浅谈技校PLC编程课程教学对策
2014-07-03郑丽红
郑丽红
摘 要:PLC编程课程既具有较强的理论性,又具有较强的实践性,在教学中多采用理实一体化教学方法。笔者分析了技校学生PLC编程课程的学习现状,并就如何突破PLC编程教学的瓶颈,树立正确的编程思想进行了探讨。
关键词:PLC编程?学习现状?有效教学
目前,许多技校开始培养工控人员,均开设了PLC编程课程。如何突破PLC编程教学的瓶颈,已经成为技校教学中亟待解决的关键问题。
一、三菱PLC编程语言介绍
PLC的生产厂家很多,型号各异,不同型号自成体系,有着不同的编程語言和使用方法。本文以日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC为例。在PLC编程语言中,最常用的是梯形图和指令语句表,梯形图与指令语句表之间可以相互转换,成相互对应关系。这两种编程语言是教学中的重点,同时也是教学中的难点。
二、技校生PLC编程课程学习现状
PLC编程课程既具有较强的理论性,又具有较强的实践性。笔者在教学中发现,技校生最怕的是编写程序,许多学生在教师提供参考程序时,做起来得心应手,自己独立编程时却不知该从何处入手。究其原因,在于学生没有树立正确的编程思想,所以普遍感觉PLC程序比较抽象,学起来比较困难。
1.客观因素
技校学生的基础知识薄弱。笔者查阅所在学校2009年、2010年和2011年这三年的电工班级学生中考成绩资料,发现学生的中考成绩非常低。09级电工班学生入学成绩总分平均分约为311.5分,10级电工班入学成绩总分平均分约为303分,11级电工班入学成绩总分平均分为318分。再查看他们在校近两年的专业基础课成绩,也不难发现,他们在这里的学习也是一路亮红灯。可以说,这一因素严重制约了学生PLC专业课程的学习。
2.主观因素
技校学生大多没有好的学习习惯,例如在课堂上,经常会有学生找不到教科书,或个别学生拿错书的现象,有些学生眼高手低、粗心大意。还有一些学生自知自己基础不好,对学习缺乏自信。
三、技校生PLC编程课程教学策略
笔者根据多年的实践教学经验,总结出以下办法来提高PLC编程课程教学质量,进而有效解决学生编程困难的问题,让学生轻松学习PLC课程。
1.加大PLC实训设备投入,以保证学生的练习机会
笔者学校的PLC教学还处在刚刚起步、有待完善的阶段。为了提高PLC教学质量,笔者建议学校在此基础上进一步扩大实训设备规模。想要进一步提升PLC编程课程的教学效果,在课堂中至少要保证两名学生一台设备。当然,如果学校有条件的话,最好是一人一台。这样学生可以在有限的课堂时间内充分地进行练习,通过实训不断验证自己的编程思想,解决编程中的困难,从而不断提高自己的编程水平。
2.借助等效电路分析,让学生树立正确的编程思想
鉴于学生专业基础较薄弱的特点,教师如何才能有效地树立学生的编程思想,突破PLC编程课程入门的瓶颈呢?笔者也曾与同行进行过深入的探讨。在交流中笔者发现,在PLC课程学习的起步阶段,许多教师喜欢采用继电器控制电路引导学生转换成梯形图程序。这样学生编程有依有据,不失为一种好方法,但是也存在着一些弊端。这对于电力拖动学习得较好的学生来说不是难事,但是对于电力拖动学习得较差的学生来说,很可能还是感到无从下手,感觉有点迷茫。此外,对于简单的电路来说,采用这种方法很容易转换成梯形图程序,但是对于稍微复杂一点的电路来说,转换成梯形图程序就没那么简单了,这时学生该怎么办呢?
要想做到让学生真正学会编程,最佳的方法是借助等效电路。举一个简单的例子,按下启动按钮SB1,指示灯HL1被点亮;按下停止按钮SB2,指示灯熄灭。对于这样一个实训小项目,如果编程实现控制要求?
首先对PLC进行输入输出地址分配,分配情况如下表所示。然后根据地址分配情况,可以设计出PLC外部接线图,接线图如图1所示。
为了便于说明,笔者在接线图用虚线中画出了输出继电器Y0的等效电路。指导学生可以这样理解:当按下启动按钮SB1时,在如图2所示的梯形图程序中,输入继电器X0的常开触点闭合,输出继电器Y0的线圈得电。当输出继电器Y0的线圈得电后,输出继电器Y0的常开触点也闭合,从而自锁,使得输出继电器Y0的线圈一直处于得电状态。此时教师让学生关注图1中的虚线部分的等效电路,这里也有输出继电器Y0的常开触点,这一常开触点也闭合。与之相连的电路构成了一个闭合回路,从而指示灯被点亮。当按SB2停止按钮时,输入继电器X1得电,它的常闭触点断开,从梯形图中可以看出输出继电器Y0的线圈失电而解除自锁。再次联系图1虚线部分的等效电路,这里的输出继电器Y0的常开触点就断开,与之相连的电路就出现了断路,指示灯将熄灭。
在此理解的基础上,学生再进行实训操作训练,观察现象。学生从实训现象中进一步确定自己的想法是否正确,从而树立正确的编程思想。
3.增强趣味实训项目练习,以激发学生的学习动力
根据技校生的特点,针对如何提高PLC编程课程的课堂教学质量,让学生由原来的被动学习转化为主动学习的问题,笔者也做了大胆的教学改革。笔者改变了传统按照课本顺序教学的模式,对教材进行了重新整合,选定了趣味实训项目作为教学的载体,让趣味实训项目有效地激活学生内在的学习动力。这些趣味实训项目有点动和连续控制一盏彩灯亮灭、八宝音乐盒、流水彩灯、天塔之光等。俗话说:“兴趣是最好的老师”,学生如果对所做的实训项目感兴趣,那么他们就有了学习的动力。教师可以在趣味项目中递进地融合各知识点,让学生在实践中接收新知识、理解新知识并掌握新知识,让学生通过实践活动慢慢地积累编程经验,不断地提高编程水平。
参考文献:
[1]王国海.可编程序控制器及其应用[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[2]王淑玲.PLC基础与实训[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2010.
[3]李雁冰.课程评价论[M].上海:上海教育出版社,2002.
(作者单位:浙江省平湖市技工学校)