中职PLC课程的有效教学初探

2013-08-15吕新群

中国校外教育 2013年13期

◆吕新群

(东阳市技术学校)

PLC即是《可编程序控制器》，是机械制造以及自动化类专业所开的一门专业课。PLC技术在自动化、机电一体化和对设备技术改造等方面的应用越来越普遍。PLC课程是一门理解难、编程难、应用难的专业课，教学现状并不乐观。要提升教学的有效性，就必须根据专业的培养目标来精选教学内容、改进教学方法与手段，通过学做一体的教学方式，培养学生创新能力，使学生在有限的学时里能扎实掌握PLC知识与应用。

1 PLC教学的现状

从学生的角度来说，PLC课程是一门非常实用的课程，学习之初是有着浓厚兴趣的。但由于中职学生在初中学习阶段成绩不好，存在自卑害怕的心理和不良的学习习惯，在PLC后续的学习过程中，特别是涉及编程指令教学时，会产生畏难现象，从而会缺乏积极主动性、过强的依赖教师。此外，中职生对创新能力的养成也存在着错误的认识，认为创新是工程师或者领域顶尖专家才能办到的事情，于是不重视自身创新能力的培养，也影响自己的学习效果。

从教师的角度来看PLC教学的现状，很多教师都能够发挥图文并茂的多媒体课件来进行教学，增加了实验课的比例，使PLC教学在效果上和质量上都有所提高，但没有重视学生对知识与技能的消化吸收和再利用、再创新的能力的培养，在实际应用中也就体现不出教学效果，存在“能考、会做、不会用”的现象。

2 PLC教学中教师注重学生创新能力培养的必要性

随着我国经济的快速发展，各类电器自动化设备在工业领域甚至更广的领域被普通应用。中职生是以培养成为实用型技术人才为目标的，仅仅学会了基本的技能，远远还不能满足现代企业对毕业生综合素质的要求，尤其是企业目前对开拓创新能力有着越来越高的要求。因此，学生不仅要把核心的PLC课程学好，而且在学习过程中形成一定的创新能力。任课教师必须在教学的各个环节中加强学生的创新能力培养，以适应社会生产发展对创新能力的要求，提升学生的综合工作能力。

3 PLC教学中提升教学效果的途径

培养学生创新能力是提升教学效果的有效途径。学生的好奇心、自信心、独立思考能力、求异思维品质、合作能力、综合应用能力等因素均是培养学生创新能力的关键。

3.1 精挑细选教学、实验内容，培养学生好奇心、自信心和创新意识

PLC技术是在不断的更新发展的，促进了PLC课程教材内容也在不断更新。不同教材都会有不同的侧重点和新技术介绍。为了培养学生的创新意识，教师在教学内容上做到精挑细选，安排教学内容时注意与时俱进，对重复的、过时淘汰的内容要及时地删除，并结合专业特点、融合本学科前沿科学知识等让学生感兴趣的内容，既激发学生的好奇心，又达到补充教材，形成一套完善的教学内容知识体系。例如可在介绍OMRON相关的PLC系列产品时，可将过于陈旧的“P型机”内容删除，而增设“CS1D双机热备PLC”相关的产品介绍内容，以及关于PLC网络体系结构等新的知识内容。

PLC作为一门实践性很强的专业课程，要注重实验教学的有效性，精选实验课实验内容。在选择实验内容上应注意结合学生目前的水平，太前沿尖端课题的实验内容只会打击学生的自信心。在实验内容选择上应有梯度，多元化。在扎实学生基础后再进行中等难度以上的实验。同时注意应选择实验方案多、设计思路广阔的实验内容，以鼓励学生探索不同的实验方案，帮助学生形成举一反三的能力。

3.2 针对教学内容选择合理的教学方法，促进学生合作能力和创新思维

在科学合理的安排教学内容后，还应根据学生所处的不同教学阶段、不同章节内容特点来选择具有启发性、讨论性以及自主学习性的教学方法，以培养学生的创新能力。

比如，教师在讲解C系列PLC指令系统时，可采用CAI来对该指令的工作原理和过程进行演示，结合演示对学生进行逐步的引导，启发学生掌握指令的特点和如何应用该指令。例如，位移寄存器指令SFT，这一指令只有在SP端遇到脉冲的时候，才发生位移，倘若SP端没有遇到脉冲，不论IN端如何变化，位移都不会产生。教师结合CAI演示，从而启发、引导学生，学生才能更好的理解和掌握这些指令的相关知识。

在讲解PLC应用例子时，教师可采用案例讨论的教学方式。在实际应用的控制系统中，教师选取一些适合的案例作为讨论内容。事先对全班进行分组，实践能力强又乐于助人的同学与实践能力弱又不善于求助的同学相搭配组成2人实验小组，老师提出问题，并要求学生分组进行讨论，实践能力弱的同学不仅有较多的实践机会，又由于得到同组同学的指导，实践能力有了提高，也能较好地完成学习任务。比如，教师可选择分段传送带电动机控制作为案例内容，要求学生先了解相关的控制要领并给出相应的程序，然后就这些要领和程序进行讨论分析，以帮助学生理解这部分内容，然后就案例专题内容进行深层次的提问，要求学生在讨论基础上通过个人思考和动手来解决问题。

通过案例教学等生生互动的教学方式，有助于学生在相互交流、相互学习、相互合作中得到共同的成长，能有效提高学生的主动性和积极性，调动思维，举一反三。这样以学生为主体的教学方式，更能促进学生合作能力和创新思维的形成和提高，在实际问题中分析问题和创新性的解决问题，从而实现培养学生创新能力的目的。

3.3 通过课程实验和课程设计，培养学生独立思考、综合应用和创新能力

实验环节是一个调动学生学习热情和积极性的渠道，也是PLC教学的重要环节。为了提升教学效果，教师应该根据专业的培养目标来建立和完善能力培养导向的PLC实验教学体系。具体来说，教师可对实验指导书进行重新整理和改编，将陈旧落后的指导内容予以删除，对与培养目标关系不大的实验项目酌情删除，将类似的实验项目和内容进行合并。此外还应对实验内容进行充实和完善，增加设计性实验，减少验证性实验的比例，遵循少而精的原则开设实验项目，通过这样的实验项目来培养学生的创新意识。

课程实验以设计性实验为主，主要是促使学生将理论应用到实践中。学生根据设计性实验指导书中的实验目的和要求，先查阅相关的理论知识，讨论设计出新的实验方案和具体程序步骤，主动到实验室中进行编程调试。学生在实验过程中遇到不能解决的疑问，教师应从思路上启发学生和指导学生，促使学生形成独立实验的意识和能力。在学生实验成功完成后，教师再对学生的实验设计进行评价和总结。同时，教师应适时的鼓励学生，肯定学生的学习成果，让学生体会到创造和成功带来的喜悦，促使学生保持积极的学习情绪和增强学生的学习动机。以设计性实验为主的课程实验能充分体现学生的创新活动，从而培养学生的创新思维，提高创新能力。

3.4 通过下企业实践，提高学生综合应用、创新意识和创新能力

为了提升学生在PLC技术方面的综合能力，提高学生在PLC技术方面的创新意识，我们将组织学生到成功的企业或工业基地作为期一周的实习PLC的实际应用。先请企业熟练工人讲解设备的工作过程、操作步骤，让学生熟练操作机器。再请技术人员分解设备程序，详细讲解各段程序的控制过程，对应的操作动作。例如开机程序会执行的动作与程序的对应，对某一器件设置故障，比较正常状态和故障状态设备的动作过程，根据故障现象判断故障元件。实习结束，要求学生上交一份PLC设备实习心得报告，提出设备程序的优化。老师打出学生下企业的实践成绩。同时，学校还聘请企业技术负责人到学校介绍经验，在拉近学生与成功人士距离的同时，使他们感受到创新能力对于PLC应用及成功企业的重要性。

3.5 进行多元评估，激励学生学习热情和创新欲望

PLC课程考核对学生来说并不只是简单的分数，正确的评估考核能有效激励学生的学习热情，而不合理的考核会削减学生的创新主动性甚至使学生产生抵触情绪。因此，在课程学习效果评估过程中应重视学生的个性，转化评价重点，实行重学习过程的评价，重视学生的再学习能力、独立思考动手能力以及创新能力的评价。最传统的评估方式是教师评估，这种方式需要教师对于学生的学习情况进行考核和评估，其缺点为耗时、效率低。因此除了教师评估，还可结合其他评估手段，如学生自我评估、同学互评等方式对学生进行评估，如一学生编程完毕后可由另一学生进行检查评估，再输入PLC模拟运行，评估这位学生编程的正确性，也对检查的学生进行了考核。多种评估方式同时进行，可提高评估效率，节省时间，调动学生积极性。

具体可以将课程成绩、实验设计考核、下企业实践成绩分开进行。PLC课程考核主要对学生的平时作业情况，课堂表现，实验课学习情况、下企业实践成绩、学生课余完成PLC调查情况以及期末考试成绩等方面来综合打分，多元评估，尽量保证公正公平。对各学习阶段中体现出的创新行为，老师及时给予鼓励和肯定，并酌情加分，保护好学生的学习热情和创新意识。