時間:2022-04-12 04:37:31
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plc程序在其自動控制專業(yè)課程中難度應算比較容易的,但社會實踐反饋相關技能人員仍短缺,原因在于在校學生對其學習積極性欠缺,對編程類課程有抵觸心理,所以PLC教學應從提高學生興趣、采用從簡到難的教學方法。
1 如何提高學生學習興趣
PLC教學第一步,讓學生明確PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的作用,除文字介紹外,最好配以多媒體視頻,將工業(yè)生產(chǎn)中PLC不同控制實例系統(tǒng)的展現(xiàn)出來,學校若配有自動化生產(chǎn)線實驗室,在PLC開課之前可以先設置一次自動化生產(chǎn)線觀摩課程,將PLC控制自動化生產(chǎn)線的供料、加工、分揀、輸送、入庫等環(huán)節(jié)一一展示一遍,讓學生認識PLC的重要性與提高學習積極性有很大幫助。
2 實踐內(nèi)容從簡到難
學校在開設PLC教學之前應已開設電氣控制相關課程,對于電機的各種控制線路都已比較熟悉,PLC編程學習的前驅(qū)內(nèi)容可設置為由簡單的電機控制控制線路轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖,比如電機的連續(xù)運轉(zhuǎn)、正反轉(zhuǎn)等,每條新指令的學習要配有相關的控制事例,最好可以通過實驗箱或者實驗臺將功能實現(xiàn)出來;系統(tǒng)編程實踐也要采用從簡到難的順序進行,可進行:(1)藝術燈的控制(可設2~3個小項目);(2)電機星三角降壓運行控制;(3)通風機的監(jiān)視控制;(4)四路搶答器控制;(5)定時攪拌機控制;(6)水塔水位的控制;(7)十字路通燈的控制;(8)機械手的控制;(9)郵件分揀控制(大小球分揀控制);(10)刀庫捷徑方向選擇控制;(11)物料混合控制;(12)四層電梯的控制;(13)四級傳送帶的控制;(14)裝配流水線的控制;(15)化學反應過程控制。
實踐項目編程方法可分為:(1)低壓電器電氣控制原理圖轉(zhuǎn)換梯形圖設計:學生在接觸PLC之前,一般都已開設過電機控制課程,可以將電機控制線路中的開關觸點轉(zhuǎn)換為輸入觸點,將負載線圈作為輸出點進行轉(zhuǎn)換,比如電機正反轉(zhuǎn)、電機星三角降壓啟動等;(2)時序圖設計:多個輸出信號受不同時間段控制(十字路通燈);(3)順序控制設計:輸出模塊動作按照一定的順序規(guī)律動作(物料混合);(4)邏輯分析設計主要用于組合邏輯問題的程序設計:對控制任務進行邏輯和綜合,將控制電路中的元器件的通斷狀態(tài)作為輸入信號進行邏輯組合(通風機監(jiān)控系統(tǒng));(5)經(jīng)驗設計:對可以憑借各種典型控制環(huán)節(jié)和基本單元電路的設計經(jīng)驗進行編程(電機順序啟停)等方法,項目可根據(jù)學校課時安排選擇,項目實踐包含線路安裝調(diào)試和程序編寫兩大部分。
3 教學方法
Abstract: the high-quality practical PLC talent cultivation is a comprehensive strategy, involves the course design and the selection of textbooks, teaching and practice equipment investment, theory, experiment and practical teaching, and performance evaluation mechanism, learning in school and outside school exercise, before graduation after graduation from learning and application of optimization and the enhancement, only do all fronts collaborative optimization, can cultivate the high-quality practical talents PLC.
Key words: cooperative interest autonomous learning efficiency
中圖分類號:C41文獻標識碼:A 文章編號:
可編程控制器(PLC),是以微處理機為基礎綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置.PLC技術代表了當前電氣程序控制的世界先進水平,被譽為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱之一.在工業(yè)發(fā)達國家PLC被廣泛應用于各個行業(yè),已成為自動控制的標準設備.推廣和普及PLC技術對我國廣大工礦企業(yè)的技術改造,提高自動化水平和生產(chǎn)效率有十分重要的現(xiàn)實意義.學習和掌握PLC應用技術已成為電氣技術人員和大專院校有關專業(yè)學生的緊迫任務
可編程控制器具有結(jié)構靈巧,硬件配置靈活方便、可靠性高、抗干擾能力強,易學易用的特點,已作為普遍的自動化控制器件廣泛應用于各行各業(yè)?!禤LC原理與應用》課程已成為工科院校一門覆蓋較廣的專業(yè)課,作為學校如何培養(yǎng)出高素質(zhì)應用型PLC人才,這成為社會、學校、教師與家長關注的焦點。根據(jù)多年的教學實踐,就影響PLC人才培養(yǎng)的各個因素的提高與協(xié)同,我提出以下幾點建議以供參考:
加大教學與實習設備投入。在PLC課程的實踐教學中,應把機械、電子、電工、液壓、氣動和計算機等知識與PLC技術進行有機地聯(lián)系,擴大實習實訓課時的比重,逐步加大學校相關設備的投入,建立較為完備的PLC技術仿真實訓室,從而為“PLC仿真項目開發(fā)”的實訓教學創(chuàng)造良好的條件。教學實踐證明,只有通過PLC仿真項目的實訓,讓學生親自編程,實際接線和仿真調(diào)試,并對運行過程中所遇到的問題進行分析和改選,才能真正培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力,真正實現(xiàn)學生畢業(yè)后在PLC技術應用領域“零距離上崗”的最終教學目標。
注重理論、實驗與實訓教學聯(lián)系。任何課程教學活動的首要任務都是激發(fā)學生的學習興趣,同樣在PLC教學中激發(fā)學生的興趣并不難,重要的是讓學生不斷地提高,不斷地體驗到成功的喜悅,這樣才能始終保持其濃厚的興趣。
理論課的首要任務是讓學生明確PLC是什么?PLC能做什么?怎么做?教師可以通過一個簡單、形象的實例(如:電動機的長動控制)的完整講解、操作與演示,先讓學生了解PLC控制系統(tǒng)包括主電路與控制電路,PLC的外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個基本的環(huán)節(jié)僅僅充當控制電部分,讓學生整體了解PLC控制系統(tǒng)的構成與工作過程,再以此為基礎進行外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程的深入講解,這樣便于學生對比繼電接觸器控制系統(tǒng)對本課程的整體把握,明確課程的中心任務,有了目標也就有了學習的動力。
理論課教學過程中要使用多媒體教學手段,利用多種計算機技術制作PPT為主體的電子課件,借助多媒體技術,用生動豐富的畫面和美妙動聽的音樂效果引發(fā)學生的注意力,激發(fā)學生的學習興趣,同時可以提高教學效率。PLC的外部接線(包括主電路接線)首先講原理圖,結(jié)合實驗、實訓、實習講解裝配圖與實際連線圖,要讓學生體會課堂上的原理圖、實驗中的接線與實訓、實習中的接線的區(qū)別與聯(lián)系,教會學生善于理論聯(lián)系實踐,以理論指導實踐,以實踐騅理論。
當前流行的三菱PLC的編程軟件為FXGP-WIN-C與GXDeveloper,FXGP-WIN-C沒有仿真功能,在理論講授中缺乏直觀性,而GXDeveloper編程軟件加裝GXSSimulator-c后具有仿真功能,在編程器件、指令與編程實例的講解中利用仿真可以加強直觀性,便于學生的理解,對于某些程序的檢驗與編寫,學生可以不到實驗室,直接利用學校機房結(jié)合軟件的仿真功能完成,這樣既增強了學生自主學習的能力,提高了學習興趣,也提高了學習效率,學生不用走進實驗室也能使理論教學與實驗教學同步進行,大大提高了老師的教學效果以及學生的理解和接受能力。
實驗、實訓與上機課可以采用自主學習方式。自主學習方式是一種學習者在教學目標的宏觀調(diào)控下,在教師的指導下,根據(jù)自身條件和需要自由地選擇學習目標,學習內(nèi)容和方法,并通過自我調(diào)控的學習活動完成具體的學習方式。自主學習離不開教師的適時指導與評價,學生只有在教師的適時幫助下,才能不斷地完成一個又一個實驗與實訓項目,獲得越來越大的成就感,增加自己自主學習的動力,從而保證自主學習方式的良性發(fā)展。教師還必須結(jié)合理論課程的進度,結(jié)合實驗實訓設備編寫由淺入深,逐步遞進,面向不同層次學生的實驗實訓指導書,為學生的自主學習提供有力的理論支持。
結(jié)合實訓是PLC課程最重要的一個環(huán)節(jié)。要安排充足的時間進行,還要提高實訓的效率,綜合考慮學生的個體差異。在實訓中,遵循能者多勞,共同提高的原則,把學生按個體差異分組,各組根據(jù)自己的能力情況選擇不同控制要求的實訓內(nèi)容,根據(jù)控制要求,進行編程,調(diào)試,故障診斷與排除。這種方法較靈活的解決了學生能力差異存在相互制約問題,同時也培養(yǎng)了學生的分工及團隊合作的能力。
合理的成績評價機制。應該明確成績評價不是教學行為的最終目的,成績評價應作為激勵學生學習的一種方法,成績評價應做到及時、公正,具有可操作性。
1、理論成績評定包括筆試成績、平時成績和實驗成績,筆試成績通過開卷或閉卷方式,考核了學生對PLC基本知識的掌握程度;平時成績通過平時獨立完成作業(yè)的質(zhì)量、上課出勤、課堂上解決問題的能力及創(chuàng)新方法等來評定;
2、實驗實訓成績評價應能體現(xiàn)出競爭機制,根據(jù)不同的任務分出兩情況:第一,保證完成質(zhì)量的前提下,根據(jù)完成速度評定分數(shù);第二,保證統(tǒng)一時間的前提下,根據(jù)完成質(zhì)量評定分數(shù)。教師根據(jù)完成質(zhì)量只對每個團隊進行分數(shù)評定,團隊每個成員的分數(shù)則依據(jù)教師給定分數(shù)通過民主評議得分,這樣促進團隊每個成員的積極性與主動性,同時培養(yǎng)學生的團隊意識。
加強校內(nèi)與校外鍛煉。學生在學校所學的PLC知識與技能對比實際工作崗位中的PLC控制系統(tǒng),仍具有一定的差異或差距,學生就業(yè)后在工作崗位中一定會遇到一些難于解決的難題,這就需要學校、教師仍然要加強對學生畢業(yè)工作過程的指導,把這些問題的解決方法做成典型案例對在校的學生講解,對在校生來說也是一種良好經(jīng)驗積累。學生就業(yè)后,在工作崗位上應不斷地與學校老師溝通,不斷地向有經(jīng)驗的師傅請教,才能熟練掌握PLC控制系統(tǒng)的設計與應用。
0 引言
可編程序控制器(programmable logic controller)簡稱PLC,它采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。因而PLC課程是一門實用性非常強的專業(yè)課程,非常適合于進行教學與實踐結(jié)合的研究。隨著新技術的不斷發(fā)展應用,工業(yè)自動化程度的不斷提高,PLC作為工業(yè)自動化裝置的重要組成部分,由于其編程簡單、使用維護方便、可靠性高、抗干擾能力強、可實現(xiàn)通訊聯(lián)網(wǎng)等一系列優(yōu)點,目前PLC在交通、冶金、化工、電力、機械制造、汽車、交通運輸?shù)裙I(yè)自動化領域,得到了廣泛的應用。PLC的品牌機型比較多,發(fā)展迅速,對于我們學習PLC技術來說增加了難度,但是各種機型之間既有區(qū)別,在很大程度上又有著相通之處。我們通過教學學習PLC技術除了掌握PLC的選型、安裝和調(diào)試外,還要使學生根據(jù)實際生產(chǎn)工藝要求,設計控制方案,完成程序編程和調(diào)試,以及簡單故障的維修。圍繞上述的教學目標,結(jié)合本課程的特點,選擇合適的教材,恰當?shù)慕虒W方法,在教學過程要充分利用有效的教學資源和實驗實訓設備,根據(jù)社會市場對PLC技術人才的需求開展教學,不斷提高學生的學習興趣和增強學習效果,使學生易于理解、接受和掌握,并逐步培養(yǎng)他們的學習能力和創(chuàng)新意識。
1 PLC課程教學中發(fā)現(xiàn)的問題
1.1 PLC課程時間設置不合理
PLC是一門綜合性的專業(yè)課程,其控制包括機、電、液、氣的控制,包含的知識面比較廣。PLC本身是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來的,梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似,梯形圖編程是PLC使用得最多的圖形編程語言,被稱為PLC的第一編程語言,具有直觀易懂的優(yōu)點,很容易被具有電氣知識的人員掌握。所以要學好這門課程,對學生在電力拖動、電工電子等課程的理論、電工實際操作能力有一定的要求,而中職學校學生基礎比較差,物理電學方面知識薄弱,學習起來比較吃力,有一定困難。目前一些中職學校把電工電子或電氣控制課和PLC課開設在同一學期,這樣對于大多數(shù)學生來說,在學習兩門截然不同專業(yè)課,給學生帶來了心理上的壓力,同時會嚴重影響到PLC教學進度和質(zhì)量。并且大多數(shù)學校該課程只開設一學期,學習時間短,學生重視程度不夠,也是學生不能完全掌握全部知識的原因之一。
1.2 教學方法不得當
PLC課程特點之一是邏輯性、抽象性、實踐性很強的一門專業(yè)技術課,如果還使用傳統(tǒng)的教學法把 PLC課程理論教學和實踐教學分開,專業(yè)技術理論教學和實習教學分段實施,理論教師和實習指導教師各負其責,雖然每位老師都能完成自己的教學任務,但對于學生來說,在教學目標、教學內(nèi)容和教學方法等方面難以形成有機結(jié)合。例如PLC的指令的學習與掌握建立在編程練習的基礎上,我們目前的教學方式多是在教室上課講述指令,之后到試驗室去做試驗,試驗內(nèi)容并不一定和理論課一致,理論知識不能及時通過試驗驗證,造成學生感覺非常枯燥,難以集中精神, 師生互動性不好,學生很難深刻理解指令的功能,上理論課沒有興趣,做試驗時又缺乏理論基礎的指導,這樣日積月累,使學生產(chǎn)生厭學情緒,所以選擇適當?shù)慕虒W方法對PLC教學非常重要。
1.3 教學實習設備單一,學生視野有限
現(xiàn)在學校一般只配備了一種品牌單一型號的PLC試驗臺,其中包括一臺PLC基本單元、若干實驗掛件,要實現(xiàn)的功能不但受掛件的限制,還受基本單元的功能的限制,投入能力明顯不足, 實踐教學流于表面,而且,目前所用的實驗裝置多為單純的模擬實驗性質(zhì),都只能模擬PLC功能,不能實現(xiàn)PLC與外部設備真正對接。在中等職業(yè)學校這種傳統(tǒng)的實習教學模式下,學生參與生產(chǎn)實踐有限,嚴重影響學生視野,學生在學校所學技能與工廠的要求不一定相適應。學生畢業(yè)后短時間內(nèi)要掌握企業(yè)要求的技能有些困難,通常要經(jīng)過較長的一段時間才能適應企業(yè)生產(chǎn)要求,學校實習教學與企業(yè)生產(chǎn)存在著一定程度相脫離的現(xiàn)象,學校培養(yǎng)與企業(yè)用工不能實現(xiàn)無縫對接。如何利用有限的實驗設備?采取怎么樣的措施開闊學生眼見,讓學生掌握好PLC的應用,使學生成為一名合格的應用型技術人才,也是我們需要思考的問題。
2 PLC課程改革的意見
2.1 注重學生學習興趣的培養(yǎng)
興趣是最好的老師,學習興趣是指對學習活動產(chǎn)生的心理上的愛好和追求的傾向。在可編程序控制器教學中,發(fā)現(xiàn)學生一旦對專業(yè)的相關課程學習發(fā)生興趣,就會充分發(fā)揮自己的積極性和主動性。雖然中職學生基礎較差,但是只要引導他們對PLC感興趣,就能變被動接受的“要我學”變?yōu)橹鲃忧笾摹拔乙獙W”。因此,作為任教PLC課程的教師應該采用興趣教學法,挖掘?qū)W生的學習興趣和潛能,多了解當前國內(nèi)外PLC 技術的發(fā)展趨勢,精心組織,精心講授。在剛開始講授這門課程時,教師應對PLC技術在工業(yè)控制中的地位和應用進行介紹和分析,采用一些圖片來加深學生的印象,激發(fā)學生的學習興趣,讓學生理解PLC技術在工業(yè)自動化中的地位和作用,為學生學好該課程打下良好的基礎。
2.2 推行一體化教學
一體化教學方法是近年來職業(yè)教育中探索創(chuàng)新的一種新型教學方法,主要是改變傳統(tǒng)的教學模式。具體體現(xiàn)在:教學從“知識的傳遞”向“知識的處理和轉(zhuǎn)換”轉(zhuǎn)變;教師從“單一型”向“行為引導型”轉(zhuǎn)變;學生由“被動接受的模仿型”向“主動實踐、手腦并用的創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)變;教學組織形式由“固定教室、集體授課”向“室內(nèi)外專業(yè)教室、實習車間”轉(zhuǎn)變;教學手段由“口授、黑板”向“多媒體、網(wǎng)絡化、現(xiàn)代化教育技術”轉(zhuǎn)變,從而以“一體化”的教學模式體現(xiàn)職業(yè)教育的實踐性、開放性和實用性。這樣由理論、實踐分離到實踐穿插相關理論,將相應理論知識放在實踐中去講,大大縮短了時間,提高了技能培訓的效果;同時,教、學、做交叉進行,內(nèi)容不斷更新,學生有新鮮感;完成任務、實現(xiàn)控制后,學生有成就感,大大激發(fā)了學生的主動性。再者,一體化教學也增加了師生之間的交流時間,教師能直接了解學生掌握知識的程度,可針對性地對學生指導、因材施教,不僅培訓了學生,也豐富了教師的理論知識和實踐經(jīng)驗。
2.3 利用技能競賽綜合全面提升學生整體素質(zhì)
中職學校機電一體化技能大賽每年市級、省級、國家級都要舉行,職業(yè)技能大賽是一個契機,這讓我們了解了職業(yè)技能現(xiàn)狀,讓我們更清醒地明白了存在的差距,也檢閱了我們訓練的隊伍,無論從哪個方面來說,技能大賽給我們的啟發(fā)很大,意義深遠。我們不能為了比賽而比賽,而應該圍繞大賽,落實中職學校本著以就業(yè)導向、以服務社會市場為宗旨的職業(yè)教育理念,綜合全面提升學生整體素質(zhì)。為此我們要做好以下各項工作:(1)建立興趣小組,普及培養(yǎng),重點突破訓練。(2)調(diào)整組織訓練的結(jié)構與策略,爭取效率最大化。(3)合理安排,科學指導,努力讓每一個學生都能成為參與者,擴大培養(yǎng)范圍,提高影響力。(4)將大賽看作是每一位學生的大賽,大賽訓練的模式深入課堂,讓每一位學生成為參賽者。即使很少人能參加比賽,也能使大多數(shù)學生整體技能得到很大程度的提升。
3 結(jié)束語
教學本身就是教與學的過程,這里的學不僅包括學生的學,而包括教師的學,教師在繼承優(yōu)秀傳統(tǒng)教育成果的同時,還必須充分運用現(xiàn)代化的教學手段、教學設備,使PLC課程的教學必須緊扣中職教育培養(yǎng)應用型技術人才這一基本特征,以市場需求和導向為根本立足點,合理安排好教學內(nèi)容的先后順序,進而夯實學生學習PLC的基礎知識,提高學生PLC技術的實際 應用能力,從而培養(yǎng)出高質(zhì)量的應用型和創(chuàng)新型PLC技術人才。在今后的教學工作中我們應該進一步樹立以實踐為主導、理論為實踐服務的觀念,不斷改革,不斷創(chuàng)新,使PLC教學取得更好的成效。
參考文獻:
項目教學,要通過咨詢(教師布置工程項目任務,學生收集資料)→決策(師生共同分析案例,討論解決方案)→計劃(設計工作共層,確定工作步驟,擬定檢查與評價標準)→實施(學生完成工作任務,共同分析并解決問題)→檢查(學生演示并介紹完成過程,教師檢查并提出建議)等過程完成組織教學。項目教學的評價辦法,不僅要關注學生的學習結(jié)果,更應該關注完成學習任務的全過程,注重過程評價,做到形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合,更多地關注學生自身的發(fā)展,激發(fā)學生潛在的學習動力。教改后的課業(yè)評價方案改變了以知識積累和考試為主的終結(jié)性評價方式,實施了“知識、能力、素質(zhì)”三位一體的綜合評價。成績評定由平時成績、過程考核和期末考校成績?nèi)糠纸M成。平時成績主要考核包括課堂提問、討論、練習、作業(yè)、思考題等。過程性考核依據(jù)學生在教學項目完成過程中的資料收集、方案計劃、實施過程、實施結(jié)果、團隊合作、工作態(tài)度等情況評定等級。在每個項目完成后,學生按照評分標準自檢、互檢,教師評價,這樣學生能充分了解自己的專業(yè)水平和可提高的方面。期末綜合考核再依據(jù)學生完成考核項目的設計與操作結(jié)果進行綜合評定。這樣評價較為客觀,也能調(diào)動學生學習的主動性、積極性。
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)27-0266-01
一、一體化教學的必要性
可編程序控制器(PLC,Programmable Logic Controller)是以微處理器為基礎發(fā)展起來,集自動化技術、計算機技術、通信技術、先進制造技術為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。近年來,PLC的應用在機械行業(yè)體現(xiàn)的十分重要,且一直在迅速的發(fā)展。這一形式使得PLC技術成為職業(yè)院校電氣專業(yè)的一門必修課,然而傳統(tǒng)的教學模式顯然更不上這么快的發(fā)展趨勢,那么如何才能讓學生學好PLC技術呢?結(jié)合多年來的教學實踐和探索,筆者認為只有對PLC教學進行一體化改革,學生才能把理論和實踐更好的銜接,掌握主導權,從而充分地激發(fā)他們的潛能,以后必將成為高技能人才。
二、如何實施PLC一體化教學
1、教學內(nèi)容理踐一體化
根據(jù)電氣自動化設備安裝與維修專業(yè)人才的目標及工業(yè)企業(yè)PLC從業(yè)技術人才調(diào)研需求狀況為向?qū)?,以典型工作過程為情景的原則,以科學性原則為輔、通過崗位所需理論知識結(jié)合學生的實際情況以“必需、夠用、實用”為原則,從而達到培養(yǎng)專業(yè)能力和方法能力的目標。課程的教學內(nèi)容是通過學習情境來反映的,其中學習情境是學習領域的具體化和細化,它將理論知識、實踐技能與實際應用環(huán)境結(jié)合在一起,是教師引導學生主動學習的教學安排,又是學生對職業(yè)行動情境的反思。
2、教學過程崗位化
本課程的教學在“PLC應用實訓室”內(nèi)進行。按照基于工作過程的課程開發(fā)理念,分“資訊、決策、計劃、實施、檢查與評價”六階段組織教學實施過程,真正實現(xiàn)了“做中學”、“學中做”的理實一體化教學。
3、課程考核理實一體化
改變以一次考試成績作為考評主要依據(jù)的傳統(tǒng)做法,廣泛推行過程考核和項目任務綜合考核,盡可能地采用多種評價手段,如各任務完成情況考核、綜合能力考核、企業(yè)操作規(guī)范考核、實驗報告正確性、口頭問答等。 本領域課程的評價體系主要由以下三部分組成:
(1)情境完成情況考核:每個任務完成的功能、學生熟練操作的水平、學生編程的能力、學生自評互評及教師評價等。由于完成任務內(nèi)容是集體協(xié)作的結(jié)果,因此這部分評價只能反映小組的學習情況。
(2)綜合技能考核:在綜合技能測試中,由學生單獨完成相應的PLC設計與操作技能任務,按照任務完成的情況當場打分。
可編程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是將傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)與計算機技術和通信技術融于一體,具有環(huán)境適應性好、性能優(yōu)越、可靠性高、編程簡單、使用方便等一系列優(yōu)點,在工業(yè)上得到了廣泛的應用。
在PLC教學中,教師要讓學生熟練掌握PLC技術并不容易。由于中職學生學習理論知識的興趣較差,動手能力缺乏,學習動力不強,所以教師在教學中應激發(fā)和提高學生的學習興趣和學習能力,提高PLC基礎知識的教學效果,以達到預期的教學目的。下面筆者就PLC教學中的基本指令及梯形圖教學方法進行闡述。
一、善于創(chuàng)設情境,充分利用多媒體教學
在教學中,教師要善于創(chuàng)設情境以及充分利用多媒體進行教學。部分學校由于場地、設備的限制,暫時無法實現(xiàn)PLC的一體化教學。在這種情況下,如果不善于創(chuàng)設情景,不充分利用多媒體教學,那么學生對PLC就會缺乏感性認識,在學習的過程中就會由于理解不了相關的原理以及聽不懂指令的運用而產(chǎn)生畏難的心理,從而對學習PLC失去興趣。所以,教師在講授PLC相關理論知識的時候,應盡可能列舉PLC在日常生活和工業(yè)上的應用例子,如:十字路口的紅綠燈的轉(zhuǎn)換,大廈內(nèi)的電梯控制,小區(qū)里的噴泉有規(guī)律地噴水等等。通過一些身邊熟悉的例子,使學生對PLC課程的應用有初步的了解,提高學生的感性認識,激發(fā)學生的學習熱情,為后面的教學做好
鋪墊。
在理論教學中,教師要善于采用多媒體教學,充分運用PPT和FLASH動畫,激發(fā)學生的學習熱情、學習興趣。例如:用FLASH演示小臺車按不同路徑行駛、噴泉有規(guī)律地噴水、紅綠燈定時地轉(zhuǎn)換、知識搶答器的控制。通過形象的畫面、動作,使學生對所要編寫的工作過程有一定的了解,再充分利用GX Simulator,進行模擬響應輸出,幫助學生加深對程序的理解。
在課堂上,教師還可以利用三菱FXTRN的仿真模擬訓練軟件學習軟件教學,創(chuàng)建更多虛擬場景:如紅綠燈的時間控制、部件供給控制、不良部件的分撿、分撿和分配線等等。通過逼真的動畫,使得學生對PLC的應用與運行有更加深刻的認識,增加學生模擬工程實驗的經(jīng)驗。
二、采用直觀演示及實驗的教學方法
在授課過程中,教師應通過實物演示、動手實驗,將理論教學融于實踐教學中。直觀的教學能夠激發(fā)學生的興趣,并且培養(yǎng)學生的觀察能力,增強感性認識,擴大學生的思維空間。如在講授PLC的結(jié)構的時候,教師可以讓學生觀看PLC的實物,了解PLC的外部結(jié)構及外部設備等,使學生對PLC的外部結(jié)構有一個直觀的認識,然后再進一步講解PLC的內(nèi)部結(jié)構。在講授彩燈的循環(huán)點亮時,指導同學將啟動和停止按鈕接入輸入端子,并將彩燈接到輸出端子。然后將已編制好的程序輸入到PLC中運行,按下啟動按鈕,使得彩燈按規(guī)律地循環(huán)點亮。通過更改彩燈的點亮規(guī)律,引導學生去思考如何實現(xiàn)彩燈的變換規(guī)律。
三、典型例題分析
在課堂教學上,教師要結(jié)合工程實際,根據(jù)實用性、典型性和綜合性等原則精選、設計案例。以典型的例題,使學生學會把握事物的本質(zhì),掌握知識的遷移。例如,由噴泉控制電路,引出PLC控制電路大多為時序電路。而時序電路設計的關鍵就是根據(jù)時序圖找出輸出與輸入及內(nèi)部觸點對應關系。讓學生理解時序電路的同時,掌握其規(guī)律,舉一反三地解決相類似的問題,學會多角度地把握事物的特征,洞悉各事物掩藏著的深刻本質(zhì)。同時,還要強調(diào),時序電路設計法應與經(jīng)驗法配合使用,否則將可能使邏輯關系過于復雜。在電動機的控制上,可以從電動控制著手,然后加上自鎖條件,之后實現(xiàn)聯(lián)動控制,再引入互鎖,實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn),教師通過一步步的引導,循序漸進地讓學生掌握電動機的控制。
1 一體化教學分析
1.1 PLC課程的特點
PLC課程特點:一是指令多:掌握這些基本指令和部分常用的功能指令的應用,是實現(xiàn)PLC自動控制的必要條件;二是實踐性強:PLC 課程具有與生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系、運用知識的覆蓋面較寬等特點, 是強電與弱電的結(jié)合、電氣學與計算機技術的結(jié)合和與生產(chǎn)工藝過程緊密配合的一門專業(yè)課。
1.2 學生分析
中職學校授課對象是初中畢業(yè)生,學生基礎較薄弱,有些學生平時學習自覺性較差,學習基礎理論較吃力,分析和知識運用的能力較弱,缺乏學習目標,學習興趣,這些差異使PLC教學難度增加。在PLC課程和學生雙重問題的沖擊下,技校教師的教學難度大大增加。作為中職學教師,如何化解這些問題,激發(fā)學生對PLC課程的學習興趣,并發(fā)揮學生的主動能動性,提高教學質(zhì)量,是當前教學的主要任務。
2 一體化教學實施探索
在一體化的教學模式中為了突出學生能力的培養(yǎng)訓練,就是要像在企業(yè)里一樣,只給學生任務要求、說明或樣板,讓學生用所學知識,完成工作任務, 然后由全班同學和老師做出評價。所以在實際教學中也以此為主線來教學,多種教學方法相結(jié)合幫助學生學的好,做的更好。
2.1 分散理論教學時間,實踐教學貫穿課堂始終
以前我校在教學安排上PLC 課程的理論和實操是分開講的,在實操課上學生比較活躍,而在理論課上學生表現(xiàn)出厭學的情緒,為了改變這種現(xiàn)狀,我校根據(jù)教學實際,推行一體化教學,理論教學和實際動手設計、安裝、檢測、調(diào)試等貫穿整個教學的始終。例如:項目:運貨小車自動往返控制線路的安裝調(diào)試時,我引導學生,觀察它的組成部分,需要哪些元器件。講解元器件基本知識,同時問學生如果要你去采購時要采購那些部件?憑什么去挑這些部件?你認為你挑的是最好的嗎?帶著一連串的問題,學生就會自己去讀有關理論知識了。這樣學生在“用”中“學”, 老師在“學”中“教”, 學生在應用中也掌握了需要的理論知識,這種方式學生很喜歡,解決了以前師生都累的問題。
2.2 以工作過程為導向,以項目任務為載體,理實一體化教學
2.2.1 創(chuàng)設與現(xiàn)實相關的問題情境,激發(fā)學生的好奇心
PLC中有關的基本指令的學習是比較枯燥的,為此,我在教學中常常創(chuàng)設一些與現(xiàn)實生活相關的問題情境,讓學生了解其在現(xiàn)實生活中的用處,激發(fā)學生的好奇心。例如在講解基本指令時可以創(chuàng)設以下情境:播放智力搶答競賽的視頻,最后聚焦到搶答器上,告訴同學們搶答器用到了以上基本指令,同時展示用PLC做成的搶答器,告訴同學們,認真學習好以上指令,我們就每人做一個搶答器。以此激發(fā)同學的學習自信心。
2.2.2 在問題情境中,教師調(diào)動學生的積極性
問題情境創(chuàng)設之后,學生對將要學習的內(nèi)容有了一定的好奇心,這時就需要教師的引導,調(diào)動學生的積極性,促使他們自己去獲取知識,發(fā)揮主觀能動性,做到發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題。學生作為課堂教學的主題根據(jù)教師提供的條件明確探究目標,思考探究問題,掌握探究的方法,敞開深究的思路交流探究的內(nèi)容,在教學中常常有優(yōu)秀的學生編的程序和老師編的程序不一樣,簡單并且運行正確,這樣就更能激發(fā)他們的學習興趣。在上述制作搶答器的教學單元中根據(jù)已有的問題情境,我進一步引導學生進行一下探究:請同學們觀察搶答器的數(shù)字顯示的情況,(將視頻聚焦數(shù)顯7段碼的8字),數(shù)字0~9是怎樣顯示的?a~g段分別在顯示幾的時候亮?同學回去自己查閱資料、解決問題,為下一課做準備(有心的同學就會自己通過上網(wǎng)、查書等途徑找到答案,下一節(jié)課可以跟同學炫耀,也有同學答案不正確老師及時更正)。
2.2.3 提供機會,培養(yǎng)學生的探究意識和能力
在問題情境中,學生的好奇心逐步上升,思路開闊,思維火花閃現(xiàn),這時教師要給同學提供嘗試的機會,教師可用提問的方法了解同學編程的意圖和思路,檢查程序,在保證安全的前提下讓同學嘗試。
2.2.4 注意問題的分解,“小步子”解決問題
在設置課題時,我將一個復雜的整體問題分解成幾個子課題,讓同學稍加嘗試就能解決,也就是讓同學“跳一跳能夠得著”,切記一節(jié)課就一個課題,同學10分鐘還不能解決可能就沒有興趣了,在設置子課題時,要注意培養(yǎng)學生分解問題的能力,為學生獨立解決問題打下良好的基礎。
學生在分組活動中,通過小課題的培養(yǎng),會逐步恢復自信心,會樂于解決老師提出的問題,會發(fā)現(xiàn)PLC是一門非常有意思的課程,通過它可以控制機械部分、可以控制電器部分;也可以控制氣動或者液壓;它的信號來源可以是按鈕;也可以是各種傳感器。例如,“一鍵啟?!笨梢苑謩e用跳轉(zhuǎn)CJ、交替ALT、上升沿脈沖PLS、反轉(zhuǎn)NV等指令來實現(xiàn)??梢宰屚瑢W根據(jù)自己的喜好自由發(fā)揮。PLC的精髓就是“同一個問題,可以有多個解決方案”,如何編輯,編程者的習慣、各種方法之間沒有優(yōu)劣之分,只要能解決問題就是正確的,我在這里注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,在此采用理實一體化教學法,使學生的被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,真正掌握這門技術。
2.3 一體化課程考核評價
為了實現(xiàn)對學生的團隊合作精神、創(chuàng)新意識和綜合實踐能力的培養(yǎng), 考核是檢驗教學效果的手段,評價是對學生學習的促進??己嗽u價體系主要是建立在對學生參與教學、完成項目任務情況、工作態(tài)度、創(chuàng)新過程的考核, 考核評價體系兼顧教師評價、學生自評、學生互評,考核形式為形成性考核,
總之,在以學生為主體,教師為主導的一體化教學模式中,課堂變的生動活潑,學生學習的熱情有所提高,每個學生的潛能都得到了充分的發(fā)揮,培養(yǎng)了學生的自我意識、競爭意識、創(chuàng)新意識,促進他們在人格、意志、身心、體魄等方面的健康發(fā)展,為踏入社會參加工作打下堅實的專業(yè)基礎。
多年來,PLC 從其產(chǎn)生到現(xiàn)在,實現(xiàn)了接線邏輯到存儲邏輯的飛躍,其功能從弱到強,集成化程度越來越高,實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步;其應用領域從小到大,實現(xiàn)了單體設備簡單控制到勝任運動控制、過程控制及集散控制、互聯(lián)網(wǎng)控制等各種任務的跨越。今天的PLC在處理模擬量數(shù)字運算、人機接口和網(wǎng)絡的各方面能力都已大幅提高,成為工業(yè)控制領域的三大支柱之一,在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。目前,PLC 在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。
一體化教學是快速培養(yǎng)技能人才的有效途徑,所謂一體化教學,就是整理融會教學環(huán)節(jié),把培養(yǎng)學生的職業(yè)能力的理論與實踐相結(jié)合的教學作為一個整體考慮,單獨制定教學計劃與大綱,構建職業(yè)能力整體培養(yǎng)目標體系,通過各個教學環(huán)節(jié)的落實來保證整體目標(教學項目)的實現(xiàn)。一體化教學是近年來職業(yè)教育的方法,旨在提高被教育者的綜合素質(zhì),采用理論教學與實踐相結(jié)合的方法。往往由一位教師或一組教師在共同制定教學內(nèi)容、教學方法與進度內(nèi)容的情況下實施教學,使受教育者能將所學的理論知識及時消化吸收、強化動手能力。立足課堂,面向車間,能解決實際技術問題,是一種立桿見影的教學方法。簡單地說類似于傳統(tǒng)的“師傅帶徒弟”,在師傅的帶領和指導下動手解決實際問題,也就是說把一門課程分成若干個教學項目,每個教學項目均采用老師理論講授和學生實操相結(jié)合的教學方法,體現(xiàn)以能力為本位的教學特點。
本文將以三菱PLC控制的“三相交流異步電動機正反轉(zhuǎn)啟動”模塊為例,來說明一體化教學的實施!
一、樹立PLC一體化教學的理念、明確目標
思想決定行為,沒有理念創(chuàng)新,就沒有一體化教學改革。因此,樹立一體化教學的理念,提高對一體化教學的認識,是一體化教學改革的基礎。
根據(jù)多年來的教學經(jīng)驗,PLC是一門實踐性很強的學科,跟計算機學科緊密相關,無論是從PLC的構成,還是從它的工作原理看,可以說它是一臺控制器,也可以說它是一臺工業(yè)計算機。這決定了學生只有多實踐、多操作,才能收獲更多,因而樹立PLC一體化教學的理念,符合課程的特點。
首先,是確定模塊要達成的目標,通過學習,學生會分析、掌握PLC控制三相異步交流電動機正反轉(zhuǎn)的控制原理,且能根據(jù)控制原理獨力完成安裝接線、調(diào)試、及故障排除。
一體化教學的根本目的就是有效而快速地提高學生的職業(yè)能力。
二、實踐的前奏――一體化理論講授
一體化教學應避免長時間的理論灌輸,教師應將大部分時間留給學生自己動手,變“老師為主體”為“學生為主體”,教師的任務是把大部分時間用于指導學生實操上。
三相交流異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC控制模塊安排6課時,分三次教學,每次2課時(90分種),其中20―30分鐘用于理論講授,余下的60―70分鐘留給學生實操、教師指導。
理論講授的內(nèi)容包括三相交流異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC控制”模塊的教學目標、控制任務分析、為完成該目標所需的相關知識點(LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI、ORB、ANB、MPS、MRD、MPP等指令的應用)、實訓方法與步驟、安全及注意事項等。
三、一體化實踐
“實踐是檢驗真理的唯一標準”,一體化教學是否成功,關鍵是通過一體化教學后,學生能否采用PLC對三相交流異步電動機實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)啟動、停車控制。
① 根據(jù)控制要求, 對PLC的輸入/輸出點進行分配:畫出輸入/輸出接線圖:
② 編寫梯形圖控制程序;
③ 編譯、通訊端口設定、寫入PLC:
將RUN/STOP撥碼開關打到STOP位置,才能將程序從電腦寫入
PLC中。
④ 安裝、接線
主回路:將三相380V交流電通過KM1、KM2兩個交流接觸器連接到三相交流異步電動機的三相接頭上。
控制回路:KM1的電
磁線圈由PLC的輸出點Y000控制,KM2的電磁線圈由由PLC的輸出點Y001控制(須串入220V交流電源)。
⑤ 調(diào)試、試車
先不接入電動機,在電腦上進行軟元件調(diào)試,以確保人員和設備
的安全。
將X000強制ON時,PLC面板上的Y0燈應點亮;將X001強制ON時,PLC面板上的Y1燈應點亮;將X002強制ON時,PLC面板上的Y0燈應全滅。
隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,一種工業(yè)控制專用計算機技術――PLC控制技術,逐漸成為高職院校的一門重要的專業(yè)基礎課。該課程是機電一體化技術必修的一門課程,在實際生產(chǎn)中應用廣泛。
一、PLC教學現(xiàn)狀
1.理論與實踐脫離。
傳統(tǒng)教學過程過于“理論化”,表現(xiàn)在很多PLC初學者經(jīng)常花費大量精力研究梯形圖、順序功能圖或者各種應用指令,而忽視了PLC程序是怎樣融入到整個PLC控制系統(tǒng)中去的。設計一個高效可靠的PLC控制系統(tǒng),程序設計只是一個方面,而且不是孤立存在的。單純注重PLC程序設計會使得學習者在PLC的工程實際應用上存在片面的理解,易造成理論與實踐脫節(jié)。
在PLC教學過程中并不缺少實踐環(huán)節(jié),但關鍵是理論和實踐到底能夠結(jié)合到什么程度。在高職院校中,一般理論與實踐各自獨立,這樣理論與實習老師之間缺乏溝通,又或者教學方法各異,進度不一,會給學生學習造成很大困難。
2.教材內(nèi)容、教學設備和企業(yè)脫節(jié)。
PLC的產(chǎn)品種類較多,發(fā)展較快,但沒有一本完全相對應的教材,為此教師要深入企業(yè),了解企業(yè)PLC發(fā)展、設備和使用動態(tài),了解企業(yè)對PLC技術人才的要求。根據(jù)企業(yè)情況,編寫講義,以實現(xiàn)教材與講義結(jié)合,理論與實踐結(jié)合。
PLC教學設備根據(jù)學生程度不同,以及學習深入程度不同,可以做出不同的選擇,如PLC實驗臺模擬設備、PLC軟件仿真設備、PLC控制系統(tǒng)實體模型。PLC仿真試驗臺多以不同功能的模塊組合,雖然能夠讓初學者容易掌握,但缺點也很明顯:①功能局限性大。一個試驗臺只能進行若干項目的仿真模擬,學生只能對已經(jīng)固定的PLC控制系統(tǒng)進行程序設計。②與實際生產(chǎn)應用脫軌。目前PLC已淘汰采用手持編程器的輸入方法,而很多實驗設備還是讓學生手動輸入。
二、用多元教學方法進行教學改革
1.加強理論教學改革。
PLC教學中試采用課題式單元教學,重新自編教學內(nèi)容。以應用實例為主要教學方式,并整合程若干課題。每個課題以一個應用實例為主題,其內(nèi)容包括:應用實例的生產(chǎn)目的、生產(chǎn)條件和生產(chǎn)環(huán)境的介紹,用PLC實現(xiàn)控制的線路,所用的基本指令,編程方法、調(diào)試應用。精選設計的每個實例課題有一定的科學性、連貫性,由簡到繁、由易到難。單元內(nèi)的實例都能有效地為該單元核心內(nèi)容的教學服務。因此,要改革傳統(tǒng)教學為課題式單元教,首要任務是合理地設計好每一個實例課題。這些實例課題既能方便學生的學習,又要包含本課程的所有知識點。
2.注重理論實踐結(jié)合,激發(fā)學生興趣。
實驗教學是學生樂于接受的學習方式,滿足學生的好奇心,激發(fā)學生學習知識的興趣,讓學生在實驗中體會到PLC教學內(nèi)容豐富、應用廣泛,體會到PLC是能解決實際問題的實用學科,而不是枯燥無味的說教。實驗主要要求學生通過動手、觀察、直觀感受,掌握現(xiàn)象和結(jié)論,進一步加深理解所學理論知識,同時通過PLC實驗,可以調(diào)試自己編制的程序,進行模擬實驗。在培養(yǎng)學生動手能力的同時,培養(yǎng)學生應用理論知識的能力及處理和解決問題的能力。在實施PLC教學時以一體化的模式進行,即講一點練一點。在時間上保證每個課題都能做到教師的理論指導與學生的實踐保持連貫性。在教學中在介紹了課程實例的應用環(huán)境,注意事項、講解了預備知識后,給出了解決該實例的編程思路,再由學生根據(jù)教師的提示進行編程、上機調(diào)試,最后教師才給出能成功實現(xiàn)該實例功能的參考答案供學生參考,讓學生自己進行對比、歸納、總結(jié),得出結(jié)論。這樣,學生每聽老師介紹完一個實例,在教師指導下編寫出程序,并立即上機試驗,校驗自己編寫出的程序是否正確。他們的學習熱情就能被充分地調(diào)動起來。通過這樣的一體化教學,能充分發(fā)揮學生學習的主動性和積極性,為課題式教學的成功提供有力的保證。
3.運用案例教學法。
根據(jù)PLC(典型性)特點,在教學中,要大量利用和挖掘課程中典型實例,通過典型實例作為教學案例,提高學生運用基本知識的能力。分類一下課程中的案例,有單元案例和綜合案例兩部分。單元案例即運用單元或部分指令解決的某些實例,如交通信號燈控制實驗、自動送料裝車系統(tǒng)實驗、水塔水位自動控制實驗、注塑機等;綜合案例即運用綜合指令解決的某些實例,如機械手、柔性制造系統(tǒng)、產(chǎn)品自動分揀線、多種液體自動混合實驗、電梯控制實驗等。案例教學要注意教學安排,單元案例安排在學生掌握基礎原理和基本指令后,綜合案例安排在單元案例之后。同時,在案例教學中要注意兩點:一是組織學生討論。二是引導和指導,要注重引導學生對案例進行分析推導,指導學生運用概念較好地解決實際問題。
4.引入項目教學。
項目教學法是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動,其目的是在課堂教學中把理論教學與實踐教學有機地結(jié)合起來,充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,提高學生解決實際問題的綜合能力。項目教學主要由內(nèi)容、活動、情境和結(jié)果四大要素構成。項目教學與傳統(tǒng)教學相比較有自己的顯著特征,具體表現(xiàn)為:①教學內(nèi)容以工作任務為依托;②教學活動以學生為主體;③學習成果以多樣化為特征。在項目教學中,每個學生會給出不同的解決任務的方案與策略。因此,學習成果不是唯一的,而是多樣化的。項目教學法具有實踐性、明確性、自主性、發(fā)展性、綜合性、開放性等特點。
以上方法在PLC學習中應當按照不同學習階段穿插配合使用。理論教學在初始階段作為主要內(nèi)容,對于不易理解或者比較抽象的問題配合實踐內(nèi)容。待學生對于編程知識熟練掌握,便要將重點放在PLC控制系統(tǒng)設計上。設計比較簡單的控制系統(tǒng),可采用案例教學法,每個案例使用幾個課時便可以解決。最后階段采用項目教學,此時便應當緊密結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)。
三、結(jié)語
我們應充分運用現(xiàn)代網(wǎng)路資源,切實掌握有效的實踐學習法,理解不同型號PLC的共性與差異,注重理論和實踐相結(jié)合,拓展新的教學模式,密切聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn),跟上時代,使用多種教學資源,全方位、多元化地開展PLC教學。
參考文獻:
[1]閆麗華.PLC教學存在的問題和解決對策[J].職教論壇,2004.
About PLC Practical Teaching discussing
GUO Li-li
Abstract:The Applied Technology of Programmable Logic Controller is an imporant professional course to the Industrial Electric Automation Specialty and the Integration of Mechanics and Electrics Specialty.It's character is linking weak current and strong current,software and hardware,theory and practice.So we may let our students primely command this technology by practising operation and makimg use of many reasonable teaching means,and then our students must adapt sociality quarters.
Keywords:PLC Control Practical Teaching;Multi-media teaching
PLC是計算機技術與傳統(tǒng)的繼電器――接觸器控制技術相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種無觸點設備,改變程序即可改變生產(chǎn)工藝,而克服了繼電器――接觸器控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復雜,可靠性低,靈活性差等缺點,PLC技術已成為現(xiàn)代控制技術的重要支柱之一,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,機械行業(yè)已經(jīng)從機械化向智能化方向發(fā)展,加工手段已經(jīng)由技術型向智能型轉(zhuǎn)化。原來有繼電器控制的生產(chǎn)設備,因其控制裝置體積大、耗電多、可靠性差、改變生產(chǎn)程序不方便等缺點已不能滿足產(chǎn)品多元??删幊炭刂破鞯膯柺篮芸焓艿焦I(yè)控制界的歡迎,并得到廣泛應用,同時相關人才欠缺,因此我們就要求學生除掌握基本的專業(yè)理論知識外,通過學生的實踐技能,讓學生在校期間操作技能達到符合企業(yè)生產(chǎn)的實際需要,這就決定了我們職業(yè)學校的教師一定要根據(jù)本課程不同教學內(nèi)容及其特點,采取不同的教學方法。我院為滿足教學需要,提高教學質(zhì)量,作為職業(yè)學校更應該適應時代的要求,加強對電類學生的PLC實訓教學,添置了一整套PLC實訓設備,給老師和學生提供了一理想的實訓條件,我做為一位職院實習的教師,談幾點關于PLC實訓教學的想法。
一、注重專業(yè)基礎實訓
部分學生學習基礎都較差,從而導致本課程教學基礎薄弱,教學難度很大。我學院在這方面有自己的模式和特色,在實訓教學中,首先進行基礎性訓練,如照明線路,機床控制線路的安裝,在電工板上實際布線,然后進行檢查,排故等綜合操作訓練,使學生有形象,直觀的感悟認識,然后由淺入深地引入PLC應用技術的教學內(nèi)容。PLC是按用戶的控制要求編寫程序進行的,而程序的編寫是用一定的編程語言把任務描述出來,教學中是采用梯形圖這種圖形語言,它沿用的傳統(tǒng)的繼電器――接觸器控制中的觸點、線圈等圖形符號。學生在學習時,因為PLC與機床控制線路的相似之處,比較容易理解,便于學生理解掌握,而且還降低了教學難度。在實訓前都是經(jīng)過一段理論的學習,理論與實訓如何銜接,在理論夠用的條件下,突出實訓教學,這就對教學提出了較高的要求。首先教師要精心編排,設計實例,從易到難,由單一到綜合,全部教學內(nèi)容分成五個單元,第一個單元是編程軟件的使用,第二個單元以電機的點動、電機的連續(xù)控制,電機的連續(xù)控制、貨物傳送控制系統(tǒng),第三個單元為搶答器系統(tǒng),第四個單元為紅綠燈控制和多燈來回閃爍循環(huán)控制等實例,第五個單元為液體混合和鐵塔之光等。每個單元都以重要指令應用為主要線索,這樣對所學指令進行實際應用,逐一攻破,不但會牢固掌握,而且也學會了實際應用。
二、有效運用教學方法
在PLC課程教學上,尤其是PLC指令及應用、編程方法和實際應用等教學內(nèi)容上,內(nèi)容靈活,最適宜于采取雙邊互動式教學方法。為了搞好雙邊互動式教學,就要求我們教師在備課時把教材上靜態(tài)的知識轉(zhuǎn)化為課堂上動態(tài)的教學信息,并且在教學過程中要想方設法地創(chuàng)造出一個可以實現(xiàn)雙邊互動式教學的氣氛,通過創(chuàng)設情境、巧設疑問、共同討論、動手實踐等多種教學方式,有效地開展雙邊互動式教學。同時還要圍繞PLC課程“多變性”的教學特點,注重基礎,強化共性,即以一種型號PLC為主線,重點學習有關PLC共性的內(nèi)容,如工作原理、波形圖、指令含義、編程原理等。同時也圍繞PLC應用“典型性”的教學特點,在PLC技術應用教學中,通過典型案例,如交通信號燈、鐵塔之光等,實施案例教學法,提高學生運用基本知識分析和解決實際問題的能力。同時針對“應用性”的教學特點,引入項目教學法,傳統(tǒng)的PLC教學及實驗模式是教師在課堂講解PLC的指令系統(tǒng)及編程,即邏輯推理,然后學生在實驗室做一些簡單的、基礎性的實驗,而一些典型的控制對象(如電梯設備、機械手等),要求學生運用PLC技術對工業(yè)自動化控制領域的實用控制系統(tǒng),進行編程、接線和仿真調(diào)試,從而培養(yǎng)學生創(chuàng)新思能力。
三、在實踐中找到學習方法
PLC的應用不是簡單的驗證,機械的重復,目前,學生在實習時,只需將程序輸入,線路連接,然后觀察現(xiàn)象即可實成。這種不需動腦的實習是毫無意義的。在教學過程中,教師一般不直接給出實例的程序,而給出程序的框架,引導學生解決問題。首先在編寫實訓指導書時,我們教師應該根據(jù)企業(yè)對PLC技術人才的需求,結(jié)合學校實際設備情況,針對職業(yè)學校本課程教學特點和教學目標,在如何引導廣大學生在實訓中既動手又動腦上多下功夫。職業(yè)學校是一個學生學習基礎、動機和習慣差異很大的群體,因此實訓教學同樣要做到因材施教,采取因人而異的分層教學,即按學生學習能力分組,確定每組不同的實訓目標,從而使成績好的和成績差的學生在實訓中,都能夠得到相應的鍛煉和培養(yǎng)。除要求學生在規(guī)定時間做完基本的實訓項目外,還要安排一定量的選修實訓項目和研究性課題,讓廣大學生自主選擇,教師現(xiàn)場指導,或者督而不導,從而促使學生自主地分析在實驗實訓中所遇到的問題,寫出實訓報告交教師評判,師生共同找出問題的解決辦法。對于大型的實訓項目,如電梯、機械手等,還可以采取分工合作的教學形式,將全班同學分成不同的小組,由教師明確各小組在實訓中的任務和目標,每組采用不同的編程方法,如可以采用邏輯設計法,用基本位指令和定時器實成,也可以用順序控制法,用保護電路,置位復位指令式,順控制指令完成。讓學生積極參與,獨立完成程序編定,上機調(diào)試,再不斷完善。
總之,在實訓教學中,教師要成為學生的組織者,引導者,充分發(fā)揮學生的主動性,從實踐中找到學習的方法,從而培養(yǎng)廣大學生團結(jié)協(xié)作的職業(yè)素質(zhì)和能力。
四、應有多媒體計算機輔助教學
教師可以借助多媒體制作電子教案,利用生動的畫面和動聽的音樂吸引學生的注意力,激發(fā)學生學習的興趣。例如講解交通燈控制程序時,學生對整個過程容易混淆,利用聲音和畫面,有利于程序的理解。
總之,只有通過大量的實訓,讓學生自己編程、實際接線和仿真調(diào)試,并對運行過程中的問題進行分析和改進,才能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和綜合應用能力,真正實現(xiàn)學生畢業(yè)后在PLC應用領域“零距離上崗”的教學目標。
參考文獻:
[1]田淑珍主編.可編程控制器原理及應用.北京:
機械工業(yè)出版社.