技工學校PLC課程教學淺談

摘 要：PLC原理及應用是技工學校機電類專業一門覆蓋面較廣的專業課，與生產過程聯系十分緊密。針對目前技工學校PLC原理及應用課程教學現狀及存在的教學問題，如何改進教學方法，引導學生主動學習，培養學生追求和探究的欲望，提高教學質量，是PLC教師面臨的重要課題。

關鍵詞：技校學生 PLC 教學問題 教學方法 實踐 一體化教學

隨著工業自動化的不斷發展，大規模集成電路及微處理技術的廣泛應用，可編程控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC）得到迅速普及。為適應這種形勢需求，PLC原理及應用也因此成為了技工學校機電類、數控類專業一門重要的綜合性很強的專業課程。學生可以通過理論學習和實際操作訓練，熟練掌握有關PLC的基本知識和技能，并具有一定的應用設計能力。

一、教學現狀及存在的問題

PLC原理及應用是中等職業技術學校工科類專業的一門專業課，該課程知識點具有多、雜、難等特點，大多數學生學習這門課程就是為了應付考試，課堂氣氛死氣沉沉，教學效果很不理想，無法實現這門課的教學目標。大多數學生學習后仍然無法理解PLC的實際應用，不會用PLC改造傳統繼電器控制系統，不能熟練掌握PLC的操作技能。針對這一現象，筆者調查發現，目前技工學校PLC原理及應用課程教學普遍存在以下問題。

1.學生基礎比較薄弱

PLC原理及應用課程先修課程有：電工技術、電子技術、電力拖動、維修電工，所涉及的主要教學內容有：數字邏輯、電子電路、低壓電器、電氣控制等。但由于各方面的原因，例如專業所涉及的課程開設時間不同，教學內容詳略取舍不同，學生個體學習差異不同等，致使本課程學生學習基礎不一，尤其是對于電子電路和電力拖動這兩門課程，很大一部分學生學習基礎較差。

2.教學重點把握不準

PLC產品和其他電子產品一樣，具有種類較多，發展較快的特點。由于學校硬件軟件支持及更新不夠，常常造成教材內容和教學專用設備脫節，或者教材內容滯后于產品技術發展。作為教師，我們往往是根據教材編寫授課計劃、教案和實訓指導書，而忽視了PLC技術應用這一教學重點，忘記企業需要的是能夠解決實際問題的PLC專業技術人才。在教學過程中教師沒有重視和加強諸如PLC指令及應用、PLC編程方法和綜合實用案例等方面的教學，從而導致將這門實踐性很強的綜合性課程變得過于“理論化”。

3.教學方法單一

PLC原理及應用課程具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和實用性五大教學特點，傳統教學是教師在課堂上采取“一言堂”和“填鴨式”的教學方法，有時會輔以教具，這樣學生難免會感到枯燥難懂，有的學生甚至感到很抽象，對于編程練習也會感到無從下手或是思路不明確，使得教學效果不好，學生掌握不牢，失去學習的興趣，最后勢必造成“言者津津有味，聽者混混欲睡”的現象。

4.實驗實訓教學不完善

目前在PLC原理及應用課程實踐教學上，由于我們教師所編寫的實訓指導書詳盡有余，明明白白，所做的實驗實訓都是“簡單驗證式”或“機械重復式”方面的項目，在一定程度上為學生“依葫蘆畫瓢”提供了方便。學生在實驗實訓時只需要進行程序輸入、線路連接等簡單操作即可順利完成。但是這樣做往往會造成教學內容與企業的需要不能很好銜接，從而導致“所學非所用”的情況出現。

5.教師實踐經驗不足

在PLC教學中，擔任教學的教師大多是理論知識豐富而實踐不足，同時PLC產品具有種類較多，發展較快的特點，而老師往往僅關注教學而忽視實際應用，這樣必然導致教師所教知識落后于企業。

二、改進教學方法，引導學生主動學習

綜合以上教學中存在的問題，依據國家目前對職業教育中理論教學提出的要求，即以教學大綱為依據，貫徹理論聯系實際的原則，堅持“實際、實用、實效”的原則，同時考慮職業教學“一體化教學”的本質“學習的內容是工作，工作的內容是學習”這一特征，結合學生實際情況，筆者認為可以在授課時作以下嘗試。

1.激發學生學習興趣，變“要我學”為“我要學”

愛因斯坦說得好：“興趣是最好的教師”，有了興趣，才能激發學生求知欲和主動學習的意識，才能將 “要我學”變為“我要學”。激發學生的學習興趣首先是要上好緒論課，也就是第一節課。可能有些老師認為緒論課無關緊要，三言兩語應付過去，甚至干脆不講。其實不然，上好緒論課對激發學生求知欲有著十分重要的意義。在PLC教學的第一節課上，應該少講理論知識，多從學生所熟知的事物講起，使學生對PLC有感性認識。可以列舉“搶答器”“交通燈”“霓虹燈”等生活中常見的應用實例，并簡要說明控制原理，使學生對這門課程感到好奇。接著再用前幾屆學生編制的有趣而實用的程序，進一步引發學生對PLC的濃厚興趣，做好課題的鋪墊，把學生的注意力吸引到該門課程上來。這樣既為本節課的學習創設了良好的學習情境，也能充分激發學生的求知欲，為以后的學習做好充分的準備工作。然后是要上好每一節課。由于技校學生文化基礎相對較差，講課時應該淡化純理論性的教學內容，如：PLC系統物理模型，開關量、模擬量的采集和控制方法，PLC通信原理和方法等。這樣既能回避教學基礎薄弱，又能集中課時于PLC實踐性教學內容，突出本課程“實踐性”和“應用性”的教學特點。

2.合理運用現代教學手段和教學方法，實現教學過程再創新

首先，在PLC教學中可以采用“課題式”教學， 合理改革教材，設計教學課題，重新自編教學內容。改革教材，并不是簡單地刪減或者是整合教材內容，而是要設計好每一個教學課題，既要方便學生的學習，又要包含本課程的所有知識點。

教學中使用的PLC教材，一般都是將基本原理、基本指令及梯形圖、基本電路應用、基本技能操作等內容分成獨立的章節。如果任課老師按照教材的順序進行教學，只有所有理論學習完后，才進行基本操作，不能相得益彰。因此在教學中，我們把電力拖動控制線路與技能訓練中的控制線路及PLC原理及應用教材中的PLC應用實例，通過篩選、整合成具體的教學實例：電動機的點動與連續控制、正反轉或循環轉動控制、兩臺或多臺電動機的順序控制、Y-Δ降壓起動、電梯控制、機械手搬運控制等。每個實例都以一種控制線路為主題，其內容包括控制功能、電路結構及控制要求，以及用所學基本指令或梯形圖進行編程，通過這樣的組合可以使學生盡快地掌握基本指令及梯形圖設計。這些實例課題既方便學生的學習，又涵蓋本課程的所有知識點，具有一定的科學性、連貫性，由簡到繁、由易到難。

其次，要運用各種教學手段，力求教學的形象化、直觀化。傳統的授課模式是板書講授法，從理論講到理論，采用“填鴨式”教學，以至于大多數老師都反映說：“為什么我那么使勁地講，學生還是不明白？”如果嘗試在PLC的教學過程中，引入示敎板、多媒體，就可以解決傳統授課過程中遇到的課程內容信息量大，編程枯燥，程序結果無法用板書演示等問題。例如：在講解“十字路口交通信號燈控制”程序時，學生對整個過程容易混淆，這時播放電子教案中的圖片和動畫來描述交通燈的運行情況，并進行適時分析和講解，就有助于學生對十字路口車行交通燈整個工作過程中東西南北紅、綠、黃燈的交替過程的理解。這種方式可增加學生的學習興趣，活躍課堂的氣氛，使原本很枯燥的學習變得生動起來，將傳統的板書教學模式與現代的多媒體教學相結合，既讓PLC的教學圖文并茂，又能達到很好的教學效果。

3.合理利用軟件資源，促進PLC學習

在PLC教學過程中，筆者發現學生學習PLC普遍感到比較困難，一方面是因為PLC課程綜合性較強，而技校學生的基礎普遍較差，學習起來比較吃力。另一方面，學校缺乏相應的PLC實驗設備，學生沒有動手實踐的機會。在這種情況下，如何尋找到PLC教學的突破口，提高教學質量呢？通過教學實踐和探索，筆者認為可以利用PLC仿真軟件，該軟件不僅可以使學生學習PLC取得事半功倍的效果，而且在企業生產中還有實際應用。例如正反轉控制，學生可以按照控制要求進行編程，繪出梯形圖，并對PLC進行仿真運行操作，在仿真運行中可以觀察運行結果是否符合設計要求。同時，在運行中還可以確認各個元件與程序的狀態，適時監控各個元件的工作過程。通過運行監控，學生更好地理解和掌握PLC各個元件的作用，鞏固課堂上所學的理論知識。學生通過電腦上機，仿真實踐，可以更好地觀察和消化所學的理論知識，同時通過PLC仿真軟件實現人機交互，可以嘗試改變某些指令、程序，再觀察試驗結果，立竿見影，能極大地調動學生的學習熱情，使學生體會到成功的快樂，有成就感，學習時興趣盎然，產生不斷深入學習PLC的動力。

4.打破傳統教學方式，采用“一體化”教學模式

以前，我們對專業技術課授課時，理論教學和實習教學是完全分開的，一般是先理論教學，然后再實操訓練。在理論授課過程中我們發現，學生的學習熱情隨著學習的不斷深入而降低。究其原因是學習理論時不能及時進行實操訓練，不能及時體會課題的實踐效果，自然會降低學生的學習熱情。為此，任課教師可以在PLC教學中以一體化的模式進行。所謂一體化教學模式，是指將專業課程的理論課和實習課有機地融合在一起，僅由一名專業教師（可以是理論教師，也可以是實習指導教師）在專業實訓室擔任教學任務。這就要求專業教師必須具有豐富的理論知識和較強的實踐技能，特別是能夠在實際的工作環境中，帶領學生解決問題，完成一些實際任務，只有真正做到“教師拿做來教，學生拿做來學”，“才能培養出有能力的學生”。

在一體化教學課堂中，教學過程設計以學生為中心，根據學生和教學項目的實際情況，設計教學計劃的具體實施方案。采用一體化教學時，先由教師介紹課程實例的應用環境，注意事項、預備知識，并給出解決該實例的思路，再由學生根據教師的引導進行編程、上機調試，最后再由教師給出參考答案供學生參考，讓學生自己進行對比、歸納、總結，得出結論。這樣，學生每聽老師介紹完一個實例，在教師指導下編寫出程序，并立即上機試驗，校驗自己編寫出的程序是否正確。在教學過程中個別問題個別指導，促進理論知識與實踐教學的融合，讓學生在學中練、練中學，在學、練中理解理論知識、掌握技能，打破了教師和學生的界限，大大激發了學生的學習熱情，增強了學生的學習興趣，收到事半功倍的教學效果。

目前，隨著職業教育改革的不斷深入與發展，在教學過程中，筆者深切感受到只用傳統的教學方法是遠遠不夠的，只有將教材、教學參考書、多媒體課件、現代化實驗平臺等融為一體，應用多媒體技術，網絡技術等現代化教學手段，構筑“立體化”的教學方法和手段，將課內講授與實際生產有機結合，使教學內容互相滲透，突出PLC基本原理、基本編程方法及基本技能的培養，注重教學內容、方法、實驗、技術與生產實際相結合，采用多種教學方式，才能提高學生學習的主動性，激發學生的學習興趣和自主學習能力。同時為了取得更好的教學效果，使教學跟上科技發展的步伐，教師只有不斷提高自身素質，更新教育理念，從單純的傳授知識向注重能力培養的轉變，注重對學生創新能力、綜合能力、實踐能力、合作能力的鍛煉，才能真正培養學生的綜合職業能力，真正實現學生畢業后在PLC技術應用領域“零距離上崗”的最終教學目標。

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（作者單位：劉飛瀟，許繼電氣股份有限公司技工學校；陳彥奎，許繼電源有限公司）