行动导向教学模式在PLC课程教学中的应用.docx
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行动导向教学模式在PLC课程教学中的应用.docx
行动导向教学模式在PLC课程教学中的应用行动导向教学模式在PLC课程教学中的应用 【摘 要】PLC是强电类专业的核心专业课程,这门课程专业性和操作性较强,理论与实践之间联系密切。对于基础素质较差、学习能力较弱的中职学校学生来说,该课程有一定的学习难度。在PLC课程教学中应用行动导向教学模式,可以极大地改善教学质量,发展学生的职业能力。 【关键词】行动导向;PLC课程教学;应用 PLC,是可编程程序控制器的缩写,是以微处理器为基础,综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种新型、通用的自动控制装置1。PLC的特点包括通用性强、使用方便、功能强、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程方法简单、容易掌握等。目前,PLC技术已经广泛应用于各行业电气自动化之中,市场上急需大量掌握PLC技术的实践型人才。 但当前中职学校的PLC教学中存在着一些问题,不利于培养市场所需要的实践型人才。 一、PLC教学现状 (一)教学模式落后 当前,中职学校的PLC教学仍旧以教师为中心进行单向灌输,教师用粉笔在黑板上绘制梯形图、顺序功能图而不是让学生在做中学。由于课堂教学缺乏情境,不利于调动学生学习积极性,不利于学生理解知识。 (二)理论与实践脱节 在PLC教学中,理论课与实践课相互独立,理论教师与实践教师互相缺乏沟通,或使用不同的教学方法,造成理论课与实践课逻辑顺序和结构不统一,进度不协调,进而造成学生学习困难2。 (三)教师缺乏实践经验 无论是理论课教师,还是实践课教师,几乎都没有电气自动化专业的实际操作经验,因此他们的不能凭丰富的实践经验讲解知识,难以提高学生的操作实践能力。 (四)学生基础差 中職学生一般是中考落榜生,自我约束能力差,缺乏学习的主动性与积极性,他们往往难以理解抽象的PLC理论内容,甚至抵触教学,因而造成理论知识极度匮乏。 二、行动导向教学法 行动导向教学法起源于1980年代的德国,这种教学方法以“行动导向驱动”为形式,在教学中充分发挥教师的主导作用与学生的主体作用,注重培养学生分析问题、解决问题的能力,从设计任务着手,通过引导学生完成任务,实现教学目标3。行动导向教学法让学生在做中学,在实践中获得感性认识,再经过反复实践上升到理性认识,并反过来应用到实践中去,从而全面培养学生的理论能力与实践能力。 三、基于行动导向教学模式设计PLC教学 在PLC教学中应用行动导向教学模式,首先要从学生未来的工作岗位实际需求出发,分析工作任务,以这些工作任务为中心,遴选、确定PLC课程项目,形成以工作任务为中心、以课程项目为主体的课程结构。在设计教学内容时,要通过逆向倒推,分析岗位需求,复原职业能力,以培养学生职业能力为核心目标。要让学生在学习中自我控制,不断优化,主动认识PLC,掌握三相异步电动机、运料小车往返运行、交通信号灯、化学反应生产过程等项目的PLC控制。 四、基于行动导向教学模式实施PLC教学 行动导向教学模式一般包括六个环节:收集信息、制定计划、确定方案、实施方案、检查方案和评估项目。在开展行动导向教学时,必须注意模拟真实的工作情境,让学生参与到工作过程之中,掌握在工作中必须运用的PLC知识和技能, 从而获得适应工作岗位的职业能力。 例如,在教学交通信号灯的PLC控制时,就可以这样实践六步教学法。 (一)搜集信息 教师将学生分成若干个合作小组,向学生布置任务,对一个十字路口的交通信号灯进行PLC控制。要求是:启动开关后,信号灯系统开始工作,南北向红灯先亮,东西向绿灯亮;关闭开关后,两个信号灯同时熄灭;南北向红灯持续25秒钟,东西向绿灯持续20秒钟,20秒之后,东西向绿灯闪烁3秒,然后熄灭,同时东西向黄灯点亮,维持2秒,2秒后,东西向黄灯熄灭,东西向红灯点亮;同时,南北向红灯熄灭,南北向绿灯点亮;东西向红灯持续25秒钟,南北向绿灯持续20秒钟,20秒之后,南北向绿灯闪烁3秒,然后熄灭,同时南北向黄灯点亮,维持2秒,2秒后,南北向黄灯熄灭,东西向绿灯点亮,以此循环。 布置完任务后,学生就要通过网络和图书馆搜集各种资料信息,并到十字路口实际观察信号灯控制实况。 (二)制定计划 学生以小组为单位开展讨论,研究如何制定计划,直至每个小组都制定出几个可操作的计划。于是学生便掌握了PLC控制所需的各种条件和软硬件。 (三)确定方案 在制定好计划后,教师引导学生运用价值工程法进行比较,从各个计划中选择成本最低、效果最佳的计划,最终确定方案。为培养学生未来的团队合作能力,在确定方案的过程中,教师必须引导学生协商和决策。 (四)实施方案 在教师的指导下,各个学生小组要根据控制要求。第一步,列出PLC输入/输出I/O地址分配表,统计所需要的输出信号点数与输入信号点数,选择适合的PLC类型。第二步,画出PLC外部连接线路图,这样学生就会熟悉实现这个PLC控制需要哪些电气元件。第三步,画出顺序功能图,确保程序设计成功。第四步,编写梯形图程序,学生可以运用逻辑代数设计法、经验设计法等多种方法设计梯形图设计,教师可指导学生根据顺序功能图编写尽量简单的程序。第五步,运行和调试程序,各个学生小组编写好梯形图程序后,进行运行和调试,在实践中检验、修改和完善梯形图程序。 (五)检查方案 当各个学生小组认为自己编写的梯形图程序成功以后,就要对他们各自设计的PLC控制系统进行检查。教师可指导学生利用MCGS组态软件进行仿真和监控,增强学生的PLC编程能力和实践能力4。 (六)评估项目 各个小组完成“交通信号灯的PLC控制”项目后,首先要进行内部自评,然后教师可组织不同小组互相评估对方设计的PLC控制系统,最后由教师进行总体评估,在评估时不仅要指出存在的问题,还要充分肯定学生取得的成绩。 五、结语 实践证明,在PLC课程教学中应用行动导向教学法,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的编程能力与实践能力,让学生尽快适应PLC的应用。所以,这是一种值得推广的教学方法。 4