趙俊麗

摘 要：本文基于中等職業(yè)學(xué)校電氣控制與PLC應(yīng)用課程及教材的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合比較式教學(xué)法的應(yīng)用，通過(guò)列舉具體教學(xué)實(shí)例引證比較式教學(xué)法的使用有效性及取得的教學(xué)成果。

關(guān)鍵詞：比較式教學(xué)法 ?電氣控制與PLC ?教學(xué) ?應(yīng)用研究

比較是一種思維方式，事物的特點(diǎn)都是在相互比較中才能充分顯現(xiàn)出來(lái)的，從而確定事物的同異關(guān)系。比較式教學(xué)法就是通過(guò)事物的對(duì)比、對(duì)照、比較其同異的一種教學(xué)方法。通過(guò)對(duì)不同事物的比較，可以認(rèn)識(shí)事物的發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn)，從而更深刻地了解事物、掌握其相關(guān)知識(shí)。

電氣控制與PLC應(yīng)用課程是一門(mén)技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，也是機(jī)電類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的核心課程。本課程選用的是余雷聲主編、機(jī)械工業(yè)出版社出版的教材。教材總共分6章，第一學(xué)期講授前三章內(nèi)容，即繼電器控制部分;第二學(xué)期講授后三章內(nèi)容，即PLC控制應(yīng)用部分。因此根據(jù)教材結(jié)構(gòu)及授課特點(diǎn)，對(duì)于第二學(xué)期PLC應(yīng)用部分的內(nèi)容，完全可以以繼電器控制部分為基礎(chǔ)，采用比較式教學(xué)法來(lái)講授。

一、教學(xué)實(shí)施過(guò)程實(shí)例

比較教學(xué)法充分體現(xiàn)了啟發(fā)式教學(xué)的基本理念，是啟發(fā)式教學(xué)的具體應(yīng)用，通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的“比較”來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的“啟發(fā)”。下面以第四章第一節(jié)第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，即PLC的特點(diǎn)作為案例來(lái)進(jìn)行比較式教學(xué)法的實(shí)際運(yùn)用。

1.比較內(nèi)容的選取

PLC是以繼電器控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，既有傳承，又有著明顯的自身特點(diǎn)，因此可結(jié)合已學(xué)過(guò)的繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與PLC的特點(diǎn)相比較學(xué)習(xí)，來(lái)加強(qiáng)學(xué)生理解及記憶。課本中介紹的PLC有5個(gè)基本特點(diǎn)，分別是：第一，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高;第二，模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)十分靈活;第三，編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，易于掌握;第四，可進(jìn)行在線修改，柔性好;第五，體積小，維護(hù)方便。PLC的這5個(gè)特點(diǎn)單純記憶起來(lái)可能對(duì)學(xué)生有些難度，因此完全可以與之前所學(xué)的繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行比較記憶，這樣讓學(xué)生掌握就變得容易的多。鑒于學(xué)生憑空回憶繼電器控制系統(tǒng)的特點(diǎn)可能有些難度，所以教師可以給學(xué)生提供幫助其快速回憶所學(xué)內(nèi)容的文件、視頻或者電路圖等。

2.引導(dǎo)學(xué)生比較思辨

繼電器控制系統(tǒng)一般由主令電器、接觸器、繼電器和導(dǎo)線等部分組成。在這種控制系統(tǒng)中，控制要求的變更或修改必須通過(guò)改變控制電路的硬接線來(lái)完成。因此，雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂、成本低，但設(shè)備體積大、動(dòng)作速度慢、功能單一、接線復(fù)雜、通用性和靈活性差，特別是對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝，工作量特別大，有時(shí)甚至是不可能完成的任務(wù)，而且機(jī)械觸點(diǎn)的物理接觸容易帶來(lái)?yè)p壞;接線也易受震動(dòng)等影響，可靠性會(huì)變差，已愈來(lái)愈不能滿(mǎn)足現(xiàn)代生產(chǎn)中生產(chǎn)過(guò)程及工藝復(fù)雜多變的控制要求。

鑒于以上傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的缺陷，可以順勢(shì)讓學(xué)生了解另外一種可以彌補(bǔ)這些缺陷的PLC控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)，即可編程邏輯控制器，是專(zhuān)為工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，它采用可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，是工業(yè)控制的核心部分。

3.總結(jié)并得出結(jié)論

傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器，由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障。而PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少繼電器控制系統(tǒng)的1/10至1/100。因此，由于觸點(diǎn)接觸不良造成的故障就會(huì)大幅度減少，從而得出PLC第一個(gè)特點(diǎn)：PLC抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)難于實(shí)現(xiàn)，而PLC系統(tǒng)能根據(jù)各種要求，用編程器在線或離線修改程序組成不同的控制系統(tǒng)，從而得出PLC第二個(gè)特點(diǎn)：模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)十分靈活。繼電器控制系統(tǒng)由多種電氣元件組成，操作過(guò)程通過(guò)開(kāi)關(guān)類(lèi)部件控制，動(dòng)作速度比較慢、功能較為單一，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的控制和安裝操作，工作量特別大，有時(shí)甚至是不可能完成的任務(wù)，而PLC采用面向控制過(guò)程的編程語(yǔ)言，使用的是梯形圖或簡(jiǎn)單的指令形式。梯形圖與繼電器原理圖相似，形象直觀，容易掌握，沒(méi)有微機(jī)基礎(chǔ)的人也容易學(xué)會(huì)。這就是PLC的第三個(gè)特點(diǎn)：編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，便于掌握。對(duì)于傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，當(dāng)工業(yè)被控對(duì)象一旦有變動(dòng)，就必須修改其控制系統(tǒng)，導(dǎo)致其開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，有時(shí)候甚至無(wú)法完成，而PLC控制系統(tǒng)通過(guò)修改用戶(hù)程序，可以方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化，即得出PLC第四個(gè)特點(diǎn)：可進(jìn)行在線修改，柔性好。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)由大量的電氣元件組成，這就使得設(shè)備體積大，維護(hù)很復(fù)雜，而PLC控制系統(tǒng)使用的是微型專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，體積較小，當(dāng)某一局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障，即得出PLC的第五個(gè)特點(diǎn)：體積小，維護(hù)方便。

在教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，運(yùn)用繼電器控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)相比較，學(xué)生基本了解了PLC的5個(gè)基本特點(diǎn)。而且通過(guò)比較內(nèi)容的選取、引導(dǎo)學(xué)生比較思辨及總結(jié)并得出結(jié)論這三大步驟，體現(xiàn)了啟發(fā)式教學(xué)的提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程，其整個(gè)教學(xué)的實(shí)施過(guò)程都將“比較”貫穿其中。

二、比較式教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)

在PLC教學(xué)過(guò)程中，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用比較法可以更清晰地解釋問(wèn)題的本質(zhì)及其規(guī)律，進(jìn)而突出重點(diǎn)并解決難點(diǎn);還可以加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的訓(xùn)練，在復(fù)習(xí)之前所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上掌握新內(nèi)容。具體來(lái)講，比較式教學(xué)法有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

1.比較式教學(xué)法對(duì)學(xué)生尋找最佳的學(xué)習(xí)方法具有重要作用

課堂教學(xué)的最終目的不僅在于知識(shí)的傳授，更重要的是教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的方法，因此，比較教學(xué)法的使用可以讓學(xué)生盡快掌握學(xué)習(xí)方法，有助于知識(shí)的學(xué)習(xí)。

2.比較式教學(xué)法能讓學(xué)生進(jìn)行全方位思考

比較式教學(xué)法的使用能引導(dǎo)學(xué)生積極思維，能增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)習(xí)思維的敏銳性及全面思考問(wèn)題的能力，進(jìn)而可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性。

3.比較式教學(xué)法有利于提升教學(xué)效果

比較式教學(xué)法采用的是啟發(fā)性教學(xué)模式，由教師將要講授的知識(shí)點(diǎn)交給學(xué)生進(jìn)行自主探究發(fā)現(xiàn)，引發(fā)學(xué)生思考給學(xué)生更多的自由聯(lián)想與學(xué)習(xí)的空間，并在層層遞進(jìn)的教學(xué)過(guò)程中，始終抓住本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)，既能牢固建立基本概念又能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的理解與掌握。

4.比較式教學(xué)法有助于學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)

在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，將新知識(shí)與舊知識(shí)進(jìn)行比較，學(xué)生不僅會(huì)對(duì)之前所學(xué)知識(shí)有所回憶，而且無(wú)需教師引導(dǎo)也會(huì)自然地與新授知識(shí)進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)。因此，使學(xué)生的思維可以超前于教師的講授，可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)。

三、運(yùn)用比較式教學(xué)法應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

比較式教學(xué)法的使用能有效地引導(dǎo)學(xué)生、提高學(xué)習(xí)積極性、提高教學(xué)效果，也能讓學(xué)生更扎實(shí)地掌握所學(xué)知識(shí)，同時(shí)也有利于學(xué)生多角度觀察、多角度思考、激發(fā)討論，豐富了師生對(duì)話(huà)，但在運(yùn)用中應(yīng)注意幾點(diǎn)問(wèn)題。

1.比較點(diǎn)的確定原則

在教學(xué)過(guò)程中使用比較教學(xué)法，比較點(diǎn)的確定尤為重要。它要求教師在完全熟悉教材的基礎(chǔ)上確定比較點(diǎn)，或是可以引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)進(jìn)行整合并充分分析對(duì)比來(lái)確定比較點(diǎn)。比較點(diǎn)在確定時(shí)可以選取局部比較點(diǎn)即某一節(jié)或某一章的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn);也可以選取宏觀比較點(diǎn)，即影響課程整體理解的重要概念或方法。另外，比較點(diǎn)的確定應(yīng)符合學(xué)生思維要求，不能為了比較而比較，不能選取脫離學(xué)生實(shí)際的、令學(xué)生費(fèi)解的對(duì)象進(jìn)行比較。

2.要體現(xiàn)學(xué)生的“學(xué)”為主體

比較法教學(xué)應(yīng)建立在學(xué)生廣泛參加的基礎(chǔ)之上，教學(xué)過(guò)程中，不能進(jìn)行簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)的表層對(duì)比，而要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全方位思考，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，真正達(dá)到通過(guò)比較式教學(xué)提高教學(xué)效果的最終目的。

3.比較教學(xué)法的應(yīng)用要做到恰如其分

比較教學(xué)法在PLC教學(xué)課程中的應(yīng)用還有很多，但是要注意比較法的應(yīng)用應(yīng)圍繞課題，并將其用于最關(guān)鍵、最易混淆等學(xué)生普遍存在問(wèn)題的地方，以利于區(qū)分和幫助記憶。

4.要注意比較法的靈活運(yùn)用及與其他教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合

在教學(xué)實(shí)踐中，教師要根據(jù)不同的情況，選擇適合的、恰當(dāng)?shù)谋容^方法，同時(shí)也要結(jié)合其他教學(xué)方法，提高課堂授課效果。

總之，在電氣控制與PLC應(yīng)用課程等這類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課中運(yùn)用比較式教學(xué)法，既能讓學(xué)生在濃厚的學(xué)習(xí)氛圍中鞏固重要的基本概念，又能培養(yǎng)學(xué)生靈活的思維能力和對(duì)知識(shí)的整合和運(yùn)用能力。如果教師在授課中善于總結(jié)和把握，因材施教，有意識(shí)地合理利用比較教學(xué)法，定會(huì)有良好的教學(xué)效果。

四、小結(jié)

比較式教學(xué)法在PLC教學(xué)中的運(yùn)用，打破了常規(guī)授課過(guò)程的教學(xué)規(guī)律，通過(guò)比較手法的運(yùn)用，既能讓學(xué)生很好地掌握所學(xué)知識(shí)，同時(shí)也有利于學(xué)生進(jìn)行多角度思考，在自主探究的過(guò)程中提升思維能力與創(chuàng)新能力。文中結(jié)合比較式教學(xué)法的應(yīng)用，通過(guò)列舉具體教學(xué)實(shí)例引證比較式教學(xué)法的使用有效性，取得了明顯的教學(xué)效果。

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（作者單位： 鎮(zhèn)江技師學(xué)院）