主頁 > 技術(shù)文章 > 淺談中職PLC可編程應(yīng)用技術(shù)教學(xué)探討 2024-10-28

淺談中職PLC可編程應(yīng)用技術(shù)教學(xué)探討

摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的自動化程度越來越高，電氣自動化設(shè)備得到廣泛應(yīng)用。作為自動化專業(yè)核心課程的PLC可編程教學(xué)，必須適應(yīng)社會生產(chǎn)發(fā)展的需要，創(chuàng)新教學(xué)方法。通過幾年的教學(xué)實踐，提出了通過項目式模塊教學(xué)、直觀教學(xué)、應(yīng)用多媒體輔助教學(xué)、引導(dǎo)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)及分層教學(xué)法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
       PLC可編程序控制器，目前以微處理器為核心的PLC得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用，PLC不僅應(yīng)用于傳統(tǒng)的順序控制，還廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的閉環(huán)控制、運動控制、數(shù)據(jù)處理以及復(fù)雜的分布式控制系統(tǒng)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景，被譽為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱（PLC可編程技術(shù)、機器人、計算機輔助設(shè)計和制造）之一。而且隨著科技的發(fā)展，必將會獲得更大的發(fā)展空間。根據(jù)這一發(fā)展趨勢及需求，PLC可編程技術(shù)已成為職業(yè)技術(shù)學(xué)校機電專業(yè)的一門必修課，并且在職業(yè)技能鑒定中PLC可編程已成為高級維修電工及以上等級指定的考核內(nèi)容。
       PLC可編程應(yīng)用技術(shù)是一門將理論知識和技能訓(xùn)練融為一體的實踐性較強的專業(yè)課程，具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和應(yīng)用性等特點，在教學(xué)過程中，一方面由于職業(yè)學(xué)校學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，而且近幾年學(xué)生生源素質(zhì)不斷下降，導(dǎo)致職業(yè)學(xué)校教師的教學(xué)難度增加；另一方面在專業(yè)課程的使用方面，還沒有成熟的、統(tǒng)一的職業(yè)學(xué)校配套教材。那么，如何上好《PLC應(yīng)用技術(shù)》這門課，提高教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣？我結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗對《PLC可編程應(yīng)用技術(shù)》的教材和教學(xué)方法進行了改革和創(chuàng)新，經(jīng)過試行，取得了較好的教學(xué)效果。
一、在教學(xué)內(nèi)容上，合理的改革教材：
      用于《PLC可編程應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)的教材，一般都是按照：基本工作原理、基本指令、基本應(yīng)用、基本操作等分成幾個章節(jié)。而教師在實施教學(xué)時，則要考慮有利于學(xué)生的認知過程而進行教學(xué)。如果任課教師按照教材的先后順序進行教學(xué)，也就是先講授完基本指令、再講授基本指令的應(yīng)用，最后再進行基本操作。這樣當(dāng)講授一段時間，27條基本指令講完后，由于指令比較多，學(xué)習(xí)后的印象不牢固，容易引起混淆。到講授基本指令的應(yīng)用時，又得對涉及到的指令進行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效率不高。到最后進行基本操作時，又得學(xué)習(xí)前面的內(nèi)容，教學(xué)效果不好。
      于是，我對《PLC可編程應(yīng)用技術(shù)》的教材進行了改革，重新自編教材，采用項目式模塊教學(xué)。以三菱FX2N系列PLC為例，把《PLC應(yīng)用技術(shù)》分解成三個模塊，分別是基本指令及應(yīng)用部分、功能指令及應(yīng)用部分、工程實踐部分。每個模塊由幾個項目組成。每個項目的內(nèi)容都包括了：應(yīng)用實例的控制要求及生產(chǎn)目的、所用到的基本指令、用PLC可編程實現(xiàn)控制的線路、PLC的I/O分配表及接線圖、梯形圖（或指令）編程、調(diào)試運行程序、考核標(biāo)準。每個模塊內(nèi)的項目都是按照由易到難的程度安排教學(xué)的先后順序。模塊一包括編程器及編程軟件的應(yīng)用、保持電路及優(yōu)先電路、定時計數(shù)電路及兩定時器接力延時、微分脈沖電路及分頻電路、三相異步電動機既能點動又能長動的控制、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的控制、小車自動往返的控制共8個項目，這8個項目作為PLC可編程基本原理及簡單指令的應(yīng)用。模塊二包括三臺電動機順序啟動、逆序停止的控制、三相異步電動機Y-Δ降壓啟動的控制、用PLC可編程實現(xiàn)交通信號燈系統(tǒng)的自動控制、機械手的自動控制共4個項目，這4個項目作為功能指令及應(yīng)用部分的學(xué)習(xí)。從上面列舉的兩個模塊可知，任課教師精選的每一個項目實例都有一定的連貫性、科學(xué)性，都是由簡到繁，由易到難。因此要改革傳統(tǒng)的教學(xué)為項目式模塊教學(xué)，首先就是要精心合理的設(shè)計好每一個實例項目。這些實例項目既要方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又要包括本課程的所有知識點。
二、在PLC可編程技術(shù)教學(xué)上，注重教學(xué)的直觀：
     直觀教學(xué)不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時還可以培養(yǎng)學(xué)生觀察問題的能力，增強學(xué)生的感性認識，提高學(xué)生的思維空間和想象能力，有利于對所學(xué)知識的加深和理解。例如：在講解PLC的外部結(jié)構(gòu)時，教師不在教室講，而是把學(xué)生帶到實驗室讓學(xué)生先觀看PLC可編程試驗板，了解PLC可編程的外部結(jié)構(gòu)及外圍設(shè)備，有一定的感性認識以后，再看著試驗板對學(xué)生進行講解。這樣比單純在教室里講純理論，學(xué)生更容易接受，更能加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，教學(xué)效果會更好。
三、在PLC可編程教學(xué)上，應(yīng)用多媒體課件輔助教學(xué)：
      應(yīng)用多媒體技術(shù)制作電子課件，用生動豐富的畫面吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如在講解運料小車的往返運行控制的程序時，學(xué)生對整個控制過程容易混淆，教師可以借助多媒體技術(shù)，制作多媒體課件，應(yīng)用一幅幅豐富生動的圖片和動面來描述運料小車的整個控制過程。當(dāng)按下啟動按鈕后，運料小車第一次前進（向右運動），碰到限位開關(guān)SQ1后，小車第一次后退（向左運動）；當(dāng)小車后退碰到限位開關(guān)SQ2后，小車停5S后，第二次前進（向右運動），碰到限位開關(guān)SQ1時，小車無影響繼續(xù)前進，直到碰到限位開關(guān)SQ3時，小車才第二次后退（向左運動）；當(dāng)?shù)诙魏笸伺龅较尬婚_關(guān)SQ1時，小車無影響繼續(xù)后退，直到碰到限位開關(guān)SQ2時，小車才停止運行。通過一幅幅形象生動的畫面和動畫，使學(xué)生對運料小車的的整個控制過程有了更清晰的認識，印象更深，不容易混淆，有助于整個程序的理解。
四、在PLC可編程教學(xué)過程中，注意通過引導(dǎo)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣：
      我們所選擇的每個項目都應(yīng)以實例為重點，而這些實例都與我們身邊的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。這樣學(xué)生就會對學(xué)習(xí)內(nèi)容感興趣，認識到可以學(xué)以致用，就會激發(fā)學(xué)生的對PLC可編程學(xué)習(xí)興趣。興趣是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的動力之一，他們對學(xué)習(xí)的追求常常來源于興趣。凡是有興趣的東西，就容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引起學(xué)生的思考，學(xué)生若能有興趣的學(xué)，教學(xué)就成功了一半。因此在教學(xué)中，教師要把握時機，結(jié)合教材特點，把有興趣的東西引入課堂，而這些東西越接近學(xué)生的日常生活，學(xué)生對所學(xué)知識就越容易理解，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就越濃，從而就能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性。教師應(yīng)積極利用這一點引導(dǎo)學(xué)生主動思考，從開始教師提出問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生分析問題，如何解決問題；到逐漸地由學(xué)生提出問題，自行分析問題，到解決問題。這樣不但提高了學(xué)生學(xué)習(xí)PLC可編程的興趣，而且還提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力；同時還在享受成就感的同時培養(yǎng)了學(xué)生的自信心。
五、在PLC可編程教學(xué)過程中，進行教學(xué)的創(chuàng)新：
      《PLC可編程應(yīng)用技術(shù)》這門課在教學(xué)過程中，既有一般又有特殊，既有新授又有復(fù)習(xí)，既有理論又有實訓(xùn)，既有工作原理又有編程方法，既有典型單元程序又有復(fù)雜實用實例，同時職業(yè)學(xué)校的學(xué)生又是一個學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)動機差異很大的群體，這就要求我們職業(yè)學(xué)校的教師無論是理論教學(xué)還是PLC可編程實訓(xùn)教學(xué)，都要努力做到因材施教，在如何充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)主動性上下功夫。因此在實訓(xùn)教學(xué)時，不是每個同學(xué)都完成相同的實訓(xùn)任務(wù)，而是采取因人而異的分層教學(xué)法，即按學(xué)生的學(xué)習(xí)能力分組，每組完成不同的實訓(xùn)目標(biāo)。學(xué)習(xí)成績差的同學(xué)在規(guī)定的時間內(nèi)只需做完基本的實訓(xùn)項目即可，而學(xué)習(xí)成績好的同學(xué)在規(guī)定的時間內(nèi)除了做完基本的實訓(xùn)項目外，還要安排一定量的選修實訓(xùn)項目，讓學(xué)生自主選擇，教師現(xiàn)場指導(dǎo)。促使學(xué)生自主地分析實訓(xùn)中存在的問題，在教師的指導(dǎo)下或自己獨立的找出解決問題的辦法，最后寫出實訓(xùn)報告交教師批改。從而使成績好和成績差的同學(xué)在PLC可編程實訓(xùn)過程中，不但能充分調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，挖掘自己的潛力，而且也能夠得到應(yīng)有的鍛煉和培養(yǎng)。
通過以上幾方面的對PLC可編程教學(xué)改革和創(chuàng)新，教學(xué)實踐證明，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。讓學(xué)生應(yīng)用PLC可編程的能力得到增強，更能適應(yīng)今后社會發(fā)展的需要。

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