《可编程控制器》课程“教学做一体化”的实践探索

徐良雄

(武汉交通职业学院，湖北 武汉 430065)

可编程控制器是一种数字运算操作的应用广泛的现代电控设备。《可编程控制器》是机电类专业的骨干专业课，是一门应用性很强的课程。该课程以机电设备的自动控制为基础，要求学生掌握可编程控制器控制的基本理论知识及基本技能。在《可编程控制器》课教学中，应用“教学做”一体化教学模式无疑是进一步深化课程改革，培养学生动手能力，突出高职特色的有效途径。

“教学做一体化”教学的指导思想是:以职业能力培养为中心，以专业核心技术培养为重点，强化以专业核心技术技能为主线，构建能力培养教学平台;教学过程围绕基本技能展开，强调学生基本技能培养，搭建以能力为导向的教学模块，将理论与实验、实训相结合，教学模式是课堂与实验(实训)室、实习现场三点交叉的一体化。强调理论与实践两个教学体系的相互平行、融合交叉，纵向上前后衔接、横向上相互沟通。

一、“教学做一体化”的教改思路

《可编程控制器》课程的教学改革是机电类课程教学改革的重点。要做好这方面的工作，首先要有思想认识上的转变。

1.理念转变。由教程向学程转变，教师不再是单纯的“教”师，而是导师、师傅。教师的主要任务是引导学生运用所学知识与技能去胜任相应岗位，完成相应岗位任务，内化和巩固职业技能，提升职业素质。

2.价值转变。由学科知识本位向职业能力本位转变，高职教育的专业教学是一种横向为主的模块式教学体系，其核心要素是以职业岗位技能的专项性和操作性为依据，以培养学生具有扎实的职业技能、专深的岗位业务知识为目标。以劳动力市场需求为导向，以提高学生就业能力为目标，实现价值转变。

3.教学方式转变。由老三中心(课堂、教师、书本)向新三中心(学生、在做中学、经验)转变。高职教学过程具有实践性、开放性和职业性。实验、实训、实习是三个关键环节。在教学过程中形成以学生为主体、以在做中学为重点，以掌握经验、技能为目标，融“教学做”为一体，强化对学生能力的培养。

“教学做一体化”教学模式的实施须以实训室、企业现场教学和“教学做一体化”教室为依托，从“教学做”三个环节全面深入开展。第一，教师要以转变观念为先导，逐步转变以课堂教学为主、教师为主的传统教学方式，积极尝试案例教学、现场教学、团队学习、情景教学、项目嵌入等教学方法和手段，启发学生独立思考、自主学习，培养学生的合作精神和创新意识，提高学生的实践动手能力和解决实际问题的能力。第二，培养学生好学、乐学的优良学风和学习主体意识，不断完善学生的自主学习环境，使学生的学习途径逐渐多元化。通过网络教学平台，学生可以了解课程基本信息、课程教学资源及行业信息，实现师生间、学生间网上互动交流，提高教学效率。第三，以实用为原则，提倡自制教学设备及教具，为学生提供良好的实训环境。延伸课内实践教学环节，开放专业实训室，同时积极开拓企业生产实习基地，使学生真正直接参与安装、调试与检修过程，形成职场化的教学氛围，从而提高学生实践、创新和创业能力。

二、在教中做，学生为主体，营造自主学习氛围

在教中做就是在教学过程中先教学生基本理论，然后要在实践中看这些基本理论该如何应用，怎样应用，应用中要注意哪些问题，有什么样的效果，积极尝试灵活多样的教学方法和手段，启发学生自主学习精神，培养学生的创新意识，提高学生的实践动手能力和解决实际问题的能力。下面，我们以可编程控制器指令教学为例，阐述如何在教中做的具体实施方法。

在学习逻辑取指令、输出线圈驱动指令、定时器应用指令教学中，为了让学生有效地学习编程思想，启发自主学习精神，可以考虑给学生出一些课外问题。比如用X0作模拟开关，当X0闭合后，使 Y0、Y1、Y2、Y3每隔 6 秒接通和关断，并要求自动循环。要求他们在课下先用已经学习过的继电逻辑控制的原理方法解决这一问题，待下一次课再在黑板上完成。然后再用可编程控制器的梯形图完成一遍，看看它们之间的区别和联系。让学生领悟可编程控制器的编程方法，学习编程思想。充分调动学生的学习积极性，营造学生自主学习氛围。

根据学生现有的知识基础和能力，他们一般会画出下面的继电逻辑控制电路图1。

图1

教师此时要因势利导，把继电逻辑控制的器件与可编程控制器的内部软器件一一对照起来，并列表如表1。

表1 电逻辑控制的器件与可编程控制器的内部软器件对照

并要适时指出:可编程控制器要完成这一任务，可以将继电逻辑控制电路的设计电路与可编程控制器的编程梯形图一一对应，只需要将继电逻辑控制电路的硬器件换成可编程控制器当中的软器件，然后注意可编程控制器当中的时间继电器的时间定时是靠参数设置完成，继电逻辑控制电路当中的时间继电器的时间定时是靠手动调节来完成。在表达方式上继电逻辑控制电路时间继电器的时间定时在电路上面没有反映，而可编程控制器的编程梯形图上面的时间继电器时间定时在电路上面是必须要有反映的。二者的符号表示也完全不同。有了这些交待以后，可编程控制器的编程梯形图与图1的继电逻辑控制电路就可以一一对应，马上可以编写完成了。可编程控制器梯形图的编写如图2。

图2

从而用迁移的方法完成了一次新知识的学习。通过这一个实例，我们也就完成了在教中做，以学生为主体，营造良好的自主学习氛围。学生也学习到了编写梯形图的第一种方法即继电逻辑控制法。

三、在做中学，形成职场环境，提高学生实践能力

在做中学应以实用为原则，充分利用校内实训环境。延伸课内实践教学环节，使学生真正直接参与安装、调试与检修过程，形成职场化的教学氛围，从而提高学生实践、创新和创业能力。

在实际教学活动中，梯形图编写完成后，是否正确?能否完成所要求的功能呢?它必须得经受实践的检验。为此，教师还要把学生带到实验室，教学生怎样去使用可编程控制器，如何使用可编程控制器软件，硬件又如何接线，如何使可编程控制器运转起来。

做法可以如下:首先为所提出的问题先分配I/O点数，如表2。

表2 输入/输出硬件分配表

画出硬件接线图并连线如图3:

图3

将编写好的梯形图程序通过可编程控制器软件输入到计算机里面，再通过数据线传送到可编程控制器里边，合上开关X0，运转程序，看看程序是否运行?实践中我们会看到学生编写的程序不是四个灯在依次每隔六秒循环闪亮。为什么不能实现我们所要求的实际效果呢?教师此时要仔细地分析程序的每一个细微之处，指出从第二条到第四条主要支路上T0—T2常开触点没有被Y1—Y3常开触点锁住，所以不能正常地完成循环。因此，我们在开始设计继电逻辑控制电路的时候就必须十分的小心，考虑问题要慎之又慎，它需要我们有高度的责任感和过硬的思维思想方法，只有这样，我们才能设计出正确的程序。教师在分析指出了程序错误之后，还要引导学生得出正确的结论。要重新考虑继电逻辑控制电路的设计和可编程控制器程序的正确性。引导学生编写出正确的继电逻辑控制电路图(见图4)和可编程控制器程序(见图5)。

图4

图5

在I/O点数分配和硬件接线图连线不改变的情况下，再次重新输入新编写的梯形图程序，并运转该程序，得出预期的效果。从而体现在做中学，形成职场环境，提高学生实践能力的何等重要，只有去做才能更好地学，不去做的学习，一是不可能将学到的知识更好的加以运用，以至于不会应用，二是学到的东西也不一定可靠，不一定能够经受实践的检验。

四、教学做不断更替，真正掌握就业本领

一个知识的学习要不断经过教学做的循环，知识才能学得扎实，学以致用。只有通过大量真实“案例”反复递进式的学习和实践，才能开拓学生的专业思路，对其技术创新能力的培养起到潜移默化的作用。

可编程控制器的编程思想有多种思路方法，流程图的编程思路方法就是其中最重要的一种思路方法。它对过程控制有着十分显著的优点，可以使得程序的编写思维变得更加简单，不易出错。而且第一步执行完了才能去完成第二步的工作，因而它造成恶劣后果的可能性要较前面的编程方法要小一点。在流程图编程学习过程中，教师可以又一次的选择前面提出的那个问题，要求用流程图编程的方法去完成那一任务。其要点是先画出流程图，再根据所画的流程图去编写梯形图。在编写过程中要注意编程的基本规则，梯形图程序编写正确后，再输入到计算机里面，传送到可编程控制器，运转程序，使一个实际问题的解决变得简单且方法多样，让学生真正掌握就业本领。流程图如图6。根据该流程图编写的梯形图如图7。

图6

图7

五、结论

本文从可编程控制器教学的一个案例入手，阐述了“教学做一体化”是为了使学生学得牢实可靠。教是为了使学生学得懂，学得好。学是为了做，做出成绩，做出效果，而不是纸上谈兵。做是为了更好的去应用知识，让知识为我们人类服务。教学做是一个有机的结合体，它们相互依存，结伴而行。我们要将教与学落脚在做上。

“教学做一体化”课程开发是在高职专业建设和教学中落实“以就业为导向”、“以能力为本位”的一种有效途径。基本技能的确立是“教学做一体化”专业和课程建设的起点，也是产学结合与合作的最佳切入点。通过确立基本技能的工作过程，使高等职业教育的办学更加贴近人才市场需求、贴近行业和企业要求，形成一种有效的专业建设机制。

教学做合一对教师素质也提出了更高要求，教师不仅要具有深厚的理论功底，而且还要具备很强的实践动手能力，教师对自己所教授的课程要有充分的准备，对实践环节要亲自到实验室去做一做，教师只有自己动手做了，教学生做的过程中可能会出现的问题和解决的方法，才能做到胸中有数。要给学生一碗水，教师必须要有一桶水，这才够用。

［1］王也仿.可编程控制器应用技术［M］.北京:机械工业出版社，2008，(4).

［2］张英华.感陶行知思想:教学做合一［J］.生活教育，2002，(5).

［3］严希清，陈红艳.基于工作过程的“教学做”一体化教学模式探索与实践［J］.职业教育研究，2009，(4).

［4］赵连俊.“教学做”一体化教学的探索与实践［J］.辽宁高职学报，2009，(5).