《PLC編程及應(yīng)用》課程教學(xué)改革與實(shí)踐分析

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1、PLC 編程及應(yīng)用》課程教學(xué)改革與實(shí)踐分析 摘要：“ PLC 編程及應(yīng)用”是機(jī)電一體化專業(yè)中，重 要的教學(xué)課程，為了滿足當(dāng)下快節(jié)奏的社會發(fā)展需求，培養(yǎng) 高素質(zhì)、高技術(shù)的復(fù)合型機(jī)電專業(yè)人才，該課程也要不斷進(jìn) 行教學(xué)改革，大力引進(jìn)一體化教學(xué)方法，全面提升學(xué)生的動 手能力，為其日后發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。 關(guān)鍵詞： PLC 編程及應(yīng)用；課程教學(xué)改革；實(shí)踐分析 隨著新課改的不斷落實(shí)， PLC 課程也在積極轉(zhuǎn)變教學(xué)模 式，積極采用一體化教學(xué)方法，有效的提高學(xué)生的動手能力 和專業(yè)素質(zhì)，使其可以全面掌握“ PLC 編程及應(yīng)用”課程的 重難點(diǎn)， 從而在學(xué)習(xí)實(shí)踐中， 可以靈活運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)理論， 解決一切所遇到

2、的專業(yè)難題。 本文也會對 “ PLC 編程及應(yīng)用” 課程教學(xué)改革與實(shí)踐做進(jìn)一步的分析和論述。 一、 “ PLC 編程及應(yīng)用”課程教學(xué)現(xiàn)狀分析 （一） PLC 教學(xué)過程偏重理論化 目前， 很多學(xué)校在 PLC 教學(xué)過程中， 常常采用理論教學(xué) 方法，雖然提高了學(xué)生的專業(yè)知識，但對于其實(shí)踐能力的提 升卻起不到任何作用， 尤其是對于剛接觸 PLC 課程的學(xué)生而 言，為了研究梯形圖、順序功能圖及各種應(yīng)用指令，常常要 花費(fèi)大量的時間和精力。同時，這種偏理論的教學(xué)方法，也 使學(xué)生對 PLC 編程及應(yīng)用的理解極為片面， 出現(xiàn)理論與實(shí)踐 相脫節(jié)的教學(xué)現(xiàn)象，因?yàn)?PLC 課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專 業(yè)，如果只是

3、單一注重理論教學(xué)，而忽視實(shí)踐環(huán)節(jié)，很難鍛 煉學(xué)生動手操作能力，相對，也會在一定程度上對教學(xué)效果 產(chǎn)生影響。 （二） PLC 實(shí)踐教學(xué)難以滿足學(xué)生發(fā)展需求 目前，我國 PLC 產(chǎn)品種類十分繁雜， 發(fā)展規(guī)模也是相當(dāng) 驚人，在實(shí)際 PLC 實(shí)踐教學(xué)過程中，通常采用的 PLC 仿真 試驗(yàn)箱或試驗(yàn)臺大多是由多功能組合模塊所構(gòu)成，學(xué)生在接 觸這門學(xué)科時，很容易對這種課程結(jié)構(gòu)所理解，但相對也會 出現(xiàn)很多弊端，首先，實(shí)踐試驗(yàn)箱功能比較單一，每臺試驗(yàn) 箱只能進(jìn)行幾項(xiàng)模擬實(shí)驗(yàn)， 使得學(xué)生只能掌握已固定的 PLC 編程。其次， PLC 實(shí)踐教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用不符。由于相關(guān) 試驗(yàn)箱功能不全面，導(dǎo)致學(xué)生所掌握的理論

4、知識和專業(yè)技巧 也是十分有限，難以真正發(fā)揮教學(xué)效果，給學(xué)生的發(fā)展和進(jìn) 步帶來很大阻礙。 二、“ PLC 編程及應(yīng)用”課程教學(xué)改革與實(shí)踐分析 （一）教學(xué)內(nèi)容改革 （1）明確教學(xué)目標(biāo) PLC 編程及應(yīng)用是當(dāng)下中職學(xué)校， 機(jī)電一體化專業(yè)的重 要組成部分，有著很強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性，其課程特點(diǎn)較為 復(fù)雜， 主要是強(qiáng)電結(jié)合弱電、 軟件結(jié)合硬件、 元件結(jié)合系統(tǒng)、 理論結(jié)合實(shí)踐，且教學(xué)內(nèi)容也是各有千秋。該課程的最終教 學(xué)目標(biāo)， 是要求學(xué)生能夠全面掌握 PLC 基木原理、 具體程序 設(shè)計(jì)方法以及 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法等， 使學(xué)生在提高綜 合實(shí)踐能力的同時，充分理解所學(xué)專業(yè)知識，從而為日后發(fā) 展和進(jìn)

5、步奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。 （2）構(gòu)建實(shí)效性強(qiáng)的一體化綜合課程 1. 整合教學(xué)內(nèi)容 PLC 編程及應(yīng)用課程是一門較復(fù)雜和抽象的學(xué)科， 其教 學(xué)理念一定要遵循必需、夠用、適用等三項(xiàng)原則，有效改善 以往注重理論、忽視實(shí)踐的教學(xué)弊端，使學(xué)生全面了解和掌 握課程的重難點(diǎn)，如： PLC 系統(tǒng)物理模型、開關(guān)量、模擬量 的采集和控制方法等，并在學(xué)習(xí)實(shí)踐中靈活運(yùn)用這些方法， 解決所遇到的專業(yè)難題。從而全面提升學(xué)生的專業(yè)能力，體 現(xiàn) PLC 編程及應(yīng)用課程的實(shí)踐性和應(yīng)用性 [1] 。 在實(shí)際教學(xué)過程中，教師要對低壓電器、繼電器控制系 統(tǒng)等與 PLC 實(shí)踐教學(xué)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容給予足夠的重視， 盡量 在課程開始之前，

6、不斷復(fù)習(xí)這些知識內(nèi)容，這樣才能加深學(xué) 生的理解，提高其動手操作能力，使其可以很好的進(jìn)行梯形 圖、順序功能圖及各種應(yīng)用指令的轉(zhuǎn)化和設(shè)計(jì)。 盡量完善傳統(tǒng)教材內(nèi)容，以課題模塊為單元，開展工程 項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)活動，積極調(diào)動學(xué)生參與活動的熱情，使其通 過項(xiàng)目設(shè)計(jì)活動，來提升對理論知識和專業(yè)技巧的掌握和理 解。另外，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)盡量采用邊講解、邊實(shí)踐 的教學(xué)方法，這樣不僅可以讓學(xué)生對課程的重難點(diǎn)加深印 象，而且還大大提高了教學(xué)效率，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力。 2. 整合課程結(jié)構(gòu)體系 其一，三段式結(jié)構(gòu)。具體是指基礎(chǔ)、應(yīng)用、技能三個教 學(xué)結(jié)構(gòu)。 其中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)， 主要包括： PLC 編程特點(diǎn)、 原理、

7、程序設(shè)計(jì)、繼電器控制線路、可編程序控制器的編程方法等 知識，該課程結(jié)構(gòu)的整合是為了激發(fā)學(xué)生對 PLC 課程的興 趣，提高其基礎(chǔ)操作能力。應(yīng)用結(jié)構(gòu)，主要包括：可編程序 控制器設(shè)計(jì)、調(diào)試、仿真等知識，該課程結(jié)構(gòu)的整合是為了 加深學(xué)生對基礎(chǔ)課程的印象，充分掌握綜合程序的設(shè)計(jì)，使 其對可編程序控制器系統(tǒng)具有充分的認(rèn)識和理解。技能結(jié) 構(gòu)，主要包括：可編程序控制器 ?W 絡(luò)控制系統(tǒng)的組態(tài)、電 氣控制外圍電路設(shè)計(jì)安裝、系統(tǒng)綜合調(diào)試等知識，該課程結(jié) 構(gòu)是提高學(xué)生綜合能力的關(guān)鍵性教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生在該階段， 可以全面掌握 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、 安裝、 調(diào)試、 維護(hù)等多 項(xiàng)專業(yè)技能。 其二， 六單元結(jié)構(gòu)。 具體

8、指將 PLC 編程及應(yīng)用課程整合 成六個教學(xué)單元，即： PLC 原理、計(jì)數(shù)控制、時序控制、位 置控制、 步進(jìn)控制和特殊功能綜合應(yīng)用， 且每個教學(xué)單元中， 都含有一個應(yīng)用實(shí)力的課題內(nèi)容，這些內(nèi)容必須要確保與教 材內(nèi)容相吻合，教師也可以按每個教學(xué)單元的簡易程度，來 排列先后順序，盡量由簡至難，這樣才能保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì) 量，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。 （二） 一體化教學(xué)模式的實(shí)踐分析 PLC 編程和應(yīng)用課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和工程性， 要想 充分提高教學(xué)效率、提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，就要在保證 課堂教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，附加與教材內(nèi)容相關(guān)的大量實(shí)踐教 學(xué)內(nèi)容，采用多元化教學(xué)方法， 有效實(shí)現(xiàn) PLC 一體

9、化教學(xué)目 標(biāo) [2] 。 1.采取雙邊互動式教學(xué)方法 由于 PLC 課程具有一定的復(fù)雜性和實(shí)踐性， 學(xué)生在掌握 基木指令及應(yīng)用、 編程方法等專業(yè)知識時， 有著很大的難度， 所以，教師在實(shí)際教學(xué)過程中，應(yīng)盡量采取雙邊互動式教學(xué) 方法。如：《報(bào)警器的控制程序設(shè)計(jì)》這節(jié)課程，教師應(yīng)先 明確教材知識重點(diǎn)，主要研究計(jì)數(shù)器與定時器的綜合應(yīng)用， 其次要向?qū)W生講解報(bào)警器控制要求， 將其分成兩個編程， 即： 報(bào)警器的起動、停止信號的程序設(shè)計(jì)和報(bào)警燈的閃爍程序設(shè) 計(jì)。同時，利用時序圖來引導(dǎo)學(xué)生分析報(bào)警器的系統(tǒng)控制特 點(diǎn)，思考其警示燈的運(yùn)行規(guī)律、運(yùn)行原理、自動切換等專業(yè) 性知識。另外，還要向?qū)W生傳授警燈閃爍次數(shù)

10、控制設(shè)計(jì)方法， 明確計(jì)數(shù)輸入信號和計(jì)數(shù)器復(fù)位信號的來源，這樣才能讓學(xué) 生充分的了解和掌握。此外在進(jìn)行課堂教學(xué)時，教師應(yīng)盡量 以啟發(fā)、 討論的教學(xué)方式， 鼓勵學(xué)生自己動手進(jìn)行編程設(shè)計(jì)， 并在旁給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，從而激發(fā)學(xué)生的想象思維，提高其 自主實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。 2. 采用模擬演練教學(xué)方 法 為了保證每位學(xué)生對 PLC 編程及應(yīng)用這門課程的學(xué)習(xí) 質(zhì)量，教師應(yīng)盡量采用模擬演練教學(xué)方法，秉著講練結(jié)合的 教學(xué)理念， 組織學(xué)生通過進(jìn)行虛擬試驗(yàn)或 PLC 試驗(yàn)， 來學(xué)習(xí) 相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。如： 《運(yùn)料小車的自動控制》這節(jié)課程，教 師可先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí) PLC 指令功能、 起保停電路設(shè)計(jì)方法等 相關(guān)知識，

11、并通過復(fù)習(xí)讓學(xué)生講解出其具體工作原理。 其次， 結(jié)合小車動作的設(shè)計(jì)要求，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的編程方法， 自己編寫 PLC 程序和小車運(yùn)行程序， 并認(rèn)真觀察程序編程結(jié) 果。最后，教師與學(xué)生共同對所編寫的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行討論和 總結(jié)。通過這一系列的模擬演練，可以有效轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí) 方法，使其由感性學(xué)習(xí)逐步上升到理性學(xué)習(xí)，不僅提高了自 身對 PLC 編程及應(yīng)用知識的學(xué)習(xí)能力， 而且也通過相關(guān)實(shí)踐 活動，增強(qiáng)了自身的動手能力。 3. 采用任務(wù)馭動項(xiàng)目教學(xué)法 項(xiàng)目教學(xué)方法的關(guān)鍵在于“項(xiàng)目馭動” ，具體是指將教 學(xué)內(nèi)容與實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行相互融合，從而體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)踐的 教學(xué)優(yōu)勢，充分發(fā)揮學(xué)生的思維想象，使其可以自

12、主思考問 題，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)能力和專業(yè)素質(zhì)。如：步進(jìn)梯形指 令的應(yīng)用這節(jié)課程，教師可先設(shè)計(jì)一個與教材內(nèi)容相關(guān)的項(xiàng) 目命題，然后再根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，將其分成若干小組， 并將項(xiàng)目也分成對等的任務(wù)模塊，最后引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成每 個任務(wù)模塊，即：信息收集、制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、項(xiàng)目評 價等學(xué)習(xí)任務(wù)。 這樣，學(xué)生在順利完成項(xiàng)目任務(wù)后， 會對 PLC 課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，化被動為主動，并在動手實(shí)踐活 動中，加深了對本節(jié)課堂內(nèi)容的理解和掌握，進(jìn)而大大提高 學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)教師預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。 結(jié)束語： “PLC 編程及應(yīng)用”這門課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，是 機(jī)電一體化專業(yè)中最重要的專 ?I 課。為了順

13、應(yīng)時代發(fā)展，該 門課程在教學(xué)方法上也要進(jìn)行不斷的改革和創(chuàng)新，積極采用 一體化教學(xué)模式和多種教學(xué)方法，通過實(shí)際運(yùn)用，準(zhǔn)確定位 課程教學(xué)目標(biāo)、強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)踐的教學(xué)理念，有效提高學(xué) 生的實(shí)踐能力和專業(yè)知識，使其在日后發(fā)展中，能夠充分發(fā) 揮自身優(yōu)勢，更好的服務(wù)于社會，為我國工業(yè)生產(chǎn)做出應(yīng)盡 的貢獻(xiàn)和義務(wù)。 參考文獻(xiàn)： [1]高瑞榮，吳國欽，李志華 .《PLC 編程及應(yīng)用》課程 教學(xué)改革與實(shí)踐 [J] 科技信息 . 2016（05）24-25 [2]吳恒玉，唐民麗，何玲，黃果 .《PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用》 課程一體化教學(xué)模式的改革研究與實(shí)踐 [J] 高等職業(yè)教育（天 津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)） .2016（ 08）29-30-