PLC一體化教學探索與實踐

■摘 要：PLC應用技術（可編程控制器應用技術）是技工院校機電專業的一門重要專業課，理論性較強，實踐要求較高，傳統的教學方法達不到預期的教學目標。為了更有效地提高PLC應用技術的教學質量，需創新教學方法。教學實踐證明，采用一體化教學法，讓學生在做中學、學中做，邊學邊做，能夠激發學生的學習興趣，課堂教學效果顯著提升。工學結合、理實一體化是職業教育發展的必由之路。

■關鍵詞：PLC；理論；實踐；一體化教學

PLC（可編程控制器）是一種綜合計算機技術、自動控制技術和通信技術的控制裝置，經過多年發展，PLC技術已廣泛應用于工業生產的各個領域，實現生產過程自動化。企業對PLC技術人才需求不斷增加，很多技工院校都開設了PLC課程，該課程已成為機電一體化、電氣自動化、智能制造等專業的重要課程。如何上好PLC這門課，確保學生能夠掌握可編程控制技術，是值得教師思考的問題。筆者從事PLC教學多年，從實踐效果看，采用工學結合、理實一體化教學能收到較好的教學效果。

一、創建一體化教學的場地與設施

一體化教學是下達若干個教學項目任務（工作任務），將理論教學和實習教學融為一體，理論教學區和實習教學區在同一空間內。理論教學區配備多媒體教學設備、PLC演示設備、課桌、椅子，以能容納30個學生上課為宜。實習教學區配備電腦、實訓臺、實習板，電腦上裝有PLC編程軟件，實訓臺上裝有三相及單相電源，實習板上裝有PLC、自動開關、按鈕、接觸器、燈泡等元器件。另外，還要設立一個倉庫區，用來存放實習用的工具、導線等。

二、具備一體化教學能力的教師

開展一體化教學，除了一體化教學硬件場地與設施外，還要挑選或培養出理論知識扎實、實踐經驗豐富的一體化教師。PLC一體化教師應具備掌握PLC技術理論知識的學習能力、企業實踐的工作能力和課堂教學的組織能力，熟練掌握PLC的操作技能，有企業工作經驗或實踐經歷，能進行PLC課程開發，具備一體化教學設計和實施能力。在傳統教學中，理論教師和實習教師是分開的，熟悉理論教學的教師可能欠缺實踐技能；相反，實習教師實踐經驗豐富，卻可能缺少理論教學經驗。

因此，一體化教師不僅應具備扎實的理論知識，還要具備豐富的實踐經驗和高超的技能水平。目前，技工院校普遍存在一體化教師不足的短板，因而一體化教師的培養是技工院校師資隊伍建設的重要課題。技工院校教師要深入企業，了解企業崗位需求、生產工藝，積極參加企業實踐活動，掌握新技術、新工藝，教師在企業中鍛煉成長，提高自身的專業能力、企業工作能力、一體化課程開發能力與教學組織實施能力，成為名副其實的一體化教師。技工院校可根據實際情況，采取靈活多樣的方式培養一體化教師。例如，可專門安排教師到企業擔任工程技術人員、產品售后服務人員，磨煉教師技術技能，或者出臺政策鼓勵教師利用寒暑假到自動化設備生產企業一線、二線、管理層等全身心參與設備生產、產品開發、設計等全過程，掌握最新的技術，練就過硬的本領。

三、編寫一體化教材

基于工作過程為導向、工學結合的一體化課程、教材體系開展教學，能有效提高教師及學生的PLC專業知識水平，熟練掌握電氣自動化設備安裝與維修的操作技術，使學生成為具有職業能力和職業特長的高技能人才。PLC一體化教材開發要遵循一體化課程開發流程：確立一體化課程框架；制定一體化課程方案；建設一體化課程資源。PLC一體化教材采用項目驅動方式，緊密聯系實際，符合科學性原則：以就業為導向，遵循技能人才和職業發展規律。在教材編制過程中，盡量加入機電一體化設備制造的教學案例，例如，眾所周知的交通燈PLC控制案例、自動往返小車PLC控制案例、公司大門拉閘PLC控制案例、壓力吸附干燥器PLC控制案例等。

四、選擇適合的一體化教學方法

在一體化教學中要體現以學生為主體的思想，根據企業的工作過程和工藝流程，采用演示教學法、任務驅動教學法和企業實用產品安裝調試、檢測、驗收及過程教學方法等。

演示教學法：技工院校學生的知識基礎普遍薄弱，因此，教師應盡量采用簡單直觀的PLC控制電路進行演示教學，將直觀的實物模型展現在學生面前，能夠激發學生的學習興趣，提高學生的學習效率。

任務驅動教學法：以任務為主線、學生為主體，根據實際情況設置教學任務，學生在完成任務的過程中，探索新知識，掌握新技能。

企業實用產品安裝調試、檢測、驗收及過程教學方法：引導學生對機電設備、電控箱主部件進行布局、安裝固定、接線，進行無電檢測、通電檢測等，最后進行反復多次調試，直至符合客戶要求、企業內控標準要求以及行業內標準要求。

教師教學過程還要將職業道德教育融入整個一體化教學過程，不斷強化學生良好的質量意識、作業安全意識、團隊合作意識，培養學生的團隊精神、職業精神，為其將來走向社會打下堅實的職業基礎。

五、一體化教學的實施過程

一體化教學實施過程包括：任務提出、相關知識點的講授、任務實施和檢查評價。

任務提出。教學開始首先提出PLC控制任務，教師介紹清楚PLC控制要求，讓學生帶著問題上課。

相關知識點的講授。教師緊密結合任務，講清本任務所用到的知識點，學生利用所學的知識完成任務。

任務實施。學生分組討論，團結合作，分析控制要求，繪制PLC接線圖、寫出I/O分配表，列出材料清單，領取材料，完成按鈕、PLC、負載之間的接線，繪制時序圖，編寫梯形圖，將梯形圖錄入電腦，下載到PLC，進行調試，這一過程教師要全程進行巡回指導。

檢查評價。教師檢查運行結果，對存在的問題做進一步指導，直到結果正常。教師對學生的作品進行逐一展示并點評，分析優點和不足，通過展示與點評，學生能意識到自己完成本任務過程中存在的不足之處，避免以后在完成任務中犯同樣的錯誤，這樣能極大提高學生的PLC應用水平。學生課后要完成相關任務的工作頁，鞏固提高所學知識。

六、一體化教學效果的考核機制

要建立行之有效的一體化教學考核機制，以對教學效果和學生掌握PLC知識的情況進行檢驗。考核內容包括以下三個方面。一是任務完成情況考核。PLC接線是否正確、接線工藝是否符合要求、I/O分配是否合理、程序設計是否合理和程序調試能力如何，對每個學習任務都要進行嚴格考核，及時發現存在的問題，針對學生的知識掌握的薄弱環節及時進行補救，嚴格把關、穩扎穩打。二是綜合技能考核。它是對學生學完PLC后的綜合檢驗，考核要緊密聯系實際，綜合PLC的各項技能，全面考核學生的技能水平和教學效果。三是理論水平考核。PLC是理論與實踐緊密結合的一門學科，學好PLC技術離不開理論的指導，PLC的理論考核與實踐考核同等重要，只有掌握扎實的PLC理論知識，才能用好用活PLC技術。PLC的理論考核重點檢查學生的PLC基礎知識、指令應用以及編程能力。通過以上考核，能全面檢驗學生的理論水平和實踐能力，同時也能發現教學工作中存在的問題與不足，便于以后改進教學，不斷提高教學質量。

PLC教學效果的考核應在PLC一體化教學場地進行，有條件的話，還可在機電設備控制柜、控制箱進行，以利于PLC教學效果的提升。

七、一體化教學效果的反思

一體化教學將理論和實踐有機結合，理論指導實踐，實踐促進理論提高，圍繞教學任務目標，邊做、邊學，做到理中有實、實中有理，以學生為中心，強調對學生實踐動手能力及專業技能的培養，做到教、學、練緊密結合，充分調動學生學習的積極性和主動性，有效提高學生的崗位能力和職業核心能力。

隨著一體化教學模式在PLC課程教學中的實踐應用，學生的學習成績和動手能力得到普遍提高，大大增強了學生應用PLC知識解決工程實際問題的能力，從而提高學生的職業能力。

八、結束語

多年的教學實踐證明，開展PLC一體化教學，能提高學生的學習興趣，激發學生的學習熱情，有效提高學生的理論知識水平和實踐能力，從而提高教學質量，有利于培養學生自主學習能力、團隊合作精神和職業能力。可見PLC采用一體化教學是行之有效的教學方法，技工院校要大力推行一體化教學方法，為培養大批技能人才打下堅實基礎。

參考文獻

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（作者：袁文杰，肇慶市技師學院教師）