PLC课程教学方法探析

PLC课程教学方法探析

【摘要】PLC课程现已成为职业学校电工类专业的重要专业课程。本文首先阐述了该课程的特点,并对教学现状进行分析,最后就如何改善PLC课程的教学方法提出了几点建议,教师应积极培养学生的学习兴趣,并不断地进行学习,提高自身的专业技能水平,同时采用多种教学方法相结合的方式,增强教学效果,提高教学质量,将学生培养成符合社会需求的专业技术人才。

【关键词】PLC课程;教学特点;教学现状;教学方法

可编程序控制器,简称PLC。它是在20世纪70年代以来,在继电器控制技术和计算机控制技术的基础上发展起来的一种新型工业自动控制设备。它以微处理器为核心,集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体,目前被广泛应用于自动化控制的各个领域中。PLC作为现代自动化控制领域的新技术之一,是电子电气技术和信息技术的结合。随着PLC技术的广泛应用,其相关的技术人才的培养愈加迫切和重要。为了适应社会生产发展的需要,《PLC原理与应用》课程(下简称PLC课程)已成为职业学校电气类专业的重要专业课程。笔者从事PLC课程教学多年,现针对目前职业院校的PLC课程教学现状及其存在的问题,结合几年来的教学实践与探索,谈一谈PLC课程教学方法。

一、PLC课程特点及教学现状分析

1、PLC课程特点

PLC课程内容包括了可编程序控制器的基本知识、基本指令及编程、步进指令和功能指令的应用等,授课中,该课程理论知识和项目实验体现了多变性、综合性、典型性、实用性等教学特点,教学过程中,既有一般性又有特殊性,既有新课讲授又有复习训练,既有理论教学又有实训操练,既有指令学习又有编程算法。具体的特点如下:

1.1课程所含指令多,知识量大。该课程介绍了基本指令中的输入输出指令、置位复位指令、脉冲微分指令,同时也讲解了计数、定时、多路输出等功能应用,此外还介绍了步进指令、顺序控制功能,以及传送指令、移位指令、运算指令等功能指令的应用。

1.2课程综合性强、覆盖面广。该课程既涉及到了电气控制技术和电气控制系统的维护、改造及故障检修等技术,还涉及到了气动基本知识和传感器相关知识,随着技术的更新,近年来也综合了变频器应用技术的和触摸屏组态技术。

1.3课程实践性强,应用范围广。该课程是一门理论与实践结合极为紧密的学科,实际教学中除了理论教学,更要重视学生的实践操作能力的培养,让学生多动手多操作,进行PLC仿真编程训练,与实际项目相联系。

2、PLC课程教学现状

2.1学生基础薄弱

PLC课程是专业核心课程,在电工电子、电力拖动等课程之后开设的一门课程,对理论与实操能力有一定的要求。而职业学校的学生基础普遍偏差,电学方面的知识欠缺,学习PLC课程较为吃力。由于基础比较薄弱,使得学生学习的兴趣也不高,而PLC课程又属于比较难掌握的专业课程,综合性很强,极易使学生产生厌学心理。

2.2理论教学与实践教学不统一

传统教学模式对于强调理论化教学,表现在PLC授课中倾向于指令的讲解和程序算法的设计。而实际PLC应用中,程序设计不是孤立存在的,是基于实际需求进行工程项目分解,进而综合机、电、液、气等技术共同完成的。目前的教学模式单一,不能有效体现该课程的综合性特点。

2.3教学软硬件资源有待更新完善

PLC产品具有种类多,发展快的特点,而学校教学一般只能选择某一种品牌型号的机型进行教学讲解和实训操作。这样就容易形成教学内容单一化,学生学习与应用的局限性且与市场需求差距越来越大。此外,现代工业控制领域正向网络化,智能化方向发展,对团队协作要求越来越高,而学校的实验室教学无法满足越来越精准的分组协作团队共建的项目化任务,只能基于小模块低要求的单一任务的项目化教学,这样很容易与生产实际相脱节,使得学生所学的专业技能与现实中的要求不一致,不能满足企业的职业技能要求。

二、改善PLC课程教学方法的几点建议

1、注重培养学生学习兴趣,充分调动学生学习积极性

兴趣是学习最好的引路者,是主动思维的动力和源泉,结合PLC课程的实际需要,可在开设本课程之前,在电工电子和电力拖动的实验中,结合学科自身的特点,引导学生多探索多动手操作,激发学生的兴趣和热情,也为后续的PLC课程打下良好基础。PLC课程讲授中,可通过实地参观,引入实例进行讲解,从实际出发,利用网络多媒体,多列举在生活生产中PLC的应用案列,比如自动售票机、电梯控制、交通灯、霓虹灯、人工喷泉等等,通过案列拉近学科与生产生活的距离,让学生真切感受到PLC技术的存在,并意识到PLC技术的重要性。通过拟设各种课题,鼓励学生自主思考,标新立异,勇于创新,培养学生的发散思维,引导学生积极主动思考问题的解决方法,变被动学习为主动学习。在PLC课程的教学过程中,培养学生的学习兴趣可以从以下几方面入手:一是制定的教学内容由浅入深,循序渐进,并尽量以现实生活作为切入点,使学生在学习过程中能够不断地获得新知识,从而激发学生的学习欲望。二是增加实践操作的内容,将枯燥的理论知识变为有趣的动手实验,对于有疑问的地方,让学生在亲自操作的过程中寻找答案,提起学生的学习兴趣。三是进行项目化教学,分组完成任务的方式,培养学生的团队意识的同时,也提升了学生的学习信心。

2、采用多种教学模式,以学生为主体,理论与实践相结合,变抽象教学为形象教学

PLC课程理论知识比较抽象,教师不易讲授,学生难于理解。利用多媒体课件教学的方式,就可以将所要讲授的内容比较直观、生动地展现在学生面前,并充分发挥教师的教学主导性,提高学生的自主学习性。现在这种教学方式已成为课堂教学的重要手段之一。同时,在教学过程中有效地使用项目教学法,可以使枯燥的知识形象化、抽象的理论概念化、复杂的内容简单化,这种教学方法把教学内容融入到具体的项目实施过程中,将理论与实践有效地结合起来,提高学生解决实际问题的能力。在项目教学化过程中贯彻理实一体化教学思想,及时将学生所学的理论知识转变为实际操作能力。例如在讲PLC控制电动机正运转这一内容时,可将此作为一个项目,教师先讲解此项目的实施目的、任务、要求,以及项目实施过程中需要注意的问题,然后让学生通过分析控制要求,分配PLC的输入点和输出点,设计梯形图,写出相应的指令语句表,在经过教师检查后,让学生自己动手进行操作,在项目的具体实施过程中,发现在设计中所存在的不足和错误,及时改正以顺利完成实验。项目化教学方式也是任务驱动教学法,教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务,引导学生通过完成一个个具体的任务,将所学的知识真正掌握。PLC课程经过教学研讨和课程改革,目前教学项目具体如下:项目一:认识PLC,将PLC的定义、特点、应用、基本结构和工作原理等基本知识进行多媒体课程讲解。项目二:三相异步电动机的启停控制。使学生理解PLC控制系统和继电器控制的本质区别,学习并掌握基本指令. 项目三:交通信号灯的控制。使学生掌握定时器应用并理解基本的时序控制设计方法。项目四:流水灯的控制。使学生掌握计数器应用和计数定时的综合控制设计方法。项目五:液位控制和温度控制。使学生掌握PLC输入端对传感器信号的接收和对外控制电路的连接方法。项目六:机械手的控制。使学生掌握多种工作方式的控制方法,同时掌握顺序控制方法。项目七:传送带的控制。使学生掌握PLC与变频器在电气控制中的综合应用。

3、PLC课程的拓展教学

为了保障学生在校所学的PLC课程知识能真正的应用到实际中去,在日常教学过程中应同时注意搜集PLC技术前沿的发展动态,结合教学实际对学生进行讲解。工业控制领域如今越来越多采用人机交互式控制,人性化控制界面也越来越利于操作和管理,触摸屏组态技术的日益发展也和PLC结合的越来越紧密,这些新的技术和知识,通过机电一体化专业的其他实训设备能够很好的对学生进行演示和传授。因而教学中,教师应该多鼓励,多帮助学生去接收新信息,接触新设备,接纳新思想,开拓新思维,不必守旧法,不必按陈规,只要学生能合理科学的掌握技术并加以应用,将所学知识很好的内化吸收,无论什么样的教学方法和模式都是值得借鉴和学习的。职业学校的教师应根据职业学生的鲜明特点,结合PLC课程的内容与性质,融入更加创新的教学理念,使用更为先进的教学方法,最终使职业学校PLC课程的教学优化合理高效,使学生掌握更多符合社会实际需要的专业技能,让他们真正成为具有创新能力的专业技术人才。

参考文献

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作者:金象周 单位:安徽滁州技师学院