朱娟娟

摘要：PLC（可編程控制器）實(shí)驗(yàn)課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，但是在在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生對(duì)程序的設(shè)計(jì)編寫能力不足，很難達(dá)到熟練掌握并靈活運(yùn)用的目的。我們將有效的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合，形成一種新的PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及實(shí)驗(yàn)考核的新方法，希望能更好地提高學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的能力和動(dòng)手操作實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：PLC；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

PLC（可編程控制器）作為一種通用的工業(yè)控制器，廣泛應(yīng)用于整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)外已廣泛地將PLC成功地應(yīng)用到機(jī)械、冶金、電力、交通、軍工等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，并取得了相當(dāng)可觀的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。PLC也是高等院校自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程專業(yè)和工科各個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科的一門非常重要的課程。作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，要想真正掌握這門課程的技術(shù)本領(lǐng)，只有通過大量的實(shí)踐才能做到。然而，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生對(duì)PLC的學(xué)習(xí)興趣不濃、實(shí)踐技能弱。為此，我們?cè)诓粩嗟靥剿餮芯坎⒏倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新方法，將課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)合理融合，采用新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改進(jìn)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題及改革思路

目前，大多數(shù)高校的PLC實(shí)驗(yàn)課都是以傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行的，即先講授課堂理論知識(shí)，然后再讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，而且大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生按照已設(shè)計(jì)好的程序進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證，自己獨(dú)立思考和動(dòng)手設(shè)計(jì)的部分很少，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)程序的設(shè)計(jì)編寫能力不足，很難達(dá)到熟練掌握并靈活運(yùn)用的目的。

舊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，理論課講解與實(shí)驗(yàn)課分開進(jìn)行，但是PLC中的概念和內(nèi)容比較抽象，課本知識(shí)不能形象直觀展現(xiàn)，只進(jìn)行理論講解讓學(xué)生不容易理解而且很容易忘記所學(xué)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)帶來很多問題。例如：PLC的配置組態(tài)這章內(nèi)容中主要講解PLC的硬件外觀構(gòu)造、硬件組態(tài)、接線方法及功能等，在純課堂講述中比較枯燥、抽象，教學(xué)效果大打折扣，學(xué)生對(duì)硬件不熟悉，容易導(dǎo)致PLC模塊的損壞，從而打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

我們將課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互融合設(shè)計(jì)出新的PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，也就是在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的數(shù)量，將學(xué)生分組、分類劃分，然后再將部分課堂內(nèi)容放在實(shí)驗(yàn)室，一邊進(jìn)行理論講解，一邊進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證?？梢韵冉Y(jié)合實(shí)驗(yàn)，根據(jù)課堂內(nèi)容選出需要實(shí)踐驗(yàn)證的內(nèi)容分類，再將課堂中選出的內(nèi)容結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備放在實(shí)驗(yàn)室講授，最后將實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題反饋到課堂內(nèi)容中進(jìn)行深入講解。采用新的方法可以將實(shí)驗(yàn)和基本指令練習(xí)等內(nèi)容在平時(shí)的授課中講完，把時(shí)間節(jié)省下來進(jìn)行更多內(nèi)容的練習(xí)。例如：我們把如何使用PLC軟件和基本指令的簡(jiǎn)單練習(xí)在理論課的實(shí)踐講授過程中完成，這樣就可以節(jié)省下來時(shí)間給學(xué)生做更深層次的實(shí)驗(yàn)練習(xí)，并且能讓實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更豐富，有效地提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

二、革新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法

以往傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是先從熟悉軟件的使用和簡(jiǎn)單的基本指令練習(xí)開始的，然后再做幾個(gè)較復(fù)雜的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按照教師給的程序要求把結(jié)果驗(yàn)證完成后，再寫一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，就算完成了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。這些實(shí)驗(yàn)過程只是讓學(xué)生對(duì)這門課有一個(gè)初步的了解，并不能讓學(xué)生熟練掌握PLC的編程方法，更不可能將其靈活運(yùn)用到工程實(shí)踐中去，也不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的真正作用。所以我們要在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)際情況采用以下方式更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（如上表所示）。

目前，我們學(xué)院還沿用傳統(tǒng)的PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性為主。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大概包括這幾個(gè)方面：實(shí)驗(yàn)一，首先進(jìn)行硬件組態(tài)、軟件使用方法學(xué)習(xí)及“與”“或”“非”等基本指令熟悉練習(xí)：實(shí)驗(yàn)二，進(jìn)行簡(jiǎn)單的基本指令編程驗(yàn)證性練習(xí)，然后就是“四節(jié)傳送帶模擬”“交通燈控制模擬”等較復(fù)雜的程序驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。采用新的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶?，將?duì)以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，具體實(shí)施過程如下：將上述的實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二中的內(nèi)容放到課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中邊講理論邊實(shí)踐，可以節(jié)余出兩節(jié)實(shí)驗(yàn)操作課的時(shí)間，把更多的時(shí)間分配給學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)踐操作。按照上述表格中的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)一進(jìn)行定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位指令等常用指令的簡(jiǎn)單編程設(shè)計(jì)，并且熟練掌握多方面的功能程序：實(shí)驗(yàn)二對(duì)比較簡(jiǎn)單的“四節(jié)傳送帶模擬實(shí)驗(yàn)”給出部分原程序，讓學(xué)生進(jìn)行填補(bǔ)完成實(shí)驗(yàn)，并寫出各個(gè)程序段的作用注釋：實(shí)驗(yàn)三編寫較簡(jiǎn)單的交通燈控制程序并寫出調(diào)試程序過程中的問題及分析解決方法：實(shí)驗(yàn)四給出三層電梯控制模擬的原程序，讓學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證，并修改部分功能模塊，寫出程序段的功能分析方法：實(shí)驗(yàn)五進(jìn)行四層電梯的獨(dú)立設(shè)計(jì)。在熟練掌握了基本指令，熟悉前面做過的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之后，再讓學(xué)生練習(xí)使用復(fù)雜指令對(duì)以前所編程序進(jìn)行修改、優(yōu)化。

三、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核方式

（一）提高實(shí)驗(yàn)考核所占分值

將課堂教學(xué)的部分內(nèi)容引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)之后，實(shí)踐操作的課時(shí)量會(huì)增加很多，考核的內(nèi)容也將增多，所以應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)的考核成績(jī)比例提高。例如：我們學(xué)院PLC課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容目前占總課時(shí)的比例就較少，實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)和平時(shí)的課堂作業(yè)及課堂表現(xiàn)成績(jī)加起來占考試成績(jī)總分的30%，其中實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)占的比例就更少了，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度不夠，學(xué)習(xí)積極性和動(dòng)力不足。PLC課程對(duì)自動(dòng)化專業(yè)來說是一門非常重要的專業(yè)課，在新的教學(xué)和考核模式下，可以將實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)提高到總成績(jī)的45%左右，充分發(fā)揮PLC在自動(dòng)化應(yīng)用中的實(shí)踐作用，讓學(xué)生更加重視實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

（二）考核成績(jī)要細(xì)化

單一的實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)作為實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)，不能充分體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)情況，由于實(shí)驗(yàn)考核過程要求簡(jiǎn)單，學(xué)生很容易通過實(shí)驗(yàn)考核，達(dá)不到充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的目的.所以應(yīng)將實(shí)驗(yàn)過程細(xì)化、多樣化，提高實(shí)驗(yàn)技能考核成績(jī)?cè)谡n程成績(jī)中的比例，并采用新的、多樣化的考核方式。考核成績(jī)可以分為平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)和現(xiàn)場(chǎng)定時(shí)編程、操作考試兩部分。平時(shí)成績(jī)的評(píng)定包含預(yù)習(xí)報(bào)告、學(xué)習(xí)積極性、實(shí)驗(yàn)報(bào)告作業(yè)完成情況等，實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)的評(píng)定包含實(shí)驗(yàn)操作考試的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過程中的熟練程度、創(chuàng)新能力、處理問題的能力考核等。多方面的實(shí)驗(yàn)考核不僅可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，還可以給學(xué)生提供更多的實(shí)踐訓(xùn)練機(jī)會(huì)。

四、結(jié)束語

PLC在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用越來越廣泛，它是當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的重要支柱。我們不僅要扎實(shí)地掌握這門課的理論基礎(chǔ)知識(shí)，還要通過大量的實(shí)踐練習(xí)才能熟練、靈活地將這些理論知識(shí)應(yīng)用到各個(gè)工程實(shí)踐中。我們要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，利用各種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和資源，做出多樣化的實(shí)驗(yàn)，起到提高學(xué)生動(dòng)手能力、程序設(shè)計(jì)能力的作用。

責(zé)編：黎明