電氣技術(shù)PLC教學(xué)方法改革探討

黃均生

摘?要：技工院校在教育方式、目的及學(xué)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(xué)過程中，應(yīng)結(jié)合具體實(shí)際情況，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，積極探索新的教學(xué)方法。本文結(jié)合筆者學(xué)校電氣技術(shù)系現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室條件與學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)PLC課程教學(xué)方法進(jìn)行探索和實(shí)踐，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)手能力，從而提高畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：電氣技術(shù)?PCL?教學(xué)

PLC是一門綜合計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等多領(lǐng)域、多學(xué)科的復(fù)合型課程，是電氣技術(shù)系主干課程之一，PLC課程的教學(xué)效果，直接影響著學(xué)生的專業(yè)能力及就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。然而院校培養(yǎng)的學(xué)生并不能滿足社會(huì)對(duì)PLC人才的要求，原因在與學(xué)生大多只懂理論、指令，缺乏獨(dú)立完成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)綜合控制的控制要求，更缺乏程序的優(yōu)化和大型工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)能力。筆者PLC教學(xué)改革，主要從教學(xué)模式，教學(xué)環(huán)境及設(shè)備的提升與利用這兩個(gè)方面進(jìn)行。

一、教學(xué)模式改革

在教學(xué)進(jìn)度的安排上，放棄原有在高年級(jí)段一個(gè)學(xué)期內(nèi)教完所有內(nèi)容的模式。因?yàn)閷?duì)學(xué)生來說，PLC課程涵蓋的內(nèi)容過于廣泛，知識(shí)點(diǎn)過于密集，所有內(nèi)容全在一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成，難以接受吸收，嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。有鑒于此，將PLC課程進(jìn)度分為兩個(gè)階段。

第一階段在學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)的第一個(gè)學(xué)期實(shí)施，主要使學(xué)生認(rèn)識(shí)PLC課程在專業(yè)課學(xué)習(xí)中的重要性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性。這一階段主要以FX2N PLC為學(xué)習(xí)對(duì)象，結(jié)合常用低壓元器件，學(xué)習(xí)PLC的工作原理，內(nèi)部資源及常用指令。學(xué)習(xí)PLC編程相關(guān)軟件的使用，結(jié)合繼電線路控制相關(guān)知識(shí)，逐步學(xué)習(xí)PLC程序設(shè)計(jì)，由易到難，循序漸進(jìn)，鞏固基礎(chǔ)。

第二階段在學(xué)生高年級(jí)段實(shí)施，在這一階段，教學(xué)內(nèi)容主要以FX2N PLC的功能指令，步進(jìn)指令，PID算法應(yīng)用為主，強(qiáng)化練習(xí)硬件設(shè)計(jì)，較復(fù)雜程序設(shè)計(jì)，完成綜合課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的綜合程序設(shè)計(jì)能力。

在教學(xué)方式方法的安排上，放棄理論教學(xué)僅在教室講理論，實(shí)訓(xùn)教學(xué)僅在實(shí)訓(xùn)室盲目做練習(xí)的模式。PLC相關(guān)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)均非常抽象，如果理論教學(xué)時(shí)按照老師講，學(xué)生聽的模式展開，很多知識(shí)點(diǎn)學(xué)生無法理解，缺少直觀映像。從而導(dǎo)致在實(shí)訓(xùn)階段，學(xué)生需要花相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間在直觀認(rèn)知和簡(jiǎn)單程序適應(yīng)上，浪費(fèi)了寶貴的實(shí)訓(xùn)時(shí)間，并導(dǎo)致練習(xí)課題過于繁雜，教師難以統(tǒng)一講解，影響實(shí)訓(xùn)質(zhì)量。

針對(duì)上述現(xiàn)象，在教學(xué)實(shí)施過程中，采取全面理實(shí)一體化的方法。PLC理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，除了教師講解之外，還需穿插大量的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)PLC的直觀映像感受，并完成基本程序的設(shè)計(jì)，熟練掌握軟件使用。限于現(xiàn)有教學(xué)設(shè)備條件，理論學(xué)習(xí)過程中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，以在機(jī)房進(jìn)行軟件仿真的形式展開。

在PLC實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，應(yīng)采取練講結(jié)合的模式，不僅要給學(xué)生安排課題，還要進(jìn)行講解，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過程中能及時(shí)認(rèn)識(shí)到自身的不足，并通過教師的講解得到改進(jìn)與提高。實(shí)訓(xùn)課題應(yīng)精心選擇，學(xué)生完成每完成一題，教師都應(yīng)總結(jié)講解，規(guī)范學(xué)生程序設(shè)計(jì)的方法，提高程序優(yōu)化設(shè)計(jì)的能力。在實(shí)施實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)要注意分解難度和做好引導(dǎo)。教師應(yīng)預(yù)先分析好難點(diǎn)所在，在讓學(xué)生著手完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前做好引導(dǎo)工作。難點(diǎn)被一一分解，課題的設(shè)計(jì)思路就清晰地出現(xiàn)在學(xué)生們的腦海中，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也就迎刃而解了。

在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，一般不應(yīng)直接給出實(shí)例中的PLC程序，而是提示程序的大框架，引導(dǎo)學(xué)生自己完成該程序的編寫、上機(jī)驗(yàn)證，最后才給出參考程序供學(xué)生作對(duì)比、修正。整個(gè)教學(xué)過程充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，教師在這個(gè)過程中起到了引導(dǎo)作用。

二、教學(xué)環(huán)境設(shè)備的提升與利用

學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時(shí)經(jīng)常會(huì)碰上難點(diǎn)，困難多數(shù)來自學(xué)生對(duì)客觀現(xiàn)象缺乏實(shí)際感受，很難從感性認(rèn)識(shí)到抽象概念的飛躍。PLC應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)之一是邏輯性、抽象性強(qiáng)。教師在教學(xué)中應(yīng)盡量使用多媒體設(shè)備教學(xué)，這樣帶來的好處是：直觀、印象深刻；方便、節(jié)省時(shí)間；生動(dòng)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)施教學(xué)過程中配套多媒體教學(xué)課件，為直觀教學(xué)提供條件，從而增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，降低學(xué)習(xí)的難度，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣。

在實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，要充分利用現(xiàn)有設(shè)備。學(xué)生理論課階段有機(jī)房可供軟件仿真，實(shí)訓(xùn)階段有PLC實(shí)訓(xùn)臺(tái)可供實(shí)物操作練習(xí)，充分利用這些設(shè)備，可以有效提高PLC教學(xué)質(zhì)量。

然而PLC因?yàn)樽陨硖攸c(diǎn)，市場(chǎng)上品種繁多，而各個(gè)品種之間又不盡相同，另外，PLC技術(shù)日新月異，隨著數(shù)據(jù)處理能力與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)中控制方式方法多有變化，僅是傳統(tǒng)PLC教學(xué)內(nèi)容，已經(jīng)無法完全滿足市場(chǎng)需要。因此，教師在講授PLC技術(shù)的過程中，除了要打好學(xué)生的基本功，在后期階段還需要注意提升教學(xué)層次，拓展教學(xué)內(nèi)容，緊跟企業(yè)當(dāng)前技術(shù)，盡量做到教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生能學(xué)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(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、伺服、變頻、組態(tài)軟件、HMI等工控領(lǐng)域常用技術(shù)，在往后的專業(yè)建設(shè)發(fā)展中，必然要將這些技術(shù)融入到日常教學(xué)中，緊跟企業(yè)技術(shù)發(fā)展步伐。

PLC課程相對(duì)艱澀枯燥，學(xué)生想要掌握好這門技術(shù)，需要持之以恒，堅(jiān)持不懈地長(zhǎng)時(shí)間刻苦訓(xùn)練學(xué)習(xí)。然而很多學(xué)生正是缺乏這類素質(zhì)，所以在整個(gè)教學(xué)過程中，教師的引導(dǎo)與約束就顯得尤為重要。

在引導(dǎo)方面，教師應(yīng)該多向?qū)W生介紹當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，多向?qū)W生講解這門課程的技術(shù)構(gòu)成，多講解電氣系學(xué)生學(xué)習(xí)PLC技術(shù)的必要性與重要性，并積極尋求與企業(yè)的合作契機(jī)，并使學(xué)生參與其中，讓他們直觀地感受到學(xué)會(huì)PLC技術(shù)對(duì)他們將來就業(yè)的有利影響，從而給予她們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中源源不絕的動(dòng)力。

在約束方面，一是要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核，二是要規(guī)范學(xué)生平時(shí)行為習(xí)慣，約束好課堂紀(jì)律，保證教學(xué)過程順利、良好地實(shí)施。

1.階段目標(biāo)完成情況的掌握

在開學(xué)初，教師制定學(xué)生小組學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)表，并交給小組長(zhǎng)，由小組長(zhǎng)在每個(gè)階段目標(biāo)完成后進(jìn)行記錄和評(píng)價(jià)，同時(shí)負(fù)責(zé)本組同學(xué)課外作業(yè)完成情況的記錄。

2.一個(gè)學(xué)期組織四次小測(cè)驗(yàn)

測(cè)驗(yàn)的內(nèi)容包括應(yīng)知和應(yīng)會(huì)兩部分，以檢測(cè)學(xué)生每一段的學(xué)習(xí)情況，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)電路、應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)踐問題的能力。

3.期中期末考試

綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的了解，以加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。實(shí)操與理論知識(shí)相結(jié)合各占50%。

4.課題設(shè)計(jì)

在教師輔導(dǎo)下讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的PLC知識(shí)搞一個(gè)專業(yè)項(xiàng)目開發(fā)和課題設(shè)計(jì)，利用課外時(shí)間完成，學(xué)期末上交。

5.其他

如考勤：學(xué)生常有遲到現(xiàn)象，所以要將考勤作為對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)的一部分；安全規(guī)范操作：培養(yǎng)學(xué)生良好的操作習(xí)慣，如工具的規(guī)范使用，工作場(chǎng)地清潔的維護(hù)，安全用電常識(shí)等；課堂表現(xiàn)：對(duì)突出的違紀(jì)行為進(jìn)行記錄，如學(xué)生上課睡覺、越位、打游戲、聊天等。

總之，PLC是一門工程技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。因此無論是學(xué)生學(xué)習(xí)還是教師教學(xué)，都要緊跟形勢(shì)發(fā)展，多練習(xí)、多實(shí)踐，絕不能只顧埋頭書本，否則很容易陷入誤區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：諸暨市技工學(xué)校）

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