浅谈如何提高《PLC编程与应用》课程的教学效果

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　　摘 要：《PLC编程与应用》是中等职业学校机电类和电气类专业的必修课程，涉及理论知识较多、应用范围较广，是一门理论与工业生产实践应用紧密联系的课程。本文结合中等职业学校《PLC编程与应用》课程的教学目标、教学重难点、教学特点及教学现状等，总结了教学中的有益经验，积极探索适合本课程教学的多元化教学方法，应用于课程教学实践，极大地提高了学生们学习PLC技术的兴趣，使本课程取得了良好的教学效果。
　　关键词：PLC技术；学习兴趣；教学方法；教学效果
　　PLC可编程控制器是一种将计算机技术与继电器控制技术相结合的工业自动化控制装置，具有可靠性高、控制能力强、编程简便、易于扩展等特点，在工业自动化、智能控制、电力、交通运输、建筑等行业都有着广泛的应用，现在大多数中等职业学校已经把《PLC编程与应用》课程作为机电类和电气类专业的必修课程，通过本课程的学习，使学生们全面认识PLC的结构与特点、工作原理、功能和应用、编程理念及编程方法，能够综合运用所学的技术，根据工程项目的控制要求进行简单的PLC程序设计及编程，并安装、调试与维护，为将来从事PLC自动控制技术方面的工作打下坚实基础。
　　学习PLC技术，大家普遍认为比较难学、难教，学生们普遍感到程序逻辑性强、程序控制过程分析困难、最终导致学生们学习兴趣不高，教学效果较差，因此如何培养学生们快速掌握并能运用这门技术，提高课程的教学效果，让学生们对PLC技术快速入门，充分调动学生们的学习兴趣、主动学习和钻研PLC技术，提高学生们应用技术解决实际问题的能力，已是任课教师当前面临的主要问题。本人根据多年的教学实践经验，对如何提高本课程的教学效果提出以下几点建议。
　　一、 上好入门课，培养学生们的学习兴趣
　　（一） 让学生们了解PLC产生的背景
　　PLC为什么能取代继电器接触器控制系统成为主流工业控制备？现在PLC技术已是现代制造业三大支柱之一，让学生们认识到学习该门技术的重要性和社会价值。
　　（二） 教师采取实物讲解。
　　讲解PLC的硬件组成及各组成部分的功能，让学生们有一个直观的认识，并与微型计算机系统比较异同、与继电器接触器控制系统比较异同、与单片机控制系统比较异同，在介绍PLC的硬件组成时，重点介绍PLC的输入/输出接口电路，使学生们对PLC的外部结构与接线有充分的认识，为PLC的外部接线奠定理论基础，重点介绍PLC对用户程序采取“顺序扫描、不断循环”的工作方式，让学生们理解PLC的工作原理、等效电路、PLC编程元件、数据存储器及寻址方式等，为后面设计程序和分析用户程序控制过程、安装等奠定基础，学生们学习PLC技术入门之后，能够独自解读程序和编制简单程序，对整个程序的控制过程清楚和理解，自然也就提高了学习兴趣，课堂上也就可以主动和老师互动讨论问题，教学效果就会提高很快。
　　二、 采用多媒体辅助教学
　　（一） 课程采用多媒体课件进行辅助教学
　　将教材中的理论知识都用课件的方式呈现出来，还可以补充一些教材上没有的知识点，课堂上讲解的时候，我们可以节约大量的书写时间，把精力和时间主要放在理论讲解、分析问题、讨论问题、解决问题、编程及仿真调试上，可以提高课堂的教学效率，增加学生们的学习兴趣。
　　（二） 在课堂上给学生们介绍一些自学PLC的视频网站
　　在线播放一些PLC的教学视频，观看一些实际案例的PLC技术应用过程，加深学生们对PLC的应用理解，引导学生们平时课下可以在这些网站上看视频进行自学，拓展学生们学习PLC技术的途径，可以作为教学的补充和延伸。
　　三、 加强编程软件及仿真软件的实操
　　不同品牌和类型的PLC采用的编程软件和仿真软件不同，常见的西门子S7-200系列采用STEP7-Micro/WIN编程软件和西门子S7-200仿真器软件、三菱PLC常用的为GX Developer编程软件和GX Simulator仿真软件。
　　（一） 建议将上述两种品牌的PLC软件都安装在教室和实验机房的计算机上，可以将同一控制任务用两种不同品牌和类型的PLC分别进行程序设计和仿真，扩大学生们的知识面，通过实例演示让学生们掌握编程软件的主要功能，能用软件进行编程，通过仿真软件调试程序并观察程序的执行过程，加深学生们对程序的理解。
　　（二） 教材上的每个PLC控制项目，课堂上我们都要把程序输入、仿真演示一次并分析讲解，同时也让学生们练习编程软件和仿真软件实操，通过观察、模仿，逐步提高学生们软件操作的实际经验，培养学生们的动手编程实践能力和提高学习兴趣。
　　四、 选择有效的教学方法
　　（一） 分析法
　　在输入输出接口的分配上，我们常用分析法进行输入元件和输出软件的选择，编程元件的分配及作用分析，培养学生们分析问题、解决问题的能力。
　　（二） 讲授法
　　在PLC的结构组成与工作原理、外部结构和接线、基本指令和功能指令的应用上多采用讲授法进行理论讲解。
　　（三） 演示法
　　在PLC的程序编程与仿真调试上多采用演示法，以便于学生们模仿学习。
　　（四） 小组讨论法
　　在程序的设计优化和功能对比上多采用小组讨论法，提高学生们学习的积极性和编程设计水平。
　　（五） 动手操作法
　　编程软件和仿真软件的练习、PLC安装及调试上多采用学生们动手操作法，以达到提高学生们实践能力的目的。
　　五、 采取优化的项目实施教学流程
　　（一） 教师上机演示
　　通过分析任务的控制要求，分配输入点和输出点，写出I/O通道地址分配表。
　　（二） 讲解
　　根据I/O通道地址分配表，画出PLC的I/O接线图的画法，并演示。
　　（三） 程序设计
　　根据I/O通道地址分配表及对项目控制要求的分析，讲解编程方法，设计并画出本项目控制的梯形图，并写出指令语句表。
　　（四） 程序输入及仿真运行
　　将仿真成功的程序下载到PLC中，指导学生们观察现象，指导学生们动手操作，巩固和提高理论知识和技能。
　　六、 采取科学的考核评价办法
　　对学生们的学习情况要进行科学评价，采取理论考试和实践考试相结合的方式，这样更能体现学生们的理论水平和实践能力，并查找出二者之间的差异，为以后的学习指明了努力的方向，有助于学生们自觉形成理论和实践相辅相成的意识，要把学生们平时的作业、课堂考核、实践成绩纳入到期末成绩的总评价中，有助于提高学生们对课堂教学的参与程度、能够积极回答问题、对课堂上的实践项目能够积极参与进来，逐步培养学生们形成良好的学习习惯，这样有助于提高課堂的教学效果。
　　总之，在教学过程中，教师要注重PLC的工作原理和具体程序的动作分析联系，利用学生们对程序的执行过程有一个清晰的认识，来培养学生们学习PLC技术的兴趣，消除学生们的学习障碍，教师要选取典型的控制任务，通过项目的实施，把理论知识、程序常用编程设计方法，软件应用、仿真、调试及通电试机等完整的结合起来，培养学生们独立分析问题、设计程序、应用PLC技术解决实际工业控制任务的能力，那么本课程的培养目标也就得以实现，本课程的教学效果自然会得到极大的提高，为学生们以后从事PLC技术服务工作奠定了坚实基础。
　　参考文献：
　　[1]张艳，苏全卫等.PLC编程与应用[M].南京：江苏凤凰教育出版社，2010.
　　[2]韩雪涛.图解PLC技术快速入门（三菱）[M].北京：机械工业出版社，2016.
　　作者简介：
　　宋江山，河南省驻马店市，河南省驻马店农业学校。
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