淺談如何提高《PLC編程與應用》課程的教學效果

摘 要：《PLC編程與應用》是中等職業學校機電類和電氣類專業的必修課程，涉及理論知識較多、應用范圍較廣，是一門理論與工業生產實踐應用緊密聯系的課程。本文結合中等職業學校《PLC編程與應用》課程的教學目標、教學重難點、教學特點及教學現狀等，總結了教學中的有益經驗，積極探索適合本課程教學的多元化教學方法，應用于課程教學實踐，極大地提高了學生們學習PLC技術的興趣，使本課程取得了良好的教學效果。

關鍵詞：PLC技術；學習興趣；教學方法；教學效果

PLC可編程控制器是一種將計算機技術與繼電器控制技術相結合的工業自動化控制裝置，具有可靠性高、控制能力強、編程簡便、易于擴展等特點，在工業自動化、智能控制、電力、交通運輸、建筑等行業都有著廣泛的應用，現在大多數中等職業學校已經把《PLC編程與應用》課程作為機電類和電氣類專業的必修課程，通過本課程的學習，使學生們全面認識PLC的結構與特點、工作原理、功能和應用、編程理念及編程方法，能夠綜合運用所學的技術，根據工程項目的控制要求進行簡單的PLC程序設計及編程，并安裝、調試與維護，為將來從事PLC自動控制技術方面的工作打下堅實基礎。

學習PLC技術，大家普遍認為比較難學、難教，學生們普遍感到程序邏輯性強、程序控制過程分析困難、最終導致學生們學習興趣不高，教學效果較差，因此如何培養學生們快速掌握并能運用這門技術，提高課程的教學效果，讓學生們對PLC技術快速入門，充分調動學生們的學習興趣、主動學習和鉆研PLC技術，提高學生們應用技術解決實際問題的能力，已是任課教師當前面臨的主要問題。本人根據多年的教學實踐經驗，對如何提高本課程的教學效果提出以下幾點建議。

一、 上好入門課，培養學生們的學習興趣

（一） 讓學生們了解PLC產生的背景

PLC為什么能取代繼電器接觸器控制系統成為主流工業控制備？現在PLC技術已是現代制造業三大支柱之一，讓學生們認識到學習該門技術的重要性和社會價值。

（二） 教師采取實物講解。

講解PLC的硬件組成及各組成部分的功能，讓學生們有一個直觀的認識，并與微型計算機系統比較異同、與繼電器接觸器控制系統比較異同、與單片機控制系統比較異同，在介紹PLC的硬件組成時，重點介紹PLC的輸入/輸出接口電路，使學生們對PLC的外部結構與接線有充分的認識，為PLC的外部接線奠定理論基礎，重點介紹PLC對用戶程序采取“順序掃描、不斷循環”的工作方式，讓學生們理解PLC的工作原理、等效電路、PLC編程元件、數據存儲器及尋址方式等，為后面設計程序和分析用戶程序控制過程、安裝等奠定基礎，學生們學習PLC技術入門之后，能夠獨自解讀程序和編制簡單程序，對整個程序的控制過程清楚和理解，自然也就提高了學習興趣，課堂上也就可以主動和老師互動討論問題，教學效果就會提高很快。

二、 采用多媒體輔助教學

（一） 課程采用多媒體課件進行輔助教學

將教材中的理論知識都用課件的方式呈現出來，還可以補充一些教材上沒有的知識點，課堂上講解的時候，我們可以節約大量的書寫時間，把精力和時間主要放在理論講解、分析問題、討論問題、解決問題、編程及仿真調試上，可以提高課堂的教學效率，增加學生們的學習興趣。

（二） 在課堂上給學生們介紹一些自學PLC的視頻網站

在線播放一些PLC的教學視頻，觀看一些實際案例的PLC技術應用過程，加深學生們對PLC的應用理解，引導學生們平時課下可以在這些網站上看視頻進行自學，拓展學生們學習PLC技術的途徑，可以作為教學的補充和延伸。

三、 加強編程軟件及仿真軟件的實操

不同品牌和類型的PLC采用的編程軟件和仿真軟件不同，常見的西門子S7-200系列采用STEP7-Micro/WIN編程軟件和西門子S7-200仿真器軟件、三菱PLC常用的為GX Developer編程軟件和GX Simulator仿真軟件。

（一） 建議將上述兩種品牌的PLC軟件都安裝在教室和實驗機房的計算機上，可以將同一控制任務用兩種不同品牌和類型的PLC分別進行程序設計和仿真，擴大學生們的知識面，通過實例演示讓學生們掌握編程軟件的主要功能，能用軟件進行編程，通過仿真軟件調試程序并觀察程序的執行過程，加深學生們對程序的理解。

（二） 教材上的每個PLC控制項目，課堂上我們都要把程序輸入、仿真演示一次并分析講解，同時也讓學生們練習編程軟件和仿真軟件實操，通過觀察、模仿，逐步提高學生們軟件操作的實際經驗，培養學生們的動手編程實踐能力和提高學習興趣。

四、 選擇有效的教學方法

（一） 分析法

在輸入輸出接口的分配上，我們常用分析法進行輸入元件和輸出軟件的選擇，編程元件的分配及作用分析，培養學生們分析問題、解決問題的能力。

（二） 講授法

在PLC的結構組成與工作原理、外部結構和接線、基本指令和功能指令的應用上多采用講授法進行理論講解。

（三） 演示法

在PLC的程序編程與仿真調試上多采用演示法，以便于學生們模仿學習。

（四） 小組討論法

在程序的設計優化和功能對比上多采用小組討論法，提高學生們學習的積極性和編程設計水平。

（五） 動手操作法

編程軟件和仿真軟件的練習、PLC安裝及調試上多采用學生們動手操作法，以達到提高學生們實踐能力的目的。

五、 采取優化的項目實施教學流程

（一） 教師上機演示

通過分析任務的控制要求，分配輸入點和輸出點，寫出I/O通道地址分配表。

（二） 講解

根據I/O通道地址分配表，畫出PLC的I/O接線圖的畫法，并演示。

（三） 程序設計

根據I/O通道地址分配表及對項目控制要求的分析，講解編程方法，設計并畫出本項目控制的梯形圖，并寫出指令語句表。

（四） 程序輸入及仿真運行

將仿真成功的程序下載到PLC中，指導學生們觀察現象，指導學生們動手操作，鞏固和提高理論知識和技能。

六、 采取科學的考核評價辦法

對學生們的學習情況要進行科學評價，采取理論考試和實踐考試相結合的方式，這樣更能體現學生們的理論水平和實踐能力，并查找出二者之間的差異，為以后的學習指明了努力的方向，有助于學生們自覺形成理論和實踐相輔相成的意識，要把學生們平時的作業、課堂考核、實踐成績納入到期末成績的總評價中，有助于提高學生們對課堂教學的參與程度、能夠積極回答問題、對課堂上的實踐項目能夠積極參與進來，逐步培養學生們形成良好的學習習慣，這樣有助于提高課堂的教學效果。

總之，在教學過程中，教師要注重PLC的工作原理和具體程序的動作分析聯系，利用學生們對程序的執行過程有一個清晰的認識，來培養學生們學習PLC技術的興趣，消除學生們的學習障礙，教師要選取典型的控制任務，通過項目的實施，把理論知識、程序常用編程設計方法，軟件應用、仿真、調試及通電試機等完整的結合起來，培養學生們獨立分析問題、設計程序、應用PLC技術解決實際工業控制任務的能力，那么本課程的培養目標也就得以實現，本課程的教學效果自然會得到極大的提高，為學生們以后從事PLC技術服務工作奠定了堅實基礎。

參考文獻：

[1]張艷，蘇全衛等.PLC編程與應用[M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2010.

[2]韓雪濤.圖解PLC技術快速入門（三菱）[M].北京：機械工業出版社，2016.

作者簡介：

宋江山，河南省駐馬店市，河南省駐馬店農業學校。