浅谈《PLC原理与应用》教学方式的探讨

《PLC原理与应用》课程教学改革的实践探索

摘要：针对目前职业学校《PLC原理与应用》课程教学现状及其存在的教学问题，笔者根据几年来对本课程教学的实践与探索，认为在PLC教学中要改变以往的传统教学模式，采取“以课题案例为主线的教，以任务为驱动的学”的教学模式，优化PLC教学过程，重视课外实践活动，激发学生学习积极性和主动性，重视培养学生实践应用能力和创新精神。关键词：课题案例、任务驱动、多媒体教学、创新精神可编程控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、半导体技术、自动控制技术、数字技术和网络通信技术发展起来的一种通用工业制动控制装置。可编程控制器以其可靠性高、灵活性强、使用方便的优越性，迅速占领了工业控制领域。PLC作为现代电工的新技术越来越受到人们的重视。特别在职业教育领域中，很多中等职业学校都开设了《PLC原理与应用》课程。然而，由于中等职业学校学生的基础较薄弱，整体素质普遍低下，在教学过程中存在不少问题，其中较为突出的是学生的应用能力较差，很多毕业生在走上工作岗位后难以按企业现场控制要求进行编程、接线、调试等，未能体现职业学校学生在技能方面的优势。因此如何在中等职业学校教好这门课程？培养学生的实际动手能

力和应用所学知识分析问题、解决问题的能力现在笔者结合本人的教学实践，谈谈PLC教学的一些见解。

一、明确教学目标

教学目标的确定是整个教学过程的前提。目标的确定要依据教学大纲、教材体系和社会需要，还要根据专业的特点和教学对象的基础，重视实际应用，以“必需、够用”为度，正确处理好理论教学中的“了解、理解、掌握”及实验教学中的“练习、熟悉、掌握”层次的相互关系。教学中要兼顾教学对象的个体差异，区别对待。对基础差的学生只要求他们掌握最基本的内容，对基础较好的学生则要提出更高的要求。比如，对PLC软元件及其应用的讲授时，最低要求是：了解可编程序控制器的编程元件的划分，熟悉PLC的常用的编程元件；较高要求是：在上述要求的基础上，掌握PLC的编程元件的使用。教学的最终目的是让学生既获得知识本身，又掌握学习的方法和应用。

二、优化教学内容

教学内容的优化可从以下3方面着手：

（1）熟悉教材。教材是教师讲课和学生学习的依据。钻研教材，要有兢兢业业、一丝不苟的精神。物理学家严济慈曾说过：“教师对他所教的课程懂得越透彻、越深刻，就能讲得越简单、越清楚。”“以其昏昏”是不可能“使人昭昭”

的。

（2）处理教材。我们知道，用于教学的PLC教材，在编写时一般是按照：基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节。编者按照结构严谨性进行编书，教师实施教学时，则要考虑有利于学习者的认知过程而开展教学。这是教材使用者要注意处理好的问题。如果任课老师按照教材的顺序进行教学，就是要将全部基本指令学习完毕，再学习基本应用，基本学习完毕再进行基本操作的学习。这样，在一段期间内学习完所有指令，学生学习后的印象不深刻，容易混淆，到基本应用的学习时，又得重新对所涉及的指令进行学习，效率不高。所有理论学习完后，才进行基本操作，不能互得益障，教学效果不好。为此，我在PLC教学中采用了课题式模块教学，重新自编教学内容。我通过多种途径搜集了上百个PLC应用实例，并通过筛选、整合成五个单元，每个单元由几个同类实例组成。每个课题以一个应用实例为主题，其内容包括了：应用实例的生产目的，生产条件和生产环境的介绍，用PLC实现控制的线路，所用的基本指令，编程方法、调试应用。由几个应用同类指令的实例课题组合成为一个教学模块，全部教学内容分为五个教学模块。五个单元主题分别是PLC原理、时序控制、计数控制、位置控制和特殊功能综合应用。模块内的课题按照其难易程

度安排教学的先后顺序。第一单元有电动机的点动控制、电动机的连续控制、电机的正反转控制、电机的手动Y-Δ控制、七段数码显示抢答系统这五个实例作为对PLC工作原理部分的学习。第二单元以电动机自动控制、天塔之光、多台电机顺序控制、交通信号灯控制等四个实例为学习对象，学习按时间顺序控制的原理及应用。从以上列举的两个单元可知，任课老师精选设计的每个实例课题有一定的科学性、连贯性，由简到繁、由易到难。

（3）丰富教材。教材一般比较集中、概括，有的内容抽象、平淡无味，完全是纯理论的知识，教师必须在原有教材的基础上，对某些问题有所发挥和补充。例如，讲PLC的分类时，结合曹妃甸首钢京唐公司自动控制应用的PLC，介绍当今世界PLC产品的三大流派。一是美国的产品（以A-B公司为代表），一是欧洲的产品（以德国的西门子为代表），另一个是日本的产品（以三菱公司为代表）。用相机拍下实物图片，拿到课堂供学生观看，让学生区别不同PLC的产品，提高学生的学习兴趣。

三、优化教学方法

《PLC原理与应用》课程具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点，在教学过程中，既有一般又有特殊，既有新授又有复习，既有理论又有实训，既有工作

原理又有编程方法。如果教师在教学中采取的是“一言堂”和“填鸭式”的教学，势必也就造成了“言者津津，听者昏昏”的教学局面。在此过程中，学生往往是被动的，这不利于学生应用能力的培养。要改变这种局面，就要创新教学模式和教学方法，把原来的以教师为主、学生被动学习的形式变为学生在教师的指导下主动学习，把原来教师单方面活动变为师生的双向互动，适当地引用任务驱动教学法。“任务驱动”教学法是一种适合PLC教学的方法，有利于调动学生的学习积极性和主动参与意识，是一种符合培养学生合作学习与终身学习能力的方法，也是一种“授之以渔”的方法。运用任务驱动教学法于PLC教学，在形式上是：明确并提出任务→师生共同分析完成任务的方法和步骤→学生自学或协作完成任务→教师适时指导→交流及讲评。

（一）任务驱动教学法

任务驱动教学是教师把教学内容设计成一个或多个具体的任务，学生通过完成一个个具体的任务，将所学的知识与技能真正内化。学生完成任务的过程是不断提出问题、解决问题的过程，而教师在这一过程中进行启发、引导和交流。

（二）任务驱动教学在PLC教学中的优势

1.使学生更易掌握教学内容。采用任务驱动教学模式进行教学，教师教学和学生学习都是围绕如何完成某个具体任