PLC可编程控制器教学方法研究

张玲霞

【摘 要】本文从《PLC可编程控制器》课程教学研究的相关背景入手，首先进行了学习领域设计研究，接着具体的研究了教学的实施情况，最后做了教学效果评估。

【关键词】PLC可编程控制器；教学领域设计；教学实施情况；教学效果评估

【中图分类号】G623.58【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0150-02

1 前言

可编程控制器技术是一门理论性、趣味性、实践性都很强的课程，而它又与机床电器控制电路有着密不可分的紧密联系。只要我们从教学实践出发，抓好专业教学的基础训练，以市场需求和导向为根本立足点，合理安排好教学内容的先后顺序，注重学生学习兴趣和能力的培养，就一定能确保教学质量，在教学中取得很好的社会效益和经济效益的。也只有这样，我们的职业技术教育才能在激烈的市场竞争中求得发展，焕发出勃勃的生机与活力。

2 学习领域设计

以“电机运动 PLC 控制系统编程与实现教学设计”的学习情境为例，具体展开论述：

2.1 学习目标

2.1.1 专业能力目标

能够运用三菱 FX2N 系列 PLC 实训设备，完成三相异步电动机起动停止控制系统、正反转控制系统、Y /△降压起动控制系统、自动往返控制系统和步进电机控制系统的设计、安装； 控制程序的设计、编制；整体系统的运行、调试任务。

2.1.2 方法能力目标

（1）具有进行系统分析、设计、实施、评价的能力。

（2）具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力。

（3）具有自学能力、理解能力与表达能力。

（4）社会能力目标具有良好的职业道德和敬业精神。

（5）具有团队意识及妥善处理人际关系的能力。

（6）具有沟通与交流能力。

2.2 学习内容与情境描述

以“电机运动 PLC 控制系统编程与实现”实践工作任务为载体，通过实施启动停止控制、正反转控制、Y /△降压启动控制、自动往返可逆运行控制、步进电机驱动控制等5项由简单到复杂的具体工作任务，采用理论与实践融合互动一体化教学方式，引导学生学习与5项工作任务相关联的 PLC 编程软元件、基本逻辑指令、功能指令等理性知识，学习并培养PLC 硬件控制系统的设计、安装能力、控制程序的设计、输入、调试能力。

3 教学实施

3.1 组建“教、学、做”一体化情境氛围的教学平台

为了实现基于工作过程导向的理论与实践一体化教学，需要重新整合、组建理论实践一体化情境氛围教学条件。我们改变了现行教学理论与实践在空间和时间上分别进行的时空结构，将实验、实训室与教室三者整合为一，建成了“一体化”情境氛围的教学平台，同时配置了方便“融合互动教学模式”实施需要的多媒体大屏幕投影、对实践性目标对象及仪器设备的使用进行同步跟踪的摄像视投设备、以及便于实验和实训场各方位空间指导的无线话筒音响等设备。以学生为中心，学生是主体，教师是主导，依据不同的任务配合采用示教教学法、引导文教学法、比较教学法、项目教学法、主持人教学法、任务驱动法等不同的教学方法。

3.2 六环节的教学过程实施

基于工作过程导向的课程教学不同于传统的学科体系结构教学，是依据生产或工作过程特征的“资讯—计划—决策—实施—检查—评价”六环节组织教学的，具体实施时，可以根据教学过程实际需要灵活应用为四步、五步或辅以相应教学方法与手段。下面以“三相异步电动机 Y /△降压起动控制系统编程与实现“为例说明如下：

3.2.1资讯阶段

主要是教师布置任务，提供或讲授资讯。教师依据三菱系列 PLC 实训设备、PC 机、三相异步电动机、接触器等电气设备构成的工作任务为载体向各工位小组布置任务，并说明要求及能力目标。本工作任务是能够运用三菱FX2N系列PLC实训设备，完成三相异步电动机Y /△降压起动控制系统设计、安装； 控制程序的设计、编制； 整体系统的进行、调试任务。

教师讲授为完成本工作任务所需要掌握的理论知识和职业技能，指定学生的学习内容、思考问题、参考资料、参考工作任务、参考网站等。本任务提供的引导文资讯是三相异步电动机Y /△降压起动系统的主电路和继电器逻辑控制电路等，讲授资讯是利用PLC进行改造继电器逻辑控制电路的一般思路与方法； 优化设计可能使用的指令及其功能：主控指令MC，传送指令MOV。

3.2.2计划阶段

学生依据工作任务，组长组织学生交流对工作任务的认识，讨论工作任务及分析相关知识，制定工作计划。包括： 学习内容、工作步骤、时间分配、交流形式、自评方法、结果展示方式等。

3.2.3决策阶段

学生确定最终实施方案、选择好正确的装接工艺和工具、进行合理的分工。这一阶段教师要参与实施方案的修订，及时发现方案中不合理的地方，与学生进行理论与实践融合互动式讨论交流，最终由学生自己作出相应的调整。

3.2.4工作实施阶段

学生依据工作任务、工作计划开始实施工作。本任务实施分为主电路与控制电路设计、系统安装与接线、程序设计与编制传送、系统运行与调试四个阶段。在每个阶段学生都要向教师机传送（ 或报送） 工作结果。每个阶段结束后，都将根据实施情况优选学生组代表进行讲解交流。在第一、第四阶段，学生要自由结合相互检查电气控制系统安装、接线的正确性。提倡互相讨论。

3.2.5检查与自评阶段

工作任务完成后，学生依据工作任务《配分评分标准》对成品进行检查、测试和检验，进行自评打分。对照《配分评分标准》寻找错误与不足，进一步掌握正确的工作过程与工作方法，训练学生的系统评价能力。

3.2.6评价展示阶段

分小组汇报总结，上交项目实施报告，进行汇报演讲、答辩。各小组对工作结果进行展示，讲解工作体会，互相交流学习心得，学生自评与互评，共享成果。

教师对学生、团队评价，指出项目实施过程的整个过程中存在的问题及改进措施。在学生工作过程中，教师进行巡回指导，除了及时纠正不符合工艺要求的设计、安装、接线及操作外，还要依据学生在工作期间的工作状况、工作顺序、工具使用、出现的问题、完成任务时间等进行考核。依据《配分评分标准》对学生的工作结果进行评价。

4 教学效果评估

基于工作过程行动导向学习使学生动脑与动手平衡发展，二者之间动态地交互影响伴随整个学习过程中。学生说这种模式能让学生更好、更快、更清楚得到所学的知识，能让我们在理论与实践两方面都有好的发展，让课程不那么枯燥。边进行实操边学理论，让我们对所学知识由抽象化变为直观化。在丰富我们头脑知识的同时，也提高了我们的动手操作能力。理论与实践的结合，可以让我们对一些东西进行比较。比如，电动机的 Y /△控制，用输出端口送数的方式实现控制，比用基本指令编写的程序设计有了较大的变化。对这两种方式都进行了实操，让我们很直观地比较出两者的不同。在讨论中各抒已见，经过实践就全都解开了。老师讲课也不再枯燥，学生学得也很开心。由于是自己动手解决了问题，使得对知识理解得更加透彻。这种方法使学习变得容易、轻松、效果更好，更加容易学懂。调动了同学们学习的互动性。理论与实践结合，我们学到了知识，更得到了学习的方法。加强了自己的动手能力、思维能力和创新能力。

结束语

在良性循环中，教与学相互促进，相得益彰。创新实验教学活动也会不断发展壮大。如此不仅能够丰富教师的教学手段，提高学生的学习兴趣，提高教学效果，而且能够为专业教师在复杂控制系统、智能控制系统等方面的研究提供了实验对象及实验手段，探索适合自己学校的创新实验教学模式。

参考文献

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