淺談《可編程控制器》課程教學(xué)的改革

江珊珊

（廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

可編程控制器（簡(jiǎn)稱 PLC），是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣控制技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、性能優(yōu)越、靈活通用、使用方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1]。因此，國(guó)內(nèi)外很多高校都開設(shè)了《可編程控制器》這門課程。《可編程控制器》是我院電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修課，是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程，是學(xué)生具備了必要的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、電氣控制技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)后，學(xué)習(xí)的一門很重要的專業(yè)技術(shù)課程。

1 《可編程控制器》課程教學(xué)改革的必要性

自我院建立電氣自動(dòng)化技術(shù)這個(gè)專業(yè)以來，《可編程控制器》就作為該專業(yè)重要的專業(yè)必修課而設(shè)立，授課課時(shí)也由最初的60課時(shí)增加到近一兩年的80課時(shí)，雖然課時(shí)增加了，但是教學(xué)模式依然沒有改變，還是采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即按照教材編寫內(nèi)容的編排順序，先在課堂上講授理論知識(shí)，然后根據(jù)相關(guān)的內(nèi)容安排4個(gè)實(shí)驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)室上機(jī)訓(xùn)練，最后就是試卷考試就完成該課程的學(xué)習(xí)考核了。當(dāng)然，該專業(yè)還開設(shè)了《可編程控制器項(xiàng)目開發(fā)實(shí)訓(xùn)》這門課程，學(xué)時(shí)為56課時(shí)，但這又作為另一門課程單獨(dú)考核。根據(jù)本人對(duì)這兩門課程多年教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，本人認(rèn)為這種把理論和實(shí)踐分開教學(xué)的教學(xué)效果很不理想，很多學(xué)生在上理論課的時(shí)候覺得該課程的學(xué)習(xí)很難、很抽象，不會(huì)編寫程序，由此便產(chǎn)生了厭學(xué)情緒，部分學(xué)生即使學(xué)會(huì)了編程，但知識(shí)掌握得也不是很牢固，甚至有的學(xué)生學(xué)到后面內(nèi)容又把前面的知識(shí)忘記了，并且指令的綜合應(yīng)用能力較差，這些都給教學(xué)帶來了較大的困難。把《可編程控制器項(xiàng)目開發(fā)實(shí)訓(xùn)》這門課程單獨(dú)開設(shè)在后面，學(xué)生在理論課考試后再上實(shí)訓(xùn)課時(shí)，要完成該課程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目又得花時(shí)間把前面的知識(shí)再復(fù)習(xí)一遍，這樣就浪費(fèi)了很多時(shí)間，導(dǎo)致部分學(xué)生不能按時(shí)完成該課程所開設(shè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，達(dá)不到課程的教學(xué)目標(biāo)，所以本人認(rèn)為對(duì)于該課程教學(xué)的改革迫在眉睫。

2 淺談《可編程控制器》課程教學(xué)的改革

基于上述對(duì)《可編程控制器》課程改革必要性的分析，結(jié)合多年在本課程教學(xué)工作中的體會(huì)，本人認(rèn)為，要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果、更好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)從以下三方面對(duì)該課程進(jìn)行改革。

2.1 改革教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量

《可編程控制器》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，要求學(xué)生在掌握理論的同時(shí)，更要?jiǎng)邮謱?shí)踐練習(xí)，本人認(rèn)為可以把我院電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的《可編程控制器》和《可編程控制器項(xiàng)目開發(fā)實(shí)訓(xùn)》這兩門課程合并為一門課程，將理論講授與實(shí)踐練習(xí)穿插進(jìn)行，大幅度增加實(shí)踐課時(shí)，以理論知識(shí)引領(lǐng)并指導(dǎo)實(shí)踐過程，以實(shí)踐過程來驗(yàn)證并鞏固理論知識(shí)[2]。在課程教學(xué)內(nèi)容的改革中，該課程的專業(yè)教師可以根據(jù)我院教學(xué)設(shè)備的實(shí)際情況自編教材，采取項(xiàng)目教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等，把學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)全部包含到每個(gè)項(xiàng)目或者任務(wù)中，教材內(nèi)容的選取應(yīng)遵循“企業(yè)要用，知識(shí)夠用，學(xué)生會(huì)用”的原則，從企業(yè)的實(shí)際需求和應(yīng)用角度出發(fā)，設(shè)立針對(duì)職業(yè)崗位生產(chǎn)過程的教學(xué)內(nèi)容[3]。在教學(xué)內(nèi)容的安排上，也要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求及學(xué)生的實(shí)際情況，精心設(shè)計(jì)每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，項(xiàng)目的安排必須遵循從淺入深、由簡(jiǎn)到繁、由易到難、循序漸進(jìn)的原則。另外，課程內(nèi)容的改革也應(yīng)注重工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，側(cè)重于講解PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及控制方法，而不是指令系統(tǒng)。因此，在改革課程教學(xué)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)多采用企業(yè)普遍和典型的應(yīng)用“案例”作為教學(xué)項(xiàng)目，這就要求該課程教學(xué)的教師必須具備豐富的生產(chǎn)一線的工作經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。由以上的分析可以看出，教學(xué)內(nèi)容的改革師資條件是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題，對(duì)于這個(gè)問題的解決，本人認(rèn)為可以從以下兩個(gè)方面解決：一方面，學(xué)院可以利用假期時(shí)間派遣該課程教學(xué)教師有針對(duì)性地到相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)一線去蹲點(diǎn)學(xué)習(xí)，了解企業(yè)生產(chǎn)一線所需要用到的知識(shí)，這樣就有利于該課程教學(xué)內(nèi)容的改革；另一方面，學(xué)院也可以聘請(qǐng)相關(guān)的企業(yè)生產(chǎn)一線的可編程控制技術(shù)高技能人才到學(xué)校給學(xué)生上課。通過這種校企合作的方式，不僅可以解決教學(xué)內(nèi)容改革的師資問題，還可以大大提高該課程教學(xué)教師的實(shí)踐技能水平，使學(xué)生的可編程控制器工程實(shí)踐能力得到了加強(qiáng)，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。

2.2 改革教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生技能

在教學(xué)方法上，應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的單一的黑板教學(xué)方式和滿堂灌的教學(xué)方法，采用多媒體課件展示和直觀演示等方法，充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，通過項(xiàng)目教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。項(xiàng)目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下，將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理。信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，學(xué)生通過該項(xiàng)目的進(jìn)行，了解并把握整個(gè)過程[4]。在實(shí)際教學(xué)中，可以采用項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，將每個(gè)項(xiàng)目分解成幾個(gè)任務(wù)，通過任務(wù)的完成最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目的完成。例如在完成運(yùn)料小車控制系統(tǒng)項(xiàng)目時(shí)，可以將該項(xiàng)目分解成以下三個(gè)任務(wù)：任務(wù)一為設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的自鎖運(yùn)行控制系統(tǒng)；任務(wù)二為設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)；任務(wù)三為設(shè)計(jì)工作臺(tái)自動(dòng)往返控制系統(tǒng)。通過這三個(gè)由簡(jiǎn)到繁、由易到難的任務(wù)的完成，最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車控制系統(tǒng)項(xiàng)目的完成。在具體的實(shí)施過程中，把學(xué)生分成若干個(gè)小組，每組選出一名組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)召集各組成員根據(jù)任務(wù)要求討論設(shè)計(jì)方法，并把任務(wù)具體分配給各個(gè)成員，共同完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成后，各小組充分展示自己的設(shè)計(jì)成果，然后各組之間相互評(píng)比，最后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。在整個(gè)項(xiàng)目完成后，學(xué)生應(yīng)上交本項(xiàng)目的成果，即一套能進(jìn)行硬件安裝、施工和維護(hù)的圖紙，一個(gè)調(diào)試好的控制系統(tǒng)程序，一份項(xiàng)目報(bào)告。最后，教師根據(jù)各組的完成情況和上交的成果，并綜合各種因素，給每個(gè)學(xué)生進(jìn)行該項(xiàng)目的考核打分。除了以上的教學(xué)方法外，在教學(xué)過程中，教師還可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況采用分層次教學(xué)的方法，即把難度小的項(xiàng)目分配給接受能力較弱的學(xué)生，把難度大的項(xiàng)目分配給接受能力強(qiáng)的學(xué)生，這樣就可以讓接受能力強(qiáng)的學(xué)生可以學(xué)到更多的知識(shí)，讓接受能力較弱的學(xué)生也有所收獲。

2.3 改革考核辦法，有效促進(jìn)教學(xué)

《可編程控制器》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的注重理論知識(shí)考試的一考定勝負(fù)的期末考試的考核方法顯然已經(jīng)不能很好地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況了，也偏離了該課程注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)目標(biāo)。為此，必須進(jìn)行考核辦法的改革。經(jīng)過多年對(duì)該課程的教學(xué)總結(jié)，本人認(rèn)為學(xué)生總成績(jī)的評(píng)定可以由以下三部分組成：素質(zhì)成績(jī)(20%)+項(xiàng)目成績(jī)(50%)+測(cè)驗(yàn)成績(jī)(30%)=總成績(jī)(100%)。其中素質(zhì)成績(jī)主要包括紀(jì)律、課堂答題互動(dòng)、作業(yè)、出勤等情況，以及項(xiàng)目訓(xùn)練過程中的團(tuán)隊(duì)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、溝通交流能力、職業(yè)精神和職業(yè)素養(yǎng)；項(xiàng)目成績(jī)主要包括操作技能和項(xiàng)目報(bào)告兩部分，以考核學(xué)生編程和程序調(diào)試的能力；測(cè)驗(yàn)成績(jī)包括筆試和機(jī)試這兩部分，主要考核學(xué)生對(duì)可編程控制器理論知識(shí)的掌握情況和實(shí)踐能力。通過考核方法的改革，一方面，不僅可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還可以加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生的綜合運(yùn)用能力；另一方面，通過機(jī)試考核方式，讓學(xué)生沒有辦法在考試中蒙混過關(guān)，更加注重平時(shí)學(xué)習(xí)，減少學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中存在的抄襲他人程序的現(xiàn)象，有效地促進(jìn)了教學(xué)。

3 結(jié)束語

本文分析了我院電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的《可編程控制器》課程教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，提出了該課程教學(xué)改革的必要性，并對(duì)該課程教學(xué)改革做了一些探索和思考，旨在通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核辦法這三方面的改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，讓學(xué)生學(xué)到的知識(shí)和技能更加實(shí)用，能夠解決實(shí)際問題，為國(guó)家培養(yǎng)出更多應(yīng)用型的高素質(zhì)人才。

[1] 李方圓.PLC控制技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010.

[2] 閆虎民,唐春霞,龐黨鋒.淺論 PLC課程工程實(shí)踐能力培養(yǎng)[J].職業(yè)教育研究,2012(11).

[3] 張勝宇.可編程控制器實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目式教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012.

[4] 張?zhí)m蘭,董云云,劉治品,于征華.淺談PLC的教學(xué)方法[J].科技致富向?qū)?2012(30).