PLC可編程控制器教學方法研究

張玲霞

【摘 要】本文從《PLC可編程控制器》課程教學研究的相關背景入手，首先進行了學習領域設計研究，接著具體的研究了教學的實施情況，最后做了教學效果評估。

【關鍵詞】PLC可編程控制器；教學領域設計；教學實施情況；教學效果評估

【中圖分類號】G623.58【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0150-02

1 前言

可編程控制器技術是一門理論性、趣味性、實踐性都很強的課程，而它又與機床電器控制電路有著密不可分的緊密聯系。只要我們從教學實踐出發，抓好專業教學的基礎訓練，以市場需求和導向為根本立足點，合理安排好教學內容的先后順序，注重學生學習興趣和能力的培養，就一定能確保教學質量，在教學中取得很好的社會效益和經濟效益的。也只有這樣，我們的職業技術教育才能在激烈的市場競爭中求得發展，煥發出勃勃的生機與活力。

2 學習領域設計

以“電機運動 PLC 控制系統編程與實現教學設計”的學習情境為例，具體展開論述：

2.1 學習目標

2.1.1 專業能力目標

能夠運用三菱 FX2N 系列 PLC 實訓設備，完成三相異步電動機起動停止控制系統、正反轉控制系統、Y /△降壓起動控制系統、自動往返控制系統和步進電機控制系統的設計、安裝； 控制程序的設計、編制；整體系統的運行、調試任務。

2.1.2 方法能力目標

（1）具有進行系統分析、設計、實施、評價的能力。

（2）具有獲取、分析、歸納、交流、使用信息和新技術的能力。

（3）具有自學能力、理解能力與表達能力。

（4）社會能力目標具有良好的職業道德和敬業精神。

（5）具有團隊意識及妥善處理人際關系的能力。

（6）具有溝通與交流能力。

2.2 學習內容與情境描述

以“電機運動 PLC 控制系統編程與實現”實踐工作任務為載體，通過實施啟動停止控制、正反轉控制、Y /△降壓啟動控制、自動往返可逆運行控制、步進電機驅動控制等5項由簡單到復雜的具體工作任務，采用理論與實踐融合互動一體化教學方式，引導學生學習與5項工作任務相關聯的 PLC 編程軟元件、基本邏輯指令、功能指令等理性知識，學習并培養PLC 硬件控制系統的設計、安裝能力、控制程序的設計、輸入、調試能力。

3 教學實施

3.1 組建“教、學、做”一體化情境氛圍的教學平臺

為了實現基于工作過程導向的理論與實踐一體化教學，需要重新整合、組建理論實踐一體化情境氛圍教學條件。我們改變了現行教學理論與實踐在空間和時間上分別進行的時空結構，將實驗、實訓室與教室三者整合為一，建成了“一體化”情境氛圍的教學平臺，同時配置了方便“融合互動教學模式”實施需要的多媒體大屏幕投影、對實踐性目標對象及儀器設備的使用進行同步跟蹤的攝像視投設備、以及便于實驗和實訓場各方位空間指導的無線話筒音響等設備。以學生為中心，學生是主體，教師是主導，依據不同的任務配合采用示教教學法、引導文教學法、比較教學法、項目教學法、主持人教學法、任務驅動法等不同的教學方法。

3.2 六環節的教學過程實施

基于工作過程導向的課程教學不同于傳統的學科體系結構教學，是依據生產或工作過程特征的“資訊—計劃—決策—實施—檢查—評價”六環節組織教學的，具體實施時，可以根據教學過程實際需要靈活應用為四步、五步或輔以相應教學方法與手段。下面以“三相異步電動機 Y /△降壓起動控制系統編程與實現“為例說明如下：

3.2.1資訊階段

主要是教師布置任務，提供或講授資訊。教師依據三菱系列 PLC 實訓設備、PC 機、三相異步電動機、接觸器等電氣設備構成的工作任務為載體向各工位小組布置任務，并說明要求及能力目標。本工作任務是能夠運用三菱FX2N系列PLC實訓設備，完成三相異步電動機Y /△降壓起動控制系統設計、安裝； 控制程序的設計、編制； 整體系統的進行、調試任務。

教師講授為完成本工作任務所需要掌握的理論知識和職業技能，指定學生的學習內容、思考問題、參考資料、參考工作任務、參考網站等。本任務提供的引導文資訊是三相異步電動機Y /△降壓起動系統的主電路和繼電器邏輯控制電路等，講授資訊是利用PLC進行改造繼電器邏輯控制電路的一般思路與方法； 優化設計可能使用的指令及其功能：主控指令MC，傳送指令MOV。

3.2.2計劃階段

學生依據工作任務，組長組織學生交流對工作任務的認識，討論工作任務及分析相關知識，制定工作計劃。包括： 學習內容、工作步驟、時間分配、交流形式、自評方法、結果展示方式等。

3.2.3決策階段

學生確定最終實施方案、選擇好正確的裝接工藝和工具、進行合理的分工。這一階段教師要參與實施方案的修訂，及時發現方案中不合理的地方，與學生進行理論與實踐融合互動式討論交流，最終由學生自己作出相應的調整。

3.2.4工作實施階段

學生依據工作任務、工作計劃開始實施工作。本任務實施分為主電路與控制電路設計、系統安裝與接線、程序設計與編制傳送、系統運行與調試四個階段。在每個階段學生都要向教師機傳送（ 或報送） 工作結果。每個階段結束后，都將根據實施情況優選學生組代表進行講解交流。在第一、第四階段，學生要自由結合相互檢查電氣控制系統安裝、接線的正確性。提倡互相討論。

3.2.5檢查與自評階段

工作任務完成后，學生依據工作任務《配分評分標準》對成品進行檢查、測試和檢驗，進行自評打分。對照《配分評分標準》尋找錯誤與不足，進一步掌握正確的工作過程與工作方法，訓練學生的系統評價能力。

3.2.6評價展示階段

分小組匯報總結，上交項目實施報告，進行匯報演講、答辯。各小組對工作結果進行展示，講解工作體會，互相交流學習心得，學生自評與互評，共享成果。

教師對學生、團隊評價，指出項目實施過程的整個過程中存在的問題及改進措施。在學生工作過程中，教師進行巡回指導，除了及時糾正不符合工藝要求的設計、安裝、接線及操作外，還要依據學生在工作期間的工作狀況、工作順序、工具使用、出現的問題、完成任務時間等進行考核。依據《配分評分標準》對學生的工作結果進行評價。

4 教學效果評估

基于工作過程行動導向學習使學生動腦與動手平衡發展，二者之間動態地交互影響伴隨整個學習過程中。學生說這種模式能讓學生更好、更快、更清楚得到所學的知識，能讓我們在理論與實踐兩方面都有好的發展，讓課程不那么枯燥。邊進行實操邊學理論，讓我們對所學知識由抽象化變為直觀化。在豐富我們頭腦知識的同時，也提高了我們的動手操作能力。理論與實踐的結合，可以讓我們對一些東西進行比較。比如，電動機的 Y /△控制，用輸出端口送數的方式實現控制，比用基本指令編寫的程序設計有了較大的變化。對這兩種方式都進行了實操，讓我們很直觀地比較出兩者的不同。在討論中各抒已見，經過實踐就全都解開了。老師講課也不再枯燥，學生學得也很開心。由于是自己動手解決了問題，使得對知識理解得更加透徹。這種方法使學習變得容易、輕松、效果更好，更加容易學懂。調動了同學們學習的互動性。理論與實踐結合，我們學到了知識，更得到了學習的方法。加強了自己的動手能力、思維能力和創新能力。

結束語

在良性循環中，教與學相互促進，相得益彰。創新實驗教學活動也會不斷發展壯大。如此不僅能夠豐富教師的教學手段，提高學生的學習興趣，提高教學效果，而且能夠為專業教師在復雜控制系統、智能控制系統等方面的研究提供了實驗對象及實驗手段，探索適合自己學校的創新實驗教學模式。

參考文獻

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