提高PLC課程教學效果的探索與實踐

【摘 要】《 PLC原理及應用》是機電技術應用專業的專業核心課程。目前，在PLC教學中，存在著許多不盡如人意的地方，如教學方式不靈活、學生創新能力不強、實際應用能力較差等問題。因此，如何提高PLC課程的教學效果，是相關專業老師應該引起重視的問題。本文對PLC課程的教學方法和教學方式進行了分析，并提出了一些改進建議，希望為PLC課程的教學提供一些有益的探索。

【關鍵詞】PLC 案例教學 項目教學 整合創新 校企合作 教學效果

一、問題的提出

PLC簡稱可編程控制器，自20世紀60年代問世以來，在工業控制領域獲得了快速的發展。它通過編程的軟件來實現控制，在工業控制的各個領域得到非常廣泛的應用。作為機電技術應用專業的主干課程和高級維修電工的必考內容，許多學校開設了該課程，但面對目前職業學校學生學習基礎差的現狀，很多時候，教學效果不盡如人意，如何提高PLC課程的課堂教學效果，讓學生掌握PLC的基本知識和技能，成為擺在我們每一位教師面前的重要課題。

目前PLC教學過程中通行的做法是：很多職業技術學校的老師完全按照教材，先將PLC的全部基本指令教授完畢，然后才進入應用和實踐的環節。這樣的教學方法使學生總是面對著一些枯燥的指令，大大打擊了學習的熱情，等到應用和實踐環節時，之前的指令又忘記了大半。這種傳統的講授模式并不適用于PLC課程的教學。近年很多老師也提出了諸如案例教學、項目教學等方法，但在實際教學中，又極容易走極端，選取的案例、項目偏離目前中職學生的實際水平，脫離學生的實際。另一個不容忽視的問題是：目前我們大多數老師都是大學畢業后從學校到學校，參加企業實習、工作的時間很少，在應用PLC解決實際問題方面本身就存在一定的局限性，凡此種種，均使PLC課程的教學效果大打折扣，筆者結合近幾年從事PLC課程教學的經驗和體會，談談自己的一些基本看法。

二、PLC教學方法和手段探討

（一）關于案例教學法

案例教學法是一種實踐性較強的教學方式。PLC的課程的案例教學法，就是根據教學目標和教學內容，引用一些現實中典型的案例，讓學生對其分析、研究從而提出解決的方案。

案例教學的整個過程都是以案例為線索的，案例的選擇是否典型、是否生動有趣、能否吸引學生參與思考、與教學內容和教學目的是否符合，會對教學活動的進行和效果產生直接的影響。因此，教學案例的選擇或者設計應緊抓重點和難點，讓學生能通過具體的案例對抽象的知識有形象的認識。以PLC梯形圖編程法為例，可以選取“電機正、反轉程序設計”作為案例來講解，PLC的幾種基本指令如AND、OR、ORI、OUT、END等的應用。這個案例是最基礎、最典型的，但也是實踐中運用最多的，通過此案例的分析，學生能比較清晰地掌握梯形圖程序與指令表程序之間的轉換，而這在傳統的純理論授課中通常需要耗費大量的講解。由此可見案例教學法在PLC教學中的優勢。

PLC課程中案例教學法的另一優勢在于，將一個個相對枯燥冗長且數量極大的指令的集合，融入實際案例中去，幫助學生更輕松地掌握PLC的編程設計。使用典型、實用的案例將知識內容實例化，學生的興趣自然會有提高，從而提高了課堂的教學效果。

值得一說的是，案例教學法雖然能夠提高教學的效果，但是對老師的要求也更高。老師必須要制定出一個周密的課堂計劃，因為相較于傳統的教學模式，使用案例是一種更為開放和變動較大的教學模式。

（二）關于項目教學

項目化教學是利用構建一個具體的項目，讓學生在此項目的環境和驅動下，設計一個PLC程序。這種教學法通常要求學生參與團隊合作，分工完成一個復雜的項目，從而提高知識與技能的掌握能力，記憶分析問題、解決問題等綜合素質。對學生的要求更高、難度更大。在項目化教學中，學生的課堂活動都是圍繞一個項目進行的，所以這個項目的設計必須緊密貼合教學內容，對教學目標的實現有所幫助。老師提出一個項目后，學生就要在老師的指導下，運用專業的知識，分析討論出解決問題方法和步驟。老師需要把握學生的進度，引導他們有效率地進行項目，更為重要的是幫助學生掌握學習內容，提高將理論運用于實踐的能力。例如：設計一個控制十字路口交通燈的程序。圍繞這個項目，學生和老師開展課堂教學活動。面對這個很復雜的項目時，學生可能無從入手，這時老師就需要提供十字路口交通燈的控制的原理和編程的基本思路，然后留下時間讓學生自主討論、分析問題。當再次遇到困難時，老師要適時地點撥，解讀出現的情況，然后繼續思考。從教育的根本來說，在這個過程中，也是培養學生的團隊合作意識和能力，對步入社會后所需的溝通能力和公共關系處理能力都有鋪墊和幫助作用。

以上兩種教學方法是目前比較流行的實踐教學模式，具有各自的特點，無論采用哪一種方法，都不能脫離目前中職學生的實際水平和認知能力，歸根到底還是激發學生的學習興趣和提高學生的實際動手能力，因此，在教學過程中，要注意實驗內容的整合和創新。

三、注重實驗內容的整合與創新

現在的中職學生，他們大多是初中升學考試的失敗者，很多對課堂學習已經失去了信心，相當一部分同學課堂睡覺、講話已經成為常態，往往是老師在課堂上講得興致盎然，學生在臺下鼾聲如雷。學生的學習大多處于自發狀態，沒有明確的學習目標，為解決或緩解這一問題，老師在實驗內容的選取上要首先考慮趣味性，讓學生自覺參與進來，再步步深入，而不能讓學生“閑”下來，只有讓學生去親身體驗，才能讓學生真正成為課堂的主角，現代認知理論認為：“聽”會忘記“看”能記住，“做”才能真正掌握，這是很有道理的，只有這樣，學生們的學習積極性就會自然而然的被充分調動起來。但要注意以下幾個問題。

（一）實驗前，根據學生的基礎水平進行有效分組

在分組的過程中，把全班學生根據動手能力的高低分成強、中、差三類，要注意“強、中、差”學生（這里的強、中、差是相對的）的合理搭配。實驗內容以中等水平學生能夠接受為前提，增加對高層次學生的提高內容和對低層次學生的補差內容，對低層學生要多鼓勵表揚，俗話說“親其師，信其道”，只有讓學生喜歡你，他才能喜歡你的課程。 也可以讓動手能力強的學生在實驗課上去指導其他同學，起到一個傳、幫、帶的作用，形成一種良好的學習氛圍。

（二）實驗中需要從淺到深，循序漸進

PLC的指令比較多，不易記，初期讓學生先熟悉一些PLC基本指令，當在實驗中對基本指令運用自如，記憶深刻后，再去接觸復雜的指令。實驗中，要讓學生嘗試體驗某條指令的更改所帶來實驗現象的改變，從而更深刻理解每一條基本指令的內涵。杜從商先生主編的《PLC編程應用基礎（三菱）》配合天津源峰科技有限公司開發的TVT-90桌式PLC訓練設備在這方面做了很好的嘗試，從一個燈發光的PLC控制到1個燈閃爍的PLC控制……一直到多個燈發光與閃爍的PLC控制，基本上把PLC的基本指令與應用指令包括了進來，實踐證明，采取這種方式，學生對基本指令的掌握，效果還是比較好的，但如果機械的講授與驗證這些基礎實驗，就會走入一個誤區，到頭來，學生還是不會自己編寫應用程序，因此，需要對實驗內容進行整合與創新。

（三）實驗需要發揮學生的創新能力，組織學生自己設計實驗內容

目前在PLC課程的實驗教學中，由于實驗指導書上都有比較詳細的實驗說明，大多數實驗中程序輸入的指令、線路連接的方法等都已被事先設計好，學生只需按指導書上的步驟進行實驗即可。因此，從某種意義上講，實驗已變成簡單的對“指導書內容”進行驗證的過程，學生雖然通過實驗可以熟悉一些指令，了解一些PLC控制的動作，但所學所驗的僅僅是規定的內容，這無疑對學生的創新思維能力和自我創造能力無法起到鍛煉作用。因此，在實驗中，老師可以有選擇性地更改實驗的內容，可以將實驗目標交待給學生，根據學生的知識層次、能力水平，大膽讓學生發揮自己的創造和想象能力，自己動手動腦來編寫程序、設定線路來實現實驗的目標。雖然學生們在實驗中方法可能會存在不規范、不簡潔、實用性不強等特點，但老師一定要對這些實驗方法給予鼓勵和表揚，并指出優化的方法，讓學生們真正從頭到尾體驗到實驗帶來的樂趣，并逐漸提高他們的創新能力。

（四）以省、市科技創新大賽或職業技能大賽為平臺，以實驗室為依托，運用項目教學法，提高學生綜合運用所學指令編程解決實際問題的能力

對于基礎比較好，對指令應用和編程掌握比較好的同學，成立科技興趣小組，教師可結合生產、生活實際，給出一些小型的項目，引導學生去思考，去實踐，嘗試運用所學知識去解決實際問題，進一步提高學生的動手實踐能力，變被動學習為主動學習。對于比較成功和好的作品，選送參加省市科技創新大賽或職業技能大賽，增強學生的成就感。

四、利用校企合作平臺，培養社會需求的實用人才

由于PLC課程培養的對象大部分是將要步入社會的在生產第一線的技術工人，為了讓學生們所學到的PLC知識能夠真正與實際社會需求相適應。我們充分利用校企合作平臺，加強與企業的聯系。近幾年，我校先后與上海三菱電梯有限公司東莞分公司、東莞上菱電梯有限公司和南城高鐵檢測設備有限公司建立了良好的校企合作關系，每年都有本專業學生在上述企業實習或工作，并由專業老師擔任這些實習生的實習指導老師，定期跟蹤和檢查，及時解決實習生在實習過程中存在的思想等方面的問題，相當一部分學生受到實習企業的好評。同時這些老師業深入企業，了解了行業最新的發展動態，并舉行實習生與在校學生互動的經驗交流會，使學生們能夠及時了解到行業最新信息。通過這樣與社會實際生產相聯系的教學，可以讓學生們了解到自己未來從事工作的可能環境及需要儲備知識的必要性，進一步增強學習的主動性、能動性，實現了企業與學校、實習生與在校生的雙贏。

總之，在PLC課程教學中，教學內容和方法需要不斷創新和完善。同時，一定要注意多通過實驗帶給學生直觀、真實的體驗，充分調動學生動腦動手的能力，另外還要及時更新教學理念，注重實際教學效果，建立一套適合PLC課程自身特點的教學體系與評價方式。這樣，經過不斷總結和探索，才能培養出真正適應社會需求的PLC專業人才。

【參考文獻】

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［2］夏建春.對可編程控制器實踐性教學的幾點思考[J]. 成功（教育），2007（12）.

［3］杜從商. PLC編程應用基礎（三菱） . 機械工業出版社.