摘要：作為一門技術(shù)應(yīng)用型課程，理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練并重是PLC課程教學(xué)的突出特征。本文立足于PLC理論知識(shí)與實(shí)踐技能的接合點(diǎn)，對課程教學(xué)實(shí)踐模式改革進(jìn)行探究，提出了理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的“二元式”一體化教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系模式，建立以重視技能測試為中心的考核模式。

　　關(guān)鍵詞：可編程控制器(PLC);教學(xué);實(shí)踐;改革

　　0引言

　　PLC(可編程控制器)是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的主干專業(yè)課程，作為一門與生產(chǎn)實(shí)際和工程應(yīng)用結(jié)合緊密的技術(shù)應(yīng)用型課程，現(xiàn)已成為各高等職業(yè)院校的一門必修課程。因此，不斷深化對PLC課程的教學(xué)實(shí)踐模式改革成為了當(dāng)今必須面對的重要課題。

　　本文立足于PLC理論知識(shí)與實(shí)踐技能的接合點(diǎn)，根據(jù)本院PLC課程的實(shí)際開展情況，對PLC課程教學(xué)實(shí)踐模式的創(chuàng)新性建設(shè)和改革進(jìn)行了全方位、立體化的探究，提出了理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的“二元式”一體化教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系模式。

　　1構(gòu)建“二元式”一體化教學(xué)實(shí)踐模式

　　1.1實(shí)現(xiàn)多媒體與課堂教學(xué)相融合

　　在PLC課程教學(xué)過程中，由于課程大部分內(nèi)容存在比較抽象、難以理解、電路圖及程序較多等諸多問題，有時(shí)一堂課教師要寫很多程序、畫很多復(fù)雜的電路圖，因而占用了大量的教學(xué)時(shí)間;此外，有些問題不易用語言描述，如繼電器的工作原理、電動(dòng)機(jī)的電氣控制等，這些典型電路的動(dòng)態(tài)分析，使教師和學(xué)生都感到PLC難教、難學(xué)。要解決這些矛盾，就要提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力，擴(kuò)大學(xué)習(xí)容量。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是通過教師的口授及板書來傳授知識(shí)，對學(xué)生的視聽感覺缺乏足夠的刺激，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，這就要求我們必須改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)多媒體與課堂教學(xué)相融合。

　　多媒體教學(xué)，圖文并茂，聲形相映，活潑有趣，而且交互性功能給人以身臨其境的感覺，更具有吸引力和趣味性，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。更為重要的是多媒體教學(xué)模式能夠表現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式無法表現(xiàn)的內(nèi)容。在講授微觀領(lǐng)域的知識(shí)時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法就顯得有些蒼白無力，而利用多媒體動(dòng)畫技術(shù)可以更有效的闡明概念，進(jìn)而激發(fā)想象力，提高學(xué)生的理解力。例如，在講授“PLC在電動(dòng)機(jī)控制過程中的應(yīng)用”時(shí)，對于PLC對電動(dòng)機(jī)的整個(gè)控制過程以及其與傳統(tǒng)繼電器接觸器系統(tǒng)工作方式的區(qū)別時(shí)，學(xué)生理解起來有相當(dāng)?shù)睦щy，這時(shí)如果采用計(jì)算機(jī)多媒體的FLASH動(dòng)畫技術(shù)將整個(gè)控制過程動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)給學(xué)生，將有助于學(xué)生通過形象的對比，加深對PLC與傳統(tǒng)繼電器接觸器系統(tǒng)兩種控制方式的理解，而這在傳統(tǒng)的教學(xué)方法中是無法實(shí)現(xiàn)的。

　　1.2實(shí)驗(yàn)室立體化教學(xué)

　　1.2.1實(shí)驗(yàn)室立體化教學(xué)

　　由于PLC課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，除了需要教師通過多媒體教學(xué)進(jìn)行大量講授外，還有很多內(nèi)容需要學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)踐操作來掌握所授內(nèi)容，另外還要進(jìn)行很獨(dú)立性實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生的應(yīng)用技能。在實(shí)際教學(xué)過程中，總是是會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題：就是教師在課堂上一味地進(jìn)行講授，在講完之后又一味地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，很多教師在在課堂講完的內(nèi)容，學(xué)生不能及時(shí)進(jìn)行訓(xùn)練并迅速得到掌握;而到了實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程教師還要重復(fù)講授已經(jīng)講過的內(nèi)容。這樣的結(jié)果是不僅浪費(fèi)了大量的教學(xué)時(shí)間而且浪費(fèi)了學(xué)生自己的動(dòng)手時(shí)間。實(shí)驗(yàn)室立體化教學(xué)就克服了這一問題，將很多與操作性很強(qiáng)的章節(jié)從多媒體教室直接安排在了實(shí)驗(yàn)室，在教師講授的同時(shí)，學(xué)生就可以進(jìn)行操作練習(xí)，這樣在充分利用現(xiàn)在學(xué)校的硬件資源的同時(shí)，也大大提高了本課程的教學(xué)效率。

　　1.2.2實(shí)驗(yàn)室立體化教學(xué)的實(shí)施過程

　　導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)室立體化教學(xué)方法需要完善的硬件資源，針對這一問題我院于2007年加大了對實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室硬件設(shè)施的投入，在原有松下FP1系列PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的基礎(chǔ)上又增加配備了50套西門子S7-200系列可編程控制器訓(xùn)練裝置，并安裝了多媒體教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)。該訓(xùn)練裝置由PLC主機(jī)、編程用計(jì)算機(jī)、電源模塊、輸入輸出模塊和模擬控制實(shí)驗(yàn)板組成。實(shí)驗(yàn)時(shí)用連接導(dǎo)線將主機(jī)板上的相關(guān)部分與輸入輸出模塊連接，可完成基本指令系統(tǒng)訓(xùn)練;用導(dǎo)線將主機(jī)板與模擬實(shí)驗(yàn)板相關(guān)部分連接，可以完成程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練;將PLC主機(jī)與實(shí)際控制系統(tǒng)元器件采用實(shí)際導(dǎo)線進(jìn)行連接，并在現(xiàn)場運(yùn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)其開發(fā)機(jī)的功能，這為實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場教學(xué)的理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式的順利實(shí)現(xiàn)，提供了有利的教學(xué)條件。在此基礎(chǔ)上，教師通過大綱和教學(xué)計(jì)劃科學(xué)合理的安排課時(shí)，將大部分課程安排在PLC實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地教學(xué)。教師在講解和演示后，根據(jù)教學(xué)大綱和內(nèi)容，布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)。學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、協(xié)作完成。教師在此過程中，及時(shí)了解學(xué)生完成的情況，針對存在的問題，給予必要的提示。對具有共性的問題集中講解。通過邊講邊練、精講多練、講評(píng)結(jié)合，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，按時(shí)完成課堂教學(xué)任務(wù)。

　　1.2.3實(shí)驗(yàn)室立體化教學(xué)過程中的改進(jìn)

　　我們在PLC實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場教學(xué)的實(shí)際實(shí)施過程中，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)問題不容忽視：那就是在PLC實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場教學(xué)中，學(xué)生所做實(shí)驗(yàn)都只是“驗(yàn)證性”的。由于實(shí)驗(yàn)裝置說明書已經(jīng)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)提供了PLC標(biāo)準(zhǔn)程序以及接線示意圖，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)只需完成輸入程序、連接線路等簡單操作即可順利完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，雖然這樣可以增加初學(xué)者的學(xué)習(xí)信心，這在一定程度上不利于學(xué)生的自我創(chuàng)新和設(shè)計(jì)能力。對此，我們本著因材施教的原則，對不同知識(shí)、能力層次的學(xué)生確定不同的實(shí)驗(yàn)方式，其中對于部分學(xué)習(xí)能力和操作技能強(qiáng)的學(xué)生只提供解決問題的總體思路而不提供具體程序，例如，在進(jìn)行“音樂噴泉的PLC控制”這一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)直射噴泉的造型及效果并確定相應(yīng)的控制方案并采用指示燈來進(jìn)行模擬顯示，I/O接線圖、梯形圖程序均由學(xué)生來完成，最終再由他們進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室上機(jī)調(diào)試、修改自己設(shè)計(jì)的方案。通過此類設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)積極獨(dú)立地去尋求解決問題的方法，提高學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。

　　2建立以重視技能測試為中心的考核模式

　　學(xué)期結(jié)束時(shí)的成績考核，是對學(xué)生一學(xué)期學(xué)習(xí)成果的全面檢驗(yàn)，但傳統(tǒng)的書面純理論考試形式，忽略了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力，這與PLC這一對學(xué)生動(dòng)手操作能力要求較高的技術(shù)應(yīng)用型課程宗旨是相悖的。在學(xué)期結(jié)束時(shí)，進(jìn)行一次獨(dú)立分析能力、實(shí)際動(dòng)手能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力的綜合測試考核是十分必要的。

　　根據(jù)教學(xué)大綱，我們把本課程一個(gè)學(xué)期的總體能力目標(biāo)分解為若干專項(xiàng)能力目標(biāo)，制定出具體的考核體系，并最終形成PLC技能考核評(píng)分表(如表1所示)。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，學(xué)生根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行答題，比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)PLC系統(tǒng)來完成控制任務(wù)并且能夠簡述其設(shè)計(jì)過程;或者是給出一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)好卻在實(shí)際運(yùn)行時(shí)有問題的PLC系統(tǒng)，讓學(xué)生根據(jù)出現(xiàn)的問題，改造所給的系統(tǒng)。然后再由教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性、創(chuàng)新性，實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性與熟練性，以及設(shè)計(jì)操作時(shí)間的長短等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分，最終給予學(xué)生客觀真實(shí)的評(píng)價(jià)。

　　表1PLC技能考核評(píng)分表

　　項(xiàng)目

　　內(nèi)容 考核要求 配分 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 扣分 得分 備注

　　PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1)繪制電氣系統(tǒng)圖(主電路圖及PLC接線圖)

　　2)寫出PLC梯形圖 30 1)電氣系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)不符合規(guī)范，每處扣2分。 &

　　2)梯形圖設(shè)計(jì)不符合規(guī)范、程序不優(yōu)化，酌情扣2~5分。

　　安裝接線工藝

　　1)元件選擇適當(dāng)、布局合理，安裝符合要求

　　2)布線合理美觀

　　3)接點(diǎn)牢固、接觸良好

　　4)導(dǎo)線使用符合要求 30 1)元件選擇、布局不合理，扣3分/處，元件安裝不牢固，扣3分/處

　　2)布線不符合考核要求：主電路扣4分/處，控制電路扣2分/處

　　3)接點(diǎn)反圈、露銅過長、松動(dòng)、壓絕緣層，扣1分/處

　　4)主、控制電路及外部設(shè)備使用的導(dǎo)線不符合要求，扣2分/每根

　　PLC程序調(diào)試 1)輸入PLC程序并通過調(diào)試

　　2)操作步驟正確 40 1)第一次通電不成功扣10分。

　　2)第二次通電不成功扣20分。

　　3)控制功能不全，每項(xiàng)扣10分。

　　總成績

　　備注 1、項(xiàng)目的最高扣分不超過配分?jǐn)?shù)。。

　　2、裁判每一項(xiàng)都須填寫，不得留空。

　　3、評(píng)分結(jié)束后選手須在本表上簽字

　　4結(jié)束語

　　通過構(gòu)建“兩元式”一體化教學(xué)實(shí)踐模式以及建立以重視技能測試為中心的考核模式之后，最近二個(gè)學(xué)期，我院電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生對PLC課程的掌握程度遠(yuǎn)強(qiáng)于以往教學(xué)模式下培養(yǎng)的學(xué)生。多媒體教學(xué)讓他們對本課程產(chǎn)生了濃厚的興趣，實(shí)驗(yàn)室立體化教學(xué)提供了大量自主實(shí)踐的時(shí)間和空間，讓學(xué)生在掌握PLC基本理論知識(shí)的同時(shí)具備了PLC的實(shí)踐操作能力，并在實(shí)踐過程中培養(yǎng)了很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，從真正意義上培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，使PLC教學(xué)更接近了職業(yè)院校的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]孫平.可編程控制器原理及應(yīng)用[M],北京:高等教育出版社，2003.

　　[2]曹冬梅,張琦.可編程控制器技術(shù)(PLC)課程改革實(shí)踐[J],中國職業(yè)技術(shù)教育,2007,(1).

　　[3]楊越,李晉,魯永康.《PLC應(yīng)用技術(shù)》教改探索與實(shí)踐[J],中國現(xiàn)代教育裝備,2006,(10).

　　作者簡介：

　　馬飛(1980-)，男，山東省淄博人，2006年畢業(yè)于長春理工大學(xué)材料工程系，工學(xué)碩士，助教，工作后從事電子信息、電氣以及計(jì)算機(jī)方面教學(xué)及研究工作，現(xiàn)于淄博職業(yè)學(xué)院電子電氣工程系任教。

---

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/jiaoyujishulw/2389.html