PLC应用技术教学探索

覃尚活　郭乾　农红密　苑成友

摘 要：文章分析了PLC应用课程的教学现状，然后引入项目化的PLC教学方法，重点阐述了教学项目选择、教学过程的设计和实施、学生成绩的评定等，综合探讨了PLC应用技术的教学模式和教学方法。

关键词：PLC;应用技术;项目导向

一、PLC应用技术的教学现状

1.理论+实践

“理论+实践”的教学方法是指理论和实践分开，在教室进行理论的讲解，在实验室进行程序和电路安装。理论课主要进行基本指令、功能指令、程序设计方法的讲解分析。实践课主要是对编程软件各个功能进行操作、PLC外部电路的安装以及程序调试等。这种授课方式理论课和实践课脱节、实践课相对滞后，不利于学生对PLC的理解和运用，不利于充分发挥学生的自主性和创造性。

2.理实一体化

当前，高等院校大多采用理实一体化的教学方式。该方式将理论课和实践课综合在一起，在讲解基本理论的过程中用验证性实验对理论知识加以验证，这种教学方式能将理论和实践进行深入的融合，使得抽象的理论知识变得生动形象，有利于培养学生对PLC的学习兴趣，有助于学生对知识的理解和巩固。

3.以项目为导向

以项目为导向的PLC教学方式是指以实际工程项目为核心，围绕项目的实际工作要求，利用所学知识完成项目的各项工作任务。项目化的教学方式有利于培养学生的专业能力，有利于提高学生的职业技能。实践性教学环节是PLC应用技术课程的重要组成部分，在进行项目化教学的过程当中，同一个项目可以有多种不同的解决方案，每一个学生都可以充分发挥自己的想象力和创造力，在完成项目的过程中，学生的积极性和自主性都会得到提高。

二、以项目为导向教学的实施

1.教学项目的选定

在以项目为导向的教学过程中，既要重视学生对理论知识的掌握，又要加强学生实践能力的锻炼[1]。因此在选择教学项目的过程中要综合考虑、全面分析，精细选题，选题既要能够调动学生的积极性、主动性，又要能够充分发挥学生的想象力、创造力。比如“简易四层电梯控制”项目就是一个很好的教学项目。首先，题目来源于社会，并且广泛应用于日常生活，但是却少有学生能够详细了解电梯的控制过程，这类型的选题可以诱发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。其次，有很多种方式可以实现电梯的主要功能：三相电机的正反转、直流电机的正反转、步进电机的正反转等。学生可以根据自己对电气设备知识、PLC指令的掌握情况自行选择控制方式。另外，学生还可以根据电梯的实际工作情况，增加电梯的各项功能，比如，电梯的开门、关门，电梯的上位机监控界面等。该类型的教学项目避免了单一、僵化的教学过程，可以有效培养学生的发散思维，增强学生的创新意识。

2.教学过程的设计和实施

采用项目化的教学方法，教师要注意引导学生掌握项目的实施进程，包括项目前期调研、提出可行性方案、列出设备元件清单、画出电路图、编写控制程序并通过调試，完善控制系统的各项功能。在项目化教学的过程中要避免出现“教师讲授，学生学习”的单向教学方式，教师在讲解完项目的控制任务之后，学生可以分组讨论任务实施方案，各小组可以派代表上讲台进行任务方案的讲解交流，不同的实施方案还可以进行辩论，最后在教师的引导之下完成项目。学生在交流的过程中，不同的设计思路、实现方案都会发生思想上的碰撞，一方面可以提高学生的交流能力、团队协作能力，另一方面还可以培养学生的创新能力、科研能力。

项目化教学方法一般可以分为以下几个教学步骤。

（1）任务引入。在进行教学任务引入时，教师可以采用视频讲解、动画演示、模型展示等方式导入教学任务[2]，有条件的高校还可以带领学生参观工业生产现场，让学生亲身体验PLC在工业自动化领域的真实应用场景[3]。教师可以根据学生对PLC指令的掌握情况将教学任务分为几个任务模块，任务模块可以由简单到复杂，要突出重点、解析难点，结合任务的难易程度，引入新的知识。讲解教学项目任务时，教师可以采用边讲解边提问的方式，吸引学生的注意力，激发学生的学习热情。

（2）分组讨论。将学生分成若干学习小组，小组内部通过资料查找、对比分析，根据项目控制要求和所学知识提出可行性实施方案，提交方案实施简报。

（3）探讨实施方案。将有代表性的实施方案用PPT进行展示，教师和学生展开共同研讨活动，在研讨的过程中，引导学生找到可行的实施方案。

（4）项目实施。小组内部分工合作，根据拟定的项目实施方案，列出电气元件清单、绘制电路图、安装系统电路、编写控制程序并上机调试。

一个好的教学模式的实施，要有充分的硬件设施和高质量的软件条件。教师在课前应该准备好项目实施过程中需要用到的配套硬件设备。任课教师既要具备扎实的理论基础知识，又要有丰富的工程项目经验[4]。在学生实施项目方案的过程中，教师应该侧重于采用启发式、引导式的教学方法，充分发挥学生的主动性和创造性[5]。

3.对学生成绩的评定

有效全面的考核方式是项目化教学优势得到充分发挥的保障。对学生成绩的评定，不但要考核学生对PLC程序设计方法的掌握情况，还要考核学生对PLC的实际运用能力。教师可以将考核成绩分为过程考核和结果考核，根据项目小组在项目实施过程中的表现和项目完成的情况进行评估和考核，考核成绩可以分成几部分：项目考核成绩=过程考核成绩×50%+项目结果成绩×40%+实验报告成绩×10%+创新加分项。创新加分项是指学生在项目实施的过程中，为鼓励学生采用更加新颖的算法、更加优化的实现方案，所给予的奖励。这样的考核方式能够全面、客观地考核学生对PLC技术的掌握情况，避免了单一的书面考核和单一的结果考核所带来的片面性。

三、结语

当前PLC技术已经被广泛应用于各行各业，高等院校PLC课程的教学效果影响着我国工业自动化人才的培养质量，高校应该顺应时代的发展，大胆进行教学改革创新，为我国培养高质量的工业自动化人才，为实现中华民族的伟大复兴做出应有的贡献。

参考文献：

[1]付轶雯，朱登雷.“电气控制技术与PLC”教学改革研究[J].科学与信息化，2018（24）：137，139.

[2]贾宝会，张文，范智勇.“PLC应用技术”课程教学项目驱动教学法实践探索[J].教育与职业，2013（18）：150-151.

[3]蒋建明，朱正伟，马正华，等.精细化项目实验在PLC教学中的应用[J].电子测试，2017（6）：33-34.

[4]李娜.电气控制与PLC课程项目化教学改革[J].中国设备工程，2018（19）：194-195.

[5]朱娟娟.PLC课程教学改革探索[J].中国现代教育装备，2018（21）：52-54.

作者简介：覃尚活（1989—），男，壮族，广西贵港人，助教，硕士，主要从事教育工作。