在《PLC》一体化教学中的探索
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《PLC应用技术》一体化教学方案设计一、方案背景近年来,随着工业自动化的不断发展,PLC已经成为了工业控制的重要组成部分,对于培养适应当今工业控制需求的人才显得尤为重要。
因此,本学科已经成为了不少高校的必修课程。
但是,传统的教学方式存在着很多问题,如教学内容与实际控制场景相脱离、教学理论过于单一等等,导致学生的实际运用能力不强。
因此,在现代教学模式下,应根据氛围营造、学生参与度、教师引导度等等指标进行深入探究和创新。
二、目标与任务1、目标本方案的目标是培养学生掌握PLC基础理论和其在工业控制中的应用,使其能够应对变化多端的生产现状,为其以后的工作和学习打下坚实的基础。
2、任务本方案的任务主要包括以下几个方面:•建立基础理论:通过讲解PLC的电气特性、基本电路、PLC的常见输入输出信号、PLC内部的编程方法等等内容,为后续的实验与工程控制打下基础。
•实践教学:设计实现电机控制、工业自动化流水线控制、物流储存控制等实际案例,强化学生对PLC在实际操作中的掌握能力。
•学生自主探究:设置课外实践与自学考核,以实现学生的自主探究与能力培养。
三、教学设计1、教学模式本方案注重实践能力的培养,因此在教学模式上将主要采用“理论-实践-综合实验”相结合,教师注重激发学生的学习兴趣和自主探究能力,增加教学的趣味性和实用性,同时也侧重组织学生开展实践操作,加强对PLC在各种实际场景下的运用。
2、教学内容针对PLC应用技术的教学内容进行详细分析,设计如下模块:•PLC基础理论–PLC系统及构成–PLC的输入输出信号–PLC内部地址与程序–PLC编程体系结构•PLC实际应用技术–工业自动化流水线的控制–物流储存控制–自动化产品装配线控制–等实际场景案例3、教学手段•实验室教学:配备丰富的实验设备、工业控制器、控制面板等,以BridgeHMI等多种工业现场控制软件为基础进行现场教学。
•课外实践:通过开展PLC的大型应用工程实践、工业现场调试、调试工具和软件使用等实践项目,增强学生的实践能力。
电力拖动与PLC一体化教学实践探索作者:张永安来源:《职业》2022年第14期摘要:电力拖动控制线路与技能训练(以下简称电力拖动)和PLC基础与实训(以下简称PLC)是技工学校电气维修专业的核心课程,是该专业学生在校期间需要掌握的专业理论与专业技能的核心内容。
本文分享了笔者在多年教学中依据课程内容及职业标准对教学内容进行融合,开展一体化教学实践探索的经验体会。
关键词:电力拖动 PLC 一体化教学电力拖动与PLC属于电气类专业的两大基础课程,传统教学中同一门课程的理论与实训部分分别由不同的教师教学,教学中理论与实践脱节,加大了学生学习难度;两门课程不在同一学期教学,部分内容重复,浪费学生学习时间;内容枯燥,不利于调动学生学习积极性;教学逻辑性不强,难以确保知识点学习的连贯性和教学质量。
为此,有必要对电力拖动与PLC两门课程开展一体化教学,通过对教学内容的融合,提高教学效率。
一、电力拖动与PLC课程的内在联系电力拖动课程教学内容一般包括4个单元。
第一单元,常用低压电器及其安装、检测与维修;第二单元,电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修;第三单元,常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修;第四单元,变频调速系统。
PLC课程共有11个项目,前3个项目,即电动机单相连续运行控制、三相电动机正反控制、自动送料小车控制,就是利用PLC 控制电动机基本线路。
电力拖动是利用电动机拖动实操机械的工作结构使之运转的一种拖动方式,由于各种生产机械的工作性质和加工工艺不同,对电动机控制的要求也不同。
要使电动机按照生产机械的要求正常、安全、高效、节能运转,必须配备由低压电器构成的控制线路。
而PLC是采用软件编程的方法,取代电力拖动系统中硬连线逻辑控制,在改变电动机的运行要求时只需要改变程序,而不需要改变配线,对数控设备的高速精准控制提供保障,是控制系统的升级。
二、理实一体化教学理实一体化教学就是以国家职业标准为依据,以综合职业能力培养为目标,以典型工作任务为载体,以学生为中心,根据典型工作任务和工作过程设计课程体系和内容,按照工作过程的顺序和学生自主学习的要求进行教学设计并安排教学活动。
高职《PLC原理及应用》课程项目教学探索摘要:针对当前高职PLC教学的不足,进行了项目教学探索,给出了以FX2N系列PLC为载体的项目设计方案,凸显出课程内容和项目重点,介绍了项目实施的特色。
实践表明,这能增强学生的“工程意识”,提升课程教学效果,发展学生职业能力。
关键词:PLC 项目教学职业能力传统的高职《PLC原理及应用》课程教学分为“理论”与“实验”两个部分。
在教学过程中,“教”、“学”、“做”分割为独立的活动。
教学以理论讲授为主,实验处于附属地位。
开设实验的目的,是为了让学生验证理论知识的正确性。
这就很容易造成理论和实践脱节,难以在学生中建立“工程项目开发”的整体概念。
《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》中提出:高职院校必须把学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出的地位,促进学生技能的培养。
为了适应现代教学的需要,项目教学作为一种先进的教学方法应运而生。
各高职院校也开始纷纷尝试《PLC原理及应用》课程的项目式教学。
笔者在总结多年PLC工程经验和教学实践的基础上,对重点内容进行深入剖析,以日本三菱公司FX2N系列PLC为载体,提出了能增强学生“工程意识”的项目设计方案。
1 项目教学法德国著名教育专家弗雷德·海因里希教授提出了项目教学法理论,它把传统的课程理论知识、技能和职业素养融合到若干项目中,是培养高技能人才的新途径。
项目教学法强调学生动手实践能力和理论联系实际能力的培养,一改过去以理论讲授为主的传统教学方式,让学生通过实践构建理论知识[1],提高他们分析问题和解决问题综合技能,较快地适应就业岗位。
在教学实施过程中,教师将任务以项目的形式递交给学生,学生是主体,教师是指导者。
学生组成小组,共同制订计划,各自明确任务分工,团结协作共同完成项目。
通过项目教学,学生可充分发掘创造潜能,培养解决问题能力、创新能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作的社会能力。
PLC课程教学的改革与探索摘要:plc课程是职业技术学校机电专业一门重要的专业课程,该课程内容实践性很强,常用的课堂教学方法,教学内容缺乏具体的载体,教学效果不太理想,本文以教学实践为依据,探索以典型案例为主线,进行plc课程的教学设计思路,教学方法。
关键词:plc课程;项目教学法;教学设计;【中图分类号】tm571.61-4一、plc课程特点随着科学技术的发展,plc在工业自动化生产中的应用技术越来越广泛,在现代企业的自动化生产中到处可以见到plc设备的应用,因此,plc课程在职业技术学校机电专业课程中,是一门专业必修课;其课程特点是:一是指令多,掌握这些指令是编程应用的基础。
二是课程实践性强,具有与企业生产实际紧密联系,是强电与弱电结合的一门课程。
二、“项目教学法”的教学条件1、“项目教学法”是指“师生以团队的形式共同实施一个完整的项目而进行的教学活动”,其意义是在具体的操作中,把课堂教学中理论与实践教学有机的结合起来,在完成项目任务的过程中,充分发掘学生的创造潜能,培养学生分析问题、解决问题的能力,独立工作的能力、创造能力以及与人合作沟通的能力。
在plc教学中采用项目教学法,将理论与实践合为一体,使plc 的知识与技能进行重新建构,突出技能的培养和职业道德的养成,符合职业教育教学的特点,用形象,生动富有形象吸引力的项目教学任务是提高教学质量的有效途径。
学生会因为工作任务被吸引而投入。
因为投入而认真,因为认真而得到实践成果和自我肯定。
从而极大的提高了教学效率。
2、项目教学法对教师的要求教师应具备机电多学科知识和较强的操作技能,具有丰富的理论知识、实践生产操作技能和对实际生产问题处理的丰富经验,这样可以充分拓宽plc课程采用项目教学法可执行性。
在实施plc项目教学法的过程中,教师应具备准确把握教材,及时了解学生对相关知识的掌握情况,精确设置教学案例,项目的具体任务,设计、制定出难易适当的项目。
浅谈在PLC一体化教学中的几点体会【中图分类号】g640近几年来,在机电一体化专业课程中,随着社会生产自动化的普及,可编程序控制器及有关的课程的地位越来越突出,应用越来越广泛。
但是在实际教学过程中,教材内容的安排不适合当前的一体化教学要求,技校学生的基础本来就很薄弱,学习积极性也很差,在一年之前学校这方面的硬件也比较落后,导致老师上plc课也束手无策,枯燥乏味。
只能硬着头皮,按照课本的导向来授课,内容讲的也很详细透彻,但效果却绝然相反。
随着职业院校一体化教学的普及和重视,硬件也得到了提高,在近一年来,本人在plc教学实践中,严格贯彻一体化教学理念,教学效果有明显好转。
现就本人在plc一体化教学实践中的体会归纳如下:制定能让学生产生兴趣的且与学习内容有关的任务→学生的好奇心→教师的正确引导→兴趣知识的拓展→提高学生的求知欲。
现以用plc改造按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路举例具体介绍如下:首先,在备课上要下功夫,具体要摈弃旧教材上的教学安排,同时要非常熟悉学校的与本课程有关的硬件情况,然后制定能让学生产生兴趣的且与学习内容有关的任务课题,但在制定课题时要注意两点:一是要照顾到大部分同学,内容深度不要太深,以最基本知识为主;二是任务课题要新颖,让学生有新鲜感。
接着,老师在上此课题的第一节课时,先给学生多媒体演示或实物演示,让学生知道本课题在最后出现的结果或能看到的直观的现象或能听到的动听的声音,让学生感到好奇,好奇心越重,最后导致学生学习的动力就越大,这对下面的课题的教学打下了一个良好地基础。
本人在上此课题的第一节课时,先带领学生到维修电工plc 一体化教学实训室,先实物演示了用plc改造按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路,按按钮控制电动机随时可以正转、反转和停止,学生看了以后现象非常直观,接着又让大部分学生按按钮操作了一遍,学生感到非常好玩,学习兴趣渐浓,就问老师是怎么控制的,和传统的控制线路相比,差别这么大,而又先进。
从事PLC控制技术一体化教学的心得体会【摘要】通过对plc控制技术一体化教学方法的探索,以学生在学习过程中的具体作品为例,阐述了在职业学校plc控制技术课程教学中运用理论实习操作一体化教学方法的可行性。
【关键词】 plc控制技术;一体化教学方法;探索与应用【中图分类号】g623.2 【文献标识码】b 【文章编号】2095-3089(2013)4-00-01现行的职业学校课堂教学,大多数专业还是把理论教学和实习操作分开进行,而这种做法对于机电专业来讲,专业教师不好教,学生无心学。
为扭转这一被动局面,我在plc控制技术教学过程中运用了理论与实习操作一体化的教学方法,收到了较好的效果。
一、一体化教学情况1、电气系“plc编程与应用”课程已经实行了八个年头的一体化教学,一体化教学使这门课程进入了较为主动的局面,不仅学习效果明显,学生学习成绩有所提高,课外参加兴趣小组的人数增加了许多,特别是高级班和技师班的学生尤为普及。
2、通过近年来的一体化教学实践,锻炼出一批比较成熟的年轻教师,专业水平有了很大提高,使得“plc编程与应用”课程趋于稳定和成熟,取得了作为系内平台课的基本条件。
3、通过近年来的一体化教学实践,对系重点专业“矿井机电”既煤矿专业的示范专业建设和精品课“plc控制技术”的建设确立了稳固的起点。
二、一体化教学存在问题1、一体化教学因课而异,因班(不同专业)而异,方法是全新的,无先例可循,所以方法有待成熟,体系有待完善,要充分总结后再与国内其他专家进行多方交流。
要逐个单元,逐个环节,逐个章节,逐个练习,进行汇总和完善,尚有许多工作要作。
2、实训室、实验室不能完全适应教学需求,设备和条件不完整或不具备。
实现一体化教学的基本理念是每个学生都在动手中学习,如电脑等基本的常用条件必须每人一台(套),否则有一半学生上课效率很低,“一体化”反倒加速了学生的两极分化。
3、教师要不断地提高专业水平,尤其是专业技能,否则一体化教学效果会流于一般。
在《PLC》一体化教学中的探索
PLC是集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体的新型自动控制装置,已广泛应用于工业控制的各个领域。
随着技工教育的发展,为了适应PLC日益广泛应用形势,不仅是大专院校,包括技工学校都已经开设了PLC这门课程。
技工学校专业课程在理论要求方面难度不亚于大专院校,而技校层次的学生基础较薄弱,况且近年生源质量不断下降,增加了技校教师的教学难度。
如何在技工学校教好这门课程呢?经过这几年的教学实践和探索,将一些思路进行总结,与大家交流。
以前,我们对专业技术课授课时,理论教学和实习教学是完全分开的。
一般是先进行理论课教学,然后才进行相应的实操训练。
在理论教学授课过程中我们发现,学生的学习热情随着学习的不断深入而降低。
究其原因是学习理论时不能及时上机训练,不能及时自主地体会课题的实践效果,自然会降低学生的学习热情。
学生在理论学习过程中不能很好地发挥主体作用,注意力自然就不能高度集中了。
这样,教学质量就难以有所突破了。
有鉴于此,任课教师在PLC教学中以一体化的模式进行,在时间上保证每个课题都能做到教师的理论指导与学生的实践保持连贯,充分发挥学生学习的主动性和积极性,为教学的成功提供有力的保证。
具体教学中要注意处理好以下几方面的问题。
一、在教学方法上,展开互动式教学
《PLC原理及应用》课程具有多变性、综合性、典型性、实践性和实用性五大教学特点,在教学过程中,既有一般又有特殊,既有新授又有复习,既有理论又有实训,既有工作原理又有编程方法,既有典型单元程序又有复杂实用案例,同时技工学校的学生又是一个学习基础、习惯和动机差异很大的群体。
这就决定了我们技工学校的教师一定要根据本课程不同教学内容及其特点,采取不同的教学方法,同时,无论是理论教学还是实践教学,我们教师还要努力做到因材施教,在如何充分调动广大学生学习积极性和发挥广大学生主观能动性上多下功夫。
避免“一言堂”和“填鸭式”的教学方式,真正杜绝“言者津津,听者昏昏”的教学局面。
在《PLC原理及应用》课程教学上,尤其是PLC指令及应用、编程方法和实
际应用等教学内容上,最适宜于采取双边互动式教学方法。
在教学中,大胆引入“启发式”教学方法。
为了搞好双边互动式教学,就要求我们教师在备课时把教材上静态的知识转化为课堂上动态的教学信息,并且在教学过程中要想方设法地创造出一个可以实现双边互动式教学的环境和气氛,通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式,有效地开展双边互动式教学。
不仅是老师传授给学生编程方法等,同时学生可以通过老师给出的任务目标,从各方面获取资料,充分发挥学生的想象。
这样不仅培养了学生的思维能力,而且在完成任务目标的同时,不自觉地学会了解决问题的方法,在这过程中还增强了学生之间信息交流。
例如:在介绍了一些基本指令后,让每个组的学生自己讨论这些指令能解决的基本电力拖动问题,并动手画有关的图片,有条件的可以用相机拍或者从网上下载与PLC应用有关的机床拖动图片,在班级内进行交流。
二、在教学顺序上,合理地改革教材
PLC的教科书都是以PLC的内部结构为切入点。
如以劳动版《可编程控制器及其应用》为例,其第一章是介绍PLC的构成及工作原理,第二章是FX系列PLC 的系统配置,内容较枯燥。
学生在学习这二章时往往提不起兴趣,在教学中为充分地调动学生的积极性,需要大量地引用实际例子作介绍,而接触实际例子时又必须对软元件及梯形图有一定的了解,因此在简单地介绍几种常用软元件之后,我大胆地把基本指令及其编程的内容提前教学,在教学中对于涉及元件原理及内部结构的内容,则逐一回过头来进行介绍,这样既能保持学生学习的新鲜感,增强其学习的兴趣,又能保证教学内容的完整。
通过与以前按部就班的顺序教学与现在的教学方法相比较,我发现这种授课方法更能提高学生学习的积极性。
三、在课题选择上,适当的整合设计
我们知道,用于教学的PLC教材,在编写时一般是按照:基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节。
编者按照结构严谨性进行编书,教师实施教学时,则要考虑有利于学习者的认知过程而开展教学。
如果任课老师按照教材的顺序进行教学,就是要将全部基本指令学习完毕,再学习基本应用,基本学习完毕再进行基本操作的学习。
这样,在一段期间内学习完所有指令,学生学习后的印象不深刻,容易混淆,到基本应用的学习时,又得重新对所涉及的指令进行学习,效率不高。
所有理论学习完后,才进行基本操作,不能互得益障,
教学效果不好。
为此,在今年暑假期间,借我系进行教学改革的契机,在PLC的教学内容上,根据应用实例重新整合一体化教学课题,每个课题以一个应用实例为主题,每个实例课题有一定的科学性、连贯性,由简到繁、由易到难。
这些实例课题既能方便学生的学习,又要包含本课程的所有知识点。
通过本学期的教学效果,发现整合后的一体化实例课题,更能为学生所接受,教学效果有了很大的提高。
四、在实训过程中,教学方法不断更新
目前在《可编程控制器》的实习实训教学上,都是“简单验证式”或“机械重复式”的项目,学生在实习实训时只需要进行程序输入、线路连接等简单操作即可顺利完成,是“依葫芦画瓢”的过程。
这种实习实训教学方法,虽然被广泛认可和采用,但是这种没有问题的、不需学生动脑的实习实训是毫无意义的。
对于与PLC技术应用密切配合的实习实训教学,教师只有指导学生运用PLC编程方法亲自编程操作,在实习实训中既动手又动脑,既能发现问题又能在教师启发指导下分析问题和解决问题,才能从本质上学好这门课程,从而最终实现本课程在技工学校的教学目标。
那么,应该如何引导广大学生在实习实训中既动手又动脑?这是我们必须考虑的问题。
技工学校是一个学生学习基础、动机和习惯差异很大的群体,因此实习实训教学同样要做到因材施教,采取因人而异的分层教学,即按学生学习能力分组,确定每组不同的实习实训目标,从而使成绩好的和成绩差的学生在实习实训中,都能够得到相应的锻炼和培养。
除要求学生在规定时间做完基本的实习实训项目外,还要安排一定量的选修实验项目和研究性课题,让广大学生自主选择,教师现场指导,或者督而不导,从而促使学生自主地分析在实习实训中所遇到的问题,写出实验报告交教师评判,师生共同找出问题的解决办法。
对于大型的实训项目,如电梯、全自动洗衣机等,还可以采取分工合作的教学形式,将全班同学分成不同的小组,由教师明确各小组在实训中的任务和目标,从而培养广大学生团结协作的职业素质和能力。
五、在巩固教学成果时,吸引学生的兴趣
㈠学生学习兴趣浓,学习热情高涨,学习效果有保证。
每个课题以实例为重点,这些实例都是来自我们身边的生活、生产。
学生对
教学课题感兴趣,认识到所学的东西有用,能解决现实问题,学习热情是自然地高涨起来。
兴趣是最好的老师,主要能调动学生的兴趣,学习效果肯定不懒。
㈡逐步培养学生解决实际问题的能力。
课题实例来自生产、生活、要处理及注意的有关问题我们都向学生交待清楚,引导学生具体的处理办法、解决方法步骤、方向。
通过多个实例的学习、实践与积累,学生能逐渐地提高解决实际问题的能力。
㈢提高竞争意识巩固所学知识
我们知道,适度的压力是动力的泉源。
为使学生能积极参与,我们任课老师应在教学过程中实行单元过关制度来增强学生学习的适度紧迫感。
通过测试来检查学生对课题的掌握情况,及时的查漏补缺,也是教学工作必不可少的环节。
通过以上几个方面的一体化教学改革,可以提高技工学校学生的PLC应用能力,以适应社会发展的需要。
《PLC》课程最重要的特点是“综合应用性”,因为一个实用的工业自动化控制系统往往是很复杂的,其中可能包括机、电、液、气等内容,而且还会因行业不同控制要求也有所不同。
故在本课程的实践教学中,还应把机械、电工、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC技术进行有机地联系,扩大实习实训课时的比重,逐步加大学校相关设备的投入,建立较为完备的PLC技术仿真实训室,从而为PLC的实训教学创造良好条件。