毛廣建 丁愷

關(guān)鍵詞：PLC ?興趣 ?課題選擇 ?程序設(shè)計

作為新型工業(yè)不可或缺的技術(shù)， PLC的應(yīng)用越來越廣泛， 功能越來越強大，在現(xiàn)代工業(yè)中的地位可謂舉足輕重。怎樣使學(xué)生愿意學(xué)，學(xué)好并用好它，是每個從事PLC教學(xué)的教育工作者都應(yīng)該思考的問題。一個好的、恰當?shù)脑O(shè)計課題能讓學(xué)生樂于學(xué)、愿意學(xué)，滿足其探知欲，并在學(xué)習(xí)的同時不斷提高自身程序設(shè)計能力，還有助于提升學(xué)生的自信心，使其不斷探索下去。

一、選擇恰當設(shè)計課題，培養(yǎng)PLC學(xué)習(xí)興趣

1.以生活實例切入，在思考中引入課程

PLC課程對學(xué)生的要求比較高，要求有一定的計算機基礎(chǔ)，且課程本身的專業(yè)性、理論性、技術(shù)性也較強，所以學(xué)生要學(xué)好并非易事。萬事開頭難，要將學(xué)生引入新的知識領(lǐng)域，入門便顯得尤為重要。

入門時，應(yīng)從學(xué)生身邊生活中最為常見的又普遍感興趣的應(yīng)用實例講起，比如大街小巷的霓虹燈，廣場小區(qū)的噴泉，十字路口的紅綠燈，商場樓宇的電梯等，這些PLC應(yīng)用的例子與我們的生活息息相關(guān)，學(xué)生能看得見，感受得到，易于接受。講解時可以采用創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)方法，為引起學(xué)生注意，對其巧設(shè)疑問：紅綠燈控制交通是怎么做到的？電梯為什么能夠聽指揮上下？人工噴泉噴出的花樣是誰的功勞？機器人工作是什么給它下的命令？諸如此類，而后告訴學(xué)生這些PLC都可以做到，讓學(xué)生在思考過程中自然地進入PLC課程的學(xué)習(xí)。

2.研究學(xué)生特點，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的教師，有了興趣學(xué)生就會主動地探索和學(xué)習(xí)。作為教師不但要備好課，掌握好教材，更要研究學(xué)生的身心特點，了解他們對什么感興趣。用興趣巧妙引入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在教學(xué)過程中，教師要利用好教材而又不拘泥于教材，結(jié)合學(xué)生特點，靈活運用其教學(xué)優(yōu)勢，將接近學(xué)生日常生活又感興趣的東西或話題引入課堂，學(xué)生就會帶著興趣去學(xué)，對所學(xué)知識也更容易理解，自信心就會提高，從而學(xué)習(xí)的自覺性和主動性也會提高。在此過程中既培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)PLC課程的興趣，又鍛煉了他們動手動腦的能力，還提高了其分析問題和解決問題的能力。

要抓住學(xué)生的興趣所在，不要因為教師空洞死板的說教造成學(xué)生失去學(xué)習(xí)熱情，所以教師應(yīng)在教學(xué)中采取學(xué)生樂于接受的教學(xué)方式，比如幽默風(fēng)趣、貼近學(xué)生的語言，自制趣味的教具，輕松活躍的課堂，以及由易到難、由簡到繁、循序漸進的教學(xué)模式，將靜態(tài)的、呆板乏味的教材內(nèi)容變成動態(tài)的、活靈活現(xiàn)的教學(xué)信息，讓學(xué)生做到學(xué)中有樂，樂中有學(xué)，使其在不知不覺中記住課堂內(nèi)容，掌握專業(yè)技能。

3. 選擇適當課題，提升教學(xué)效果

PLC教學(xué)過程中恰當?shù)某绦蛘n題設(shè)計，能夠抓住學(xué)生的興趣所在，吸引其注意力，并很輕松地將其引領(lǐng)到新知識的學(xué)習(xí)中。一個好的教授課題既能吸引學(xué)生又包含需要掌握的所有知識點以方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，達到既動手又動腦的目的。這樣的課題需要教師根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生特點花心思去構(gòu)思和設(shè)計的。課題難度程度要考慮學(xué)生的實際情況，如果課題設(shè)計較容易，所編程序過于簡單，學(xué)生幾乎不用動腦就能完成，就會落入“簡單驗證式”或“機械重復(fù)式”的窠臼，學(xué)生沒有成就感，久而久之就會失去學(xué)習(xí)的積極性;如果課題難度較大，大部分學(xué)生不能在教師的啟發(fā)下完成題目，學(xué)生會覺得即使經(jīng)過努力也不會有所收獲，其自信心勢必受挫，就會產(chǎn)生不愿再學(xué)的情緒，從而影響教學(xué)效果。

在課題實施過程中，大膽引入行為引導(dǎo)學(xué)和任務(wù)驅(qū)動法等教學(xué)方法，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。對于小的課題，可以以個人或小組為單位，通過競賽完成。必要時可以適當?shù)貑l(fā)和引導(dǎo)，切不可和盤托出。對于復(fù)雜的課題，要從簡單開始，由易到難，由簡到繁，循序漸進地加大難度，等到學(xué)生一步步完成后，再逐步逐項地提升控制要求，直至達到所有課題要求并最終完成設(shè)計任務(wù)。對于大的項目，如電梯、紅綠燈、機械手，可以采取分工合作的教學(xué)形式，將全班分成若干組，對各組分配任務(wù)和設(shè)定目標，然后對程序進行分層分段設(shè)計，再進行匯總以完成項目或課題。學(xué)生在練習(xí)課題掌握所學(xué)知識的同時也提升了自身的專業(yè)水平和職業(yè)素養(yǎng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和與他人溝通協(xié)作的能力。

二、PLC程序課題設(shè)計應(yīng)用實例

交通燈控制是所有PLC課程都會涉及的課題，也是PLC應(yīng)用的典型案例。在引入課題時，可以用一段因紅綠燈出現(xiàn)故障導(dǎo)致行人闖紅燈并造成事故的網(wǎng)絡(luò)視頻作為開始，以吸引學(xué)生的注意力。利用其好奇心讓學(xué)生認識到紅綠燈的重要性，然后啟發(fā)學(xué)生是否可用PLC編程使交通信號燈控制系統(tǒng)實現(xiàn)紅、綠、黃3種顏色有條不紊地工作，進而引導(dǎo)學(xué)生如何利用已掌握知識設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)控制功能，完成課題。

具體控制要求如下表所示。

此課題是各種基本指令、定時器和計數(shù)器的綜合運用，是對學(xué)生聯(lián)系生活解決實際問題的考查和檢驗。對于剛剛接觸PLC課程不久的學(xué)生來講，這個課題的確有不小的難度，但也不是不能完成，需要對題目進行拆分和化簡，即從簡單程序開始，逐步增加難度，分層分段的完成。這樣可以最大限度地調(diào)動學(xué)生的積極性，有利于保持其學(xué)習(xí)熱情。教師應(yīng)把重點放在程序設(shè)計和編寫上，引領(lǐng)學(xué)生自主完成。

（1）首先設(shè)計一個簡單程序（程序1）來實現(xiàn)：第一，按下啟動按鈕，東西綠燈先亮10秒，東西黃燈再亮4秒，然后東西紅燈亮20秒，之后停止，每次只亮一個燈;第二，按下停止按鈕，三個燈全滅。此程序較為簡單，學(xué)生經(jīng)過思考很容易設(shè)計出正確的程序。

（2）在上一程序的基礎(chǔ)上稍微增加難度，設(shè)計程序2，要求能夠?qū)崿F(xiàn)三個燈循環(huán)點亮。分析此要求，要想實現(xiàn)循環(huán)，也就意味著東西綠燈亮除了由啟動按鈕啟動外，還受東西紅燈停的信號驅(qū)動。因此只需在與觸發(fā)信號并聯(lián)循環(huán)觸發(fā)信號——定時器即可。

（3）程序2和程序1本質(zhì)上沒有什么區(qū)別，在指令應(yīng)用和設(shè)計思路上基本相同，難度上沒有太大延伸。為此在程序2的基礎(chǔ)上增加計數(shù)器的應(yīng)用，即程序3，要求綠燈亮完10秒后再閃爍6秒，其余跟程序2要求一樣。

綠燈閃爍可以用亮0.5秒滅0.5秒來實現(xiàn)，6秒時間可以用計數(shù)器記6次實現(xiàn)。雖然只增加一個閃爍功能，但設(shè)計難度大大提高，教師應(yīng)做必要的提示和引導(dǎo)，幫助學(xué)生完成設(shè)計要求。

（4）繼續(xù)在程序3的基礎(chǔ)上增加南北方向燈的循環(huán)，形成程序4，既在東西方向綠、黃、紅三個燈循環(huán)點亮的同時，南北方向紅、綠、黃也循環(huán)點亮，具體要求如下。

第一，按下啟動，南北紅燈先亮20秒，南北綠燈再亮10秒，然后閃亮6秒，之后黃燈亮4秒，紅燈再亮，并循環(huán)下去。

第二，按下停止，南北三個燈全部熄滅。

題目要求的內(nèi)容到此全部完畢。要設(shè)計完成完整的程序，依據(jù)時序圖學(xué)生比較容易接受，根據(jù)程序要求畫出時序圖，如下圖所示。

在前三個程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)上面的時序圖，再加以引導(dǎo)和提示，學(xué)生可以完成程序4的編寫。由于指令運用、編寫步驟和操作元件的不同而造成學(xué)生所編程序的不同，要將程序進行比較，找出各自優(yōu)點和不足，對程序進行優(yōu)化，最后得出較合理的程序。

以上四個程序由易到難，由淺入深，符合學(xué)生的認知規(guī)律，其應(yīng)用到的常用基本指令比較全面，具有針對性和啟發(fā)性。由于難度逐步加大，既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探索的興趣，調(diào)動學(xué)生思考鉆研的積極性和主動性，在解決層層遞進的問題過程中又增強了其自信心，使得學(xué)生更喜歡學(xué)，更愿意學(xué)，形成良性循環(huán)，大大提高了教學(xué)效果。

三、小結(jié)

綜上所述，在選擇和設(shè)計PLC課題時，要以學(xué)生的興趣作為出發(fā)點，結(jié)合學(xué)生的認知特點，引導(dǎo)學(xué)生自主思考和解決問題，注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和能力的培養(yǎng)，始終讓學(xué)生在興趣中學(xué)，在學(xué)中培養(yǎng)學(xué)習(xí)的興趣。通過課題巧妙的設(shè)計，聯(lián)系實踐，解決實際問題，不是接受死板的教條，學(xué)生才樂于學(xué)，在學(xué)習(xí)中解決實際問題的能力得到了不斷培養(yǎng)和提高，這門課的開設(shè)才能稱得上成功。

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（作者單位：濟寧市工業(yè)技師學(xué)院）