PLC實訓中培養學生解決實際問題能力的初步嘗試

摘 要：PLC課程是一門知識覆蓋面廣、更新發展快、強調理論而又偏重實踐應用的課程。針對學生實踐能力不足的情況，本文論述了在PLC實訓中引入實際的控制項目來提升學生實踐能力的嘗試，并對實施過程和體會進行了闡述。

關鍵詞：自主設計；實踐；項目設計

PLC課程是自動化專業的核心課程，是一門知識覆蓋面廣、更新發展快、強調理論而又偏重實踐應用的課程。PLC實踐能力的不足是職校畢業生就業的瓶頸之一。那能不能在實訓的過程中培養學生解決實際問題的能力——而不僅僅是交給他們技能呢？筆者這方面做了一些初步嘗試，下面將一些具體的做法和體會同大家做個交流。

背景：以往PLC實訓課程往往從一些簡單的起保停、Y-△等電路的PLC改造開始，在經過搶答器、紅綠燈等課題的練習來強化學生對PLC理論以及其中一些指令的理解。但僅僅這樣學生是不能用PLC來很好解決實際問題的。學生只有將指令組織成能解決實際問題的程序，學生才有應用PLC的能力。任務驅動、項目教學已為廣大職教工作者所接受和認可。

實施：結合學生實際、學校實訓條件以及多數機電行業控制的實際要求，選擇典型的一些控制項目引入PLC實訓，例如把“PLC實現多段液位的設定、顯示、報警和液位的自動控制”作為培養學生解決實際問題的能力的實訓項目。項目按以下幾個階段實施：

1 醞釀階段——根據控制要求的設計討論階段

1.1 提出控制要求

這個階段區別于老師以往那樣按難易順序或知識體系“小步慢跑式”的給學生布置任務。而是直接將應用環境和控制要求呈現給學生。比如我們就直接給出：控制系統可以根據生產的需要當液位為最低限時自動啟動料泵加液，液位到達設定值時發出聲光報警，并停泵；操作人員可通過確認按鈕解除音響報警信號，閃爍燈光轉平光；系統具有手動/自動兩種控制方式。而不做過多的解釋，就像一個機電工程人員接到一個設計任務一樣。

1.2 學生自主設計

以學生自由組合的小組為單位形成項目開發小組，要求其完成系統構建、硬件接線、程序框架設計。

2 分工階段——將設計思路明確的小組成員

項目小組自己進行小組成員的任務分工，老師不必過多干涉。因為這個過程，是對醞釀階段的細化和具體化，同時也是對設計的可行性論證的作用。分工就是要將設計思路，具體到人，具體到環節，這樣如果設計不具有可行性，那么在分工時具體做這部分的人就會把問題的暴露出來。

3 完成設計階段——各小組成員按照分工完成自己的設計任務

對于一個小項目開發小組的完成任務有：I/O分配、硬件接線圖、程序框圖。之所以讓學生只做到框圖階段而不繼續做下去，是因為我們畢竟不是以完成設計為目的。采用項目開發小組的形式只是為了培養學生解決實際問題的能力，而能力的培養要兼顧到小組的里的每一個成員，要讓他們各方面的能力都得到發展。故當每個小組成員完成了各自的設計任務的框圖后，就要讓他們進入下一個階段。

4 實施階段——互通有無各自獨立完成整個系統的設計

4.1 互通有無

由于前面的分工，他們對自己負責的部分有清晰的理解，但要完成這個項目卻需要的所有小組成員的設計成果。這樣他們必須進行溝通，才能單獨完成整個項目。通過大家互通有無：一方面各小組成員要能把自己的設計，準確的表達出來，同時也要能理解其他小組成員的設計理念。

4.2 單獨完成

在互通有無的基礎上，老師要求各小組成員獨立的在工作臺上完成整個項目的所有工作。

5 觀摩階段——相互觀摩完善項目設計

在學生基本完成的前提下，組織學生觀摩其他同學程序運行。觀摩時，先要求小組內部相互觀摩對比和自己完成情況的異同；然后要求以小組為單位各小組之間相互觀摩，對于觀摩中發現的問題以及產生的疑惑先記錄在筆記上最后一起交流。

6 講評

老師要在巡回指導中對發現的共性問題進行講解，同時針對個別學生設計方面的不足以及誤區進行糾正，并引導學生在程序觀摩對比的基礎上思考改良自己編程思路。

綜上所述，⑴普遍提升了學生學習興趣，加深了學生對PLC的理解和把握。同時也激發了學生用PLC解決問題的意愿，不少同學都把自己用PLC控制門、控制燈、設計自動機床等的想法告訴老師，甚至有些學生還在PLC實訓平臺上模擬運行自己的解決方案。⑵在能力培養和形成的過程中，僅靠技能的累加是不能形成解決實際問題的，要想形成真正的能力，是要讓學生在實踐環境中綜合運用各種技能。⑶在解決實際問題的過程中，學生不但表現出PLC方面的技能，還展示了眾多的綜合素質例如：領導能力、協調能力、觀察能力、分析能力、運用查閱資料的能力等等，如果老師能悉心發掘和引導，則能讓學生得到更好更全面的發展。

[參考文獻]

[1]胡學林，等.可編程控制器應用技術[M].北京：電子工業出版社，2009.

[2]包爾鋒.淺談PLC：教學與創新實習[J].職業教育研究，2008，（3）：80-82.