《PLC編程及應用》課程教學改革與實踐分析

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1、PLC 編程及應用》課程教學改革與實踐分析 摘要：“ PLC 編程及應用”是機電一體化專業(yè)中，重 要的教學課程，為了滿足當下快節(jié)奏的社會發(fā)展需求，培養(yǎng) 高素質(zhì)、高技術的復合型機電專業(yè)人才，該課程也要不斷進 行教學改革，大力引進一體化教學方法，全面提升學生的動 手能力，為其日后發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。 關鍵詞： PLC 編程及應用；課程教學改革；實踐分析 隨著新課改的不斷落實， PLC 課程也在積極轉(zhuǎn)變教學模 式，積極采用一體化教學方法，有效的提高學生的動手能力 和專業(yè)素質(zhì)，使其可以全面掌握“ PLC 編程及應用”課程的 重難點， 從而在學習實踐中， 可以靈活運用所學的專業(yè)理論， 解決一切所遇到

2、的專業(yè)難題。 本文也會對 “ PLC 編程及應用” 課程教學改革與實踐做進一步的分析和論述。 一、 “ PLC 編程及應用”課程教學現(xiàn)狀分析 （一） PLC 教學過程偏重理論化 目前， 很多學校在 PLC 教學過程中， 常常采用理論教學 方法，雖然提高了學生的專業(yè)知識，但對于其實踐能力的提 升卻起不到任何作用， 尤其是對于剛接觸 PLC 課程的學生而 言，為了研究梯形圖、順序功能圖及各種應用指令，常常要 花費大量的時間和精力。同時，這種偏理論的教學方法，也 使學生對 PLC 編程及應用的理解極為片面， 出現(xiàn)理論與實踐 相脫節(jié)的教學現(xiàn)象，因為 PLC 課程是一門實踐性較強的專 業(yè)，如果只是

3、單一注重理論教學，而忽視實踐環(huán)節(jié)，很難鍛 煉學生動手操作能力，相對，也會在一定程度上對教學效果 產(chǎn)生影響。 （二） PLC 實踐教學難以滿足學生發(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 驚人，在實際 PLC 實踐教學過程中，通常采用的 PLC 仿真 試驗箱或試驗臺大多是由多功能組合模塊所構(gòu)成，學生在接 觸這門學科時，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，實踐試驗箱功能比較單一，每臺試驗 箱只能進行幾項模擬實驗， 使得學生只能掌握已固定的 PLC 編程。其次， PLC 實踐教學與實際生產(chǎn)應用不符。由于相關 試驗箱功能不全面，導致學生所掌握的理論

4、知識和專業(yè)技巧 也是十分有限，難以真正發(fā)揮教學效果，給學生的發(fā)展和進 步帶來很大阻礙。 二、“ PLC 編程及應用”課程教學改革與實踐分析 （一）教學內(nèi)容改革 （1）明確教學目標 PLC 編程及應用是當下中職學校， 機電一體化專業(yè)的重 要組成部分，有著很強的工程性和實踐性，其課程特點較為 復雜， 主要是強電結(jié)合弱電、 軟件結(jié)合硬件、 元件結(jié)合系統(tǒng)、 理論結(jié)合實踐，且教學內(nèi)容也是各有千秋。該課程的最終教 學目標， 是要求學生能夠全面掌握 PLC 基木原理、 具體程序 設計方法以及 PLC 應用系統(tǒng)的設計方法等， 使學生在提高綜 合實踐能力的同時，充分理解所學專業(yè)知識，從而為日后發(fā) 展和進

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

6、不斷復習這些知識內(nèi)容，這樣才能加深學 生的理解，提高其動手操作能力，使其可以很好的進行梯形 圖、順序功能圖及各種應用指令的轉(zhuǎn)化和設計。 盡量完善傳統(tǒng)教材內(nèi)容，以課題模塊為單元，開展工程 項目實踐教學活動，積極調(diào)動學生參與活動的熱情，使其通 過項目設計活動，來提升對理論知識和專業(yè)技巧的掌握和理 解。另外，教師在教學過程中，應盡量采用邊講解、邊實踐 的教學方法，這樣不僅可以讓學生對課程的重難點加深印 象，而且還大大提高了教學效率，增強了學生的動手能力。 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、應用、技能三個教 學結(jié)構(gòu)。 其中，基礎結(jié)構(gòu)， 主要包括： PLC 編程特點、 原理、

7、程序設計、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)學生對 PLC 課程的興 趣，提高其基礎操作能力。應用結(jié)構(gòu)，主要包括：可編程序 控制器設計、調(diào)試、仿真等知識，該課程結(jié)構(gòu)的整合是為了 加深學生對基礎課程的印象，充分掌握綜合程序的設計，使 其對可編程序控制器系統(tǒng)具有充分的認識和理解。技能結(jié) 構(gòu)，主要包括：可編程序控制器 ?W 絡控制系統(tǒng)的組態(tài)、電 氣控制外圍電路設計安裝、系統(tǒng)綜合調(diào)試等知識，該課程結(jié) 構(gòu)是提高學生綜合能力的關鍵性教學環(huán)節(jié)，學生在該階段， 可以全面掌握 PLC 控制系統(tǒng)的設計、 安裝、 調(diào)試、 維護等多 項專業(yè)技能。 其二， 六單元結(jié)構(gòu)。 具體

8、指將 PLC 編程及應用課程整合 成六個教學單元，即： PLC 原理、計數(shù)控制、時序控制、位 置控制、 步進控制和特殊功能綜合應用， 且每個教學單元中， 都含有一個應用實力的課題內(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，這樣才能保證學生的學習質(zhì) 量，使其達到標準化和規(guī)范化。 （二） 一體化教學模式的實踐分析 PLC 編程和應用課程具有很強的實踐性和工程性， 要想 充分提高教學效率、提升學生的綜合實踐能力，就要在保證 課堂教學質(zhì)量的基礎上，附加與教材內(nèi)容相關的大量實踐教 學內(nèi)容，采用多元化教學方法， 有效實現(xiàn) PLC 一體

9、化教學目 標 [2] 。 1.采取雙邊互動式教學方法 由于 PLC 課程具有一定的復雜性和實踐性， 學生在掌握 基木指令及應用、 編程方法等專業(yè)知識時， 有著很大的難度， 所以，教師在實際教學過程中，應盡量采取雙邊互動式教學 方法。如：《報警器的控制程序設計》這節(jié)課程，教師應先 明確教材知識重點，主要研究計數(shù)器與定時器的綜合應用， 其次要向?qū)W生講解報警器控制要求， 將其分成兩個編程， 即： 報警器的起動、停止信號的程序設計和報警燈的閃爍程序設 計。同時，利用時序圖來引導學生分析報警器的系統(tǒng)控制特 點，思考其警示燈的運行規(guī)律、運行原理、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、控制設計方法， 明確計數(shù)輸入信號和計數(shù)器復位信號的來源，這樣才能讓學 生充分的了解和掌握。此外在進行課堂教學時，教師應盡量 以啟發(fā)、 討論的教學方式， 鼓勵學生自己動手進行編程設計， 并在旁給予適當?shù)囊龑В瑥亩ぐl(fā)學生的想象思維，提高其 自主實踐能力和創(chuàng)新能力。 2. 采用模擬演練教學方 法 為了保證每位學生對 PLC 編程及應用這門課程的學習 質(zhì)量，教師應盡量采用模擬演練教學方法，秉著講練結(jié)合的 教學理念， 組織學生通過進行虛擬試驗或 PLC 試驗， 來學習 相關教學內(nèi)容。如： 《運料小車的自動控制》這節(jié)課程，教 師可先引導學生復習 PLC 指令功能、 起保停電路設計方法等 相關知識，

11、并通過復習讓學生講解出其具體工作原理。 其次， 結(jié)合小車動作的設計要求，引導學生利用所學的編程方法， 自己編寫 PLC 程序和小車運行程序， 并認真觀察程序編程結(jié) 果。最后，教師與學生共同對所編寫的運行結(jié)果進行討論和 總結(jié)。通過這一系列的模擬演練，可以有效轉(zhuǎn)變學生的學習 方法，使其由感性學習逐步上升到理性學習，不僅提高了自 身對 PLC 編程及應用知識的學習能力， 而且也通過相關實踐 活動，增強了自身的動手能力。 3. 采用任務馭動項目教學法 項目教學方法的關鍵在于“項目馭動” ，具體是指將教 學內(nèi)容與實際項目進行相互融合，從而體現(xiàn)理論聯(lián)系實踐的 教學優(yōu)勢，充分發(fā)揮學生的思維想象，使其可以自

12、主思考問 題，進而增強學生的專業(yè)能力和專業(yè)素質(zhì)。如：步進梯形指 令的應用這節(jié)課程，教師可先設計一個與教材內(nèi)容相關的項 目命題，然后再根據(jù)學生的學習情況，將其分成若干小組， 并將項目也分成對等的任務模塊，最后引導學生獨立完成每 個任務模塊，即：信息收集、制訂計劃、實施計劃、項目評 價等學習任務。 這樣，學生在順利完成項目任務后， 會對 PLC 課程產(chǎn)生濃厚的學習興趣，化被動為主動，并在動手實踐活 動中，加深了對本節(jié)課堂內(nèi)容的理解和掌握，進而大大提高 學習效率，實現(xiàn)教師預期的教學目標。 結(jié)束語： “PLC 編程及應用”這門課程，具有很強的實踐性，是 機電一體化專業(yè)中最重要的專 ?I 課。為了順

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