主頁 > 技術(shù)文章 > 《PLC可編程應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)探討 2024-10-19

《PLC可編程應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)探討

摘要：提出了通過PLC可編程項(xiàng)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。
關(guān)鍵詞：項(xiàng)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)生興趣的教學(xué) 分層教學(xué)法
引言：
        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(yùn)動(dòng)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(yù)為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱（PLC技術(shù)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造）之一。而且隨著科技的發(fā)展，必將會(huì)獲得更大的發(fā)展空間。根據(jù)這一發(fā)展趨勢及需求，PLC技術(shù)已成為職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電專業(yè)的一門必修課，并且在職業(yè)技能鑒定中PLC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(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，具有多變性、綜合性、典型性、實(shí)踐性和應(yīng)用性等特點(diǎn)，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(yàn)對《PLC應(yīng)用技術(shù)》的教材和教學(xué)方法進(jìn)行了改革和創(chuàng)新，經(jīng)過試行，取得了較好的教學(xué)效果。
1、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(gè)章節(jié)。而教師在實(shí)施教學(xué)時(shí)，則要考慮有利于學(xué)生的認(rèn)知過程而進(jìn)行教學(xué)。如果任課教師按照教材的先后順序進(jìn)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(jìn)行基本操作。這樣當(dāng)講授一段時(shí)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(shí)，又得對涉及到的指令進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效率不高。到最后進(jìn)行基本操作時(shí)，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(jìn)行了改革，重新自編教材，采用項(xiàng)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(gè)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(shí)踐部分。每個(gè)模塊由幾個(gè)項(xiàng)目組成。每個(gè)項(xiàng)目的內(nèi)容都包括了：應(yīng)用實(shí)例的控制要求及生產(chǎn)目的、所用到的基本指令、用PLC實(shí)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(yùn)行程序、考核標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)模塊內(nèi)的項(xiàng)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(shí)計(jì)數(shù)電路及兩定時(shí)器接力延時(shí)、微分脈沖電路及分頻電路、三相異步電動(dòng)機(jī)既能點(diǎn)動(dòng)又能長動(dòng)的控制、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制、小車自動(dòng)往返的控制共8個(gè)項(xiàng)目，這8個(gè)項(xiàng)目作為PLC基本原理及簡單指令的應(yīng)用。模塊二包括三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)、逆序停止的控制、三相異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ降壓啟動(dòng)的控制、用PLC實(shí)現(xiàn)交通信號燈系統(tǒng)的自動(dòng)控制、機(jī)械手的自動(dòng)控制共4個(gè)項(xiàng)目，這4個(gè)項(xiàng)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(gè)模塊可知，任課教師精選的每一個(gè)項(xiàng)目實(shí)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(xiàng)目式模塊教學(xué)，首先就是要精心合理的設(shè)計(jì)好每一個(gè)實(shí)例項(xiàng)目。這些實(shí)例項(xiàng)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(diǎn)。
2、在教學(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(shí)還可以培養(yǎng)學(xué)生觀察問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)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(shí)，教師不在教室講，而是把學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生先觀看PLC試驗(yàn)板，了解PLC的外部結(jié)構(gòu)及外圍設(shè)備，有一定的感性認(rèn)識以后，再看著試驗(yàn)板對學(xué)生進(jìn)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(huì)更好。
3、在教學(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(dòng)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(yùn)料小車的往返運(yùn)行控制的程序時(shí)，學(xué)生對整個(gè)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(dòng)的圖片和動(dòng)面來描述運(yùn)料小車的整個(gè)控制過程。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，運(yùn)料小車第一次前進(jìn)（向右運(yùn)動(dòng)），碰到限位開關(guān)SQ1后，小車第一次后退（向左運(yùn)動(dòng)）；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(jìn)（向右運(yùn)動(dòng)），碰到限位開關(guān)SQ1時(shí)，小車無影響繼續(xù)前進(jìn)，直到碰到限位開關(guān)SQ3時(shí)，小車才第二次后退（向左運(yùn)動(dòng)）；當(dāng)?shù)诙魏笸伺龅较尬婚_關(guān)SQ1時(shí)，小車無影響繼續(xù)后退，直到碰到限位開關(guān)SQ2時(shí)，小車才停止運(yùn)行。通過一幅幅形象生動(dòng)的畫面和動(dòng)畫，使學(xué)生對運(yùn)料小車的的整個(gè)控制過程有了更清晰的認(rèn)識，印象更深，不容易混淆，有助于整個(gè)程序的理解。
4、在教學(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(gè)項(xiàng)目都應(yīng)以實(shí)例為重點(diǎn)，而這些實(shí)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(huì)對學(xué)習(xí)內(nèi)容感興趣，認(rèn)識到可以學(xué)以致用，就會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)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(shí)機(jī)，結(jié)合教材特點(diǎn)，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(dòng)性。教師應(yīng)積極利用這一點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)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(shí)還在享受成就感的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的自信心。
5、在教學(xué)過程中，進(jìn)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(shí)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(shí)用實(shí)例，同時(shí)職業(yè)學(xué)校的學(xué)生又是一個(gè)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)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)還是實(shí)訓(xùn)教學(xué)，都要努力做到因材施教，在如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)主動(dòng)性上下功夫。因此在實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，不是每個(gè)同學(xué)都完成相同的實(shí)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(shí)訓(xùn)目標(biāo)。學(xué)習(xí)成績差的同學(xué)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)只需做完基本的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目即可，而學(xué)習(xí)成績好的同學(xué)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)除了做完基本的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目外，還要安排一定量的選修實(shí)訓(xùn)項(xiàng)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(shí)訓(xùn)中存在的問題，在教師的指導(dǎo)下或自己獨(dú)立的找出解決問題的辦法，最后寫出實(shí)訓(xùn)報(bào)告交教師批改。從而使成績好和成績差的同學(xué)在PLC實(shí)訓(xùn)過程中，不但能充分調(diào)動(dòng)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)。
通過以上幾方面的教學(xué)改革和創(chuàng)新，教學(xué)實(shí)踐證明，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果，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(qiáng)，更能適應(yīng)今后社會(huì)發(fā)展的需要。

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