魏殿才　單順彭

摘 要：中等職業(yè)院校的學(xué)生創(chuàng)新能力普遍不強(qiáng)，教師缺乏培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的意識和方法，因此研究如何在中等職業(yè)院校PLC教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是很有價值的。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對如何在中等職業(yè)院校PLC教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力和發(fā)散思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了分析探索。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力 PLC教學(xué) 質(zhì)疑能力 發(fā)散思維能力

《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》要求中等職業(yè)教育培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才的重要途徑?，F(xiàn)今中等職業(yè)院校的學(xué)生創(chuàng)新能力普遍不強(qiáng)，教師缺乏培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的意識和方法。因此，研究如何在中等職業(yè)院校PLC教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是很有價值的。下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，淺談如何在中等職業(yè)院校PLC教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、通過培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

愛因斯坦曾說：“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要，因?yàn)榻鉀Q一個問題也許只是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧問題。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。”質(zhì)疑是創(chuàng)新的開始，質(zhì)疑能力是創(chuàng)新能力的重要內(nèi)容和表現(xiàn)形式，在中等職業(yè)院校PLC教學(xué)過程中需要富于質(zhì)疑精神的教師，來引導(dǎo)學(xué)生建立問題意識和培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。

1.培養(yǎng)學(xué)生重視程序仿真和實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)理論問題并質(zhì)疑

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，程序必須能經(jīng)受住仿真和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。教師要善于運(yùn)用天然素材——教科書中有瑕疵的程序來培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神和能力。例如教師善意“誤導(dǎo)”學(xué)生編寫的程序，即教材《PLC基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)》中汽車自動清洗裝置控制系統(tǒng)梯形圖。

學(xué)生對梯形圖程序仿真后發(fā)現(xiàn)，M1工作步為活動步時按下停止按鈕，清洗裝置沒有自動進(jìn)入初始步M0。此時，學(xué)生參與編寫并認(rèn)為正確的程序與其仿真實(shí)踐之間的矛盾會引起學(xué)生深深的驚訝和困惑，學(xué)生的困惑在教師的激勵下轉(zhuǎn)化為對教材中有問題程序的大膽質(zhì)疑。

學(xué)生認(rèn)真排查程序錯點(diǎn)后找到出錯的根源是思維定式，僵化地套用步進(jìn)邏輯公式，沒有注意到按下停止按鈕造成程序步間異常轉(zhuǎn)移的特殊情況，得到在M1活動步時按下停止按鈕后轉(zhuǎn)移到初始步的邏輯代數(shù)方程式。M1為活動步時按下停止按鈕，，PLC順序掃描程序，，程序錯誤！

可見，教師在PLC教學(xué)過程中通過仿真或?qū)嶒?yàn)實(shí)踐，可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)程序中的問題，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生重視教材和參考資料，引導(dǎo)學(xué)生在對比分析中發(fā)現(xiàn)問題并質(zhì)疑

教材中的重點(diǎn)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力的絕佳載體。例如在運(yùn)行模式下PLC對用戶程序的處理機(jī)制是PLC的核心知識。

精讀教材《PLC基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)》有關(guān)PLC工作原理的內(nèi)容后，學(xué)生知道PLC對用戶程序的掃描是按一定順序進(jìn)行的，可是教材并沒有具體說明這種順序。這種想知而未知的處境開始引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生困惑，教師抓住時機(jī)先后提供兩張PLC掃描過程示意圖讓學(xué)生進(jìn)行分析。學(xué)生在醒目的對比中發(fā)現(xiàn)兩張示意圖存在矛盾，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的質(zhì)疑。學(xué)生仔細(xì)閱讀教材和參考資料，經(jīng)過對比研究后得到PLC執(zhí)行用戶程序的正確順序。

教材難免會有錯誤，如果這些錯誤被善于質(zhì)疑的教師巧妙地運(yùn)用，那么不但教材的能量能得到最大化的釋放，學(xué)生還能獲得創(chuàng)新性地探索知識的機(jī)會，教師也能培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的勇氣和善于質(zhì)疑的能力。

二、通過培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

發(fā)散性思維是創(chuàng)新思維的主要表現(xiàn)形式，是學(xué)生面對問題時思維打破束縛，從不同角度和途徑去探索解決方案，最終獲得問題創(chuàng)新解決的思維方法。

教師在教學(xué)過程中為了追求課堂的易操控性，提出的往往是具有唯一答案預(yù)設(shè)的問題，這樣的問題使學(xué)生的思維不斷變窄，創(chuàng)新能力逐漸萎縮。所以，教師在教學(xué)過程中要善于運(yùn)用多種手段培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

1.通過“一題多解”的形式培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力

在PLC教學(xué)過程中教師有多種通過途徑“一題多解”的形式培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。例如為了滿足實(shí)際控制需求，可以選擇不同的PLC制造商（如三菱、西門子、歐姆龍等）的產(chǎn)品，選擇不同系列的產(chǎn)品（如FX1S-30MR、FX2N-32MR等），選擇不同的編程語言（如指令表、梯形圖、順序功能圖等），選擇不同的編程方法（如經(jīng)驗(yàn)法、解析法、圖解法等）等等。

現(xiàn)以三菱FX2N-32MR采用梯形圖實(shí)現(xiàn)《PLC基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)》項目七“簡易汽車自動清洗裝置”控制功能為例，說明在教學(xué)過程中如何培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。教師在引導(dǎo)學(xué)生掌握教材上采用的步進(jìn)邏輯公式和 “啟—保—?！彪娐返木幊谭椒ê?，鼓勵學(xué)生開拓思路，編寫控制功能相同但編程方法不同的梯形圖程序。

通過閱讀教材和參考資料，學(xué)生的編程思路逐漸開闊，編寫了很多有價值的梯形圖程序，這些梯形圖可歸為兩種：一種是以轉(zhuǎn)換為中心即采用SET/RST指令編寫的梯形圖程序；另一種是對教材中程序進(jìn)行“優(yōu)化”而成的梯形圖。

隨后，教師指導(dǎo)學(xué)生對程序進(jìn)行仿真檢驗(yàn)，從而引起學(xué)生的質(zhì)疑。教師引導(dǎo)學(xué)生查找錯誤的根源并提出多種解決方案，再次開啟“一題多解”的發(fā)散思維旅程。

2.通過設(shè)置非常規(guī)的問題情境培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力

教師在教學(xué)過程中設(shè)置非常規(guī)問題情境能迫使學(xué)生打破原有的思維定式，運(yùn)用發(fā)散的思維去分析問題和創(chuàng)新性的解決問題。由于缺乏編程知識和技巧，作為PLC初學(xué)者的學(xué)生不能正確使用雙線圈，教師也不提倡學(xué)生編寫這種程序。學(xué)生在學(xué)習(xí)《PLC基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)》項目七“簡易汽車自動清洗裝置”時基本上建立了這種編程“禁忌”：程序中不能使用雙線圈。

仿真發(fā)現(xiàn)程序錯誤后，教師抓住時機(jī)向?qū)W生提出一個非常規(guī)的問題：“如何編寫含有雙線圈的程序卻實(shí)現(xiàn)同樣的控制功能？”學(xué)生面對如此非常規(guī)的“怪異”問題先是震驚，然后開始打破思維定式的發(fā)散思考。

經(jīng)過不斷地探索和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生獲得創(chuàng)新性的問題解決方法：一是通過查找教材和參考資料發(fā)現(xiàn)STL指令允許雙線圈輸出，編寫運(yùn)用STL指令的程序；二是運(yùn)用條件跳轉(zhuǎn)指令CJ編寫梯形圖；三是運(yùn)用子程序編寫梯形圖程序。

可見，學(xué)生在分析和解決非常規(guī)問題過程中會沖破原來思維的束縛，在實(shí)踐中不斷地開拓和創(chuàng)新。

三、小結(jié)

中等職業(yè)院校學(xué)生的質(zhì)疑能力和發(fā)散思維能力較弱，為了實(shí)現(xiàn)中等職業(yè)教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的目標(biāo)，教師在PLC教學(xué)過程中要有意識、有計劃地創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)學(xué)生建立問題意識，引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑、善于質(zhì)疑，鼓勵學(xué)生發(fā)散思維、開拓創(chuàng)新，為社會培養(yǎng)出有創(chuàng)新精神和能力的高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]人力資源和社會保障部教材辦公室組織編寫.PLC基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2010.

[2]王國海.可編程序控制器及其應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[3]肖明耀.可編程控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004.

（作者單位：唐山勞動技師學(xué)院電氣工程系）