PLC控制技術一體化教學模式探討

【摘 要】本文從PLC控制技術一體化教學的設計、實現、效果等方面進行探討。教學時以教師為主導、學生為主體，通過“任務驅動式”教學模式，讓學生在做中學、學中做，理論和實踐教學交替進行，從而加深學生理解、培養學生操作能力，調動學生學習的積極性，使學生的理論知識和專業技能不斷提高。說明了在PLC控制技術一體化教學中采用任務驅動式教學，效果明顯。

【關鍵詞】PLC控制技術 一體化教學 任務驅動式 教學模式

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）21-0066-02

一 引言

可編程控制器（Programmable Logical Controller簡稱PLC）是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境應用而設計。它采用可編程的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作指令，并通過數字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械動作過程。由于PLC具有通用性強、使用方便、壽命長、能耗低、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點，被廣泛應用于機械制造、汽車、鋼鐵、石油、化工、電力、交通運輸等行業。

為了適應社會發展的需要，近幾年來在各大、中專工科院校自動控制等專業都開設了這門課程，我校PLC控制技術是電氣自動化技術及機電一體化技術專業的主要專業課程之一，這門課程特點是知識覆蓋面廣、涉及內容多、更新快，強調理論卻側重實踐，且同生產實際緊密結合。因此，研究和探索PLC控制技術一體化教學模式，為適應新世紀教育教學體系的改革與發展，建設新的教學方法具有深遠的意義。

二 傳統PLC控制技術教學模式的不足

1.理論脫離實際

傳統的教學方法一般將PLC控制技術課程分為理論課和實踐課兩部分，兩者在教學上相互獨立、自成體系，且理論教學和實踐教學分不同階段實行。理論課教師和實習指導教師各負其責、互不探討，造成理論與實踐嚴重脫節，結果學生理論未掌握好，實際訓練時不知如何下手，教學質量可想而知。

2.實際訓練設備無法滿足教學要求

PLC控制技術課程教學中需要大量編程練習，通過用戶程序達到自動控制的目的。通常在PLC教學中采用按鈕和指示燈分別模擬PLC的輸入量和輸出量，進行一些簡單的

模擬實驗和仿真實驗。但在實際應用中往往需要軟硬件結合系統地設計，由于缺乏實習場地，使得學生的具體應用能力難以提高，學生學習的主動性難以發揮，無法培養學生的創造性。

3.缺少“雙師型”教師

傳統的教學模式理論教師缺乏實踐經驗，一些理論教師對設備操作、程序調試不了解，難以指導學生動手做實驗。而專職實驗教師往往僅局限于幾個固定的實驗，遇到新的問題無法解決。這就需要大力培養“雙師型”教師，即既有豐富的理論知識、又具備較強的動手操作能力的專職教師。

三 PLC控制技術一體化教學模式的實現

1.一體化教學模式的特點

一體化教學，是目前職業院校正大量探索和實踐的教學模式，著重解決專業理論課與實踐課脫節的問題，通過學生邊學邊做，加強學生的理解與記憶能力，提高學生學習的興趣和積極性。具體講就是指在同一時間、同一地點、同步進行的教學模式。即課堂和實習車間一體化，“教、學、做”融為一體；理論教學教師和實踐指導教師一體化即“雙師型”教師；理論教材與實習教材構成一體，按任務驅動式編寫教材。這種理論結合實踐的教學模式能較好地解決理論教學與實踐教學脫節問題，減少理論課與實踐課之間知識的重復，教學直觀，體現學生的主體參與作用，有助于教學質量的提高和高技術人才的培養。

2.“雙師型”教師隊伍建設

師資隊伍建設是學校建設和教學工作的重要環節，一體化教學要求“雙師型”教師比例占一半以上，其中中高級職稱教師占一定比例。一般主講教師應具有高級職稱、從事多年教學且具有豐富的實踐經驗，能為精品課程建設提供有力保證。同時各院系要為主講教師創造良好的工作環境，提高主講教師進行課程建設的積極性，不斷地完善教學大綱。對青年教師嚴格要求，要積極參加課程建設，積極開展各種教學研討活動，寒暑假下企業頂崗掛職鍛煉，努力提高教學質量和教學水平。另外，聘請企業一線技術人員或能工巧匠作為學校兼職教師，通過產學相結合、專兼職相結合，建設一支專兼職結合的高素質“雙師型”結構專業教學團隊。

3.一體化教材建設

建設一體化教材，即將理論課教材與實習課教材融為一體，縮減純理論性的教學內容，按任務驅動模式編寫教材。所謂“任務驅動型”課堂教學模式，就是以任務驅動教學法為基本教學方法，以構建主義為理論基礎的新型教學模式。在教學中，教師以完成一個個具體的任務為線索，把教學內容巧妙地設計隱含在單個的任務中，讓學生以分組形式完成任務去領會學習的核心內容。

PLC控制技術課程中涉及與PLC實踐性教學密切相關的內容，如低壓電器、繼電器控制系統及電動機端子接線問題等電氣知識，一體化教材中一般省略，教師應高度重視；先給學生上好復習課，讓學生回顧以前所學相關理論知識。否則在實際訓練過程中，學生看不懂電氣控制原理圖，也不能將原理圖轉化為PLC梯形圖，最終學生難以掌握有關PLC外圍電路設計知識，難以學會接線等操作技巧，更無法提高學生解決實際問題的能力。

4.一體化任務驅動型教學方法

在PLC控制技術一體化教學中，使用任務驅動式教學方法進行實際訓練教學，對激發學生的實際訓練興趣、提高學生的操作能力起到促進作用。具體過程可分為以下步驟：

第一，創設情境。利用一體化教學場地的優勢，結合PLC控制技術課程特點，創設情境，讓學生聯想、觀察、交流，激發學生的學習興趣和動手操作的主動性；然后導入新課，通過分析實例，再提出相關的任務。

第二，提出任務。學生的學習興趣被激發后，往往就有學生想嘗試，希望通過自己動手編程觀察實際效果，這時就要適時地提出任務，根據實際訓練內容，結合學生實際情況，通過實例演示，再與學生一起分析、提出問題，使學生在完成任務的過程中逐步學會編程，掌握程序調試技巧。

第三，分析并完成任務。根據任務的難易程度，進行重難點分析，提供解決問題的思路，教師指引完成任務的途徑。采取靈活多樣的方法，既可以讓學生獨立完成，也可以和其他同學交流、合作來完成，或根據教材中提供的原理圖或操作程序一步一步練習，在練習中學會編梯形圖。

第四，交流體會。由于學生能力的差異，在練習過程中會出現不同的問題，這時教師就需要引導學生圍繞任務，提出自己程序的不足之處，或把自己完成任務的方法說出來，介紹給大家。同時，教師要通過講解、演示、放映幻燈片等方式，有針對性地引導學生優化程序。

第五，實際訓練。因為理論與實際是有差距的，實際訓練目的就是根據控制要求設計出的正確程序，輸入PLC進行調試與檢驗，看是否符合PLC程序運行的規范與要求，最終使學生設計的程序更加規范、正確、實用。通過實際操作練習，讓學生明白：在一樣的設備、接線不變的情況下，只要改變原有的控制程序，就可以非常方便地實現想要的控制效果，這樣使學生對PLC的學習更具積極性和趣味性。

四 結束語

總之，職業教育以培養技能型、應用型人才為目標，必須給學生提供充足的實習時間和機會。在PLC控制技術一體化教學中，使用任務驅動式教學方法進行實際訓練教學，可以低廉的成本、多樣化的程序來豐富學生的工程實踐經驗，提高學生編程技巧和操作能力，從而達到全方位教學的目的。

參考文獻

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〔責任編輯：駱虢〕