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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
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2010)03-0149-02
PLC是以微处理器为基础,集自动化技术、计算机技术和通信技术等为一体的新型工业自动控制装置。近几年,许多技工学校电类专业都开设了PLC课程,但由于技校生基础相对薄弱,教学难度较大。因此,如何采用行之有效的课程教学方法提高课程教学质量,值得教育工作者深思与探讨。
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,应安排必爰的实训课题。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,白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。
关键词:PLC课程;教学:教材;多媒体;实验;实训
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2010)03-0149-02
PLC是以微处理器为基础,集自动化技术、计算机技术和通信技术等为一体的新型工业自动控制装置。近几年,许多技工学校电类专业都开设了PLC课程,但由于技校生基础相对薄弱,教学难度较大。因此,如何采用行之有效的课程教学方法提高课程教学质量,值得教育工作者深思与探讨。
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,应安排必爰的实训课题。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,白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。