張淑紅 李紅霞

摘 要：可編程序控制器—— PLC是一種新型的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，因其具有功能強(qiáng)大、編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已作為高等院校機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)的必修課。在教學(xué)中經(jīng)過(guò)不斷的總結(jié)和探索，在PLC的教學(xué)中采用了以下幾種改革。

關(guān)鍵詞：PLC 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)質(zhì)量 六步教學(xué)法

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）03（b）-0192-01

可自動(dòng)編程序控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC）是一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)于一體的新型工業(yè)控制裝置。由于具有功能強(qiáng)大、可靠性高、編程簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用，在我國(guó)工業(yè)控制中已占據(jù)主導(dǎo)地位。PLC技術(shù)現(xiàn)已成為高等院校機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程。

PLC的主要內(nèi)容是它的指令系統(tǒng)和編程，學(xué)生學(xué)完P(guān)LC后應(yīng)具備PLC程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力并能夠完成PLC控制項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、接線和調(diào)試。但是指令和編程是枯燥的，久而久之學(xué)生便喪失了學(xué)習(xí)的熱情和興趣。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐和探索，面對(duì)高職學(xué)生，對(duì)以往的教學(xué)方法進(jìn)行了大膽改進(jìn)和創(chuàng)新，并取得了良好的教學(xué)效果。

1 設(shè)計(jì)一個(gè)好的開(kāi)始

有一個(gè)良好的開(kāi)始就成功了一半。在第一堂課上，老師先把課前設(shè)計(jì)好的程序傳送到PLC，然后把PLC試驗(yàn)箱帶到教室（因?yàn)楦呗殞W(xué)生理論知識(shí)較差，因此，他們不喜歡聽(tīng)老師講授，喜歡實(shí)物），學(xué)生一看注意力馬上集中起來(lái)。接著老師把PLC接通電源，連接幾根導(dǎo)線，讓大家看一下第一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合會(huì)是什么結(jié)果，在看一下第二個(gè)開(kāi)關(guān)閉合會(huì)是什么結(jié)果等，然后告訴大家這都是由PLC內(nèi)部的程序控制的。學(xué)生就會(huì)有很大的興趣。接下來(lái)可以列舉生產(chǎn)線中PLC控制的機(jī)械手，日常生活中的電梯，商業(yè)中的自動(dòng)售貨機(jī)，甚至是機(jī)器人的控制等等都有PLC的功勞，使學(xué)生覺(jué)得它就在我們身邊，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。

2 采用良好的教學(xué)方法—— 基于工作過(guò)程的教學(xué)方法

在教學(xué)的過(guò)程中，采用六步教學(xué)法，一堂課可以分為資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估六個(gè)步驟。我們共設(shè)計(jì)了十四個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目：（1）PLC基礎(chǔ)知識(shí)；（2）PLC實(shí)現(xiàn)三相電動(dòng)機(jī)的全壓?jiǎn)⑼？刂?；?）PLC實(shí)現(xiàn)三相電動(dòng)機(jī)的星型三角形啟動(dòng)控制；（4）PLC實(shí)現(xiàn)順序啟、停多臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制；（5）PLC實(shí)現(xiàn)藝術(shù)燈的控制；（6）PLC實(shí)現(xiàn)LED數(shù)碼管顯示控制；（7）PLC實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的控制；（8）PLC實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的控制；（9）PLC實(shí)現(xiàn)水塔水位控制；（10）PLC實(shí)現(xiàn)物料混合控制；（11）PLC實(shí)現(xiàn)四級(jí)傳送帶控制；（12）PLC實(shí)現(xiàn)郵件分揀控制；（13）PLC實(shí)現(xiàn)四層電梯的控制；（14）PLC擴(kuò)展（西門(mén)子系列PLC）。以學(xué)習(xí)項(xiàng)目7PLC實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的控制的教學(xué)為例。

2.1 首先下達(dá)任務(wù)書(shū)

PLC實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的控制任務(wù)書(shū)。

控制要求：系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮；當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所有信號(hào)燈均熄滅。

設(shè)計(jì)方法：可通過(guò)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的聯(lián)合使用來(lái)完成，或者用移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)控制。

設(shè)計(jì)報(bào)告要求：畫(huà)出PLC與外設(shè)之間的接線圖，PLC實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的控制引導(dǎo)文，預(yù)習(xí)定時(shí)器指令1定時(shí)器指令的分類(lèi)，預(yù)習(xí)計(jì)數(shù)器指令1計(jì)數(shù)器指令的分類(lèi)。

2.2 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的異同

接下來(lái)圍繞這個(gè)任務(wù)，討論分析需要解決的問(wèn)題，程序需要提供的功能，需要通過(guò)哪些途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。和學(xué)生互動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

學(xué)生接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，通過(guò)查閱有關(guān)資料，或者參照老師講過(guò)的案例，獨(dú)立或合作完成任務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，教師要適時(shí)指導(dǎo)，或參與一些學(xué)生的討論或探討，在完成設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不同層次的學(xué)生會(huì)提出不同層次的問(wèn)題，這時(shí)教師應(yīng)隨時(shí)隨地解答學(xué)生提出的問(wèn)題，個(gè)別問(wèn)題就個(gè)別回答，帶有普遍性的問(wèn)題在全班回答或講解。

考慮學(xué)生知識(shí)接受能力的差異，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，對(duì)任務(wù)進(jìn)行切分，從母任務(wù)中分解出一個(gè)子任務(wù)，即要求學(xué)生先完成控制十字路口東西或南北單方向交通燈程序的設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行十字路口兩個(gè)方向的合成設(shè)計(jì)，從而引導(dǎo)學(xué)生由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)完成整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，更好地激發(fā)并維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

一般在大約一半的同學(xué)完成任務(wù)的時(shí)候，教師要召集學(xué)生進(jìn)行任務(wù)講評(píng)，具體做法是：教師將學(xué)生完成的程序?yàn)g覽一遍，挑選出幾位編程技巧較高而思路各異的學(xué)生的作品，讓他們?cè)谡n堂上展示自己的程序，談?wù)劯髯缘脑O(shè)計(jì)思路、編程技巧等，然后教師進(jìn)行比較點(diǎn)評(píng)，指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)，引導(dǎo)其他學(xué)生吸取他人的長(zhǎng)處，補(bǔ)己之短。

最后將自己的程序通過(guò)編程器或編程軟件寫(xiě)入PLC，連接外圍接線并讓PLC運(yùn)行，看能否完成所要求的控制功能，如果不能，繼續(xù)查找原因，直到能夠滿(mǎn)足控制要求為止。教師按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)給學(xué)生作出評(píng)價(jià)，作為考核成績(jī)的一部分。

2.3 由易到難，循序漸進(jìn)

任何知識(shí)的學(xué)習(xí)都必須遵循一定的規(guī)律，PLC也不例外，一定要由易到難、循序漸進(jìn)。在課前準(zhǔn)備任務(wù)的時(shí)候，要設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生力所能及的任務(wù)，而且要有所拓展。否則學(xué)生一看學(xué)不會(huì)，學(xué)習(xí)的積極性就會(huì)受到打擊，學(xué)習(xí)興趣就會(huì)有所降低。例如，在講過(guò)電動(dòng)機(jī)啟保停的控制電路后，我們要學(xué)生做一下電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)的控制電路。根據(jù)前面的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生很快就做出來(lái)了，但是一會(huì)兒學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)所完成的電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)的控制只能實(shí)現(xiàn)連續(xù)，實(shí)現(xiàn)不了點(diǎn)動(dòng)。這時(shí)學(xué)生就會(huì)困惑、納悶。老師可采用啟發(fā)引導(dǎo)的方法來(lái)講解點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)的區(qū)別在于有沒(méi)有自鎖，點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)中要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)就必須把自鎖破壞掉，由此我們采用了聯(lián)鎖觸點(diǎn)。在按鈕中的連鎖觸點(diǎn)有一個(gè)先通后斷的工作順序，但是在PLC內(nèi)部，連鎖觸點(diǎn)是同時(shí)動(dòng)作的，因此實(shí)現(xiàn)不了點(diǎn)動(dòng)。這時(shí)學(xué)生會(huì)恍然大悟。我們可以接著啟發(fā)學(xué)生思考如何真正實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)，加一個(gè)定時(shí)器，加在哪兒？讓學(xué)生自己思考并解決。

2.4 全方位的考核方式

課程考核的最終成績(jī)包含三個(gè)部分：（1）平時(shí)成績(jī)指作業(yè)完成情況、上課出勤及課堂提問(wèn)回答的表現(xiàn)，占10%；（2）實(shí)驗(yàn)成績(jī)指完成課程實(shí)驗(yàn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交情況，占20%；（3）期末考試成績(jī)指理論考試成績(jī)（占40%）和實(shí)踐考試成績(jī)（占30%），共占70%。

以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，以技能訓(xùn)練為主線，以理論知識(shí)為支撐是我們的教學(xué)宗旨，因此在教學(xué)過(guò)程中，教師要把握時(shí)機(jī)，結(jié)合教材的特點(diǎn)，把學(xué)生感興趣的東西引入課堂，這樣不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)PLC知識(shí)的興趣，而且還提高了學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)

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