《PLC可編程原理及應(yīng)用》課程教學(xué)問(wèn)題與對(duì)策研究

摘 要：針對(duì)目前職業(yè)學(xué)�！�PLC可編程原理及應(yīng)用》課程教學(xué)現(xiàn)狀及其存在的教學(xué)問(wèn)題，筆者根據(jù)幾年來(lái)對(duì)本課程教學(xué)的實(shí)踐與探索，在逐一分析這些教學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，相應(yīng)地提出了解決問(wèn)題的對(duì)策和建議，以供廣大教學(xué)同仁的參考。隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，以微機(jī)處理器為基礎(chǔ)的應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)技術(shù)──可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，《PLC原理及應(yīng)用》也因此成為了職業(yè)學(xué)校工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的綜合性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，其教學(xué)目標(biāo)是：使職業(yè)學(xué)校的廣大學(xué)生掌握PLC基本原理及其在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用PLC改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)，維護(hù)和管理自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的基本技能，并為廣大學(xué)生今后從事現(xiàn)代軟生產(chǎn)線(xiàn)控制技術(shù)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

問(wèn)題一、教學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱：
《PLC可編程原理及應(yīng)用》課程先修課程有：《數(shù)字電路》、《微機(jī)原理》、《自動(dòng)控制原理》，所涉及的主要教學(xué)內(nèi)容有：微機(jī)原理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、數(shù)字邏輯、電子電路、低壓電器、電氣控制、閉環(huán)控制等。但由于各方面的原因，如因?qū)�業(yè)不同所致的課程開(kāi)設(shè)時(shí)間先后不同和教學(xué)內(nèi)容詳略取舍不同，學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的差異等，致使本課程學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一，尤其是對(duì)于《數(shù)字電路》和《自動(dòng)控制原理》這兩門(mén)課程，很大一部分學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)都較差，從而導(dǎo)致本課程教學(xué)基礎(chǔ)薄弱，教學(xué)難度很大。
對(duì)策：淡化本課程中與先修課程聯(lián)系緊密的以下純理論性的教學(xué)內(nèi)容，如：PLC系統(tǒng)物理模型；開(kāi)關(guān)量、模擬量的采集和控制方法；PLC系統(tǒng)軟件的編程；PLC通信原理和方法等。這樣就既能回避教學(xué)基礎(chǔ)薄弱這一客觀教學(xué)現(xiàn)實(shí)，又能集中課時(shí)于PLC實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容，突出本課程“實(shí)踐性”和“應(yīng)用性”的教學(xué)特點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)本課程在職業(yè)學(xué)校的教學(xué)目標(biāo)。但與此相反，凡涉及到與PLC實(shí)踐性教學(xué)密切相關(guān)的先修課程中教學(xué)內(nèi)容，如低壓電器、繼電器控制系統(tǒng)等，教師應(yīng)該引起高度重視，新授前先給廣大學(xué)生上好復(fù)習(xí)課，否則，學(xué)生就很難掌握將電氣控制原理圖轉(zhuǎn)化為PLC梯形圖的程序設(shè)計(jì)方法，很難掌握有關(guān)PLC外圍電路設(shè)計(jì)知識(shí)以及安裝接線(xiàn)等方面的操作技能，更談不上形成能夠根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的控制要求，利用PLC技術(shù)改造和革新傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)線(xiàn)路的能力。
問(wèn)題二 、教學(xué)重點(diǎn)把握不準(zhǔn)：
PLC產(chǎn)品種類(lèi)繁多，發(fā)展很快，但目前還沒(méi)有一本能與職業(yè)學(xué)�！禤LC可編程原理及應(yīng)用》課程教學(xué)目標(biāo)完全相對(duì)應(yīng)的教材，有的教材內(nèi)容與企業(yè)對(duì)PLC技術(shù)人才的需求嚴(yán)重脫節(jié)，有的教材所介紹的產(chǎn)品型號(hào)與學(xué)校教學(xué)設(shè)備很不配套，甚至還有一部分教材幾乎編寫(xiě)成了某一種或某幾種PLC產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，章節(jié)不少，但涉及PLC編程方法和實(shí)際應(yīng)用的內(nèi)容卻不多。我們教師往往還是根據(jù)教材逐章逐節(jié)地編寫(xiě)授課計(jì)劃、教案和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)，未能在PLC技術(shù)應(yīng)用上突出教學(xué)重點(diǎn)，重視和加強(qiáng)諸如PLC指令及應(yīng)用、PLC編程方法和綜合實(shí)用案例實(shí)訓(xùn)等方面的教學(xué)，而將這門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性課程──《PLC原理及應(yīng)用》，在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式上都過(guò)于“理論化”，因此難以實(shí)現(xiàn)本課程在職業(yè)學(xué)校教學(xué)目標(biāo)。
對(duì)策：授課教師首先應(yīng)該深入企業(yè)實(shí)際，了解企業(yè)PLC技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)PLC技術(shù)人才的需求，再根據(jù)企業(yè)需求，參考多本教材，并結(jié)合學(xué)校設(shè)備的實(shí)際情況和廣大學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，編寫(xiě)出能夠體現(xiàn)職業(yè)學(xué)�！禤LC原理及應(yīng)用》課程教學(xué)目標(biāo)的授課計(jì)劃、教案和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)，在授課計(jì)劃上優(yōu)先保證以下教學(xué)內(nèi)容的課時(shí)（以占總課時(shí)的70%為宜）：PLC原理和軟元件；基本邏輯指令及應(yīng)用；典型單元程序及應(yīng)用；編程軟件的使用和編程方法；步進(jìn)順控指令及應(yīng)用；常用功能指令及應(yīng)用；綜合應(yīng)用案例實(shí)訓(xùn)。
問(wèn)題三 、教學(xué)方法呆板單一：
《PLC原理及應(yīng)用》課程具有多變性、綜合性、典型性、實(shí)踐性和實(shí)用性五大教學(xué)特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中，既有一般又有特殊，既有新授又有復(fù)習(xí)，既有理論又有實(shí)訓(xùn)，既有工作原理又有編程方法，既有典型單元程序又有復(fù)雜實(shí)用案例，同時(shí)職業(yè)學(xué)校的學(xué)生又是一個(gè)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、習(xí)慣和動(dòng)機(jī)差異很大的群體。這就決定了我們職業(yè)學(xué)校的教師一定要根據(jù)本課程不同教學(xué)內(nèi)容及其特點(diǎn)，采取不同的教學(xué)方法，同時(shí)，無(wú)論是理論教學(xué)還是實(shí)踐教學(xué)，我們教師還要努力做到因材施教，在如何充分調(diào)動(dòng)廣大學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和發(fā)揮廣大學(xué)生主觀能動(dòng)性上多下功夫。但調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前擔(dān)任《PLC原理及應(yīng)用》的很多教師采取的是“一言堂”和“填鴨式”的教學(xué)，勢(shì)必也就造成了“言者津津，聽(tīng)者昏昏”的教學(xué)局面。
對(duì)策：在《PLC原理及應(yīng)用》課程教學(xué)上，尤其是PLC指令及應(yīng)用、編程方法和實(shí)際應(yīng)用等教學(xué)內(nèi)容上，最適宜于采取雙邊互動(dòng)式教學(xué)方法。為了搞好雙邊互動(dòng)式教學(xué)，就要求我們教師在備課時(shí)把教材上靜態(tài)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為課堂上動(dòng)態(tài)的教學(xué)信息，并且在教學(xué)過(guò)程中要想方設(shè)法地創(chuàng)造出一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)雙邊互動(dòng)式教學(xué)的環(huán)境和氣氛，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、巧設(shè)疑問(wèn)、共同討論、動(dòng)手實(shí)踐等多種教學(xué)方式，有效地開(kāi)展雙邊互動(dòng)式教學(xué)。
同時(shí)還要圍繞《PLC原理及應(yīng)用》課程“多變性”的教學(xué)特點(diǎn)，注重基礎(chǔ)，強(qiáng)化共性，即以一種型號(hào)PLC為主線(xiàn)，重點(diǎn)學(xué)習(xí)有關(guān)PLC共性的內(nèi)容，如工作原理、波形圖、指令含義、編程原理等。圍繞《PLC原理及應(yīng)用》課程“典型性”的教學(xué)特點(diǎn)，在PLC技術(shù)應(yīng)用教學(xué)中，通過(guò)典型案例，如交通信號(hào)燈、小車(chē)往返送料等，實(shí)施案例教學(xué)法，提高學(xué)生運(yùn)用基本知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。針對(duì)《PLC原理及應(yīng)用》課程“應(yīng)用性”的教學(xué)特點(diǎn)，引入項(xiàng)目教學(xué)法，要求學(xué)生運(yùn)用PLC技術(shù)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的實(shí)用控制系統(tǒng)，如機(jī)械手、電梯等，進(jìn)行編程、接線(xiàn)和仿真調(diào)試，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力。
問(wèn)題四 、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)急待改革：
目前在《PLC原理及應(yīng)用》課程實(shí)踐教學(xué)上，由于我們教師所編寫(xiě)的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)詳盡有余，明明白白，加之所做的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)都是“簡(jiǎn)單驗(yàn)證式”或“機(jī)械重復(fù)式”方面的項(xiàng)目，在一定程度上為學(xué)生“依葫蘆畫(huà)瓣”提供了方便，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)時(shí)只需要進(jìn)行程序輸入、線(xiàn)路連接等簡(jiǎn)單操作即可順利完成。這種實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法，目前已被我們教師廣泛認(rèn)可和采用，但至少我認(rèn)為：沒(méi)有問(wèn)題的、不需學(xué)生動(dòng)腦的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)是毫無(wú)意義的。對(duì)于與PLC技術(shù)應(yīng)用密切配合的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，教師只有指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用PLC編程方法親自編程操作，在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中既動(dòng)手又動(dòng)腦，既能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題又能在教師啟發(fā)指導(dǎo)下分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，才能從本質(zhì)上學(xué)好這門(mén)課程，從而最終實(shí)現(xiàn)本課程在職業(yè)學(xué)校的教學(xué)目標(biāo)。
對(duì)策：首先在編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)時(shí)，我們教師應(yīng)該根據(jù)企業(yè)對(duì)PLC技術(shù)人才的需求，結(jié)合學(xué)校實(shí)際設(shè)備情況，針對(duì)職業(yè)學(xué)校本課程教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，在如何引導(dǎo)廣大學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中既動(dòng)手又動(dòng)腦上多下功夫。職業(yè)學(xué)校是一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、動(dòng)機(jī)和習(xí)慣差異很大的群體，因此實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)同樣要做到因材施教，采取因人而異的分層教學(xué)，即按學(xué)生學(xué)習(xí)能力分組，確定每組不同的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)目標(biāo)，從而使成績(jī)好的和成績(jī)差的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中，都能夠得到相應(yīng)的鍛煉和培養(yǎng)。除要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間做完基本的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目外，還要安排一定量的選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和研究性課題，讓廣大學(xué)生自主選擇，教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，或者督而不導(dǎo)，從而促使學(xué)生自主地分析在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中所遇到的問(wèn)題，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告交教師評(píng)判，師生共同找出問(wèn)題的解決辦法。對(duì)于大型的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，如電梯、機(jī)械手等，還可以采取分工合作的教學(xué)形式，將全班同學(xué)分成不同的小組，由教師明確各小組在實(shí)訓(xùn)中的任務(wù)和目標(biāo)，從而培養(yǎng)廣大學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的職業(yè)素質(zhì)和能力。
《PLC可編程原理及應(yīng)用》課程最重要的特點(diǎn)是“綜合應(yīng)用性”，因?yàn)橐粋�(gè)實(shí)用的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)往往是很復(fù)雜的，其中可能包括機(jī)、電、液、氣等內(nèi)容，而且還會(huì)因行業(yè)不同控制要求也有所不同。故在本課程的實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)把機(jī)械、電工、電子、液壓、氣動(dòng)和計(jì)算機(jī)等知識(shí)與PLC技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地聯(lián)系，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)的比重，逐步加大學(xué)校相關(guān)設(shè)備的投入，如氣動(dòng)裝置控制、模擬自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制、電子自動(dòng)門(mén)控制、沖切設(shè)備自動(dòng)控制、自動(dòng)電梯控制等，并用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的控制系統(tǒng)，建立較為完備的PLC技術(shù)仿真實(shí)訓(xùn)室，從而為“PLC仿真項(xiàng)目開(kāi)發(fā)”的實(shí)訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)造良好條件。教學(xué)實(shí)踐證明，只有通過(guò)PLC仿真項(xiàng)目方面的實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生親自編程、實(shí)際接線(xiàn)和仿真調(diào)試，并對(duì)運(yùn)行過(guò)程中所遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析和改進(jìn)，才能真正培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后在PLC技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域“零距離上崗”的最終教學(xué)目標(biāo)。