提高PLC課程教學(xué)效果的探索與實(shí)踐

【摘 要】《 PLC原理及應(yīng)用》是機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的專業(yè)核心課程。目前，在PLC教學(xué)中，存在著許多不盡如人意的地方，如教學(xué)方式不靈活、學(xué)生創(chuàng)新能力不強(qiáng)、實(shí)際應(yīng)用能力較差等問題。因此，如何提高PLC課程的教學(xué)效果，是相關(guān)專業(yè)老師應(yīng)該引起重視的問題。本文對PLC課程的教學(xué)方法和教學(xué)方式進(jìn)行了分析，并提出了一些改進(jìn)建議，希望為PLC課程的教學(xué)提供一些有益的探索。

【關(guān)鍵詞】PLC 案例教學(xué) 項(xiàng)目教學(xué) 整合創(chuàng)新 校企合作 教學(xué)效果

一、問題的提出

PLC簡稱可編程控制器，自20世紀(jì)60年代問世以來，在工業(yè)控制領(lǐng)域獲得了快速的發(fā)展。它通過編程的軟件來實(shí)現(xiàn)控制，在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用。作為機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的主干課程和高級維修電工的必考內(nèi)容，許多學(xué)校開設(shè)了該課程，但面對目前職業(yè)學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差的現(xiàn)狀，很多時候，教學(xué)效果不盡如人意，如何提高PLC課程的課堂教學(xué)效果，讓學(xué)生掌握PLC的基本知識和技能，成為擺在我們每一位教師面前的重要課題。

目前PLC教學(xué)過程中通行的做法是：很多職業(yè)技術(shù)學(xué)校的老師完全按照教材，先將PLC的全部基本指令教授完畢，然后才進(jìn)入應(yīng)用和實(shí)踐的環(huán)節(jié)。這樣的教學(xué)方法使學(xué)生總是面對著一些枯燥的指令，大大打擊了學(xué)習(xí)的熱情，等到應(yīng)用和實(shí)踐環(huán)節(jié)時，之前的指令又忘記了大半。這種傳統(tǒng)的講授模式并不適用于PLC課程的教學(xué)。近年很多老師也提出了諸如案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)等方法，但在實(shí)際教學(xué)中，又極容易走極端，選取的案例、項(xiàng)目偏離目前中職學(xué)生的實(shí)際水平，脫離學(xué)生的實(shí)際。另一個不容忽視的問題是：目前我們大多數(shù)老師都是大學(xué)畢業(yè)后從學(xué)校到學(xué)校，參加企業(yè)實(shí)習(xí)、工作的時間很少，在應(yīng)用PLC解決實(shí)際問題方面本身就存在一定的局限性，凡此種種，均使PLC課程的教學(xué)效果大打折扣，筆者結(jié)合近幾年從事PLC課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和體會，談?wù)勛约旱囊恍┗究捶ā?/p>

二、PLC教學(xué)方法和手段探討

（一）關(guān)于案例教學(xué)法

案例教學(xué)法是一種實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)方式。PLC的課程的案例教學(xué)法，就是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，引用一些現(xiàn)實(shí)中典型的案例，讓學(xué)生對其分析、研究從而提出解決的方案。

案例教學(xué)的整個過程都是以案例為線索的，案例的選擇是否典型、是否生動有趣、能否吸引學(xué)生參與思考、與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的是否符合，會對教學(xué)活動的進(jìn)行和效果產(chǎn)生直接的影響。因此，教學(xué)案例的選擇或者設(shè)計(jì)應(yīng)緊抓重點(diǎn)和難點(diǎn)，讓學(xué)生能通過具體的案例對抽象的知識有形象的認(rèn)識。以PLC梯形圖編程法為例，可以選取“電機(jī)正、反轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)”作為案例來講解，PLC的幾種基本指令如AND、OR、ORI、OUT、END等的應(yīng)用。這個案例是最基礎(chǔ)、最典型的，但也是實(shí)踐中運(yùn)用最多的，通過此案例的分析，學(xué)生能比較清晰地掌握梯形圖程序與指令表程序之間的轉(zhuǎn)換，而這在傳統(tǒng)的純理論授課中通常需要耗費(fèi)大量的講解。由此可見案例教學(xué)法在PLC教學(xué)中的優(yōu)勢。

PLC課程中案例教學(xué)法的另一優(yōu)勢在于，將一個個相對枯燥冗長且數(shù)量極大的指令的集合，融入實(shí)際案例中去，幫助學(xué)生更輕松地掌握PLC的編程設(shè)計(jì)。使用典型、實(shí)用的案例將知識內(nèi)容實(shí)例化，學(xué)生的興趣自然會有提高，從而提高了課堂的教學(xué)效果。

值得一說的是，案例教學(xué)法雖然能夠提高教學(xué)的效果，但是對老師的要求也更高。老師必須要制定出一個周密的課堂計(jì)劃，因?yàn)橄噍^于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使用案例是一種更為開放和變動較大的教學(xué)模式。

（二）關(guān)于項(xiàng)目教學(xué)

項(xiàng)目化教學(xué)是利用構(gòu)建一個具體的項(xiàng)目，讓學(xué)生在此項(xiàng)目的環(huán)境和驅(qū)動下，設(shè)計(jì)一個PLC程序。這種教學(xué)法通常要求學(xué)生參與團(tuán)隊(duì)合作，分工完成一個復(fù)雜的項(xiàng)目，從而提高知識與技能的掌握能力，記憶分析問題、解決問題等綜合素質(zhì)。對學(xué)生的要求更高、難度更大。在項(xiàng)目化教學(xué)中，學(xué)生的課堂活動都是圍繞一個項(xiàng)目進(jìn)行的，所以這個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)必須緊密貼合教學(xué)內(nèi)容，對教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有所幫助。老師提出一個項(xiàng)目后，學(xué)生就要在老師的指導(dǎo)下，運(yùn)用專業(yè)的知識，分析討論出解決問題方法和步驟。老師需要把握學(xué)生的進(jìn)度，引導(dǎo)他們有效率地進(jìn)行項(xiàng)目，更為重要的是幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高將理論運(yùn)用于實(shí)踐的能力。例如：設(shè)計(jì)一個控制十字路口交通燈的程序。圍繞這個項(xiàng)目，學(xué)生和老師開展課堂教學(xué)活動。面對這個很復(fù)雜的項(xiàng)目時，學(xué)生可能無從入手，這時老師就需要提供十字路口交通燈的控制的原理和編程的基本思路，然后留下時間讓學(xué)生自主討論、分析問題。當(dāng)再次遇到困難時，老師要適時地點(diǎn)撥，解讀出現(xiàn)的情況，然后繼續(xù)思考。從教育的根本來說，在這個過程中，也是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和能力，對步入社會后所需的溝通能力和公共關(guān)系處理能力都有鋪墊和幫助作用。

以上兩種教學(xué)方法是目前比較流行的實(shí)踐教學(xué)模式，具有各自的特點(diǎn)，無論采用哪一種方法，都不能脫離目前中職學(xué)生的實(shí)際水平和認(rèn)知能力，歸根到底還是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的實(shí)際動手能力，因此，在教學(xué)過程中，要注意實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的整合和創(chuàng)新。

三、注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的整合與創(chuàng)新

現(xiàn)在的中職學(xué)生，他們大多是初中升學(xué)考試的失敗者，很多對課堂學(xué)習(xí)已經(jīng)失去了信心，相當(dāng)一部分同學(xué)課堂睡覺、講話已經(jīng)成為常態(tài)，往往是老師在課堂上講得興致盎然，學(xué)生在臺下鼾聲如雷。學(xué)生的學(xué)習(xí)大多處于自發(fā)狀態(tài)，沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，為解決或緩解這一問題，老師在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取上要首先考慮趣味性，讓學(xué)生自覺參與進(jìn)來，再步步深入，而不能讓學(xué)生“閑”下來，只有讓學(xué)生去親身體驗(yàn)，才能讓學(xué)生真正成為課堂的主角，現(xiàn)代認(rèn)知理論認(rèn)為：“聽”會忘記“看”能記住，“做”才能真正掌握，這是很有道理的，只有這樣，學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性就會自然而然的被充分調(diào)動起來。但要注意以下幾個問題。

（一）實(shí)驗(yàn)前，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)水平進(jìn)行有效分組

在分組的過程中，把全班學(xué)生根據(jù)動手能力的高低分成強(qiáng)、中、差三類，要注意“強(qiáng)、中、差”學(xué)生（這里的強(qiáng)、中、差是相對的）的合理搭配。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以中等水平學(xué)生能夠接受為前提，增加對高層次學(xué)生的提高內(nèi)容和對低層次學(xué)生的補(bǔ)差內(nèi)容，對低層學(xué)生要多鼓勵表揚(yáng)，俗話說“親其師，信其道”，只有讓學(xué)生喜歡你，他才能喜歡你的課程。 也可以讓動手能力強(qiáng)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上去指導(dǎo)其他同學(xué)，起到一個傳、幫、帶的作用，形成一種良好的學(xué)習(xí)氛圍。

（二）實(shí)驗(yàn)中需要從淺到深，循序漸進(jìn)

PLC的指令比較多，不易記，初期讓學(xué)生先熟悉一些PLC基本指令，當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中對基本指令運(yùn)用自如，記憶深刻后，再去接觸復(fù)雜的指令。實(shí)驗(yàn)中，要讓學(xué)生嘗試體驗(yàn)?zāi)硹l指令的更改所帶來實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的改變，從而更深刻理解每一條基本指令的內(nèi)涵。杜從商先生主編的《PLC編程應(yīng)用基礎(chǔ)（三菱）》配合天津源峰科技有限公司開發(fā)的TVT-90桌式PLC訓(xùn)練設(shè)備在這方面做了很好的嘗試，從一個燈發(fā)光的PLC控制到1個燈閃爍的PLC控制……一直到多個燈發(fā)光與閃爍的PLC控制，基本上把PLC的基本指令與應(yīng)用指令包括了進(jìn)來，實(shí)踐證明，采取這種方式，學(xué)生對基本指令的掌握，效果還是比較好的，但如果機(jī)械的講授與驗(yàn)證這些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，就會走入一個誤區(qū)，到頭來，學(xué)生還是不會自己編寫應(yīng)用程序，因此，需要對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合與創(chuàng)新。

（三）實(shí)驗(yàn)需要發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，組織學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

目前在PLC課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上都有比較詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)說明，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)中程序輸入的指令、線路連接的方法等都已被事先設(shè)計(jì)好，學(xué)生只需按指導(dǎo)書上的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可。因此，從某種意義上講，實(shí)驗(yàn)已變成簡單的對“指導(dǎo)書內(nèi)容”進(jìn)行驗(yàn)證的過程，學(xué)生雖然通過實(shí)驗(yàn)可以熟悉一些指令，了解一些PLC控制的動作，但所學(xué)所驗(yàn)的僅僅是規(guī)定的內(nèi)容，這無疑對學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和自我創(chuàng)造能力無法起到鍛煉作用。因此，在實(shí)驗(yàn)中，老師可以有選擇性地更改實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，可以將實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)交待給學(xué)生，根據(jù)學(xué)生的知識層次、能力水平，大膽讓學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造和想象能力，自己動手動腦來編寫程序、設(shè)定線路來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。雖然學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)中方法可能會存在不規(guī)范、不簡潔、實(shí)用性不強(qiáng)等特點(diǎn)，但老師一定要對這些實(shí)驗(yàn)方法給予鼓勵和表揚(yáng)，并指出優(yōu)化的方法，讓學(xué)生們真正從頭到尾體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)帶來的樂趣，并逐漸提高他們的創(chuàng)新能力。

（四）以省、市科技創(chuàng)新大賽或職業(yè)技能大賽為平臺，以實(shí)驗(yàn)室為依托，運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)指令編程解決實(shí)際問題的能力

對于基礎(chǔ)比較好，對指令應(yīng)用和編程掌握比較好的同學(xué)，成立科技興趣小組，教師可結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際，給出一些小型的項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生去思考，去實(shí)踐，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識去解決實(shí)際問題，進(jìn)一步提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。對于比較成功和好的作品，選送參加省市科技創(chuàng)新大賽或職業(yè)技能大賽，增強(qiáng)學(xué)生的成就感。

四、利用校企合作平臺，培養(yǎng)社會需求的實(shí)用人才

由于PLC課程培養(yǎng)的對象大部分是將要步入社會的在生產(chǎn)第一線的技術(shù)工人，為了讓學(xué)生們所學(xué)到的PLC知識能夠真正與實(shí)際社會需求相適應(yīng)。我們充分利用校企合作平臺，加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系。近幾年，我校先后與上海三菱電梯有限公司東莞分公司、東莞上菱電梯有限公司和南城高鐵檢測設(shè)備有限公司建立了良好的校企合作關(guān)系，每年都有本專業(yè)學(xué)生在上述企業(yè)實(shí)習(xí)或工作，并由專業(yè)老師擔(dān)任這些實(shí)習(xí)生的實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師，定期跟蹤和檢查，及時解決實(shí)習(xí)生在實(shí)習(xí)過程中存在的思想等方面的問題，相當(dāng)一部分學(xué)生受到實(shí)習(xí)企業(yè)的好評。同時這些老師業(yè)深入企業(yè)，了解了行業(yè)最新的發(fā)展動態(tài)，并舉行實(shí)習(xí)生與在校學(xué)生互動的經(jīng)驗(yàn)交流會，使學(xué)生們能夠及時了解到行業(yè)最新信息。通過這樣與社會實(shí)際生產(chǎn)相聯(lián)系的教學(xué)，可以讓學(xué)生們了解到自己未來從事工作的可能環(huán)境及需要儲備知識的必要性，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動性、能動性，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)與學(xué)校、實(shí)習(xí)生與在校生的雙贏。

總之，在PLC課程教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容和方法需要不斷創(chuàng)新和完善。同時，一定要注意多通過實(shí)驗(yàn)帶給學(xué)生直觀、真實(shí)的體驗(yàn)，充分調(diào)動學(xué)生動腦動手的能力，另外還要及時更新教學(xué)理念，注重實(shí)際教學(xué)效果，建立一套適合PLC課程自身特點(diǎn)的教學(xué)體系與評價方式。這樣，經(jīng)過不斷總結(jié)和探索，才能培養(yǎng)出真正適應(yīng)社會需求的PLC專業(yè)人才。

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