浅谈中等职业学校PLC实训教学

刘　垚

(天津市第一商业学校，天津　300180)



浅谈中等职业学校PLC实训教学

刘垚

(天津市第一商业学校，天津300180)

自动控制技术在工业领域得到广泛应用。为了顺应国家生产力的发展，在中职学校已经把自动控制作为机电学生所必须掌握的基础课程。不仅讲授基础理论知识，更重要的是培养学生的动手能力以及分析解决问题的能力，因此PLC的实训教学就显得尤为重要。

中等职业学校；PLC；实训教学

随着全球经济技术的发展和科学技术进步，现代企业的自动化生产已经走向了智能化，加工手段也已进入了全面智能化。传统的继电器控制生产设备，由于其体积庞大、可靠性较差、耗电量多等缺点,已经无法满足多样的产品需求。而PLC控制技术则采用先进的计算机与通信技术相连接的方法达到控制的目的，以其体积小、可靠性高、耗电量低等优点，在现代企业自动化生产中得到了广泛的应用。但由于现代企业的工人对PLC专业基础知识理解较浅，或具备了相应的基础知识却缺乏相应的技能对机器设备进行维修与检测，导致产品在生产过程中无法正常出产，从而导致企业的损失。因此，对于掌握PLC控制技术的机电专业学生，已经成为现代企业生产所必需的人才，同时也为其在就业竞争中的提供了更多的选择平台。

一、理清PLC与传统继电接触器的关系是开展PLC实训教学的基础

初级维修电工和中级维修电工都是中职学校机电专业的传统课程，在学习过程中学生掌握继电器、接触器、控制按钮等元器件的外形及工作原理，同时学习用这些元器件组成的相关控制电路，在此基础上培养了学生对电路的分析和解决能力。但在诸如机床控制等复杂的逻辑控制课程中，教学和学生学习效果均不理想，教学深度受学生素质和实习条件的限制而无法深入，使得以PLC为核心、继电接触器为外围执行电路的控制系统逐渐体现出优越性。

在PLC教学过程中，教师选用带有PLC模块的一体化教学设备，带领学生进行本门课程的学习和实训。首先进行PLC发展史等基础知识的学习，在学习指令时要结合学过的继电-接触器控制电路进行对比学习，从而帮助学生理解抽象的指令符号。随后利用一个简单的程序为实例，带领学生理清编程的思路，并进行程序的调试和运行，这是实训教学中非常重要的一个过程，也是理论教学无法替代的。在此过程中可以培养学生分析解决问题的能力，以及动手技能。

实训教学的课堂应以学生为主、教师为辅。教师在应先由简到难，由浅入深地讲解PLC的基础指令，并在每个指令讲解完成后，以生活中的小案例带领学生分析项目需求，进行I/O分配，画出外部接线框图，最终编写出符合题目要求的梯形图。这样不仅帮助学生理解了编写程序的过程，同时也学会了对相应指令的运用。教师在还可以在课后作业时提出与所举实例相类似的题目，这样既培养了学生举一反三的能力，同时也让学生巩固了课上所学知识，开发了学生的思路。

PLC的核心其实就是一块CPU芯片，但近年随着PLC技术的普及推广，PLC控制系统已经不能单纯地只用一块小小的芯片来执行程序，而是需要与继电器控制电路相结合，完成复杂的控制要求。PLC继承了传统的继电接触器控制技术，其采用的梯形图编程语言,与继电接触器的电器元件有着一一对应的关系。它可以通过编写、修改程序来实现复杂的逻辑控制，不仅实现了电路的功能，又一改传统继电接触器更换电路功能复杂的缺点，在工厂企业生产设备中得到了普遍应用。因此，传统继电器控制电路的学习，成为掌握PLC课程知识的基础。

二、推进PLC实训教学的关键是设计有效的实训步骤

教学方法是讲好一节课的关键所在，如果教学内容很丰富，而教学设计不好的话，就很难实现预计的教学目标，从而无法达到预期的教学效果。实训教学就更要注意教学方法，否则就不能很好地组织教学，导致课堂的混乱，更严重还可能出现人身伤害。PLC实训教学开始时老师可以讲解与实训相关的继电-接触器电路，并带领学生共同将电路转变为与之对应的PLC梯形图电路，在此过程中培养了学生编写PLC梯形图的方法，让学生知道梯形图不是空想出来的，而是需要电气控制电路作为支撑，这样就避免了学生在编写程序时无从下手的局面。随后老师可以根据学生掌握情况，加大难度，让学生巩固编程的思路和方法。当学生基本掌握编程方法后，老师可以提出控制要求，让学生直接编写梯形图，考查学生掌握的情况。具体实训步骤如下：

(一)提出控制要求

在实训过程中，教师根据学生对理论知识的掌握情况，结合现实生活中的实例，对学生提出控制要求。通过观看视频，引入教学情境，让学生身临其境，充分感受到PLC控制的重要性，与此同时加深学生对控制要求的理解，为学生后面设计思路及实施项目奠定了基础。

(二)进行分组讨论

将学生分成小组，对老师提出的控制要求进行讨论，并根据要求设计出方案。在讨论过程中，学生会发现自己掌握的知识已无法满足控制要求，这就激发了学生对新知识的探求。教师可以以文字、图片及表格的形式引导学生进行学习，学生可以利用手中的教科书、网络及一些辅助教材完成表格的填写，从而实现对新知识的学习过程。在此过程中，不仅激发了学生的学习兴趣，更重要的是培养了学生的自学能力，运用先进的网络及多媒体等先进手段是学生完成自学过程的关键。

在此期间老师解答学生遇到的问题，同时了解学生的实际情况及每个小组的学习进度。当各小组完成新知识的学习后，便可开始讨论各自的设计方案，编写出符合控制要求的I/O分配表，并根据I/O分配表设计出电气原理图，老师进行检查，对不符合要求的设计进行指导，并提出改进思路，学生自己进行修改，培养了学生开拓创新的能力。

(三)制定实训项目计划

各小组根据自己设计的方案，由组长对小组成员进行分工，在组长的带领下对实训项目制定计划，根据项目要求及I/O分配表画出实训时需连接的外部电路图-外部接线框图。该过程考察了学生对学过知识的掌握情况，以及根据已学的外部接线框图进行改造，从而完成实训项目，培养了学生活学活用及举一反三的能力，同时也体现了学生的团队协作精神。

(四)具体实施实训项目

根据各组设计的方案和计划，进行具体的任务实施：首先，编写符合项目要求的程序-梯形图；其次，连接PLC模块与控制设备之间的导线；最后，将程序下载到PLC模块中，运行程序，并观察现象。与此同时跟控制要求进行对比，发现其中的错误之处，并进行调试，最终完成控制要求。在此过程中老师不断巡视，解答学生在操作中遇到的问题，帮助学生更好地完成实训项目。在实施过程中，充分地锻炼了学生的动手能力及分析解决问题的逻辑思维能力。

(五)评价与反思

在学生完成项目后，各组组长对本组的设计思路进行讲解，并对该组的设计结果进行展示，其他组的同学对本组的完成情况进行打分，并评选出优秀小组。最后老师进行综合评价，对优秀小组进行表扬，对稍落后的小组进行鼓励，激发学生的学习动力。在此阶段，不仅培养了学生分析问题的能力，更重要的是培养学生诚信的职业素质。

三、PLC实训教学的效果落实了与技能大赛和就业的两个结合

中职学校培养学生就是以实际工程应用为背景、以项目问题为目的而培养的技术型人才。因此，中职学校实训课程必须要以增强学生的实践动手能力为目标，以能够独立解决实际问题为培养的最终目的。

在日常教学工作中，一方面要理实一体，既要让学生学习好相关的基础理论知识，又要以实训设备为平台锻炼学生的动手能力。基础理论知识是深入学习PLC课程的关键，也是熟练运用PLC解决实际问题的根本。因此在学习基础理论时，教师应由浅入深，由易到难进行引导，让学生扎实掌握其中的重点。仅有理论的支撑是无法满足对PLC的学习，这就需要学生充分运用实训设备对所学理论进行实际验证。这样不仅能加深学生对所学知识的印象，更重要的是理论联系实际，同时充分锻炼了学生的动手能力。另一方面在PLC实训教学中还要与天津市和国家机电一体化技能大赛项目相结合，在实训课堂上引入技能大赛的题目，作为学生综合实训的项目。通过技能大赛项目，学生能够更加清楚地了解到PLC在当今工业生产过程中最前沿的应用，同时也能发现自身专业知识的匮乏，因为技能大赛的题目不仅仅是运用到PLC这一门课程的知识内容，更重要的是整个机电专业课程的汇总及灵活运用，这样就能更好地激发学生的自学能力及对本专业课程的学习兴趣。通过大赛题目的引入既可以为技能大赛培养人才，也能让学生在校期间通过实训接触实际项目，大大激发学生的创造热情和创造兴趣，真正实现PLC工程应用类人才的普及，也有利于大多数学生技能的提高，同时为技能大赛选拔优秀选手做好充足准备。

实训教学过程中要本着工学结合的原则，与企业相结合。中职学校培养学生的最终目的是为社会输送技能型人才，满足企业的用工需求。这就需要我们在日常教学过程中不能大门紧闭，而是应该走出校园。在完成了PLC基础理论知识学习和简单实训后，教师带领学生走进企业，让学生在PLC应用岗位上进行学习和实习。通过实习，学生能够更加深刻明白学习PLC的重要性以及对知识的灵活运用。在此过程中，学生还可以与企业中有着多年操作经验的工程师进行交流，从而丰富自己在实际操作中的经验，大大弥补了自身的不足之处，这也是我们在校学习过程中所无法实现的。其次，通过工学结合，学生还可以更早地接触社会，适应企业对员工的行为规范，培养学生的职业素养，避免日后就业难以适应企业要求，从心理上让学生树立坚定信念，为日后就业奠定基础。

为了适应社会各工种的分配情况，以及产业技术变革和自身发展。各企业对人才需求也多种多样，学校与企业合作的模式体系，其直接目的是提高人才培养效率和技术能力，从而将中职学校的实训教学渗透到企业实习和操作过程中，这一过程也反映了实训教学的趋向性和针对性。因此基于企业的教学实训模式是最为合理的实训教学模式。

总而言之，中职学校要培养符合国家现代化发展的专业技术人才，而PLC课程作为中职学校机电类专业一门必修的专业课，其目的就是培养集维护、安装、设计等相结合的技能性人才。采用实训教学的方法，让学生不仅在课堂上学习到了相关的理论知识，更重要的是对理论知识的应用，同时了解PLC设计的思路和步骤。在实践中充分理解基础知识，不仅激发了学生的学习热情，而且培养了学生的实践动手能力。PLC实训课程要从传统的教师演示讲解操作，学生机械地模仿这种传统教学思路和教学方式，转变为让学生成为实训的主体和主动者，教师只扮演其中的组织者、参与者和引导者。这样，学生的动手能力、思考能力、创新能力和职业素质才能明显地的得到提高，从而培养了PLC专业实践型人才。与大赛相结合的教学理念，不仅能让学生更加深入地学习理论知识，更重要的是激发学生对专业课程的学习兴趣，为大赛储备人才力量。与企业相结合的教学模式，大大提高了学生的实训技能，同时培养了学生的职业素养，为今后就业奠定了夯实基础，同时为社会输送合格的技能型人才。

[1]贾志.中职学校PLC实训教学侧重点分析[J].职业,2010,(05).

[2]王冬.中等职业学校PLC技能实训教学探讨[J].中学时代,2013,(24).

[3]魏刚华.中等职业学校电子专业实训教学改革的研究[D].四川师范大学,2012.

Discussion on PLC Practical Training Teaching in Secondary Vocational Colleges

LIU Yao

(TianjinNo.1BusinessSchool,Tianjin300180)

automation control technology has been widely used in industrial fields. In order to adapt to the development of national productivity, the secondary vocational schools have taken the automation control as the basic course for the electromechanical student to master. Not only to teach the basic theoretical knowledge, more importance is attached to develop the students’ practical ability and analytical problem-solving skills, therefore, the practical training teaching of PLC is particularly important.

secondary vocational schools; PLC; practical training teaching

2016-05-15

刘垚(1986-)，女，天津人，天津市第一商业学校助理讲师，主要从事中等职业学校机电相关专业的教学与研究工作。

G718.2

A

1673-582X(2016)09-0121-04