新課程改革下的可編程控制器教學(xué)

楊鴻

摘 要：可編程控制器已經(jīng)廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)。中職院校開始將可編程控制器課程作為電子專業(yè)的核心課程之一。改革可編程控制器教學(xué)，有利于提升中職學(xué)生的實(shí)踐技能。本文從中職可編程控制器教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，重點(diǎn)分析了可編程控制器教學(xué)大綱的改革內(nèi)容，探討了中職可編程控制器教學(xué)的有效措施。

關(guān)鍵詞：新課程改革；可變控制器；教學(xué)

1 中職可編程控制器教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)效率不高

許多中職教師仍然采用灌輸式教學(xué)方法，讓學(xué)生被動接受知識點(diǎn)，這不僅不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)可編程控制課程，反而會誘發(fā)學(xué)生逆反心理。另外，許多教師不重視多媒體教學(xué)，甚至還沿襲傳統(tǒng)的言傳身教的教學(xué)模式，教師畫梯形圖、原理圖占用大量課堂時(shí)間，即使有一些教師開始使用多媒體技術(shù)，但因創(chuàng)新不足、課堂節(jié)奏掌控不到位等原因，都不能及時(shí)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，反而影響了教學(xué)效果。

1.2 理論與實(shí)踐脫節(jié)

可編程控制器教學(xué)需要同時(shí)兼?zhèn)淅碚撝R與實(shí)踐技能，二者不可偏廢。現(xiàn)有中職院校安排大量課時(shí)，學(xué)習(xí)可編程控制器理論，要求學(xué)生理解大量理論知識，而忽視實(shí)踐課程的開發(fā)與教學(xué)，以致學(xué)生的編程調(diào)試等技能發(fā)展緩慢。

1.3 實(shí)驗(yàn)資源有限

從1969年誕生可編程控制器開始，可編程控制器隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展，其種類也隨之增多。目前，許多中職院校仍舊將某一類型的可編程控制器作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的對象，這種設(shè)備已經(jīng)不能滿足課程改革的需求，更不能真實(shí)地模擬出工業(yè)現(xiàn)場。

1.4 中職可編程控制器教學(xué)大綱的改革

可編程控制器課程主要針對中職院校中高年級的學(xué)生而開設(shè)，旨在讓學(xué)生熟悉工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，提升學(xué)生就業(yè)能力，探索工業(yè)控制新方法。

為有效開展可編程控制器教學(xué)，讓學(xué)生掌握可編程控制器硬件組成和變成語言，大部分中職院校開始推行課程改革方案，改革可編程控制器教學(xué)大綱。可編程控制器雖然種類繁多，但其基本硬件、編程語言卻是基本一致的，只要掌握一兩種具有代表性的可編程控制器運(yùn)作原理，就可以順藤摸瓜，掌握其他類型的可編程控制器，這樣既節(jié)省了學(xué)習(xí)時(shí)間，有提高了工作效率。以西門子S7-200 PLC為例，為理解可編程控制器硬件、基本原理、程序設(shè)計(jì)等知識與技能，選用清華大學(xué)出版社王兆明主編的《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》作為基本教材。該教材共分五章，系統(tǒng)闡述了可編程控制器特點(diǎn)及產(chǎn)品、可編程控制器基本組成及工作原理、可編程控制器的主要性能指標(biāo)與內(nèi)部器件、可編程控制器的程序設(shè)計(jì)方法、歐姆龍CPMIA的系統(tǒng)接線、基本技能模塊等內(nèi)容。許多中職院校普遍采用這一教材，以改革可編程控制器教學(xué)大綱，使得學(xué)生能輕松學(xué)習(xí)教材內(nèi)容，快速將教材中的可編程控制器原理轉(zhuǎn)化成實(shí)踐技能。

2 中職可編程控制器教學(xué)措施

2.1 理論與實(shí)踐相互結(jié)合

在進(jìn)行可編程控制器教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)該突出課程的實(shí)用性、實(shí)踐性，給中職生列舉大量可編程控制器實(shí)際應(yīng)用的例子，讓學(xué)生真實(shí)體會到可編程控制器課程的重要性，結(jié)合歷屆中職生招聘、求職情況，幫助學(xué)生積累大量感性材料，激發(fā)中職生強(qiáng)烈的求知欲和自信心。另一方面，加強(qiáng)學(xué)生可編程控制器運(yùn)行原理、程序設(shè)計(jì)等理論知識的學(xué)習(xí)，使其編程能力得到提高，為可編程控制器的實(shí)際運(yùn)用奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2.2 多種教學(xué)方法并舉

第一，開展直觀教學(xué)。為進(jìn)一步提高學(xué)生對可編程控制器的感性認(rèn)識，教師可以給學(xué)生提供真實(shí)可感的實(shí)物、模型。例如，當(dāng)教師在講解可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)時(shí)，可以帶領(lǐng)中職生參觀學(xué)校附近的工廠和企業(yè)，讓他們直觀地感知機(jī)器，提升其學(xué)習(xí)熱情。

第二，開展多媒體教學(xué)。可編程控制器教學(xué)涉及大量的電子圖，高質(zhì)量的圖形可以幫助學(xué)生理解可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)行情況。所以，教師應(yīng)該充分利用多媒體技術(shù)，繪制簡單的原理圖、梯形圖，使學(xué)生在動態(tài)圖形與靜態(tài)圖形中學(xué)習(xí)，促使圖畫、文字與聲音的完美結(jié)合，讓學(xué)生一目了然、便于理解。

第三，開展仿真教學(xué)。可編程控制器是硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的集合體，設(shè)計(jì)高質(zhì)量的硬件、軟件系統(tǒng)則是可編程控制器教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。中職教師可以利用STEP7 PLCSIM一邊仿真，一邊講解，模擬工業(yè)現(xiàn)場的具體情況，使得學(xué)生具備一個(gè)真實(shí)可感的學(xué)習(xí)情境。另外，教師還可以事先制作出合理的可編程控制器的教學(xué)面板，布置好可編程控制器、按鈕、開關(guān)等器件，然后發(fā)出基本指令，要求學(xué)生模擬生產(chǎn)現(xiàn)場的程序設(shè)計(jì)及生產(chǎn)。

2.3 啟發(fā)式教學(xué)

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該將可編程控制器看作一個(gè)完整的系統(tǒng)平臺，由簡單到復(fù)雜、具體到抽象，積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。首先，給學(xué)生設(shè)置簡單指令，讓學(xué)生完成指示燈、按鈕等實(shí)際操作，學(xué)習(xí)觸摸屏相關(guān)知識。其次，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識D/A模塊，理解模擬量輸入方式，學(xué)習(xí)變頻速系統(tǒng)，挖掘?qū)W生開環(huán)調(diào)速器的設(shè)計(jì)潛能。最后，教師適時(shí)改變系統(tǒng)負(fù)載量，讓學(xué)生觀察電機(jī)轉(zhuǎn)速改變情況下的現(xiàn)象，以引出閉環(huán)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。

2.4 教師與學(xué)生合作探究

可編程控制器課程是一個(gè)個(gè)實(shí)踐知識的綜合體，教師應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生解決具體問題，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，同時(shí)，學(xué)生也應(yīng)該在教師的指導(dǎo)下，努力學(xué)習(xí)可編程控制器輸入/出點(diǎn)分配、接線、編程設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試等具體技能。通過這些知識與技能的了解、掌握，教師可以觀察出學(xué)生的技能學(xué)習(xí)情況，學(xué)生也可以更加系統(tǒng)地學(xué)習(xí)可編程控制器的相關(guān)內(nèi)容。所以，教師應(yīng)該發(fā)揮好主導(dǎo)作用，給學(xué)生布置合理可行的可編程控制器學(xué)習(xí)任務(wù)，充分調(diào)動中職學(xué)生的主體性，滿足學(xué)生完善知識、發(fā)展能力的需求，以全面提高學(xué)生的可編程控制器知識與技能。

2.5 轉(zhuǎn)變考核方式

新課程改革之后，教學(xué)目標(biāo)由之前只重視學(xué)生可編程控制器理論知識的掌握轉(zhuǎn)變成為既重視學(xué)生知識與技能，有重視學(xué)生學(xué)習(xí)過程與方法的體會，還重視學(xué)生情感、態(tài)度與價(jià)值觀的培育。中職教師應(yīng)該充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有基礎(chǔ)，將考核定位筆試、實(shí)訓(xùn)、平時(shí)出席情況三個(gè)主要部分進(jìn)行，適當(dāng)調(diào)整每個(gè)部分的所占比重，既要求學(xué)生掌握一定量的可編程控制器理論知識，有要求學(xué)生具備編程、仿真調(diào)試的技能，還要求學(xué)生能自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。這種評價(jià)方式的改革有利于發(fā)展和諧的師生關(guān)系，促使學(xué)生積極融入課堂教學(xué)，滿足學(xué)生就業(yè)需求。

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