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PLC應(yīng)用技術(shù)課程進行改革。在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；引入“項目導(dǎo)入，現(xiàn)場教學(xué)”的方法；選用教學(xué)軟件；改進實驗、實訓(xùn)方式等方面作了積極探索，力爭在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和工程實際應(yīng)用能力。

PLC應(yīng)用技術(shù)；項目導(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算機控制的基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，自20世紀60年代末，美國首先研制和使用可編程控制器以后，世界各國特別是日本和德國也相繼開發(fā)了各自的PLC。目前在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，PLC及其網(wǎng)絡(luò)被公認為現(xiàn)代工業(yè)自動化3大支柱（PLC，機器人，CAD/CAM）之一，其在工業(yè)控制中的應(yīng)用普遍程度成為評價一個國家工業(yè)自動化水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。根據(jù)發(fā)展形勢及需求，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)生實實在在地掌握該門課程的應(yīng)會知識，確實不是一件容易的事。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

根據(jù)教育認識規(guī)律和學(xué)生及其課程特點，筆者將教學(xué)過程設(shè)計為3個教學(xué)階段。

1.1 初級階段—培養(yǎng)興趣，提高認識

有一句話說得好“一個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不感興趣和復(fù)雜一點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)興趣是一個良好的開始，提高學(xué)生對課程的認識是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，加深學(xué)生對課程的了解可以消除學(xué)生的畏難情緒。

筆者在每個教學(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、實用性最強、企業(yè)最急需的實用技術(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、自動售貨機，學(xué)校的數(shù)控機床等例子，使學(xué)生對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手動過程在使用PLC后實現(xiàn)了自動控制，比如自動門控制。第二堂課，為增強學(xué)生的感性認識，拓寬學(xué)生的思維空間，筆者組織學(xué)生到校外實習(xí)基地參觀學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解PLC在工廠中的實際應(yīng)用，讓熟悉PLC的工廠工人介紹對PLC的認識，消除學(xué)生的學(xué)習(xí)畏難情緒。

1.2 中級階段—項目引領(lǐng)，循序漸進

“項目導(dǎo)入、現(xiàn)場教學(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)方法是將工程實際項目引入教學(xué)，并貫穿于教學(xué)始終，用工程項目和任務(wù)引導(dǎo)出新的知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力；傳授知識時緊密結(jié)合工程實際問題，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)試實用程序，模擬實現(xiàn)控制全過程，做到學(xué)以致用；應(yīng)用不同指令、方法實現(xiàn)同樣的控制，做到融會貫通；最后通過實訓(xùn)部分的實踐，使學(xué)生獲得成功編制程序的體驗。筆者在教授計時器的應(yīng)用時引入了8個小燈燈光控制實例，在后續(xù)的計數(shù)器及相關(guān)的功能指令教學(xué)中反復(fù)引用該實例并由學(xué)生反復(fù)實踐，知識由淺入深，程序結(jié)構(gòu)由繁入簡，最后在使用運算指令編制該控制程序后，程序由原來計時器實現(xiàn)時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，到最后才接觸實例，在幾十個指令的講解過程中，學(xué)生不知這些指令的用途和用法，便失去了興趣；這樣及時導(dǎo)入項目，現(xiàn)場實際操作可以激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)習(xí)輕松愉快，同時也能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實際應(yīng)用能力，增強學(xué)習(xí)的應(yīng)用性。

1.3 提高階段—綜合項目，鍛煉能力

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

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，對于基礎(chǔ)知識部分內(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、主動性也強；但到了基礎(chǔ)知識綜合運用部分，涉及具體而復(fù)雜的控制系統(tǒng)的編程時，同學(xué)們普遍感到吃力。這時就需要選用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，同時配有專家給出的操作指導(dǎo)，利用3D虛擬空間設(shè)計，模擬出了各種真實場景，惟妙惟肖、圖文并茂。學(xué)生通過該軟件仿真實踐，可以更好地消化所學(xué)理論知識，同時通過該軟件的人機交互，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，觀察試驗結(jié)果，立竿見影。這套軟件極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時也提高了學(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 改進實驗、實訓(xùn)的方式

目前PLC原理與應(yīng)用課程使用的實驗、實訓(xùn)指導(dǎo)書都非常詳細，實驗實訓(xùn)的內(nèi)容都是“簡單驗證式”和“機械重復(fù)式”的項目，學(xué)生不用動腦，只需按圖索驥，輸入程序，簡單接線即可完成。這樣的實驗實訓(xùn)對鞏固所學(xué)知識起到的作用不大。我們在教學(xué)中針對學(xué)生的實際情況自行設(shè)計或調(diào)整實驗內(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，在實驗課規(guī)定的時間里去驗證自己所編程序，出現(xiàn)問題可由教師現(xiàn)場指導(dǎo)。這樣在實驗實訓(xùn)過程中學(xué)生既動手又動腦；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，最終實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

設(shè)計實驗實訓(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)生實際情況，突出專業(yè)特色。可供選擇的實驗實訓(xùn)內(nèi)容有：基本指令編程、電機正反轉(zhuǎn)、自動控制運料小車、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、自動售貨機、機械手控制、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)社會經(jīng)濟發(fā)展對人才的要求,社會對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)和很強的實踐應(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)化切實做到理論與實際、思考與行動、課堂教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合，真正體現(xiàn)和落實素質(zhì)教育,把知識轉(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)活動中堅持強調(diào)和貫徹“用起來的知識才有力量”這一指導(dǎo)思想。“用起來的知識才有力量”，關(guān)鍵在于用，用就是實踐，就是理論聯(lián)系實際，就是高度重視實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

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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。