首页 -> 2007年第7期
ＰＬＣ教学中学生应用能力的培养
作者：刘坤林
关键词：PLC教学；应用能力；培养
可编程控制器（以下简称PLC）是在继电接触器控制和计算机控制的基础上开发出来的工业自动控制装置，是计算机技术在工业领域的一种应用技术。随着工业自动化的迅猛发展，PLC作为现代电工的新技术越来越受到人们的重视。特别在职业教育领域中，很多学校都把《PLC原理及应用》作为机电类的重要课程。然而，在教学过程中却存在不少问题，其中较为突出的是学生的应用能力较差，很多毕业生在走上工作岗位后难以按企业现场控制要求进行编程、接线、调试等，未能体现职业学校学生在技能方面的优势。由于职业学校的培养对象是生产第一线的技术工人，所以在讲授《PLC原理及应用》课程时，要求教师能准确把握其教学目标和教学重点，在传授课本知识的同时，更要注重培养学生的实际动手能力和应用所学知识分析问题、解决问题的能力。那么，在PLC教学中如何培养学生的应用能力呢？笔者认为要注意以下几个方面：
重视培养学生的应用意识应用意识是人们运用已学的知识和方法解决现实问题的关键，没有应用意识，就不可能有应用行动。因而，在PLC教学中，要把PLC教学与PLC应用有机地结合起来，从实际问题中抽象其概念、原理、指令及编程方法，培养学生应用知识的兴趣，让学生真正体会到要学好PLC，更要用好PLC。例如，讲述PLC基本指令的时候，教师可以以电梯控制为例，电梯能实现楼层信号自锁及换层、上下行驱动、呼梯定向、开关门时间、顺向截车等较复杂的控制，完全是基本指令的综合应用。这样，把形象的实际问题与抽象的理论知识有机地结合起来，才能使学生以应用的意识去学习，真正掌握分析问题、解决问题的本领和技能。
突出PLC的实践性，编写有利于培养应用能力的实训指导书PLC课程本身就是微机原理的一门应用学科，这决定了这门课程的理论教学与实训不可分割。在教学中教师要让学生边学边练，只有这样才能有利于知识的掌握和应用，达到最好的教学效果。在课时分配上，实验、实训课时应多于理论课时，要突出PLC的实践性。目前《PLC原理及应用》的教材品种繁多，但完全适合职校学生使用的却很少，教师在备课时往往需要同时参考几种教材，至于配套的实训指导书就更难找到。尽管有些教材后面附有实验课题，但也只是一些简单的基本操作，涉及PLC编程方法和实际应用的课题不多，这不仅不利于学生培养综合应用所学知识的能力，更不能体现企业对PLC技术人才的需求。因此，教师在把握教材重点编写授课计划、教案的同时，还要编写有利于培养学生应用能力的实训指导书，具体内容应包括软元件应用、基本指令应用、步进指令应用、常用功能指令应用、便携式编程的使用、电脑编程软件的使用、综合应用等。此外，要求编写的实训指导书能便于进行模块式教学，能把知识点逐个突破，这样不仅在教学上易于操控，还能激发学生的兴趣，从而充分调动学生的积极性。
创新教学模式和教学方法，培养学生的应用能力传统的教学模式是单纯的教师向学生传授知识和技能，在此过程中，学生往往是被动的，这不利于学生应用能力的培养。要改变这种局面，就要创新教学模式和教学方法，把原来的以教师为主、学生被动学习的形式变为学生在教师的指导下主动学习，把原来教师单方面活动变为师生的双向互动，适当地引用建构主义学习理论和项目教学法实施教学。建构主义学习理论认为，学习者在一定的情境下，可以通过已有的知识和利用必要的学习资料获取新知。在此过程中，应以教师为主导进行情境创设，以学生为中心进行协作学习。如讲授编程方法的时候，教师可以小车传送物料为例进行情境创设，具体步骤如下：带料斗的小车在A处装满物料后，按下前进按钮SB1，小车前进，到达B处时撞块压合行程开关SQ1，小车停止运动；卸料完毕后，按下后退按钮SB2，小车后退，退至A处，撞块压合行程开关SQ2，小车停止运行，等待下一次送料。针对上述控制，要求学生先画出传统继电器控制的原理图，再用基本指令进行编程。这样，学生就能充分应用到已有的知识，如低压器、继电控制原理、梯形图、典型单元电路等，最后得出结果如下图所示：
另外，由于《PLC原理及应用》课程具有较强的实践性和应用性，所以在教学方法上不能采用“满堂灌”的“填鸭式”教学方法。针对课程的前部分如PLC结构原理、软元件、基本指令等要尽量采用多媒体课件进行教学，针对后面较复杂的实例时宜采用项目教学法，把一个实例确定为一个项目，同时把学生分成几个组，每个组共同完成一个项目。这样的教学不再是教师把掌握的现成知识技能直接“灌”给学生，而是把知识作为学生要追求的目标，在教师的指导下，学生去寻找达到这个目标的途径，从而培养了学生的应用能力。
开展课外实践活动，提高学生的应用能力大凡教学都应适当开设课外实践活动作为教学的辅助或者说是课堂的延续，尤其是对《PLC原理及应用》课程，组织学生参加课外实践活动就显得更有意义。一方面，教师应根据教学内容的安排，多带学生走出课堂，到企业了解PLC的使用情况，让学生在实际生产中理解书本中的一些抽象的概念和原理，指导学生搜集关于PLC的应用资料，让学生真正体会到PLC在现代化生产中和现实生活中的应用。另一方面，可以利用课余时间让学生在教师的指导下搞一些小创作或小改造，如利用PLC对学校水塔的水位或学校路灯进行自动控制的创制，或者对学校的车床线路进行改造实现自动进给等，使学生学有所用，学有所成，从而提高了学生的应用能力。
中国教育学会曾提出：“面向21世纪的课程和教学改革要在培养创新意识和应用能力上下工夫。”在《PLC原理及应用》教学中，如果只片面传授课本上的知识，而忽略学生应用能力的培养，其结果势必使学生缺乏实际动手能力，这与职业教育的宗旨背道而驰。因此，教师必须以学生应用能力培养为本位，突出职业教育的特色，才能为社会培养出更多更优秀的应用型技术人才。
参考文献：
[1]闫丽华.《PLC》教学存在的问题和解决对策[J].职教论坛，2004，（6）.
作者简介：
刘坤林（1968—），男，电气工程师，电气讲师，广东茂名市第二技工学校教务科长。