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信息化技術(shù)在PLC教學(xué)中的應(yīng)用
江蘇省邗江中等專業(yè)學(xué)校 謝紅菊 2018/12/19 8:25:13
摘要：可編程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程，是一種新型的工業(yè)控制裝置。針對(duì)課程內(nèi)容抽象難懂及目前職業(yè)教學(xué)中存在的問題，本文以“《氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手的PLC控制》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)”為案例闡述信息化技術(shù)在PLC教學(xué)中的應(yīng)用。在教學(xué)中借助超星泛雅、云班課等學(xué)習(xí)平臺(tái)，微視頻、動(dòng)畫視頻、學(xué)習(xí)軟件、仿真軟件等資源，優(yōu)化了課堂教學(xué)過程，抽象的問題直觀化，復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化，有效的解決了教學(xué)中的重難點(diǎn)，同時(shí)調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)能力。
關(guān)鍵詞：PLC 信息化 學(xué)習(xí)平臺(tái)
PLC控制技術(shù)是電氣、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用等專業(yè)的一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)核心課程，它集三電（電控、電儀、電傳）為一體，知識(shí)覆蓋范圍廣，邏輯性、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此學(xué)生要有嚴(yán)密的邏輯思維能力及實(shí)踐操作能力。
一、 教學(xué)設(shè)計(jì)理論
傳統(tǒng)教學(xué)重理論，輕實(shí)踐及動(dòng)手能力，學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生種種弊端�，F(xiàn)在信息化技術(shù)迅速發(fā)展，將信息化技術(shù)滲透到傳統(tǒng)教學(xué)中，喚起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，提高學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力。
二、采用信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
在PLC教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，采用信息化教學(xué)手段激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果。
第一，教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)直觀。信息化教學(xué)能將抽象的教學(xué)內(nèi)容：如PLC的硬件組成、工作原理、繼電接觸器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的區(qū)別等，用視頻、VR等信息化教學(xué)手段能很好的表現(xiàn)出來，使抽象的知識(shí)點(diǎn)更加具體化。
第二，教學(xué)資源豐富。老師在教學(xué)時(shí)采用多媒體教學(xué)課件、三維動(dòng)畫、教學(xué)資源庫、仿真軟件等教學(xué)資源，學(xué)生可以通過泛雅教學(xué)平臺(tái)反復(fù)觀看、模仿，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
第三，師生角色互換。采用了信息化教學(xué)后，能夠?qū)崿F(xiàn)由“教師一言堂”到“以學(xué)生為主體”的教學(xué)方式的改變。學(xué)生學(xué)習(xí)變“被動(dòng)”為“主動(dòng)”，教師變?yōu)橐龑?dǎo)者和支持者，師生共同探討知識(shí)。
第四，提高學(xué)生學(xué)習(xí)素養(yǎng)。學(xué)生之間可以通過QQ群、泛雅學(xué)習(xí)平臺(tái)、校園網(wǎng)等相互交流、討論，同時(shí)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享，提高了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、分析問題、解決問題的能力。
三、教學(xué)案例解析
以下筆者將以“《氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手的PLC控制》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)”為案例闡述信息化教學(xué)手段在PLC技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。
（一）教材學(xué)情分析
本次課選自機(jī)電應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的核心課程《PLC技術(shù)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)及應(yīng)用》，國(guó)家規(guī)劃教材，整合了課程資源和職業(yè)崗位必備的知識(shí)與技能要求，以真實(shí)的學(xué)習(xí)過程為主線完成了教學(xué)任務(wù)。
本次授課對(duì)象為機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)二年級(jí)學(xué)生，學(xué)生面對(duì)抽象的程序編程缺乏興趣，困難重重。
（二）教學(xué)策略及信息化手段應(yīng)用分析
1、教學(xué)策略。
基于本課的重難點(diǎn)，以項(xiàng)目為載體，以確定最合理工藝流程圖、PLC外部接線、程序設(shè)計(jì)、軟硬件聯(lián)調(diào)的真實(shí)學(xué)習(xí)過程為導(dǎo)向。接線動(dòng)畫視頻再現(xiàn)整個(gè)PLC外部接線的全過程；自主設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)軟件，突破順序功能圖中驅(qū)動(dòng)對(duì)象和轉(zhuǎn)換條件設(shè)置的難點(diǎn)；仿真軟件的調(diào)試，避免了學(xué)生在實(shí)際調(diào)試過程中，因程序不正確而導(dǎo)致機(jī)械手的損壞。運(yùn)用情景導(dǎo)入、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、問題引領(lǐng)等教學(xué)方法，以學(xué)習(xí)平臺(tái)為媒介，跨越時(shí)間和空間的限制，全方位實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)。
2、教學(xué)過程中信息化技術(shù)的應(yīng)用
第一，課前學(xué)生登錄泛雅學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)習(xí)課程資源，觀看機(jī)械手搬運(yùn)的微視頻，小組合作討論機(jī)械手搬運(yùn)的工藝流程，并在討論區(qū)交流，最后完成在線測(cè)試。教師可以根據(jù)課前學(xué)習(xí)情況，微調(diào)上課的策略。
第二，上課之初，情景引入兩段視頻，展現(xiàn)機(jī)械手搬運(yùn)的魅力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。確定學(xué)習(xí)內(nèi)容為《氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手的PLC控制》及機(jī)械手搬運(yùn)的最合理過程。
第三，根據(jù)接線原理圖、I/O地址分配表，為了讓復(fù)雜的PLC外部接線過程可視化，學(xué)生可以先觀看我們自主制作的、與實(shí)訓(xùn)臺(tái)一樣界面的接線動(dòng)畫視頻，接下來小組合作，在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上進(jìn)行連線，在電源線、不同傳感器接線的復(fù)雜之處可以反復(fù)觀看，在做中學(xué)，最終完成PLC的外部連線。
第四，完成了PLC外部正確接線后，接下來是程序的設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的是順序功能圖中驅(qū)動(dòng)對(duì)象和轉(zhuǎn)換條件的設(shè)置，借助自主設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)軟件，幫助學(xué)生完成驅(qū)動(dòng)對(duì)象和轉(zhuǎn)換條件的設(shè)置，學(xué)生拖動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)象和轉(zhuǎn)換條件到相應(yīng)的位置，如有錯(cuò)誤，軟件給予提示，邊學(xué)邊做，直至全部匹配，為梯形圖的正確編寫打下基礎(chǔ)。
第五，完成了外部接線和梯形圖的編寫，學(xué)生首先在仿真軟件上進(jìn)行模擬聯(lián)調(diào)，合上（未完，下一頁）
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