吳 娜
(大同機車高級技工學校,山西 大同 037038)
PLC是一種在繼電器控制基礎上發展起來的以微處理器為核心,帶有指令存儲器和輸入/輸出接口,將自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業控制裝置。PLC 以其體積小、可靠性高、控制能力強、編程方便等優點逐漸代替繼電器控制被廣泛地應用于多種工業生產自動化控制中,成為現代工業自動化的三大支柱(PLC 技術、機器人、計算機輔助設計和制造)之一[1],并且還在不斷發展,因此PLC 是中等職業技術學校相關專業的一門必修課。在PLC理論教學中有關內部結構、軟元件等概念性知識非常的抽象,不易理解,如處理不當會使課程枯燥,令學生無法堅持認真聽講,久而久之就會產生厭學心理;在PLC實踐教學中由于學生的基礎不同,對于實驗課題的設置要慎重,課題簡單學生易放松,課題難學生易失去信心。如何解決他們在學習中碰到的困難,將其理解及思維引導到正確的學習軌道上,是教師必須解決的一個問題,現結合我校《可編程序控制器》教學的一些體會淺談PLC的教學。
無論是什么知識、什么課程的學習,培養學生對這門課程的興趣是至關重要的,有興趣的學習不僅能使學生在學習時全神貫注,積極思考,刻苦鉆研而且學習的知識也更牢固。剛開始接觸《可編程序控制器》這門課程時,如何引導學生對其產生興趣是非常重要的。在第一次授課時教師會對PLC的功能和特點作一個整體的介紹,但是要想讓學生對其產生濃厚的興趣,這些介紹是遠遠不夠的,應列舉一些應用實例,如:汽車生產流水線,數控機床、自動化洗衣機、電梯、交通燈、霓虹燈、人工噴泉等的控制這些與大家日常生活息息相關的例子,使學生對這門課程有一個初步的了解,覺得它就在我們身邊,學生經常見到卻不明白其中的奧妙,自然會引起興趣。除此之外還應組織學生參觀PLC實驗室,并現場對其進行操作演示,由于學生剛學習繼電器控制線路,頭腦還停留于復雜的接線上面,比較這兩種控制方式,其先進性一目了然,這些內容的介紹和演示會扣住學生的心弦,迅速調整學生的學習心態,激發他們強烈的學習興趣。
多數用于教學的PLC 教材,都是以PLC 的內部結構和工作原理為切入點,在編寫時一般是按照:基本原理、基本指令、基本應用、基本操作等分成各個獨立的章節。如果教師按照教材的順序進行教學,開始的有關基本原理的內容較抽象,學生不易理解提不起興趣,有些學生會產生厭學心理,隨后要將全部基本指令學習完畢,再進行基本應用和基本操作的學習,這樣安排,學生的印象不深刻,容易混淆,效率不高,教學效果不好。為此我們可以改變教學順序,在簡單的介紹幾種常用軟元件之后就先介紹基本編程指令,可以將理論與實踐交替進行教學,也可以進行一體化教學,將指令、應用和操作三部分內容融為一體,在教學中涉及元件原理及內部結構的內容,再進行介紹,這樣既能保證教學內容的完整,又能保持學生學習的新鮮感,增強其學習的興趣,教學效果顯著提高。
每個學生都希望自己的設計結果能在實驗室里得到證實,有了實驗課學生就可以將自己編制的程序在實驗臺上演示出來,這樣既可提高學生的興趣,也可鞏固所學知識。需要注意實踐教學中,教師不是“帶”實驗而是“指導”實驗,如果實踐時學生只是按規定步驟機械的操作,全班統一進度和要求,不利于因材施教和激發學生興趣,教師只有指導學生運用PLC編程方法親自編程操作,在實踐中既動手又動腦,既能發現問題又能在教師啟發指導下分析和解決問題。在規劃實踐教學內容時,將其分成基本模塊和創新模塊兩部分,基本模塊用于訓練基本操作技能,形成基本實踐能力;創新模塊主要根據素質教育的要求,針對不同學生而設,即按學生學習能力分組,確定每組不同的實訓目標,從而使成績好的和成績差的學生在實踐中都能夠得到相應的鍛煉。對于大型繁瑣的實驗項目,可以采取分工合作的教學形式,將全班同學分成不同的小組,由教師明確各小組在實訓中的任務和目標,從而培養廣大學生團結協作的職業素質和能力。
PLC 的學習重點是學會編程方法,能根據不同的控制要求編出合理的程序。但是同一功能的程序并不是唯一的,每個人有不同的編程方法和不同的編程經驗。為了使學生思路不只局限于書本上,能建立起自己的編程經驗,在教學中我們鼓勵學生多發揮想象力,力求一題多解,用不同的方法去解決問題。例如在三相異步電動機Y/△啟動控制中可以采用基本指令、步進順控指令、功能指令等多種方法進行編程[2]。這樣綜合運用所學知識一題多解,既能培養學生創新思維能力,逐漸積累起自己的編程經驗,又能激發同學的興趣,他們不僅積極自主探索,同時也相互討論形成較濃的學習風氣。
[1] 高勤.電器及PLC 控制技術[M]. 北京:高等教育出版社,2002.
[2] 王國海.可編程序控制器及其應用[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.