PLC應用技術教學探索

覃尚活　郭乾　農紅密　苑成友

摘 要：文章分析了PLC應用課程的教學現狀，然后引入項目化的PLC教學方法，重點闡述了教學項目選擇、教學過程的設計和實施、學生成績的評定等，綜合探討了PLC應用技術的教學模式和教學方法。

關鍵詞：PLC;應用技術;項目導向

一、PLC應用技術的教學現狀

1.理論+實踐

“理論+實踐”的教學方法是指理論和實踐分開，在教室進行理論的講解，在實驗室進行程序和電路安裝。理論課主要進行基本指令、功能指令、程序設計方法的講解分析。實踐課主要是對編程軟件各個功能進行操作、PLC外部電路的安裝以及程序調試等。這種授課方式理論課和實踐課脫節、實踐課相對滯后，不利于學生對PLC的理解和運用，不利于充分發揮學生的自主性和創造性。

2.理實一體化

當前，高等院校大多采用理實一體化的教學方式。該方式將理論課和實踐課綜合在一起，在講解基本理論的過程中用驗證性實驗對理論知識加以驗證，這種教學方式能將理論和實踐進行深入的融合，使得抽象的理論知識變得生動形象，有利于培養學生對PLC的學習興趣，有助于學生對知識的理解和鞏固。

3.以項目為導向

以項目為導向的PLC教學方式是指以實際工程項目為核心，圍繞項目的實際工作要求，利用所學知識完成項目的各項工作任務。項目化的教學方式有利于培養學生的專業能力，有利于提高學生的職業技能。實踐性教學環節是PLC應用技術課程的重要組成部分，在進行項目化教學的過程當中，同一個項目可以有多種不同的解決方案，每一個學生都可以充分發揮自己的想象力和創造力，在完成項目的過程中，學生的積極性和自主性都會得到提高。

二、以項目為導向教學的實施

1.教學項目的選定

在以項目為導向的教學過程中，既要重視學生對理論知識的掌握，又要加強學生實踐能力的鍛煉[1]。因此在選擇教學項目的過程中要綜合考慮、全面分析，精細選題，選題既要能夠調動學生的積極性、主動性，又要能夠充分發揮學生的想象力、創造力。比如“簡易四層電梯控制”項目就是一個很好的教學項目。首先，題目來源于社會，并且廣泛應用于日常生活，但是卻少有學生能夠詳細了解電梯的控制過程，這類型的選題可以誘發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性。其次，有很多種方式可以實現電梯的主要功能：三相電機的正反轉、直流電機的正反轉、步進電機的正反轉等。學生可以根據自己對電氣設備知識、PLC指令的掌握情況自行選擇控制方式。另外，學生還可以根據電梯的實際工作情況，增加電梯的各項功能，比如，電梯的開門、關門，電梯的上位機監控界面等。該類型的教學項目避免了單一、僵化的教學過程，可以有效培養學生的發散思維，增強學生的創新意識。

2.教學過程的設計和實施

采用項目化的教學方法，教師要注意引導學生掌握項目的實施進程，包括項目前期調研、提出可行性方案、列出設備元件清單、畫出電路圖、編寫控制程序并通過調試，完善控制系統的各項功能。在項目化教學的過程中要避免出現“教師講授，學生學習”的單向教學方式，教師在講解完項目的控制任務之后，學生可以分組討論任務實施方案，各小組可以派代表上講臺進行任務方案的講解交流，不同的實施方案還可以進行辯論，最后在教師的引導之下完成項目。學生在交流的過程中，不同的設計思路、實現方案都會發生思想上的碰撞，一方面可以提高學生的交流能力、團隊協作能力，另一方面還可以培養學生的創新能力、科研能力。

項目化教學方法一般可以分為以下幾個教學步驟。

（1）任務引入。在進行教學任務引入時，教師可以采用視頻講解、動畫演示、模型展示等方式導入教學任務[2]，有條件的高校還可以帶領學生參觀工業生產現場，讓學生親身體驗PLC在工業自動化領域的真實應用場景[3]。教師可以根據學生對PLC指令的掌握情況將教學任務分為幾個任務模塊，任務模塊可以由簡單到復雜，要突出重點、解析難點，結合任務的難易程度，引入新的知識。講解教學項目任務時，教師可以采用邊講解邊提問的方式，吸引學生的注意力，激發學生的學習熱情。

（2）分組討論。將學生分成若干學習小組，小組內部通過資料查找、對比分析，根據項目控制要求和所學知識提出可行性實施方案，提交方案實施簡報。

（3）探討實施方案。將有代表性的實施方案用PPT進行展示，教師和學生展開共同研討活動，在研討的過程中，引導學生找到可行的實施方案。

（4）項目實施。小組內部分工合作，根據擬定的項目實施方案，列出電氣元件清單、繪制電路圖、安裝系統電路、編寫控制程序并上機調試。

一個好的教學模式的實施，要有充分的硬件設施和高質量的軟件條件。教師在課前應該準備好項目實施過程中需要用到的配套硬件設備。任課教師既要具備扎實的理論基礎知識，又要有豐富的工程項目經驗[4]。在學生實施項目方案的過程中，教師應該側重于采用啟發式、引導式的教學方法，充分發揮學生的主動性和創造性[5]。

3.對學生成績的評定

有效全面的考核方式是項目化教學優勢得到充分發揮的保障。對學生成績的評定，不但要考核學生對PLC程序設計方法的掌握情況，還要考核學生對PLC的實際運用能力。教師可以將考核成績分為過程考核和結果考核，根據項目小組在項目實施過程中的表現和項目完成的情況進行評估和考核，考核成績可以分成幾部分：項目考核成績=過程考核成績×50%+項目結果成績×40%+實驗報告成績×10%+創新加分項。創新加分項是指學生在項目實施的過程中，為鼓勵學生采用更加新穎的算法、更加優化的實現方案，所給予的獎勵。這樣的考核方式能夠全面、客觀地考核學生對PLC技術的掌握情況，避免了單一的書面考核和單一的結果考核所帶來的片面性。

三、結語

當前PLC技術已經被廣泛應用于各行各業，高等院校PLC課程的教學效果影響著我國工業自動化人才的培養質量，高校應該順應時代的發展，大膽進行教學改革創新，為我國培養高質量的工業自動化人才，為實現中華民族的偉大復興做出應有的貢獻。

參考文獻：

[1]付軼雯，朱登雷.“電氣控制技術與PLC”教學改革研究[J].科學與信息化，2018（24）：137，139.

[2]賈寶會，張文，范智勇.“PLC應用技術”課程教學項目驅動教學法實踐探索[J].教育與職業，2013（18）：150-151.

[3]蔣建明，朱正偉，馬正華，等.精細化項目實驗在PLC教學中的應用[J].電子測試，2017（6）：33-34.

[4]李娜.電氣控制與PLC課程項目化教學改革[J].中國設備工程，2018（19）：194-195.

[5]朱娟娟.PLC課程教學改革探索[J].中國現代教育裝備，2018（21）：52-54.

作者簡介：覃尚活（1989—），男，壯族，廣西貴港人，助教，碩士，主要從事教育工作。