PLC一体化教学模式的探索

【摘 要】 根据职业院校实际要求，将PLC理论与实践结合，实现一体化教学模式。本文分析了一体化教学模式的特点，具体实施的方法，并由此取得良好教学效果。

【关键词】 PLC；一体化教学；探索

PLC是以微处理器为核心，将计算机技术、自动化技术和通信技术融为一体的一代新型工业控制装置。其控制功能强、可靠性高、编程简单、使用方便，被广泛应用在各种机械设备和生产自动化控制系统中。为适应社会的需求，我校在机电、电工电子、数控等多个专业中开设了PLC课程。

PLC作为一门重要的专业课程，有很强的实践性和实用价值，同时又很有趣味性。传统的教学模式一般采用“先理论，后实践”的教学方法，学生对理论知识的学习易感到枯燥而丧失学习兴趣，在实践时又常常不会运用而感到无从下手。而一体化教学模式将理论知识与实践结合起来进行教学，运用现代先进的教育技术、教学手段和教学方法，用理论知识指导实践，实行理论与实际紧密结合，让学生“教中学、学中做、做中学、评中巩固”， 让学生感到PLC学习轻松愉快，易于上手，越学越有兴趣。

一、一体化教学模式的特点

1、实现理论教师、实践指导教师一体化：在一体化教学模式中，理论教学和实践教学通常由一个教师来完成，这就要求教师不仅有扎实的理论知识，还要熟练掌握编程软件的使用以及硬件电路的连接方法等操作技能。

2、实现教学内容的一体化：结合实际需要，教学内容本着以实践操作为主线，以能力培养为核心，围绕实践讲解技能、知识和方法，将理论知识与实践结合起来，实现教学内容的一体化。

3、实现教学形式一体化：教师讲解、示范，学生学习、现场操作实践，教师巡回指导、评价，及时发现问题、解决问题，如此循序渐进地开展教学，促进理论教学过程与实践教学过程的融合，实现教学形式一体化。

4、实现教学条件一体化：教室、实践场地应集中在专门的实训室，这样每个学生都可以接触到设备和仪器，可以将理论与实践联系起来，形象直观，更能吸引学生，教学效果更好。

5、实现评价体系一体化：参照企业、行业用人标准，结合技能鉴定，制定融技能考核、能力考核、知识考核、职业素养考核于一体的评价体系。

6、实现职业要求一体化：将知识的传授、能力的培养、素质教育一体化，让学生学会学习、学会技能、学会合作、养成的良好的职业习惯等，为今后的职业生涯发展奠定坚实的基础。

二、一体化教学模式的实施

1、合理安排教学内容：教学内容既要与书本的知识紧密结合，又要能够充分体现当前的工程实际情况，还要有一定的创新空间，让学生既能运用学过的知识，又可以创造发挥，同时要求学生掌握PLC的操作技能，即PLC的指令、接线、小型PLC控制系统的设计等内容。为了提高学生的兴趣，我们围绕日常生活，由浅入深设置课程教学内容，从PLC认知到自动洗衣机控制。

2、实施一体化教学步骤

针对教学内容中的每个课题进行一体化教学：

（1）教学目标介绍（2）教学内容介绍（重点介绍必要的理论知识和要用到的新知识）（3）第一轮任务（把学生分成若干个小组，每组2人，2人共同完成教学目标；把内容分解成2个部分，一人完成电路连接与检测，另一人完成编程与调试；分两轮进行，第一轮完成任务后，两人对调。教师一边讲解，学生一边做，教师再一边指导。在巡回指导过程中，注意发现问题，解决问题。）（4）总结评价（学生自评、互评，教师点评、总结）（5）第二轮任务（同组学生对调，注意引导学生自己进行交流，指导）（6）整体总结评价

3、实施举例：

以音乐喷泉控制为例，谈谈如何在课堂上实施一体化教学的：（1）教学目标：掌握置位指令、移位指令的使用及编程方法。要学生明确音乐喷泉控制的目的是掌握置位指令和移位指令的使用及编程方法。（2）教学内容：教师讲解置位指令和移位指令。教师在讲解指令基本理论知识的同时进行梯形图的输入，让学生边听讲解边看操作，增强感性认识，也进一步巩固西门子编程软件STEP7-MicroWin V4.0的使用。

（3）分析音乐喷泉控制要求

控制要求：①置位启动开关SD为ON时，LED指示灯依次循环显示123…81、23、45、67、81、2、34、5、67、81、2、3、45、6、7、81、2、3、4、5、6、7、812…，模拟当前喷泉 “水流”状态。②置位启动开关SD为OFF时，LED指示灯停止显示，系统停止工作。让学生结合控制要求，经过讨论后，将程序流程图总结出来，为后面编程调试打下基础。（4）确定PLC的输入/输出地址分配：教师讲解输入/输出点的分配的相关知识，让学生根据控制要求确定PLC的输入/输出地址分配。（5）编写PLC程序：按照音乐喷泉的控制要求试着编写PLC控制的梯形图，并运用软件将梯形图输入到计算机里，再下载到PLC。（6）动手接线、调试：讲授电路接线方法和安全注意事项，以小组为单位开始动手接线，经教师检查无误后，通电调试。在调试过程中让学生深刻理解PLC的工作原理，注意观察PLC指示灯的变化过程。在辅导学生调试过程中要教会学生调试的方法，培养学生的逻辑思维能力。（7）总结评价：完成课题内容后，学生将调试结果和实践体会等写入报告。教师在巡视指导过程中注意观察每一位学生，鼓励所有学生参与学习活动，并记录评价表。一体化教学模式的考核评价将知识、能力、素质的考核评价融合于教学内容的完成过程之中。

三、一体化教学模式的心得体会

1、锻炼了学生分析、解决实际问题的能力：很多教学内容实例来自生产、生活，教师引导学生学会分析问题、学会解决问题。通过多个实例的学习、实践与积累，学生能逐渐地提高分析、解决实际问题的能力。例如十字路通灯的控制。

2、能促进学校的师资队伍建设：采用一体化教学模式教学的教师既要有较高的理论水平，又要具备专业实践经验，能正确熟练地掌握先进仪器、设备的正确使用等。这对学校的师资队伍建设提出了更高的要求，要求教师不断地去掌握新知识、新技术，努力提高自己的专业技术水平，提高自身综合素质，否则就不能胜任一体化教学模式的需要。

总之，一体化教学模式有许多优越性，它在PLC控制技术教学中取得了很好的教学效果，提高了教学质量。

参考文献

[1]郁汉琪.电气控制与可编程序控制器应用技术[M].南京：东南大学出版社，2003

[2]廖常初.S7–300/400 PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2005

作者简介：吕春华，女，（1977-），河北省威县人，讲师，现从事电气自动化教学工作

黄芹，女，（1976-），安徽省砀山人，讲师，现从事机电一体化教学工作

（作者单位：1.包头钢铁职业技术学院2.安徽省淮北工业学校）