电气技术PLC教学方法改革探讨

2014-07-31黄均生

职业·下旬 2014年6期

黄均生

摘要：技工院校在教育方式、目的及学生组成等方面与高等院校存在较大的差别，技工院校在PLC课程教学过程中，应结合具体实际情况，改革传统的教学模式，积极探索新的教学方法。本文结合笔者学校电气技术系现有的实验室条件与学生的学习情况，对PLC课程教学方法进行探索和实践，提高教学质量，培养学生的学习兴趣与动手能力，从而提高毕业学生的就业竞争力。

关键词：电气技术 PCL 教学

PLC是一门综合计算机控制技术、电气控制技术、传感器技术等多领域、多学科的复合型课程，是电气技术系主干课程之一，PLC课程的教学效果，直接影响着学生的专业能力及就业竞争力。然而院校培养的学生并不能满足社会对PLC人才的要求，原因在与学生大多只懂理论、指令，缺乏独立完成工业现场综合控制的控制要求，更缺乏程序的优化和大型工程项目的设计能力。笔者PLC教学改革，主要从教学模式，教学环境及设备的提升与利用这两个方面进行。

一、教学模式改革

在教学进度的安排上，放弃原有在高年级段一个学期内教完所有内容的模式。因为对学生来说，PLC课程涵盖的内容过于广泛，知识点过于密集，所有内容全在一个学期内完成，难以接受吸收，严重影响教学质量。有鉴于此，将PLC课程进度分为两个阶段。

第一阶段在学生进入专业课学习的第一个学期实施，主要使学生认识PLC课程在专业课学习中的重要性，提高学生的学习兴趣与积极性。这一阶段主要以FX2N PLC为学习对象，结合常用低压元器件，学习PLC的工作原理，内部资源及常用指令。学习PLC编程相关软件的使用，结合继电线路控制相关知识，逐步学习PLC程序设计，由易到难，循序渐进，巩固基础。

第二阶段在学生高年级段实施，在这一阶段，教学内容主要以FX2N PLC的功能指令，步进指令，PID算法应用为主，强化练习硬件设计，较复杂程序设计，完成综合课程设计，提高学生的综合程序设计能力。

在教学方式方法的安排上，放弃理论教学仅在教室讲理论，实训教学仅在实训室盲目做练习的模式。PLC相关内容和知识点均非常抽象，如果理论教学时按照老师讲，学生听的模式展开，很多知识点学生无法理解，缺少直观映像。从而导致在实训阶段，学生需要花相当长一段时间在直观认知和简单程序适应上，浪费了宝贵的实训时间，并导致练习课题过于繁杂，教师难以统一讲解，影响实训质量。

针对上述现象，在教学实施过程中，采取全面理实一体化的方法。PLC理论教学与实验相结合，除了教师讲解之外，还需穿插大量的实验环节，加强学生对PLC的直观映像感受，并完成基本程序的设计，熟练掌握软件使用。限于现有教学设备条件，理论学习过程中的实验环节，以在机房进行软件仿真的形式展开。

在PLC实训教学中，应采取练讲结合的模式，不仅要给学生安排课题，还要进行讲解，使学生在实训的过程中能及时认识到自身的不足，并通过教师的讲解得到改进与提高。实训课题应精心选择，学生完成每完成一题，教师都应总结讲解，规范学生程序设计的方法，提高程序优化设计的能力。在实施实训教学时要注意分解难度和做好引导。教师应预先分析好难点所在，在让学生着手完成系统设计之前做好引导工作。难点被一一分解，课题的设计思路就清晰地出现在学生们的脑海中，系统的设计也就迎刃而解了。

在实训教学过程中，一般不应直接给出实例中的PLC程序，而是提示程序的大框架，引导学生自己完成该程序的编写、上机验证，最后才给出参考程序供学生作对比、修正。整个教学过程充分发挥了学生学习的主体作用，教师在这个过程中起到了引导作用。

二、教学环境设备的提升与利用

学生在理论学习时经常会碰上难点，困难多数来自学生对客观现象缺乏实际感受，很难从感性认识到抽象概念的飞跃。PLC应用技术特点之一是逻辑性、抽象性强。教师在教学中应尽量使用多媒体设备教学，这样带来的好处是：直观、印象深刻；方便、节省时间；生动、激发学习兴趣。在实施教学过程中配套多媒体教学课件，为直观教学提供条件，从而增强学生的感性认识，降低学习的难度，激发学生的求知欲望和学习兴趣。

在实习教学过程中，要充分利用现有设备。学生理论课阶段有机房可供软件仿真，实训阶段有PLC实训台可供实物操作练习，充分利用这些设备，可以有效提高PLC教学质量。

然而PLC因为自身特点，市场上品种繁多，而各个品种之间又不尽相同，另外，PLC技术日新月异，随着数据处理能力与网络技术的不断发展，企业中控制方式方法多有变化，仅是传统PLC教学内容，已经无法完全满足市场需要。因此，教师在讲授PLC技术的过程中，除了要打好学生的基本功，在后期阶段还需要注意提升教学层次，拓展教学内容，紧跟企业当前技术，尽量做到教学内容与生产实践相结合，使学生能学以致用。如三菱FX系列PLC之外，还可用西门子S7-200，S7-300，三菱Q系列若干套，包含了工业以太网、现场总线、伺服、变频、组态软件、HMI等工控领域常用技术，在往后的专业建设发展中，必然要将这些技术融入到日常教学中，紧跟企业技术发展步伐。

PLC课程相对艰涩枯燥，学生想要掌握好这门技术，需要持之以恒，坚持不懈地长时间刻苦训练学习。然而很多学生正是缺乏这类素质，所以在整个教学过程中，教师的引导与约束就显得尤为重要。

在引导方面，教师应该多向学生介绍当前的技术发展现状，多向学生讲解这门课程的技术构成，多讲解电气系学生学习PLC技术的必要性与重要性，并积极寻求与企业的合作契机，并使学生参与其中，让他们直观地感受到学会PLC技术对他们将来就业的有利影响，从而给予她们在学习过程中源源不绝的动力。

在约束方面，一是要对学生学习情况进行考核，二是要规范学生平时行为习惯，约束好课堂纪律，保证教学过程顺利、良好地实施。

1.阶段目标完成情况的掌握

在开学初，教师制定学生小组学业评价表，并交给小组长，由小组长在每个阶段目标完成后进行记录和评价，同时负责本组同学课外作业完成情况的记录。

2.一个学期组织四次小测验

测验的内容包括应知和应会两部分，以检测学生每一段的学习情况，培养学生独立设计电路、应用知识解决实践问题的能力。

3.期中期末考试

综合检验学生对知识的了解，以加强学生综合运用知识的能力。实操与理论知识相结合各占50%。

4.课题设计

在教师辅导下让学生根据所学的PLC知识搞一个专业项目开发和课题设计，利用课外时间完成，学期末上交。

5.其他