試論PLC教材的重構(gòu)

摘要：PLC已在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，作為未來產(chǎn)業(yè)主力軍的技校學(xué)生，必須進(jìn)行這方面的學(xué)習(xí)。本文提出利用教學(xué)有效性，重構(gòu)PLC課程，使教學(xué)適宜、有用、有趣，在調(diào)節(jié)學(xué)生的積極性和化解PLC課程高要求與學(xué)生基礎(chǔ)薄弱的矛盾中起著重要的作用，使學(xué)生能學(xué)、想學(xué)和樂學(xué)，教師樂教，社會認(rèn)同良性循環(huán)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)有效性 PLC 教學(xué)效果 重構(gòu)

PLC（Programmable logic Controller）是可編程控制器的簡稱， 是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)控制裝置，成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)控制的三大支柱（CAD/CAM和PLC、機器人）之一，代表當(dāng)代自動控制的先進(jìn)水平。目前，PLC已被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，可謂是最具發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)科，社會需求巨大。

對機械、電工專業(yè)來說，PLC課程是必修課，筆者所在學(xué)校也開設(shè)了PLC課程，通過幾年的教學(xué)，現(xiàn)將所得與所思與大家分享。

一、重構(gòu)緣由

1.教學(xué)對象

普高同一班級的學(xué)生分?jǐn)?shù)較為集中，有利于集中教學(xué)；而進(jìn)入技校的學(xué)生，分?jǐn)?shù)較低，分化嚴(yán)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(tǒng)一教學(xué)。

2.教材內(nèi)容

社會需要大量懂基本理論、重動手能力的藍(lán)領(lǐng)工人，能設(shè)計PLC簡單程序，進(jìn)行PLC接線和PLC設(shè)備的維護(hù)。而現(xiàn)有教材強調(diào)理論體系的完整性，過多介紹指令，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，往往學(xué)生學(xué)了很長時間也學(xué)不到PLC的真正使用方法，以致機電專業(yè)大學(xué)畢業(yè)的學(xué)生只知PLC，但不懂實際使用。

3.教師的困惑

教師按書本教學(xué)任務(wù)要求進(jìn)行教學(xué)，卻有大量的學(xué)生聽不懂，也不想聽，看到無精打采的學(xué)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(xué)效果還有多少呢？

二、重構(gòu)目的

課堂教學(xué)的有效性是指通過課堂教學(xué)活動，使學(xué)生在學(xué)業(yè)上有收獲、有提高、有進(jìn)步。教學(xué)有效性要求我們的教學(xué)要適宜、有用、有趣。

“適宜”是指營造讓學(xué)生學(xué)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(xué)生會簡單的編程，會設(shè)計PLC接線圖，由PLC接線圖進(jìn)行PLC接線，而不是去編寫大型、復(fù)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(xué)員基本了解PLC，引導(dǎo)學(xué)員進(jìn)入PLC世界。因此對于我們的學(xué)生來說，PLC課程是適宜他們學(xué)習(xí)的。

“有用”是指營造對學(xué)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(xué)習(xí)過程中，可以有效地培養(yǎng)學(xué)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(xué)內(nèi)容經(jīng)過重構(gòu)后，顯得有活力、有趣，學(xué)生看到自己能設(shè)計出交通信號燈，看到工業(yè)機械手在動作，興趣和潛能就會被大大激發(fā)出來。

可見，通過教材重構(gòu)，可提高學(xué)生的自信心，激發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生能學(xué)、想學(xué)和樂學(xué)，社會對技校的認(rèn)同形成良性循環(huán)。

三、重構(gòu)實施

如此先進(jìn)實用的課程，為何本科學(xué)生學(xué)習(xí)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(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)。筆者經(jīng)過幾年的努力，現(xiàn)將心得與大家共享。

1.主要內(nèi)容

原教材：講授PCL發(fā)展史、概述、特點、應(yīng)用。

重構(gòu)后突出：應(yīng)用、就業(yè)、收入。

最好用多媒體課件，采用講故事的形式，使學(xué)生產(chǎn)生好感，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)的動力，讓學(xué)生產(chǎn)生想學(xué)、要學(xué)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(lián)、并聯(lián)、輸出、串聯(lián)塊、并聯(lián)塊、多重輸出、主控指令。

重構(gòu)后：元件為X、Y、M；基本指令包括取、串聯(lián)、并聯(lián)、輸出。

教師不應(yīng)按照書本順序，先花大量的時間介紹大量的指令，使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的樂趣，而應(yīng)以夠用為原則，帶學(xué)生進(jìn)入PLC世界。有的指令可在應(yīng)用時再講授，把無味的學(xué)習(xí)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(gòu)后：長動、正反轉(zhuǎn)、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(xué)生認(rèn)識到使用PLC的好處：接法簡單、故障現(xiàn)象明顯。通過上機仿真練習(xí)，讓學(xué)生了解PLC，提高學(xué)習(xí)的自信。

4.設(shè)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(jìn)行接線調(diào)試，讓學(xué)生體會到PLC是有用的，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。

5.步進(jìn)指令

講授步進(jìn)指令的輸入方法、設(shè)計思路，利用三燈循環(huán)點亮、交通信號燈的設(shè)計，提高步進(jìn)指令的設(shè)計技巧，降低編程難度，提高學(xué)生的條理性。

6.應(yīng)用指令

對這部分進(jìn)行刪除、簡化，因為應(yīng)用指令對提高學(xué)生的編程能力沒什么幫助，且加重學(xué)生記憶的負(fù)擔(dān)，是技校學(xué)生特別不喜歡記憶的內(nèi)容。如要用到應(yīng)用指令，則翻書本就可解決。

7.利用PLC實訓(xùn)室進(jìn)行實訓(xùn)練習(xí)

通過嘗試簡單的任務(wù)，使學(xué)生認(rèn)識PLC后，可進(jìn)一步設(shè)計任務(wù)，利用PLC實訓(xùn)室進(jìn)行實訓(xùn)練習(xí)。如通過設(shè)計搶答器控制系統(tǒng)、貨物傳輸帶控制系統(tǒng)、舞臺藝術(shù)燈光控制系統(tǒng)等，可使學(xué)生進(jìn)一步體會成功，感到有趣，從而樂學(xué)。

8.教學(xué)方法、教學(xué)手段重構(gòu)

傳統(tǒng)的教學(xué)是先在教室中按部就班地完成教學(xué)任務(wù)，后去實習(xí)。而筆者的教學(xué)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(diào)試，在PLC實訓(xùn)室中接線、調(diào)試，三者有機接合，在不同地方有不同的教學(xué)目的、不同的教學(xué)方法和教學(xué)手段。同時，筆者利用任務(wù)驅(qū)動、項目訓(xùn)練、小組合作的方式，調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的興趣。

四、重構(gòu)效果

通過PLC調(diào)試，能讓學(xué)生真正了解PLC；通過重構(gòu)，極大地激發(fā)了學(xué)生的積極性。08機械二班的梁可方同學(xué)在劉開林老師的帶領(lǐng)下，為企業(yè)設(shè)計改裝、制作了PLC控制的塑料加工車，且?guī)ьI(lǐng)同學(xué)參與制作。目前6臺設(shè)備已投入工作，還有4臺正在制作中，為企業(yè)提高了效率，企業(yè)非常滿意，向該學(xué)生發(fā)出邀請，邀請他在畢業(yè)后到企業(yè)負(fù)責(zé)PLC設(shè)備的開發(fā)和制作。在利用有效性重構(gòu)的探索中，我們教師的PLC水平也有長足的進(jìn)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(jìn)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(shè)計和課堂設(shè)計中，一定要注意教學(xué)的有效性，重構(gòu)課程，利用任務(wù)驅(qū)動、項目訓(xùn)練、小組合作，營造出適宜、有用、有趣的課堂。經(jīng)過四五年的PLC的教學(xué)實踐中，筆者已體會到上課的喜悅，而學(xué)生也真正進(jìn)入了能學(xué)、想學(xué)、樂學(xué)的良性循環(huán)中。

（作者單位：浙江省寧波市象山港高級技工學(xué)校）