谈PLC教学中行动导向教学法的应用

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　　摘要近年来,全球出现的经济危机给各层次的毕业生就业带来不小的压力,精通PLC(可编程控制器)技术,成为适应新时代的应用型人才,将为学生就业增加新的机会。因此,在PLC课程成为电子专业的必要课程。作为一门应用型学科,培养学生的实践能力显得尤为重要。如何运用好行动导向教学法,让学生更好的掌握PLC的应用技能,成为上好这门课程的关键。本人结合自己的教学实践,总结出一些亲身体会和想法,跟大家一起交流探讨。
　　关键词PLC 教学 行动导向教学法
　　中图分类号:G426文献标识码:A
　　
　　随着PLC广泛应用于工业控制的各个领域,PLC课程将成为电子专业学生不可或缺的必修课。学好PLC,不仅要懂理论,学书本上的知识,还要能动手、会运用。在PLC教学中如果能运用好导向教学法就能达到培养专业能力过硬、职业技能全面的学生的目的。现结合本人教学实践,谈谈在PLC教学中行动导向教学法的一些应用,便于交流探讨。
　　1 PLC课程的特点
　　PLC可编程序控制器:PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,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。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。它可通过软件来改变控制过程,具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点,是现代工业自动化三大支柱之一。
　　从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。开关量是指只有开和关(或1和0)两种状态的信号,模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下:开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。PLC系统包括的其它设备有:(1)编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。(2)人机界面:最简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。(3)输入输出设备:用于永久性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模拟量的电位器,打印机等。
　　随着技工教育的发展,为了适应PLC日益广泛应用形势,近几年,许多技工学校都开设了PLC这门课程,但有相当一部分学校课程设置都仅有理论学习,让学生略知皮毛,殊不知,要真正让学生学好这门课的关键在于动手操作,灵活运用,这样才能让PLC课程在同学们的职业生涯中发挥重要作用。
　　2 行动导向教学法的特点
　　(1)学生互相合作解决实际问题。所有需要学生解决的实际问题,由学生共同参与,共同讨论,在讨论中承担不同的角色,在互相合作的过程中,使实际问题最终获得解决。解决问题的过程,既是学生们学会学习的过程,也是学生们获得经验的过程。
　　(2)学生参加全部教学过程。从信息的收集、计划的制定、方案的选择、目标的实施、信息的反馈到成果的评价,学生参与实际问题解决的整个过程。这样学生既了解总体,又清楚每一具体环节的细节。
　　(3)学生表现出强烈的学习愿望。这种强烈的学习愿望,缘于积极的参与。一方面是内在的,好奇、求知欲、兴趣的提高;另一方面是外在的,教师的鼓励,学生的配合,取得成果之后的喜悦等等。
　　(4)教师的作用发生了变化。教师从知识的传授者成为一个咨询者或者指导者,从教学过程的主要承担者淡出,但这并不影响教师的作用的发挥。相反,对教师的要求则是提高了,教师的知识面需更加广泛。
　　3 行动导向教学法与PLC教学的结合
　　行动导向教学法与PLC教学特点有着很多的共同之处,结合运用的好,将能有效的提高教学效果,达到提高学生的综合素质的目的。下面就以自动门控制设计实训(下转第47页)(上接第31页)教学为例,说明行动导向教学法与PLC课程的结合。制定课程计划,确定本次教学目的。掌握置位/复位指令和跳变指令的应用,进一步掌握PLC的接线和程序调试。课程实施步骤:(1)通过教学课件演示自动门控制过程,分析其原理。(2)完成自动门控制设计所需相关知识点析。①置位/复位指令;②跳变指令。(3)分组实训,要求学生应用置位/复位指令和跳变指令完成自动门控制程序。(4)考核评估,实训任务完成后从三个方面对学生进行评估,即:电路设计、安装与接线、程序输入及调试。课后训练,进一步巩固知识。
　　4 行动导向教学法在PLC教学运用过程中易出现的问题及对策
　　4.1 教师的不适应
　　教师的不适应主要表现在二个方面:一是心理压力大不适应。原先教师都是在事先作好充分准备的情况下进教室的,运用行动导向教学法后,教师很难估计在学习过程中学生会提出什么样的问题,因而心理压力大;二是缺乏实践经验不适应。年轻教师大多是本科毕业,在校期间,专业知识都掌握了,但是实践经验往往不够丰富,对于学生提出的面向实际的问题,有些很难回答。针对这种情况,教师应该加强自身学习,多专研实践技能,提高专业水平。同时,要摆正心态,遇到不懂的问题要虚心请教,不能推诿退缩。在教学过程中与学生一起成长。
　　4.2 教材的不对口
　　现在我们所用的大部分教材基本是为教师的教而设计的,而不是为学生的学设计的,适合于知识传授的教学,而不适合行为导向的教学,给行为导向教学带来不便。我们可以通过根据自身教学的需求,编写相应的辅助教材,使得现有的教材更适合于行为导向教学。
　　4.3 学生的瞬间“热情”
　　在开展行为导向教学中,要充分调动学生的积极性。在刚开始实施时,往往大部分学生觉得很新鲜,热情很高,但是一旦在学习过程中遇到困难,或者项目的实施过程比较单调冗长,就会失去兴趣,变得不配合,不耐烦,甚至不参与。这就需要我们在设计教学方案时,灵活运用,尽量避免重复单一的使用同一种方案,同时,丰富教学方法,变换教学方式,吸引学生的兴趣,以取得最佳的学习效果。
　　总之,行动导向教学法的关键是能力的开发,让学生的脑、心、手全方位被调动起来,使学生的创新能力、团队合作意识、独立完成工作能力、应变能力等综合素质得到全面提高。同时,也增加了学生的自身价值和竞争力,受到更多企业的青睐,更好地适应社会发展。
　　
　　参考文献
　　[1]李长久.PLC原理及应用.机械工业出版社,2007.7.
　　[2]常斗南.可编程序控制器原理・应用・实验.机械工业出版社,1998.7.
　　[3]周四六.可编程控制器应用基础.人民邮电出版社,2006.8.
　　[4]施利春,李伟.PLC操作实训(西门子).机械工业出版社,2007.9.

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