PLC(可編程序控制器)及應用一體化教學方法初探

摘 要:PLC(可編程序控制器，一下簡稱PLC)是一門應用性、實踐性很強的課程，為了讓目前職業學校學生更好地掌握PLC應用技術，本人在教學思路、教學方法方面做了一些初步的探討，并且在逐步加以完善，取得了相對以前比較好的教學效果。

關鍵詞:PLC應用技術 一體化教學 初步探討 實施過程

中圖分類號:G71文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2012)06(a)-0185-01

隨著現代工業自動化技術的發展，代表工業發展水平的三大技術(PLC技術、機器人與計算機輔助設計)之一的PLC應用技術，在職業教育學校中的開展也越來越廣泛，各種電工專業、機電一體化專業、數控專業等均增設了PLC應用課程，而傳統的教學方法教學體系已很難適應現階段職業學校學生的要求，所以在教學過程中，我針對PLC課程的特點、課程體系與教學方法進行了改革，實行一體化教學，把整個PLC 課程分成若干個模塊進行去進行教學，而每一個模塊中均包含“實踐—理論—再實踐”的一體化教學過程，以達到理論與實踐的完美結合，使學生更容易接受與掌握PLC技術的應用。

傳統的教學方法模式為:先進行理論教學，然后進行實習教學，由于理論與實踐教學上存在著時間的先后順序，而且由不同的老師擔任教學，因此存在著不少問題:理論學習抽象，不利于與生產實踐相結合；學習內容枯燥，難以激發學生的興趣；理論作業目的不明確，達不到提高技能的目的，學生也看不到學習的成果，同時也很難驗證結果正確與否。而且，長時間的理論學習，學生沒有動手操作的機會，缺乏感性認識，很難提高他們的思維能力與創新能力。

針對上述現狀及原因，本人在教學過程中對課程安排和教學方法進行了改革，采用了以實踐為主的教學模式，利用先進的教學手段，將理論與實踐充分結合的一體化教學方法，以解決傳統教學的不足。

“觀摩—理論—實踐”的一體化教學方法的思路和內容。

第一步，觀摩。就是讓學生參觀工廠生產線或圖像資料，觀察PLC控制的生產過程及工藝流程，簡單的程序如十字路口的紅綠燈控制，工廠機械手抓取工件、運送工件的控制，復雜一點的程序，例如生產車間的自動化生產線等。通過觀摩，讓學生了解PLC的應用領域，以增加感性認識，在程序編制階段，讓學生把整個過程細化，用完整的流程圖描述整個生產過程。

第二步，理論。就是充分利用課堂時間進行理論學習。在教學過程中使用現代化教學設備，利用先進的教學手段，教給學生編寫程序的步驟和方法，把生產過程中的每一個動作均編成程序的指令，讓學生由感性認識上升到理論認識，即由實踐上升到理論。

第三步，再實踐。在學完理論課后，回到實踐操作中。讓學生根據控制要求、生產過程編寫出相應的程序并上機調試，讓理論指導實踐，發現實踐中的問題再去解決，最后讓學生看到自己程序運行的結果，讓他們體會獲得成功后的喜悅。

一體化教學是以培養能力為中心，理論與實踐交叉進行的一種教學方式，實踐始終貫穿在整個教學過程中，理論與實踐相結合，制定模塊式教學進度，建設模塊式教學計劃，編寫相應的教學講義。教學過程中可根據學生實際掌握的情況適當調整教學進度，并以現場教學為主，課堂教學為輔的教學方式，在學生編寫程序的過程中，給予適當的指導，以提高他們的操作技能，培養學生分析問題解決問題的能力。

本文就以《可控程序控制器及應用》課程中的“十字路口交通信號燈的控制”為例來說明模塊化教學模式的開展過程。

第一步，參觀圖像資料或十字路口交通等的變化情況，這是很重要的一個環節。PLC控制的某個系統或某個生產過程在程序均有一個相應的語句與之對應，在參觀時可啟發學生注意過程或系統中每一個環節，記錄下整個系統的變化順序，對完整的控制過程在頭腦中有一個清晰的印象。讓學生明白PLC能完成哪些控制工作。在觀摩過程中，教師要求學生對整個系統做出一個完整的流程圖。

流程過程:

東西方向:紅燈亮30秒—綠燈亮25秒—綠燈閃2秒—黃燈閃3秒;同一時間段，南北方向:綠燈亮25秒—綠燈閃2秒—黃燈閃3秒—紅燈亮30秒。

第二步，進行理論學習。讓學生根據觀摩總結的流程圖編寫出PLC的控制程序。在這個過程中，教師要采取以學生為主體的教學方式，充分調動學生的主觀能動性，讓學生積極投入到教學當中。整個控制程序的構成基本上都是一些典型環節。每一個指示燈均有PLC相對應的輸出端去驅動。例如，啟—保—停電路，閃爍電路，定時器控制，記數控制等。不管多復雜的控制過程都是由這些典型環節組合而成，而這些環節又是學生非常熟悉的，只要稍加點化，學生很容易理解并掌握。另一方面，對新知識的加入要及時，這個程序的重點是東西方向與南北方向指示燈兩個單流程程序結合為一個并行程序，教學過程突出這一重點，強調一下這里出現的新的知識點以及注意事項，將新舊知識相結合，學生就會根據觀摩時制作的流程圖結合一些典型控制程序編制出與之對應的完整的梯形圖控制程序，最后寫出與梯形圖相對應的指令語句。在這一階段中，要求每一個學生能根據控制要求做出一個完整的十字路口紅綠燈控制程序。

第三步，實踐教學。當學生編好了程序，對程序的正確性沒有十足的把握的時候，讓他們帶著一種期望，我們回到實訓現場教學。這時候，我們把學生分組，4～6人一組，把大家編寫的程序拿出來共享一下，將之輸入到PLC主機中，觀察運行結果。在這個環節中，每一位學生均會遇到各種不同的問題，不過沒有關系，正好到了發揮大家集體智慧的時候，此時教師不要過于期待正確的運行結果—— 學生自己比我們還要期待！每個小組出現的各種問題都可以由學生自行處理，有一些編程思路也可以與幾位同學一起交流，達到學生之間的一種互動，學生此時經常為一個問題爭得面紅耳赤，不可開交，也正是這種情況下鍛煉學生思維能力與辨別真偽知識的能力。教師只需作巡回指導就可以了。程序運行結果一出來，我們會發現我們的學生是多么具有創造力:同一個程序，他們用了六七個不同的梯形圖實現了控制！這一次課收獲頗豐:我們在不斷的討論中掌握了知識，體會到了成功的喜悅，也正是這樣教學過程中，充分調動了學生學習的熱情，在動手操作過程中不僅僅提高了技能，還培養了學生分析問題、解決問題的能力。

一體化教學方式的優點:(1)轉變了傳統教學中以教師為主體的教育思想，取而代之的是以學生為主體的“生本教育”思想；(2)加強了理論與實踐的結合，突出技能訓練，又使學生學到了扎實的理論知識。

教學過程中有利于激發學生的學習興趣，培養了學生的綜合能力與創新能力。

就現在職業教育面臨的現狀，我認為一體化教學方式的設計符合自然辯證法的規律，讓學生對知識的學習經過感性到理性這一過程的轉化，也符合現階段職業學生的需求，在教學過程中，可針對實際問題、PLC實際應用情況，對一體化教學進行補充和調整，以達到最佳的教學效果。