行动导向教学模式在PLC课程教学中的应用

吴聿

【摘 要】PLC是强电类专业的核心专业课程，这门课程专业性和操作性较强，理论与实践之间联系密切。对于基础素质较差、学习能力较弱的中职学校学生来说，该课程有一定的学习难度。在PLC课程教学中应用行动导向教学模式，可以极大地改善教学质量，发展学生的职业能力。

【关键词】行动导向；PLC课程教学；应用

PLC，是可编程程序控制器的缩写，是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种新型、通用的自动控制装置[1]。PLC的特点包括通用性强、使用方便、功能强、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程方法简单、容易掌握等。目前，PLC技术已经广泛应用于各行业电气自动化之中，市场上急需大量掌握PLC技术的实践型人才。

但当前中职学校的PLC教学中存在着一些问题，不利于培养市场所需要的实践型人才。

一、PLC教学现状

（一）教学模式落后

当前，中职学校的PLC教学仍旧以教师为中心进行单向灌输，教师用粉笔在黑板上绘制梯形图、顺序功能图而不是让学生在做中学。由于课堂教学缺乏情境，不利于调动学生学习积极性，不利于学生理解知识。

（二）理論与实践脱节

在PLC教学中，理论课与实践课相互独立，理论教师与实践教师互相缺乏沟通，或使用不同的教学方法，造成理论课与实践课逻辑顺序和结构不统一，进度不协调，进而造成学生学习困难[2]。

（三）教师缺乏实践经验

无论是理论课教师，还是实践课教师，几乎都没有电气自动化专业的实际操作经验，因此他们的不能凭丰富的实践经验讲解知识，难以提高学生的操作实践能力。

（四）学生基础差

中职学生一般是中考落榜生，自我约束能力差，缺乏学习的主动性与积极性，他们往往难以理解抽象的PLC理论内容，甚至抵触教学，因而造成理论知识极度匮乏。

二、行动导向教学法

行动导向教学法起源于1980年代的德国，这种教学方法以“行动导向驱动”为形式，在教学中充分发挥教师的主导作用与学生的主体作用，注重培养学生分析问题、解决问题的能力，从设计任务着手，通过引导学生完成任务，实现教学目标[3]。行动导向教学法让学生在做中学，在实践中获得感性认识，再经过反复实践上升到理性认识，并反过来应用到实践中去，从而全面培养学生的理论能力与实践能力。

三、基于行动导向教学模式设计PLC教学

在PLC教学中应用行动导向教学模式，首先要从学生未来的工作岗位实际需求出发，分析工作任务，以这些工作任务为中心，遴选、确定PLC课程项目，形成以工作任务为中心、以课程项目为主体的课程结构。在设计教学内容时，要通过逆向倒推，分析岗位需求，复原职业能力，以培养学生职业能力为核心目标。要让学生在学习中自我控制，不断优化，主动认识PLC，掌握三相异步电动机、运料小车往返运行、交通信号灯、化学反应生产过程等项目的PLC控制。

四、基于行动导向教学模式实施PLC教学

行动导向教学模式一般包括六个环节：收集信息、制定计划、确定方案、实施方案、检查方案和评估项目。在开展行动导向教学时，必须注意模拟真实的工作情境，让学生参与到工作过程之中，掌握在工作中必须运用的PLC知识和技能， 从而获得适应工作岗位的职业能力。

例如，在教学《交通信号灯的PLC控制》时，就可以这样实践六步教学法。

（一）搜集信息

教师将学生分成若干个合作小组，向学生布置任务，对一个十字路口的交通信号灯进行PLC控制。要求是：启动开关后，信号灯系统开始工作，南北向红灯先亮，东西向绿灯亮；关闭开关后，两个信号灯同时熄灭；南北向红灯持续25秒钟，东西向绿灯持续20秒钟，20秒之后，东西向绿灯闪烁3秒，然后熄灭，同时东西向黄灯点亮，维持2秒，2秒后，东西向黄灯熄灭，东西向红灯点亮；同时，南北向红灯熄灭，南北向绿灯点亮；东西向红灯持续25秒钟，南北向绿灯持续20秒钟，20秒之后，南北向绿灯闪烁3秒，然后熄灭，同时南北向黄灯点亮，维持2秒，2秒后，南北向黄灯熄灭，东西向绿灯点亮，以此循环。

布置完任务后，学生就要通过网络和图书馆搜集各种资料信息，并到十字路口实际观察信号灯控制实况。

（二）制定计划

学生以小组为单位开展讨论，研究如何制定计划，直至每个小组都制定出几个可操作的计划。于是学生便掌握了PLC控制所需的各种条件和软硬件。

（三）确定方案

在制定好计划后，教师引导学生运用价值工程法进行比较，从各个计划中选择成本最低、效果最佳的计划，最终确定方案。为培养学生未来的团队合作能力，在确定方案的过程中，教师必须引导学生协商和决策。

（四）实施方案

在教师的指导下，各个学生小组要根据控制要求。第一步，列出PLC输入/输出I/O地址分配表，统计所需要的输出信号点数与输入信号点数，选择适合的PLC类型。第二步，画出PLC外部连接线路图，这样学生就会熟悉实现这个PLC控制需要哪些电气元件。第三步，画出顺序功能图，确保程序设计成功。第四步，编写梯形图程序，学生可以运用逻辑代数设计法、经验设计法等多种方法设计梯形图设计，教师可指导学生根据顺序功能图编写尽量简单的程序。第五步，运行和调试程序，各个学生小组编写好梯形图程序后，进行运行和调试，在实践中检验、修改和完善梯形图程序。

（五）检查方案

当各个学生小组认为自己编写的梯形图程序成功以后，就要对他们各自设计的PLC控制系统进行检查。教师可指导学生利用MCGS组态软件进行仿真和监控，增强学生的PLC编程能力和实践能力[4]。

（六）评估项目

各个小组完成“交通信号灯的PLC控制”项目后，首先要进行内部自评，然后教师可组织不同小组互相评估对方设计的PLC控制系统，最后由教师进行总体评估，在评估时不仅要指出存在的问题，还要充分肯定学生取得的成绩。

五、结语

实践证明，在PLC课程教学中应用行动导向教学法，有利于激发学生的学习兴趣，提高学生的编程能力与实践能力，让学生尽快适应PLC的应用。所以，这是一种值得推广的教学方法。

参考文献：

[1]王哲禄，蔡晓东.高职“PLC、变频器和触摸屏综合应用技术”课程的行动导向教学研究[J].新课程研究（中旬刊），2016（02）：53～54，64.

[2]刘小春，张蕾.基于工作过程的行动导向教学模式在PLC课程改革中的实践[J].晋城职业技术学院学报，2014，7（05）：37～39.

[3]罗振成，张桂枝，王永琴.行动导向的高职《PLC》课程考核方法研究[J].张家口职业技术学院学报， 2013，26（04）：69～70.

[4]王红梅.基于行动导向的“电气控制与PLC”课程教学改革研究[J].浙江水利水电专科学校学报， 2013，25（03）：83～87.