綜合性實驗下來，學生的創造性思維就會建立起來。由于PLC所有的實驗均為設計性、綜合性實驗，學生每2人一組進行實踐訓練，并實現計算機網絡實驗教學管理，極大地調動了學生的積極性。若有可能，PLC實訓室面向學生開放，學生可自行設計題目、創新實驗、制作模型，進行畢業設計、實習等，一定可以收到良好的效果。

創新方法的使用不能生搬硬套，它以教師對課程性質、內容的深刻理解、精心準備和對創新方法的嫻熟掌握為前提條件，以師生教學互動和良好的教學設施為保障。特別是現代教育廣泛提倡的“對話式”、“啟發式”、“討論式”等教學方法可以極大地提高學生參與教學的積極性，在師生間和學生間形成良好的互動，更為創新方法的運用奠定了堅實的基礎。

〔責任編輯：龐遠燕〕