案例教學法在可編程序控制器技術教學中的應用

摘 要 案例教學法是基于一定的教學目標，選擇具有一定代表性的教學案例，組織、引導學生進行思考、分析、討論，從中培養學生綜合能力的一種教學方法。本文闡述案例教學法在“可編程序控制器技術”課程教學中的實施，主要從教學的優勢、教學實踐運用及實施中注意事項幾個方面進行論述。筆者經過教學實踐，通過積極的探索，將案例教學法應用于“可編程序控制器技術”課程教學中取得較好的教學效果。

關鍵詞 可編程序控制器 案例教學 傳統教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

案例教學法是為了培養和提高學習者知識能力的一種教學方法，即將已經發生或將來可能發生的問題作為個案形式讓學習者去分析和研究，并提出各種解決問題的方案，從而提高學習者解決實際問題能力的一種教學方法。

在可編程序控制器案例教學中，教師需要在課前做詳細周密的教學安排，包括案例實施的時間、學生的分組、案例素材的發放等。本文以機械手控制設計為例，在案例教學中分以下四個基本環節：

1 案例客觀真實，讓學生能夠接觸到大量與以后就業相關的實際問題

準備的案例要有針對性，對學生有足夠的吸引力。選取的教案都是生活中的例子，例如流水燈、機械手控制、全自動洗衣機、交通燈、音樂噴泉等，而機械手控制更是在工業生產中有著舉足輕重的作用，這就讓學生能夠未出校門就能很好地掌握就業相關的知識。每個教案要求掌握不同的知識點，機械手控制案例學習中要求學生掌握單流程順序控制的編程方法，以及能熟練運用步進指令和置位復位指令。由于我們的實訓室就有機械手模型，對于能夠對機械手進行現場控制，學生的學習熱情很高。

2 引入生動形象，提高學生學習興趣

案例引入要生動形象，讓學生感覺身臨其境。因為機械手的控制要求比較復雜，而且大多數學生不懂其工作原理，為此筆者精心制作了教學課件，以動畫形式在投影上放映，如圖1所示。學生可以清楚地了解到機械手的工作過程，這樣既提高了學生的感性認知又降低學習難度，提高學生的學習積極性，為程序設計做好鋪墊。

3 實施著重討論，培養學生綜合能力

案例實施重在討論，適時點拔。討論環節前應當將學生劃分為若干個學習小組，以小組為單位進行討論，人數一般為3～5人，學生成績有一定的層次。在這一過程中，學生是活動的主體，教師的作用是要引導學生進入案例所設置的情景之中，并進行思考、分析、決斷。在小組討論過程中，學生還可以就案例向教師提出問題，教師進行解析，教師在這個過程中要起引導者的作用。

為方便學生理解，引入直觀簡便的步進順序控制編程方法，其特點是：（1）將復雜的控制任務或工作過程分解成若干個工序；（2）各工序的任務明確；（3）各工序間的轉換條件直觀。

由于在任務實施前學生已經對機械手控制功能有所掌握，無需耗時對案例本身功能的解析，此時的重（下轉第176頁）（上接第159頁）點是教會學生掌握單流程順序控制狀態流程圖設計方法。教師在此過程中可引導學生將機械手控制過程時序分解成若干個工序，明確各工序各個氣缸的工作，找出工序間的轉換條件。突出順序控制編程的六個設計步驟：一是I/O分配表（見表1）；二是將整個過程按動作要求分解，其中每個工序均對應一個狀態；三是弄清每個狀態的功能、作用；四是找出每個狀態的轉移條件（見圖2）；五是畫出狀態流程圖（見圖3）；六是對應梯形圖，列出指令語句表。最后要求學生發表自己的方案，教師可通過激勵性的言語，鼓勵學生大膽發言，喚起學生競爭意識，并給予積極評價，從而培養學生學習的主動性，增強學生自信心。

4 評價與反思，促進學生自我發現與發展

評價能對學生在案例實施活動過程中是否已經參與案例實施以及參與的程度及能力做出判斷，從而肯定學生的學習表現，有利于提高其表達能力，增強克服困難的自信心。經過反思，學生可以得出案例學習中的主要觀點和思想，分析個人的優劣，檢查編程思路是否清晰，能否抓住重要問題，是否抓住了問題的實質和關鍵，為改進進一步的學習做準備。

在開展案例教學的過程中，必須根據教學內容的不斷深入，進行精心組織，使學生活動融入教學活動過程中，這樣學生學到的不僅僅是技術理論知識，更重要的是學生掌握了程序設計的基本思想，具有解決問題的實際能力。在討論過程中教師在課堂上很可能變成“獨唱”，而不是和大家一起討論思考，學生在課堂上也很可能變成是忙于記筆記，而不是共同探討問題。所以案例教學法需要較多的時間來完成一個項目，對教師和學生的要求也比較高。

最后從整個教學效果來看，案例教學能讓學生在特定的場景中學習所需要知識，讓學生在“做中學，學中做”，在動手中享受勞動成功的愉悅，激發了學生持續學習的興趣，使學生在實踐中發揮主觀能動性，培養學生與人溝通、與人合作、尊重他人的良好品行增強了學生的交流、表達和組織協調能力，培養學生的創造能力以及實際解決問題的能力。