摘要：针对“可编程控制技术”（PLC）课程体系中存在的种种弊端，阐明了进行教学改革的必要性。从教学内容、实践环节、教学方法等环节入手，对课程体系进行改革，强调以培养学生的工程实践能力和创新能力为重点的教学理念。通过近几年的探索和尝试，教学改革取得了良好的效果。
关键词：PLC；教学改革；实践教学；实践能力
作者简介：熊凤（1977-），女，贵州六盘水人，桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，讲师；陈乐庚（1963-），男，湖南湘潭人，桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，副教授。（广西桂林541004）
基金项目：本文系广西壮族自治区实验示范中心专项教改项目（编号：JGS201005）、2010年新世纪广西高等教育教改工程项目（编号：2010JGA027）的研究成果。
中图分类号：G620.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）07-0049-02
一、“可编程控制技术”课程现状
可编程序控制技术（PLC）是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的。继电器控制系统是针对各种控制要求专门设计的，一旦控制要求改变，其接线也要跟着改变，因而其专用性强，通用性差。而PLC通过选配相应的模块便可适用于各种不同的工业控制系统。当生产工艺改变或生产设备更新时，不必改变PLC的硬件，只需修改用户程序即可满足控制要求。另外，PLC的接线十分简单方便，只需将输入信号的设备（如按钮、开关等）与PLC的输入端子相连，将接受控制任务的执行元件（如接触器、电磁阀等）与PLC的输出端子相连即可。[1]因此在许多自动化生产线或者自动控制系统中普遍把PLC作为控制系统的核心器件。“可编程序控制技术”（PLC）目前已成为自动化、电气技术、机电一体化、测控等专业的一门专业课程，[2]但是在实际的教学过程中教学效果却不尽如人意。在教学过程中由于课程课时安排时间、实验设施、教学方式等原因，严重影响了PLC课程教学目标的实现，压抑了学生的学习兴趣，因此PLC课程的教学改革势在必行。本文从以下几个方面对此进行探讨。
二、“可编程控制技术”教学改革与探索
1.教学内容的改革
由于笔者所在学院给“可编程控制技术”安排的课时比较少，理论课时只有32学时，所以要求教师上课时要合理整合课程内容，把握教学重点内容。不能按章节逐章逐节地讲。[3]教师备课的时候以培养学生掌握基础理论和培养学生编程能力为出发点。要求学生熟练掌握三菱FX系列PLC的基本指令、定时器和计数器的应用、FX系列PLC的步进指令，以梯形图和指令表为基本应用语言。通过列举典型例子，如脉冲发生器、利用脉冲发生器实现顺序控制、利用定时器和计数器实现顺序控制、通风机监视、花样喷水控制、多台电机的启停控制等例子，让学生深入理解指令，加深学生的印象。熟练掌握欧姆龙CQM1H系列PLC的地址分配，基本指令及其编程，定时器与计数器指令及其编程。
2.教学方法的改革
（1）教学方法上倡导“以学生为主体，以教师为主导”，重在培养学生的编程能力。[4]通过教师启发式教学，将“教学”重心从“教”转到“学”，避免以前满堂灌的现象――学生没有足够的思考空间，若信息大的话学生还没有消化当前的知识又跳到下一个知识点了，将会造成知识点理解和应用不透彻的局面。因此在教学方法上作了相应的调整。在教学过程中，将学生放在教学过程的主体地位，发挥学生的主动精神，学生的学习态度从“要我学习”变为“我要学习”。[5]
（2）培养学生的学习兴趣。在教学的前几次课首先给学生介绍一下PLC这门课程的具体情况，列举一些PLC典型应用的例子，如PLC在生产流水线、机械加工中心、数控机床、机械手的控制、电梯控制、城市的霓虹灯、交通灯，喷泉等这些场所的应用。通过这些与生活息息相关的例子，学生马上就感觉到PLC的实用性，感觉到PLC就在身边，从而激发出他们浓厚的学习兴趣和求知欲。
（3）充分利用多媒体技术和企业资源。教师上课的时候可结合黑板和电教上课，避免简单的黑板教学。利用多媒体授课，可以使教学内容形象生动，[6]有些典型工业控制过程可以用组态软件直观地模拟出来，有利于学生理解，使教学的信息量增加，还可以把最新的科技动态及成果随时补充进来。和以往传统的教学方式相比，不但可以提高课堂效率，还减轻了学生的负担。
教师通过与外面的企业合作开发项目，以课题研究的形式让学生全面了解PLC系统的结构与配置，PLC机型的选择，外围电路的构成，I/O点数的分配，PLC的接线和输入、编辑、调试、运行程序。学生通过分析系统故障，对症查找原因，提出排除方案，培养分析问题和解决问题的能力，缩短他们今后与就业岗位之间的距离。鼓励学生平时多去学校的创新基地、科协，提高动手能力，打下扎实的基础，多参加各种电子设计大赛，培养创新精神。
3.实验内容的改革
（1）实验教学以“以学生为主，教师为辅”。[7]学院的实验设备采用OMRON可编程控制器，型号为CQM1H。开设实验的目的是让学生在应用实验中，深入理解PLC的基础理论知识，学生在实验过程中通过分析自己编写的程序的错误之处，对症查找错误的原因，能培养他们分析问题和解决问题的能力。这样学生解决了出现的问题之后会有一定的成就感，能进一步对PLC技术产生兴趣，为今后从事相关工作奠定基础。
为了提高每位学生的动手能力，做实验时要求每个学生1个实验台，各自完成。课前检查预先报告，学生实验前必须先画出梯形图或者写出指令表，实验完成后验收每个学生的程序，要求学生解释他编写的程序思想，并下载到OMRON上来验证、演示，杜绝学生之间抄袭，实验结束以后要交实验报告，加深学生的印象。
（2）实验过程中指导学生在练中学，学中练。实验老师认真检查训练质量，纠正学生在实验中产生的模糊不清的概念、不合规范的操作。针对学生在实验过程中出现的典型问题，先不作正面回答，围绕这个问题进行积极的引导，让学生思考，独立解决。培养他们严肃认真的工作态度和积极主动的探索精神。对同一个实验要求学生用多种方法实现，如交通灯实验，可采用基本指令编程、顺序控制指令编程、功能指令编程等，通过提出各种问题鼓励学生自主思考，引导他们想出更多的方法来解决问题，培养他们的发散思维，让学生进一步掌握调试方法，理解典型程序中的编程技巧。[8]
（3）实验内容要从浅入深，要具备典型性。安排实验的时候基于一个基本点：在有限的实验课时里面尽量让训练效果最大化，开设的实验首先通过基本逻辑指令实验，电机正反转控制，走廊灯两地控制等让学生对可编程序控制器的操作方法有个基本的认识，熟悉基本指令以及实验设备的使用方法，熟悉编程软件CX-P的使用，掌握梯形图的绘制。学完定时器和计数器以后通过断电延时控制，通电延时控制，闪光报警控制，按钮计数控制等实验，让学生掌握计数器和定时器的应用。抓住常用程序进行训练，提高学生的编程能力，如启动和复位，自锁和互锁控制，时间控制、脉冲发生器以及常用的顺序控制方式。循序渐进地让学生吸收、掌握这些常用程序，为今后编制复杂程序奠定坚实的基础，积累编程经验。开设交通灯控制实验和四层电梯控制的实验时，让学生用组态王绘制1个十字路口和四层电梯的界面，在计算机上编写梯形图，通过串口将梯形图下载到PLC，当PLC按梯形图按照要求动作的时候，组态界面上能直观看到十字路口交通灯和电梯的整个运行过程。由于组态王有庞大的标准图形库、完备的绘图工具集以及丰富的多媒体支持，可以画出各种现场设备和仪表，生动形象的工程动画画面，与PLC运行相配合，能真实地再现现场运行过程，非常直观，有利于学生开展创新性设计性实验。
4.考核办法的改革
（1）考试采用多种方式，打破唯纸笔测验的传统做法。考试作为学生评价的一种方式，需要与其他评价方法有机地结合起来，全面评估和判断学生发展的状况。应根据考试的目的、性质、对象等，选择灵活多样的考试方法，倡导分类、分项考试，进行综合评定。给予学生多次考试的机会；加强对学生实践和应用能力的考查。在课程的考核方法上，采取理论和实践技能相结合、阶段性与综合性相结合的考核办法。强调了各知识点的重要性和连贯性，培养学生踏实、上进的学风。因此考核办法修改为考核70％＋实验20％＋平时10％，比例还可以作适当调整。平时通过布置课后作业，加强学生的动手能力，学生在动手动脑的过程中掌握相关知识，提高了操作本领。只有多练才能熟能生巧，拓宽他们的学习思路，达到举一反三的目的，也能培养他们查找课外书籍，充分利用图书馆和网络资源的能力，提高自学能力。
（2）考试内容在设计上应重视考查学生分析问题、解决问题的能力。注重考查学生的综合素质：改变过分注重分数的传统考核方式，不能简单地以卷面考试结果对学生进行分类。应对考试结果做出分析、说明和建议。形成激励性的改进意见或建议，促进学生发展，减轻学生压力。
（3）考试命题应依据课程标准．杜绝设置偏题、怪题。通过建立课程的试题库，考试命题从题库中随机抽取，改变以往考试命题的随意性、侥幸性。[9]侧重于考查学生的编程能力和创新思维，减少对记忆性内容的考查。
三、结论
“可编程序控制技术”课程的教学改革需要从教学内容的改革、教学方法的改革、实验内容改革、考核办法的改革等方面进行探索。在PLC理论课和实验等方面做了改革之后，通过对近几年笔者所在学院自动化专业学生的了解和访谈，学生反映良好，取得了明显的教学效果。今后将继续推行教学改革，努力提高学生的积极性和学习的兴趣，缩短他们与将来从事PLC相关工作之间的距离，同时加大对设备的投入力度，让教学效果更上一个台阶。
参考文献：
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[8]林华杰.精讲多练,提高中职PLC课程教学效果[J].中国职业技术教育,2008,(4):47-48.
[9]刘永华,孔德志,王石莉,等.高职高专《电气控制与PLC》课程教学改革初探[J].广西轻工业,2008,(6):143.
（责任编辑：刘辉）