PLC教學探討

解德鑫

[摘要]微機技術與微電子技術的迅速發展極大地推動了PLC在世界范圍內的發展，使其在生產中的地位越來越重要。適應這一發展形勢，可編程序控制器技術已成為各類職業技術學校電子與電氣專業的一門必修課，且在職業技能鑒定中也逐漸成為指定的考核內容。為了滿足這一要求，生產設備和自動生產線的控制系統必須具有極高的可靠性和靈活性。可編程序控制器（簡稱PLC）正是順應這一要求出現的。電氣、機電一體化的學員必須掌握PLC的基礎知識和應用技能。文章針對教師如何在教學中做好引導，提高學生學習PLC的興趣、調動學生積極參與、發揮學生的主體作用展開論述，以提高學生PLC應用能力，適應現代社會崗位要求。

[關鍵詞]PLC；直觀教學；輔助教學；項目教學

[DOI]1013939/jcnkizgsc201533186

1身臨其境引發學生的學習熱情

上好第一堂課是引導學生成功學好PLC課程的前提和基礎。剛開始上PLC課程時，學生對本課程并不了解，在現代化科技飛速發展的信息時代，教師應多獲取與本專業相關的資料，提高自身素質，給學生以信心，激發學生的學習興趣。比如講授PLC課程時，首先列舉PLC在工業、農業、交通運輸業及日常生活中廣泛應用的例子，例如：汽車生產流水線，學校的機械加工中心、數控機床、機械手的控制、電梯控制、鋼鐵集團（如包鋼）的高爐上料，貨物的存取、運輸、檢測，大型造紙廠中PLC的應用，甚至是機器人的控制等都有PLC的功勞，還有繁華城市的霓虹燈、交通燈，舒適小區里的人工噴泉等，這些與大家日常生活息息相關的例子，使學生對這門課程有一個初步的了解，覺得它就在我們身邊，同時教師還可以聯系就業市場的需求（有較多單位提出“懂得PLC者優先”），從而激發了學生的學習欲望。

2讓學生自己動手制作圖片

在現代化科技飛速發展的信息時代，教師的教學媒體不僅是黑板、教材，還可以從各方面獲取更多的資料信息，如校園網或互聯網。同時不僅是老師傳授給學生，學生可以通過老師給出的任務書，從各方面獲取資料，充分發揮學生的想象。這樣不僅培養了學生的思維能力，而且在完成任務書的同時，不自覺地學會了解決問題的方法，在這過程中還增強了學生之間信息交流。例如：在了解PLC的用途之后，讓每個組的學生自己動手畫有關與PLC應用有關的圖片，有條件的可以用相機拍或者從網上下載與PLC應用有關的圖片，連成一幅作品，完成后展覽在班級教室內，供學生參觀他們所做的成果。例如，在我所代課的班級中，學生做成的圖片五彩繽紛，有美麗的噴泉、霓虹燈、交通燈、電子屏幕車展，轟隆隆的煉鋼爐、數控車床、自控軋鋼機、自動運料車等，學生的一幅幅作品，有的還加上“PLC就在這里”“瞧，PLC多厲害”“沒有PLC，工人就更辛苦”的說明等。這樣不但激發了學生學習的興趣，還在享受成就感的同時培養自信心、拓展了學生的創造性思維。

3改革教材，分組教學

PLC教學教材按照原理、指令、應用、操作等分成幾個獨立的章節。如果按照教材的順序進行教學，則要等基本指令、基本應用學習完畢后，再進行基本操作的學習，這樣在此期間學生所學習的知識點得不到鞏固應用，容易混淆且效率不高。

教師教學時，則要考慮有利于學生學習的動態過程而開展。為此，筆者在教學中打亂了固定的教學模式，采用課題教學的方式，重組教學章節。

筆者多方面收集了若干PLC應用實例，整合成五個教學章節：PLC基本原理、順序控制、時序與計數控制、位置控制和特殊功能綜合應用。每個課題以一個應用為主，介紹應用實例的生產應用、用PLC實現的控制線路、應用的基本指令和編程調試。各章節以難易結合的方式，依次展開電動機的正反轉雙重連鎖控制，多臺電動機的順序控制、電動機的Y-Δ控制、信號燈的閃爍控制、多個信號燈用特殊指令實現的亮滅控制等。這樣，每個課題以教學單元為核心科學連貫，能有效地服務于教學。

4因材施教，直觀教學

PLC課程是理論性和實踐性緊密聯系的課程。單純依靠教師在黑板上畫圖講解程序或分析控制動作過程，學生常常感到枯燥無味，難于理解，而且由于受板書的限制，所講內容不夠直觀。

直觀教學可以激發學生的興趣，同時還培養了學生的觀察能力，增強感性認識，開闊學生的想象力，有利于知識的理解。例如，在講解PLC的結構時，教師帶學生到實驗室觀看PLC實驗板，了解PLC的外部結構及外部設備等，這樣與老師在黑板上詳細地講解這些理論知識比較起來，學生更傾向于前者。在講解機械手操作控制步驟時，學生對機械手的操作步驟在空間、時序上都缺乏思維的邏輯性，很難把一個復雜的控制系統分解為若干個獨立的控制過程。通過多媒體，教師可以把機械手控制步驟以動畫的形式形象地展示給學生。這樣的教學環境更能激發學生的思維，強化學生對整個系統的印象。

在整個課堂教學過程中，教師和學生處于一種互動的狀態，更易引起學生的注意力，激發學生的學習興趣，使學生的認知過程更為生動和深刻，增強課堂教學的感染力，提高教學水平。

5采用直觀教學，組織學生到企業實習

直觀教學可以激發學生的興趣，同時還培養了學生的觀察能力，增強感性認識，擴大學生的思維空間，開闊學生的想象力，有利于對知識的理解。例如：在講解PLC的結構時，教師帶學生到實驗室觀看PLC示教板，了解PLC的外部結構及外部設備等，這樣對PLC的外部結構就有一個感性的認識，與老師在黑板上詳細地講解這些理論知識比較起來，學生愿意選擇前者，教學效果前者會好得多，對理性知識，學生在感性直觀教學中易于理解、掌握。但對于PLC的內部結構，則利用掛圖講解，這樣學生對PLC就有一個較清晰的印象。有條件的情況下可以組織學生到企業實習，在工人師傅XCPLC設備及強大功用的講解下，了解PLC在實際工作崗位的重要作用，提高學習的興趣與動力。

6根據項目教學上好實驗課

項目教學法對職業技術學校的學生很有針對性，對培養學生素質、提高學生動手能力有重要意義。實驗教學是學生樂于接受的學習方式，滿足學生們的好奇心，激發學生學習知識的興趣。實驗課不但是對理論課的補充，也是強化學習效果的重要手段，可以加深對理論知識的理解，讓學生在實驗中體會到PLC教學內容豐富、應用廣泛，體會到PLC是能解決實際問題的實用學科，而不是枯燥無味的說教。因此根據項目教學的特點上好實驗課是十分必要的。

實驗主要要求學生通過動手、觀察、直觀感受，掌握現象和結論，進一步加深理解所學理論知識，同時PLC實驗可以調試自己編制的程序，進行模擬實驗。在培養學生動手能力的同時，培養學生應用理論知識的能力及處理和解決問題的能力。

7綜合實訓，一體化教學

實驗教學是學生樂于接受的學習方式，滿足學生的好奇心，激發學生學習的興趣。實驗主要要求學生通過動手、觀察、掌握現象和結論，進一步加深理解所學理論知識，同時可以調試自己編制的程序，進行實驗。

例如，在學習PLC控制電動機正反轉時，師生共同分析雙重連鎖電動機正反轉的電氣原理圖，通過經驗設計法，把它變成由PLC實現控制的梯形圖。接著由學生自己動手把I/O接線圖接好，再運行編制的程序。當電動機按照預定的要求運轉時，學生會產生很濃厚的成功意識：原來PLC控制也不是想象的那么困難，難以克服。

在此基礎上，可以引導學生編制工作臺往返控制“工作臺由電動機帶動先正轉運行，到行程限位開關時再反轉，如此循環”的程序，這時通過更改正反轉就輕而易舉地實現了控制要求。通過以上實驗，學生既動手編制、調試自己的程序，又對行程限位控制加深了理解。