PLC课程的兴趣教学
PLC课程的兴趣教学(精选10篇)
PLC课程的兴趣教学 第1篇
教育与心理学告诉我们:兴趣是最好的老师。 心理学研究表明, 兴趣能有效地诱发人的学习精神、学习动机, 调动人的学习积极性。 在理实一体教学中时时处处注意激发学生学习探求的兴趣, 是至关重要的。学生不乐意学习, 教师应当首先检查自己的教学方法能否引起学生的兴趣, 不要先责怪学生的学习态度。
激发学生的学习兴趣, 关键是教师要进行趣味性教学。 所谓趣味性教学, 绝不是讲些与教学无关的笑料, 也不是用低级庸俗的语言惹人发笑, 而是要结合高职学生的需要及特点, 以生动形象的企业生产项目融入PLC理实教学之中, 以形象、风趣幽默的讲述及演示, 使知识趣味化, 从而激发学生的兴趣。
例如在PLC理实教学中, 项目二:电动机的PLC控制、项目四:交通灯的PLC控制、项目六:机械手的PLC控制等, 均是选择了行业中的典型项目, 符合高职专业学生专业需要, 学生有了初步的学习兴趣;为让学生学会编程方法, 又要学会基本操作, 学会调试运行程序, 组织学生在实践中体会, 如去企业参观、去控制现场参观, 布置学习任务, 从项目的教学任务出发, 安排教学内容由简单到复杂, 由易到难, 将复杂的程序局部分解到一步一步诱导完成, 且边编程、边仿真调试运行, 激发学生的学习兴趣。 在讲解内容上, 针对学生好动、易疲劳的特点, 尽量做到“精讲多练”, 讲究教学方法, 引导学生学习、训练, 在训练中让学生一步步成功、一步步惊喜。 多留给学生课堂训练、操作的机会, 让学生主动地从不同角度熟悉和掌握每个项目任务应达到的目的要求、训练步骤和操作方法。 对教学内容的难易程度教师要做出恰当的适度选择。 对学生来说, 教学内容选择过难, 易使学生产生挫折感, 学习兴趣荡然无存。 反之, 如果教学内容选择过易, 就容易使学生产生满足感与骄傲感, 对知识的探求不屑一顾。 既要让学生品尝到学习的甜头, 体会到探索疑难的丰收之乐, 又要使学生明白“山外青山楼外楼”的道理, 不断调动自身智慧力量和勤奋精神, 带着浓厚的兴趣迎接新的学习与思考。
2.建立亲密无间的师生情感, 培养学习兴趣
师生之间必须进行心灵沟通, 建立亲密无间的师生情感。要做到这一点, 除了在课余时间主动与他们接近, 如QQ聊天、微信联系、一起参加活动外, 大部分时间还是在教学中逐渐消除师生间的思想隔阂, 架起相互了解、互相信任、心灵沟通的桥梁。 只有心灵相通, 才能情感相融。
做一个受学生欢迎的教师, 教学中, 总是花费比别人多的工夫认真钻研教材教法, 利用一切机会了解学生, 备好上好每堂课。 我从不把课外由于偶尔不顺心的事情引起的不良情绪带到课堂中, 而总是满腔热情地对待每一堂课, 对待每一个学生, 用自己的热情激起学生相应的情感, 建立和谐的师生关系, 创造渴求知识与技能的课堂气氛。 学生对老师的崇敬增强了老师教学信心;我对学生的热爱, 使学生学习兴趣更浓厚。这样, 我把学生当成儿女、当朋友对待, 教学时我的每一个关爱眼神、亲切语言, 每一次学习信心的鼓励、对学生成功的肯定, 民主和谐的人际心理氛围都是教学成功的保证。 须知:人格平等信息才好交流, 心灵自由才能培养学习兴趣。
PLC专业实践教学过程, 不仅是专业知识和技能的强化过程, 而且是师生情感展露、心灵沟通的过程。 教学中, 鼓励学生大胆设计程序, 不怕错误和失败, 鼓励学生在程序调试运行中发现错误、改正错误。 让学生充满自豪与自信, 有利于进一步提高他们的学习兴趣。
3.为人师表, 行为美、语言美, 激发学习兴趣
行为是最好的老师, 一个好的老师会以自己的言行教育学生、感化并吸引学生, 让学生崇拜、敬佩、感兴趣。 相反, 自己都做不好、做不到, 让学生反感、恶心的老师, 学生是不会喜欢上他的教学的。 让学生不迟到, 教师不但每次上课、实训不能迟到, 还必须提前到且做好教学、实训的充分准备。 传授知识用语言表达, 使课堂教学用语具有简明扼要、生动活泼、风趣幽默的专业语言美, 富有感染力和吸引力;培养技能应具备亲手示范操作某种专业能力, 表现于迅速、准确、流畅和娴熟的身体运动之中, 成为该工种技能操作的典范。 高水平的“双师型”教师语言美与动作之美, 有如艺术家在表演艺术之感受, 能激发学生学习兴趣。
4.教法灵活, 教学内容实用性强, 激发学习兴趣
PLC教学的特点是实用性强, 教学中坚持理论联系实践的原则, 让学生在直观感受中消化枯燥无味的专业知识, 增强操作技能。 如讲PLC编程软件的使用练习时, 为让学生理解梯形图程序中, 输入继电器及输出继电器的工作原理及程序执行的原理, 我灵活应用电动机的点动、长动、正反转控制, 编写了不同应用的梯形图程序让学生使用练习, 运行监控, 直观实用。 为了理解定时器、计数器、辅助继电器的工作原理, 我在程序中合理安排了定时器、计数器、辅助继电器的软元件, 学生通过运行监控这些软元件的状态, 直观地理解了这些软元件的工作原理及程序执行原理。 再如顺序控制程序设计教学中, 有很多要领、规则要求学生学习和掌握, 我将其编成口诀, 用到顺序功能图及梯形图程序设计和操作上, 对强化教学效果有很大帮助。 如将启-保-停的编程方法应用到项目五某化学反应过程的PLC控制教学中, 梯形图规律口诀:以上一步为启动, 以本步为保持, 以下步为停止。
5.以考促教, 提高学习兴趣
建立完整的考核计分体系, 结合“6S”管理要求, 完善项目考核计分标准, 规定项目考核、实验考核、课堂考核、作业考核与期末考核比例计分机制。 务必做到具体教学中落实考核计分, 让考核促教学, 以考核激发学习兴趣, 不要因考核影响学生的学习积极性。 高职生的年龄和心理特点之一就是爱表现自己, 自我意识强, 教师在教学考核中应尽量为学生创造“自我表现”的机会。 如学生动手做实验前, 通过阅读有关资料, 初步设计实验方案, 拟定实验步骤和方法, 同组之间相互比较和争议, 选择大多数同学认为优秀的经教师审查过关后可自行实验。 在这样的教学活动中, 学生感到“自我存在”的价值, 对学习怀有满腔热情与兴趣。 这些是教师考核计分的依据, 也是提高学生学习兴趣的有效方法。
6.利用信息化教学, 激发学习兴趣
微课教学、仿真教学、手机、微信、大学城空间的信息教学是提高学生学习兴趣, 帮助学生学习的重要途径。 专业教学中, 有时信息化教学比传统教学方法更容易被学生所接受, 可获得更好的教学效果, 使紧张的学习过程变得轻松愉快, 从而提高学生的学习兴趣。
摘要:兴趣能让人精神振奋, 精力集中, 能使人自主学习, 主动学习, 趣味教学、情感融洽、教学方法、内容选择、信息化教学等是激发高职学生学习兴趣的有效方法。
关键词:高职教育,PLC理实教学,兴趣教学
参考文献
[1]汤光华, 主编.PLC应用技术.北京:化学工业出版社, 2011.6.
电工实习教学中PLC课程的改革 第2篇
一、PLC的现状和存在的主要问题
PLC是一种以微处理器为基础,综合计算机、自动控制和网络通信等为一体的工业控制装置。目前PLC实习教学中存在的问题主要表现在以下几个方面。
1.学生对PLC项目缺乏整体认识
在PLC实习教学中,老师把重点放在程序的编写和讲解演示上。对于操作,一般是在老师的指导下接线。而且教学中,学生了解的是某一种PLC的编程软件,而对于它在工业控制中的地位、作用缺乏整体的认识,更谈不上用PLC控制系统设计实际的项目。
2.学生的创新能力低
在实习中,大多数的设备都采用按钮和LED指示灯模拟PLC的输入和输出。只能进行一些简单的硬件实验和软件编程,学生的PLC综合应用能力得不到提高。而实际应用中主要是硬、软件的系统设计,这样学生的应用能力和创新能力不能得到充分的开发。
3.学生缺乏综合运用的培养
实习教学是每个课题练习都有的环节,要练习哪个课题时,只有这一个知识点的程序不利于综合运用。学生对学科间的相互联系缺乏全面、系统的认识,因此,需要这种学科间互相交叉、融合的新课题来加强对学生综合能力、创新能力的培养。
二、实习教学中PLC的改革方向
针对上述问题,教学中加强了学科的交叉和融合,即用单片机仿真PLC控制的教学。其核心是:以学生为主,用廉价的单片机(大约十几元)作为核心,开发单片机仿真PLC控制实验平台,即学生自己动手用单片机设计一个能够在实习车间运行的PLC控制系统。
1.操作简单,易于实现
PLC也就是应用于环境较恶劣的工业现场的计算机。由单片机作为主控芯片构成的PLC,已被许多工程控制系统所采用。另外,教学用的计算机运行稳定,在实习中学生动手设计的PLC硬件电路,即使没有增加可靠的保护电路,也能顺利地完成,使单片机仿真PLC控制的顺利进行有了保障。
2.实施思路和方案
在基础练习完成以后,将单片机仿真PLC控制作为课程设计和创新实验的内容,组成“基础实验+课程设计+创新实验”的多层次实习模式。
3.具体方法
将单片机和PLC之间的差别一一对应进行转换,方法如下:
(1)将PLC梯形图转换成汇编程序。PLC控制中采用梯形图编程,是位操作,因此选用具有位操作逻辑指令功能的单片机,就可以很方便地实现转换。
(2)用汇编语言中的循环指令完成PLC巡回扫描工作。单片机的程序只运行一次就停机,而PLC的工作原理是巡回扫描。用单片机汇编循环指令加汇编语言程序起始地址标号构成一条汇编语句,就可以模拟PLC的巡回扫描工作方式。例如,选用单片机ATMEL89C2051,利用LJMP/AJMPSTART指令就可以模拟PLC的巡回扫描工作方式。
(3)用单片机的缓冲区来完成PLC的集中采样集中输出。单片机的输入输出端采用实时输入、实时输出模式,在时间上是串行关系,而PLC大都采用集中输入、集中输出模式。为此,可以在RAM区设置输入缓冲作为输入映像寄存器,一次性读入全部输入端状态,将其存入输入缓冲区;然后,按照梯形图程序行的逻辑关系,从输入缓冲区读取相应输入端子状态,运算处理后将待输出的结果存入输出缓冲区。当程序行全部执行完毕后,一次性将输出缓冲区的值输出到相应的输出端子。这样即可完成单片机仿真PLC对控制对象的控制功能。
4.实施意义及效果
(1)培养学生对工程设计的整体认识。单片机仿真PLC控制项目不再是验证性的项目,而是学生进行硬件和软件设计的过程。要完成这个项目,既要掌握单片机的语言,又要掌握PLC的编程,更重要的是掌握单片机和PLC的区别和联系。此次实训能够使得学生的思维模式正向跨学科、多层次、全方位发展。
(2)培养学生的动手能力和创新能力。该项目是在单片机硬件的基础上,将PLC程序一一对应转换成汇编语言程序,从而达到单片机仿真PLC控制的,其创新的空间大。目前国内所用的PLC几乎全部都是进口的,该项目对学生自主开发PLC、培养创新能力有很大的帮助作用。
用单片机仿真PLC控制项目在实习教学中是可行的,一片单片机只需十几元。PLC实习教学有待于向多学科的交叉与融合方向发展;不再是纯粹的验证性实习,而是要求学生在实训中独立完成项目。在今后的工作中能够更好地适应企业的要求。成为专业技术更强、能力更高的高素质专业技能人才。
PLC课程教学的探讨 第3篇
随着PLC技术的广泛应用, PLC课程已成为各工科院校中自动控制、电子、计算机应用及相关专业开设的主干课程之一。PLC技术应用的特点是:知识覆盖面广、涉及内容多、更新发展快, 与生产实际和工程应用结合紧密。高等职业教育以就业为导向, 追求与社会生产实践的零距离, 应根据市场的需要进行人才培养, 针对不同的岗位培养不同的专门人才。笔者在高职院校从事PLC教学, 在此对PLC教学的一些体会与大家探讨一下。
一、传统教学的优缺点
传统的授课媒体主要是教材、黑板加粉笔, 教学内容由浅到深, 由易到难, 循序渐进, 学生的知识主要来源是课堂教学, 评价学生水平的尺度是以对所学知识的继承度来衡量的。这种教学的优点是:教学内容系统性强, 条理清晰, 重点、难点突出, 学生对讲解的知识容易理解接收。在介绍PLC的基本指令、程序设计、基本电路编程等部分内容时非常适合。但也存在明显的缺陷:一是传统板书教学由于传输的信息量小, 不够直观, 满足不了教学要求。如介绍PLC的工作原理、系统配置、应用系统设计及编程软件等大部分内容不适合高等职业教育;二是因为PLC是一门实践性很强的课程, 而传统教学过分注重了理论的系统掌握, 忽视了知识的实际应用, 理论与实践相脱离, 导致培养出来的学生“会学不会用、会看不会动”, 根本不能实现人才培养与岗位职业要求的“零距离”, 因此, P LC的教学改革势在必行。
二、教学改革的侧重点
高等职业技术学校培养出来的学生应满足地区对应用技术人才的需求, 为企业集团提供技术支持。在教学实施之前, 需要广泛调研学生的就业岗位、工作范围和技术领域, 分析人才知识、能力和素质结构, 以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位能力需求为依据, 确定学生应掌握的技术理论和应用技能。
1、确定培养目标, 整合教学内容
高等职业教育主要培养生产、经营第一线和基层部门的实际工作者, 课程的教学应该注重应用, 以培养学生实际工程应用能力为主。在教学中, 要坚持理论与实践并重, 强调基础, 重视实践技能的培养, 同时注重对学生创新意识和创新能力的培养、综合意识与综合能力的培养, 使培养出来的学生既具有特定的职业知识和能力, 又能够通过各种渠道, 获得需要的知识支撑, 具有职业应变和转换能力, 为以后走上工作岗位打下良好的基础。
对PLC课程而言, 学生应掌握PLC的工作原理, 掌握PLC的常用指令及应用程序设计方法, 熟悉PLC基本单元、扩展单元及外围一般元件的技术要求与选型依据, 熟悉PLC控制系统施工与质量验收规范, 了解国内外PLC技术发展动向;具有熟练PLC控制系统安装、接线、调试、维护与维修能力;具有用可编程序控制器完成中等复杂程度工业控制系统的设计方法, 并能够进行创新性改进。
教学内容的合理安排会对教学效果起到事半功倍的作用, 在整合教学内容时, 教师一定要有充分体现实践为主的教学思想, 将知识点与能力点紧密结合。为了让学生快速、熟练掌握PLC的开发设计能力, 可以打破旧教材的结构, 遵循先简单后复杂、循序渐进的原则, 设计一系列的教学项目, 每一个项目都含有应掌握的新的知识点, 且集实验、设计、技能训练与技术应用于一体。学生边学边做, 理论、实践两个环节在教学过程中融会贯通、彻底改变教师“一言堂”的传统教学方式, 学生在不断完成项目的过程中掌握知识。
2、利用P L C仿真软件, 提高学习效果
兴趣是学习的最大动力。学生在学习过程中, 当看到自己所设计程序的得到验证证实时, 自然会增添一种成就感。例如定时器的应用, 就程序编写可能通过老师指令的讲解, 学生很快就能掌握, 但编写出的程序只是纸上谈兵, 如果一味要求学生多编写程序来达到掌握知识的目的, 只会让学生感到枯燥无味, 压抑学生的学习兴趣。我们可以通过指示灯的亮暗转换的模拟仿真, 让学生感受到灯亮暗的延时时间与程序的对应关系, 这样无疑可以大大激发学生学习热情。使用PLC模拟仿真软件是一种非常有效的手段。
现在PLC仿真软件很多, 几乎所有型号的PLC都有专用于学习的仿真软件。如三菱电机推出的FX-TRN-BEG-C仿真学习软件、西门子公司的SPS-VISU仿真教学软件, 北京东方仿真软件技术有限公司开发的PLC实验仿真软件、亚控科技发展有限公司开发推出的“组态王”软件等, 对学习PLC的优势尤为突出, 只要将软件装在个人电脑上即可开始三维的虚拟空间设计, 无需其他培训工具。学生通过运行程序并利用鼠标来控制屏幕上所画的设备开关和传感器, 使它们按所编写的程序要求动作起来, 模拟仿真实际生产加工过程。使用PLC仿真软件, 将抽象的理论分析和具体控制现象结合到一起, 可形象直观地激发学生思维, 使学生得到初步的感悟认识, 加深他们的对理论知识的理解。而且采用仿真控件的开发周期短、费用低、维护要求低、使用安全、可靠性高。最主要的是便于学生在课余时间利用仿真软件开展自学, 充分调动学生学习的积极性和自主创新能力, 以便更好地达到教学目的。
3、工程实训贯穿整个教学过程
实践出真知, 学习PLC的目的是为了应用, 仿真软件对PLC的学习固然是一种积极有效的手段, 程序调试特别明显, 但这种方式毕竟是模拟仿真, 与真实的控制过程存在差距。设计一个PLC控制系统涉及的知识面很广, 除编写程序外, 还要选用合适型号的PLC (整体式还是组合式) , 外围电路、外围驱动电路的设计等。只有让学生亲自体验设计的整个过程, 让他们在系统安装调试中培养分析问题、解决问题的能力, 才能提高学生PLC的职业能力。
笔者了解到, 高职院校毕业出来的学生从事程序设计的很少, 大多是从事PLC的维护, 所以, 工程实训在整个PLC教学过程中必不可少。在实训项目实施过程中会涉及费用问题, 有条件的可以建立PLC生产型的实训基地, 构建一个集演示教学、编程设计、模拟仿真以及安装调试四位一体的流程式实训环境。如果经费不足的, 挑选一些费用少的项目, 如彩灯闪烁系统、多路抢答器控制系统等, 让学生亲自体验完整的设计调试过程。对于经费一时不能解决的, 可以借助学校周边企业的资源, 作为实训基地, 创造学生动手锻上接第265页炼的机会。总之, 工程实训不是用模拟学
习软件、验证性实验来替代了的, 而是PLC教学中必不可少的环节。
4、教学紧跟时代发展的步伐
PLC技术是为工业控制服务的, 学生学习PLC就是为了就业。随着科技的发展, PLC更新换代周期缩短为三年左右。在教学的过程中, 教师应注意搜集当前社会PLC的发展动向及一些往届毕业生反馈回来的信息, 及时渗入到我们的PLC教学中去, 同时教学手段、实训基地建设等都应紧跟时代发展的步伐。只有这样, 培养出来的学生踏上工作岗位后, 才不会对遇到的实际现象感到茫然, 不需要用人单位的二次培养, 真正实现人才培养与岗位职业要求的“零距离”。
三、结束语
高等职业学校的PLC课程的改革是一项复杂的工程, 作为一名授课教师要探索的内容很多, 除以上提到的一些体会外, 还有教学考核的方式方法、网络资源的利用、发挥多媒体课件在教学中的作用、培养学生的团队协作精神等都值得去研究探索。教师通过采用密切联系实际的教学手段, 设计新颖的教学方法来吸引学生, 提高他们的兴趣, 让他们知道:学习了PLC课程, 掌握的构成职业岗位能力的技术理论和应用技能, 有助于他们的就业和以后的持续发展, 从而终身受益。
参考文献
[1]李明中.高职教育的目标与制度创新.光明日报.2008-08-24 10:00
[2]郑渊, 苏本知.关于PLC教学的几点浅见武汉工程职业技术学院学报.2008.3
[3]谢云敏, 刘德辉.可编程控制器课程教学改革的研究与实践.南昌工程学院学报.2008.4
[4]李俊秀, 赵黎明.可编程控制器应用技术实训指导.化学工业出版社.2005.8
[5]陈洁.PLC基础及应用.苏州大学出版社.
作者介绍
用电子。
参考文献
[1]李明中.高职教育的目标与制度创新.光明日报.2008-08-2410:00
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[3]谢云敏, 刘德辉.可编程控制器课程教学改革的研究与实践.南昌工程学院学报.2008.4
[4]李俊秀, 赵黎明.可编程控制器应用技术实训指导.化学工业出版社.2005.8
PLC课程的兴趣教学 第4篇
长期以来,笔者一直担任PLC课程的教学,在教学过程中发现:虽然教师在上理论课的时候,将原理进行认真的分析,但在实操的过程中,学生仍不能运用理论,需要教师不断重复解释理论,教学效果不甚理想。笔者结合教学实践,谈谈我对PLC教学的一些观点。
一、多种教学手段并用,培养学生学习兴趣。
在现今的中等职业教育中,学生的文化基础差,学习积极性不高,缺少学习兴趣,已成为不争的事实,这对中职教师在教学技巧和方法上提出了更高要求。“兴趣是最好的老师”,在教学过程中,特别是在接触一个新科目、新技术时,应该首先在如何激发学生的学习兴趣上下功夫。提高学生学习兴趣,为后期的教学做准备。
计算机和网络是现在大部分学生所熟知的事物,并且也有充分的兴趣。可以从这些方面下手,让学生不会因为一开始新事物的陌生而产生畏难情绪。在刚开始的教学时,笔者尽管做了充分的准备,在第一堂课上把PLC的发展史、应用研究特点和未来发展讲得绘声绘色,然而学生刚开始还能像听故事一样聚精会神的听两句,到后面就感觉无味了。下来向学生了解情况时,他们反映觉得听的比较抽象和空洞。而每一位教师都明白第一堂课对学生学习该门学科的重要性。为解决这个问题,笔者尝试让学生自己参与什么是PLC的探寻中,并且借助于他们最喜欢的网络,通过网络资源寻找答案排除心中的疑惑。在网络中,学生们既查到了PLC在工业生产中的应用,如汽车生产流水线、数控机床、钢铁集团的高炉上料、货物的存取、运输、检测、大型造纸厂中PLC的应用,甚至是机器人的控制等等都有PLC的功劳。同时也查到了在日常生活中就能见到的例子,如上上下下的电梯、城市的霓虹灯、交通信号灯、小区里的人工喷泉……这些与大家日常生活息息相关的例子,使学生对这类课程有一个初步的了解,觉得PLC就存在于生产生活的方方面面,而且很有用。教师还可以联系中职生将面临的就业问题,根据就业市场对掌握PLC技术人员的需求的现实问题,激发学生的学习欲望。
二、结合实际,合理安排理论教学和技能实践的顺序。
在传统的教学中,一般先进行理论教学,然后才进行相应的实践操作训练。在理论教学过程中,学生的学习兴趣会随着学习的不断深入而降低。其原因主要是在学习理论知识时不能及时上机进行操作训练,所学的知识不能及时巩固,降低了学生的学习热情。如果非得按照教材的顺序进行教学,就需要先学习基本电路及应用,再学习基本指令及梯形图编写方法,最后才进行基本技能操作的学习。但认识的初级阶段是感性认识,没感性材料,理性认识就成为一纸空谈。中职学生基础较差,初期理论教学时间过长很容易让学生形成抵触情绪,造成理论知识贫乏的恶性循环。PLC是一个综合学科,要学好,要有一定的计算机基础、电子基础、电力托动与机械传动基础以及传感器方面的知识。等这些方面的理论知识全学会了,再去实践,不仅学生的学习兴趣消失殆尽。而且可能在理论教学中途学生因为缺乏对PLC的感性认识,教师在讲授PLC相关理论知识的时候,使学生由于不理解或听不懂而产生畏难心理,对学习失去兴趣,从而得不到应有的理论教学效果。即使学生学习完所有指令后,再进行实践,可能因为知识的遗忘而要重新返回学习,这样的学习效率低下,教学效果也不好。不论对于学生还是教师都是不利的。
解决方法是,把PLC课程中的基本指令与电路应用及基本操作相结合,把理论知识与技能训练相结合的教学方法。例如:在完成电路块与指令和电路块或指令的学习、应用后,可以把所学的基本指令马上应用到与之相联系的电路中,就会使学生加强对所学指令的理解,进一步明确ANB与ORB指令的实际用途。紧接着进行实践,在实验室上机,输入对应的指令,通过软件得到相应的梯形图,这样可以及时验证所学指令应用过程中的正确性及两者的区别及注意点。通过理论和实践的及时结合可以大大提高课堂教学的效率,也可以不断提高学生学习的兴趣。
三、实践中注重启发引导,培养学生思维模式。
浅谈PLC课程教学的方法 第5篇
一、确立培养目标, 灵活运用, 理论实践相结合
中职教育的特性是要求职业教育的教学过程应尽可能与企业的生产过程相一致。这种一致性表现在两个方面: (1) 教学课程的安排顺序, (2) 教学课程的选择。目前众多中职学校纯在类似的弊端。表现在专业基础课程教学按照传统的老模式按课时分段进行的, 科目划分细, 教学环节多, 所有课程均强调自己的系统性。课程之间的衔接性差, 理论和实践课不能够有机结合。为解决这一问题, 笔者认为就要确定培养目标将专业课程精简化。打破传统的专业课程教学模式。将理论知识和实践技能进行筛选和整合, 融合成为核心课程并灵活运用。教学环节要摒弃照本宣科的理论讲解, 要根据学生的专业方向采取教学实训内容有所取有所不取的方式, 对一部分学生取, 对另一部分学生舍的做法, 这就是动态教学的特性。另外还可以根据学生所学的专业, 以就业为导向而确定的岗位方向, 对教学内容有所侧重
二、创新理念, “理论与实践”
PLC是一门实践性很强的课程。传统的教学方法是老师讲授PLC程序编制过程, 再在PLC实验室由实训指导教师指导学生进行操作, 这种教学上的脱节很难让学生做到理论与实践的统一。其结果是学生对理论教学兴趣索然, 对实训教学全然不会。融合教学实训内容, 改革教学模式, 不失为一种新的尝试方法。打破理论课、实验课和实训课的界限, 将课程的相关教学环节相对集中, 由同一教师主讲, 教学场所直接安排在实验室或实训车间, 实现理论实践相结合的一体化教学方法。理论实践相结合的一体化教学方法的实施要求可。
三、创新教学模式, 实现动态教学过程
(1) 创新教学模式
教学内容的实施既要注重知识技能的培养, 也要注重职业经验的积累, 自主学习能力、职业情感和职业态度等诸多能力的培养。
(2) 实现动态教学过程
如用项目教学法进行“PLC课程”教学时, 可以先分析本课程的知识和能力目标, 将整个课程划分为若干个具有递进性连贯性的“项目”。这种教学模式, 就是一种动态的教学过程。使学生自主学习的能力得以提升, 观察、归纳、分析、和解决问题的能力得以培养, 交往合作精神得以体现, 职业态度和职业情感得以熏陶。
四、PLC课程在社会生产中起着主导性作用
本课程是电气自动化技术等专业的核心专业课程, 主要培养学生PLC技术在生产一线的应用能力, 本课程是一门职业性、实用性较强的专业课程, 它对电气自动化技术专业其他课程起到前后支撑作用, 对学生核心专业能力形成起到关键作用。
通过对行业、企业的调查和基于生产过程的职业能力分析, 与行业专家制定PLC应用技术课程的课程标准, 并开发基于工作过程的PLC应用技术课程体系, 培养学生掌握可编程控制器及其他器件的选择、PLC程序的设计调试、控制线路的设计安装, 直到最终调试等基础理论知识和实践操作技能。
总之, 中等职业学校PLC专业教学的目的是培养学生的操作、编程、安装和维护方面的技能性人才。但是由于中职学校的种种因素形成了形式大于内容的局面导致了本课程的流产。例如实验设备缺乏许多专业教师偏重理论, 缺乏实际操作与生产技术经验, 而实训指导教师技能单一, 缺乏全面系统的专业理论知识, 加之教学设备落后, 教学方法落后, 使得学生的动手操作的能力大大削弱技能不高。用动态教学的方法, 就是让专业理论课教师和学生一起走进实训课堂, 实现理论与实践一体化教学。教师不仅将理论与实践紧密地结合起来了, 而且也提高了自身的教学操作水平;学生不仅能够学以致用, 而且极大地激发了学习兴趣, 同时也培养了实际动手操作的能力。另外动态教学的方法还充分利用了学生的各种感官, 调动了学生的主观能动性, 发挥了学生的主体作用, 使理论与实践相结合, 不但优化了教学过程, 还提高了教学效果。
由此可见, PLC专业课程在今后的生活和生产中都起着决定性作用。开好本门课程对我国经济发展起着决定性的作用。
摘要:随着我国电子技术的不断进步, 中职学校为了适应新形势的发展需求从而保证学生顺利就业, 因此开设自动控制PLC课程。但是好多学校并没有将该课程实践化。中职教育的性质确定了教学过程应与生产的过程一致。目前能够体现教学过程一致性的还不多。笔者认为应该采取“创新理念、理论联系实践、使用动态课堂”的教学模式, 使学生“在理论中指导实践”, 在实践中验证理论, 从而提高学生的积极性和动手实践能力。
关键词:PLC课程,实践课,动态教学,重要性
参考文献
[1]张凤珊.电气控制及可编程序控制器.2版[M].北京:中国轻工业出版社, 2003.
[2]吴晓君, 杨向明.电气控制与可编程控制器应用[M]北京:中国建材工业出版社, 2004.
[3]王兆义.小型可编程控制器实用技术[M].北京:机械工业出版社, 2002.
PLC课程教学的几点体会 第6篇
整合现有教材, 增强课程的实用性
PLC课程是一门实践性很强的专业技术课。目前, 大多数技工学校使用的是中国劳动社会保障出版社出版的第一版或第二版教材。第一版注重介绍手持式编程器的操作和运用;第二版开篇就介绍了软件编程的便捷, 与第一版相比更能适应时代和社会发展的要求, 更贴近生产一线。但就部分内容而言, 第二版的逻辑性没有第一版清晰。例如, 程序中出现的M8013、M8014特殊继电器, 第二版在前面章节从未对其含义进行界定, 而第一版则把常用的继电器列在书中。因此, 应将两版教材内容进行整合, 使之优势互补。
PLC课程应在学生具备《电力拖动》知识基础后再进行讲授。实践证明, 在讲授如何根据控制要求编写梯形图时, 往往讲清继电器控制与梯形图相似之处, 才能让学生掌握编程的技巧。继电器控制中的自锁控制、正反转联锁控制、点动和连动混合控制、顺序控制等控制线路, 都能在梯形图中很好地体现。《电力拖动》课程在有些技工学校已实施了理论实践一体化教学, 使理论与实践有机融合, 让学生学以致用。但一些基础薄弱的学生对电气原理图仍是一知半解。因此, 教师可以在讲解绪论之后复习常用继电器控制原理图。这样, 更有助于提高学生的学习兴趣, 以达到良好的教学效果。
整合教材对于学生学好PLC课程至关重要。笔者在备课时充分研习上述教材, 突出提高学生解决实际问题的能力, 并注重教学内容的先进性和适应性, 力求反映科技发展的新产品、新工艺和新技术, 拓宽学生的专业知识面和就业门路。
采用多媒体教学, 增强教学的形象性
PLC课程是理论性和实践性联系紧密的课程。以往的教学多为教师在黑板上画图讲解程序或是分析控制动作过程。学生常常感到枯燥无味, 难于理解。而且由于受板书的限制, 所讲内容不够直观, 信息量小。多媒体教学以图文并茂、声像俱佳、动静结合的表现形式, 加大了课程教学的容量, 大大增强了学生对抽象事物的理解。
例如, 在以往讲解机械手操作控制步骤时, 全凭教师的理论去绘制静止的动作简图。学生对机械手的操作步骤在空间、时序上都缺乏思维的逻辑性, 很难把一个复杂的控制系统分解为若干个简单的控制要素。而通过多媒体, 教师可以把机械手控制步骤以动画的形式形象地展示给学生, 必要时还可以单步播放或慢放。这样的教学环境更能激发学生的思维, 强化学生对整个系统的印象, 还有助于梯形图的编写。程序的调试, 可以采用Flash把机械手的动作过程与输入、输出部件结合起来, 以动画形式展示给学生。在整个课堂教学过程中, 教师和学生处于一种互动的状态, 更易引起学生的注意力, 激发学生的学习兴趣, 使学生的认知过程更为生动和深刻, 拓宽学生的想象和思维空间, 营造和谐的学习氛围, 增强课堂教学的感染力, 提高教学水平。
结合实验教学, 提高教学的直观性
PLC课程要求学生在学习理论的同时要勤于实践, 提高动手能力。这门课程中涉及多种继电器和各类型的定时器、计数器、寄存器。学生在初次接触时没有直观印象, 对许多问题都不能很好地理解。有时即使使用多媒体教学也不能完全直观地讲解所有内容。
例如, 在讲解PLC程序中常开触点、常闭触点的使用与继电器控制中的启动按钮、停止按钮的关系时, 常用输入继电器即X替代按钮SB, 只要按动按钮, 程序中的X就会有信号 (或是闭合或是断开) , 但问到一般情况下为什么输入部件都使用常开触点时, 大多数学生很难给出正确答案。只有通过实验课才能最直观地让学生体会和领悟知识内涵。实际上, 程序中的X是一个输入继电器, 其常开和常闭触点的实时状态反应输入部件按钮动作后输入继电器得电或失电情况。另外, 在讲解各种定时器、计数器的区别时, 不管是在黑板上画图讲解, 还是在多媒体课件上进行演示, 学生都很难有一个较为深刻的印象。但如果让学生到实验室亲眼看到具体元器件, 亲自动手编程实验, 或对具体的PLC实验设备运行监控, 那么很快就会对具体的概念、器件和编程语言有了深刻的理解和感悟。
对一些简单电动机控制线路让学生运用PLC实现编辑程序、外部接线、上机调试、排除故障等一系列操作, 可以锻炼学生的编程能力, 使他们掌握各种指令的要领。在这基础之上, 循序渐进地布置难度较大的实际运用课题。可以小组为单位, 把实验课作为竞赛现场, 教师对学生的实验结果进行必要的点评, 特别要比较各组的实验方案, 并从中评选出最佳程序奖。这不仅可以让每个学生把所学的编程方法加以巩固, 还能锻炼他们智慧, 加强他们的团结协作能力。
利用课程实训, 提升职业技能水平
在PLC综合实训中, 培养学生分析、解决问题的能力是传统理论和实验教学所不能实现的。为了提高学生PLC的综合运用能力和熟练操作能力, 应安排必要的实训课题, 旨在让学生运用所学电工专业知识独立进行课题的设计、实施和评价。一个课题会涉及诸如电力拖动、电子线路、安全用电、电机与变压器等课程知识及相关技能。
例如, 运用PLC控制具有能耗制动功能的电动机正反转课题, 首先, 要对各种元器件按照控制要求进行科学合理的选择;其次, 应具备维修电工的技能和无线电调试工的技能;再次, 就是PLC控制程序的编写;最后形成统一的控制系统。在这一过程中, 学生利用学过的知识, 结合电机的容量, 自行选择所需电器的规格、型号、导线线径、熔丝规格、热继电器的整定值, 合理布局、安装器件、正确连线、调试电路, 从而完全领悟设计电路的工作过程和原理, 提高分析、解决问题的能力, 牢固地掌握课
程知识。
在实训课程中, 变抽象的理论为具体、生动的实物制作, 让学生感到学有所用、学有所乐。在愉悦的教学氛围中, 学生掌握知识、提高技能。对于PLC课程学习较好的学生, 可以布置维修电工高级工甚至技师鉴定的考核课题, 按照鉴定的评分标准对PLC考核项目逐一进行评价。此举有利于提高学生的竞争意识和创新意识, 使学生真正成为具有新技术和应用能力的人才。
实践证明, 这样一系列的教学活动, 让学生很好地掌握了课程知识, 开阔了视野;把抽象枯燥的理论知识转化到实践过程中去, 使学生在实践中得到感性认识, 并将感性认识上升为理论知识;开发了学生的思维, 有效地提高了学生的实际操作能力;调动了学生的主观能动性, 激发了学生的学习兴趣, 培养了学生分析、解决问题的能力, 对学生加深课程知识的理解起到了事半功倍的作用。
摘要:针对PLC课程的特点, 结合教学实际, 探讨了运用整合教材、多媒体、实验教学、课程实训进行PLC教学所取得的教学效果。
关键词:PLC课程,教学,教材,多媒体,实验,实训
参考文献
[1]邹金慧.可编程控制器应用技术[M].重庆:重庆大学出版社, 2002.
[2]谢红亮.电工一体化教学模式的探讨[J].职业教育研究, 2005, (3) .
PLC课程的兴趣教学 第7篇
1 PLC课程教学中存在的问题分析
在职业院校的PLC课程教学中, 影响实际教学效率和质量的因素是多方面的。与其他学科相比, PLC课程教学中特别强调理论与实践相结合, 否则难以培养出符合市场需求的新型人才。综合分析国内职业学校PLC课程教学中存在的问题, 主要表现在以下几个方面:
1.1 PLC的产品和其他电子产品一样, 具有种类较多, 发展较快的特点, 因此, 常常造成教材内容与学校教学专用设备和企业脱节, 内容滞后产品技术发展的现状。
1.2 企业的实际需要和学校教学现实形成了一对矛盾, 企业需要解决实际问题的技术人才, 而学校在该课程上的教学模式过于“理论化”, 所培养出的学生不能满足企业的需要。
1.3 PLC是一门综合课程, 其控制包括机械、电工电子、液压传动、气压传动的控制, 但目前该课程授课多数还存在缺少设备、教学模式单一、不能体现课程综合的特点。
解决上述问题, 我认为除了学校要加大硬件投入, 建立专用PLC机房模拟工业自动化流水线等设备以外, 还要教师研究课程教学特点, 围绕教学特点, 进行教学方法和教学模式的改革。PLC课程是一门机电技术和计算机技术交叉综合的学科, 它既有电子产品变化“多”、“快”的特点, 又有机电技术在学习中需要“做”的特点, 还有计算机操作中人机“对话”的特点。
2 PLC课程教学的改革思路
为了进一步增强职业学校的PLC课程教学能力, 为现代社会输送更多的高素质人才, 必须积极推进对于教学改革思路的研究, 并且在结合学校现有条件的基础上, 实现教学思路的不断改革与创新。
2.1 贯彻“做中学, 做中教”的指导思想
建构主义学习理论认为, 学习过程是人的认知思维活动的主动建构过程, 是人们通过自身原有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取、建构新知识的过程。学习者不是知识的被动接受者, 而是知识的主动建构者, 外界施加的信息只有经过学习者的主动建构才能变成自己的知识。由于PLC课程具有极强的实践性, PLC编程技能也只有在不断的实践中才能熟练掌握, 因此, PLC教学必须突出实践, 始终贯彻“做中学, 做中教”的指导思想。如果只是注重理论教学而不及时付诸实践, 将理论教学和实践教学割裂开来, 不是在“做”中完成教和学, 就不可能取得理想的教学效果。
2.2 创设情境, 实现课程教学的“双边互动”
建构主义的学习理论认为, 学习是学生自己知识建构的过程, 可能的、可持续的和负责的教学是提供激励学习和使学习变得轻松的环境, 强调要创设情境并使学习者进人情境。根据教学目标和学生实际情况, 创设适宜的教学情境开展教学, 是一种良好的教学模式。在PLC课程教学中, 尤其是进行PLC指令及应用编程方法和实际应用等教学内容时, 最需要创设适宜的教学情境, 采取双边互动式教学方法。这就要求教师在备课时, 要把教材上静态的知识转化为课堂上动态的教学信息, 并且在教学过程中想方设法地创造出一个可以实现双边互动式教学的环境和氛围, 通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式, 有效地开展双边互动式教学。
2.3 突出“实践性”特点, 提高学生的实际动手能力
PLC课程的实践性很强, 仅仅从书本到书本的学习模式, 记住一些指令, 而不会操作, 是毫无意义的。学生只有在亲自实践、实验过程中去“体会、品尝、感受、感知”, 掌握和应用知识, 学会编程操作, 学会处理实际问题, 才是从本质上学会这门课程。为此, 教师要从“提高学生动手能力”出发, 增设实验项目, 加大实验课时, 加强实践环节。突出“实践性”特点, 可从以下几个方面着手:a.编写讲义应侧重实践环节, 根据学校设备作为依据, 编写相应的实验报告, 从教学内容上引导学生在实践中学会这门课程。b.逐步加大设备投入或教师开发机电控制装置, 逐步扩大实验课时比例, 在实验条件上保证学生动手实践机会。
2.4 逐步改革考核模式
对教学质量即学生学习效果的评价重点应当放在学生对知识与能力的构建上。在检测和评价内容上, 以会学和会做为主。在检测和评价方式上, 应该灵活多样, 平时和期末相结合;单科与综合评价相结合, 综合为主;知识与能力相结合, 能力为主。在职业学校, 特别应该改变以期末考试作为唯一学习成绩的评价方式, 摒弃知识复制性的考核内容, 以专业知识和专业能力 (特别是岗位工作能力) 为重点, 以会学和会做为评价方向, 建立以情境为载体、问题为中心、知识为框架、能力为核心的测试评价体系, 并使之尽量与真实情境结合起来。以专业知识和专业技能为重点的考核评价, 可以以就业岗位专业项目为树干式分支, 组合为可灵活选择的考核检测模块, 每一模块下布置若干试题, 着重检测学生在相关岗位的专业工作能力、学习能力、知识运用能力、创新能力和实践能力。
综上所述, 在职业学校PLC课程教学中, 必须对相关问题进行深入的分析与研究, 并且积极制定科学、完善、客观的改革思路, 从而促我国现代职业教育的持续、稳定发展。
参考文献
[1]俞国亮.PLC原理与应用[M].北京:清华大学出版社, 2005:259-268.
[2]韦瑞录.PLC课程教学探讨与创新[J], 装备制造技术, 2007, (1) :69-70.
[3]王永生.计算机辅助教学的应用现状分析[J].科技情报开发与经济, 2008, (5) :101-103.
PLC课程的兴趣教学 第8篇
一、启发式教学
随着教育手段和教学内容的完善, 新时期教学更加注重对学生进行启发式教学。 这一教学模式从古代教育思想就已初露端倪, 而到现在启发式教学也仍然是教师反复探究的重要教学方式。 启发式教学从一定角度上来说不仅仅是一种简单的教学形式, 它也是一种对学生学习具有重要指导意义的教学理念。 因此, 启发式教学主要围绕学生开展, 将学生作为主体。 在实际的PLC技术学习过程中充分将学生带入到问题之中, 使学生与教师之间紧密联系起来, 不断进行学习交流, 来提高PLC技术实践能力。 当前启发式教学已经延伸到各个专业知识的学习过程之中, 力求探索出最适合课程内容和学生情况的教学方法来加强专业化指导作用, 培养高素质的技术人才。
二、当前PLC技术的教学优势
( 一) 教学内容更新速度快
目前, 我国企业发展中都离不开PLC技术, 其中对该技术应用比较成熟的企业有西门子、三菱、欧姆龙等, 不同企业在其应用上都呈现出不同的特点。 随着当前技术信息更新较快、 开发升级频繁使得相关技术产品不断拓展, 力图满足人类各方面需求。 对此, 在实际PLC教学过程中, 教师需要重视教学内容的更新, 第一时间改进和完善教学内容来使学生接触到最与时俱进的设备组成, 以及各种各样的PLC产品种类, 增进学生的技术认知。
( 二) 教学内容丰富
PLC课程内容涉及各个方面, 主要涵盖了技术组织结构、技术特征、技术类型、工作原理、指令设计、编程基础、应用方法、设备调试、管理系统等, 细分下来内容较多。 现在高职院校相对来说提供的PLC技术资源较多, 能够为学生提供良好的学习环境, 增强动手能力。
三、PLC教学存在的主要问题
( 一) 学生理解程度不够
掌握PLC技术能够在实际工作中解决各种设备管理问题帮助优化系统。 由于当前这一技术的广泛使用, 使得各种相关技术设备层出不穷, 其在指令设计等方面存在较大的差异性, 而大多数的PLC课程教学过程中, 较多学生都采用机械化学习方式生搬硬套知识内容, 使得无法将技术内容灵活应用到不同层面上。 目前PLC技术中都会学习到的基础内容如机械手控制设计, 在实际教学过程中, 学生往往不能够快速地进行指令设计, 而只停留在理论基础上, 无法真正地掌握学习重点, 导致在操作过程中出现大大小小的问题, 无法提高专业动手能力。
( 二) 参与度不高, 缺乏学习动力
在PLC课程教学中, 教师通常会首先对技术内容进行分解, 对各个部分进行理论知识的讲解, 然后按照实践活动流程进行详细的学习指导。 学生进行实际操作过程时出现问题, 教师会及时过来进行纠正, 往往这样的学习过程不能给予学生充分的独立思考探究的时间, 大多数时候都是一种被动式学习, 使学生不能够更深入地进行问题探索, 导致部分学生缺乏一定的学习热情。
( 三) 缺乏实际情境训练
PLC课程教学目标就是让学生能够灵活操控PLC设备实现自动化管理。 然而在大多数的教学过程中, 教师并没有重视到对模拟现场的塑造, 缺乏一定的机动性, 不能够结合生活实际中会出现的技术问题进行训练来夯实学生的技术水平, 使得学生不具备创新能力和灵活应对突发问题的能力。
四、PLC技术启发式教学策略
( 一) 从熟悉的问题入手提高参与度
学生在进行PLC技术学习的初始阶段, 由于编程复杂程度较高, 学生普遍会对编程和指令设计学习过程产生一定的距离感和排斥感, 因此在该阶段的学习过程中, 教师可以通过学生较为熟悉的内容来拉近学生与课程的距离, 然后循循善诱将内容回归到主要学习内容上, 调动学生的积极性。 譬如在指令设计学习过程中, 为了让学生充分掌握设计技巧和思路, 可以先从原始的电动机启保停继电控制电路进行讲述, 这方面内容大多数专业学生都有一定的基础, 在学习继电转换法上 ( 转换成梯形图, 学生容易理解) 能够起到很好的代入作用。
( 二) 创设实训情境
就当前PLC技术教学来说, 上课内容较为硬性, 没有添置任何生动的实践情境。 这样的教学环境对于学生来说提不起任何兴趣, 只能按部就班地根据教师所说一步一步地照做。 因此, 可以就不同的设计内容来为学生创设一定的情境, 让学生自主挑战一些高难度的技术操作, 这样的方式可以适当地提高学生的探究意识, 让学生能够结合已学的基础知识进行深入拓展, 激发学生的求知欲望。
( 三) 强化内部动机
所谓内部动机即是指学生对PLC技术本身就很有兴趣, 其课程内容对学生有较大吸引力。 这种内部动机相比外部动机能够更大程度地让学生产生主动学习意识, 为了提高内部意识, 可以根据内部动机不强的学生特点, 进行集体组织将其带入到专门的企业内部进行走访活动 ( 如上述创设的实训情境, 可带学生参观相关企业, 学生观察钻孔攻丝机实际工作过程, I/O点的设计及接线等) , 让学生了解实际的PLC技术应用和操作, 通过真实的感官来了解技术要领和原理, 从而达到强化学生内部动机的目的, 让学生能够开始喜欢上自主实践。
结合上述的启发式教学方式, 将其充分应用到实际教学中, 譬如在进行三相异步电动机的PLC控制项目教学时, 首先通过相关型号机器的概述来层层进行启发式教学, 让学生想模拟该电动机额定电压是380 伏特, 功率为2 200 瓦。 并创造一定的情境教学, 将其设定为正常工作时的频率50 赫兹, 电流为42.5 安, 如何进行有效设置Y-△降压启动控制电路, 并使其能够达到相关控制要求。 如何设置能够使得设备在按下SB1 按键时, 设备按Y接法运转, 10秒后变为△接法运转, 而在按下SB2 时设备停止运行。 在实训过程中, 需要对基本的项目内容进行主要讲解, 强调实施步骤, 包括了电动机的启动方式和分配工作, 以及输入输出内容, 设计连接结构图, 梯形图程序参考图等等。
综上所述, 在智能化系统工程已经遍布社会各个领域的时代里, PLC技术已经成为一项重点技术支撑项目, 它将直接关系到实施过程中的成本、进度及质量。 尽管目前PLC技术已经在专业人才教学培养过程中发展了一段时期, 但在教学上仍存在一定的问题, 包括学生理解程度不够、参与度不高、缺乏实际情境训练, 需要借助启发式教学来促进PLC技术课程学习, 深入开展启发式教学需要从熟悉问题入手提高学生的参与度, 创设实训情境来辅助教学, 并从学生个体特点入手不断强化内部动机, 以此更好地推动PLC技术课程教学, 大力开展启发式教学来为社会输送优秀的专业技术人才。
参考文献
PLC课程的兴趣教学 第9篇
关键词:PLC 工学一体化 教学
PLC是可编程控制器(Programmable Logic Controller)的缩写。PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,现已广泛地应用于工业生产的各个方面,是现代工业自动化的三大支柱(可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造)之一,并已发展为现代工业自动化控制系统的主导控制产品。
中职教育历来是紧跟社会发展趋势的,PLC在工业自动化领域的广泛应用使得越来越多的班级开设了PLC课程,特别是在五年制机电和五年制电气专业中,PLC课程的教学地位越来越重要。如何才能使学生更快更好的掌握PLC技术?笔者在13电气班级的PLC教学中采用了工学一体化教学,取得了较好的教学效果。
一、领会工学一体化含义,理顺传统理论教学与工学一体化教学的关系
工学一体化倡导的是“从企业中来,到企业中去”,是一种任务驱动式的教学,在教学过程中采用任务驱动的方式使学生进行自主学习、探究、完成,并获得相应的理论知识和技能知识,同时提高其专业素养。工学一体化的教学模式其实对学生也提出了新的理论要求,很多典型工作任务需要的是多种理论知识。工学一体化教学是总体上的一种教学指导,但是笔者认为并不是所有的知识点都必须要限制在这种教学方法之内。比如,三菱PLC的编程软件GX-Developer的使用,知识点虽然不是很复杂,但是如果让学生进行自学或老师简单地点拨,很容易造成知识点的缺失或不完整,而且花费的时间会比传统理论教学要长很多。但如果安排两个课时的时间来进行专门的理论讲解和GX-Developer软件的操作训练,效果就会很好。
工学一体化教学并不是万能的,教学中必须理顺传统理论教学和工学一体化教学的关系,理论性很强的知识最好采用传统教学方法。理论教学也最好设立一个任务,以任务驱动的形式促进学生的学习兴趣,或者是分散穿插在各个典型工作任务中进行学习。学生在典型工作任务中体会到理论学习的重要性后,他的学习目标会发生质的改变,他会为完成任务去学习理论,会希望通过理论学习去解决实际的问题,进而提高了理论学习的效率。
二、统筹安排课程项目,做好课前准备工作
工学一体化教学的成功与否关键在于教师的教学准备,即典型工作任务的教学方案设计。典型工作任务的确立是一个繁琐的过程,需要经过企业调研、岗位分析、建立工作任务表、工作任务模块化、模块教学方案设计、课堂教学、任务评价等过程。在本次工学一体化的实施过程中,由于没有配套的教材,学校内也没有现成的课程可以做参考,因此整个学期的教学内容都是由教研组自己编写的,并且一个项目除了需要编写教案外,还需要编写配套的学生工作页,教师工作量大,要求高,时间紧。在这个过程中,往往需要教师摒弃原有的教学方法甚至是教案与素材,重新拟定教学计划、设计工作任务书、设计教案。与此同时,PLC工学一体化教学方法对教师自身的素质也提出了更高、更新的要求,要求教师要不断学习、下厂实践,以适应教学需要。
通过对现有教材的分析,结合企业工业自动化控制实际,我们把本学期的PLC课程分成了以下几个项目:①电动机的单向连续运行控制;②三相异步电动机正反转控制;③自动送料小车控制;④抢答器控制;⑤花式喷泉控制系统;⑥流水灯控制系统;⑦液体混合控制系统;⑧带式运输机控制系统;⑨十字路口交通灯控制系统;⑩机械手物料传送和分拣装置控制系统等。指令的学习、软件的使用、编程的技巧等知识要求蕴含在各个项目中。
三、转变学生角色,提高学生学习PLC的积极性
提高学生学习兴趣是实施工学一体化教学的前提。工学一体化“从企业中来,到企业中去”,要求学生及时地转变角色,提高学生学习PLC的积极性。开学第一课,笔者就告诉学生,学习这门课时不要把自己当成一个学生,而是需要把自己当成一名企业员工,一个个典型工作任务就是企业下发给企业员工的一个个生产任务,只有完成了这些生产任务,才能在月底(月考核)、年底(期末考核)中获得一个较高的工资及年终奖(成绩)。学期初有“生产计划书”,每次的典型工作任务也以企业生产任务书的形式下发,一方面能紧密联系企业生产实际,另一方面也在时刻提醒学生的“员工”身份,帮助学生完成从学生到企业员工的身份转变。学生提前进入了“工作”状态,完成一个个“生产任务”后,了解PLC的重要性,大大提高了日后就业时的职业认同感。经过一段时间的学习,学生普遍提高了学习积极性,变“要我学”为“我要学”,真正实现了工学一体化的初衷。
四、注重学生自我探索能力,提高创新意识
PLC是一门入门比较简单的课程,但如果仅仅是按部就班地将相关教材中的程序输入到PLC中进行验证的方式来进行学习,显然不能满足工学一体化教学的要求。模仿性训练在学习之初或许是可行的,但随着PLC学习的深入,其弊端就逐渐显露:无法形成系统的操作技能,也无法对指令触类旁通、举一反三、活学活用,不能形成自己的编程风格甚至不能掌握已有的编程思路,极大地限制了学生的主观能动性和创新意识编程思维的培养。这样培养出来的学生或许一开始能够在学习PLC的路上学得比较快,但是由于没有自己的编程思路,一旦环境或编程参数变化,往往就编写不出合适的程序。
笔者在本次教学过程中,一直给学生灌输“不管白猫黑猫,抓住老鼠就是好猫”的思想。一个目标的实现道路是多样的,每个人的思维不一样,编制的程序也是不一样的,能达到项目的预期要求后,再来评价程序的优劣。同时也要求学生,虽然程序的编制方法多种多样,选择的元器件也可以多种多样,但是实际设计电路和编程一定要结合企业生产实际,要注重经济性和可拓展性。例如,在《花式喷泉控制系统》中,喷泉的开放时间是从早八点到傍晚五点。有一组学生首先设计完成了程序,提出喷泉开放时间的控制可以雇一个管理人员:早上八点按启动按钮,傍晚五点按停止按钮,也能完成项目要求。笔者首先肯定了他们的这种想法,同时提醒他们,这样是不是要增加企业的成本了(增加了一个管理人员)?学生认真讨论和思考后认为还要编制一个24小时的延时程序。这样一来,既完成了项目要求,又掌握了延时程序的编写,确定了编程思路,开拓了为企业服务的思想,一举多得。在课程后阶段,学生的各种编程思路都有了,这样最大限度地提高了学生的自我探索能力和创新意识,使得学生日后到企业后也能较快地适应企业的生产节奏。
五、合理设计评价方式,使每位学生都“学有所得”
在本次中职PLC课程的工学一体化教学中,评价环节是整个教学过程的重要组成部分,能够反映出学生的自我反省意识,并能起到总结回顾、温故知新的作用。中职学生的特点使得他们或许不能在理论考试中获得较好的成绩,但是这并不妨碍他们能在其他方面获得好成绩。
在这次PLC课程的工学一体化教学过程中,评价考核方式采用“3+1”评价考核模式,即“学生自评、小组评价、教师评价”加“企业专家评价”。其中“企业专家评价”这个环节不可能在每个教学活动中都实现,所以此评价环节只是视情况在一些比较重要的环节实现,或是由教研组中经验丰富的教师来评价。这种考核模式能够全方位的,从不同角度对学生的学习情况进行考核。
针对于上述“3+1”评价考核模式和一体化教学的特点,学生评价分为过程评价和任务评价两个部分。过程评价即在每一个教学活动完成之后,结合该教学活动的特点,由教师组织(活动小组成熟之后,由组长组织评价考核活动,教师只需辅助)对活动过程和完成情况进行评价。过程评价从信息检索、感知工作、参与状态、学习方法、工作过程、思维状态、自评反馈七个方面来测评,比例分别占10%、10%、20%、10%、15%、10%、25%。过程评价主要探寻学生的自主学习参与度,提高学生的职业能力。任务评价指的是学生在一个学习任务(即一门课程)结束后,再对学生在本次学习任务中的各个典型工作任务的评价结果进行汇总。任务评价从职业素质、专业技能、创新能力等三个方面测评,比例分别占20%、70%、10%。职业素养主要考核学生出勤、纪律、职业态度、职业规范等;专业技能主要考核工作项目的完成质量、时间等;创新能力考核学生在工作思路、方法等方面的创新思维。
在中职进行PLC课程的工学一体化教学实践,使得学生在完成任务中就获取了相应的知识,使理论与技能实训有机地结合,并大大激发了学生学习的积极性与创造性,从而能够更好地完成教学任务,为社会培养出更多的复合型应用人才。一个学期的PLC工学一体化教学,学生的进步非常大,整体专业素质得到了极大的提高。
参考文献:
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PLC课程的兴趣教学 第10篇
关键词:项目教学,PLC课程,项目实施
PLC课程是以技能为主的应用性课程, 课程的最终目标是使学生熟练地掌握可编程逻辑控制器的应用开发技术。根据PLC课程实践性强、可操作的特点, 在教学中教师可以采用项目式教学法, 有效贯彻“工学结合”的人才培养模式, 激发学生的学习兴趣, 提高教学质量和效率。
一、项目教学法的特点
项目教学法也叫任务教学法、任务驱动法等, 是美国教育家杜威提出的“学生中心、从做中学”的教学模式。项目教学法通过将项目分解成不同的阶段、不同的模块和不同的章节, 以任务为主线, 以解决任务而开展的各种活动为传授知识和学习知识的载体。与传统教学法相对比, 项目教学法克服了传统教学中被动地学习模式, 它能充分调动学生的思维, 让学生在学习过程中发现问题、思考问题、解决问题, 变被动学习为主动学习, 使课堂效果更好。
二、项目教学法在 PLC 课程教学中的意义
PLC (可编程逻辑控制器) 在工业控制领域使用非常广泛, 该课程在工科类专业的开设日趋普遍。PLC课程编写时一般包括工作原理及基本结构、基本指令、功能指令、步进控制、基本应用、编程实例等章节, 课程内容具有综合性、逻辑性、抽象性、实践性等特点。如果按照教材的编写顺序进行授课, 即先讲解基本指令, 再讲解基本应用, 等理论课程完成后再进行实际操作练习。这样, 容易造成学生对所学指令印象不深、理解不透彻, 等到编程操作时, 前面的指令部分知识可能已经遗忘, 编写程序时无从下手又得重新学习, 学习效率低下。分析其原因主要有两方面, 一方面是职校学生基础相对较差, 学习主动性不高;另一方面是教材内容本身理论性和抽象性较强, 学生对课程内容理解不到位。针对这些情况, 在教学过程中笔者根据职校学生的特点, 尝试采用项目式教学法, 即将PLC课程内容分解成一个个目标模块, 把理论与实践操作有机结合, 让学生直接参与完成项目任务过程, 充分挖掘学生的潜力, 培养学生的团队合作意识, 促进学生对于PLC课程知识和技能地掌握, 全面提升职业核心竞争力。
三、项目教学法在 PLC 教学中的运用
1. 项目方案实施步骤
(1) 确定项目任务
项目内容的选择直接影响教学效果, 这就要求教师利用自己所学的知识和对课程的准确把握, 来确定一个合适的项目。在制定项目任务时一方面要考虑课程的总体学习目标框架, 把总目标分解成若干个小目标, 细化学习内容便于学生掌握。另一方面, 还要从学生实际出发, 充分考虑学生的认知能力、知识水平、兴趣特点等, 做到因材施教。
(2) 分组并制定项目计划
在确定完项目任务后对学生进行分组, 每个小组确定一个组长, 由组长负责制定项目计划, 列出与项目相关的工作任务和步骤, 并得到指导教师的认可。教师要对学生进行指导, 发挥教师的主导作用, 引导学生制定一个切实可行的项目计划, 这个过程实际也是一个知识传授的过程。
(3) 项目计划实施
项目计划实施是项目教学法中最重要的环节。在实施过程中 , 学生将前面制定计划过程中所学的知识通过实践来检验和巩固, 从而提高学生的知识应用能力。这个阶段教师要及时恰当地对学生进行指导, 当好学生的小助手, 引导学生在实践中发现新知识、掌握新内容。
(4) 项目过程评价与总结
项目过程评价一般安排在每个模块项目实施完成后, 学生完成一个阶段的学习后, 要对本阶段的学习成果进行展示、评价, 教师根据实践过程中对学生的完成情况进行考核。通过师生对比, 找出其中的优缺点, 对于不足之处及时改正, 从而提升学生的实践能力。
2. 具体教学案例
下面以“全自动洗衣机模拟控制系统设计”为例, 来阐述项目教学法的具体实施方案。
(1) 确定项目任务:即全自动洗衣机的控制功能要求, 将水位通过水位选择开关设在合适的位置 (高、中、低) , 按下“启动”按钮, 开始进水, 达到设定的水位 (高、中、低) 后, 停止进水。进水停止2秒后开始洗衣。洗衣时, 正转20秒, 停2秒, 然后反转20秒, 停2秒, 如此循环共5次, 总共220秒后开始排水, 排空后脱水30秒。然后再进水, 重复前面的动作, 共循环3次后洗衣过程结束, 并发出报警声3秒, 然后自动切断电源。
(2) 分小组讨论, 并制定项目计划
1硬件设计, 根据项目任务书确定需要哪些外围硬件, 哪些是输入器件, 哪些是输出器件, 根据输入输出器件的数量确定I/0端子, 画出电路图及硬件接线图。
2软件设计, 根据项目任务书的控制要求, 分析出输入端与输出端之间的逻辑关系, 画出程序流程图。
(3) 项目实施
(1) 根据接线图完成硬件连接, 并检查线路是否正确。
(2) 根据项目任务的要求及程序流程图, 编写输入梯形图程序。
(3) 调试程序并判别是否符合项目功能要求。
(4) 项目评价与总结
小组间互相展示项目成果, 即通过开关模拟信号的输入, 观察输出指示灯信号是否正确, 判别出实际的逻辑关系是否满足任务控制功能要求。对于在项目实施过程中的共性问题, 教师需要进行讲解和总结。
四、项目教学过程中应注意的问题
1. 项目教学法四步骤逐步推进
项目教学法的主体是学生, 每个环节都尽可能让学生独立完成, 教师的作用只是组织、协调、指导, 而不是代替学生去做。一个完整的项目教学, 内容包括项目名称任务、制定计划、项目实施、项目评价与总结四个环节 (有的项目完成后还要对项目归档) , 除项目任务主要由教师确定外, 其余各个环节都是以小组合作形式, 学生独立完成, 整个过程对学生的自主学习能力有着较高的要求。但中职校学生普遍存在基础知识薄弱、学习主动性不高等因素, 所以在PLC课程的开始阶段, 如果严格按照项目教学步骤进行教学, 实际教学效果并不理想。因此, 在课程教学初始阶段, 项目教学法的前两步主要由教师进行讲解, 重点让学生完成第三步项目实施, 甚至项目实施过程也可让教师先进行操作演示, 学生观看并模仿练习, 整个过程从易到难, 充分遵循学生的学习规律。当学生对PLC基本指令、基本编程方法等基础知识掌握后, 再将学生任务进行扩展, 充分发挥学生的主观能动性, 提高学习效率。
2. 重点内容及项目步骤要讲解清楚
项目教学法虽然以学生自主学习为主, 但教师对于PLC课程中的重点教学内容要讲解清楚, 一般可通过实例操作演示的方法进行, 让学生能更直观的理解掌握, 为后面独立完成项目打下坚实的基础。另外对于项目具体的实施步骤也要解释清楚, 让学生知道先完成什么, 后完成什么, 完成时可通过查阅什么资料等。这样一方面让学生面对项目时感到心里有底, 提高他们的自信心, 另一方面避免在完成过程走不必要的弯路, 从而提高完成项目的效率。
3. 项目指导要留有空间
项目教学法的根本目的在于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力, 学生在完成项目过程中总会遇到这样那样的困难, 解决困难就是学生水平和能力提高的过程。因此教师在协助学生解决问题时, 针对不同层次的学生, 讲解深度要有不同, 把握好指导的尺度, 尽量不全盘给出过程和结果, 给学生留有发挥空间, 培养学生的创新能力。
4. 项目总结必不可少
项目总结是项目教学法中必不可缺的环节, 项目完成过程是学生探索钻研的过程, 项目总结可以使学生的思维和方法产生对比, 通过对比借鉴扩展自己的思路, 提高自己的技术水平。另外, 教师针对项目过程中出现的各种问题要与学生一起分析原因, 找出问题的解决方法, 避免相同问题再次发生, 从而促进学生对PLC软硬件设计经验的积累。
总之, 项目教学法在PLC课程教学中有着明显的优势, 能充分调动学生的学习积极性, 经过教学中的探索与实践, 取得了较好的课堂效果, 值得进一步提高总结, 促进教学质量不断提升。
参考文献
[1]张宏林.PLC应用开发技术与工程践[M].北京:人民邮电出版社, 2008.
[2]邓高均.项目教学法在电子专业教学中的运用[J].职业技术教育, 2007, 20.
PLC课程的兴趣教学
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