主頁 > 技術文章 > 《PLC原理》在實習（xí）教學（xué）中的應用 2024-10-17

《PLC原理》在實習教學中的應用

內容提要：文章詳細地（dì）闡述了作者在電工（gōng）專業《PLC可編程應用》教（jiāo）學中改革教材，以精選出的實例為重點實施課題教學；豐富教具，運用合適的教學輔助（zhù）手段，盡量（liàng）運用直觀（guān）教學；采用一體化的（de）教學模式，；教（jiāo）學中教（jiāo）師做好引導，調動學生積極參與，發揮（huī）學生的主體作用。從而提（tí）高學（xué）生PLC應用能（néng）力，以適應現代社會崗（gǎng）位要求。
可編程（chéng）控製器是集計算機技術、自動控製技術、通信技術為一體的新（xīn）型自動控製（zhì）裝置。由於（yú）它可通過軟件（jiàn）來改變控製過程，而且具有體積小（xiǎo）、組裝維護方便、編（biān）程簡單、可（kě）靠性高、抗幹擾能力強等特點，已廣泛應用於工（gōng）業控製的各個領域，是現代工業自動化三大支柱之一。隨（suí）著技工教育的發展，為了適應PLC日益廣（guǎng）泛應用形勢，近幾年，許多（duō）技工學校都開設了PLC這門課程。技工學校專業課程在理論要求方麵難（nán）度不亞於大（dà）專院校，而技（jì）校層次的學生基礎較薄弱，且近年生源素質不斷下降，增加了技校（xiào）教師的教（jiāo）學難度。另一方麵，在新技術（shù）的專業課教（jiāo）材使用方麵，沒有成熟、統一的技校配套教材。如何（hé）在技工學校教好這門課程？現在筆者結合（hé）本人的教學實踐（jiàn），談談PLC教學的（de）一些見解。
一（yī）、在教學方法上，展（zhǎn）開互動式教學：
《PLC可編（biān）程原理及應用》課程具有多（duō）變性、綜合（hé）性、典型性、實踐性和實用性五大（dà）教學特點，在教（jiāo）學過程中（zhōng），既有一般又有特殊（shū），既有新授又有複習，既有（yǒu）理論又有實訓，既有工作原理又有編程方法，既有典型單（dān）元程序又有複（fù）雜實用案例，同時技工學校（xiào）的學生又是（shì）一個學（xué）習基礎（chǔ）、習慣和動機差異很（hěn）大的（de）群體。這就決定了我們技工學校的教師一定（dìng）要根據本課程不同教學（xué）內容及其特點，采取不同的教學方法，同時，無論是理論教（jiāo）學還是實踐教學，我們教師還要努力做到因材施教，在如何充分調動廣大（dà）學生學習積極性和發揮廣大學（xué）生主觀能（néng）動性上多下功夫。但調查研究發現，目前（qián）擔（dān）任《PLC原理及應用（yòng）》的（de）很多教師采取的（de）是“一言堂”和“填鴨式”的教學，勢必也就造成了“言者（zhě）津津，聽者昏昏”的教學（xué）局麵。
在《PLC原理及應用》課程教學（xué）上，尤其是PLC指令及應（yīng）用、編程方法和實際應用等教學內容上，最（zuì）適宜（yí）於（yú）采取雙邊互動式教學方法（fǎ）。在教學中，大膽引入（rù）“行為引導學”教學方法。為了搞好雙（shuāng）邊互動式教學，就（jiù）要求（qiú）我們教師在備課時把（bǎ）教材上靜（jìng）態的知識轉化為課堂上動態的教學信息，並且在教（jiāo）學過（guò）程中要想（xiǎng）方設法地創造出一個可以實（shí）現雙邊互（hù）動式教學的環境和氣氛，通過創設情境、巧設疑問、共同討論、動（dòng）手實踐等多種教學（xué）方式，有效地開展雙邊互動式教學。不僅是老師傳授給學生編程方法等，同時學生可以通過老師給出（chū）的任務書，從各方麵獲取資料，充分發揮學生的想象。這樣不僅培養了學生的（de）思維能力，而且在完成任務書的同時，不（bú）自（zì）覺地學會了解決問題的方（fāng）法，在這過程中還增強了（le）學（xué）生之間信息（xī）交流。例如（rú）：在（zài）介紹了一些基本指令（lìng）後，讓（ràng）每個組的（de）學生自己討論這（zhè）些指令（lìng）能解決的基本電（diàn）力拖動問題，並動手（shǒu）畫（huà）有關的圖片，有條件的可以（yǐ）用（yòng）相機拍或者（zhě）從（cóng）網上下載與（yǔ）PLC應用有關的機床（chuáng）拖動圖片，連成一幅作品，完成後（hòu）粘貼在班級教（jiāo）室內，供學生（shēng）參觀他們所做的成果。
二、在選擇課題上（shàng），合理地改革教材：
我們知道，用於教學的PLC可編（biān）程教材，在編寫（xiě）時一般是（shì）按照：基（jī）本原理、基本指令、基本應用、基本操作（zuò）等分成各個獨立的章節。編者按照結構嚴謹性進行編書，教師實施教學時，則要考慮有利於學（xué）習者的認知過程而（ér）開展教學（xué）。這是教材使用者要注意處理（lǐ）好（hǎo）的（de）問題。如果任課老師按照教（jiāo）材的（de）順序進行教學，就是要將全部基本（běn）指令學習完畢，再學習基本應用，基本學習完畢再進行基本操作的學習。這樣（yàng），在一段期間內學習完所有指令，學生（shēng）學習後的印象不深刻，容易混淆，到（dào）基本應用的學習時，又得重新對（duì）所涉及的指（zhǐ）令進行學習，效率不高。所（suǒ）有理論（lùn）學習完後，才進行（háng）基本（běn）操作，不能互得益障（zhàng），教學效（xiào）果不好。
為此，我在PLC教學（xué）中采用了課題式單元教學，重新自編教學（xué）內容。任課老師通過（guò）多種途徑搜集（jí）了上百（bǎi）個PLC應（yīng）用實例，並通過篩選、整合成五個單元（yuán），每個單元（yuán）由幾個同類實例組成。每個課題以一個應用實（shí）例為主題，其內容包括了：應用實例的生產目（mù）的，生產條件和生產環境的介（jiè）紹（shào），用PLC實現控製的線（xiàn）路，所用的基本指令，編程方法、調試（shì）應用。由幾個應用同類指令的實例（lì）課（kè）題組合成為一個教學單元，全部教學內容（róng）分為（wéi）五個教學單元。五個單元主題分（fèn）別是PLC原理、時序控製、計數控製、位置控製和特殊功能綜合應（yīng）用。單元內的課題按照其難易程度安排（pái）教（jiāo）學的先後順序。第一單元（yuán）有電機的點動控製、電動機的連續控製、電機的正反轉控製、電機（jī）的手動Y-Δ控製、搶答器（qì）控（kòng）製係統、數學顯示控製係統這六個實例作為對PLC工作原理（lǐ）部分的學習（其中也包含幾個最簡單指令的學習）。第二單元以電機自動Y-Δ降壓啟動控製、兩燈（dēng）來回閃（shǎn）亮循環控製、多台電機順序控製、貨物傳輸帶控製係統等四個實例為學習對象，學習按時間順序控製的（de）原理（lǐ）及應用。從以上列舉的兩個單（dān）元可知，任課老師精選設計的每個實（shí）例課題有一定的科學性、連貫性，由簡（jiǎn）到繁、由易到難。單元內的實例都能有效地為該單元核心內容的教學服務。因此（cǐ）說，要改（gǎi）革傳統教學為課（kè）題式單元教，首要任務是合理地（dì）設計（jì）好每（měi）一個實例課題。這些實（shí）例課題（tí）既能方便學生的學習（xí），又要包含本課程的所有知識點（diǎn）。
三、在（zài）實習過程中，教學方（fāng）法更（gèng）新：
目前在《PLC原理及應用》課程實踐教學上，由於我們教師所編寫的實訓（xùn）指（zhǐ）導書詳盡有餘（yú），明（míng）明白白，加之所（suǒ）做的實習實訓都是“簡單驗證式”或“機械重複式”方麵的項目，在一（yī）定程度上為學生“依葫蘆畫瓣”提供了方便，學生在實習實訓（xùn）時隻需要進行程序輸入、線（xiàn）路連接等（děng）簡單操作即可順利完成。這種（zhǒng）實習實訓教學方法，目（mù）前已被我們教師廣泛認可和采用，但至少我認為：沒有問題的、不需學生動腦的實習實訓（xùn）是毫無意義的。對於與PLC技術應用密切配合的實習實（shí）訓教學，教師隻有指導學生運用PLC編程方法親自編程（chéng）操作，在實（shí）習實訓（xùn）中（zhōng）既（jì）動手又動腦，既能發現問題又能在（zài）教（jiāo）師啟發（fā）指導下分析問題和（hé）解決問（wèn）題，才能從本質上學好這門課程，從而最終實現本課程（chéng）在技工（gōng）學（xué）校的教學目標。
首先在編寫實習實訓指導書時（shí），我們教（jiāo）師應該根據企業對PLC技術人才的需求，結合學校實際設備情況，針對技工學校本課程教學特點和教學目標，在如何引導廣大學（xué）生在實習實訓中既動手又動腦上多下功夫（fū）。技工學校是一個學（xué）生學習基礎（chǔ）、動機和習慣差異很（hěn）大的群體，因此實習實訓（xùn）教學（xué）同樣要做到因材施教，采取因人而異的分層教學，即按學（xué）生（shēng）學習能（néng）力（lì）分組，確定每組不同的實習實訓（xùn）目標，從而使成績好的和成績差的學（xué）生在（zài）實習實訓中，都能夠得到相應的鍛煉和培養。除要求學生在規定時（shí）間（jiān）做完基本（běn）的實習實訓（xùn）項目外，還要安排一定量的選修實驗項目和（hé）研究性課（kè）題，讓廣大學生自（zì）主選擇，教師現場指導，或者督（dū）而不導，從（cóng）而促使學生自主地分析在實習實訓中所遇到的問題，寫出實驗報（bào）告交教師評判，師生共同找出問題的解決辦法。對於大型的實訓項目（mù），如電梯、機械手等，還可以采取分工（gōng）合作的教學形式，將全（quán）班同學分成不同（tóng）的（de）小（xiǎo）組，由教師（shī）明確各小組在實訓中的任務和目標，從而培養（yǎng）廣大學生團（tuán）結協作的職業素質和能力。
四、在（zài）鞏固教學成果時，吸引學生的（de）興趣：
㈠學生學（xué）習興趣濃（nóng），學習熱情高（gāo）漲，學習效果有保證。
每個課題以實例（lì）為重點，這些實例（lì）都是來自我們（men）身邊的生活、生產。學生對教學課題感興趣，認識到所學的（de）東西有用（yòng），能解決現實問題，學習熱情是自然地高漲起來（lái）。興趣是最好的老師，主要能調動（dòng）學生的興趣，學習（xí）效果肯定不懶。興（xìng）趣是學（xué）生主動（dòng）學習（xí）的動（dòng）力之一，他們對學習（xí）的追求往往來源於興趣。凡是有興趣的東（dōng）西，就容易激發學生的學（xué）習熱情，引起學（xué）生的思考，學生（shēng）若能有興趣地學，教學就成（chéng）功了一半。因此在教學中，教師要把握時（shí）機，結合教材特點，把興趣的東西引入課堂，這（zhè）些東西越接近學生的日常生活，同時（shí）又不偏離教材，學生對所學知識就越容易理解，學生學習的興趣也越（yuè）濃，從而學生學習的自覺性和（hé）主（zhǔ）動（dòng）性（xìng）也跟著提（tí）高。教師（shī）積極利用這（zhè）一點，引導學生主動思維，從（cóng）開始教師提出問題，激發學生的興趣，引導學生分析問題，如何解（jiě）決問題。逐漸地由學生提（tí）出問題，自行分析問題（tí）到解決問題。這樣不但提高了學（xué）生學習PLC可編程知識的興趣（qù），而（ér）且還提高了學生的分（fèn）析問題（tí）和解決問題的能力。
㈡逐步培養學生解（jiě）決實（shí）際問題的能（néng）力。
課題實例來（lái）自生產、生活、要處理及注意（yì）的有（yǒu）關問題我們都向學生交待清楚，引導學生具（jù）體的（de）處理辦（bàn）法（fǎ）、解決（jué）方法步（bù）驟、方向。通過（guò）多個實例（lì）的學習、實踐（jiàn）與積累，學生（shēng）能逐漸地提高（gāo）解決實際問題（tí）的（de）能力（lì）。
任課老師把（bǎ）PLC技（jì）術應用教程分為若幹個單元，每個單元中的幾個實例都是以某個重點指令的應用為主線（xiàn）。應用程序由簡（jiǎn）單到複雜。這樣，通過一個單元的學習，學生已將該單元（yuán）的重點指令很深刻地留在腦海（hǎi）中。他們靈活（huó）應用（yòng）指令的能力會逐（zhú）步增（zēng）強。課題式教學中通過恰當的引導，就能逐步提高學生的編程能力，應用PLC的能力。
㈢提高競爭意識鞏固所學知識
我們知道，適度的壓力是動力的泉源。為使學（xué）生能（néng）積極參與，我們任課老師應在教學過程中（zhōng）實行單元過關製度來增強學生學習的適度緊迫感。每個課題教學的最後環節是課（kè）題小測驗，測試內容與課題大至雷同。一單元結束時進行一次單元綜合測驗（yàn）。實施單元過關製度後，學生的學習（xí）勁頭更足了。曾有這樣一（yī）個事例：一名學生在（zài）單元過關小測後，突然停下正在（zài）參與的足球（qiú）比賽（sài），跑到（dào）筆者（zhě）身邊來，求證他（tā）剛（gāng）想到的解（jiě）題思路是（shì）否正確。當他得到肯定的（de）答複時，高興得手舞足蹈。由此可見，任課老師應（yīng）通過（guò）單元測（cè）驗，給予學生適度的學習壓力，使學生有較（jiào）大（dà）的動力，學習效果好。通過測試來檢查學生對課題的掌握情況，以（yǐ）及時地查漏補缺（quē），也是教學工作必（bì）不可少的環節。
通過（guò）以（yǐ）上幾（jǐ）個方麵的教學改革，可以提高技（jì）工學校學生的PLC應用能力，以適應上崗要求。《PLC原理及應用》課程最重要的特點是“綜合應用性”，因為一個實用的工業自動化控（kòng）製係統往（wǎng）往是很複雜的，其（qí）中可能包括機、電（diàn）、液、氣等內容，而且還會因行業不同控製要（yào）求也有所不同。故在本課程的實踐教學中，應（yīng）把機械、電工、電子（zǐ）、液壓、氣動和計算機等知識與PLC技（jì）術進行有機地聯係，擴大實習實訓課時的比重，逐步加大學（xué）校相（xiàng）關設備的投入，建立較為完備的PLC技術仿真實訓室，從而為“PLC仿真項目開發（fā）”的實訓教學創造良好條件（jiàn）。教（jiāo）學實踐證明，隻有通過PLC仿真項目方麵（miàn）的實訓，讓學生親自編程、實際（jì）接線和仿（fǎng）真調（diào）試，並對運（yùn）行過程中所遇到的問題進行分析和改進，才能真正培養學生創新思維（wéi）和綜合職業能力，真（zhēn）正（zhèng）實現學生畢業後在PLC可編程技（jì）術應用領域“零距離上崗”的最終教學（xué）目標。

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