曹丽红

（金昌市金川集团公司职工培训中心，甘肃 金昌 737100）

谈学习可编程序控制器与应用课程需具备的正迁移

曹丽红

（金昌市金川集团公司职工培训中心，甘肃 金昌 737100）

迁移是先前的学习对后继学习的影响，是学生运用已有认知结构对新事物进行认识——分析——再认识的过程。可编程序控制器与应用是一门综合性和实践性较强的专业课，需要计算机基础、数字电子技术和继电接触控制等知识和技能的正迁移。通过教师的积极引导，能促进学员思维的迁移，进而提高学员对新知识的理解能力和学习积极性，真正达到事半功倍的效果。

PLC；正迁移；知识；技能

为适应技术发展的需要，可编程序控制器与应用已成为职业技术院校电工类、维修电工培训的一门主干专业技术课。笔者在长期承担PLC与应用教学任务的过程中发现，如果学员没有掌握必备的专业基础知识，就无法提供知识点之间的衔接，其理解和操作能力就非常有限，甚至像听天书一样，不容易入门，严重影响了学员的积极性和教学效果。笔者认为相应的专业基础知识如计算机基础、数字电子技术和工厂电气控制等课程对学习PLC技术具有良好的正迁移作用。

一、正迁移及其作用

学习是一个连续的过程，任何学习都是在学习者已有的知识经验、认知结构、动作技能、态度等基础上进行的。迁移理论认为，迁移是指先前的学习对后继学习的影响，其实质是学生运用已有认知结构对新事物进行认识——分析——再认识的过程。正迁移则是一种学习对另一种学习的积极影响，或已经具有的知识经验使学习者顺利解决面临的问题，或一种学习使另一种学习具有了良好的准备。并且认知心理学研究表明，学生知识的概括层次越高，包容范围越大，其利用所学知识，通过正迁移实现“下位学习”，理解各种细节的再迁移能力就越强。因此，教学中就需要这种有效的正迁移，如学习了数学知识，有助于对物理和化学中的一些数学关系和方程式的理解，电工基础知识就有助于电子技术、工厂供电及电气控制技术等课程的学习等，起到了知识和理解的正迁移；又如学会使用电流表、电压表有助于学习万用表的使用方法等，就起到了动作技能的迁移。所以，知识和技能的提高离不开相应基础知识的正迁移，学习PLC技术也就离不开专业基础知识和技能的正迁移。

二、学习PLC与应用课程应具备的正迁移

可编程序控制器（简称PLC），是一种在传统继电器控制系统的基础上，与3C技术（即微型计算机技术、控制技术及通信技术）相结合，不断发展完善起来的新型自动化装置，具有较强的实践性和综合性，那么学员扎实的专业基础知识和技能就是产生知识和理解、操作技能有效迁移的一个有利条件。下面以学习S7—200 PLC应用为例，分析计算机基础、数字电子基础及继电接触控制技术产生的正迁移。

1.计算机基础具有的正迁移作用

（1）计算机基础与可编程序控制器之间的联系

可编程序控制器集中了工业专用机和通用计算机的优点。从功能上，PLC不仅能完成逻辑运算，计算机的复杂运算功能也进一步得到利用；从结构上，计算机的硬件和技术越来越多地应用到PLC中，如二者都主要由CPU、存储器、输入和输出部分构成。有的部件（如存储器）在两者中通用；从原理上，在PLC程序执行阶段，与计算机基本相同，都是指令在内存中顺序存放，CPU从内存中顺序取指令并执行，直到最后一条指令；从语言上，PLC编程语言之一的语句表语言（STL），就类似于计算机的汇编语言；在通信方面，PLC与计算机可直接相连进行信息传递，并且计算机与PLC之间以及各个PLC之间的联网和通信的能力不断增强。

（2）计算机基础对学习可编程序控制器的正迁移

S7—200PLC控制系统由硬件和工业软件两大部分构成，其中计算机就是PLC控制系统中的硬件之一，如果学员具备了计算机的基本理论知识和操作技能，那么在学习可编程序控制器时，就可以结合计算机基础知识了解PLC主机结构、CPU的功能、存储器的作用；理解PLC的扫描周期、执行用户程序的工作过程；进一步熟悉常用数据类型、编址形式和寻址方式，以提高程序设计的能力。并且对计算机操作技能，如在编程软件的使用、程序输入及调试运行等操作方面具有很好的促进作用。

2.数字电子基础具有的正迁移作用

（1）数字电子基础与PLC之间的联系

数字电路由于抗干扰能力强、系统稳定性高、控制功能强大、电路相对简单、信号容易存储和传送等优点，所以在自动化控制技术中得到了广泛的应用，如通用计算机、单片机和可编程序控制器等都是由数字电路所组成的。数字电子技术作为自动化控制的基础，其数字电路基础知识、组合逻辑电路、时序逻辑电路以及数/模与模/数转换器等知识，广泛应用于PLC的指令系统。PLC编程语言之一的逻辑功能图（FBD），其图形结构与数字电路的结构极为相似，常用“与”、“或”、“非”等逻辑功能表达控制逻辑，对于熟悉逻辑电路和具有逻辑代数基础的人来说，是非常方便的。

（2）数字电子基础对学习可编程序控制器的正迁移

数字电子基础作为一门专业基础课，对学习S7—200系列PLC具有很好的知识和理解迁移作用。如数字电路中的“与”、“或”、“非”等逻辑运算对应于PLC的A、O、NOT位逻辑运算指令，编码、译码、显示译码对应于PLC的转换指令，比较器对应于比较指令，寄存器对应于寄存器移位指令，计数器对应于计数器指令，模拟量(A)和数字量(D)之间的A/D转换器和D/A转换器，则是过程（模拟量）控制系统中模拟量I/0模块的核心部分等等。因此，学员若具有扎实的数字电路理论知识和应用能力，对知识的衔接、指令功能的理解及灵活运用、程序分析和设计具有很好的促进作用。

3.继电接触控制基础产生的正迁移作用

（1）继电接触控制技术与PLC之间的联系

可编程序控制器发展到目前，其功能极为强大，既可实现数字量的控制，又可实现模拟量的控制。但PLC最初是为了在数字量控制中取代继电接触控制而产生的。例如，PLC中的通用辅助继电器如同继电接触控制系统中的中间继电器，定时器的工作过程与继电接触控制系统中的时间继电器基本相同；又如，梯形图(LAD)是从继电器控制电路图变化过来的，形式上与继电器控制很相似，读图方法和习惯也相同，是最常用的一种编程语言，是初学者理想的编程工具，并且所有厂商的可编程序控制器都支持梯形图语言。

任何一个复杂的控制电路，都是由一些基本控制环节组成的，PLC控制系统也是如此。如典型的启保停电路、可逆控制、时间继电器控制星——三角启动、顺序控制等基本控制电路原理，在PLC程序设计方面就得到了广泛应用。因此，熟悉继电接触器控制元件和控制电路，就很容易从思想上接受可编程序控制器的组成结构和编程语言，就可以结合实际需要进行应用设计，进而将PLC用于实际控制系统中。

（2）继电接触控制技术对学习可编程序控制器的正迁移

继电接触器控制系统的基本知识和应用方法，是学习可编程序控制器的必修内容。如熟悉常用低压电器的原理、结构及使用，就容易理解PLC中的输入、输出继电器和定时器等编程元件的功能；掌握了电机控制的基本环节，如单向旋转、可逆旋转、点动控制、自动往返、降压启动、制动、调速、顺序控制等，就便于进行相应控制功能的梯形图设计；熟悉继电接触控制电路的原理，就有利于将原有的较完善的继电接触控制系统很容易地改造为可编程序控制系统；熟悉常用术语，如自保电路、电气互锁、按钮互锁等知识，可以使程序的功能进一步完善，梯形图设计思路更加明确。所以，继电接触控制基础知识和操作技能对学员建立梯形图设计思维能起到很好的正迁移作用。

三、正迁移作用在教学中的发挥

1.加强“上位”学习，才能促进有效迁移

PLC与应用课程需要支撑的理论和技能知识比较多，所以，教师不仅要掌握所任学科的知识体系，而且还要了解本学科的发展动向，处理好基础知识和专业技能发展的关系。并且专业基础课要以“必须、够用”为度，理论与技能并重为原则，精选“下位学习”必备的基础知识和技能，为“上位学习”进行知识和技能储备。

2.教师是发挥正迁移作用的关键

通过长期教学实践，认为在教学中“学为主、教为导”，其实质就是教师训练学员思维的迁移性，充分利用“上位学习”所获得的知识和技能去探索新知识。因此，教师对教材的掌握要达到广、精、熟的程度，并且要具有较丰富的基础知识和应用能力，这样才能启发得当。如前苏联当代著名教育理论家所说，讲课时“占据你的注意中心的，将不是关于教材内容的思考，而是对于你的学员的思维情况的关心”。例如，在讲授计数器指令及应用时，首先以数字电路中的计数器知识为切入点，调动学员记忆中关于计数器的有关知识。如数字电路中计数器是用以累计输入脉冲的个数、实现计数操作功能的，按计数器中数值的增减情况可分为加、减以及可逆计数器，其计数特点是输入脉冲个数与计数长度相对应。然后重点讲授PLC中计数器指令功能和特点，如所有计数器的计数原理相同，PLC中计数器的计数位动作值与PV设定值有关，可逆计数器指令与数字电路中的可逆计数器在计数长度上有不同之处等等。最后，学员通过实际操作运行达到理解和掌握。又如，讲授定时器指令时，就以时间继电器的动作原理为切入点；讲授循环、移位寄存器指令时，以数字电路中的双向移位寄存器（74LS194）的功能为切入点等。经过老师如此的实时点拨，虽是顺口一提，但却起到了知识和理解正迁移的功效，就启发了学生的思维，增强了学生的参与意识，给教学过程带来生气和活力。

［1］台方.可编程序控制器应用教程［M］.北京：中国水利水电出版社，2007.

［2］鲜静林.现代成人培训管理论［M］.兰州：甘肃教育出版社，2003.

［3］张伟林.数字电子技术［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2006.

［4］韩提文.浅谈成人教育中“英语”对电子技术教学的影响［J］.中国成人教育，2009，（15）.

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1673-0046（2010）5-0178-02