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【摘要】plc課程現已成為職業學校電工類專業的重要專業課程。本文首先闡述了該課程的特點,并對教學現狀進行分析,最后就如何改善PLC課程的教學方法提出了幾點建議,教師應積極培養學生的學習興趣,并不斷地進行學習,提高自身的專業技能水平,同時采用多種教學方法相結合的方式,增強教學效果,提高教學質量,將學生培養成符合社會需求的專業技術人才。
【關鍵詞】PLC課程;教學特點;教學現狀;教學方法
可編程序控制器,簡稱PLC。它是在20世紀70年代以來,在繼電器控制技術和計算機控制技術的基礎上發展起來的一種新型工業自動控制設備。它以微處理器為核心,集自動化技術、計算機技術、通信技術為一體,目前被廣泛應用于自動化控制的各個領域中。PLC作為現代自動化控制領域的新技術之一,是電子電氣技術和信息技術的結合。隨著PLC技術的廣泛應用,其相關的技術人才的培養愈加迫切和重要。為了適應社會生產發展的需要,《PLC原理與應用》課程(下簡稱PLC課程)已成為職業學校電氣類專業的重要專業課程。筆者從事PLC課程教學多年,現針對目前職業院校的PLC課程教學現狀及其存在的問題,結合幾年來的教學實踐與探索,談一談PLC課程教學方法。
一、PLC課程特點及教學現狀分析
1、PLC課程特點
PLC課程內容包括了可編程序控制器的基本知識、基本指令及編程、步進指令和功能指令的應用等,授課中,該課程理論知識和項目實驗體現了多變性、綜合性、典型性、實用性等教學特點,教學過程中,既有一般性又有特殊性,既有新課講授又有復習訓練,既有理論教學又有實訓操練,既有指令學習又有編程算法。具體的特點如下:
1.1課程所含指令多,知識量大。該課程介紹了基本指令中的輸入輸出指令、置位復位指令、脈沖微分指令,同時也講解了計數、定時、多路輸出等功能應用,此外還介紹了步進指令、順序控制功能,以及傳送指令、移位指令、運算指令等功能指令的應用。
1.2課程綜合性強、覆蓋面廣。該課程既涉及到了電氣控制技術和電氣控制系統的維護、改造及故障檢修等技術,還涉及到了氣動基本知識和傳感器相關知識,隨著技術的更新,近年來也綜合了變頻器應用技術的和觸摸屏組態技術。
1.3課程實踐性強,應用范圍廣。該課程是一門理論與實踐結合極為緊密的學科,實際教學中除了理論教學,更要重視學生的實踐操作能力的培養,讓學生多動手多操作,進行PLC仿真編程訓練,與實際項目相聯系。
2、PLC課程教學現狀
2.1學生基礎薄弱
PLC課程是專業核心課程,在電工電子、電力拖動等課程之后開設的一門課程,對理論與實操能力有一定的要求。而職業學校的學生基礎普遍偏差,電學方面的知識欠缺,學習PLC課程較為吃力。由于基礎比較薄弱,使得學生學習的興趣也不高,而PLC課程又屬于比較難掌握的專業課程,綜合性很強,極易使學生產生厭學心理。
2.2理論教學與實踐教學不統一
傳統教學模式對于強調理論化教學,表現在PLC授課中傾向于指令的講解和程序算法的設計。而實際PLC應用中,程序設計不是孤立存在的,是基于實際需求進行工程項目分解,進而綜合機、電、液、氣等技術共同完成的。目前的教學模式單一,不能有效體現該課程的綜合性特點。
2.3教學軟硬件資源有待更新完善
PLC產品具有種類多,發展快的特點,而學校教學一般只能選擇某一種品牌型號的機型進行教學講解和實訓操作。這樣就容易形成教學內容單一化,學生學習與應用的局限性且與市場需求差距越來越大。此外,現代工業控制領域正向網絡化,智能化方向發展,對團隊協作要求越來越高,而學校的實驗室教學無法滿足越來越精準的分組協作團隊共建的項目化任務,只能基于小模塊低要求的單一任務的項目化教學,這樣很容易與生產實際相脫節,使得學生所學的專業技能與現實中的要求不一致,不能滿足企業的職業技能要求。
二、改善PLC課程教學方法的幾點建議
1、注重培養學生學習興趣,充分調動學生學習積極性
興趣是學習最好的引路者,是主動思維的動力和源泉,結合PLC課程的實際需要,可在開設本課程之前,在電工電子和電力拖動的實驗中,結合學科自身的特點,引導學生多探索多動手操作,激發學生的興趣和熱情,也為后續的PLC課程打下良好基礎。PLC課程講授中,可通過實地參觀,引入實例進行講解,從實際出發,利用網絡多媒體,多列舉在生活生產中PLC的應用案列,比如自動售票機、電梯控制、交通燈、霓虹燈、人工噴泉等等,通過案列拉近學科與生產生活的距離,讓學生真切感受到PLC技術的存在,并意識到PLC技術的重要性。通過擬設各種課題,鼓勵學生自主思考,標新立異,勇于創新,培養學生的發散思維,引導學生積極主動思考問題的解決方法,變被動學習為主動學習。在PLC課程的教學過程中,培養學生的學習興趣可以從以下幾方面入手:一是制定的教學內容由淺入深,循序漸進,并盡量以現實生活作為切入點,使學生在學習過程中能夠不斷地獲得新知識,從而激發學生的學習欲望。二是增加實踐操作的內容,將枯燥的理論知識變為有趣的動手實驗,對于有疑問的地方,讓學生在親自操作的過程中尋找答案,提起學生的學習興趣。三是進行項目化教學,分組完成任務的方式,培養學生的團隊意識的同時,也提升了學生的學習信心。
2、采用多種教學模式,以學生為主體,理論與實踐相結合,變抽象教學為形象教學
PLC課程理論知識比較抽象,教師不易講授,學生難于理解。利用多媒體課件教學的方式,就可以將所要講授的內容比較直觀、生動地展現在學生面前,并充分發揮教師的教學主導性,提高學生的自主學習性。現在這種教學方式已成為課堂教學的重要手段之一。同時,在教學過程中有效地使用項目教學法,可以使枯燥的知識形象化、抽象的理論概念化、復雜的內容簡單化,這種教學方法把教學內容融入到具體的項目實施過程中,將理論與實踐有效地結合起來,提高學生解決實際問題的能力。在項目教學化過程中貫徹理實一體化教學思想,及時將學生所學的理論知識轉變為實際操作能力。例如在講PLC控制電動機正運轉這一內容時,可將此作為一個項目,教師先講解此項目的實施目的、任務、要求,以及項目實施過程中需要注意的問題,然后讓學生通過分析控制要求,分配PLC的輸入點和輸出點,設計梯形圖,寫出相應的指令語句表,在經過教師檢查后,讓學生自己動手進行操作,在項目的具體實施過程中,發現在設計中所存在的不足和錯誤,及時改正以順利完成實驗。項目化教學方式也是任務驅動教學法,教師將教學內容設計成一個或多個具體的任務,引導學生通過完成一個個具體的任務,將所學的知識真正掌握。PLC課程經過教學研討和課程改革,目前教學項目具體如下:項目一:認識PLC,將PLC的定義、特點、應用、基本結構和工作原理等基本知識進行多媒體課程講解。項目二:三相異步電動機的啟停控制。使學生理解PLC控制系統和繼電器控制的本質區別,學習并掌握基本指令. 項目三:交通信號燈的控制。使學生掌握定時器應用并理解基本的時序控制設計方法。項目四:流水燈的控制。使學生掌握計數器應用和計數定時的綜合控制設計方法。項目五:液位控制和溫度控制。使學生掌握PLC輸入端對傳感器信號的接收和對外控制電路的連接方法。項目六:機械手的控制。使學生掌握多種工作方式的控制方法,同時掌握順序控制方法。項目七:傳送帶的控制。使學生掌握PLC與變頻器在電氣控制中的綜合應用。
3、PLC課程的拓展教學
為了保障學生在校所學的PLC課程知識能真正的應用到實際中去,在日常教學過程中應同時注意搜集PLC技術前沿的發展動態,結合教學實際對學生進行講解。工業控制領域如今越來越多采用人機交互式控制,人性化控制界面也越來越利于操作和管理,觸摸屏組態技術的日益發展也和PLC結合的越來越緊密,這些新的技術和知識,通過機電一體化專業的其他實訓設備能夠很好的對學生進行演示和傳授。因而教學中,教師應該多鼓勵,多幫助學生去接收新信息,接觸新設備,接納新思想,開拓新思維,不必守舊法,不必按陳規,只要學生能合理科學的掌握技術并加以應用,將所學知識很好的內化吸收,無論什么樣的教學方法和模式都是值得借鑒和學習的。職業學校的教師應根據職業學生的鮮明特點,結合PLC課程的內容與性質,融入更加創新的教學理念,使用更為先進的教學方法,最終使職業學校PLC課程的教學優化合理高效,使學生掌握更多符合社會實際需要的專業技能,讓他們真正成為具有創新能力的專業技術人才。
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作者:金象周 單位:安徽滁州技師學院