金東琦

黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院 黑龍江牡丹江 157041

PLC應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)改革探討

金東琦

黑龍江農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院 黑龍江牡丹江 157041

根據(jù)高職專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)與要求，對(duì)PLC應(yīng)用技術(shù)課程進(jìn)行改革。在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；引入“項(xiàng)目導(dǎo)入，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)”的方法；選用教學(xué)軟件；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)方式等方面作了積極探索，力爭(zhēng)在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程實(shí)際應(yīng)用能力。

PLC應(yīng)用技術(shù)；項(xiàng)目導(dǎo)入教學(xué)法；教學(xué)改革；能力培養(yǎng)

可編程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，自20世紀(jì)60年代末，美國(guó)首先研制和使用可編程控制器以后，世界各國(guó)特別是日本和德國(guó)也相繼開發(fā)了各自的PLC。目前在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，PLC及其網(wǎng)絡(luò)被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化3大支柱（PLC，機(jī)器人，CAD/CAM）之一，其在工業(yè)控制中的應(yīng)用普遍程度成為評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。根據(jù)發(fā)展形勢(shì)及需求，PLC技術(shù)現(xiàn)已成為各類職業(yè)技術(shù)院校相關(guān)專業(yè)的一門必修課。但是在從事PLC的教學(xué)過程中，越來越深切地感受到，要讓學(xué)生實(shí)實(shí)在在地掌握該門課程的應(yīng)會(huì)知識(shí)，確實(shí)不是一件容易的事。為了提高PLC應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能，筆者通過改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，已取得了良好的教學(xué)效果。

1 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

根據(jù)教育認(rèn)識(shí)規(guī)律和學(xué)生及其課程特點(diǎn)，筆者將教學(xué)過程設(shè)計(jì)為3個(gè)教學(xué)階段。

1.1 初級(jí)階段—培養(yǎng)興趣，提高認(rèn)識(shí)

有一句話說得好“一個(gè)好的開始是事情成功的一半”，高職學(xué)生中有很大一部分對(duì)不感興趣和復(fù)雜一點(diǎn)的問題采取拒絕接受的態(tài)度，所以說激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是一個(gè)良好的開始，提高學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)識(shí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，加深學(xué)生對(duì)課程的了解可以消除學(xué)生的畏難情緒。

筆者在每個(gè)教學(xué)循環(huán)開始的第一堂課上，一定要講清課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生了解PLC是現(xiàn)代控制設(shè)備中應(yīng)用最廣泛、實(shí)用性最強(qiáng)、企業(yè)最急需的實(shí)用技術(shù)。列舉PLC在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及日常生活中廣泛應(yīng)用的例子，如：企業(yè)的生產(chǎn)流水線，城市的霓虹燈、十字路口交通燈控制、電梯控制、人工噴泉、自動(dòng)售貨機(jī)，學(xué)校的數(shù)控機(jī)床等例子，使學(xué)生對(duì)PLC課程有所了解，讓學(xué)生感覺到PLC技術(shù)已在自己的身邊得到了廣泛應(yīng)用。然后采用多媒體演示一個(gè)手動(dòng)過程在使用PLC后實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，比如自動(dòng)門控制。第二堂課，為增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，拓寬學(xué)生的思維空間，筆者組織學(xué)生到校外實(shí)習(xí)基地參觀學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解PLC在工廠中的實(shí)際應(yīng)用，讓熟悉PLC的工廠工人介紹對(duì)PLC的認(rèn)識(shí)，消除學(xué)生的學(xué)習(xí)畏難情緒。

1.2 中級(jí)階段—項(xiàng)目引領(lǐng)，循序漸進(jìn)

“項(xiàng)目導(dǎo)入、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)”的理論基礎(chǔ)是陶行知先生所提倡的“在學(xué)中做、在做中學(xué)”。這種教學(xué)方法是將工程實(shí)際項(xiàng)目引入教學(xué)，并貫穿于教學(xué)始終，用工程項(xiàng)目和任務(wù)引導(dǎo)出新的知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力；傳授知識(shí)時(shí)緊密結(jié)合工程實(shí)際問題，讓學(xué)生學(xué)有所用；學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中親自編制、調(diào)試實(shí)用程序，模擬實(shí)現(xiàn)控制全過程，做到學(xué)以致用；應(yīng)用不同指令、方法實(shí)現(xiàn)同樣的控制，做到融會(huì)貫通；最后通過實(shí)訓(xùn)部分的實(shí)踐，使學(xué)生獲得成功編制程序的體驗(yàn)。筆者在教授計(jì)時(shí)器的應(yīng)用時(shí)引入了8個(gè)小燈燈光控制實(shí)例，在后續(xù)的計(jì)數(shù)器及相關(guān)的功能指令教學(xué)中反復(fù)引用該實(shí)例并由學(xué)生反復(fù)實(shí)踐，知識(shí)由淺入深，程序結(jié)構(gòu)由繁入簡(jiǎn)，最后在使用運(yùn)算指令編制該控制程序后，程序由原來計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)時(shí)的一百多行變成了十幾行，學(xué)生都覺得學(xué)習(xí)變得越來越簡(jiǎn)單。

相比較于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，將指令一股腦兒講完，到最后才接觸實(shí)例，在幾十個(gè)指令的講解過程中，學(xué)生不知這些指令的用途和用法，便失去了興趣；這樣及時(shí)導(dǎo)入項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作可以激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)習(xí)輕松愉快，同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際應(yīng)用能力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的應(yīng)用性。

1.3 提高階段—綜合項(xiàng)目，鍛煉能力

在這一階段，學(xué)生對(duì)基本指令已經(jīng)掌握簡(jiǎn)單的應(yīng)用,根據(jù)企業(yè)的用人需要，我們對(duì)學(xué)生提出更高要求,主要包括：掌握自動(dòng)線中電磁閥、傳感器、氣缸、機(jī)械手、機(jī)械零部件等典型器件的安裝與調(diào)試技能,能夠用PLC實(shí)現(xiàn)控制要求；能繪制并連接PLC的I/O接線；能設(shè)計(jì)I/O口通訊程序?qū)Χ嗯_(tái)PLC控制的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合控制；能用PLC控制自動(dòng)設(shè)備中的變頻器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)；能夠使用模擬輸入模塊實(shí)現(xiàn)溫度壓力測(cè)量控制，以上要求是在為期2周的集中教學(xué)實(shí)訓(xùn)中實(shí)施的。

2 教學(xué)手段改革

2.1 選用配套的教學(xué)軟件

在PLC教學(xué)過程中，筆者明顯感到，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)部分內(nèi)容，經(jīng)過上述教學(xué)后學(xué)生掌握情況一般都還可以，且學(xué)習(xí)積極性也高、主動(dòng)性也強(qiáng)；但到了基礎(chǔ)知識(shí)綜合運(yùn)用部分，涉及具體而復(fù)雜的控制系統(tǒng)的編程時(shí)，同學(xué)們普遍感到吃力。這時(shí)就需要選用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件。利用配套的仿真教學(xué)軟件輔助教學(xué)能夠起到良好的效果，也受到學(xué)生的歡迎。我們選用的是三菱電機(jī)最新推出的FX-TRN-BEG-C中文版教學(xué)軟件。該軟件可裝于多媒體教室的電腦中。它設(shè)有虛擬工作臺(tái)，同時(shí)配有專家給出的操作指導(dǎo)，利用3D虛擬空間設(shè)計(jì)，模擬出了各種真實(shí)場(chǎng)景，惟妙惟肖、圖文并茂。學(xué)生通過該軟件仿真實(shí)踐，可以更好地消化所學(xué)理論知識(shí)，同時(shí)通過該軟件的人機(jī)交互，可以調(diào)試程序，嘗試改變程序中的某些指令，甚至一部分程序，觀察試驗(yàn)結(jié)果，立竿見影。這套軟件極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)也提高了學(xué)生編程能力和掌握一定的編程技巧，教學(xué)效果的提高顯而易見。

2.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的方式

目前PLC原理與應(yīng)用課程使用的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書都非常詳細(xì)，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容都是“簡(jiǎn)單驗(yàn)證式”和“機(jī)械重復(fù)式”的項(xiàng)目，學(xué)生不用動(dòng)腦，只需按圖索驥，輸入程序，簡(jiǎn)單接線即可完成。這樣的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)對(duì)鞏固所學(xué)知識(shí)起到的作用不大。我們?cè)诮虒W(xué)中針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況自行設(shè)計(jì)或調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，讓學(xué)生根據(jù)內(nèi)容和要求課前編制出相應(yīng)的程序，在實(shí)驗(yàn)課規(guī)定的時(shí)間里去驗(yàn)證自己所編程序，出現(xiàn)問題可由教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。這樣在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過程中學(xué)生既動(dòng)手又動(dòng)腦；既可發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題，也能夠在教師指導(dǎo)下解決問題，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容和要求應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生實(shí)際情況，突出專業(yè)特色?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容有：基本指令編程、電機(jī)正反轉(zhuǎn)、自動(dòng)控制運(yùn)料小車、智力搶答器、模擬交通燈、液體混合裝置控制的模擬、彩燈控制、自動(dòng)售貨機(jī)、機(jī)械手控制、電梯模擬控制、傳送帶的模擬等。

3 結(jié)束語

同整個(gè)教學(xué)改革一樣,一門課程改革的核心也應(yīng)當(dāng)是教學(xué)思想和觀念的改革與轉(zhuǎn)變。教育必須適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的要求,社會(huì)對(duì)高職高專人才的要求是他們具有一定的理論基礎(chǔ),較高的綜合素質(zhì)和很強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用能力,就是說高職高專教育是培養(yǎng)面向生產(chǎn)第一線的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。根據(jù)崗位能力需求,圍繞課程體系整體優(yōu)化切實(shí)做到理論與實(shí)際、思考與行動(dòng)、課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合，真正體現(xiàn)和落實(shí)素質(zhì)教育,把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，讓學(xué)生的整體素質(zhì)得到提高。在日常的教學(xué)活動(dòng)中堅(jiān)持強(qiáng)調(diào)和貫徹“用起來的知識(shí)才有力量”這一指導(dǎo)思想?！坝闷饋淼闹R(shí)才有力量”，關(guān)鍵在于用，用就是實(shí)踐，就是理論聯(lián)系實(shí)際，就是高度重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

[1]周大農(nóng)，戚亞光，吳亞萍.高職院校層面實(shí)施職業(yè)資格證書制度的方略[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2008，21

[2]姜大源.職業(yè)教育的教學(xué)方法論[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2007，25

[3]姜金鑫.工作過程導(dǎo)向的實(shí)踐性課程構(gòu)建[J].職教通訊：江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，5

Abstract: According to the vocational professional training based on goals and requirements, has done training and actively explore ways in many respects. It contains reform the PLC application technology course; training the student learning interest; introduction of the project into the scene of teaching approach; selection of educational software and improved experiments. The aim is to train the practical ability and capacity of the practical application of engineering in the process of teaching.

Key words: PLC applications; project into teaching; teaching reform; ability training

The discussion about PLC application technology of teaching reform

Jin Dongqi
Heilongjiang agricultural economy vocational college, Mudanjiang, 157041, China

2010-09-24

金東琦，碩士，副教授，教研室主任。