PLC课程教学改革的探索与实践

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摘要：本文针对目前我校plc 的教学现状及其存在的教学问题，结合本人的教学经验与实践探索，总结出采用项目教学法和兴趣教学法，提高本课程的教学效果。

关键词：PLC；项目；兴趣；教学效果

中图分类号：G42文献标识码： A

前言

PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器，就是根据用户的要求,利用已经编程的逻辑来对电路等进行控制，它是集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置。可编程逻辑控制器的性能优越性已广泛应用于工业控制的各个领域，现今已成为现代工业自动化的三大支柱（PLC技术、机器人、计算机辅助设计和制造）之一，并且还在不断发展。目前，大多数职业院校机电专业都开设了这门课程，但是职业技术学校的学生底子薄，学习动力不强，容易对学习失去兴趣，所以本课程的学习对学生来说还是具有一定的难度。为了提高这门课程的教学效果，结合本人的教学经验与实践探索，现总结出以下教学方法。

1.项目教学法

当前用于教学的PLC 教材， 一般的结构都是概述、基本工作原理、基本指令、基本应用、基本操作、高级指令及应用等各个独立的章节，这样的教材编著具有结构严谨性、内容系统性的特点。但是，教师在实施PLC 教学过程中，要必须考虑学生的认知和接收的过程，同时必须还要注意该课程是一门实践性很强的课程。很多职业技术学校的任课教师按照教材章节的顺序进行教学，首先将全部基本指令学习完毕，然后学习基本应用，最后再进行实践的基本操作。

这样的教学方法，学生首先接触的都是一些枯燥的指令，学习后的印象不深刻，并且容易造成混淆，等到基本应用和实训操作的时候，又得重新对所涉及的指令进行学习。这样的教学模式势必造成理论和实践的脱节，两者不能相互促进，教学的效果是不好的。结合我教该课的经验，是将实践教学内容由简单到复杂分成了若干个项目，并且将教材中的相关理论教学加入到其中，采取这样的教学方式达到了事半功倍的效果。例如，本人最初介绍PLC梯形图编程方法时，选取了“PLC控制电动机正、反转程序设计”的项目，这个项目简单、实用、典型，通过项目重点介绍了基本指令LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、OUT、END等的功能与用法，梯形图的绘制方法，难点是梯形图程序与指令表程序之间的转换。透过分析项目，学生比较容易掌握这部分内容。

我校以三菱FX-2N 系列的PLC 为教学学习的对象， 在教学中我按项目设计该课程。针对我们学校教学设备的具体情况，按从简单到复杂的顺序，分为这样：电动机正反转控制、电动机Y－启动、运料小车往返控制、多种液位混合控制、红绿灯控制、天塔之光控制等项目，针对每个项目将相关理论知识加入其中。必要时，可以把教材理论章节的内容重新组合。我在这里以运料小车这一项目为例，具体的说一下我在PLC 课程中项目教学的应用。在完成了运料小车项目控制要求、I/O 分配、梯形程序图的课堂相关理论教学以后，直接进入运料小车模块的实训教学。实训教学内容如下：

1.1 运料小车的控制。

要求是运料小车可在甲、乙两地分别启动，且在甲、乙两地停留的时间均为1min。在甲地起动时小车停车等待装料，停留时间为1min，然后自动驶向乙地，到达乙地后停车。小车从乙地起动时，小车等待1min 等待卸料，然后自动驶向甲地，在甲地停车1min 等待装料，然后驶向乙地，循环往复。在运行过程中，小车可在任意位置手动停车，再次起动后，小车重复原来的运动。此外，在小车前进、后退过程中，分别有指示灯指示其行进方向。

1.2 引导学生进行分析，设计出I/O 分配。

结合理论内容的学习，引导学生进行I/O 分配。分析上课的理论内容在这里具体应用。最后给出正确的I/O 分配。

输入 输出

X0------甲地启动按钮 Y0-----从甲地到乙地（电机正传）

X1------乙地启动按钮 Y1-----从乙地到甲地（电机反转）

X2------停止按钮 Y2-----从甲地到乙地指示灯

X3------甲地行程开关 Y3-----从乙地到甲地指示灯

X4------乙地行程开关

1.3 设计运料小车的梯形程序图。

同样根据课堂理论教学先让学生设计运料小车的梯形程序图，最后给出梯形图（图1）

图1 运料小车的梯形程序图

2.兴趣教学法

“兴趣是最好的老师”，也是教学的前提和归宿。如何激发和保持学生的学习兴趣是目前我们中职教育者普遍探索的热点问题。我在从事PLC 教学的实践过程中发现，学生刚开始上PLC 课程时，学生对课程不了解，很容易理解为计算机C 语言之类的编程课程，学习起来非常吃力，久而久之就丧失了学习的兴趣。兴趣是学生学习任何知识的内在动力，只有对某事物有了兴趣之后，学习它时才会用心、才会有激情、才会有收获。由于PLC 是一门逻辑性较强的学科，这就要更加激发并提高学生的学习兴趣，并在这学习过程中逐步给学生树立并保持其自信心，这样学生通过学习才能达到掌握和使用PLC 的目的。我从实践教学方面总结一下，我是如何通过几个途径来激发与提高学生的学习兴趣。

2.1 用常见的实例让学生“身临其境”，上好起始课。

教师在上课开始的时侯，可以列举PLC 在工业、农业、交通运输业及日常生活中广泛应用的例子，如学校的数控机床、高层电梯控制、金特钢铁的高炉上料，博湖造纸厂中制浆造纸的自动生产线、啤酒厂的自动灌装，富丽达化工的纤维自动打包机，城市的交通灯及广场的音乐喷泉等与日常生活息息相关的例子，使学生对该课程有一个初步的了解，觉得它就在自己身边。我经常举的例子是交通灯，学生们都有过马路的亲身经历，都知道红灯停绿灯行，然而以前并不知道这是PLC 的功劳，这样就有了身临其境的感觉，从而激发了学生学习该课程的浓厚兴趣。

2.2 加强实训操作，用“成就感” 来激发学习兴趣。

我们开设这门课程就是要让学生在将来的工厂中能熟练地应用PLC。要达到这样的目标，单靠课堂上的理论教学是很难达到教学目的的，这就要求必须加强实践技能训练的教学环节。不同的课程理论教学与实践教学有不同的比例，就PLC 课来讲，本身就是实践性很强的一门课，甚至实践教学比理论教学还要显得重要。所以，该科程我认为实践课与理论课的比例应该达到1：1，有条件的学校甚至应该超过这个比例。学生学习任何一门课程，当取得了一定的成绩以后，就会有更大的兴趣去学习该课程。特别是PLC 这门实践性比较强的课程，当学生经过自己操作，按照自己的想法实现了一些设备能运转后会有很大的“成就感”，极大的激发了学生以后更浓厚的学习兴趣。我在实训的教学中注重每个学生的亲自动手能力， 根据学生的具体情况设置一些相关的问题。例如，在完成PLC 原理及梯形图相关理论知识的教学中，我采用的办法是将不同程度的学生分成若干小组，对点动、正反转、顺序控制等不同层次的电路进行设计，让学生在实操过程中充分体验到成功的喜悦，巩固学习兴趣。

另外，在学习PLC 有了一定的基础之后，我又根据学生的不同兴趣，让每个人自己独立编写一段自己设计的程序，下载到PLC中运行，检验理论分析与观察到的实际运行之间的差异，让学生不断地修改、调试，直至完全按照自己的设计要求运行，使学生在实际验证中获得“成就感”，在这个过程中，要求让学生通过查阅有关资料，或者参照老师讲过的案例，独立或合作形式去完成任务。当然，教师要适时指导，或参与一些学生的讨论或探讨中去，在完成设计的过程中，不同层次的学生会提出不同层次的问题，这时教师应随时随地的解答学生提出的问题，个别问题就个别回答，带有普遍性的问题在全班回答或讲解。当我发现学生的新思路时，我会在全班进行表扬，推广新思路，鼓励学生的思维创新。这样就更能巩固学生的学习兴趣了。在这个过程中不仅让学生获得了“成就感”，同时还培养了学生分析问题、解决问题的能力。随着学生学习兴趣的不断提升，学习能力不断提高，我的教学效果也得到了很大的改善。

3.结束语

教学是一个系统工程，是相辅相成、不可分割的。它不但需要教师拥有丰富的知识，更需要教师根据学生和课程的特点，采用灵活的教学方法，提高教学效果，我通过采用项目教学法与兴趣教学法在PLC 的教学过程中取得了良好的效果，把书上死的理论变成了活的应用，这种教学方法较好地解决了PLC课程教与学的矛盾。