劉利

（舟山市技師學(xué)院，浙江 舟山，316000）

生本教育在《PLC應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)中的實踐
——以運料小車PLC設(shè)計為例說明

劉利

（舟山市技師學(xué)院，浙江 舟山，316000）

“生本教育”是一種真正以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，積極引導(dǎo)學(xué)生好學(xué)的教育理念［1］。本文以《PLC應(yīng)用技術(shù)》一書中的“運料小車PLC設(shè)計”項目為例，通過調(diào)查分析、選取實例、科學(xué)思維、有效評價四個環(huán)節(jié)介紹了如何將生本教育理念引入教學(xué)的實踐。

生本教育；PLC；有效評價

《PLC應(yīng)用技術(shù)》是技工學(xué)校電工類教學(xué)和維修電工高級工、技師、高級技師培訓(xùn)的必修課。該課程具有極強的實踐性、綜合性和創(chuàng)造性，只有通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生真正掌握PLC實用性技術(shù)，學(xué)生才能適應(yīng)企業(yè)實際工作需求，才有就業(yè)的可能性。“生本教育”主張以學(xué)生為本，提倡“先做后學(xué)，先會后學(xué)，先學(xué)后教，不教而教，以學(xué)定教”［1］，是真正做到以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主人，積極引導(dǎo)學(xué)生好學(xué)的教育理念，給了學(xué)生主動發(fā)展的空間和機會。作為一名技師學(xué)院的專業(yè)教師，在《PLC應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)中，我以“運料小車PLC設(shè)計”項目為例，介紹如何將生本教育理念融入到課堂教學(xué)中，從而實現(xiàn)讓全體學(xué)生都獲得發(fā)展，提高學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能的目標。

一、調(diào)查分析，激發(fā)學(xué)生興趣

問卷調(diào)查：①你喜歡《電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練》這門課嗎？為什么？②若不喜歡，你知道有什么方法或者技術(shù)可以完全取代電力拖動控制線路呢？調(diào)查顯示，第①個問題，百分之九十的學(xué)生回答“不喜歡”，因為是線路復(fù)雜，接線過程中出現(xiàn)了問題排查困難，單個部件的動作原理沒有真正理解，上課形式單一等；第②個問題，百分之九十五的學(xué)生回答為“不知道”或“沒聽說過”。剩下“知道或有所了解”的學(xué)生回答為“聽高年級或者我哥哥或者我老鄉(xiāng)說過”“我爸就是賣這個東西的”。

實踐調(diào)查：第一周帶領(lǐng)學(xué)生走訪學(xué)校校企合作中的合作船廠：歐華船廠，讓學(xué)生了解船廠的發(fā)展史，船廠對舟山經(jīng)濟的作用，造船的整個流程及船廠里有關(guān)技術(shù)崗位的要求，關(guān)注船廠必備的工作儀器和設(shè)備，重點關(guān)注發(fā)電機、錨機和絞纜機的工作情況及船舶下放設(shè)備，了解它們各自的用途以及注意事項。參觀完畢，讓學(xué)生寫自己真實的參觀感受，上網(wǎng)查找有關(guān)船舶下放的資料，通過自學(xué)，總結(jié)出有關(guān)PLC的相關(guān)內(nèi)容。結(jié)果表明：一部分同學(xué)從工作環(huán)境的好壞考慮想學(xué)習(xí)并學(xué)好PLC；另一部分則從工作待遇的高低考慮想學(xué)習(xí)PLC！由此可見：真實工作場地考察，真實工作內(nèi)容的了解，通過有效的引導(dǎo)，可以有效激發(fā)學(xué)生對PLC的學(xué)習(xí)興趣。

二、選取實例，制訂科學(xué)計劃

PLC課程內(nèi)容是按照指令的難易由易到難循序漸進的方式進行的，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中如果長時間接觸類似的內(nèi)容，容易感到學(xué)習(xí)枯燥。而且在一個任務(wù)學(xué)習(xí)完之后繼續(xù)學(xué)習(xí)下一個任務(wù)時，上一個任務(wù)的內(nèi)容又忘得差不多了，嚴重影響教學(xué)效率的提高［2］。為了有效提高課堂教學(xué)效率，首先，我從眾多參考書中擇選PLC各種實例進行教學(xué)內(nèi)容的重組，完全擺脫原有教材的安排。其次，將對PLC的認識和對GX-Developer軟件的操作這兩大模塊穿插在每個實例的教學(xué)中開展教學(xué)，原因是每一個實例的完成中都會增加對PLC的新認識，在軟件操作上也會有新內(nèi)容，真正做到“以學(xué)定教”。最后，將指令全部融合到實例中進行重復(fù)講解，隨時彌補學(xué)生對已遺忘知識的記憶。

三、科學(xué)思維，注重能力培養(yǎng)

PLC種類很多，編程方法多樣，PLC應(yīng)用范圍很廣，在學(xué)校教學(xué)中以三菱PLC的梯形圖編程為主，主要集中在對三相異步電動機的控制設(shè)計。學(xué)生在初次接觸PLC的過程中，很多老師習(xí)慣從傳統(tǒng)繼電接觸器控制電路入手，將電路圖中的元件符號一個個套到PLC編程梯形圖中來，這樣做雖可有效引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出梯形圖，但往往造成學(xué)生不能靈活運用梯形圖，甚至給學(xué)生一種“先入為主”的印象：要編寫PLC程序，必須先給出傳統(tǒng)繼電接觸器控制線路，否則PLC程序是無法完成的，這樣一種極其錯誤的認識。因此，在PLC的第一次課開始，我就不再提及電拖控制線路，而是根據(jù)實例列些控制要求，用通俗易懂編程流程圖來書寫控制邏輯，然后將圖形符號描述的邏輯轉(zhuǎn)化為梯形圖，這樣可以讓學(xué)生明白，只要你敢想，就沒有PLC無法實現(xiàn)的，也就擺脫了電拖對PLC設(shè)計的思維限制。

例如：在“運料小車PLC設(shè)計”這個項目上，不直接提出該實例主要用到電動機正反轉(zhuǎn)控制，而是播放數(shù)控車間運料小車的視頻，讓學(xué)生總結(jié)出：小車“從左到右—從右到左”的運動過程實際上靠電動機的“正轉(zhuǎn)”和“反轉(zhuǎn)”來實現(xiàn)的，有了這樣的認識，那就可以步入主題：

第一步：如何控制電動機左右行呢？

按SB1——電機正轉(zhuǎn)—小車左行

按SB2——電機反轉(zhuǎn)—小車右行

按SB3——電機停轉(zhuǎn)—小車停止前行

第二步：轉(zhuǎn)化為流程圖（如圖1）

學(xué)生根據(jù)自己的理解畫出圖1的流程圖，對不對呢？顯然這只是最簡單的一個思維過程，老師要從旁引導(dǎo)學(xué)生回答：

運料小車在左行的過程中，如果操作人員忘記按下停止按鈕SB3，它能否停止或者自動右行？

運料小車在右行的過程中，如果操作人員忘記按下停止按鈕SB3，它能否停止或者自動左行？

每次工作結(jié)束，小車要停在什么位置合適方便第二次開始正常工作？

通過一系列問題的設(shè)置，學(xué)生會自行思考或者相互討論，甚至?xí)嫵龈鞣N場景模擬小車的運行過程，最后通過總結(jié)，讓學(xué)生畫出比較完善，接近實際的控制流程圖（選其一），如圖2。

圖1　圖2（左裝料，右卸料自動循環(huán)流程圖）

第三步：寫梯形圖。

學(xué)生一開始并不知道如何寫梯形圖，幾次課之后大部分學(xué)生還是無法做到將流程圖轉(zhuǎn)化為梯形圖，因此在頭幾次課中需要反復(fù)將以下步驟進行重復(fù)講解，幫助學(xué)生記憶和理解。

編寫梯形圖之前準備工作：

以小組為單位，分發(fā)PLC實物，讓學(xué)生主動觀察PLC面板，學(xué)生相互討論，找出四個指示燈、24個X接線端子和24個Y接線端子。

學(xué)生心生疑惑，七嘴八舌，議論紛紛，接下去順理成章地可以講解PLC面板上的相關(guān)知識。

教師邊講，邊做實例，如點亮一盞燈，或多盞燈流水運行，學(xué)生邊看邊聽，盡管還是一知半解，但他們感受很直觀。學(xué)生了解了PLC面板給我們提供了許多的輸入端子和輸出端子，新問題又來了：尋找輸入輸出端子連接的對象。

根據(jù)流程圖，給出定義：

讓學(xué)生以小組為單位找出圖2中的X和Y，再將這些量按照老師給出的表格進行正確填寫。

輸入（X） 　輸出（Y）地址 　功能 　元件 輸出地址 　功能元件 輸入SQ1 　X0 左限位行程開關(guān) KM1 　Y1 　正轉(zhuǎn)（左行）SB1 　X1 　左行啟動按鈕 　KM2 　Y2 　反轉(zhuǎn)（右行）SQ2 　X2 右限位行程開關(guān) HL 　Y3 起點位置指示燈SB2 X3 　右行啟動按鈕SB3 X4 　停止按鈕

有了輸入/輸出分配表，學(xué)生就問：“那如何進行正確的接線呢？”第一次給出燈點亮的接線圖，讓學(xué)生自行摸索，總結(jié)接線規(guī)律，后幾次讓學(xué)生模仿第一次課給出的電路圖自己繪制，針對學(xué)生不懂的地方再重點講解，個別講解，做到有的放矢，以學(xué)定教。

接線完成，學(xué)生發(fā)現(xiàn)按鈕動作，電動機根本不會動作，第一次學(xué)生會有半途而廢的心理過程，可能充滿畏難心理。我會立馬停下新授知識的講解，給學(xué)生講講優(yōu)秀畢業(yè)生的故事，告訴他們做事情一定要有始有終，學(xué)既要學(xué)會分析問題，又要持之以恒等等。有了一番激昂的斗志鼓勵，學(xué)生開始思考：問題出在哪兒？原來是PLC它需要相應(yīng)的程序才能真正玩轉(zhuǎn)起來——梯形圖編寫。

梯形圖編寫：

N0.1梯形圖是什么？如何編寫梯形圖？講解梯形圖基礎(chǔ)。

N0.2按照“上一步驟+轉(zhuǎn)移條件——下一步驟”的格式進行編制，教師先示范進行編寫；學(xué)生邊思考邊模仿，小組討論完成整個流程圖，最后教師針對學(xué)生給出的梯形圖予以糾正和補充，從而引導(dǎo)學(xué)生得出正確的梯形圖。這一過程學(xué)生帶著疑問去學(xué)，目的性更強，更能加深學(xué)生的理解。

教師示范：通電→（一）小車在起點位置：

學(xué)生完成：

正確梯形圖：

N0.3編程軟件操作和電路調(diào)試。

我一開始讓學(xué)生自己去摸索如何完成程序輸入，他們在摸索過程中會相互討論，相互指導(dǎo)，有了初步的印象后，然后再教學(xué)生如何進行快捷輸入。程序完成之后，引導(dǎo)學(xué)生仔細看書，完成程序的寫入，有些學(xué)生會自己解決，一傳十，十傳百，幾乎所有同學(xué)就會操作了，老師只需要個別進行輔導(dǎo)。最后進行電路調(diào)試，這一環(huán)節(jié)涉及通電操作，需要檢查學(xué)生電路正確性，以免燒毀PLC，因此我會從頭幾次課的觀察中找出接受能力較強的同學(xué)作為項目帶頭人，讓他們協(xié)助我和實訓(xùn)指導(dǎo)老師完成此工作的檢查，每一次檢查都做好詳細的記錄。

四、課堂總結(jié)，實施有效評價。

為了發(fā)揮學(xué)習(xí)評價在整個教學(xué)過程中的導(dǎo)向、調(diào)控、激勵功能，既要關(guān)注學(xué)生知識與技能的理解和掌握情況，也要關(guān)注學(xué)生情感與態(tài)度的形成和發(fā)展過程［3］。筆者設(shè)計的評價表如下：

評價項目 　評分標準 　配分 扣分 加分完成任務(wù)完成安裝任務(wù)和程序編寫導(dǎo)入，功能正確；每一動作不能完成扣5分，故障能自己排除加10分50布線工藝 布線工藝符合工藝要求標準 　20正確分配I/O表理論知識正確繪制I/O接線圖30正確編寫程序團結(jié)合作指導(dǎo)同學(xué)完成項目任務(wù)，每個加10分；幫助同學(xué)排除故障并能讓同學(xué)理解故障點糾正加10分安全文明 違反安全文明生產(chǎn)規(guī)程 扣50分額定時間 超時扣10分項目總成績

其中，“每一動作不能完成扣5分，故障能自己排除加10分”有效反映了學(xué)生在安裝過程中是否理解了動作原理，是否認真細心；“正確分配I/O表/正確繪制I/O接線圖/正確編寫程序”有效檢驗了學(xué)生是照抄別人還是自己設(shè)計接線；“故障能自己排除加5～10分”有效激勵了學(xué)生改正錯誤，突破困難；“團結(jié)協(xié)作”有效鼓勵了學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生鍛煉并提升自己的能力，促進了學(xué)生之間的相互交流。

五、總結(jié)

以“運料小車PLC設(shè)計”的課堂教學(xué)為例，展示了在《PLC應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)中如何運用生本教育理念，取得了較好的教學(xué)效果，當然還存在不足之處。課堂教學(xué)沒有一個完全固定的模式，不同的課型、不同的內(nèi)容、不同的學(xué)生群體，其教學(xué)方式也不盡相同。在課堂上，盡量多讓學(xué)生自己通過動腦、動手、探究、討論、合作、交流等方式主動獲取新知識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力［4］，這樣的課堂就是高效的課堂，“生本”的課堂。希望此課例能起到拋磚引玉的作用。

［1］郭恩樂.教育走向生本［H］.北京：人民教育出版社，2001.

［2］林先和.電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練教學(xué)改革探析［J］.教育教學(xué)，2014（4）.

［3］黃幼珍.“電力拖動控制線路”一體化課堂教學(xué)改革探析［J］.職業(yè)教育研究，2014（8）.

［4］胡壯麗，徐勇增.基于生本教育理念的高中物理課堂教學(xué)實踐［J］.物理教學(xué)探討，2015（2）.

Teaching Practice about the Theoretical System of Student-based Education's in PLC Application Technology——taking the Material Car PLC Design as an Example

LIU Li
（Zhoushan Technician College，zhoushan 316000，zhejiang）

The theoretical system of student-based education is a truly student-centered learning master，actively guiding the student to study well［1］.This paper introduces how to put student-based education concept into teaching practice through the investigation and analysis，selecting instance，scientific thinking and effective evaluation，by using the design of the material car as an example which excerpts from the book of PLC application technology.

student-based education；PLC；effective evaluation

G634.67

A

1671-5004（2016）03-0072-04

2016-5-16

劉利（1984-），女，湖北省仙桃市人，舟山市技師學(xué)院助講、碩士，研究方向：電工基礎(chǔ)、PCB、PLC應(yīng)用技術(shù)等課程。