關(guān)于ＰＬＣ控制技術(shù)一體化教學(xué)方法的探索

摘 要：通過對PLC可編程控制技術(shù)一體化教學(xué)方法的探索，以學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的具體作品為例，闡述了在職業(yè)中學(xué)PLC控制技術(shù)課程教學(xué)中運(yùn)用理論實習(xí)操作一體化教學(xué)方法的可行性。
　　現(xiàn)行的職業(yè)中學(xué)課堂教學(xué)，大多數(shù)專業(yè)還是把理論教學(xué)和實習(xí)操作分開進(jìn)行，而這種做法對于機(jī)電專業(yè)來講，專業(yè)教師不好教，學(xué)生無心學(xué)。為扭轉(zhuǎn)這一被動局面，我在PLC控制技術(shù)教學(xué)過程中運(yùn)用了理論與實習(xí)操作一體化的教學(xué)方法，收到了較好的教學(xué)效果。
　　傳統(tǒng)職中教學(xué)方法存在的主要問題及原因：
　　其一為“填鴨式”教學(xué)。職中學(xué)生文化知識基礎(chǔ)普遍較差，學(xué)習(xí)缺乏想象力，要掌握PLC可編程控制技術(shù)所遇到的困難是可想而知的。“填鴨式”教學(xué)從頭講到尾，照搬書本；即使使用多媒體教學(xué)，也只是把原先寫在黑板上的內(nèi)容搬上了屏幕，教學(xué)手段雖有變化，但教學(xué)內(nèi)容和效果并沒有本質(zhì)變化。
　　其二為理論與實習(xí)操作分離，不重視專業(yè)訓(xùn)練。上理論課時，學(xué)生對教師講授的知識只是死記硬背，學(xué)生普遍感到似懂非懂、難學(xué)易忘；對于專業(yè)實習(xí)操作課，學(xué)生雖感興趣，但專業(yè)技術(shù)理論知識已遺忘甚多，往往只限于模仿性的操作訓(xùn)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(xí)操作相脫節(jié)，學(xué)生對機(jī)電專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣得不到激發(fā)，學(xué)習(xí)積極性難以調(diào)動，學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)的方法和能力很難得到有效培養(yǎng)。
　　其三為理論課教學(xué)安排時間跨度大，學(xué)生對理論的認(rèn)識是斷續(xù)、分散的，整體認(rèn)識不清楚、理解不透徹，學(xué)習(xí)難度加大。
　　其四為專業(yè)技術(shù)理論教學(xué)和實習(xí)操作教學(xué)分段實施，理論教師與實習(xí)操作指導(dǎo)教師各負(fù)其責(zé)，造成了相互脫節(jié)，在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面難以形成有機(jī)結(jié)合。教學(xué)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(xué)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(xué)模式，容易產(chǎn)生偏重理論教學(xué)而輕實習(xí)操作的不良傾向，教師很難完成機(jī)電專業(yè)PLC控制技術(shù)編程的教學(xué)任務(wù)，也不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。
　　理論與實習(xí)操作一體化教學(xué)的具體做法
　　針對職業(yè)中學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的實際問題，我在機(jī)電專業(yè)PLC控制技術(shù)教學(xué)過程中進(jìn)行了“理論與實習(xí)操作一體化”教學(xué)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(lán)本，在機(jī)電專業(yè)教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，將機(jī)電專業(yè)的PLC控制技術(shù)教材根據(jù)學(xué)校具體的實習(xí)實訓(xùn)儀器設(shè)備情況，劃分為電工基礎(chǔ)，電力拖動引入，可編程控制器的認(rèn)識，“啟、停、反”的可編程控制的認(rèn)識訓(xùn)練，PLC控制技術(shù)的邏輯編程技術(shù)等五個部分，把電工基礎(chǔ)知識融入到電力拖動技術(shù)中，電力拖動技術(shù)為可編程控制服務(wù)，遵循這樣的教學(xué)思路來安排教學(xué)內(nèi)容。讓學(xué)生多次訓(xùn)練“啟、停、反”的直接控制，甚至教師可以有意識讓學(xué)生接錯一條控制線，以引起學(xué)生的注意，最后讓學(xué)生自己來修改，通過修改過程引入PLC控制技術(shù)的可編程控制，讓學(xué)生進(jìn)行對比，再多次訓(xùn)練“啟、停、反”的邏輯控制程序，使學(xué)生在操作過程中認(rèn)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(xué)生的主要學(xué)習(xí)場所就在實訓(xùn)室，各階段的教學(xué)內(nèi)容是實訓(xùn)穿插相關(guān)理論，講完相關(guān)理論后，學(xué)生可以馬上根據(jù)教師所講進(jìn)行“模擬”訓(xùn)練，以達(dá)到強(qiáng)化理論的效果。另外，在教學(xué)過程中，大量運(yùn)用實物、教具、多媒體等手段，達(dá)到理論與實習(xí)操作相結(jié)合的一體化教學(xué)，從而實現(xiàn)理論指導(dǎo)實踐，實踐檢驗理論的目的。
　　第二，針對職中機(jī)電專業(yè)學(xué)生知識基礎(chǔ)較差的特點，在教學(xué)過程中，盡量利用實際簡單電路進(jìn)行直觀演示，將電機(jī)用實物模型展現(xiàn)在學(xué)生面前，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，縮短認(rèn)識過程。同時，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生動手按電力拖動的要求接線，實現(xiàn)對電動機(jī)的直接控制，將書本理論與實踐相結(jié)合，促進(jìn)理解，加深記憶，學(xué)習(xí)效率得到明顯提高。
　　第三，在理論實習(xí)操作一體化教學(xué)中，不要求學(xué)生掌握繁瑣的理論，學(xué)生通過電力拖動的實習(xí)操作很快就能建立一個清晰、直觀的概念，大大提高了教學(xué)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(jī)啟動的工作條件，使學(xué)生很快理解電動機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，還可以用多媒體和實物進(jìn)行演示，在學(xué)生進(jìn)一步理解控制和被控制之間的關(guān)系后，學(xué)生在教師指導(dǎo)下立刻進(jìn)行動手操作，從而加深認(rèn)識。這樣，相對所需課時縮短了，可安排學(xué)生進(jìn)行實習(xí)操作練習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的動手能力培養(yǎng)。
第四，職中機(jī)電專業(yè)PLC可編程控制技術(shù)教學(xué)運(yùn)用理論實習(xí)操作一體化教學(xué)方法，對教師的教學(xué)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(guān)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(jìn)行規(guī)范、準(zhǔn)確的操作演示和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實習(xí)操作。
PLC控制技術(shù)教學(xué)實行
　　理論實習(xí)操作一體化的案例
　　教學(xué)單元為五人搶答器的程序編寫（共8學(xué)時，每次課2學(xué)時）。
　�。ㄒ唬┙虒W(xué)目標(biāo)
　　知識目標(biāo)：掌握PLC控制技術(shù)的基本程序編寫方法（先用梯形圖，然后用指令表）。能力目標(biāo)：初步具有能實現(xiàn)可編程控制的邏輯編程能力。
　�。ǘ�）教學(xué)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(yùn)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(fù)位，再準(zhǔn)備進(jìn)行下一次搶答。任務(wù)給出以后，教師引導(dǎo)學(xué)生。不能理解題意、甚至無法動手操作的學(xué)生，可以聽教師講解、指導(dǎo)；能理解題意、有一定思路的學(xué)生可以動手完成。這樣，每位學(xué)生都有事可做，教學(xué)氣氛活躍了很多。
　　自主探究學(xué)生完成教師給出的任務(wù)后交指導(dǎo)教師點評，教師指出學(xué)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(xué)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(xué)生所編寫的程序通過接口電路引到學(xué)生自己焊接的搶答器模擬電路板上，由5位學(xué)生進(jìn)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(yīng)的修改。例如，有學(xué)生提到：第一個人搶到以后應(yīng)有聲音，要增加揚(yáng)聲器的控制輸出端；搶到的組號還應(yīng)有閃爍等。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性被激發(fā)出來，相關(guān)的理論知識也得到了補(bǔ)充。學(xué)生不僅學(xué)會了PLC可編程控制技術(shù)的邏輯編程，還自然學(xué)習(xí)了電子技術(shù)的相關(guān)知識，使理論與操作達(dá)到了完美結(jié)合。
　　討論教師和幾位學(xué)生組成“專家組”，對每一位學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行點評，然后學(xué)生共同討論，對每一題評出“編程之星”，學(xué)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(xué)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(jī)等的控制上，這樣更加有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在自習(xí)課、活動課時間，有的學(xué)生也自覺到實訓(xùn)室進(jìn)行編程練習(xí)，真正實現(xiàn)了“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。
　�。ㄈ�）教學(xué)效果
　　通過理論與實習(xí)操作一體化教學(xué)模式的具體運(yùn)用，原來在職中沒法完成的功能指令部分的教學(xué)也收到了很好的教學(xué)效果。當(dāng)學(xué)生看到簡單的邏輯編程實現(xiàn)了復(fù)雜的功能以后，對功能指令產(chǎn)生了強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，對他們繼續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課起到了很好的激勵作用。
　　理論實習(xí)操作一體化教學(xué)的啟示和體會
　　幾年來，理論實習(xí)操作一體化教學(xué)的探索在實踐中取得了良好的效果，學(xué)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(xí)操作一體化教學(xué)方法可以使技能操作訓(xùn)練與相關(guān)專業(yè)理論緊密銜接，實現(xiàn)了理論與實踐密切結(jié)合、理性認(rèn)識與感性認(rèn)識同步提高。（2）職中機(jī)電專業(yè)理論教學(xué)和操作訓(xùn)練的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生有較多機(jī)會將專業(yè)理論知識與實際反復(fù)對照理解。由于這種教學(xué)方法運(yùn)用了感知記憶、理解記憶、運(yùn)動記憶等記憶方法，所以學(xué)生容易在大腦中較快地形成總體結(jié)構(gòu)的全方位表象，技能形成較快。（3）理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練反復(fù)交叉進(jìn)行，內(nèi)容不斷更新，學(xué)生有新鮮感。理論指導(dǎo)下的技能訓(xùn)練，使學(xué)生感覺學(xué)到了實在的本領(lǐng)，自信心增強(qiáng)，技能形成進(jìn)程加快。（4）理論實習(xí)操作一體化教學(xué)方法增加了師生的直接接觸，教師能比較直觀地了解學(xué)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(xué)生加以指導(dǎo)，因材施教，滿足不同層次學(xué)生的需求。