試論PLC教材的重構

摘要：PLC已在各行各業得到廣泛應用，作為未來產業主力軍的技校學生，必須進行這方面的學習。本文提出利用教學有效性，重構PLC課程，使教學適宜、有用、有趣，在調節學生的積極性和化解PLC課程高要求與學生基礎薄弱的矛盾中起著重要的作用，使學生能學、想學和樂學，教師樂教，社會認同良性循環。

關鍵詞：教學有效性 PLC 教學效果 重構

PLC（Programmable logic Controller）是可編程控制器的簡稱， 是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、半導體集成技術、自動控制技術、數字技術和通信網絡技術發展起來的一種通用工業控制裝置，成為現代產業控制的三大支柱（CAD/CAM和PLC、機器人）之一，代表當代自動控制的先進水平。目前，PLC已被廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，可謂是最具發展潛力的學科，社會需求巨大。

對機械、電工專業來說，PLC課程是必修課，筆者所在學校也開設了PLC課程，通過幾年的教學，現將所得與所思與大家分享。

一、重構緣由

1.教學對象

普高同一班級的學生分數較為集中，有利于集中教學；而進入技校的學生，分數較低，分化嚴重，高的500分以上，低的只有200、300分，有的甚至沒有中考成績，這樣極不利于開展課堂統一教學。

2.教材內容

社會需要大量懂基本理論、重動手能力的藍領工人，能設計PLC簡單程序，進行PLC接線和PLC設備的維護。而現有教材強調理論體系的完整性，過多介紹指令，增加了學生的學習難度，往往學生學了很長時間也學不到PLC的真正使用方法，以致機電專業大學畢業的學生只知PLC，但不懂實際使用。

3.教師的困惑

教師按書本教學任務要求進行教學，卻有大量的學生聽不懂，也不想聽，看到無精打采的學生，有的睡覺，有的開小差，有的交頭接耳，我們還有多少熱情去上課？我們的教學效果還有多少呢？

二、重構目的

課堂教學的有效性是指通過課堂教學活動，使學生在學業上有收獲、有提高、有進步。教學有效性要求我們的教學要適宜、有用、有趣。

“適宜”是指營造讓學生學得會的課堂。PLC課程是適宜于我們技校生的，它要求我們的學生會簡單的編程，會設計PLC接線圖，由PLC接線圖進行PLC接線，而不是去編寫大型、復雜的程序。在電工高級考評中，只用10個半天時間就能使具有初中水平的學員基本了解PLC，引導學員進入PLC世界。因此對于我們的學生來說，PLC課程是適宜他們學習的。

“有用”是指營造對學生有價值的課堂。PLC是有用的課程，社會對這方面人才的需求很大，而會用PLC的人較少，工資收入較高。在PLC的學習過程中，可以有效地培養學生的綜合分析能力，提高其條理性和動手能力。

“有趣”指的是營造有活力的課堂。教學內容經過重構后，顯得有活力、有趣，學生看到自己能設計出交通信號燈，看到工業機械手在動作，興趣和潛能就會被大大激發出來。

可見，通過教材重構，可提高學生的自信心，激發學生的潛能，使學生能學、想學和樂學，社會對技校的認同形成良性循環。

三、重構實施

如此先進實用的課程，為何本科學生學習后只會“紙上談兵”，筆者一直在反思。要使PLC課程適宜、有用、有趣，必須對課程內容進行重構。筆者經過幾年的努力，現將心得與大家共享。

1.主要內容

原教材：講授PCL發展史、概述、特點、應用。

重構后突出：應用、就業、收入。

最好用多媒體課件，采用講故事的形式，使學生產生好感，培養其學習興趣，激發學習的動力，讓學生產生想學、要學的熱情。

2.元件及基本指令

原教材：元件為X、Y、M、T、C；基本指令包括取、串聯、并聯、輸出、串聯塊、并聯塊、多重輸出、主控指令。

重構后：元件為X、Y、M；基本指令包括取、串聯、并聯、輸出。

教師不應按照書本順序，先花大量的時間介紹大量的指令，使學生失去學習的樂趣，而應以夠用為原則，帶學生進入PLC世界。有的指令可在應用時再講授，把無味的學習變成有趣的探索。

3.改裝常用電力拖動電路

原教材：星三角電路。

重構后：長動、正反轉、星三角電路、多地控制電路、自動往返電路。

加強常用電力拖動電路改裝，用熟悉的電路引入PLC的使用，也讓學生認識到使用PLC的好處：接法簡單、故障現象明顯。通過上機仿真練習，讓學生了解PLC，提高學習的自信。

4.設計一些簡單的電路

例如燈延時開啟、延時熄滅，二臺電動機順序啟動，且進行接線調試，讓學生體會到PLC是有用的，以提高學生學習的動力。

5.步進指令

講授步進指令的輸入方法、設計思路，利用三燈循環點亮、交通信號燈的設計，提高步進指令的設計技巧，降低編程難度，提高學生的條理性。

6.應用指令

對這部分進行刪除、簡化，因為應用指令對提高學生的編程能力沒什么幫助，且加重學生記憶的負擔，是技校學生特別不喜歡記憶的內容。如要用到應用指令，則翻書本就可解決。

7.利用PLC實訓室進行實訓練習

通過嘗試簡單的任務，使學生認識PLC后，可進一步設計任務，利用PLC實訓室進行實訓練習。如通過設計搶答器控制系統、貨物傳輸帶控制系統、舞臺藝術燈光控制系統等，可使學生進一步體會成功，感到有趣，從而樂學。

8.教學方法、教學手段重構

傳統的教學是先在教室中按部就班地完成教學任務，后去實習。而筆者的教學方式則是在教室中分析指令、分析程序，在機房中編寫程序、仿真調試，在PLC實訓室中接線、調試，三者有機接合，在不同地方有不同的教學目的、不同的教學方法和教學手段。同時，筆者利用任務驅動、項目訓練、小組合作的方式，調動學生的積極性，激發學生的興趣。

四、重構效果

通過PLC調試，能讓學生真正了解PLC；通過重構，極大地激發了學生的積極性。08機械二班的梁可方同學在劉開林老師的帶領下，為企業設計改裝、制作了PLC控制的塑料加工車，且帶領同學參與制作。目前6臺設備已投入工作，還有4臺正在制作中，為企業提高了效率，企業非常滿意，向該學生發出邀請，邀請他在畢業后到企業負責PLC設備的開發和制作。在利用有效性重構的探索中，我們教師的PLC水平也有長足的進步。在市級PLC技能比賽中，2006年筆者獲得市級比賽一等獎，2008年劉開林老師獲市級比賽一等獎，2011年剛進入我校的沈勇老師第一次參加市級比賽獲得了二等獎。

在技校的課程設計和課堂設計中，一定要注意教學的有效性，重構課程，利用任務驅動、項目訓練、小組合作，營造出適宜、有用、有趣的課堂。經過四五年的PLC的教學實踐中，筆者已體會到上課的喜悅，而學生也真正進入了能學、想學、樂學的良性循環中。

（作者單位：浙江省寧波市象山港高級技工學校）