PLC一體化教學改革探究

摘要：可編程序控制器（PLC）主要以計算機的微處理器為基礎，綜合計算機的應用技術、通訊技術以及自動控制技術而發展起來的一種通用控制器，被廣泛應用在各種機械和生產過程的自動控制中。對電氣專業PLC一體化教學進行改革，極大的調動了學生學習興趣和主觀能動性，增強了學生動手實踐能力，大大提高了學生靈活應用課本知識促進實際應用能力的水平。

關鍵詞：PLC教學改革項目教學任務驅動教學效果

PLC是一門綜合計算機控制技術、電氣控制技術、傳感器技術等多領域、多學科的復合型課程。一體化教學模式是理論與實踐相結合、工藝與操作訓練相結合、教學實習與生產實習相結合、設置單元模塊依次遞進的新型教學模式。對PLC教學實施一體化教學改革，將理論教學與技能訓練有機結合，加強崗位實訓，采用特定教育情景，營造企業文化氛圍，充分體現了“學以致用”的實用主義，突出勞動者的技術運用和實際動手能力的培養，實現了理論教學與實踐教學在時間上和空間上的統一，讓學生體驗探究過程，從思想、方法、能力層面上提升學生的理論素養和職業素養。

一、以項目引領教學

“項目教學法”是指師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。以工程項目為教學主線，通過設計不同的工程項目，巧妙地將知識點和技能訓練融于各個項目之中，各個項目按照知識點與技能要求循序漸進編排。用于教學的PLC教材，在編寫時一般是按照基本原理、基本指令、基本應用、基本操作等分成各個獨立的章節，但教師在具體組織教學時則要考慮根據學生的認知過程開展教學。把“項目式理論實踐一體化教學法”應用于PLC課程的教學，課堂上“理論”與“實踐”融為一體，兩者互相滲透、無縫鏈接，學生在學習理論知識體系的同時實踐動手能力和創新能力均得以提高。

在項目教學中，教師要清楚地了解學生對相關知識點的掌握情況，及時把握項目設計方向和進度，注重學生使用基本工具解題能力的鍛煉。項目的實施過程中，學生一般以2-3人為一小組合作完成項目。在項目實施過程中要確保每一位同學都有發言的機會，讓學生在小組合作中學會表達，在表達中學會更好的合作，鼓勵學生之間，小組之間的競爭，并強調在合作基礎上有競爭，合作是競爭的前提條件，讓學生體會到合作和競爭的統一。因此，學生分組時，要考慮到確保每個學生能夠在各個方面都得到鍛煉，可采取交叉分組，即在不同項目的實施中，讓學生參與到不同的分組之中，在完成項目過程中互相取長補短、優勢互補，既有利于學生知識能力的提升，也有利于培養學生的團隊合作精神。

在PLC教學中采用項目教學法，在對PLC的知識與技能進行重新建構的基礎上，把抽象而枯燥的理論知識科學地、有效地轉化到生動而有趣的實踐活動中去，突出技能的培養和職業習慣的養成，把理論和實踐合為一體，以工作任務為中心，以學生能力提高為目標，以崗位要求為統領，以教、學、做一體為主要形式組織教學，充分利用現有教學場地和實訓設備， 在有限的教學時間高效開展教學。項目教學法打破了傳統的教學與評價模式，解決了分段教學模式中所存在的理論知識與實際操作技能在知識上不連貫、不銜接等問題。形象、生動富有吸引力的項目化教學吸引學生全身心投入，開啟學生的思維，鍛煉學生的動手能力，學生從實踐中得到感性認識，并將感性認識自覺地上升為理性認識，學生在完成項目的同時學到所學知識，培養了學生分析解決問題的綜合能力，極大的提高了教學效率。

二、以任務承載教學

任務驅動教學法是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法。所謂“任務驅動”，就是讓學生在一個典型的PLC程序設計“任務”的驅動下，展開教學活動，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”，從而構建真正屬于自己的知識和技能。任務蘊涵了學生應該掌握的知識、技能和應該獲得的能力訓練。在完成“任務”的過程中，培養學生分析問題、解決問題的能力。

運用任務驅動教學法于PLC教學，在形式上是：明確提出任務→師生共同分析完成任務的方法和步驟→學生通過自學協作完成任務→教師適時指導→交流及講評。

用任務驅動教學模式進行教學，教師的教和學生的學都是圍繞如何完成一個具體的任務進行的。首先教師明確教學任務即“任務”設計，在“任務”設計時要注意實用性、適宜性、漸進性等原則，要求把學生應掌握的知識、技能和能力的提高融入任務中。這就需要教師認真的分析教材，深入研究教學大綱，確定教學目標、教學內容、教學重點、教學難點，綜合考慮學生的心理特征和興趣所在。由教師提出一個需要完成的具體任務，并與學生共同分析解決該問題所需的知識、方法和步驟，由學生來完成任務，可以獨立完成，也可以合作完成。在完成任務的過程中，教師參與探索和指導，引導學生掌握教學內容，適時組織總結交流，發現新思路，推廣新舉措，鼓勵創新。教師通過比較、評講、歸納，引導學生掌握新知識、學習新技能、培養分析和解決問題的能力，學會科學的學習方法。

例如：在學習步進順序圖應用于PLC程序設計教學時，在教學前先提出一個任務，即：“請你設計一個控制搶答器的程序。”圍繞這個任務，討論分析需要解決的問題，程序需要提供的功能，需要通過哪些途徑來實現。按照循序漸進的原則，從學生實際出發，對任務進行分解，從母任務中分解出子任務，即要求學生先完成三人搶答器程序的設計，然后再進行三組六個人搶答器的合成設計，從而引導學生由簡單到復雜，循序漸進完成整個設計任務，更好地激發并維持學生的學習興趣。

要完成整個設計任務，必須正確了解三人搶答器的控制功能，否則無從入手。這時教師不要急于講解，而是先讓學生自學相關知識并互相討論，分析任務，提出問題。教師適時針對學生學習的困惑點作適當的啟發和引導，幫助學生尋找到正確的解決辦法，并及時引導學生歸納出相同類型問題的處理方法和思路，拓展思維的廣度和深度。

學生接受設計任務后，通過自學并查閱有關資料，或者參照老師講過的案例，獨立或合作完成任務。在這個過程中，教師要適時指導，或參與一些學生的討論或探討，在完成設計的過程中，不同層次的學生會提出不同層次的問題，這時教師應隨時隨地解答學生提出的問題，個別問題就個別回答，帶有普遍性的問題在全班回答或講解。

一般在大約一半的同學完成任務的時候，教師要召集學生進行任務講評，具體做法是：教師將學生完成的程序瀏覽一遍，挑選出幾位編程技巧較高而思路各異的學生的作品，讓他們在課堂上展示自己的程序，談談各自的設計思路、編程技巧等，然后教師進行比較點評，指出各自的優缺點，引導其他學生吸取他人的長處補己之短，借此培養學生相互切磋技藝，合作學習的團隊精神。

教與學是相輔相成、不可分割的。在實踐性較強的PLC教學過程中，采用“以項目為主線的教，以任務為驅動的學”的教學模式，項目是學生從中獲取知識的載體，任務是學生鞏固知識、掌握技能的手段，二者相互聯系、相互配合，這種相互作用的雙邊活動構成了整個教學過程。這種教學模式始終把學生作為教學的主體，以項目為主線，以任務為驅動，讓學生通過學習案例，上機操作，把書上死的理論變成活的應用，較好地解決了教與學的矛盾。

三、以科學評價促教學

學生成績評價按教學計劃的要求，對學生的最低能力目標是：熟悉基本程序的設計、PLC接線、上機編程、操作的能力。為了保證教學目標的實現，根據學生實際情況對學生進行了以下幾方面的評價：

1.階段目標的完成情況：在開學初，教師制定學生小組學業評價表，并交小組長，方便在每個階段目標完成后進行記錄和評價，同時負責本組同學課外作業完成情況的記錄。

2.一個學期根據教學實際組織若干次小測驗：測驗的內容包括應知和應會兩部分，以檢測學生每一段的學習情況，培養學生獨立設計電路、應用知識解決實踐問題的能力。

3.期中期末考試（實操與理論知識相結合各占50%）：綜合檢驗學生對知識的了解，以加強學生綜合運用知識的能力。

4.課題設計：在教師輔導下讓學生根據所學的PLC知識搞一個專業項目開發和課題設計，利用課外時間完成，學期末上交。

5.其它。如考勤：把考勤作為對學生評價的一部分，培養學生的時間觀念；安全規范操作：培養學生良好的操作習慣，如工具的規范使用，工作場地清潔的維護，安全用電常識等；課堂表現：對突出的違紀行為進行記錄，如學生上課睡覺、越位、打游戲、聊天等。

在電氣專業PLC課程的教學過程中，以培養學生分析問題、解決問題的能力為重點，加大實驗與實訓的教學比重，并對課程原有的實驗設備進行更新和改造，使實訓和學生動手設計相結合，啟迪了創新思維，提高了解決工程實際問題的能力。“普通教育看高考，職業教育看競賽”。電氣專業代表我校多次參加云南省技能大賽的維修電工、機電一體化、電子電工的比賽中一直是名列前茅，在代表云南省參加全國比賽中也獲得了優異成績。

總之，在PLC課程中運用靈活多樣的教學方法和手段，讓學生在做中學、在學中做，在實踐的過程中掌握知識，學會技能，讓枯燥的知識變成有趣的體驗。通過教學方法改革激發學生的自主學習能力，使學生在靈活運用所學理論知識分析問題和解決問題的過程中提高理論聯系實際的能力，促進全面發展。

參考文獻：

[1]王國海主編.可編程序控制器及其應用（第二版）.中國勞動出版社，2007.4.

[2]宋衛國.淺談PLC教學方法的有效性實施策略.職教天地，2009，4.

[3]馬玉玲.項目教學在PLC課程中的應用.中國職業技術教育，2006年第10期.