可编程控制器的教学与能力素养的培养

谢红菊

摘 要：可编程控制器的学习需要经历两个认知过程，分别是演示实验教学和实验操作。第一个认知就是学生掌握理论知识的过程;第二个认知就是学生理论和实验相结合突破理论部分的重点和难点内容的过程;两个认知过程有利于培养学生的动手能力、分析问题及解决问题的能力，有利于培养学生团结协作能力。

关键词：认知; 观察; 能力; 演示实验; 素养

中图分类号：G434             文献标识码：A      文章编号：1006-3315（2019）12-098-001

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，控制各类型的机械或生产过程，是一种自动化的工业控制装置。这门学科以实验为基础，有很强的实验操作性。因此，这门课的教学中，如果脱离了演示实验和实验操作这两个认知过程，老师单纯进行理论教学将不利于学生对知识的学习和理解，不利于学生能力素养的培养。所以，针对可编程控制器这门学科特点，我们应在教学中演示实验教学和实验操作相结合，达到最佳的教学效果。

一、学习过程中两次认识飞跃

在人的认识发展过程中，列宁曾作这样的概括：“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践，这就是认识真理、认识客观实在的辩证的途径。”学习过程就是通过认识上的两次飞跃而不断完成的。

学习過程中认识的第一次飞跃，即从感性认识上升为理性认识，这是至关重要的，便于学生掌握学科知识概念、了解其发展规律，从而实现了认知结构的重新组合。

学习是从感知开始的。感知过程分为两种形式：一种是以观察、实验为形式的感知，另一种是以阅读、听讲为形式的感知。对于可编程控制器这门实践性较强的学科而言，观察、实验是学习过程中的主要形式。对于感知而言，实验最终也体现为观察。如果离开了对正在发生的现象的观察，学习也就成了无源之水、无本之木。由此可见，观察和实验是学生学习可编程控制器学科的基础。

学习过程中认识的第二次飞跃，就是将理论知识运用于实践，运用理论知识解决问题。通过这个阶段，学生将进一步丰富认知结构的内容;学生可以更加灵活地把理性知识运用到实践中，思维从抽象上升到具体，知识从弄懂到会用，同时也培养了学生的能力素养。

对于学生而言，学习过程中经过认识上的两次飞跃，可以更好的理解课堂教学中的知识，同时提高了自身分析问题、解决问题的能力素养。

二、演示实验教学及实验操作在可编程控制器教学中的地位和作用

可编程控制器演示实验教学及实验操作是可编程控制器课程一个重要的组成部分。它既是可编程控制器教学的重要基础，又是可编程控制器教学的重要内容、方法和手段。

1.创设学生有效掌握知识的学习环境

我们知道，可编程控制器应用于各种生活、生产中，如自动化生产过程、化工、电力、电梯等。在可编程控制器教学中，学生通过观察自动化机械运动过程，获得必要的感性认识，这是形成概念、掌握理论的基础。例如：学生学习可编程控制器控制电机的正反转这节内容时，可以带学生观察、感受电梯的上行、下降，学校电动推拉门等，学生获得感性认识，从而对本节内容的学习将获得更加明确、具体的认识。

2.培养了学生的学习兴趣和激发了学生的求知欲

可编程控制器实验具有直观、形象和生动的特点，实验具有较强的吸引力，易于激起学生的学习兴趣，可以更好的唤发学生的求知欲。

可编程控制器实验操作具有较强目的性。例如：电机的单向连续、电机的正反转、彩灯控制、机械手控制等实验都具有很明显的现象，学生操作实验时有目的性。学生通过观察演示实验，产生动手欲，实验操作不仅满足了学生操作的愿望，更重要的是让学生不断体会和尝到解决问题后，获得成功的喜悦，这样既提高学习兴趣、增强学习的欲望、增强自信心，又培养学生学习的一种能力素养。

3.培养学生良好的学习素养

演示教学及其实验既要依靠教师的讲解来传授，又要在其相应的实践活动中才能得到发展。教师的演示教学可以培养学生的观察能力、想象能力、思维能力等;学生在实际操作实验时，通过前期的实验设计、结果分析等操作可以锻炼和培养学生分析和解决问题的能力;同时在小组实际操作的过程中，还能培养学生之间团结协作能力等。

由此可见，可编程控制器课程的教学是离不开演示教学和实验操作的。演示教学和实验操作不但提高了教师的教学质量，而且培养了学生在实验中实事求是的学习态度、严谨细致的作风，进而形成良好的学习素养。

三、可编程控制器课堂演示教学与实验策略

可编程控制器的课堂演示教学是由教师在课堂上操作演示，通过教师启发式引导，帮助学生对实验进行细致的观察与积极的思考，达到较好的教学效果。在课堂实验操作演示中，教师是实验主体，处于主动地位;学生是观察主体，处于被动地位。而课堂实验操作演示的教学效果既取决于教师自身的实验技能和教学的基本素质，又取决于教师对实验操作演示教学所采取的教学策略以及对教学过程的设计。

可编程控制器这门课作为一门实践课，单纯的课堂演示教学并不能达到很好的教学效果。对于学生而言，根据教师的演示实验，自己亲自动手操作，克服困难，解决问题，顺利地进行实验，才能收到良好的教学效果。

可编程控制器实验操作环节分成两部分：硬件设计及软件设计。硬件设计主要是学生根据教师提供的接线原理图，进行输入、输出接口以及电源的接线。采取分模块接线使硬件设计这个环节相对简单点。软件设计则是根据理论知识的学习以及实验教学目标，进行思路的设计，编程，调试，从而实现教学要求。编程过程中问题的处理能力培养了学生学习素养。

总之，可编程控制器的教学合理安排演示教学和实验环节，既降低教学难度，又激发了学生的学习兴趣，培养了学生的能力素养。