時間：2023-01-05 00:54:37
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇plc教學(xué)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞：plc，仿真軟件，教學(xué)PLC編程，教學(xué)效果
可編程控制器（簡稱PLC）是20世紀60年代末發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)自動控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器寄存器控制技術(shù)、計算機控制技術(shù)及通信技術(shù)融為一體，由于其操作簡便、易于掌握使用、技術(shù)性能穩(wěn)定、運行可靠，在工業(yè)自動化領(lǐng)域中占有極其重要的地位，在我國已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機械制造、輕工、汽車及冶金等各種行業(yè)。在這種需求形勢下，PLC課程已成為高職高專電氣自動化、機電類專業(yè)必修的一門實踐性較強的課程。
一、PLC課程教學(xué)中存在的問題
高職教育的培養(yǎng)目標要求PLC課程教學(xué)更加突出實用性，突出與生產(chǎn)實際相結(jié)合，與生產(chǎn)技術(shù)崗位對人才的需求相結(jié)合，使學(xué)生所學(xué)的知識能夠轉(zhuǎn)化為能力，畢業(yè)后成為生產(chǎn)一線的技術(shù)骨干。但目前高職院校的PLC課程教學(xué)往往存在下述問題：
1.課程要求高，學(xué)生學(xué)習(xí)有困難。PLC 課程具有信息量大、編程枯燥的特點。在PLC編程過程中學(xué)生要根據(jù)控制要求來確定控制方案，這就要求學(xué)生有一定的理論基礎(chǔ)和自主學(xué)習(xí)意識，因此導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)這門課有困難。
2.配套實訓(xùn)設(shè)備不足，學(xué)生實踐不夠。一套PLC實訓(xùn)設(shè)備價格較高，而很多高職院校的資金又相對緊張，因此購買的PLC實訓(xùn)設(shè)備數(shù)量有限，而且近年來相關(guān)專業(yè)招生人數(shù)激增，根本無法保證學(xué)生一人一套。其次只要是做硬件實訓(xùn)，肯定存在設(shè)備的故障損壞和材料的損耗，這一方面增加了維修維護成本教學(xué)PLC編程，另一方面也降低了實訓(xùn)的開出率。
3.實踐遠遠落后于理論學(xué)習(xí)，抑制學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。按照通常的教學(xué)過程，一般是任課教師按照教材的順序進行教學(xué)，就是先將全部基本指令講解完畢，再講解PLC的編程方法，然后再讓學(xué)生去做實訓(xùn)，實踐遠遠落后于理論。像這樣在一段時間內(nèi)集中學(xué)習(xí)完所有指令，學(xué)生學(xué)習(xí)后的印象不深刻，容易混淆，到實踐時，又得重新對所涉及的指令進行學(xué)習(xí)，效率不高。并且由于大多數(shù)學(xué)生的動手能力沒有得到很好的鍛煉，所以當他們面對實訓(xùn)設(shè)備不敢大膽動手，每一個步驟都按照教師的指導(dǎo)去做，因而對學(xué)生的創(chuàng)新思維是一種很大的束縛。
以上問題在現(xiàn)在的高職院校PLC教學(xué)中還是比較多見，針對這些問題，筆者經(jīng)過教學(xué)實踐和探索，認為將PLC的仿真軟件應(yīng)用于PLC教學(xué)中是解決這些問題的理想方案。
二、仿真軟件的作用
伴隨中國工業(yè)自動化水平的發(fā)展，三菱電機PLC在中國的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)20余年，其FX2N系列小型PLC在國內(nèi)占有很大的市場份額，在國內(nèi)擁有很多的用戶群和很高的聲譽，與它相對應(yīng)有一款仿真學(xué)習(xí)軟件名稱為FX-TRN-BEG-C。該軟件是三菱電機推出的中文版教學(xué)軟件，它將虛擬舞臺和編程操作合成在一起，集成了程序的編寫、模擬調(diào)試、動畫演示效果等功能，具有較強的互動性。用戶通過編程區(qū)編程后下載到仿真舞臺的實時場景，軟件將以動畫演示形式形象地表現(xiàn)出程序的結(jié)果，可以用來培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)梯形圖編程。
在教學(xué)中應(yīng)用該軟件主要有以下幾方面作用：
1.模擬真實的場景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教育心理學(xué)認為，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動機的重要組成部分，是推動學(xué)生努力學(xué)習(xí)的強大動力。學(xué)生只有對PLC學(xué)習(xí)有了濃厚的興趣，才會有求知的欲望，才能勤于思考，才能自主學(xué)習(xí)和有所創(chuàng)新。該軟件利用三維虛擬空間進行設(shè)計，模擬出多種真實場景，例如 ：交通信號燈控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、輸送帶控制等，每一個場景都惟妙惟肖。學(xué)生可以在任意一個場景中按照控制要求進行編程，繪出梯形圖，并對PLC進行仿真運行操作，在仿真運行中可以觀察運行結(jié)果是否符合設(shè)計要求。這些生動的動畫模擬程序運行結(jié)果，比在教室里枯燥的講述有趣，學(xué)生更樂于接受也更直觀教學(xué)PLC編程，可幫助學(xué)生更好地理解PLC程序控制作用。相當于將“實訓(xùn)場所”搬入課堂，實現(xiàn)課堂與實訓(xùn)場所的相互交融，讓學(xué)生既在學(xué)中練，又在練中學(xué)，正好可以解決PLC課程編程枯燥的問題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。
2.模擬的被控設(shè)備種類多，是實際實訓(xùn)控制對象的一個重要的補充。
PLC實訓(xùn)一般都要求有真實的被控對象，而真正的被控對象一般都具有體積大、份量重、價格昂貴、維護困難等特點，很難在實訓(xùn)室配備。現(xiàn)在一般實訓(xùn)室通常配置了一些相對簡單的設(shè)備，如： 電動機、交通燈控制板，而像物料分揀系統(tǒng)、舞臺燈光控制系統(tǒng)這樣的實訓(xùn)裝置即使有數(shù)量也有限。而該軟件模擬出多種被控設(shè)備，例如 ：自動門控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、輸送帶控制等。從教學(xué)意義上來說，即可以克服真實被控對象的缺點，又極大地豐富了控制對象種類，擴展了學(xué)生的工程應(yīng)用經(jīng)驗。
3.難度漸進的課題設(shè)計，方便因材施教。
該軟件設(shè)置了初級、中級和高級多層次的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，各課題之間呈現(xiàn)出漸進式的提高，各個環(huán)節(jié)有數(shù)目不等、難度不同的設(shè)計題。在教學(xué)過程中教師可以結(jié)合使用的教材以及學(xué)生的基本情況來選擇相應(yīng)難度的課題，對于PLC編程要求高的專業(yè)可適當多選擇幾個難度高的課題。此外還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況適時地調(diào)整，當學(xué)生學(xué)習(xí)吃力時只要求完成基本課題任務(wù)，以免學(xué)生失去學(xué)好這門課的信心；學(xué)習(xí)情況較好時可增加課題任務(wù)，提升學(xué)生的自信。此外，在教學(xué)應(yīng)用中教師可以直接把該軟件給定的控制任務(wù)作為課題，也可以靈活地根據(jù)自己的授課需求借用其模擬場景布置控制任務(wù)，軟件照樣可以仿真運行。因此使用很靈活，方便因“材”施教。
4.創(chuàng)建了良好的課后自學(xué)平臺。
在該軟件B、C兩個單元的基本編程訓(xùn)練中，采用了專家指導(dǎo)式的編程提示，在每一個程序的學(xué)習(xí)單元中，操作步驟都詳細明了地列出了，逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會編制簡單的梯形圖，對于程度低的學(xué)生自學(xué)此部分可鞏固基本程序的編程。對于程度較好的學(xué)生可以選擇適合自己水平的感興趣的課題練習(xí)，該軟件為學(xué)生提供了自我嘗試和滿足好奇心理的平臺。國論
三、仿真軟件應(yīng)用在PLC教學(xué)中取得的效果
通過教學(xué)實踐證明，仿真軟件在PLC 教學(xué)中的作用是顯著的，是必不可少的，仿真教學(xué)的應(yīng)用所取得的教學(xué)效果是良好的。具體體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.提高了學(xué)生學(xué)習(xí)PLC課程的興趣
由于使用仿真軟件在計算機上就可以直觀生動地顯示執(zhí)行程序結(jié)果，使抽象的程序得到了形象化的演示。而且學(xué)生對程序做的每一點改進都能導(dǎo)致仿真結(jié)果的變更，這使得學(xué)生很有成就感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動參與意識。
2.培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)能力、解決問題能力
當學(xué)生掌握了基本的編程指令，具備一定的編程能力后，教師可運用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法教學(xué)PLC編程，放手讓學(xué)生自己完成某一個明確的編程任務(wù)，讓學(xué)生自己去想方法、查指令、編程序，教師只是適時予以點撥，讓學(xué)生在仿真軟件的輔助下反復(fù)地查找程序漏洞、查看結(jié)果，反復(fù)修改、優(yōu)化程序，直至仿真的結(jié)果達到預(yù)期的任務(wù)目標。在這個過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、解決問題能力及編程能力可以得到很好的鍛煉與提高。
3.充分發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)新思維
有了仿真軟件來驗證程序，學(xué)生不再依賴教師的判定，教師主要起點撥、答疑作用。學(xué)生完全可以按照自己的思路進行編程，然后驗證正確與否，總結(jié)經(jīng)驗。這樣也就最大限度地發(fā)揮了學(xué)生的主體性，使學(xué)生在主動探索過程中真正理解PLC控制技術(shù)的知識，真正掌握根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)計控制程序的方法，能最大限度地發(fā)揮學(xué)生的想象能力，學(xué)生的創(chuàng)造思維在完成任務(wù)的過程中得到了很好的培養(yǎng)，大大地提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。
總之，在PLC教學(xué)中使用仿真軟件，不僅可以較容易的突破難點、提高教學(xué)質(zhì)量，而且對PLC教學(xué)實踐不足是一個重要的補充。但是我們也應(yīng)該明確，軟件仿真并不能完全代替硬件，硬件實驗設(shè)施對學(xué)生動手操作能力的鍛煉是不能完全替代的。為了培養(yǎng)生產(chǎn)一線需要的技術(shù)型人才，高職院校對硬件實驗設(shè)備的投資也是必要的。
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關(guān)鍵詞:PLC;項目教學(xué);評價方法
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A
文章編號:1009-0118(2012)09-0145-02
本文通過PLC項目教學(xué)的探討與實踐的介紹,目的是想使PLC課程的教學(xué)易于教師講授和學(xué)生學(xué)習(xí),最終使PLC課程的開設(shè)更符合企業(yè)用人需要和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
一、引言
項目教學(xué)是采用項目式的組織形式實施課程的教學(xué)目標,使得對學(xué)生的知識傳授與能力培養(yǎng)與企業(yè)的實際需要達到高度統(tǒng)一,這也就是實施PLC項目教學(xué)的目的。
如何開展PLC課程的項目教學(xué)呢?本文將從PLC項目教學(xué)的教學(xué)條件、項目設(shè)計、效果評價方法及教學(xué)實踐四個方面來闡述PLC項目教學(xué)有關(guān)問題。
二、實現(xiàn)PLC項目教學(xué)的條件
進行PLC課程的項目教學(xué),需要具備一定的教學(xué)條件。首先是能夠?qū)⒄麄€課程劃分為若干個項目,其次是具有進行項目教學(xué)的實踐基礎(chǔ)——設(shè)備,再次是有能夠?qū)崿F(xiàn)項目教學(xué)的場所——多媒體教室或一體化教室。以下對上述幾點進行分析說明。
(一)能夠?qū)⒄n程劃分為若干個項目
PLC課程的內(nèi)容特別適合項目教學(xué),原因是PLC開發(fā)過程是一個從分析控制要求,到主電路及I/O設(shè)計,再到PLC程序設(shè)計,最后進行綜合調(diào)試的過程。這一工作過程,無論是簡單的PLC控制系統(tǒng),還是復(fù)雜的PLC控制系統(tǒng),都是如此。因此,可以根據(jù)這一特點將PLC課程中基本知識、接線訓(xùn)練、設(shè)計方法、綜合調(diào)試等按照先簡單、后復(fù)雜的原則,用項目的方式組織起來,由淺入深的進行教學(xué)。
(二)容易實現(xiàn)項目教學(xué)的實踐條件
項目教學(xué)宜在實驗室進行,換句話說項目教學(xué)需要實踐條件的,否則,項目教學(xué)就成為紙上談兵。在精品課程建設(shè)過程中,考慮到PLC實驗室建設(shè)花費不是很大,綜合規(guī)劃實驗室建設(shè)的規(guī)模和檔次,為實現(xiàn)項目式教學(xué)奠定堅實基礎(chǔ)。
(三)創(chuàng)建項目教學(xué)的場所
項目教學(xué)不僅要有實驗室,還應(yīng)建立具有多媒體設(shè)備和PLC演示設(shè)備的專用教室。為精講多練,提升教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量,建立集實驗設(shè)備和多媒體設(shè)備于一體的理論實踐一體化教室,是項目教學(xué)的努力目標。
三、PLC教學(xué)的項目設(shè)計
(一)PLC課程項目設(shè)計的基本原則
PLC課程的項目設(shè)計,從教學(xué)方面來說是有一定規(guī)律可循的,作者認為可遵循以下幾項原則:
1、由簡單到復(fù)雜
項目設(shè)計遵循的第一個原則就是由簡單到復(fù)雜。這一原則十分重要,因為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中是需要成功來激勵的。如PLC課程項目設(shè)計的第一個項目就是從最簡單的電機起保停控制開始,讓學(xué)生比較容易的進行項目實施并且能夠成功的完成項目,使他們在今后的項目實施過程中充滿信心。
2、由單一到綜合
項目設(shè)計遵循的第二個原則就是由單一到綜合。訓(xùn)練應(yīng)從單項訓(xùn)練開始,然后再過渡到綜合訓(xùn)練。如設(shè)計機械手PLC控制系統(tǒng)時,可以先從機械手的手動操作控制、自動操作控制這些單一訓(xùn)練開始,再過渡到具有手動、自動、單步、單周期的這種綜合訓(xùn)練,確保學(xué)生能夠一步步地完成各個項目。
3、將基礎(chǔ)知識、連接訓(xùn)練、設(shè)計技能融為一體
項目設(shè)計遵循的第三個原則是將PLC的基本知識、PLC外部接線訓(xùn)練、PLC程序設(shè)計的技能有機結(jié)合。在項目教學(xué)的不同階段,完成不同基礎(chǔ)知識、PLC外部連接訓(xùn)練、PLC程序設(shè)計方法的項目教學(xué)。如在介紹PLC最基本知識的項目中,可借助學(xué)生過去學(xué)過的電工知識,使用轉(zhuǎn)換法進行PLC程序設(shè)計的項目教學(xué);在有了PLC的基本知識后,這時的項目教學(xué)中可使用邏輯法和時序法進行PLC程序設(shè)計;在介紹狀態(tài)繼電器時,采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及步進順控法進行PLC的程序設(shè)計的教學(xué)項目;最后在介紹應(yīng)用指令時,可采用經(jīng)驗法或綜合設(shè)計法進行PLC程序設(shè)計的教學(xué)項目。
(二)PLC課程具體項目設(shè)計
PLC課程的項目具體應(yīng)當如何設(shè)計呢?這是實施項目教學(xué)關(guān)鍵之所在。作者認為PLC項目不僅應(yīng)滿足學(xué)生綜合素質(zhì)的提高與高技能培養(yǎng)的要求,還應(yīng)當是實際生活中應(yīng)用廣泛并且學(xué)生十分熟悉的內(nèi)容。只有應(yīng)用廣泛才能使學(xué)生體會到PLC的重要性,只有學(xué)生熟悉才能引起學(xué)生的興趣。基于這一認識,選擇電動機的控制、交通燈的控制和機械手的控制這些人們熟悉且隨處可見對象作為項目教學(xué)的主要內(nèi)容,是十分適合的。
按照PLC項目設(shè)計的基本原則并結(jié)合以上思路將PLC項目教學(xué)的項目類型、項目名稱、項目教學(xué)的內(nèi)容及項目教學(xué)的教學(xué)目標列于表1中。
通過上述8個項目的實施,學(xué)生應(yīng)當能夠理解PLC的內(nèi)部各種繼電器及其功能,掌握PLC控制系統(tǒng)的接線和程序設(shè)計的方法,能夠進行中等復(fù)雜程度的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試。采取PLC項目教學(xué)的方式,并配合項目教學(xué)給出一些訓(xùn)練課題,相信學(xué)生能夠從理解到應(yīng)用實現(xiàn)平穩(wěn)過渡,從而完成PLC課程的教學(xué)目標。
四、PLC項目教學(xué)的評價
采取PLC項目教學(xué),當教學(xué)過程完成后該如何測量與評估其教學(xué)效果呢?作者認為不能僅進行基本知識的理論考試,還應(yīng)當結(jié)合實際開展綜合考核,如給出一些指定的項目,讓學(xué)生個人獨立或二人組合作完成某個項目。根據(jù)項目的實施情況主要考察學(xué)生以下幾個方面:
(一)學(xué)生是否掌握了PLC的接線。
(二)學(xué)生是否掌握了PLC基本指令的應(yīng)用。
(三)學(xué)生是否掌握了PLC程序的設(shè)計方法。
(四)學(xué)生是否掌握了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試。
(五)學(xué)生獨立完成或合作完成項目的能力。
綜合考核是以PLC知識的應(yīng)用作為基礎(chǔ)、以實際工作能力的測試為目標的考試,這種考核應(yīng)在實驗(訓(xùn))室現(xiàn)場進行。在有條件的情況下,職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)努力實現(xiàn)這種考核。
五、PLC項目教學(xué)的實踐
(一)加強PLC項目教學(xué)條件建設(shè)
PLC課程的教學(xué)進行了多年,但教學(xué)效果并不理想,究其原因作者認為,最主要原因是教學(xué)目標不明確,教學(xué)重點不突出,訓(xùn)練不充分;其次是教學(xué)設(shè)備與教學(xué)條件有缺陷。
如何來解決這一問題,使學(xué)生學(xué)完這一課程后,能夠掌握這一課程的知識點,特別是能夠順利的完成PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試,這是我們進行PLC項目教學(xué)的最終目的。
開設(shè)PLC項目教學(xué)以來,結(jié)合PLC精品課程的建設(shè),積極進行實驗(訓(xùn))室的基礎(chǔ)建設(shè),增添PLC設(shè)備數(shù)量并提高設(shè)備檔次,有條件的還應(yīng)建立了多媒體專用教室,為實施PLC項目教學(xué)創(chuàng)造良好的教學(xué)環(huán)境。
(二)擬定PLC項目教學(xué)大綱并開發(fā)PLC項目教學(xué)教材
具備了PLC項目教學(xué)的條件后,首先要解決的問題就是要根據(jù)需要擬定PLC課程的項目教學(xué)方案,即課程教學(xué)大綱。將PLC項目教學(xué)以教學(xué)文件的形式固定下來,使承擔(dān)PLC教學(xué)的教師以項目教學(xué)的課程大綱為依據(jù),完成PLC課程的教學(xué)任務(wù)。在新的PLC課程大綱指導(dǎo)下,保證PLC項目教學(xué)的基本質(zhì)量。
積極編寫實施項目教學(xué)的教材和實訓(xùn)指導(dǎo)書。有了教材,教師實施項目教學(xué)有了基礎(chǔ),有了教材,也方便了學(xué)生學(xué)習(xí)。
[關(guān)鍵詞]PLC控制;實訓(xùn)教學(xué);多媒體教學(xué)
About PLC Practical Teaching discussing
GUO Li-li
Abstract:The Applied Technology of Programmable Logic Controller is an imporant professional course to the Industrial Electric Automation Specialty and the Integration of Mechanics and Electrics Specialty.It's character is linking weak current and strong current,software and hardware,theory and practice.So we may let our students primely command this technology by practising operation and makimg use of many reasonable teaching means,and then our students must adapt sociality quarters.
Keywords:PLC Control Practical Teaching;Multi-media teaching
PLC是計算機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器――接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種無觸點設(shè)備,改變程序即可改變生產(chǎn)工藝,而克服了繼電器――接觸器控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復(fù)雜,可靠性低,靈活性差等缺點,PLC技術(shù)已成為現(xiàn)代控制技術(shù)的重要支柱之一,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,機械行業(yè)已經(jīng)從機械化向智能化方向發(fā)展,加工手段已經(jīng)由技術(shù)型向智能型轉(zhuǎn)化。原來有繼電器控制的生產(chǎn)設(shè)備,因其控制裝置體積大、耗電多、可靠性差、改變生產(chǎn)程序不方便等缺點已不能滿足產(chǎn)品多元。可編程控制器的問世很快受到工業(yè)控制界的歡迎,并得到廣泛應(yīng)用,同時相關(guān)人才欠缺,因此我們就要求學(xué)生除掌握基本的專業(yè)理論知識外,通過學(xué)生的實踐技能,讓學(xué)生在校期間操作技能達到符合企業(yè)生產(chǎn)的實際需要,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,采取不同的教學(xué)方法。我院為滿足教學(xué)需要,提高教學(xué)質(zhì)量,作為職業(yè)學(xué)校更應(yīng)該適應(yīng)時代的要求,加強對電類學(xué)生的PLC實訓(xùn)教學(xué),添置了一整套PLC實訓(xùn)設(shè)備,給老師和學(xué)生提供了一理想的實訓(xùn)條件,我做為一位職院實習(xí)的教師,談幾點關(guān)于PLC實訓(xùn)教學(xué)的想法。
一、注重專業(yè)基礎(chǔ)實訓(xùn)
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。我學(xué)院在這方面有自己的模式和特色,在實訓(xùn)教學(xué)中,首先進行基礎(chǔ)性訓(xùn)練,如照明線路,機床控制線路的安裝,在電工板上實際布線,然后進行檢查,排故等綜合操作訓(xùn)練,使學(xué)生有形象,直觀的感悟認識,然后由淺入深地引入PLC應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容。PLC是按用戶的控制要求編寫程序進行的,而程序的編寫是用一定的編程語言把任務(wù)描述出來,教學(xué)中是采用梯形圖這種圖形語言,它沿用的傳統(tǒng)的繼電器――接觸器控制中的觸點、線圈等圖形符號。學(xué)生在學(xué)習(xí)時,因為PLC與機床控制線路的相似之處,比較容易理解,便于學(xué)生理解掌握,而且還降低了教學(xué)難度。在實訓(xùn)前都是經(jīng)過一段理論的學(xué)習(xí),理論與實訓(xùn)如何銜接,在理論夠用的條件下,突出實訓(xùn)教學(xué),這就對教學(xué)提出了較高的要求。首先教師要精心編排,設(shè)計實例,從易到難,由單一到綜合,全部教學(xué)內(nèi)容分成五個單元,第一個單元是編程軟件的使用,第二個單元以電機的點動、電機的連續(xù)控制,電機的連續(xù)控制、貨物傳送控制系統(tǒng),第三個單元為搶答器系統(tǒng),第四個單元為紅綠燈控制和多燈來回閃爍循環(huán)控制等實例,第五個單元為液體混合和鐵塔之光等。每個單元都以重要指令應(yīng)用為主要線索,這樣對所學(xué)指令進行實際應(yīng)用,逐一攻破,不但會牢固掌握,而且也學(xué)會了實際應(yīng)用。
二、有效運用教學(xué)方法
在PLC課程教學(xué)上,尤其是PLC指令及應(yīng)用、編程方法和實際應(yīng)用等教學(xué)內(nèi)容上,內(nèi)容靈活,最適宜于采取雙邊互動式教學(xué)方法。為了搞好雙邊互動式教學(xué),就要求我們教師在備課時把教材上靜態(tài)的知識轉(zhuǎn)化為課堂上動態(tài)的教學(xué)信息,并且在教學(xué)過程中要想方設(shè)法地創(chuàng)造出一個可以實現(xiàn)雙邊互動式教學(xué)的氣氛,通過創(chuàng)設(shè)情境、巧設(shè)疑問、共同討論、動手實踐等多種教學(xué)方式,有效地開展雙邊互動式教學(xué)。同時還要圍繞PLC課程“多變性”的教學(xué)特點,注重基礎(chǔ),強化共性,即以一種型號PLC為主線,重點學(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。同時也圍繞PLC應(yīng)用“典型性”的教學(xué)特點,在PLC技術(shù)應(yīng)用教學(xué)中,通過典型案例,如交通信號燈、鐵塔之光等,實施案例教學(xué)法,提高學(xué)生運用基本知識分析和解決實際問題的能力。同時針對“應(yīng)用性”的教學(xué)特點,引入項目教學(xué)法,傳統(tǒng)的PLC教學(xué)及實驗?zāi)Ｊ绞墙處熢谡n堂講解PLC的指令系統(tǒng)及編程,即邏輯推理,然后學(xué)生在實驗室做一些簡單的、基礎(chǔ)性的實驗,而一些典型的控制對象(如電梯設(shè)備、機械手等),要求學(xué)生運用PLC技術(shù)對工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的實用控制系統(tǒng),進行編程、接線和仿真調(diào)試,從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思能力。
三、在實踐中找到學(xué)習(xí)方法
PLC的應(yīng)用不是簡單的驗證,機械的重復(fù),目前,學(xué)生在實習(xí)時,只需將程序輸入,線路連接,然后觀察現(xiàn)象即可實成。這種不需動腦的實習(xí)是毫無意義的。在教學(xué)過程中,教師一般不直接給出實例的程序,而給出程序的框架,引導(dǎo)學(xué)生解決問題。首先在編寫實訓(xùn)指導(dǎo)書時,我們教師應(yīng)該根據(jù)企業(yè)對PLC技術(shù)人才的需求,結(jié)合學(xué)校實際設(shè)備情況,針對職業(yè)學(xué)校本課程教學(xué)特點和教學(xué)目標,在如何引導(dǎo)廣大學(xué)生在實訓(xùn)中既動手又動腦上多下功夫。職業(yè)學(xué)校是一個學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、動機和習(xí)慣差異很大的群體,因此實訓(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,確定每組不同的實訓(xùn)目標,從而使成績好的和成績差的學(xué)生在實訓(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)定時間做完基本的實訓(xùn)項目外,還要安排一定量的選修實訓(xùn)項目和研究性課題,讓廣大學(xué)生自主選擇,教師現(xiàn)場指導(dǎo),或者督而不導(dǎo),從而促使學(xué)生自主地分析在實驗實訓(xùn)中所遇到的問題,寫出實訓(xùn)報告交教師評判,師生共同找出問題的解決辦法。對于大型的實訓(xùn)項目,如電梯、機械手等,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訓(xùn)中的任務(wù)和目標,每組采用不同的編程方法,如可以采用邏輯設(shè)計法,用基本位指令和定時器實成,也可以用順序控制法,用保護電路,置位復(fù)位指令式,順控制指令完成。讓學(xué)生積極參與,獨立完成程序編定,上機調(diào)試,再不斷完善。
總之,在實訓(xùn)教學(xué)中,教師要成為學(xué)生的組織者,引導(dǎo)者,充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,從實踐中找到學(xué)習(xí)的方法,從而培養(yǎng)廣大學(xué)生團結(jié)協(xié)作的職業(yè)素質(zhì)和能力。
四、應(yīng)有多媒體計算機輔助教學(xué)
教師可以借助多媒體制作電子教案,利用生動的畫面和動聽的音樂吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。例如講解交通燈控制程序時,學(xué)生對整個過程容易混淆,利用聲音和畫面,有利于程序的理解。
總之,只有通過大量的實訓(xùn),讓學(xué)生自己編程、實際接線和仿真調(diào)試,并對運行過程中的問題進行分析和改進,才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合應(yīng)用能力,真正實現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后在PLC應(yīng)用領(lǐng)域“零距離上崗”的教學(xué)目標。
參考文獻:
[1]田淑珍主編.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京:
機械工業(yè)出版社.
[2]亞龍實訓(xùn)手冊.
Key words： simulation teaching；PLC teaching；application research
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）03-0216-02
0 引言
PLC電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計及調(diào)試在現(xiàn)代工業(yè)控制中的核心地位日益凸顯，在其廣泛應(yīng)用的背景下，各院校電氣類專業(yè)大多將PLC電氣控制列為一門專業(yè)的核心課程。但是在教學(xué)過程中，更多是將重點放在原理講解及程序編寫等方面，而忽略了硬件接線及故障排除等方面的教學(xué)，突出的問題體現(xiàn)在軟件的教學(xué)與硬件的接線兩方面的結(jié)合不夠，而這恰恰是職業(yè)需要的核心能力。學(xué)生數(shù)量與實訓(xùn)資源的欠缺存在的矛盾導(dǎo)致了教學(xué)效果難以保證，通過引入仿真教學(xué)并進行應(yīng)用研究與探索，可有效解決此問題。
1 電氣專業(yè)PLC典型任務(wù)及職業(yè)能力的要求
通過企業(yè)調(diào)研及問卷調(diào)查，分析出PLC應(yīng)用過程中的崗位典型任務(wù)是PLC安裝接線、編程調(diào)試與維護，對應(yīng)的職業(yè)能力主要有以下幾個方面：
①能夠正確進行PLC的選型；②能夠正確進行PLC的安裝接線；③能夠使用編程軟件編寫簡單的PLC程序并調(diào)試；④能夠使用PLC與計算機、PLC、變頻器、觸摸屏等組成通訊網(wǎng)絡(luò)；⑤能夠使用電工儀表工具檢修PLC控制系統(tǒng)常見故障；⑥能夠正確選擇各種傳感器并與PLC控制系統(tǒng)相連。
隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，宇龍機電仿真軟件參照職業(yè)標準，結(jié)合典型職業(yè)能力的要求，在PLC教學(xué)過程中可有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的各項職業(yè)能力，實現(xiàn)教學(xué)過程與生產(chǎn)過程的對接。
2 仿真軟件在PLC教學(xué)過程中具體應(yīng)用
①宇龍機電仿真軟件的應(yīng)用解決了實訓(xùn)設(shè)備欠缺的問題，并可隨著設(shè)備的升級進行軟件更新，保證仿真軟件與現(xiàn)場設(shè)備的高度契合度。使用硬件進行職業(yè)能力的培養(yǎng)，因PLC學(xué)習(xí)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)能力及學(xué)習(xí)興趣的差異，知識及技能掌握情況參差不齊，不可避免會導(dǎo)致設(shè)備的損耗，在注意力不集中的情況下，有可能會出現(xiàn)燒毀PLC及低壓電器的案例發(fā)生，教學(xué)效果較差。使用仿真軟件，因其可重復(fù)使用的特性，不會導(dǎo)致機損，可解決設(shè)備欠缺問題。
②宇龍機電仿真軟件硬件接線及程序設(shè)計靈活多樣，畫面豐富，在保證課程內(nèi)容與職業(yè)標準對接的前提下，可有效整合繼電器控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)等，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大大增強。如設(shè)計螺紋加工系統(tǒng)（圖1），設(shè)備選型靈活多樣可組合設(shè)計，克服實物教學(xué)型號單一的問題。其按鈕、接觸器、PLC類型的選擇均可更改，學(xué)生通過選型遴選出符合控制要求的各種電器。
③軟件仿真應(yīng)用貼近現(xiàn)場實踐。在保證選型正確并完成正確接線的基礎(chǔ)上，學(xué)生可進行PLC編程設(shè)計，仿真軟件程序設(shè)計界面及工作方式與真實PLC基本一致，可實現(xiàn)仿真與現(xiàn)實的高度統(tǒng)一，學(xué)生在兩者之間轉(zhuǎn)換無差異，可有效銜接。
④通過仿真軟件教學(xué)，結(jié)合軟件中接線及程序的編寫，學(xué)生可直觀驗證其系統(tǒng)設(shè)計的正確性與否，同時仿真軟件為動態(tài)軟件，PLC控制硬件的動作可在仿真軟件上直觀顯示，與實踐現(xiàn)場無異。如果系統(tǒng)設(shè)計過程中出現(xiàn)程序問題或接線錯誤，可利用儀表進行查找，培養(yǎng)學(xué)生排除故障的能力。PLC教學(xué)中使用仿真軟件，按照設(shè)計>驗證>調(diào)試>故障排除等步驟，可培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的思路及方法，達到職業(yè)能力中對PLC控制系統(tǒng)的要求。
⑤仿真教學(xué)可有效實施項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動的新型教學(xué)方法及手段，根據(jù)現(xiàn)場具體的控制要求設(shè)計多種控制對象，教學(xué)過程中按照由簡入繁、通用到特殊的原則使學(xué)生掌握PLC課程的知識點及達到技能要求，切實實現(xiàn)教學(xué)做一體。
⑥仿真軟件與職業(yè)證書培訓(xùn)相融合，因仿真軟件靈活多樣的特性，且其與現(xiàn)場實際的高度統(tǒng)一，在PLC相關(guān)職業(yè)資格證書培訓(xùn)過程中，可作為培訓(xùn)的主要手段，保證學(xué)生練習(xí)的效果，對證書的通過率大有幫助。
3 PLC仿真教學(xué)存在的問題
宇龍仿真教學(xué)可解決教學(xué)過程中存在的諸多問題，但是在細節(jié)方面仍有需要改善的環(huán)節(jié)：一是電氣實踐環(huán)節(jié)如信號的干擾等問題在仿真中無法實現(xiàn)；二是不同現(xiàn)場環(huán)境對低壓電氣的影響如潮氣導(dǎo)致的電氣問題在仿真中無法實現(xiàn)；三是電工工藝的施工標準等在仿真軟件中無法得到練習(xí)。
針對第一個問題，可在實訓(xùn)室中將強電信號和弱點信號不做隔離處理，采用案例教學(xué)，使學(xué)生理解信號干擾在電路中存在問題；針對第二個問題，可采用仿真教學(xué)與現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合的方式，編程接線等在仿真中重點練習(xí)，環(huán)境影響導(dǎo)致的電氣問題組織學(xué)生去港口現(xiàn)場，由現(xiàn)場技術(shù)人員講解環(huán)境對電氣的影響，同時可展示現(xiàn)場的具體故障，強化認知；針對第三個問題，在教學(xué)過程中可通過與其他課程的交叉學(xué)習(xí)加以解決，如在PLC學(xué)習(xí)前首先進行電工工藝課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電氣施工的標準，在仿真教學(xué)中由教師對學(xué)生電氣接線的工藝標準予以考核。
關(guān)鍵詞：PLC仿真學(xué)習(xí)軟件；PLC編程；教學(xué)效果
PLC是可編程控制器的簡稱，PLC技術(shù)是在繼電接觸器控制和計算機基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動控制裝置。由于它可以通過軟件來改變控制過程，且編程較為簡單，所以目前PLC在工業(yè)控制中占據(jù)了主導(dǎo)地位，得到了非常廣泛的應(yīng)用。為適應(yīng)這種形勢需求，PLC技術(shù)已成為各類職業(yè)技術(shù)學(xué)校電子電氣專業(yè)的一門專業(yè)課，我校也不例外。PLC是我校電子信息與應(yīng)用專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課之一，教材版本以學(xué)習(xí)三菱FX2N系列PLC的基本指令和應(yīng)用為主。
在PLC教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC普遍感到比較困難。一方面是因為PLC是以微處理器為核心，將自動化控制技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的工業(yè)自動控制裝置。要學(xué)好這門課程，對學(xué)生在電力拖動、工業(yè)電子學(xué)等課程的理論、實操能力有一定的要求，而職校學(xué)生的基礎(chǔ)普遍較差，學(xué)習(xí)起來比較吃力。另一方面，學(xué)校缺乏相應(yīng)的PLC實驗設(shè)備，學(xué)生沒有動手實踐的機會。在這種情況下，如何尋找到PLC教學(xué)的突破口，提高教學(xué)質(zhì)量呢？通過教學(xué)實踐和探索，筆者認為利用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件（該軟件名稱為FX-TRN-BEG-C），可以輕松有趣地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC，取得事半功倍的教學(xué)效果。
FX-TRN-BEG-C是三菱電機最新推出的中文版教學(xué)軟件，它將虛擬舞臺和專家操作指導(dǎo)合成在一起，學(xué)習(xí)通用梯形
圖邏輯編程。將該軟件安裝在學(xué)校多媒體教室的電腦上，學(xué)生上PLC實訓(xùn)課時只要到多媒體教室上機，就可以身臨
其境地感受到PLC的無窮魅力了。
該軟件在教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面。
大量生動的圖片，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和熱情教育心理學(xué)認為，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動機的重要組成部分，是推動學(xué)生努力學(xué)習(xí)的強大動力。學(xué)生只有對PLC學(xué)習(xí)有了濃厚的興趣，才會有求知的欲望，才能勤于思考。該教學(xué)軟件一共分六個單元，分別是A～F。A是PLC簡介單元，它用大量的圖片介紹了在工廠自動化領(lǐng)域以及日常生活中應(yīng)用PLC技術(shù)的許多實例，通過A單元的入門學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生充分認識到PLC技術(shù)的實用性。PLC已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘Ｉ钪械母鱾€角落，在提高我們的生活質(zhì)量方面扮演著很重要的角色，以此來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和熱情。這些生動的圖片演示，比在教室里枯燥的講述有趣，學(xué)生更樂于接受。
專家指導(dǎo)式的編程提示，可突破學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的難點在PLC學(xué)習(xí)中，學(xué)會編程是重點，如何繪制梯形圖是難點。利用該軟件可以較容易突破難點，掌握重點。因為該軟件的B單元就是基本程序的學(xué)習(xí)單元，它主要介紹了基本輸入輸出程序、標準程序、控制優(yōu)化程序、輸入狀態(tài)讀取程序等等。在每一個程序的學(xué)習(xí)單元中，它都列出了詳細明了的操作步驟，一步一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會編制簡單的梯形圖，以及進行仿真運行，使學(xué)生對基本程序的編程有初步的認識。該軟件的C單元是輕松的練習(xí)單元，它詳細介紹了基本定時器和計數(shù)器的編程要領(lǐng)，并介紹了應(yīng)用定時器和基本計數(shù)器來編程的兩個典型實例。通過這個單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對常用的定時器和計數(shù)器的編程有了基本的了解。在B、C兩個單元的基本編程訓(xùn)練中，它都采用了專家指導(dǎo)式的編程提示，為基礎(chǔ)較差的學(xué)生學(xué)習(xí)PLC提供了非常有用的幫助。通過這兩個單元基本編程的訓(xùn)練，學(xué)生能基本了解PLC編程的特點，對PLC的基本編程方法有了一定的認識，突破了學(xué)習(xí)PLC的難點，為后續(xù)的實際應(yīng)用題的編程學(xué)習(xí)打下較扎實的基礎(chǔ)。
模擬場景中的仿真運行，可幫助學(xué)生更好地理解PLC的工作原理要讓學(xué)生對PLC的工作過程有全面的認識和了解，除具備一定的編程能力，掌握基本的編程技巧外，還要讓學(xué)生按照實際的控制要求進行仿真運行和調(diào)試，從而找到程序中的不足和漏洞，進行反復(fù)修改，達到優(yōu)化程序、熟悉編程的目的。而FX-TRN-BEG-C教學(xué)軟件就是這樣一個能提供各種控制要求、仿真運行各種控制程序的教學(xué)平臺。它操作簡單，利用3D虛擬空間設(shè)計，模擬出各種真實場景。例如，交通信號燈控制、正反轉(zhuǎn)控制、分揀和分配線控制、舞臺裝置控制、升降機控制等等，每一個場景都惟妙惟肖，圖文并茂。學(xué)生可以在任意一個場景中按照控制要求進行編程，繪出梯形圖，并對PLC進行仿真運行操作，在仿真運行中可以觀察運行結(jié)果是否符合設(shè)計要求。同時，在運行中還可以確認各個元件與程序的狀態(tài)，適時監(jiān)控各個元件的工作過程。通過運行監(jiān)控，學(xué)生更好地理解和掌握PLC各個元件的作用，鞏固課堂上所學(xué)的理論知識。
循序漸進式的課程設(shè)置，科學(xué)合理，可以照顧到全體學(xué)生教學(xué)是面向全體學(xué)生的。從心理學(xué)的角度來講，人的個性特征及心理傾向不盡相同，學(xué)生在智力上有差異，在觀察力、理解力、想象力、記憶力、模仿力、表達及思維能力方面有所不同。因此，在PLC教學(xué)中，筆者采用了“因人施教”的分層教學(xué)法。而PLC教學(xué)軟件就提供了一個分層教學(xué)的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰(zhàn)單元，每一單元均有6道設(shè)計題，難度不等，其中初級挑戰(zhàn)題難度較低，難度系數(shù)為1～2顆星；中級挑戰(zhàn)題的難度稍大，難度系數(shù)為2～3顆星；高級挑戰(zhàn)題的難度最大，難度系數(shù)為3～4顆星。在具體教學(xué)過程中，對程度較低的學(xué)生，采用“初級挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進行訓(xùn)練。對程度較好的學(xué)生采用“中級挑戰(zhàn)單元”或“高級挑戰(zhàn)單元”中的部分內(nèi)容進行訓(xùn)練。學(xué)生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學(xué)生的自信心，又拓展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。另外，對于較復(fù)雜的設(shè)計題，如自動門操作控制、輸送帶控制等等，還可以采用讓學(xué)生分工合作的教學(xué)形式，將全班學(xué)生分成不同的小組，明確各小組的設(shè)計任務(wù)和目標，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的團隊精神。
總之，通過教學(xué)實踐，筆者認為用PLC仿真學(xué)習(xí)軟件進行PLC輔助教學(xué)是可行的，能收到較好的教學(xué)效果。學(xué)生通過電腦上機，仿真實踐，可以更好地觀察和消化所學(xué)的理論知識，同時通過PLC仿真學(xué)習(xí)軟件實現(xiàn)人機交互，可以嘗試改變某些指令、程序，再觀察試驗結(jié)果，立竿見影，能極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生體會到成功的快樂，有成就感，學(xué)習(xí)時興趣盎然，產(chǎn)生不斷深入學(xué)習(xí)PLC的動力。在筆者所教授的學(xué)生當中，就涌現(xiàn)了不少學(xué)習(xí)積極性高、編程能力強的尖子生，通過這些尖子生可帶動班級同學(xué)共同學(xué)習(xí)、共同進步。筆者所教授班級的大部分學(xué)生都具備了初步的編程能力，掌握了一定的編程技巧，取得了較為顯著的教學(xué)效果。
參考文獻：
關(guān)鍵詞： 項目教學(xué)法 PLC課程 實訓(xùn)教學(xué)
隨著PLC技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各類職業(yè)院校將PLC技術(shù)作為機電類學(xué)生必修必學(xué)的一門重要課程。但由于在PLC課程實訓(xùn)教學(xué)中既有理論又有實踐，既有工作原理又有編程方法，既有典型單元程序又有復(fù)雜實用案例，并具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和實用性等教學(xué)特點，因此，要想克服在實訓(xùn)教學(xué)過程中遇到的各種硬件和軟件上的諸多問題，更好地開展PLC實訓(xùn)教學(xué)和提高教學(xué)質(zhì)量，就必須引入更新、更好、更加有效的教學(xué)方法及理念。
一、項目教學(xué)法的含義
項目教學(xué)法是通過“項目”的形式進行來進行教學(xué)的。就是在老師的指導(dǎo)下，將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價。整個教學(xué)過程都由學(xué)生自己負責(zé)，學(xué)生則通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求，使學(xué)習(xí)過程成為一個人人參與的實踐活動，這個實踐活動注重的不是最終的結(jié)果，而是完成項目的過程。學(xué)生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的思想和方法。同時，通過實際操作，訓(xùn)練其在實際工作中與不同專業(yè)、不同部門的同事協(xié)調(diào)、合作的能力。
二、在PLC實訓(xùn)教學(xué)中引入項目教學(xué)法的意義
目前PLC實訓(xùn)教學(xué)存在以下幾個問題：從硬件上來說，設(shè)備少，學(xué)生多，一般情況下不可能做到每人一套設(shè)備。從軟件上來講，PLC課程具有指令多、理解較抽象、實踐性強等特點，使學(xué)生在PLC編程時常常感覺較枯燥無味，內(nèi)容抽象，不容易聽懂。在PLC實訓(xùn)教學(xué)中引入項目教學(xué)法，可以項目為載體，將每個實訓(xùn)項目以項目內(nèi)容為主線，以任務(wù)目標為驅(qū)動，通過不同的項目分類把PLC的基本指令、功能指令及其綜合應(yīng)用等內(nèi)容安排到教學(xué)當中。在這個過程中，師生共同圍繞一個項目任務(wù)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而對所學(xué)知識有更好的理解。整個過程可分為幾個具體的步驟來實施。其中分析問題、方案設(shè)計、項目實施及最終評價都由學(xué)生協(xié)作完成，以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體。學(xué)生以項目任務(wù)為目標，制訂相關(guān)的實施計劃，通過該項目了解每個環(huán)節(jié)用到的PLC的相關(guān)指令，并通過實際動手操作掌握指令的應(yīng)用。學(xué)生在實踐中能領(lǐng)會和掌握PLC指令，并通過分析調(diào)試中出現(xiàn)的問題提高排故障的能力，體驗創(chuàng)新的樂趣。
三、項目教學(xué)法在PLC實訓(xùn)教學(xué)中的實施
在PLC實訓(xùn)教學(xué)時，首先要精心地選擇和設(shè)計適合開展項目教學(xué)的課題，然后可按照以下流程進行設(shè)計和實施。
1.設(shè)計并確定項目。
選定的項目任務(wù)要注意項目的完整性，項目從設(shè)計、實施到完成必須有明顯的成果，使學(xué)生完成項目后能獲得成就感，從而進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，所選項目目標大小和任務(wù)要適宜，有一定的層次性，由淺入深，符合學(xué)生的實際情況，假如要學(xué)較長時間才能出效果或目標不易實現(xiàn)，那就會嚴重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。所以，選擇項目任務(wù)是開展項目教育的關(guān)鍵。比如以“三相電動機正反轉(zhuǎn)控制電路”為例，該電路主要是通過兩個接觸器之間的連線來改變電動機定子繞組的電源相序，實現(xiàn)對電動機的正反轉(zhuǎn)控制。一是該電路比較簡單，學(xué)生對該電路較為熟悉。二是對初學(xué)PLC的學(xué)生來講，也容易激發(fā)他們的興趣，原來通過連線實現(xiàn)的邏輯功能，現(xiàn)在通過PLC同樣能實現(xiàn)。
2.學(xué)生分組、制訂計劃。
在設(shè)計并確定項目后，可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及動手能力，將全班學(xué)生分成若干小組并確定該小組的負責(zé)人。負責(zé)人在老師的指導(dǎo)下對本組成員進一步分工，明確各自任務(wù)并制訂詳細可行的計劃。應(yīng)該保障每個小組都具有團結(jié)協(xié)作和互相幫助的團隊精神，避免出現(xiàn)在整個項目實施過程中有人“忙”有人“閑”的現(xiàn)象。
3.學(xué)生自主學(xué)習(xí)、設(shè)計、討論。
根據(jù)實施項目所需知識點的要求，以小組為單位進行相關(guān)理論知識的學(xué)習(xí)，主要采用自主學(xué)習(xí)和討論的形式，在此過程中如遇問題，可請老師答疑解惑。通過學(xué)習(xí)具備實施項目所需的知識儲備，同時設(shè)計出實施項目的具體步驟。比如在“三相電動機正反轉(zhuǎn)控制”這個項目中，學(xué)生應(yīng)該復(fù)習(xí)傳統(tǒng)繼電控制的正反轉(zhuǎn)電路的動作過程，理解并消化它的邏輯功能，要了解PLC的基本知識，掌握PLC的基本指令和PLC的I/O的分配，掌握PLC的基本編程方法等相關(guān)知識。
4.實施項目。
計劃后的實施是重要的一步。一般應(yīng)從五個方面實施：（1）通過分析控制要求，分配輸入、輸出點，寫出I/O通道地址分配表；（2）畫出PLC接線圖（I/O接線圖）；（3）程序設(shè)計；（4）程序輸入及仿真運行：（5）線路安裝與調(diào)試。
學(xué)生實施的過程，既是對前面所學(xué)理論知識的消化及鞏固的過程，又是培養(yǎng)實際動手能力和工作能力的過程。在這個過程中有可能產(chǎn)生很多問題，當發(fā)生錯誤時，老師要及時引導(dǎo)學(xué)生分析問題，修正錯誤。例如，一些學(xué)生在程序設(shè)計中缺少對指令的理解和認識，導(dǎo)致程序運行時不能按控制要求實現(xiàn)工作。這時教師不要直接給出答案，而要引導(dǎo)學(xué)生自己思索，不斷調(diào)試運行，分析錯誤原因。經(jīng)修正后，使項目運行成功。學(xué)生可以在解決問題的過程中學(xué)習(xí)分析問題的方法和技巧。
5.完成項目。
在各小組做完項目后，要展示項目所實現(xiàn)的功能，介紹該項目的實施過程，分析這個項目哪些地方較滿意，哪些地方還需改進。當每個小組匯報結(jié)束后，各小組之間要進行互評，最后由老師對各組的情況進行相應(yīng)的點評。
6.評論、總結(jié)。
項目的評論與總結(jié)也是一個重要的環(huán)節(jié)，這個過程也是學(xué)生學(xué)習(xí)和提高的過程。學(xué)生在操作中會發(fā)現(xiàn)各種問題，在自評和互評，以及老師的點評中會發(fā)現(xiàn)自己的不足及別人的長處，從而提高自己的能力。老師對學(xué)生的考核評價應(yīng)將能力、素質(zhì)、知識的考核評價融合于課題的完成過程之中。考核評價的內(nèi)容應(yīng)包括職業(yè)素質(zhì)、學(xué)習(xí)過程、理論素質(zhì)三個方面。其中職業(yè)素質(zhì)和學(xué)習(xí)過程的考核在項目的實施過程中逐漸完成，理論素質(zhì)的考核可通過筆試完成。這樣可對學(xué)生有一個客觀全面的評價。
四、在PLC實訓(xùn)教學(xué)中實施項目教學(xué)法的體會
在PLC實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用項目教學(xué)法，增強了教學(xué)效果，提高了教學(xué)質(zhì)量。主要表現(xiàn)在激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中充滿熱情；解決了職業(yè)院校學(xué)生學(xué)習(xí)主動性較低的問題，絕大部分學(xué)生能積極參與到教學(xué)活動中，既培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神，又提高了學(xué)生的思維能力、分析問題及解決問題的能力等綜合能力。當然，不是所有的課題都適合項目教學(xué)。另外，在項目實施過程中可能會出現(xiàn)教學(xué)過程松散、個別學(xué)生偷懶等現(xiàn)象。我們需要不斷總結(jié)和改進，力爭取得更好的教學(xué)效果，使PLC實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量得到進一步提高。
參考文獻：
1 項目教學(xué)法的設(shè)計理念
項目教學(xué)法的主要內(nèi)容為實踐，通過師生共同完成幾個項目，開展教學(xué)工作；營造良好的教學(xué)環(huán)境，學(xué)生通過認知與了解實際情況，在動手完成的過程中，可以對相關(guān)的理論知識、實踐技能等有效掌握，有機結(jié)合了理論與實踐。
1.1 明確培養(yǎng)目標
以某院校電氣自動化專業(yè)為例，其確立的培養(yǎng)目標為對基礎(chǔ)理論知識、專門知識充分掌握，對本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的基本能力與技能重點掌握，且具備相應(yīng)的職業(yè)素質(zhì)，能夠滿足一線生產(chǎn)需求的技能型高素質(zhì)人才。為了促使行業(yè)需求得到滿足，學(xué)生們能夠?qū)LC的I/O接線順利繪制和連接，能夠?qū)局噶睢⒐δ苤噶畹日_使用，能夠安裝調(diào)試程序，能夠借助于通訊程序聯(lián)合控制多臺PLC控制設(shè)備等。
1.2 充分了解企業(yè)需求
在具體實踐中，將調(diào)研、企業(yè)走訪、畢業(yè)生反饋等形式綜合運用過來，會同其他專家學(xué)者，對從事某一個崗位需要的知識能力、素質(zhì)要求等科學(xué)分析來對企業(yè)需求與學(xué)生實際能力之間的差距科學(xué)了解，外聘企業(yè)中的高級工程師、研究員等開展授課培訓(xùn)活動，促使存在的差距得到不斷縮小。此外，對企業(yè)典型的PLC自動控制裝置進行收集，對教學(xué)項目合理設(shè)計，以便對學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)、技能大力培養(yǎng)。
1.3 考慮學(xué)生能力
要綜合考慮學(xué)生的實際能力，合理設(shè)置項目。不管是多完善的項目內(nèi)容，都需要將教學(xué)活動的整體性原則充分納入考慮范圍。結(jié)合院校實際情況，將因材施教的計劃實施下去，綜合考慮學(xué)生不同的能力水平，對項目活動合理設(shè)計，方便學(xué)生選擇。通過制定本種項目實施計劃方案，可以更加順利的完成教學(xué)任務(wù)，且?guī)熒⑸g的互動交流也得到了強化。
2 項目教學(xué)法在PLC教學(xué)中的實施
在項目教學(xué)法模式下，PLC教學(xué)過程中，教師與學(xué)生需要共同完成某一個項目，將師生之間的良性互動關(guān)系構(gòu)建起來，統(tǒng)一學(xué)中做、做中學(xué)，對學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力有機培養(yǎng)，促使學(xué)生更加深入的掌握知識與技能。
2.1 對項目內(nèi)容合理確定
教師要對大型綜合項目合理設(shè)計與選擇，保證本項目能夠貫穿整個PLC技術(shù)及應(yīng)用課程，通過本項目載體來對學(xué)生的職業(yè)崗位綜合能力有機培養(yǎng)和訓(xùn)練。要貫徹實用性、典型性以及覆蓋性的原則來選擇項目。教師要充分重視項目設(shè)計環(huán)節(jié)，因為項目設(shè)計質(zhì)量會對課程教學(xué)成效產(chǎn)生直接的影響和決定作用，同時，將學(xué)生不同的層次水平充分納入考慮范圍。以本院校為例，選擇了紅綠燈的PLC設(shè)計、機械手控制的PLC設(shè)計等項目。
2.2 項目的實施
確定了項目內(nèi)容后，就需要考慮項目的實施；在本環(huán)節(jié)內(nèi)，教師與學(xué)生需要加強交流互動，對計劃教學(xué)項目分組制定與實施；每一組的學(xué)生控制在4名左右，且有機組合基礎(chǔ)不好的學(xué)生與具有較高基礎(chǔ)水平和動手能力的學(xué)生；這樣既可以保證能夠按時完成項目活動，學(xué)生之間的交流也可以得到強化，可以促進每一個學(xué)生獲得發(fā)展和提升。科學(xué)分組之后，以小組為單位，學(xué)生對項目活動的實施計劃科學(xué)制定，如各項內(nèi)容分配時間、每位同學(xué)負責(zé)的任務(wù)內(nèi)容等，以便充分調(diào)動每一個學(xué)生的積極性與主動性。在項目實施過程中，需要通過互相交流討論，對相關(guān)資料仔細搜集等，對工作方案合理擬定，通過互相合作，促使工作任務(wù)能夠順利完成；每一個學(xué)生都參與到小組活動中來，促使學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神得到有效培養(yǎng)。在這個過程中，教師要充分發(fā)揮指導(dǎo)作用，幫助學(xué)生解決各種難題，指出實踐活動中存在的不足。
2.3 教學(xué)方法與教學(xué)手段
在具體教學(xué)中，需要將情境教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、項目導(dǎo)向法等一系列教學(xué)方法綜合運用過來，充分凸顯任務(wù)驅(qū)動，促使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到有效培養(yǎng)。要結(jié)合具體項目，通過任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法，幫助學(xué)生感性認知項目，將學(xué)生的學(xué)習(xí)動力激發(fā)出來，結(jié)合任務(wù)實施中出現(xiàn)的各種難題與難點，積極學(xué)習(xí)理論知識；引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)到的各種知識技能綜合運用過來，科學(xué)規(guī)劃與設(shè)計工作任務(wù)，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)素質(zhì)，提升其工作技能水平。項目實施過程中，鼓勵學(xué)生盲目守舊，而是要積極創(chuàng)新，能夠用其他完全不同的步驟和方法解決問題，進而對學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力等有效培養(yǎng)。此外，要將實驗室等長期開放提供給學(xué)生，促使學(xué)生的動手動腦機會得到增加，這樣學(xué)生不僅可以深入理解課堂中的內(nèi)容，還可以在此訓(xùn)練課外課題，如課外興趣小組的構(gòu)建、科技創(chuàng)新活動的開展等，對學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)，具有較大的幫助和意義。在教學(xué)手段方法，則要積極運用先進的科學(xué)技術(shù)，制作優(yōu)良的多媒體課件，開展軟件仿真及自動線實操訓(xùn)練，有機結(jié)合企業(yè)參觀、現(xiàn)場教學(xué)等多樣化的教學(xué)手段。同時，將網(wǎng)絡(luò)課程積極利用起來，對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交流平臺有機構(gòu)建，促使網(wǎng)上學(xué)習(xí)、練習(xí)及考核等得到順利實現(xiàn)。
1. 教學(xué)手段單調(diào)、方法單一。在教學(xué)中，教師仍然沿用一塊黑板、一支粉筆、一本教材的傳統(tǒng)教學(xué)模式，沒有合理運用多媒體教學(xué)課件、Flash 動畫、仿真軟件等現(xiàn)代教學(xué)手段，沒有充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，學(xué)生只會簡單機械地重復(fù)套用概念，缺乏發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
2. 課程模式設(shè)置不合理。教師在制定教學(xué)計劃時，簡單地將教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為理論課 + 實驗課，忽視職業(yè)技能訓(xùn)練，沒有將理論課與實驗課有機結(jié)合起來，沒有遵循學(xué)生的認知規(guī)律，沒有突出對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
3. 從教學(xué)過程來看，教師只注重講授理論知識，缺乏師生之間的互動，學(xué)生只是被動地接受知識，學(xué)習(xí)的積極性未能得到有效激發(fā)。
由于基礎(chǔ)比較薄弱，職業(yè)類學(xué)校的學(xué)生對于 PLC 課程涉及的微處理器原理、數(shù)字邏輯、電子電路、電氣控制等知識理解起來比較困難。同時，職業(yè)類學(xué)校學(xué)生中存在對傳統(tǒng)理論課教學(xué)方式的厭煩情緒，課堂上精力容易分散。
二、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法
1. 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的內(nèi)涵
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是基于建構(gòu)主義理論，以學(xué)生為中心，以任務(wù)為驅(qū)動，以教師為指導(dǎo)，以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)能力為目標的教學(xué)方法。
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的主要特點是以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，改變了以往教師講，學(xué)生聽，以教定學(xué)的教學(xué)模式，創(chuàng)造了以學(xué)定教、學(xué)生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型學(xué)習(xí)模式。
2. 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的作用
(1)從學(xué)生角度來看。
學(xué)生通過分析任務(wù)，選擇最優(yōu)的方案，能夠提高分析問題的能力 ;通過小組協(xié)作完成任務(wù)，能增強學(xué)生的團隊意識以及主動參與意識，學(xué)生通過自主交流、討論打破了傳統(tǒng)的教師滿堂灌的局面 ;通過完成一個個任務(wù)，學(xué)生會獲得滿足感、成就感，從而激發(fā)求知欲望，學(xué)生的自信心逐步增強了。
(2)從教師角度來看。
任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法基于建構(gòu)主義教學(xué)理論，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的以傳授知識為主的教學(xué)理念，實現(xiàn)了以完成任務(wù)為主的多維互動，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，為學(xué)生的思考、探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新提供了開放的空間，使課堂教學(xué)過程充滿了民主、充滿了個性、充滿了人性，課堂氣氛真正活躍起來。
三、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在中職 PLC 教學(xué)中的應(yīng)用實例
以下以電動機的正反轉(zhuǎn)控制為例
1. 創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)計任務(wù)
任務(wù)設(shè)計是關(guān)鍵，在教學(xué)中，教師和學(xué)生通過創(chuàng)設(shè)問題的情景，把所要學(xué)習(xí)的知識巧妙地隱含到一個個任務(wù)中，讓學(xué)生在完成任務(wù)的同時達到掌握知識的目的。
【創(chuàng)設(shè)情景】通過播放課件與動畫，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)求知欲。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下受到啟發(fā)。
【設(shè)問】電鉆主軸可實現(xiàn)順時針旋轉(zhuǎn)與逆時針旋轉(zhuǎn)的自由切換，同學(xué)們知道它是如何實現(xiàn)的嗎?
【引導(dǎo)啟發(fā)】其實很簡單，大家從電動機的工作原理認真探究，開動腦筋，就一定能找到解決問題的好辦法。
【導(dǎo)入新課】本課題的主要任務(wù)就是通過小組協(xié)作完成三相交流電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的設(shè)計、布線與調(diào)試等任務(wù)，解決實際生產(chǎn)中電鉆主軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的操作問題。
2. 師生討論，分解任務(wù)
任務(wù)設(shè)計后，教師不要急于講解，而應(yīng)先讓學(xué)生討論，分析任務(wù)，提出問題。在分析任務(wù)時可以采取頭腦風(fēng)暴法，讓每一個學(xué)生充分發(fā)言，由教師適當啟發(fā)和引導(dǎo)。而在這些問題中，有很多是以前沒學(xué)過的，即隱含了新的知識點，這正是教師要求學(xué)生去解決的。
【師生分析】
(1)電動機軸正反轉(zhuǎn)原理，電子三相繞組電源任意兩相對調(diào)，改變了定子電源的相序，也就改變了電動機軸旋轉(zhuǎn)的方向。
(2)使用元器件、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、熱繼電器等等。
3. 小組合作，完成任務(wù)
在提出問題設(shè)計實施過程之后，學(xué)生就需要通過各種途徑、方法、手段完成任務(wù)。學(xué)生可以圍繞任務(wù)，查閱資料，嘗試探索。在這個過程中，強調(diào)自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)等。
【小組合作】
通過小組合作，繪制原理圖。由學(xué)生進行設(shè)計，教師進行完善。繪圖時應(yīng)使用正確的文字符號和圖形符號。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計梯形圖并仿真運行，完成實驗探究。教師在教學(xué)過程中，要根據(jù)學(xué)情將學(xué)生分成若干個學(xué)習(xí)小組。
4. 總結(jié)反饋，評價任務(wù)
關(guān)鍵詞：項目教學(xué)法；PLC教學(xué)；自主學(xué)習(xí)；PLC仿真軟件
中圖分類號：G712文獻標識碼：B文章編號：1006-5962（2013）04-0060-02
可編程序控制器（PLC）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC在水電站自動控制、變電站自動控制中具有非常重要的地位，因此在教學(xué)中成為職業(yè)技術(shù)學(xué)校電氣專業(yè)的一門必修課，且在職業(yè)技能鑒定中也成為指定的考核內(nèi)容之一。在以往的PLC教學(xué)中，教學(xué)模式主要是以教師講授為中心，教師將加工好的信息和知識通過語言、教具或者多媒體等工具呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生則接受教師傳達的教學(xué)信息。但在PLC的實際教學(xué)中，教師們會發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對PLC學(xué)習(xí)普遍感到困難。從內(nèi)容上來說，以微處理器為核心的PLC，要求把計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)相融合來進行工業(yè)自動化控制，這就需要學(xué)生在電子、電工等課程的理論和實際操作能力達到一定的水平。但通常職業(yè)技術(shù)學(xué)校的學(xué)生理論基礎(chǔ)差，理論水平達不到，學(xué)習(xí)較為吃力，并且學(xué)生在中學(xué)已經(jīng)證明不是很適應(yīng)理論教學(xué)，學(xué)生學(xué)不懂，久而久之就會失去學(xué)習(xí)興趣。
項目教學(xué)法是通過實施一個完整的項目而進行的教學(xué)活動.其目的是在教學(xué)中把理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來.充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，項目教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比較有自己的顯著特征，具體表現(xiàn)為：（1）教學(xué)內(nèi)容以工作任務(wù)為依托：（2）教學(xué)活動以學(xué)生為主體；（3）學(xué)習(xí)成果以多樣化為特征。在項目教學(xué)中，每個學(xué)生會給出不同的解決任務(wù)的方案與策略，因此學(xué)習(xí)成果不是唯一的，而是多樣化的。項目教學(xué)法具有實踐性、明確性、自主性、發(fā)展性、綜合性、開放性等特點。如果能實現(xiàn)用項目教學(xué)法來教授PLC，學(xué)生會更能接受，那么如何在PLC教學(xué)中引入項目教學(xué)法呢？
1要了解這個問題首先來分析PLC課程教學(xué)中存在的三點問題
1.1課程要求高，學(xué)習(xí)困難。毫無疑問，PLC是一門較為專業(yè)的課程，信息量大，且編程枯燥是它的特點。學(xué)生們要跟根據(jù)控制的要求來進行PLC編程過程，從而確定控制的方案。一定的理論基礎(chǔ)、自主的學(xué)習(xí)意識是PLC對學(xué)生們的基本要求。
1.2配套的實訓(xùn)設(shè)備不足，同學(xué)們的實踐經(jīng)歷不夠。PLC的實訓(xùn)設(shè)備普遍價格高，很多的職業(yè)學(xué)校資金也較為緊張，有限的PLC實訓(xùn)設(shè)備數(shù)量越來越無法滿足今年來激增的相關(guān)專業(yè)招生人數(shù)，根本不能保證學(xué)生們?nèi)耸忠惶住６侵灰怯布嵱?xùn)，就存在著設(shè)備的故障問題、材料的損耗問題，無疑這一方面又一步降低了實訓(xùn)次數(shù)，增加了維修成本。
1.3實際學(xué)習(xí)遠遠落后于理論教育，學(xué)生們的創(chuàng)新思維受到抑制。在一般的課堂教學(xué)中，大多數(shù)任課老師就先按照教材一步步進行講解教學(xué)，將全部指令講述后，講解PLC具體的編程方法，接著再讓同學(xué)們?nèi)プ鰧嵱?xùn)，實踐明顯遠遠跟不上理論的學(xué)習(xí)。
基于以上三點問題，通過多年的實踐和教學(xué)探索，越來越多的人開始認同PLC仿真軟件，只有它才能更具效率地、輕松地引導(dǎo)學(xué)生們學(xué)習(xí)PLC，實現(xiàn)項目教學(xué)并且教學(xué)效果事半功倍。以三菱推出FX-TRN-BEG-C的中文版學(xué)習(xí)軟件為例，它是三菱電機最新推出的中文版教學(xué)軟件，將虛擬舞臺和專家操作指導(dǎo)合成在一起，學(xué)習(xí)通用梯形圖邏輯編程。將該軟件安裝在學(xué)校多媒體教室的電腦上，學(xué)生上PLC實訓(xùn)課時只要到機房上機，就可以身臨其境地感受到PLC的無窮魅力了。
2PCL仿真軟件的應(yīng)用體現(xiàn)
2.1仿真軟件分為A單元（讓我們學(xué)習(xí)FX系列PLC），難度1星；B單元（讓我們學(xué)習(xí)基本的），難度1-2星；C單元（輕松的練習(xí)！）難度1-2星；D單元（初級挑戰(zhàn)）難度1-2星；E單元（中級挑戰(zhàn)）難度2-3星；F單元（高級挑戰(zhàn)）難度3-4星。該軟件界面如下：
A-F單元的難度是循序漸進的，其中A單元用生動的圖片展示在工廠的自動化領(lǐng)域、日常生活中許多地方都應(yīng)用了PLC技術(shù)。讓學(xué)生們能充分認識到它已經(jīng)遍布滲透到我們生活的每一個角落。
2.2專家指導(dǎo)編程模式的應(yīng)用。
PLC學(xué)習(xí)的重點是學(xué)會如何編程，難點是如何去繪制梯形圖。PLC仿真軟件的B-C單元有專門的講解，其內(nèi)容為介紹基本的輸入輸出程序、標準程序、輸入狀態(tài)讀取程序、控制優(yōu)化程序等，講解中列出了梯形圖和此梯形圖能實現(xiàn)的控制功能，學(xué)生只需要輸入講解中的梯形圖后模擬寫入PLC后運行實現(xiàn)3D模擬控制，例如C單元-3應(yīng)用定時器程序-2例中，專家的講解及根據(jù)講解對照輸入梯形圖后運行的界面如下圖：
經(jīng)過B和C單元的模仿練習(xí)，學(xué)生具備了基本的編程基礎(chǔ)，并基本了解此仿真軟件的使用方法。從D單元開始，講解中只會列出希望實現(xiàn)的功能，需要學(xué)生自己設(shè)計梯形圖后輸入運行，難度開始逐漸增加。這樣的專家指導(dǎo)式的軟件可較為容易地圖突破掉難點，掌握住重點，專家指導(dǎo)編程模式的應(yīng)用是利用PLC仿真軟件教學(xué)的一大成功之處。
2.3大量模擬場景仿真的應(yīng)用。
PLC仿真軟件的3D虛擬空間具有模擬各種真實場景的能力。每一個場景都圖文并茂，惟妙惟肖。無論是交通燈控制，自動門控制部件的分配分揀，還是分配線的控制、舞臺裝置的控制，學(xué)生們都可以在任意一個場景中進行編程訓(xùn)練，繪畫出梯形圖，進行PLC仿真運行操作，觀察仿真運行試看結(jié)果是否和要求。與此同時，我們還可以在仿真運行中監(jiān)控所有元件運作的過程，保證各個元件、程序狀態(tài)無誤。通過PLC仿真軟件中模擬場景的設(shè)定、仿真運行，學(xué)生們可以較為直觀地理解PLC的工作原理，對PLC工作程序有了一個具體、形象、全面的理解認識。實踐證明同學(xué)們對這個軟件非常感興趣，有學(xué)生說：感覺這樣的學(xué)習(xí)就像是平時玩電腦游戲，過關(guān)了PLC也就學(xué)會了。
2.4循序漸進的學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用。
循序漸進式的課程設(shè)置，科學(xué)合理，可以照顧到全體學(xué)生，PLC教學(xué)軟件提供了一個分層教學(xué)的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰(zhàn)單元，每一單元均有6道設(shè)計題，難度不等，一般同學(xué)都能完成D-E單元的學(xué)習(xí)，學(xué)有余力的同學(xué)可以挑戰(zhàn)F單元，學(xué)生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學(xué)生的自信心，又拓展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。總之PLC仿真軟件是針對PLC教學(xué)極為有效率的學(xué)習(xí)軟件。
3設(shè)定項目教學(xué)任務(wù)，完成項目
3.1進行教學(xué)分組。
通過PLC仿真軟件的學(xué)習(xí)，各位同學(xué)已經(jīng)對PLC編程非常熟悉，在此基礎(chǔ)上可以設(shè)定項目教學(xué)任務(wù)，首先對同學(xué)進行分組，一個組以六名學(xué)生為宜，將基礎(chǔ)好與基礎(chǔ)差的學(xué)生組合在一起，然后給每個組單獨設(shè)定教學(xué)任務(wù)，由組長組織組員完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生在此階段，需要完成編程、寫出輸入輸出分配表、設(shè)計I/O接線圖等幾項內(nèi)容，其中每個組員完成哪項內(nèi)容由組內(nèi)自行決定。學(xué)生按照分工各自進行相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和準備，在此過程中，老師要注意觀察，鼓勵每個學(xué)生都積極思考，可以討論但不能抄襲，小組中基礎(chǔ)較差的同學(xué)若完成任務(wù)有困難，可以尋求基礎(chǔ)好的同學(xué)給予輔導(dǎo)，也可以咨詢老師。
3.2設(shè)定教學(xué)任務(wù)。
教學(xué)任務(wù)的設(shè)定要結(jié)合實訓(xùn)室的設(shè)備，考慮到學(xué)生對交通燈比較熟悉，筆者將"電動機正反轉(zhuǎn)及燈的閃爍"列為教學(xué)任務(wù)，每個小組的任務(wù)有細微差別，以其中一個教學(xué)任務(wù)為例，控制要求為：
（1）當開關(guān)位于"啟動"位置時，若10秒內(nèi)按下按鈕A或B則可按下述控制要求動作，若10秒內(nèi)未按，則燈4常亮，此時按下按鈕A或B無效，但燈4變閃光，頻率為1次/秒，閃5秒后熄滅。
（2）按下按鈕A后，電動機M2啟動5秒，后停止2秒再啟動5秒停2秒，如此循環(huán)2次后，電動機M2持續(xù)運行下去。
（3）按下按鈕B后，電動機M1正轉(zhuǎn)3秒，且燈1亮。然后電動機M1停轉(zhuǎn)2秒，且燈1熄滅燈2亮。電動機M1反轉(zhuǎn)3秒，且燈2熄滅燈3亮。電動機M1停轉(zhuǎn)2秒，且燈1熄滅燈2亮。電動機M1反轉(zhuǎn)3秒，且燈2熄滅燈3亮。如此循環(huán)。
（4）無論電動機M1或M2轉(zhuǎn)動（含正、反轉(zhuǎn)）時，燈4都亮1秒。
（5）當開關(guān)位于"停止"位置時，所有操作無效。開關(guān)位于"啟動"位置時，可重新開始。
要求學(xué)生寫出輸入輸出點分配表，繪制PLC接線圖，編制PLC控制程序梯形圖，接好輸入、輸出電路和電動機主電路，最后進行運行調(diào)試。
3.3實施項目教學(xué)。
在項目教學(xué)過程中，首先在機房用仿真軟件進行調(diào)試模擬運行，經(jīng)過這一階段，各小組都能在計劃時間內(nèi)完成項目活動。接下來要求小組成員將編寫好的程序輸入一遍，調(diào)試正確后進行實訓(xùn)板接線，接線后加電測試，教師在此過程中應(yīng)分別參與每個小組的討論，如果各組的輸入輸出分配較亂可以進行統(tǒng)一，在學(xué)生編程的時候如果沒有思路教師可以進行適當?shù)囊龑?dǎo)，與學(xué)生一起討論定時器、中間繼電器、計數(shù)器的使用，與學(xué)生結(jié)合理論解決接線問題。問題基本解決后，各小組要在老師的指導(dǎo)下進行通電試驗，有些小組通電試驗一次成功，有些小組程序編寫不對，有些小組電路板沒有通電需要老師幫忙排除故障，經(jīng)過小組重新討論，檢查接線，修改程序，通過努力基本都能完成本次項目活動。每個小組看到自己的實驗板上的交通燈有序閃動，電動機正反轉(zhuǎn)正常運行，都會很有成就感，學(xué)生們在此過程中收獲了學(xué)習(xí)技能和學(xué)習(xí)方法以及完成任務(wù)的成就感。
4總結(jié)
誠然，用項目教學(xué)法進行專業(yè)課教學(xué)的效果十分明顯，但在實施過程中也遇到了不少的問題：（1）要求教師不僅要有較高的理論知識水平.還要有較強的實踐動手能力和解決問題的能力。（2）技校學(xué)生素質(zhì)不一.自學(xué)能力差，給完成項目任務(wù)帶來一定的困難。因此。在實施項目教學(xué)前.需要用PLC仿真軟件做循序漸進的練習(xí)，根據(jù)班級總體練習(xí)的情況決定項目任務(wù)的難易，若項目任務(wù)相對于學(xué)生的水平過于困難會導(dǎo)致學(xué)生沒有信心完成，同時在項目教學(xué)實施時，也應(yīng)以充分的課時作為保證.必要時延長授課時間，學(xué)校的教學(xué)安排應(yīng)配合教師的課程比較集中，例如一早上四個學(xué)時的課時都集中，以便學(xué)生有充分的時間完成教學(xué)任務(wù)。（3）項目教學(xué)的核心是通過實踐最終完成一項任務(wù)，因此對實驗，實訓(xùn)設(shè)備提出較高的要求。學(xué)校應(yīng)在硬件建設(shè)方面予以重視.加大投入，設(shè)置實訓(xùn)設(shè)備損耗專用資金，努力為師生創(chuàng)造一個良好的實踐環(huán)境。
總之，以PLC仿真軟件為輔助結(jié)合實訓(xùn)設(shè)備進行實際接線并完成任務(wù)的項目教學(xué)模式中，課堂變得生動活潑、學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情商漲、每個學(xué)生的潛能都得到充分的發(fā)揮。培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識、創(chuàng)新意識.促進他們在人格、意志、身心、體魄等方面的健康發(fā)展.為踏人社會參加上作打下堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。
參考文獻
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摘 要：PLC原理及應(yīng)用課程是技工院校機電一體化專業(yè)的核心課程。本文結(jié)合筆者多年的該門課程的教學(xué)實踐，從課程內(nèi)容選擇、教學(xué)組織設(shè)計和教學(xué)實踐平臺構(gòu)建等幾個方面具體介紹了自己的心得體會，與一線教師交流學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞：PLC原理及應(yīng)用 機電一體化專業(yè) 技工院校
PLC原理及應(yīng)用課程是技工院校機電一體化專業(yè)的核心課程。該門課程理論概念多、實踐專業(yè)性強，學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程存在的障礙較大。筆者多年從事本門課程教學(xué)，對如何教好本門課程在教學(xué)實踐中不斷探索與實踐。下面筆者就具體談?wù)凱LC原理及應(yīng)用課程的教學(xué)經(jīng)驗。
一、課程內(nèi)容的選擇
PLC機械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)比較多，大家熟知的品牌有德國西門子、日本三菱、美國AB品牌等。不同品牌的PLC機械設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)體系與操作方法存在較大差異性，PLC使用總路線、通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及編程語言方面也是千差萬別。在教學(xué)過程中，由于教學(xué)課時的有限性，不可能每一品牌的PLC原理及應(yīng)用都面面俱到。另外，PLC教學(xué)課程也存在較大差異性。有些PLC原理及應(yīng)用以德國西門子品牌為基礎(chǔ)，而有些PLC原理及應(yīng)用以日本三菱品牌為基礎(chǔ)。對于這些難題，筆者認為，在PLC原理及應(yīng)用課程教學(xué)時，應(yīng)該以某一PLC品牌為主體、其他PLC品牌為輔助組織教學(xué)，讓學(xué)生了解PLC主要原理及應(yīng)用方法，同時讓學(xué)生理解不同品牌之間主要區(qū)別與相通之處。筆者在教學(xué)過程中，主要選擇市場上使用最多的德國西門子PLC品牌為主體，以日本三菱PLC品牌為輔助對照，讓學(xué)生認識到不同品牌之間的相通性和差異性。這樣，學(xué)生將來就業(yè)碰到不同品牌時依然能夠應(yīng)對自如。
二、教學(xué)組織設(shè)計
PLC原理及應(yīng)用課程的教學(xué)重點在于教會學(xué)生應(yīng)用PLC，主要是讓學(xué)生學(xué)會接線和編程。為了突破這個學(xué)生學(xué)習(xí)難點，筆者在教學(xué)實踐中采用項目教學(xué)法安排編程教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)效果比較理想。不過，筆者在組織PLC原理及應(yīng)用課程教學(xué)時，一開始并沒有進行項目化教學(xué)。這是因為這門課程教學(xué)任務(wù)涉及兩部分，即PLC原理及應(yīng)用，在PLC原理部分采用傳統(tǒng)教學(xué)法讓學(xué)生明白PLC基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及編程理論基礎(chǔ)等，待學(xué)生奠定較堅實理論知識后，按項目教學(xué)模式安排PLC應(yīng)用。PLC應(yīng)用項目教學(xué)時，從簡單到復(fù)雜，只要求學(xué)生讀懂簡單程序，然后學(xué)生模擬簡單程序編寫，最后進行復(fù)雜的案例設(shè)計、編程以及測試。具體而言，可以按照以下幾個方面組織安排項目教學(xué)PLC應(yīng)用教學(xué)任務(wù)。
首先讓學(xué)生明白PLC基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及編程理論。比如有關(guān)繼電器工作原理教學(xué)時，向?qū)W生介紹PLC觸點和線圈等基本知識，讓學(xué)生對繼電器有初步了解，為學(xué)生后續(xù)編程教學(xué)打下允禱礎(chǔ)。然后，先簡單程序，學(xué)生不僅要能夠讀懂，還要求學(xué)生模仿編寫。有許多學(xué)生反映教學(xué)時能夠看懂和簡單模仿，一旦要自己完全獨立編寫程序時，就無從下手，不知所措。針對這種情況，筆者認為加強練習(xí)是較好的辦法。在教學(xué)中教師留出較多時間給學(xué)生，先布置簡單程小練習(xí)，在練習(xí)中不斷增加難度，從編程小練習(xí)到小程序、最后達到設(shè)計應(yīng)用程序。最后，項目化安排PLC應(yīng)用，PLC應(yīng)用項目案例可以安排一些學(xué)生常見的實例，比如交通燈模擬控制、電梯門開關(guān)控制等。
三、構(gòu)建教學(xué)實踐平臺
PLC原理及應(yīng)用課程是一門實踐性很強的課程，構(gòu)建良好的教學(xué)實踐平臺對于提高教學(xué)效果具有重要作用。為此，在安排PLC實踐教學(xué)時，筆者將本門課程的實踐教學(xué)分成三部分：第一部分為學(xué)生了解編程軟件階段；第二部分為學(xué)生模擬練習(xí)階段；第三部分為學(xué)生應(yīng)用案例設(shè)計測試階段。在構(gòu)建教學(xué)實踐平臺時，筆者建議建立一體化教室。學(xué)生在一體化教室內(nèi)可以進行理論知識講解、簡單練習(xí)模擬以及實驗設(shè)計等。一體化教室的實驗設(shè)備選購，要選購常見的輸入輸出端插燈外，更重要的是選購具有觸摸屏的工業(yè)PLC設(shè)備，讓學(xué)生真實感受和體驗到工業(yè)用PLC設(shè)備使用。學(xué)生在教學(xué)實踐平臺實訓(xùn)時，安排的實訓(xùn)任務(wù)建議不必太過復(fù)雜，并且要求學(xué)生全程參與，自己動手硬件組建、接線、編寫程序、測試驗收。學(xué)生實訓(xùn)完成后還要撰寫實驗報告，不斷提高自己的動手操作能力和設(shè)計編程能力。
（作者單位：江西省冶金技師學(xué)院）
關(guān)鍵詞：PLC器件；CPT；教學(xué)實踐；CXP
中圖分類號：G64？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）37-0208-02
一、引言
PLC（可編程控制器）作為通用工業(yè)控制計算機，在工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從無到有，從接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；在功能上實現(xiàn)了由弱到強，由邏輯控制到數(shù)字控制的進步；在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從小到大，從單體設(shè)備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。目前，PLC成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。這不僅體現(xiàn)在其應(yīng)用普及方面，也體現(xiàn)在其新產(chǎn)品的開發(fā)速度上，更體現(xiàn)在對相關(guān)技術(shù)人才的大量需求上。
在就業(yè)競爭激烈的今天，掌握PLC應(yīng)用技術(shù)是從事工業(yè)控制研發(fā)技術(shù)人員必須擁有的一門專業(yè)技術(shù)。但是，目前對PLC技術(shù)的教育還很落后，許多相關(guān)專業(yè)的高校畢業(yè)生對此知之甚少，許多學(xué)生到工作崗位后不得不進一步補充這方面的知識。計算機技術(shù)是與PLC技術(shù)緊密相關(guān)的，因此，對于計算機專業(yè)的本科畢業(yè)生，使其具備一定的PLC基本知識，并能完成一些簡單的實際工程，這一方面可以完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，拓展學(xué)生的思維方式，提高學(xué)生的就業(yè)素質(zhì)，從而有利于學(xué)生更加順利的走向社會、服務(wù)于社會；另一方面，有利于拓寬學(xué)生的就業(yè)渠道，使學(xué)生更易于為相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域所接納。
基于此，計算機學(xué)院計算機工程系對本系專業(yè)做了富有前瞻性的調(diào)整，在計算機技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)上設(shè)立了新的專業(yè)方向——計算機控制，其中《PLC器件及應(yīng)用》課是該專業(yè)方向的核心課程之一。
二、《PLC器件及應(yīng)用》課的教學(xué)實踐
《PLC器件及應(yīng)用》課作為計算機專業(yè)計算機控制方向的核心課程之一，對于它的教學(xué)，其工程實踐性要求是很高的。
1.教學(xué)實踐一。考慮到《PLC器件及應(yīng)用》課程的工程實踐性，最初采用工程實用性較強的教材《PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與實踐》，且只安排了48課時理論教學(xué)。《PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與實踐》是一本實用性教材，它以西門子公司的S7-200系列，OMRON公司的CQM1系列，三菱公司的FX2N系列和華光公司的SU-6B系列PLC為例，首先，把PLC分為硬件和軟件兩部分分別進行介紹，然后綜合起來介紹整體的控制系統(tǒng)，最后遵循從簡單到復(fù)雜的順序安排許多PLC在不同行業(yè)中的具體的工程實例以引導(dǎo)學(xué)生從理論到工程實踐的轉(zhuǎn)換。通過實踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)以下問題：首先，對于《PLC器件及應(yīng)用》這樣一門實踐性很強的課程，僅采用傳統(tǒng)的純粹以課堂講授為主的教學(xué)方法是不恰當?shù)模m然選用了工程實用性較強的《PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與實踐》這本書作為該課程的教材。其次，教材選擇有問題。《PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與實踐》的確是一本工程實用性很強的教材，但要通過選用它作教材以填補該課程教學(xué)的實踐性要求是不合適的。該書不適于做教材，做輔導(dǎo)參考書應(yīng)該是比較好的選擇。第三，課時安排有問題。只安排理論課而沒有安排實驗課使這門實踐性很強的課程失去了實踐的意義。以上問題的存在，使得實際教學(xué)效果并不象預(yù)設(shè)的那樣理想。學(xué)生最終反應(yīng)只是知道有PLC器件，問到具體知識時就顯得有些愣懂，不知所措。
2.教學(xué)實踐二。為提高PLC教學(xué)效果，學(xué)院專門建立了PLC實驗室。PLC實驗室中安排有20臺套OMRON公司的CPM2A系列PLC實驗箱。為加強《PLC器件及應(yīng)用》課的實踐性，為克服以前教學(xué)中的問題，在教學(xué)中，給該課程安排了24課時的理論課教學(xué)，8課時的理論實驗課以及32課時的PLC獨立實驗課，并通過調(diào)研將教材改換為由江秀漢、湯楠等編寫，西安電子科技大學(xué)出版社出版的《可編程序控制器原理及應(yīng)用》（第二版）。這種設(shè)計安排經(jīng)實踐教學(xué)，證明是很有效的。由西安電子科技大學(xué)出版社出版的《可編程序控制器原理及應(yīng)用》是以日本OMRON公司的新型PLC CPM2A系列為主線，系統(tǒng)的介紹了可編程序控制的基本原理，指令系統(tǒng)，PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，介紹了CPT，CX-Programmer等計算機輔助編程的應(yīng)用。最后對國內(nèi)外常用的PLC器件作了簡單介紹。由于該教材所講PLC系列和PLC實驗室的實驗箱中所用的PLC系列相關(guān)性很強，這就為整個教學(xué)內(nèi)容的安排創(chuàng)造了良好的前提條件。首先，由于理論課僅安排24課時，而教材中涉及的相關(guān)內(nèi)容又較多，因此理論課講解就應(yīng)該有所側(cè)重，比如在講解第四章（指令系統(tǒng)）時，就點到為止，而不應(yīng)象講匯編語言指令那樣細講。另外，對于第五章（編程監(jiān)控設(shè)備及其應(yīng)用），這章主要與上位機輔助編程環(huán)境（如CPT，CX-Programmer等）相關(guān)，不講解該章。這樣一來就省出許多課時用于其他章節(jié)的講解。其次，對于8課時的理論實驗課，結(jié)合上位機輔助編程環(huán)境CPT，結(jié)合PLC實驗箱僅用2課時完成對教材第五章（編程監(jiān)控設(shè)備及其應(yīng)用）的教學(xué)。另外6個實驗課時，結(jié)合教材第四章（指令系統(tǒng)）安排一些訓(xùn)練題目，學(xué)生通過這些題目的實踐訓(xùn)練達到對PLC指令系統(tǒng)及上位機輔助編程環(huán)境CPT的熟悉掌握，并對梯形圖編程及助記符編程有切身的理解。最后是32課時的PLC獨立實驗課。PLC獨立實驗課，采用實驗箱配套的上位機輔助編程環(huán)境CX-Programmer 4.0版，主要完成了實驗箱上設(shè)計的6個工程實驗。首先安排了8個課時讓學(xué)生結(jié)合已熟悉的編程環(huán)境，通過題目“搶答器的設(shè)計及實現(xiàn)”的完成達到對實驗箱上的實驗環(huán)境，實驗箱的連線操作以及編程環(huán)境CX-Programmer的熟悉掌握，達到對實驗軟硬件環(huán)境有了切身的感受和理解，為完成后續(xù)實驗樹立了自信心。事實上，后面實驗學(xué)生表現(xiàn)熱情﹑認真。完成實驗后，許多學(xué)生感覺很有成就感。
三、《PLC器件及應(yīng)用》課的教學(xué)探索思考
1.課程的工程實踐性必須落到實處。《PLC器件及應(yīng)用》是工程實踐性很強的課程，因此在教學(xué)安排上應(yīng)該偏重于工程實踐訓(xùn)練。目前，除了已經(jīng)購買的20套實驗箱，由幾位相關(guān)教師開發(fā)了10套實驗箱以補充實驗室設(shè)備，結(jié)合8課時實驗及32課時的獨立實驗課是能夠滿足該課程的實踐性要求的。
2.明確教授對象是計算機專業(yè)的本科生。《PLC器件及應(yīng)用》課程是針對計算機專業(yè)的本科學(xué)生開設(shè)的，因此講授課程中一定要考慮其與計算機專業(yè)的相關(guān)性，既要考慮教學(xué)對象已有的與PLC器件相關(guān)的計算機知識，也應(yīng)考慮教學(xué)對象后來要學(xué)的相關(guān)知識，從而使得學(xué)生既達到對PLC學(xué)習(xí)的目的，又使得該課程的教學(xué)具有承前啟后的效果。《PLC器件及應(yīng)用》課是面向計算機專業(yè)本科大三開設(shè)的，《單片機原理及應(yīng)用》課與其同時開設(shè)，而《微機原理》課剛開過。由于PLC器件是建立在單片機之上的一種產(chǎn)品，很多PLC器件內(nèi)部就使用了單片機，因此，在教學(xué)中，引入單片機的相關(guān)內(nèi)容，引入微處理器、單片機與PLC器件的比較內(nèi)容，強化說明PLC的應(yīng)用領(lǐng)域及其在工業(yè)自動化控制中的重要應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)PLC器件的興趣及主觀積極性。
3.教材的選用上要結(jié)合計算機專業(yè)。選用西安電子科技大學(xué)出版社出版的《可編程序控制器原理及應(yīng)用》（第二版）作教材，雖然該書不是專門針對計算機專業(yè)編寫的，但在該書的第一章（概述）中很好的把PLC器件與繼電器控制，微型計算機，單片機以及集散系統(tǒng)進行了比較說明，因此上課時只要再做適當?shù)脑鰷p調(diào)整可以基本達到預(yù)期目標。當然，隨著后面教學(xué)的深入，可考慮自己編寫教材。
4.進一步加強獨立實驗課。對PLC器件的學(xué)習(xí)必須上升至獨立完成一個控制系統(tǒng)，而對于控制系統(tǒng)就不僅要掌握一定的編程技術(shù)，還需要知道如何針對實際應(yīng)用選擇合適的PLC器件型號，并對其進行資源配置。目前，已在原有實驗箱的6個配套實驗基礎(chǔ)上，也開發(fā)了一些新的實驗題目，并在實驗中引入組態(tài)軟件，從而進一步豐富了獨立實驗課的內(nèi)容。后面還要結(jié)合實驗箱努力開發(fā)設(shè)置一些相關(guān)的課程設(shè)計，從而讓學(xué)生在系統(tǒng)級上掌握PLC器件。
四、結(jié)語
《PLC器件及應(yīng)用》課屬于計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科下的二級學(xué)科計算機控制技術(shù)方向的一門重要課程，對該課程的教學(xué)目前仍處于探索階段，隨著今后教學(xué)實踐的不斷深入，還是應(yīng)該在該課程的實踐性上下功夫，比如實驗設(shè)備的及時更新，整個課程課時的進一步優(yōu)化，合理的安排相關(guān)課程的教學(xué)層次等。
參考文獻：
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摘要：針對課程以往“理論知識指令程序設(shè)計”的教學(xué)內(nèi)容模式，作者提出了以項目為導(dǎo)向任務(wù)為驅(qū)動的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化整合的探索，介紹本校“PLC技術(shù)應(yīng)用”課程教學(xué)內(nèi)容改革及其實施。
關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)應(yīng)用 教學(xué)內(nèi)容
一、教學(xué)內(nèi)容改革的指導(dǎo)思想
《PLC技術(shù)應(yīng)用》成為高職高專機電、電氣等相關(guān)專業(yè)的一門實踐性很強的專業(yè)課程，近年來，《PLC技術(shù)應(yīng)用》課程改革的總方向是基于工作過程導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動進行課程開發(fā)的。但我校PLC的教學(xué)內(nèi)容還是基于“理論知識指令程序設(shè)計”的模式，將指令學(xué)習(xí)與程序設(shè)計割裂，學(xué)生到了課程學(xué)習(xí)的后期，才接觸到課程核心，致使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣降低。為此，近幾年我們對PLC課程教學(xué)內(nèi)容的整合進行探索，打破原來的教學(xué)內(nèi)容模式，開發(fā)了以項目為導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)內(nèi)容模式，使之更貼近我們的教學(xué)實際。
二、教學(xué)內(nèi)容整合的總體設(shè)計
下面僅以PLC基本邏輯指令及其應(yīng)用為例，比較教學(xué)內(nèi)容整合前后的安排。整合前教學(xué)內(nèi)容的安排如下：基本邏輯指令（邏輯取及驅(qū)動線圈指令LD/LDI/OUT、觸點串并聯(lián)指令A(yù)ND/ANI/OR/ORI、電路塊連接指令A(yù)NB/ORB、多重輸出電路指令MPS/MRD/MPP、置位與復(fù)位指令SET/RST、脈沖輸出指令PLS/PLF、脈沖式觸點指令LDP/LDF/ANDP/ANDF/ORP/ORF、主控觸點指令MCR/MC、邏輯運算結(jié)果取反指令I(lǐng)NV、空操作和程序結(jié)束指令NOP/END）；程序的執(zhí)行過程；常用基本電路的程序設(shè)計（啟保停電路、定時電路、計數(shù)電路及振蕩電路）；PLC程序設(shè)計（梯形圖的編程規(guī)則、程序設(shè)計的方法及設(shè)計技巧）。整合后的教學(xué)內(nèi)容安排如下：任務(wù)1—三相異步電動機的點動運行；任務(wù)2—三相異步電動機連續(xù)運行的PLC控制；任務(wù)3—三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC控制；任務(wù)4—三相異步電動機正反轉(zhuǎn)延時控制；任務(wù)5—順序相連的傳送帶的PLC控制；任務(wù)6—三相異步電動機Y-減壓起動的PLC控制。
在教學(xué)內(nèi)容的處理和安排上，并沒有把基本邏輯指令、常用基本電路的程序設(shè)計、程序的執(zhí)行過程和PLC的程序設(shè)計單獨集中列出，體現(xiàn)了項目導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)內(nèi)容模式；常用基本電路的程序設(shè)計并未全部體現(xiàn)在異步電動機的控制程序中，而是用到就闡釋，不用則不予探討，充分體現(xiàn)出高職高專教學(xué)關(guān)于理論教學(xué)內(nèi)容的尺度問題，即“理論夠用”原則；將基本指令的學(xué)習(xí)及程序設(shè)計的方法和技巧穿插在三相異步電動機不同類型的控制中，突出了教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用。例如，在“三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC控制”任務(wù)中，先闡述塊指令和堆棧指令的含義及其使用主要事項，再給出任務(wù)—控制要求，其后進行任務(wù)的分析從而確定PLC的I/O點、PLC的控制接線及其梯形圖，最后將梯形圖的編程原則融入到PLC梯形圖的編程中，體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的另一特色—重在實踐。
三、教學(xué)資源建設(shè)
根據(jù)高職高專的培養(yǎng)目標—高素質(zhì)技能型專門人才，課程教學(xué)內(nèi)容要圍繞學(xué)生的全面發(fā)展來進行，同時教學(xué)內(nèi)容須具有基礎(chǔ)性、實用性和新穎性的特點。為此，在教學(xué)過程中，教師走訪企業(yè)或從已畢業(yè)學(xué)生的反饋中，了解企業(yè)中所使用的PLC的概括及其對從事PLC工作崗位人員的要求（關(guān)于知識技能等方面），然后我們再根據(jù)崗位要求，參考不同編寫風(fēng)格的教材并結(jié)合我們學(xué)校硬件設(shè)施的實際情況和所教學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和特點，編寫出具有地域特色的PLC課程教學(xué)目標、授課計劃、教案等教學(xué)資源。
四、結(jié)語
經(jīng)過近幾年對PLC課程教學(xué)內(nèi)容整合的努力探索，在課時總數(shù)一定的情況下，我們在適當增加學(xué)生實驗實訓(xùn)課時方面取得了一定的收獲，同時也提升了教師自身的素養(yǎng)。但教學(xué)內(nèi)容的整合還存在一些問題，如新技術(shù)新應(yīng)用內(nèi)容的增添、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的適應(yīng)性、學(xué)校硬件等方面。在科技日益快速發(fā)展的今天，我們應(yīng)適時調(diào)整自我、更新觀念、改進教學(xué)，才能培養(yǎng)出當代社會所需求的高級技術(shù)人才。
參考文獻：
[1]阮友德.電氣控制與PLC［M］.人民郵電出版社,2009.
[2]白娟娟.PLC技術(shù)應(yīng)用[M].北京理工大學(xué)出版社,2010.
