關于ＰＬＣ控制技術一體化教學方法的探索

摘 要：通過對PLC可編程控制技術一體化教學方法的探索，以學生在學習過程中的具體作品為例，闡述了在職業(yè)中學PLC控制技術課程教學中運用理論實習操作一體化教學方法的可行性。
　　現(xiàn)行的職業(yè)中學課堂教學，大多數(shù)專業(yè)還是把理論教學和實習操作分開進行，而這種做法對于機電專業(yè)來講，專業(yè)教師不好教，學生無心學。為扭轉這一被動局面，我在PLC控制技術教學過程中運用了理論與實習操作一體化的教學方法，收到了較好的教學效果。
　　傳統(tǒng)職中教學方法存在的主要問題及原因：
　　其一為“填鴨式”教學。職中學生文化知識基礎普遍較差，學習缺乏想象力，要掌握PLC可編程控制技術所遇到的困難是可想而知的。“填鴨式”教學從頭講到尾，照搬書本；即使使用多媒體教學，也只是把原先寫在黑板上的內(nèi)容搬上了屏幕，教學手段雖有變化，但教學內(nèi)容和效果并沒有本質(zhì)變化。
　　其二為理論與實習操作分離，不重視專業(yè)訓練。上理論課時，學生對教師講授的知識只是死記硬背，學生普遍感到似懂非懂、難學易忘；對于專業(yè)實習操作課，學生雖感興趣，但專業(yè)技術理論知識已遺忘甚多，往往只限于模仿性的操作訓練，而無法觸類旁通，自然也就無法形成系統(tǒng)的操作技能。由于理論和實習操作相脫節(jié)，學生對機電專業(yè)的學習興趣得不到激發(fā)，學習積極性難以調(diào)動，學習專業(yè)技術的方法和能力很難得到有效培養(yǎng)。
　　其三為理論課教學安排時間跨度大，學生對理論的認識是斷續(xù)、分散的，整體認識不清楚、理解不透徹，學習難度加大。
　　其四為專業(yè)技術理論教學和實習操作教學分段實施，理論教師與實習操作指導教師各負其責，造成了相互脫節(jié)，在教學目標、教學內(nèi)容和教學方法等方面難以形成有機結合。教學過程中往往出現(xiàn)“各自為戰(zhàn)”和“相互推諉”的現(xiàn)象，專業(yè)教材之間的內(nèi)在聯(lián)系得不到協(xié)調(diào)，教學內(nèi)容沒辦法合理統(tǒng)籌。以專業(yè)理論為中心的傳統(tǒng)教學模式，容易產(chǎn)生偏重理論教學而輕實習操作的不良傾向，教師很難完成機電專業(yè)PLC控制技術編程的教學任務，也不能滿足學生學習的需要。
　　理論與實習操作一體化教學的具體做法
　　針對職業(yè)中學傳統(tǒng)教學模式存在的實際問題，我在機電專業(yè)PLC控制技術教學過程中進行了“理論與實習操作一體化”教學探索。具體做法是：
　　第一，以國家中等職業(yè)教育規(guī)劃教材為藍本，在機電專業(yè)教學大綱的指導下，將機電專業(yè)的PLC控制技術教材根據(jù)學校具體的實習實訓儀器設備情況，劃分為電工基礎，電力拖動引入，可編程控制器的認識，“啟、停、反”的可編程控制的認識訓練，PLC控制技術的邏輯編程技術等五個部分，把電工基礎知識融入到電力拖動技術中，電力拖動技術為可編程控制服務，遵循這樣的教學思路來安排教學內(nèi)容。讓學生多次訓練“啟、停、反”的直接控制，甚至教師可以有意識讓學生接錯一條控制線，以引起學生的注意，最后讓學生自己來修改，通過修改過程引入PLC控制技術的可編程控制，讓學生進行對比，再多次訓練“啟、停、反”的邏輯控制程序，使學生在操作過程中認識可編程控制的優(yōu)點，從而實現(xiàn)由直接控制向邏輯控制的過渡。學生的主要學習場所就在實訓室，各階段的教學內(nèi)容是實訓穿插相關理論，講完相關理論后，學生可以馬上根據(jù)教師所講進行“模擬”訓練，以達到強化理論的效果。另外，在教學過程中，大量運用實物、教具、多媒體等手段，達到理論與實習操作相結合的一體化教學，從而實現(xiàn)理論指導實踐，實踐檢驗理論的目的。
　　第二，針對職中機電專業(yè)學生知識基礎較差的特點，在教學過程中，盡量利用實際簡單電路進行直觀演示，將電機用實物模型展現(xiàn)在學生面前，以激發(fā)學生的學習興趣，縮短認識過程。同時，在教師指導下，學生動手按電力拖動的要求接線，實現(xiàn)對電動機的直接控制，將書本理論與實踐相結合，促進理解，加深記憶，學習效率得到明顯提高。
　　第三，在理論實習操作一體化教學中，不要求學生掌握繁瑣的理論，學生通過電力拖動的實習操作很快就能建立一個清晰、直觀的概念，大大提高了教學效率。教師講授時可從電力拖動知識需要引入課題，明確電動機啟動的工作條件，使學生很快理解電動機的正轉與反轉，還可以用多媒體和實物進行演示，在學生進一步理解控制和被控制之間的關系后，學生在教師指導下立刻進行動手操作，從而加深認識。這樣，相對所需課時縮短了，可安排學生進行實習操作練習，進一步加強學生的動手能力培養(yǎng)。
第四，職中機電專業(yè)PLC可編程控制技術教學運用理論實習操作一體化教學方法，對教師的教學水平提出了更高、更新的要求。它要求專業(yè)教師除了必須具備相關專業(yè)系統(tǒng)的理論知識外，還必須具備高級電工維修技能以上的操作水平，才能在授課過程中進行規(guī)范、準確的操作演示和指導學生進行實習操作。
PLC控制技術教學實行
　　理論實習操作一體化的案例
　　教學單元為五人搶答器的程序編寫（共8學時，每次課2學時）。
　�。ㄒ唬┙虒W目標
　　知識目標：掌握PLC控制技術的基本程序編寫方法（先用梯形圖，然后用指令表）。能力目標：初步具有能實現(xiàn)可編程控制的邏輯編程能力。
　�。ǘ�）教學流程
　　提出要解決的問題以一次知識搶答活動為例，請你用PLC可編程控制器編寫一個五人搶答器的程序，并調(diào)試模擬運行。要求：在主持人宣布開始以后才可以搶答，20秒以后，還沒有任何一組搶答，則自動停止本題的搶答；任何一個人搶到以后，其他選手不能再搶（有鎖定功能）；一次搶答完成以后，主持人要復位，再準備進行下一次搶答。任務給出以后，教師引導學生。不能理解題意、甚至無法動手操作的學生，可以聽教師講解、指導；能理解題意、有一定思路的學生可以動手完成。這樣，每位學生都有事可做，教學氣氛活躍了很多。
　　自主探究學生完成教師給出的任務后交指導教師點評，教師指出學生編寫的程序哪些地方需要修改，為什么要修改等等。要求學生從實際出發(fā)，思考符合實際工程要求的、邏輯思路清晰的程序。
　　利用實物演示編程效果把學生所編寫的程序通過接口電路引到學生自己焊接的搶答器模擬電路板上，由5位學生進行現(xiàn)場模擬搶答，看看還有哪些沒有考慮到，還要做哪些相應的修改。例如，有學生提到：第一個人搶到以后應有聲音，要增加揚聲器的控制輸出端；搶到的組號還應有閃爍等。這樣，學生的學習興趣和積極性被激發(fā)出來，相關的理論知識也得到了補充。學生不僅學會了PLC可編程控制技術的邏輯編程，還自然學習了電子技術的相關知識，使理論與操作達到了完美結合。
　　討論教師和幾位學生組成“專家組”，對每一位學生的作業(yè)進行點評，然后學生共同討論，對每一題評出“編程之星”，學期末可根據(jù)“編程之星”的獲得次數(shù)評定平時成績。
　　作業(yè)要求學生把搶答器程序編寫的邏輯思維“移植”到對交通燈、自動售貨機等的控制上，這樣更加有效地激發(fā)了學生的學習積極性，在自習課、活動課時間，有的學生也自覺到實訓室進行編程練習，真正實現(xiàn)了“要我學”到“我要學”的轉變。
　�。ㄈ�）教學效果
　　通過理論與實習操作一體化教學模式的具體運用，原來在職中沒法完成的功能指令部分的教學也收到了很好的教學效果。當學生看到簡單的邏輯編程實現(xiàn)了復雜的功能以后，對功能指令產(chǎn)生了強烈的學習興趣，對他們繼續(xù)學習專業(yè)課起到了很好的激勵作用。
　　理論實習操作一體化教學的啟示和體會
　　幾年來，理論實習操作一體化教學的探索在實踐中取得了良好的效果，學生看得見、摸得著，生動而不呆板，既容易理解，又記得牢固。在實踐中我有如下幾點體會：（1）理論實習操作一體化教學方法可以使技能操作訓練與相關專業(yè)理論緊密銜接，實現(xiàn)了理論與實踐密切結合、理性認識與感性認識同步提高。（2）職中機電專業(yè)理論教學和操作訓練的有機結合，使學生有較多機會將專業(yè)理論知識與實際反復對照理解。由于這種教學方法運用了感知記憶、理解記憶、運動記憶等記憶方法，所以學生容易在大腦中較快地形成總體結構的全方位表象，技能形成較快。（3）理論學習與技能訓練反復交叉進行，內(nèi)容不斷更新，學生有新鮮感。理論指導下的技能訓練，使學生感覺學到了實在的本領，自信心增強，技能形成進程加快。（4）理論實習操作一體化教學方法增加了師生的直接接觸，教師能比較直觀地了解學生掌握專業(yè)知識和操作能力的程度，有利于切合實際地對學生加以指導，因材施教，滿足不同層次學生的需求。