可編程控制器的教學與能力素養(yǎng)的培養(yǎng)

謝紅菊

摘 要：可編程控制器的學習需要經歷兩個認知過程，分別是演示實驗教學和實驗操作。第一個認知就是學生掌握理論知識的過程;第二個認知就是學生理論和實驗相結合突破理論部分的重點和難點內容的過程;兩個認知過程有利于培養(yǎng)學生的動手能力、分析問題及解決問題的能力，有利于培養(yǎng)學生團結協(xié)作能力。

關鍵詞：認知; 觀察; 能力; 演示實驗; 素養(yǎng)

中圖分類號：G434? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1006-3315（2019）12-098-001

可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，控制各類型的機械或生產過程，是一種自動化的工業(yè)控制裝置。這門學科以實驗為基礎，有很強的實驗操作性。因此，這門課的教學中，如果脫離了演示實驗和實驗操作這兩個認知過程，老師單純進行理論教學將不利于學生對知識的學習和理解，不利于學生能力素養(yǎng)的培養(yǎng)。所以，針對可編程控制器這門學科特點，我們應在教學中演示實驗教學和實驗操作相結合，達到最佳的教學效果。

一、學習過程中兩次認識飛躍

在人的認識發(fā)展過程中，列寧曾作這樣的概括：“從生動的直觀到抽象的思維，并從抽象的思維到實踐，這就是認識真理、認識客觀實在的辯證的途徑。”學習過程就是通過認識上的兩次飛躍而不斷完成的。

學習過程中認識的第一次飛躍，即從感性認識上升為理性認識，這是至關重要的，便于學生掌握學科知識概念、了解其發(fā)展規(guī)律，從而實現(xiàn)了認知結構的重新組合。

學習是從感知開始的。感知過程分為兩種形式：一種是以觀察、實驗為形式的感知，另一種是以閱讀、聽講為形式的感知。對于可編程控制器這門實踐性較強的學科而言，觀察、實驗是學習過程中的主要形式。對于感知而言，實驗最終也體現(xiàn)為觀察。如果離開了對正在發(fā)生的現(xiàn)象的觀察，學習也就成了無源之水、無本之木。由此可見，觀察和實驗是學生學習可編程控制器學科的基礎。

學習過程中認識的第二次飛躍，就是將理論知識運用于實踐，運用理論知識解決問題。通過這個階段，學生將進一步豐富認知結構的內容;學生可以更加靈活地把理性知識運用到實踐中，思維從抽象上升到具體，知識從弄懂到會用，同時也培養(yǎng)了學生的能力素養(yǎng)。

對于學生而言，學習過程中經過認識上的兩次飛躍，可以更好的理解課堂教學中的知識，同時提高了自身分析問題、解決問題的能力素養(yǎng)。

二、演示實驗教學及實驗操作在可編程控制器教學中的地位和作用

可編程控制器演示實驗教學及實驗操作是可編程控制器課程一個重要的組成部分。它既是可編程控制器教學的重要基礎，又是可編程控制器教學的重要內容、方法和手段。

1.創(chuàng)設學生有效掌握知識的學習環(huán)境

我們知道，可編程控制器應用于各種生活、生產中，如自動化生產過程、化工、電力、電梯等。在可編程控制器教學中，學生通過觀察自動化機械運動過程，獲得必要的感性認識，這是形成概念、掌握理論的基礎。例如：學生學習可編程控制器控制電機的正反轉這節(jié)內容時，可以帶學生觀察、感受電梯的上行、下降，學校電動推拉門等，學生獲得感性認識，從而對本節(jié)內容的學習將獲得更加明確、具體的認識。

2.培養(yǎng)了學生的學習興趣和激發(fā)了學生的求知欲

可編程控制器實驗具有直觀、形象和生動的特點，實驗具有較強的吸引力，易于激起學生的學習興趣，可以更好的喚發(fā)學生的求知欲。

可編程控制器實驗操作具有較強目的性。例如：電機的單向連續(xù)、電機的正反轉、彩燈控制、機械手控制等實驗都具有很明顯的現(xiàn)象，學生操作實驗時有目的性。學生通過觀察演示實驗，產生動手欲，實驗操作不僅滿足了學生操作的愿望，更重要的是讓學生不斷體會和嘗到解決問題后，獲得成功的喜悅，這樣既提高學習興趣、增強學習的欲望、增強自信心，又培養(yǎng)學生學習的一種能力素養(yǎng)。

3.培養(yǎng)學生良好的學習素養(yǎng)

演示教學及其實驗既要依靠教師的講解來傳授，又要在其相應的實踐活動中才能得到發(fā)展。教師的演示教學可以培養(yǎng)學生的觀察能力、想象能力、思維能力等;學生在實際操作實驗時，通過前期的實驗設計、結果分析等操作可以鍛煉和培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力;同時在小組實際操作的過程中，還能培養(yǎng)學生之間團結協(xié)作能力等。

由此可見，可編程控制器課程的教學是離不開演示教學和實驗操作的。演示教學和實驗操作不但提高了教師的教學質量，而且培養(yǎng)了學生在實驗中實事求是的學習態(tài)度、嚴謹細致的作風，進而形成良好的學習素養(yǎng)。

三、可編程控制器課堂演示教學與實驗策略

可編程控制器的課堂演示教學是由教師在課堂上操作演示，通過教師啟發(fā)式引導，幫助學生對實驗進行細致的觀察與積極的思考，達到較好的教學效果。在課堂實驗操作演示中，教師是實驗主體，處于主動地位;學生是觀察主體，處于被動地位。而課堂實驗操作演示的教學效果既取決于教師自身的實驗技能和教學的基本素質，又取決于教師對實驗操作演示教學所采取的教學策略以及對教學過程的設計。

可編程控制器這門課作為一門實踐課，單純的課堂演示教學并不能達到很好的教學效果。對于學生而言，根據(jù)教師的演示實驗，自己親自動手操作，克服困難，解決問題，順利地進行實驗，才能收到良好的教學效果。

可編程控制器實驗操作環(huán)節(jié)分成兩部分：硬件設計及軟件設計。硬件設計主要是學生根據(jù)教師提供的接線原理圖，進行輸入、輸出接口以及電源的接線。采取分模塊接線使硬件設計這個環(huán)節(jié)相對簡單點。軟件設計則是根據(jù)理論知識的學習以及實驗教學目標，進行思路的設計，編程，調試，從而實現(xiàn)教學要求。編程過程中問題的處理能力培養(yǎng)了學生學習素養(yǎng)。

總之，可編程控制器的教學合理安排演示教學和實驗環(huán)節(jié)，既降低教學難度，又激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的能力素養(yǎng)。