電氣技術PLC教學方法改革探討

黃均生

摘?要：技工院校在教育方式、目的及學生組成等方面與高等院校存在較大的差別，技工院校在PLC課程教學過程中，應結合具體實際情況，改革傳統的教學模式，積極探索新的教學方法。本文結合筆者學校電氣技術系現有的實驗室條件與學生的學習情況，對PLC課程教學方法進行探索和實踐，提高教學質量，培養學生的學習興趣與動手能力，從而提高畢業學生的就業競爭力。

關鍵詞：電氣技術?PCL?教學

PLC是一門綜合計算機控制技術、電氣控制技術、傳感器技術等多領域、多學科的復合型課程，是電氣技術系主干課程之一，PLC課程的教學效果，直接影響著學生的專業能力及就業競爭力。然而院校培養的學生并不能滿足社會對PLC人才的要求，原因在與學生大多只懂理論、指令，缺乏獨立完成工業現場綜合控制的控制要求，更缺乏程序的優化和大型工程項目的設計能力。筆者PLC教學改革，主要從教學模式，教學環境及設備的提升與利用這兩個方面進行。

一、教學模式改革

在教學進度的安排上，放棄原有在高年級段一個學期內教完所有內容的模式。因為對學生來說，PLC課程涵蓋的內容過于廣泛，知識點過于密集，所有內容全在一個學期內完成，難以接受吸收，嚴重影響教學質量。有鑒于此，將PLC課程進度分為兩個階段。

第一階段在學生進入專業課學習的第一個學期實施，主要使學生認識PLC課程在專業課學習中的重要性，提高學生的學習興趣與積極性。這一階段主要以FX2N PLC為學習對象，結合常用低壓元器件，學習PLC的工作原理，內部資源及常用指令。學習PLC編程相關軟件的使用，結合繼電線路控制相關知識，逐步學習PLC程序設計，由易到難，循序漸進，鞏固基礎。

第二階段在學生高年級段實施，在這一階段，教學內容主要以FX2N PLC的功能指令，步進指令，PID算法應用為主，強化練習硬件設計，較復雜程序設計，完成綜合課程設計，提高學生的綜合程序設計能力。

在教學方式方法的安排上，放棄理論教學僅在教室講理論，實訓教學僅在實訓室盲目做練習的模式。PLC相關內容和知識點均非常抽象，如果理論教學時按照老師講，學生聽的模式展開，很多知識點學生無法理解，缺少直觀映像。從而導致在實訓階段，學生需要花相當長一段時間在直觀認知和簡單程序適應上，浪費了寶貴的實訓時間，并導致練習課題過于繁雜，教師難以統一講解，影響實訓質量。

針對上述現象，在教學實施過程中，采取全面理實一體化的方法。PLC理論教學與實驗相結合，除了教師講解之外，還需穿插大量的實驗環節，加強學生對PLC的直觀映像感受，并完成基本程序的設計，熟練掌握軟件使用。限于現有教學設備條件，理論學習過程中的實驗環節，以在機房進行軟件仿真的形式展開。

在PLC實訓教學中，應采取練講結合的模式，不僅要給學生安排課題，還要進行講解，使學生在實訓的過程中能及時認識到自身的不足，并通過教師的講解得到改進與提高。實訓課題應精心選擇，學生完成每完成一題，教師都應總結講解，規范學生程序設計的方法，提高程序優化設計的能力。在實施實訓教學時要注意分解難度和做好引導。教師應預先分析好難點所在，在讓學生著手完成系統設計之前做好引導工作。難點被一一分解，課題的設計思路就清晰地出現在學生們的腦海中，系統的設計也就迎刃而解了。

在實訓教學過程中，一般不應直接給出實例中的PLC程序，而是提示程序的大框架，引導學生自己完成該程序的編寫、上機驗證，最后才給出參考程序供學生作對比、修正。整個教學過程充分發揮了學生學習的主體作用，教師在這個過程中起到了引導作用。

二、教學環境設備的提升與利用

學生在理論學習時經常會碰上難點，困難多數來自學生對客觀現象缺乏實際感受，很難從感性認識到抽象概念的飛躍。PLC應用技術特點之一是邏輯性、抽象性強。教師在教學中應盡量使用多媒體設備教學，這樣帶來的好處是：直觀、印象深刻；方便、節省時間；生動、激發學習興趣。在實施教學過程中配套多媒體教學課件，為直觀教學提供條件，從而增強學生的感性認識，降低學習的難度，激發學生的求知欲望和學習興趣。

在實習教學過程中，要充分利用現有設備。學生理論課階段有機房可供軟件仿真，實訓階段有PLC實訓臺可供實物操作練習，充分利用這些設備，可以有效提高PLC教學質量。

然而PLC因為自身特點，市場上品種繁多，而各個品種之間又不盡相同，另外，PLC技術日新月異，隨著數據處理能力與網絡技術的不斷發展，企業中控制方式方法多有變化，僅是傳統PLC教學內容，已經無法完全滿足市場需要。因此，教師在講授PLC技術的過程中，除了要打好學生的基本功，在后期階段還需要注意提升教學層次，拓展教學內容，緊跟企業當前技術，盡量做到教學內容與生產實踐相結合，使學生能學以致用。如三菱FX系列PLC之外，還可用西門子S7-200，S7-300，三菱Q系列若干套，包含了工業以太網、現場總線、伺服、變頻、組態軟件、HMI等工控領域常用技術，在往后的專業建設發展中，必然要將這些技術融入到日常教學中，緊跟企業技術發展步伐。

PLC課程相對艱澀枯燥，學生想要掌握好這門技術，需要持之以恒，堅持不懈地長時間刻苦訓練學習。然而很多學生正是缺乏這類素質，所以在整個教學過程中，教師的引導與約束就顯得尤為重要。

在引導方面，教師應該多向學生介紹當前的技術發展現狀，多向學生講解這門課程的技術構成，多講解電氣系學生學習PLC技術的必要性與重要性，并積極尋求與企業的合作契機，并使學生參與其中，讓他們直觀地感受到學會PLC技術對他們將來就業的有利影響，從而給予她們在學習過程中源源不絕的動力。

在約束方面，一是要對學生學習情況進行考核，二是要規范學生平時行為習慣，約束好課堂紀律，保證教學過程順利、良好地實施。

1.階段目標完成情況的掌握

在開學初，教師制定學生小組學業評價表，并交給小組長，由小組長在每個階段目標完成后進行記錄和評價，同時負責本組同學課外作業完成情況的記錄。

2.一個學期組織四次小測驗

測驗的內容包括應知和應會兩部分，以檢測學生每一段的學習情況，培養學生獨立設計電路、應用知識解決實踐問題的能力。

3.期中期末考試

綜合檢驗學生對知識的了解，以加強學生綜合運用知識的能力。實操與理論知識相結合各占50%。

4.課題設計

在教師輔導下讓學生根據所學的PLC知識搞一個專業項目開發和課題設計，利用課外時間完成，學期末上交。

5.其他

如考勤：學生常有遲到現象，所以要將考勤作為對學生評價的一部分；安全規范操作：培養學生良好的操作習慣，如工具的規范使用，工作場地清潔的維護，安全用電常識等；課堂表現：對突出的違紀行為進行記錄，如學生上課睡覺、越位、打游戲、聊天等。

總之，PLC是一門工程技術，具有很強的實踐性。因此無論是學生學習還是教師教學，都要緊跟形勢發展，多練習、多實踐，絕不能只顧埋頭書本，否則很容易陷入誤區。

參考文獻：

[1]王國海.可編程序控制器及其應用(第二版)[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2007.

[2]李陽,李亮玉,杜玉紅.PLC實驗室建設的思考[J].中國教育學,2006(9).

（作者單位：諸暨市技工學校）

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