《可编程控制器技术》教学改革初探
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作者: 吴海江
摘要：中等职业学校要完成为社会主义经济发展培养专业技能熟练、高素质劳动者的重任，教学改革势在必行。作为当代工业生产自动化的支柱学科，本文对中等职业学校电气运行与控制、机械加工与制造等专业的主干专业课《可编程控制器技术》如何改革进行了探索。
关键词：可编程控制器技术 教学改革 职业教育
中等职业学校肩负着为社会主义经济发展培养专业技能熟练、高素质劳动者的重任，要完成这个任务，真正把学生培养成为社会主义建设所需要的合格人才，就必须实现学校与企业、专业设置与职业岗位、教学内容与职业标准、学生能力与行业要求、教学过程与企业生产过程实现自然对接。因此，中等职业学校的教学改革势在必行。笔者对专业课《可编程控制器技术》的改革作以探索。
一、以教材特点和学情，改革教学方法
可编程控制器即PLC,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。其教材具有理论性强、专业性强、知识难度较大的特点。在教学时若仍采用传统的满堂灌的教学方法，学生一定难以接受。针对这种情况，我尝试将教材分成5个知识模块：PLC基础知识模块；PLC编程元件与指令系统模块；PLC程序设计模块；PLC应用系统设计模块；PLC网络与通信模块。将每个知识模块转换成与实践对应的项目，模块1安排了去工厂参观生产流水线、PLC的接线安装、电动机的点动控制、电动机的连续控制4个项目，模块2安排了电动机正反转控制、电动机的手动Y-Δ控制、抢答器程序设计、报警器程序的设计4个项目，模块3安排了多台电机顺序控制、交通信号灯的控制，小车自动送料系统的控制，货物传输带控制系统的控制4个项目，模块4安排了彩灯控制系统设计、多种液体混合的控制系统程序设计、机械手的控制系统设计、电梯控制程序的设计4个项目，模块5安排了用一台电脑控制多台PLC的实验、两台PLC通过“CAN通信端”连成CAN主从通信网络综合实验两个项目。围绕着项目组织开展教学，变学生被动的接受知识为主动参与项目的全过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验到创新的艰辛与乐趣。项目教学法实施过程如下：先由教师进行必要的教学和实验，使学生掌握必要的基础知识，然后按3～5人一小组，把全班分成若干小组，布置项目任务，学生根据项目要求，进行分析研究，查找资料，写出各自的设计思想与方法，选择编程元件，画出流程图，设计功能图，绘制梯形图，写出语句表，完成接线图，必要时利用PLC仿真软件进行仿真试验。接着在老师的指导下，学生相互交流，最后确定项目的实施方案，经改进后，学校提供实验器材由学生正式实施项目，最后教师进行评估总结。在项目教学过程中，教师是学生学习的组织者、指导者和促进者，教师要努力培养学生主动学习的态度和能力，把学生看成课堂学习的主体。学生是学习活动的主动参与者和知识意义的构建者。学生要学会认真观察、动脑思考、动手操作实验、口头书面表达、收集信息、分析信息、加工信息的本领。通过这种教学方法，有目的地培养学生的专业能力、信息处理能力、与人交流能力、解决问题能力、自我学习能力以及创新能力。增强学生的综合素质。
二、以调动学生学习积极性，改革教学手段
在《可编程控制器技术》教学过程中，将传统的教学手段与现代化的教学手段有机结合，充分发挥传统教学、多媒体教学和仿真教学的各自优势，注重学生学习的实用性，调动学生学习的积极性，确保良好的教学效果。例如在讲PLC特点时，教师可将PLC的特点清楚地写在黑板上，联系实际，逐条剖析讲解，学生可条理清晰地掌握PLC的特点。但用此种教学手段进行PLC工作原理分析、PLC的程序设计和一些抽象概念教学就显得力不从心了。多媒体教学能将枯燥的理论知识化静为动、寓教于乐，培养和激发学生的学习兴趣，能使抽象的问题形象化，便于学生对知识点的理解和掌握。例如，在进行十字路口交通信号灯控制教学时，教师可用多媒体将十字路口行人车辆交通场景和交通信号灯的工作过程及对应的工作时序图展示在学生面前，通过场景、灯光，图象的动态演示将学生的注意力牢牢吸引住。激发了学生的强烈的求知欲，学生通过交通信号灯工作过程与其时序图对比，深刻理解并掌握了红、黄、绿交通信号灯的时序关系，为设计其控制程序打下了基础。在学生兴趣正浓时，教师接着演示功能图的画法：先将上述时序图中每个时序段用“步”表示，确定各步之间的转换条件和每步动作（输出），用有向连线将各步按先后顺序连接起来，用转换将步与步隔开，标明转换条件，画出每步的动作，注明动作对象，通过图片演示，学生很快掌握了功能图的画法。在此基础上，教师顺水推舟，对应功能图给学生展示梯形图的形成过程。通过观察，学生看到了活的“能流”在流动，看清了每个编程元器件的作用，兴趣高涨，学习的主动性、自觉性倍增。然后，教师再讲梯形图的画法、语句表的写法，则将水到渠成，马到成功。利用计算机仿真技术可模拟实验实训的操作步骤，体现技能训练的操作性、过程性、情景性，可对PLC的接线进行虚拟连接，可对其故障进行判断与检测。在教学中运用仿真教学手段，营造工作任务仿真场景，贴近工作岗位，模拟实际工作过程与步骤，培养学生的实际动手能力，提高学生实践技能培养的效率与效果。
三、以培养目标和就业需求，改革教学评价方法
随着中等职业学校教学改革的不断深入，中等职业学校教学评价也应跟上改革的步伐，改革教学评价方法要以中等学校培养目标为依据，以就业需求为导向。具体作法如下：转变教学评价观念，从注重对理论教学的监控评价转向对理论与实践结合的监控评价，突出实践教学的地位；教学评价的内容要改变单一的理论考核为理论考核、实验实训考核、平时学习态度、学习纪律考核相结合。理论考核占40%，实验实训考核占40%，平时学习态度、学习纪律考核占20%；对理论知识考核采取闭卷开卷相合形式。对实验实训考核采取抽签形式（单人进行），实验实训考核要按专业标准进行，如：程序设计是否正确，输入程序、读出程序及修改程序是否熟练，运行调试是否正常，故障分析与排除方法是否准确等。对有创新能力的学生给予5%的加分。
通过《可编程控制器技术》的教学改革使我体会到，教学改革是一个长期的系统的工程，它需要全校各部门的通力合作才能完成。单学科的教学改革也如此，它不但要求所任学科教师要努力，还要求全校上下形成合力，积极改善办学条件，努力完善教学设施设备，采用各种方法和手段，充分调动学生学习的积极性，极大挖掘学生的内在潜能，不断提升学生的专业能力、职业能力和就业能力。真正把学生培养成为生产一线所需要的技术熟练的高素质的劳动者。
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