主頁 > 技術文章 > 淺談中職PLC可編程應用技術教學探討 2022-04-18

淺談中職PLC可編程應用技術教學探討

摘要：隨著經濟的快速發展，工業生產的自動化程度越來越高，電氣自動化設備得到廣泛應用。作為自動化專業核心課程的PLC可編程教學，必須適應社會生產發展的需要，創新教學方法。通過幾年的教學實踐，提出了通過項目式模塊教學、直觀教學、應用多媒體輔助教學、引導激發學習興趣的教學及分層教學法來提高學生的學習興趣和教學效果，培養學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得到了迅速的發展和應用，PLC不僅應用于傳統的順序控制，還廣泛應用于傳統的閉環控制、運動控制、數據處理以及復雜的分布式控制系統，因此在工業生產中具有廣闊的應用前景，被譽為現代工業生產自動化的三大支柱（PLC可編程技術、機器人、計算機輔助設計和制造）之一。而且隨著科技的發展，必將會獲得更大的發展空間。根據這一發展趨勢及需求，PLC可編程技術已成為職業技術學校機電專業的一門必修課，并且在職業技能鑒定中PLC可編程已成為高級維修電工及以上等級指定的考核內容。
       PLC可編程應用技術是一門將理論知識和技能訓練融為一體的實踐性較強的專業課程，具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和應用性等特點，在教學過程中，一方面由于職業學校學生基礎薄弱，而且近幾年學生生源素質不斷下降，導致職業學校教師的教學難度增加；另一方面在專業課程的使用方面，還沒有成熟的、統一的職業學校配套教材。那么，如何上好《PLC應用技術》這門課，提高教學質量及學生的學習興趣？我結合多年的教學經驗對《PLC可編程應用技術》的教材和教學方法進行了改革和創新，經過試行，取得了較好的教學效果。
一、在教學內容上，合理的改革教材：
      用于《PLC可編程應用技術》教學的教材，一般都是按照：基本工作原理、基本指令、基本應用、基本操作等分成幾個章節。而教師在實施教學時，則要考慮有利于學生的認知過程而進行教學。如果任課教師按照教材的先后順序進行教學，也就是先講授完基本指令、再講授基本指令的應用，最后再進行基本操作。這樣當講授一段時間，27條基本指令講完后，由于指令比較多，學習后的印象不牢固，容易引起混淆。到講授基本指令的應用時，又得對涉及到的指令進行學習，學習效率不高。到最后進行基本操作時，又得學習前面的內容，教學效果不好。
      于是，我對《PLC可編程應用技術》的教材進行了改革，重新自編教材，采用項目式模塊教學。以三菱FX2N系列PLC為例，把《PLC應用技術》分解成三個模塊，分別是基本指令及應用部分、功能指令及應用部分、工程實踐部分。每個模塊由幾個項目組成。每個項目的內容都包括了：應用實例的控制要求及生產目的、所用到的基本指令、用PLC可編程實現控制的線路、PLC的I/O分配表及接線圖、梯形圖（或指令）編程、調試運行程序、考核標準。每個模塊內的項目都是按照由易到難的程度安排教學的先后順序。模塊一包括編程器及編程軟件的應用、保持電路及優先電路、定時計數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可編程實現交通信號燈系統的自動控制、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用部分的學習。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、科學性，都是由簡到繁，由易到難。因此要改革傳統的教學為項目式模塊教學，首先就是要精心合理的設計好每一個實例項目。這些實例項目既要方便學生的學習，能激發學生的學習興趣，又要包括本課程的所有知識點。
二、在PLC可編程技術教學上，注重教學的直觀：
     直觀教學不僅可以激發學生的學習興趣，同時還可以培養學生觀察問題的能力，增強學生的感性認識，提高學生的思維空間和想象能力，有利于對所學知識的加深和理解。例如：在講解PLC的外部結構時，教師不在教室講，而是把學生帶到實驗室讓學生先觀看PLC可編程試驗板，了解PLC可編程的外部結構及外圍設備，有一定的感性認識以后，再看著試驗板對學生進行講解。這樣比單純在教室里講純理論，學生更容易接受，更能加深學生對所學知識的理解，教學效果會更好。
三、在PLC可編程教學上，應用多媒體課件輔助教學：
      應用多媒體技術制作電子課件，用生動豐富的畫面吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣。例如在講解運料小車的往返運行控制的程序時，學生對整個控制過程容易混淆，教師可以借助多媒體技術，制作多媒體課件，應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SQ1后，小車第一次后退（向左運動）；當小車后退碰到限位開關SQ2后，小車停5S后，第二次前進（向右運動），碰到限位開關SQ1時，小車無影響繼續前進，直到碰到限位開關SQ3時，小車才第二次后退（向左運動）；當第二次后退碰到限位開關SQ1時，小車無影響繼續后退，直到碰到限位開關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可編程教學過程中，注意通過引導來激發學生的學習興趣：
      我們所選擇的每個項目都應以實例為重點，而這些實例都與我們身邊的生活、生產密切相關。這樣學生就會對學習內容感興趣，認識到可以學以致用，就會激發學生的對PLC可編程學習興趣。興趣是學生主動學習的動力之一，他們對學習的追求常常來源于興趣。凡是有興趣的東西，就容易激發學生的學習熱情，引起學生的思考，學生若能有興趣的學，教學就成功了一半。因此在教學中，教師要把握時機，結合教材特點，把有興趣的東西引入課堂，而這些東西越接近學生的日常生活，學生對所學知識就越容易理解，學生的學習興趣就越濃，從而就能提高學生學習的自覺性和主動性。教師應積極利用這一點引導學生主動思考，從開始教師提出問題，激發學生的學習興趣，引導學生分析問題，如何解決問題；到逐漸地由學生提出問題，自行分析問題，到解決問題。這樣不但提高了學生學習PLC可編程的興趣，而且還提高了學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了學生的自信心。
五、在PLC可編程教學過程中，進行教學的創新：
      《PLC可編程應用技術》這門課在教學過程中，既有一般又有特殊，既有新授又有復習，既有理論又有實訓，既有工作原理又有編程方法，既有典型單元程序又有復雜實用實例，同時職業學校的學生又是一個學習基礎、學習習慣和學習動機差異很大的群體，這就要求我們職業學校的教師無論是理論教學還是PLC可編程實訓教學，都要努力做到因材施教，在如何充分調動學生的學習積極性和學習主動性上下功夫。因此在實訓教學時，不是每個同學都完成相同的實訓任務，而是采取因人而異的分層教學法，即按學生的學習能力分組，每組完成不同的實訓目標。學習成績差的同學在規定的時間內只需做完基本的實訓項目即可，而學習成績好的同學在規定的時間內除了做完基本的實訓項目外，還要安排一定量的選修實訓項目，讓學生自主選擇，教師現場指導。促使學生自主地分析實訓中存在的問題，在教師的指導下或自己獨立的找出解決問題的辦法，最后寫出實訓報告交教師批改。從而使成績好和成績差的同學在PLC可編程實訓過程中，不但能充分調動學習的積極性，挖掘自己的潛力，而且也能夠得到應有的鍛煉和培養。
通過以上幾方面的對PLC可編程教學改革和創新，教學實踐證明，不但提高了學生的學習興趣和教學效果，激發學生學習的積極性，而且也培養了學生分析問題和解決問題的能力。讓學生應用PLC可編程的能力得到增強，更能適應今后社會發展的需要。

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