首页 -> 2008年第6期
ＰＬＣ技术及应用课程的教学方法探索与实践
作者：郭 琼 姚晓宁
[关键词]高职院校 PLC课程 教学方法
随着示范院校建设工作的深入，我院在办学实力、教学质量、管理水平等方面都有了很大的提高。课程建设与改革是提高教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点。《PLC技术及应用》课程是我院电气自动化专业的一门专业基础课，我们结合高职院校学生特点和市场就业的需求在课程改革过程中，根据市场需求拓宽了教学内容、加大了课时量，并在学时安排方面重点突出“精理论、多实践”，增加实践环节的实训力度；在实际教学过程中，根据课程特点，不断探索和实践适用、实用的教学方法；坚持“以学生为中心”，强调教学过程的开放性和职业性，精心设计教学场景和工程实例，精选教学实例，采用多媒体、自制教学模型等教学手段，引导和启发学生，增强了学生的学习兴趣，收到了较好的教学效果。
（一）把多媒体+自制实验教具引入课堂，教学直观形象
为了提高课堂教学效果，我们自制了一个便于携带的含有FX2N-16MR编程器教学面板，教师在多媒体教室直接进行编程调试。在使用编程软件时，淡化了程序的编写过程，主要让学生观察运行结果。例如，在介绍定时器元件时通过简单的梯形图程序演示，让学生直观地监控到定时器当前值的变化、到达预定值时定时器的动作情况。在了解定时器的基本结构和工作原理后，又将积算定时器和通用定时器放在一个程序里，在设定的参数和计时条件同样的情况下，引导学生分辨两者的区别和联系，大大提高了学生参与课堂学习的积极性和学习兴趣。通过对编程软件的不断使用，给学生创造了应用计算机的环境和条件，让学生在课程学习的同时，轻松学会使用先进的编程工具。
在进行复杂系统编程学习时，利用多媒体的优势，制造学习情景，进行背景介绍和新知识的引入。例如在讲解“具有多种工作方式的编程方法”一节内容时，课题组经过讨论确定“搬运机械手”作为案例分析，首先精心选取了一段富有生活情趣的机械手使用场面的录像：通过操作机械手，将啤酒从酒瓶倒入到高脚杯中。虽然只有1分半钟的录像，但在特殊的情景和音乐背景下，却使得学生情绪高涨、注意力很快集中；教师借此时刻，让学生来总结机械手可能的工作方式和步骤。这样在老师的引领下，自然而然进入了新知识的学习，克服了因不了解工程条件和背景而造成的对后续学习的影响。
（二）采用启发式教学方式，发挥学生的主观能动性
教学过程中，通过采用启发式教学模式，注重学生逻辑思维能力的训练与应用能力的培养，保证良好的教学效果。
在实际教学过程中，我们选择了一些贴近日常生活的实例以便于学生的理解和课程知识的展开。例如我们选择的交通灯设计，由于比较贴近生活，学生都比较熟悉，对系统的自动运行原理、步骤都能很自然的理解，不需太多的解释和引导。但当教师要同学们用程序进行设计表述时，却又不能准确和完整的表达各部分之间的逻辑关系。这时，教师可根据实际情况，及时地加以引导和启发，使学生的认识更加清晰，然后指导学生运用程序语言来实现交通灯实际运行的效果。这样的过程不仅是消化知识的过程，而且提高了学生的参与热情。
在教学中，这种贴近日常生活的例子非常有利于学生空间思维的训练，因为学生对控制要求理解的比较深刻，降低了因无法理解工艺流程和控制要求造成的编程困难。当把题目布置给学生时，我们发现学生因熟悉题目，思维非常活跃，想法各异。实际编程时，有的学生采用STL指令编写程序，有的学生采用置位复位指令，有的学生采用起保停的方法。又如在黄灯闪烁程序设计时，有的同学采用了定时器产生振荡电路，有的同学采用定时器和计数器配合起来计时，还有的同学直接使用触点可利用的时钟脉冲……由于程序是自己设计的，调试时存在的问题只需老师简单的启发就可及时修改正确。设计完成后，老师可将各种方法进行集中点评，总结每种方法存在的优缺点，通过启发式教育，加深学生对知识点的理解，学习效果显著。
（三）设计完整的实际工程实例，培养学生整体意识和系统的思维能力
因学生缺少实际工作经历，不了解实际生产工艺和具体生产设备，本课程的实验多是验证性的实验和程序调试，整个实验环节，主要强调PLC的控制部分，而忽略了系统性和整体性。如电动机正反转及Y-Δ起动控制设计时，是通过PLC控制器配合实验面板完成的，而没有配备电动机作为控制对象，因此只要程序设计正确，通过观察面板上的指示灯来验证程序，即使学完了本课程，很多同学不知道PLC到底如何接输入信号，如何带真正的负载。这样就使学生对控制系统缺乏整体概念，导致有限的实践教学环节与现代工程脱节，也不利于学生将相关知识转化为实际应用。
为了拉近学生与实际工程的距离，建立控制系统的整体概念，我们设计了简单且易实现的完整实验系统，使教学与实际应用尽可能实现“零距离”贴近。例如三台电机顺序启动和顺序停车系统设计时，我们给学生提供了网孔板、导轨、接线端子、走线槽、启动按钮、停止按钮、热继电器、交流接触器、自动空气开关及三台异步电动机和PLC控制器等元器件，安排学生根据控制要求，自己独立编写流程图、设计程序、写入程序，完成系统设计和搭建外部电路等。由学生自检无误后，教师进行验证，系统加电工作。虽然我们训练的例子简单，但却给学生建立了一个完整的工程概念，加强了学生的实际动手能力，对培养学生的整体观念起到积极促进作用。学生不但能学以致用，更重要的是它起到了弥补课程教学的不足。因此，运用工程实例进行现场教学有利于学生充分地巩固课堂所学的理论知识，快速有效地促进学生对所学知识实现从书本知识向实际应用的转变。这种运用工程实例教学就变得非常重要且是必不可少的了。
（四）结束语
在《PLC技术及应用》课程建设及实际教学实施的过程中，我们深刻体会到，教学设计是非常重要的环节。教师对教学方法的灵活运用，学习过程的关注和投入程度，直接影响到学生学习的积极性和学习的实际效果。因此，让教师充分在教学空间中进行设想、尝试和创新，也是教学改革的关键所在。
课程的改革与建设是一个漫长的、不断深化和调整的过程。目前，我院《PLC技术及应用》课程的建设无论是在教学内容还是在教学手段、方法以及效果等方面，仍在结合高职特点和市场需求，不断地进行探索和改进，希冀从中探索出一套更有效、更科学的针对《PLC技术及应用》课程的教学方式，也希望通过本文能向更多的同行学习，共同探讨该领域相关课程的适合的教学方法。
参考文献：
[1]丁建石,董刚.关于在示范院校建设中提升教学质量的思考[J].教育与职业,2007,(7).
[2]刘高锁.项目教学法在单片机应用技术课程中的教学实践[J].中国职业教育研究,2007,(9).
[3]廖常初.PLC基础及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.