姜紹輝

摘要:學生的編程能力是職校PLC教學中的一個重點,也是一個難點。文章論述了利用“一題多解”的方法來提高學生的編程能力,提升專業(yè)教學效果。

關(guān)鍵詞:PLC 教學;一題多

PLC是工控家族成員之一,近幾年來發(fā)展更加迅速。廣泛應用于冶金、水泥、石油、化工、電力、機械制造、運輸裝卸、造紙以及環(huán)保等80%以上的行業(yè),已成為工業(yè)控制的重要手段之一。

目前各品牌的PLC在硬件種類、功能,軟件指令、操作方面基本是相通的,所以在教學中只要使學生靈活掌握一個品牌PLC的編程特點,就能夠很快掌握多種品牌PLC的編程。筆者在PLC教學中采用重視“一題多解”的教學方法,在培養(yǎng)學生的靈活運用PLC指令,解決實際問題上取得了較好的效果。

一、“一題多解”的特點

PLC教學中的“一題多解”是指靈活利用所學PLC指令知識,考慮利用不同指令,根據(jù)指令的特點,從各種不同角度,運用不同的思維方法去解決同一個問題?！耙活}多解”所涉及的知識、方法以及思想非常寬廣,能使學生加深對各種指令特點、應用范圍以及應用技巧的理解,從而提升專業(yè)課的教學效果。

二、“一題多解”的典型應用

筆者以一個典型例題為例,探討如何在PLC教學中應用“一題多解”。

例題:有一個機械,其控制要求是:按下按鈕SB1,三相電機轉(zhuǎn)動5秒,停2秒,再轉(zhuǎn)動5秒,然后再停2秒……如此循環(huán)5次,自動停止。如果按下按鈕SB2,電機隨時停止。按下SB1,可再次起動。其電路如圖一所示。

I/O分配

方法一:利用基本指令,結(jié)合計數(shù)器、定時器來解決問題,不使用中間繼電器。

方法二:利用步進指令,結(jié)合定時器、計數(shù)器來解決問題。

方法三:利用主控指令,結(jié)合定時器、計數(shù)器來解決實際問題。

方法四:利用比較指令,結(jié)合定時器、計數(shù)器來解決實際問題。

從上這的四種解題方法來看,同一道題目,分別運用了中間繼電器、定時器以及計數(shù)器等PLC內(nèi)部元件,應用到了基本指令、步進指令、主控指令、比較指令以及跳轉(zhuǎn)指令等,將教學大綱要求的內(nèi)容進行了一次綜合應用。

三、PLC教學中采用“一題多解”教學策略的效果

(一)“一題多解”可以激發(fā)學生學習興趣。

當前,大多數(shù)的職校生雖然聰明、有個性、有創(chuàng)造力,并且思維活躍,但他們?nèi)鄙俪钥嗄蛣诘木?在軟性的、非智力性因素方面的能力有很大的欠缺,尤其是機電專業(yè)的學生表現(xiàn)更為突出?；谶@一點,如何在教學中激發(fā)出學生的學習興趣,是教學成功與否的關(guān)鍵。例如,筆者在PLC教學中,常用提出問題的方法,激發(fā)學生的學習興趣。首先,提出問題讓學生思考、討論。在此基礎(chǔ)上再進一步提出問題,讓學生再進行思考和討論。通過一步步的引導,造就一種民主的課堂氣氛,充分傾聽學生的意見,引導學生各抒己見,評判各方面優(yōu)劣,最后共同歸納出解決問題的最佳方法。在解決問題的過程中,將學生有著活躍思維的天性這一特點充分調(diào)動起來,激發(fā)起他們的學習興趣。

(二)“一題多解”可以培養(yǎng)學生分析問題的能力。

“一題多解”能使PLC教學中的各章節(jié)的知識彼此滲透,溶為一體,這對豐富學生的解題經(jīng)驗十分有益。因此,比較一道題的多種解法之間的優(yōu)劣,能找出最簡捷、最合理的解法。例如,筆者引導學生將幾種的程序都思考出來后,接著引導學生對程序進行比較,比較出哪一個程序的思路最容易理解,哪一個程序使用的步數(shù)最少,哪一個指令最常用,程序中哪一個指令最容易寫錯,跳轉(zhuǎn)指令和主控制指令應用的區(qū)別在哪里,等等。

在教學中采用這種方法,能夠鍛煉學生觀察問題、分析問題的能力,而且也能積累哪類問題采用哪一種解法最恰當?shù)慕?jīng)驗,進而提高學生的分析問題的能力。

(三)“一題多解”可以“以題概面”,使學生知識形成網(wǎng)絡(luò)。

學生通過對一個題目應用多種指令而進行編程,可以在較少時間內(nèi)把所學的PLC編程指令的知識串珠成線,求得最佳效果。布魯諾認為,掌握學科結(jié)構(gòu)對學生有以下特殊作用:一是有利用理解學科內(nèi)容和本質(zhì);二是有利于知識記憶和再現(xiàn);三是有利于知識的遷移,即用一種已學過的模式去理解其他類型的情況或某些特例;四是能夠縮小“高級”知識和“初級”知識之間的差距。因此,通過一題多解的學習方法,學生的思維可以在課本的各個章節(jié)之間不停地流轉(zhuǎn)。在這個流轉(zhuǎn)過程中,先前所學的知識,如基本指令的編程、步進指令的編程、功能指令的編程以及數(shù)據(jù)處理指令的編程等不斷在腦海中閃現(xiàn),久而久之,這些知識就會自動地串連起來,形成學生的知識網(wǎng)絡(luò)。知識網(wǎng)絡(luò)形成以后,一旦再用到指令時,他們腦海中的知識網(wǎng)絡(luò)會以最短的時間會告訴他們最優(yōu)的選擇,從而提高學習的效率。

(四)“一題多解”可以加深學生對指令的理解。

在PLC的編程中,可以利用的指令有很多,在應用指令的時候,往往要根據(jù)工程中要求實現(xiàn)的功能來判斷需要應用哪一個指令。例如,在前面提及的方法四中,當利用比較指令來編程時,學生就要考慮利用LD=指令還是利用CMP指令,需要對兩條指令進行比較,判斷出哪一條指令易于使用,判斷出哪一條指令需要占用的步數(shù)少以及要判斷出哪一條指令的執(zhí)行速度快。通過對指令的分析、比較,通過在不同背景下對指令的使用,逐漸對指令的應用范圍、結(jié)構(gòu)特點有更深刻的認識。

四、“一題多解”在教學中應用時需要注意的問題

(一)教師本身要對所教內(nèi)容有著較強的把握。

俗話說“教師要教給學生一滴水,自己必須有一碗水”。 “一題多解”的教學方法對老師的要求較高。對于“一題多解”在專業(yè)教學中的應用,如果教師事先沒有對所教的內(nèi)容有著深刻的把握那是不行的。例如,在LD=和CMP的選擇上,最終方法四中選擇是LD=,同樣是比較指令,同樣可以作“大于” “小于”和“等于”的判斷,為什么要選LD=這個指令呢?這就要求教師對于指令必須很熟,要給學生講清楚:雖然用CMP也可以,但是CMP使用時要加輔助繼電器一起配合使用,這樣的話,使用起來很不方便,而LD=直接可以進行比較,不需要加輔助繼電器,使用起來比較方便。這些細節(jié)方面的東西,如果教師本身對所教內(nèi)容沒有較強的把握能力,會影響到學生對知識的掌握,而不能提高課堂效率。

(二)把握住學生能力培養(yǎng)這一教學核心,避免為“多解”而“多解”。

PLC中指令眾多,不同的指令有著不同的應用方法以及不同的特點,如何在“一題多解”中令學生將指令充分地理解,將指令能靈活的應用是教學的目標。一味地追求題目多解而忽略了對學生理解能力的培養(yǎng),這是不可取的。

五、結(jié)語

通過這幾年的PLC教學實踐,筆者深切地體會到:“練不在多,而在于精?！痹趯I(yè)課教學中,只要牢牢把握學生能力培養(yǎng)這一教學核心,多采用“一題多解”的方法進行教學,對一相同類型的題目進行多角度的解題思路分析,綜合采用多種方法,利用多種指令,探討解題規(guī)律和解題方法與技巧,能夠促進職校學生的鞏固基礎(chǔ)知識,形成自身的知識網(wǎng)絡(luò),發(fā)展邏輯思維,提高其分析問題、解決問題能力,提高PLC在生產(chǎn)實踐中的應用技能的能力。

(作者單位:順德樂從陳登職業(yè)技術(shù)學校)

參考文獻:

[1]張萬忠.可編程控制器應用技術(shù)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005.

[2]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.

責任編輯朱守鋰