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赵 惠 上海中侨职业技术学院机电工程系
摘要：可编程控制器技术是一门实践性很强的技术课程，学好本课程，有助于提高学生的职业能力。本文结合职业教育的特点，从课堂教学、实践教学方面进行了探讨。
关键词：PLC；课堂教学改革；实践教学改革；职业能力
可编程控制器（英文简称PLC）应用非常广泛，几乎涵盖了各行各业。因此，掌握PLC的应用技术是机电一体化专业学生必须具备的技能。
一、《可编程控制器技术》教学现状和存在问题
《可编程控制器技术》是一门应用性较强的一门课程，当前倡导的先进教学模式：项目教学、“教、学、做一体化”等都可以在本课程中得到很好的实现。但是，这些先进的教学模式都必须有良好的教学实训设备作为后盾才能得到贯彻。作为一个民办院校，实训设备简陋、设备完好率低是教师在教学过程中必须面临的一个难题。
此外，学生是学习的主体，所有的教学活动都是围绕着学生进行，提高高职学生的学习兴趣也是在教学中时刻要考虑和解决的问题。
二、《可编程控制器技术》的课堂教学
1、采用“案例教学”，从简单到复杂，层层递进，提高学生的学习兴趣。
一切的教学活动都是围绕学生进行，良好的教学方法建立在学生学习兴趣的基础上才有效果。高职学生（机电一体化专业）对机电产品的工作原理有着浓厚的兴趣。但是可编程控制器作为工业控制的一种方式，较为抽象，不如各种机械传动更直观，不易理解。在和学生的交流中，我发现学生往往对PLC的用途有着疑惑，这或许与他们没有工厂企业的生产经验有关。因此在教学中，始终采用 “案例教学”。结合案例的输入和输出设备，重点介绍PLC在控制中所起的作用，使学生了解PLC的应用。所举案例的范围从日常生活到各种机械设备和生产线。智力抢答器、彩灯控制、小车装料卸料控制、交通信号灯控制、数控机床、货物的存取运输检测以及自动门控制系统等案例从简单到复杂介绍了PLC基本指令的应用。通过列举这些和生活息息相关的例子，学生对这门课有了更多地了解，感觉到PLC和身边的事物密切相连，激发了学生的学习兴趣和求知欲。
在学生对较复杂的控制系统的编程产生了畏难情绪时，学生已经具备了基本指令的编程能力。这时介绍较为方便和快捷的顺序功能图的编程方法。使学生不至于因为畏难对课程的学习感到厌倦，始终保持着学习兴趣。
“案例教学”使学生明确了学习PLC技术的目的，激发了学习兴趣。同时，采用多个、不重复的案例教学潜移默化地培养和提高了学生对解决各种控制系统问题的分析能力、解决问题的能力。
2、教学内容分层次进行，教学进度适当。
根据学生的学习情况，将教学内容分为两个层次。
第一层次是基本教学。能读懂PLC的梯形图程序，掌握PLC的输入/输出的接线，掌握简单的基本指令的应用，逻辑控制、延时、计数。在教学中要强化这方面的教学。随时掌握学生的学习情况，发现问题，教学作相应的调整。比如，在实训课上，发现部分同学在设计选择序列和并行序列顺序功能图的梯形图时，还是没有完全掌握分支的开始和结束的编程要点，因此，在下一次课中，利用半节课的时间作了相应的课堂练习。使大部分学生都能跟上教学的进度。
第二层次是应用PLC独立解决系统的控制，包括输入/输出接线图、程序设计、外围接线、程序调试等。
学习主动、积极的学生很快理解、掌握课堂所学的知识，实训课也完成得很好。对这些同学，在他们在完成了课堂上讲过的案例的程序编程以及调试后，再布置一个较难的题目。他们对PLC的综合应用能力，分析和解决较复杂问题的能力得到了提高。
3、课堂教学中注意培养学生工程应用的概念，提高学生的职业能力。
在PLC的教学中避免陷入过于重视程序设计的教学，轻视PLC的外部设备的连接。机电产品的安装是高职学生应具备的职业能力，因此，在课堂教学中就要注意培养学生工程应用和设计的理念和能力。
在介紹案例时利用多媒体图片使学生对于PLC的应用环境有直观了解，同时教师在讲课时注意向学生介绍PLC的外部控制设备，例如各种按钮、开关、行程开关、各种传感器等输入设备，控制电机的接触器线圈、控制液压缸和气缸的电磁阀的线圈、各种显示灯等。潜移默化中学生已经建立了PLC在工程中应用的概念。
为了培养学生的对PLC的外部设备接线能力，就要要求学生熟练掌握画出PLC的外部接线图。最初的几个案例，教师会示范PLC的外部接线图的画法。在学生学会控制系统的输入输出设备分析后，案例讲解中随时会要求学生画出相应的外部接线图。因此我要求学生上课随时带课本、作业本、笔。除了画外部接线图，课堂中也会安排一些练习。
4、课堂教学注意实现互动教学，有效增强教学效果。
在教学过程中避免老师满堂灌的授课方式，经常注意学生的反应，设置一些问题，引发学生思考，从而使学生在听课中的被动变为主动参与，同时也活跃了课堂气氛。在讲解每一个案例后，尽量提出问题提示同学从另外一个角度考虑如何解决。比如，在有两只钻头的组合钻床的三次钻孔的并行序列的顺序功能图中，每次钻孔后合并的转换条件是设定值为3的计数器的常开触点。在讲完本案例后，提出“若只钻一次，那么合并后的转换条件又是什么？”的问题。实践证明，互动式教学活跃了课堂气氛，加深了同学对知识的理解以及解决问题的能力，同时，学生也会提出一些教师在备课时想不到的问题和启示，在这个过程中，老师的“教”与学生的“学”相互促进，师生得到了共同提高，真正实现了教学相长。
5、课堂教学充分利用多媒体教学方式，提高教学效果和效率。
前几年，教师上课只有一面黑板、一只粉笔，不但老师上的辛苦，学生也觉得枯燥无趣。现在，这种情况得到了很大的改观。
利用多媒体投影，可以放映一些 PLC实物图片，使学生对PLC有了直观的认识；在案例教学时，结合案例的系统模拟图，使学生较易理解相关工作系统的工作方式和原理；在讲解梯形图程序时，大段的程序投影在一张PPT上，提高了教学效率。以前，一节课一般只能讲一个案例，现在还可以补充案例，而且教师也可以有更多的时间讲解，和学生互动，或留出课堂练习的机会。 三、《可编程控制器技术》的实践教学
可编程控制器是一项应用性很强的技术，实践教学是很重要的一部分。本学期初，机电工程系更换了PLC试验箱内部的损坏的电子元件，有近20台的试验箱可以正常使用。终于解决了长久以来存在的问题，保证了实践教学的需要。
1、合理设计实训项目，循序渐进提高学生的应用技能。
本课程的实践环节采用的是PLC试验箱。结合课堂教学内容和试验装置，设计了PLC的使用及编程软件的操作、PLC的基本指令及编程、定时器计数器应用、小车往返运动控制的编程、十字路口交通灯控制的编程、三彩灯循环启停控制的编程、三条运输带的顺序控制、组合钻床的控制、搬运机械手控制、多工作方式的系统的顺序控制等十个实训项目。
2、以培养应用型人才为目标，建立层次性的实践教学体系。
和课堂教学一样，实践教学也是分层次进行。根据内容和要求分为三个层次。
第一层次是验证性实验，通过实验使学生掌握PLC的逻辑控制、定时、计数等基本指令。验证性实验是紧跟课堂理论教学内容，如：PLC的基本指令及编程、定时器计数器应用、小车往返运动控制的编程、三彩灯循环启停控制的编程、组合钻床的控制。这些内容是在相关的课堂教学结束后即上机调试、验证，从而加深对所学理论知识的理解，同时熟悉PLC的硬件接线、软件输入以及程序调试的方法。
第二层次是设计性实验。在学生较好地完成验证性实验的基础上，进行设计性的实验。这些内容包括：十字路口交通灯控制的编程、三条运输带的顺序控制、搬运机械手控制等。教师只提出控制系统的控制要求，给与基本的设计方法启示。比如在“搬运机械手控制”的设计性实验中，老师提出机械手的工作原理以及控制要求，由学生独立设计方案，分析输入/输出设备及分配点数 、画出PLC的外围接线图、梯形图设计、进入实验室上机进行程序调试、修改，直到完成。教师在整个过程中注意引导，检查，帮助解决学生的疑难问题。通过设计性实验，使学生对PLC的应用能力，分析问题、解决问题的能力得到显著提升。
第三个层次是综合应用型实验。对基础较、学有余力的学生，鼓励他们在做好上述实验后，由教师命题或自己选题，结合实验室的模拟系统和实际生活以及机械加工设备（液体混合装置、电梯、机床等）作为设计的对象，将分散的控制模式结合，设计出具有多工作方式的实际应用系统。这个阶段，要求学生从工程实际出发，综合应用PLC解决实际问题的能力，会涉及不同学科知识。充分发挥学生的创造力，激发学生的独立解决工程实际问题的能力。
3、合理分配课堂教学和实践教学的进度，做到“教、学、做”一体化。
课堂教室和实训室在一层教学楼上，并且4节课连排的方式有利于做到 “教、学、做”一体化。2节课教授理论内容，后2节就可以安排学生做相关的验证性或者设计性的实验。给学生创造条件，边学边做，提高PLC的应用能力。
4、实验课分组进行，培养学生的团结合作的能力。
根据实训设备和班级人数，2人一组，分工明确（1人负责输入程序，1人负责输入输出接线），共同调试，解决问题。每个学生都有事可做。通过试验课，学生动手能力得到提高的同时，相互之間合作的能力也相应得到提高。
5、培养基础好的学生充当教师助手。
在试验课上，特别是学生初步接触PLC时，会出现各种各样的情况需要当场解决。教师凭授课经验对实验中可能产生的共性问题讲解，但还是会出现“突发情况”。1位教师面对40多位学生就显得非常忙碌，顾此失彼。解决这个矛盾，除了让学生尽量独立解决简单的问题外，还会采用培养学生充当教师助手的办法。
每个班级都有几名这样的学生，他们勤于思考，对本课程非常感兴趣，动手能力也非常强。在平时的教学互动中，不难发现这类学生。这些同学在完成了相关的试验任务后，当其他同学遇到较复杂问题的时候，帮助解决问题。教师会在事后询问问题类型以及解决问题的方法。
在试验课上，出现的各种“突发情况”，促使教师不断提高自身素质，适应新的教学需要，在理论与实践环节上提高自身的综合素质。
四、结束语
教师在几年的教学工作中，逐步总结出了《可编程控制器技术》的课堂和实践教学方法。实践证明，这些方法可以有效地提高学生应用PLC的基本能力，分析及解决问题的能力，动手能力和合作能力。
今后我们还将在以后几个方面加强PLC的教学：1、把PLC的教学应用于后续课程，进一步提高学生的应用PLC的能力。我校11机电专业在下学期将开设一门新课程《自动生产线安装与调试》，这门课程融合了机械、电气控制、液压、PLC等课程的知识。2、如果能把课程学习和电工考证结合起来，就可以进一步激发学生的学习积极性。
参考文献
1.廖常初，《PLC基础及应用》，机械工业出版社，2012.7
2.顾桂梅，《加强PLC实践教学，培养高素质创新人才》，自动化与仪器仪表，2007.2
摘要：可编程控制器技术是一门实践性很强的技术课程，学好本课程，有助于提高学生的职业能力。本文结合职业教育的特点，从课堂教学、实践教学方面进行了探讨。
关键词：PLC；课堂教学改革；实践教学改革；职业能力
可编程控制器（英文简称PLC）应用非常广泛，几乎涵盖了各行各业。因此，掌握PLC的应用技术是机电一体化专业学生必须具备的技能。
一、《可编程控制器技术》教学现状和存在问题
《可编程控制器技术》是一门应用性较强的一门课程，当前倡导的先进教学模式：项目教学、“教、学、做一体化”等都可以在本课程中得到很好的实现。但是，这些先进的教学模式都必须有良好的教学实训设备作为后盾才能得到贯彻。作为一个民办院校，实训设备简陋、设备完好率低是教师在教学过程中必须面临的一个难题。
此外，学生是学习的主体，所有的教学活动都是围绕着学生进行，提高高职学生的学习兴趣也是在教学中时刻要考虑和解决的问题。
二、《可编程控制器技术》的课堂教学
1、采用“案例教学”，从简单到复杂，层层递进，提高学生的学习兴趣。
一切的教学活动都是围绕学生进行，良好的教学方法建立在学生学习兴趣的基础上才有效果。高职学生（机电一体化专业）对机电产品的工作原理有着浓厚的兴趣。但是可编程控制器作为工业控制的一种方式，较为抽象，不如各种机械传动更直观，不易理解。在和学生的交流中，我发现学生往往对PLC的用途有着疑惑，这或许与他们没有工厂企业的生产经验有关。因此在教学中，始终采用 “案例教学”。结合案例的输入和输出设备，重点介绍PLC在控制中所起的作用，使学生了解PLC的应用。所举案例的范围从日常生活到各种机械设备和生产线。智力抢答器、彩灯控制、小车装料卸料控制、交通信号灯控制、数控机床、货物的存取运输检测以及自动门控制系统等案例从简单到复杂介绍了PLC基本指令的应用。通过列举这些和生活息息相关的例子，学生对这门课有了更多地了解，感觉到PLC和身边的事物密切相连，激发了学生的学习兴趣和求知欲。
在学生对较复杂的控制系统的编程产生了畏难情绪时，学生已经具备了基本指令的编程能力。这时介绍较为方便和快捷的顺序功能图的编程方法。使学生不至于因为畏难对课程的学习感到厌倦，始终保持着学习兴趣。
“案例教学”使学生明确了学习PLC技术的目的，激发了学习兴趣。同时，采用多个、不重复的案例教学潜移默化地培养和提高了学生对解决各种控制系统问题的分析能力、解决问题的能力。
2、教学内容分层次进行，教学进度适当。
根据学生的学习情况，将教学内容分为两个层次。
第一层次是基本教学。能读懂PLC的梯形图程序，掌握PLC的输入/输出的接线，掌握简单的基本指令的应用，逻辑控制、延时、计数。在教学中要强化这方面的教学。随时掌握学生的学习情况，发现问题，教学作相应的调整。比如，在实训课上，发现部分同学在设计选择序列和并行序列顺序功能图的梯形图时，还是没有完全掌握分支的开始和结束的编程要点，因此，在下一次课中，利用半节课的时间作了相应的课堂练习。使大部分学生都能跟上教学的进度。
第二层次是应用PLC独立解决系统的控制，包括输入/输出接线图、程序设计、外围接线、程序调试等。
学习主动、积极的学生很快理解、掌握课堂所学的知识，实训课也完成得很好。对这些同学，在他们在完成了课堂上讲过的案例的程序编程以及调试后，再布置一个较难的题目。他们对PLC的综合应用能力，分析和解决较复杂问题的能力得到了提高。
3、课堂教学中注意培养学生工程应用的概念，提高学生的职业能力。
在PLC的教学中避免陷入过于重视程序设计的教学，轻视PLC的外部设备的连接。机电产品的安装是高职学生应具备的职业能力，因此，在课堂教学中就要注意培养学生工程应用和设计的理念和能力。
在介紹案例时利用多媒体图片使学生对于PLC的应用环境有直观了解，同时教师在讲课时注意向学生介绍PLC的外部控制设备，例如各种按钮、开关、行程开关、各种传感器等输入设备，控制电机的接触器线圈、控制液压缸和气缸的电磁阀的线圈、各种显示灯等。潜移默化中学生已经建立了PLC在工程中应用的概念。
为了培养学生的对PLC的外部设备接线能力，就要要求学生熟练掌握画出PLC的外部接线图。最初的几个案例，教师会示范PLC的外部接线图的画法。在学生学会控制系统的输入输出设备分析后，案例讲解中随时会要求学生画出相应的外部接线图。因此我要求学生上课随时带课本、作业本、笔。除了画外部接线图，课堂中也会安排一些练习。
4、课堂教学注意实现互动教学，有效增强教学效果。
在教学过程中避免老师满堂灌的授课方式，经常注意学生的反应，设置一些问题，引发学生思考，从而使学生在听课中的被动变为主动参与，同时也活跃了课堂气氛。在讲解每一个案例后，尽量提出问题提示同学从另外一个角度考虑如何解决。比如，在有两只钻头的组合钻床的三次钻孔的并行序列的顺序功能图中，每次钻孔后合并的转换条件是设定值为3的计数器的常开触点。在讲完本案例后，提出“若只钻一次，那么合并后的转换条件又是什么？”的问题。实践证明，互动式教学活跃了课堂气氛，加深了同学对知识的理解以及解决问题的能力，同时，学生也会提出一些教师在备课时想不到的问题和启示，在这个过程中，老师的“教”与学生的“学”相互促进，师生得到了共同提高，真正实现了教学相长。
5、课堂教学充分利用多媒体教学方式，提高教学效果和效率。
前几年，教师上课只有一面黑板、一只粉笔，不但老师上的辛苦，学生也觉得枯燥无趣。现在，这种情况得到了很大的改观。
利用多媒体投影，可以放映一些 PLC实物图片，使学生对PLC有了直观的认识；在案例教学时，结合案例的系统模拟图，使学生较易理解相关工作系统的工作方式和原理；在讲解梯形图程序时，大段的程序投影在一张PPT上，提高了教学效率。以前，一节课一般只能讲一个案例，现在还可以补充案例，而且教师也可以有更多的时间讲解，和学生互动，或留出课堂练习的机会。 三、《可编程控制器技术》的实践教学
可编程控制器是一项应用性很强的技术，实践教学是很重要的一部分。本学期初，机电工程系更换了PLC试验箱内部的损坏的电子元件，有近20台的试验箱可以正常使用。终于解决了长久以来存在的问题，保证了实践教学的需要。
1、合理设计实训项目，循序渐进提高学生的应用技能。
本课程的实践环节采用的是PLC试验箱。结合课堂教学内容和试验装置，设计了PLC的使用及编程软件的操作、PLC的基本指令及编程、定时器计数器应用、小车往返运动控制的编程、十字路口交通灯控制的编程、三彩灯循环启停控制的编程、三条运输带的顺序控制、组合钻床的控制、搬运机械手控制、多工作方式的系统的顺序控制等十个实训项目。
2、以培养应用型人才为目标，建立层次性的实践教学体系。
和课堂教学一样，实践教学也是分层次进行。根据内容和要求分为三个层次。
第一层次是验证性实验，通过实验使学生掌握PLC的逻辑控制、定时、计数等基本指令。验证性实验是紧跟课堂理论教学内容，如：PLC的基本指令及编程、定时器计数器应用、小车往返运动控制的编程、三彩灯循环启停控制的编程、组合钻床的控制。这些内容是在相关的课堂教学结束后即上机调试、验证，从而加深对所学理论知识的理解，同时熟悉PLC的硬件接线、软件输入以及程序调试的方法。
第二层次是设计性实验。在学生较好地完成验证性实验的基础上，进行设计性的实验。这些内容包括：十字路口交通灯控制的编程、三条运输带的顺序控制、搬运机械手控制等。教师只提出控制系统的控制要求，给与基本的设计方法启示。比如在“搬运机械手控制”的设计性实验中，老师提出机械手的工作原理以及控制要求，由学生独立设计方案，分析输入/输出设备及分配点数 、画出PLC的外围接线图、梯形图设计、进入实验室上机进行程序调试、修改，直到完成。教师在整个过程中注意引导，检查，帮助解决学生的疑难问题。通过设计性实验，使学生对PLC的应用能力，分析问题、解决问题的能力得到显著提升。
第三个层次是综合应用型实验。对基础较、学有余力的学生，鼓励他们在做好上述实验后，由教师命题或自己选题，结合实验室的模拟系统和实际生活以及机械加工设备（液体混合装置、电梯、机床等）作为设计的对象，将分散的控制模式结合，设计出具有多工作方式的实际应用系统。这个阶段，要求学生从工程实际出发，综合应用PLC解决实际问题的能力，会涉及不同学科知识。充分发挥学生的创造力，激发学生的独立解决工程实际问题的能力。
3、合理分配课堂教学和实践教学的进度，做到“教、学、做”一体化。
课堂教室和实训室在一层教学楼上，并且4节课连排的方式有利于做到 “教、学、做”一体化。2节课教授理论内容，后2节就可以安排学生做相关的验证性或者设计性的实验。给学生创造条件，边学边做，提高PLC的应用能力。
4、实验课分组进行，培养学生的团结合作的能力。
根据实训设备和班级人数，2人一组，分工明确（1人负责输入程序，1人负责输入输出接线），共同调试，解决问题。每个学生都有事可做。通过试验课，学生动手能力得到提高的同时，相互之間合作的能力也相应得到提高。
5、培养基础好的学生充当教师助手。
在试验课上，特别是学生初步接触PLC时，会出现各种各样的情况需要当场解决。教师凭授课经验对实验中可能产生的共性问题讲解，但还是会出现“突发情况”。1位教师面对40多位学生就显得非常忙碌，顾此失彼。解决这个矛盾，除了让学生尽量独立解决简单的问题外，还会采用培养学生充当教师助手的办法。
每个班级都有几名这样的学生，他们勤于思考，对本课程非常感兴趣，动手能力也非常强。在平时的教学互动中，不难发现这类学生。这些同学在完成了相关的试验任务后，当其他同学遇到较复杂问题的时候，帮助解决问题。教师会在事后询问问题类型以及解决问题的方法。
在试验课上，出现的各种“突发情况”，促使教师不断提高自身素质，适应新的教学需要，在理论与实践环节上提高自身的综合素质。
四、结束语
教师在几年的教学工作中，逐步总结出了《可编程控制器技术》的课堂和实践教学方法。实践证明，这些方法可以有效地提高学生应用PLC的基本能力，分析及解决问题的能力，动手能力和合作能力。
今后我们还将在以后几个方面加强PLC的教学：1、把PLC的教学应用于后续课程，进一步提高学生的应用PLC的能力。我校11机电专业在下学期将开设一门新课程《自动生产线安装与调试》，这门课程融合了机械、电气控制、液压、PLC等课程的知识。2、如果能把课程学习和电工考证结合起来，就可以进一步激发学生的学习积极性。
参考文献
1.廖常初，《PLC基础及应用》，机械工业出版社，2012.7
2.顾桂梅，《加强PLC实践教学，培养高素质创新人才》，自动化与仪器仪表，2007.2