劉億文 張琳 曹義

摘 要： 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是PLC教學(xué)中的重要組成部分，是重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。本文認(rèn)為，為提高PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，可針對(duì)PLC應(yīng)用性極強(qiáng)的特點(diǎn)，引入開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生與用人單位的無(wú)縫對(duì)接。

關(guān)鍵詞： PLC實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 創(chuàng)新意識(shí) 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是PLC課程教學(xué)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，PLC這門專業(yè)課的實(shí)踐性很強(qiáng)，它的控制功能只憑理論分析是難以體現(xiàn)的，如果僅停留在課本上無(wú)異于紙上談兵。這就需要借助實(shí)驗(yàn)，以便把理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為看得見(jiàn)、摸得著的控制過(guò)程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證外，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并使學(xué)生在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)職業(yè)技能培訓(xùn)。PLC較強(qiáng)的工程實(shí)踐性和學(xué)生缺乏工作經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)狀，對(duì)開(kāi)設(shè)PLC實(shí)驗(yàn)課程的方法提出了較高要求。

1.加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作

在PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，某些實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)點(diǎn)很多。這樣要強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)效果，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，教師要首先布置實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)題，讓學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)加入深掌握實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)理論知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E和操作，做到有的放矢。在課堂講授中，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、硬件電路設(shè)計(jì)方法、軟件設(shè)計(jì)方法、儀器使用操作規(guī)程，講解過(guò)程中即向?qū)W生提出問(wèn)題，同時(shí)也回答學(xué)生問(wèn)題，并留出思考題，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中解決這些問(wèn)題。如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前不預(yù)習(xí)，教師講解不到位，在短短的兩節(jié)實(shí)驗(yàn)課中就很難完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量可想而知。預(yù)習(xí)使學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)心中有數(shù)，更容易操控各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，很好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.分層次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

依據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和企業(yè)需求對(duì)原有的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行及時(shí)更新。以自動(dòng)化專業(yè)為例，更新后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，由易到難分三個(gè)層次進(jìn)行編排。

2.1第一層次：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)如簡(jiǎn)單的順序啟?？刂?、閃爍控制等，通過(guò)這一階段的學(xué)習(xí)要求學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備及編程軟件的使用方法，掌握最常用的基本操作指令，如位邏輯指令，定時(shí)器計(jì)數(shù)器指令，為下一階段的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

2.2第二層次：綜合性實(shí)驗(yàn)

綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富多彩，如交通燈的模擬控制與現(xiàn)實(shí)中的完全一樣，模擬機(jī)械手按設(shè)計(jì)的要求運(yùn)行等。這些實(shí)驗(yàn)可以引起學(xué)生濃厚的興趣，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。在每次實(shí)驗(yàn)完成后要求每組學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)效果，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提出難度不同的控制要求和問(wèn)題。通過(guò)這種課堂答辯的方式，一方面可以及時(shí)掌握學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，另一方面鼓勵(lì)創(chuàng)新、互相學(xué)習(xí)、共同提高。通過(guò)提問(wèn)，我們知道了學(xué)生的基礎(chǔ)，明確了學(xué)生的掌握程度，從而采取了相應(yīng)的教學(xué)手段。對(duì)于表現(xiàn)不好的學(xué)生要求重做實(shí)驗(yàn)，同時(shí)鼓勵(lì)表現(xiàn)良好的學(xué)生擴(kuò)展思路用不同的方法達(dá)到實(shí)驗(yàn)的控制要求。通過(guò)PLC實(shí)驗(yàn)課的有序開(kāi)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)目的明確，積極性大大提高。

2.3第三層次：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

通過(guò)前兩個(gè)階段的訓(xùn)練，即基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)以后，學(xué)生加深理解可編程控制器的內(nèi)容和理論知識(shí)，熟練掌握可編程控制器的使用和操作方法，加快學(xué)習(xí)梯形圖語(yǔ)言的速度，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。因此，學(xué)生利用PLC實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自行確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并且設(shè)計(jì)出各種不同的實(shí)驗(yàn)方案，如四層電梯控制，根據(jù)控制要求，很多學(xué)生能自行編制梯形圖，再經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，順利完成控制任務(wù)。通過(guò)這三個(gè)不同階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，從而提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

在前面兩個(gè)層次的基礎(chǔ)性和綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，主要以示范性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，教師是實(shí)驗(yàn)的主體，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)和技能。而在第三個(gè)層次的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，自主擬訂實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)機(jī)箱模塊，有較大的思維空間和活動(dòng)空間，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。

3.加強(qiáng)新技術(shù)新方法的引入

目前，有很多新技術(shù)新方法可以在PLC實(shí)驗(yàn)中引進(jìn)，比如現(xiàn)在的窗口組態(tài)軟件具有簡(jiǎn)單靈活的可視化操作界面、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、良好的并行處理功能、豐富生動(dòng)的多媒體畫面、完善的安全機(jī)制、多樣化報(bào)警功能等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)合理組態(tài)以后，在自動(dòng)控制模式下可以在計(jì)算機(jī)主機(jī)的顯示器上很方便直觀地觀察到控制機(jī)構(gòu)的執(zhí)行全過(guò)程，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)控制的目的，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)。雖然組態(tài)軟件的使用不是PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，且不容易使用和掌握，但是教師可以事先做好各實(shí)驗(yàn)的組態(tài)軟件，利用它提高實(shí)驗(yàn)的直觀性和生動(dòng)性，強(qiáng)化PLC實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果。

4.結(jié)語(yǔ)

對(duì)于教學(xué)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有最好，只有更好。從課前準(zhǔn)備到課后，在與學(xué)生的互動(dòng)中會(huì)得到及時(shí)反饋，依據(jù)反饋信息及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和節(jié)奏。分小班分批進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考核，分層次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及分類別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考試題目，只有這幾點(diǎn)有機(jī)結(jié)合才能收到良好的教學(xué)效果。PLC實(shí)驗(yàn)課是一門理論聯(lián)系實(shí)際，應(yīng)用性極強(qiáng)，這為機(jī)動(dòng)靈活的嘗試新型的教學(xué)方式留下了無(wú)限空間。因此，教師應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)教學(xué)體系的需要及時(shí)調(diào)整教學(xué)方式，敢于創(chuàng)新與實(shí)踐，才能更高效地完成教學(xué)任務(wù)，提高教學(xué)質(zhì)量。

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