孫 靜

(黎明職業(yè)大學 機電工程系，福建 泉州 362000)

可編程控制器是以微處理器為中心，集中了電氣控制、計算機技術及自動控制技術為一體的新型工業(yè)控制裝置.它具有結構簡單、編程方便、通用性好、抗干擾能力強等優(yōu)點，在現(xiàn)代工業(yè)生產中得到廣泛應用.因此，它成為機電類相關專業(yè)的一門專業(yè)技術課程.掌握本課程，并能將其應用于生產實踐，對學生將來就業(yè)尤為重要.從該課程的教學方法改革、教學方式改革、教學內容改革、教學實踐管理、校企合作五個方面入手，注重對學生綜合能力和實踐能力的培養(yǎng)，能夠進一步提高課程的教學質量和教學效果.

1 改進教學方法，提高學習效率

1.1 采用對比學習的教學方法

《可編程控制器》這門學科主要是介紹各個指令的應用和編程方法.傳統(tǒng)的教學方式就是逐一介紹各個指令，對于每個指令簡單進行應用，綜合性不強.采用對比學習的方法重在強化學生對知識的理解和掌握，培養(yǎng)學生選擇優(yōu)化的方法解決問題.這里以一個裝料小車的例子加以說明.小車初始在A處裝料，裝料完畢后第一次先在B處卸料，然后返回原地裝料，接著經(jīng)過B處再到C處卸料，卸料完畢后返回原地重新開始下一輪的裝卸料過程.針對這樣的題目，先采用最原始的經(jīng)驗設計法給學生介紹.這時候學生就會按照題目給出的裝卸料的順序進行編程.在編程中學生會遇到這樣的問題：小車兩次卸料都經(jīng)過中間點B處，第一次小車在B處停留后直接返回，第二次經(jīng)過B處沒有停留而是直接到達C處，那么在第一次經(jīng)過B處的時候編寫程序時就要對其進行記憶，用以區(qū)分到底是第一次還是第二次經(jīng)過B處.這樣完全按照題目順序進行編程，學生理解起來簡單，但是編寫程序時設置記憶點卻比較復雜.所以我們采用另外一種方法-順序功能圖的編程方法，按照小車的運動過程，用中間繼電器代表程序各個運行步，并由輸入信號進行轉換，畫出順序功能圖，再將功能圖轉換成梯形圖，這樣編程對學生而言簡單直觀也很容易理解.針對順序功能圖這種設計方法，再分別對起保停電路的設計方法、以轉換為中心的順序控制方法和使用控制繼電器的程序設計方法加以介紹，讓學生進行對比，選擇最為簡單易懂的方法編程.通過這種對比學習，既讓學生加深了對知識的理解，又學習了多種不同的編程方法，調動了學生學習本課程的積極性.

1.2 采用任務驅動、項目教學的方法

這種方法是以完成實際工作任務為目標，設置真實情景，通過具體的工作項目對學生進行引導.例如機械手程序設計，實驗室購買了多臺機械手控制臺，在讓學生進行設計之前，先利用現(xiàn)有的機械手邊講解邊實際演示，讓學生清楚機械手的運動軌跡和運行模式.接著在教師的啟發(fā)下讓學生進行分組討論，由學生自己設定具體的設計方案，當學生遇到困難解決不了的時候再由教師進行解答，最后教師再集中講解.通過這種教學方法，學生可以深刻理解所學知識，并對照教師講解的內容找出自身設計的不足，加深學習印象，提高學習本課程的興趣.

2 改進授課方式，增強教學互動

可編程控制器是專門應用于工業(yè)生產控制的一門課程.在講授過程中，單純的理論教學已遠不能滿足教學需要，而且對于學生而言也會覺得枯燥無味.所以教師要淡化理論教學，強化實踐教學.上課不僅僅是在一般的教室，而是將教室與實訓室合二為一，形成仿真的工作場所，使教學過程變?yōu)樯a過程，學習任務變?yōu)楣ぷ魅蝿?，使學生通過學習親身體驗工作.本課程在教學中是教師講授用戶環(huán)境、指令、編程方法，然后學生按教師的要求進行編程[1].隨著計算機技術的發(fā)展和編程軟件的迅速發(fā)展，在教學中不再采用單一的板書教學，而是使用計算機連接可編程控制器，通過PLC仿真軟件編程，并進行仿真運行程序.同時還引入相應的組態(tài)軟件，對畫面進行組態(tài)，采用組態(tài)軟件與PLC控制系統(tǒng)相結合，進行二次開發(fā)，對PLC控制系統(tǒng)進行動畫組態(tài)、硬件組態(tài)和控制組態(tài)，通過計算機平臺全真模擬PLC自動化控制的教學實踐過程[2].教學采用的可編程控制器為西門子S7-200，選用WinCC flexible組態(tài)軟件進行組態(tài)仿真.圖1為四層電梯控制的組態(tài)界面.界面包含了電梯轎廂內選層按鈕、開關門按鈕和上下行指示燈，轎廂外呼按鈕、樓層限位和電梯開關門狀態(tài)顯示等，形象生動的模擬了電梯的運行狀態(tài).通過這種動畫式的講授方式，幫助學生了解實際工藝工作流程，使教學更加生動具體，增強了學生的學習效果.

圖1 四層電梯控制系統(tǒng)仿真界面

3 修改教學大綱，調整教學內容

長期以來，高職院校一直沿用本科院校的教學模式，理論內容講解過多，教學內容深奧，學生也以考出好成績?yōu)槟繕?，因而忽視了高職教育以培養(yǎng)學生專業(yè)崗位這一能力為目的的教學特色.對此，教學改革可以刪減一些與實際應用關系不密切的純理論、過時、偏難的內容[3].PLC的課程內容涵蓋電氣控制、網(wǎng)絡通信和組態(tài)軟件的使用[4].在講授可編程控制器的同時相應增加其他相關的內容，比如增加介紹電氣控制中的典型電路、典型環(huán)節(jié).PLC的內容介紹則主要講解一些常用指令、應用較廣泛的指令，例如數(shù)據(jù)傳送指令、移位指令、比較指令等，同時注重編程方法的介紹，并使用相關組態(tài)軟件進行畫面設計.在硬件方面，結合可編程控制器的發(fā)展趨勢，購進變頻器、觸摸屏、機械手模型等，使課程內容更加豐富生動.

4 開設課程設計，強化實踐管理

PLC是一門應用型學科，在新的教學模式中，應以培養(yǎng)學生實踐能力為核心，因此開設了可編程控制器課程設計，課時為兩個星期.課程設計環(huán)節(jié)，由教師給學生設定具體題目，教師在課程設計中共給出六個題目供學生選擇，包括交通燈設計、四層電梯設計、機械手設計、四人搶答器設計、立體倉庫控制系統(tǒng)，同時給出詳細的題目設計要求.例如交通燈設計，要求設置綠燈倒計時顯示，增加人行橫道指示燈，增設忙時設置，并設計仿真畫面通過觸摸屏進行模擬操作.當學生完成設計時，再通過分組答辯，對學生提出相應問題，由學生進行回答，并給出具體的課程設計評分標準對學生進行考評.圖2為課程設計評分標準.

圖2 課程設計評分標準

5 通過校企合作，培養(yǎng)適應企業(yè)需要的學生

西門子公司是世界上最大的電氣電子公司之一，我校于2009年攜手西門子公司成立了西門子小型自動化培訓中心，由來自西門子

公司的工程師為我校教師進行培訓，提供相關技術資料，同時提供西門子公司當前的一些實驗訓練模塊.通過與西門子公司的合作，為學生提供了優(yōu)秀的實驗訓練平臺，幫助學生學習最新知識技能，優(yōu)化知識結構，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，提高工程實踐能力.此外，培訓中心還聘請企業(yè)中高層技術人員擔任兼職教師，承擔部分教學任務，并通過具體的實驗項目提升學生的專業(yè)技術水平，使其盡快適應社會的需要.

6 結束語

可編程控制器課程教學改革，有機結合了與PLC密切相關的網(wǎng)絡技術和組態(tài)軟件技術，針對傳統(tǒng)講授教學的弊端，利用任務驅動項目教學的方法，通過與企業(yè)合作實踐，推動了應用型教育，培養(yǎng)了具有綜合素質和全面發(fā)展的應用型人才，具有一定的理論和實踐指導意義[5].

參考文獻：

[1]諸躍進.《可編程控制器及應用》課程教學改革探索[J].中國科技信息，2010(18):296.

[2]王三秀.《可編程控制器》課程教學改革的探索[J].臺州學院學報，2010(3):85.

[3]張靜.可編程控制器課程的教學改革嘗試[J].遼寧師專學報，2005(1):36.

[4]康志亮，許麗佳.以培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新意識為導向的可編程控制器教學改革研究[J].新課程研究，2011(12):122.

[5]謝云敏，劉德輝.可編程控制器課程教學改革的研究與實踐[J].南昌工程學院學報，2008(4):31-34.