谈《可编程控制器(PLC)及应用》课题式单元教学
摘 要：本文介绍了《可编程控制器（PLC ）及应用》课题式单元教学在教学时要取得好的教学效果，应以一体化的模式开展教学，教学中实施课题式单元教学。实施课题式单元教学，教学效果、教学质量有明显的提高。
关键词：PLC；传统式教学；课题式单元教学；教学效果；教学质量
高职院校专业课程在理论要求方面难度不亚于本科院校，而高职层次的学生基础较薄弱，且近年生源素质不断下降，增加了高职教师的教学难度。另一方面，在新技术的专业课教材使用方面，没有成熟、统一的高职配套教材。部分专业教师在教学过程中颇感困惑。我校在PLC（可编程序控制器）教学初期也同样碰上这样的问题，后来我们实行课题式单元教学，教学效果不错。我们的教学经验希望能给兄弟学校教师的教学工作带来方便。
1 在进行课题式一体化教学时要取得好的教学效果，应以一体化的模式开展教学，教学中实施单元过关制度。具体要注意处理好以下几方面的问题
1.1 合理地改革教材，设计好每一个实例课题
我们知道，用于教学的PLC教材，在编写时一般是按照：基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节。编者按照结构严谨性进行编书，教师实施教学时，则要考虑有利于学习者的认知过程而开展教学。这是教材使用者要注意处理好的问题。如果任课老师按照教材的顺序进行教学，就是要将全部基本指令学习完毕，再学习基本应用，基本学习完毕再进行基本操作的学习。这样，在一段期间内学习完所有指令，学生学习后的印象不深刻，容易混淆，到基本应用的学习时，又得重新对所涉及的指令进行学习，效率不高。所有理论学习完后，才进行基本操作，不能互得益障，教学效果不好。
为此，我校在PLC教学中采用了课题式单元教学，重新自编教学内容。我校的PLC实验室精择了20个典型模拟实验，任课老师还可通过多种途径搜集有趣PLC应用实例，并通过筛选、整合成6个单元，每个单元由6个同类实例组成。每个课题以一个应用实例为主题，其内容包括了：应用实例的生产目的，生产条件和生产环境的介绍，用PLC实现控制的线路，所用的基本指令，编程方法、调试应用。由6个应用同类指令的实例课题组合成为一个教学单元，全部教学内容分为6个教学单元。六个单元主题分别是PLC原理、时序控制、计数控制、位置控制、步进控制和特殊功能综合应用。单元内的课题按照其难易程度安排教学的先后顺序。第一单元有电机的点动控制、电动机的连续控制、电机的正反转控制、电机的手动Y-Δ控制、交通路口红绿灯控制系统，数码显示控制系统这六个实例作为对PLC工作原理部分的学习（其中也包含几个最简单指令的学习）。第二单元以电机自动Y-Δ降压启动控制、两灯来回闪亮循环控制、多台电机顺序控制、货物传输带控制系统、天塔之光控制、电梯控制等六个实例为学习对象，学习按时间顺序控制的原理及应用。从以上列举的两个单元可知，任课老师精选设计的每个实例课题有一定的科学性、连贯性，由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务。因此说，要改革传统教学为课题式单元教学，首要任务是合理地设计好每一个实例课题。这些实例课题既能方便学生的学习，又要包含本课程的所有知识点。
我们知道，所谓难点就是学生在学习过程中遇到的困难，这困难多数来自学生对客观现象缺乏实际感受，由于感性知识太少，很难从感性认识到抽象概念的飞跃。PLC应用技术特点之一是逻辑性、抽象性强。教师在教学中应尽量使用示教板及进行投影教学，这样带来的好处是：直观、印象深刻；方便、节省时间；生动、激发学习兴趣。
我们任课老师在实施教学过程中配套了课题实例的幻灯片及示教板，为直观教学提供条件，从而增强学生的感性认识，降低学习的难度。我们任课老师制作、配套的实例课件模型一般都是学生利用业余时间在老师指导下完成的。这样不仅降低教学成本，还充分调动学生的积极性、锻炼学生的动手制作能力。
1.3 我校教师现在正有计划地尝试利用计算机进行多媒体教学。《plc及应用》教学改革― 高职院校专业课实施课题式单元教学探讨，改革传统教学形式，进行一体化的教学。
以前，我们对专业技术课授课时，理论教学和实习教学是完全分开的。一般是先进行理论课教学，然后才进行相应的实操训练。在理论教学授课过程中我们发现，学生的学习热情随着学习的不断深入而降低。究其原因是学习理论时不能及时上机训练，不能及时主动地体会课题的实践效果，自然会降低学生的学习热情。学生在理论学习过程中不能很好地发挥主体作用，注意力自然就不能高度集中了。这样，教学质量就难以有所突破了。有监于此，任课教师在PLC教学中以一体化的模式进行。这样，在时间上保证每个课题都能做到教师的理论指导与学生的实践保持连贯性。在一体化教学课堂中，教师介绍了课程实例的应用环境，注意事项、讲解了预备知识后，给出了解决该实例的编程思路，再由学生根据教师的引导进行编程、上机调试，最后教师才给出能成功实现该实例功能的参考答案供学生参考，让学生自己进行对比、归纳、总结，得出结论。这样，学生每听老师介绍完一个实例，在教师指导下编写出程序，并立即上机试验，校验自己编写出的程序是否正确。他们的学习热情就能被充分地调动起来。通过这样的一体化教学，能充分发挥学生学习的主动性和积极性，为课题式教学的成功提供有力的保证。 1.4 教学过程中教师应引导得当，学生应积极参与
（1）在实施教学过程中教师应做好引导、分解难度
课题式一体化教学以单独实例为一个教学课题。在实施教学时要注意分解难度和做好引导。否则，教学效果会大打折扣。以“灯光报警器”课题为例来说明。“灯光报警器”是属自编实例。我们任课教师则要求学生用PLC模拟实现。
实验要求：设计一个报警器，要求当条件满足时蜂鸣器鸣叫，同时，报警灯连续闪烁16次，每次亮3秒，熄灭5秒，此后，停止声光报警。：实验结束时，通过声、光的感性认识，学生对本课题较感兴趣，但又觉得有一定的难度。因此，这样的课题，教师应预先分析好难点所在，在让学生着手完成系统设计之前做好引导工作。本课题的知识点是计数器和定时器综合应用，重点又是计数器的使用。难点有两处，一是灵活应用计数器，一是定时时间到的处理。对本课题，我们做法是：与学生一起回顾了PLC中计数器的计数特点和定时器的定时特点，经过如此的引导，难点被一一分解，本课题的设计思路已经很清晰地出现在学生们的脑海中，系统的设计也就迎刃而解了。只要教师引得当，把难度分解好，学生学习、运用知识就会得心应手。
在实施教学过程中，任课老师一般不应直接给出实例中的PLC程序，而是给出程序的大框架，引导学生自己完成该程序的编写、上机验证，最后才给出参考程序供学生作对比、修正。整个教学过程充分发挥了学生学习的主体作用，教师在这个过程中起到了引导作用。
（2） 我们知道，适度的压力是动力的源泉。为使学生能积极参与，我们任课老师应在教学过程中实行单元过关制度来增强学生学习的适度紧迫感。每个课题教学的最后环节是课题小测验，测试内容与课题大至雷同。一单元结束时进行一次单元综合测验。实施单元过关制度后，学生的学习劲头更足了。曾有这样一个事例：一名学生在单元过关小测后，突然停下正在参与的足球比赛，跑到笔者身边来，求证他刚想到的解题思路是否正确。当他得到肯定的答复时，高兴得手舞足蹈。由此可见，任课老师应通过单元测验，给予学生适度的学习压力，使学生有较大的动力，学习效果好。通过测试来检查学生对课题的掌握情况，以及时地查漏补缺，也是教学工作必不可少的环节。
2 实施课题式单元教学以来，我们的教学质量有了很大的提高。总结起来，实施课题式单元教学的优点是：
2.1 学生学习兴趣浓，学习热情高涨，学习效果有保证
每个课题以实例为重点，这些实例都是来自我们身边的生活、生产。学生对教学课题感兴趣，认识到所学的东西有用，能解决现实问题，学习热情是自然地高涨起来。兴趣是最好的老师，主要能调动学生的兴趣，学习效果肯定不懒。
2.2 能逐步培养学生解决实际问题的能力
课题实例来自生产、生活、要处理及注意的有关问题我们都向学生交待清楚，引导学生具体的处理办法、解决方法步骤、方向。通过多个实例的学习、实践与积累，学生能逐渐地提高解决实际问题的能力。
2.3 逐步提高学生的编程能力，应用PLC的能力
任课老师把《PLC及应用》教程分为若干个单元，每个单元中的几个实例都是以某个重点指令的应用为主线。应用程序由简单到复杂。这样，通过一个单元的学习，学生已将该单元的重点指令很深刻地留在脑海中。他们灵活应用指令的能力会逐步增强。课题式教学中通过恰当的引导，就能逐步提高学生的编程能力，应用PLC的能力。这从乙班学生能独立完成有关应用PLC来设计控制系统就是有力的佐证。
我校实施PLC教学改革，在专业课教学中采用一体化的教学模式，实施课题式单元教学，教学效果有明显的提高。希望能达到抛砖引玉的作用，为高职院校落实新技术、新工艺的教学共同努力。