职业院校PLC课程教学改革初探
来源:用户上传
作者: 顾晓辉 张 鑫
摘要: 本文作者结合教学实践,较为详细地阐述了职业院校PLC课程教学改革方面的情况,强调教师要加强对学生动手能力、创新能力和技术应用能力的培养。
关键词: 职业院校PLC课程教学教学改革
一、前言
PLC(Programmable Logical Controller)中文名称为可编程控制器。它是一种以计算机为核心,综合了计算机技术、通信技术、自动控制技术等现代科技而发展起来的一种新型的工业自动化控制装置。它具有结构简单、控制精度高、可靠性好、维修方便等优点。目前在我国,PLC已经广泛应用于机械制造、轻工业、文化娱乐等各种行业,被誉为现代工业生产自动化的三大支柱之一。随着PLC的广泛应用,其功能的日益强大和完善,社会对PLC专业技术人员的要求越来越高,即使是普通的操作工,也需要掌握一定的PLC技术。因此,PLC的教学日益显得重要。我院PLC的理论课的教学开始得较早,PLC已列为电气自动化、数控等专业的主干专业课程。在实施PLC教学初期,我们按传统的教学方式开展教学,但实验设施缺乏、教学经验不足、教学方式陈旧等状况严重影响了PLC课程教学目标的实现,抑制了学生的学习兴趣,教学效果不理想。因此PLC课程的教学改革迫在眉睫。
近年来,笔者积累了一些PLC实践教学经验,进行了一些教学改革的尝试,教学质量和效果得到了显著的提高。笔者现结合具体的教学实践,谈谈对PLC教学改革的一些体会。
二、合理改革教材,把握教学重点
PLC教材按照硬件结构、工作原理、基本和高级指令、编程语言、通讯等顺序构成相对独立的章节,没有过多的侧重。职校生理论功底相对较薄弱,对成篇成章的理论学习既不感兴趣,又很少能够学得会、学得精。如果专业教师按照既定的教材的顺序进行教学,先讲一般的硬件结构、工作原理,后讲基本指令、高级指令,再讲基本应用,学生学习就会没有突出的重点,印象不深刻,容易混淆,到PLC基本应用的学习时,教师又得对所涉及的内容进行复习,效率低,教学效果不好。
为此,根据学生基础较薄弱的状况,笔者在实际的教学中,在了解企业对PLC技术和PLC人才的需求后,结合学生的特点编写授课计划、教案和实训指导书。其中笔者淡化了PLC课程中纯理论性的内容,如:简化对PLC硬件结构、输入输出接口电路、高级指令等的讲解;对PLC特殊功能、通信原理等内容避开不讲,将讲解的重点放在PLC的基本指令、编程方法及实用程序等实用性强的教学内容上。实践证明,这样的教学安排受到了学生的欢迎,教学效果显著。
三、 采用项目式教学,突出实用性
PLC方面的产品层出不穷,各种资料和信息铺天盖地,自动化产业的发展和变革对自动化行业的从业人员和讲授PLC的专业教师提出了挑战。为了更好地应对这一挑战,笔者作了大胆的尝试:以项目的应用为中心,采用项目式教学。一方面,化零为整,把多方面的应用技术和方法集中体现到具体的项目中。例如,笔者把温度的采集、模块的选择、项目创建、系统组成等技术和方法在具体的温度控制项目上进行了集成,通过这个过程很好地培养了学生的技术应用能力。另一方面,化整为零。例如,笔者把基本指令、功能指令等知识会,根据需要分散到多个不同的项目中,在具体的项目应用中进行重点的讲解。如,笔者精心设置了电动机正反转的PLC控制项目、电动机星三角起动项目、抢答器设计、霓虹灯控制、交通信号灯控制等项目。这些项目都是来自于实际的生活、生产,每个项目都有一定的科学性、连贯性,内容由简到繁、由易到难,项目中的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务。学生对课题感兴趣,认识到所学的知识有用,能解决现实问题,自然就会对学习产生浓厚的兴趣,学习效果也会很理想。
四、 教学过程中教师引导得当,鼓励学生积极参与
教学的主体是学生,因此在具体的项目式教学中,教师要根据学生的实际水平,分解难度和做好引导,使学生充分发挥学习的主动性。以“交通信号灯控制”项目为例,项目大意是:“十字路口红绿灯控制,当开关合上时,东西方向绿灯亮25秒后灭,黄灯亮闪5秒后灭,红灯亮30秒后绿灯亮,如此循环。东西方向绿灯黄灯亮时,对应的南北方向红灯亮30秒,然后绿灯亮25秒后,黄灯亮闪5秒后灭,红灯亮。”本项目是学生在实际生活中经常遇到的,因此学生对本项目很感兴趣,希望能够顺利解决这一问题。但同时本项目涉及同一方向三种不同指示灯的变换和东西、南北两个方向间指示灯的同步性问题,因此学生觉得有一定的难度。对本项目,笔者的做法是:第一步,先与学生一起复习PLC中定时器的特点和应用,通过两个简单的实例让学生灵活扎实地掌握好定时器的使用方法,引导学生思考本项目中需用多少个定时器和不同定时器之间定时时间的处理。第二步,跟学生一起分析本项目的编程思路,先考虑单个方向(如东西方向)的红、黄、绿灯的控制,这是一个较为简单的程序设计,利用已有的知识,学生能够比较快速、准确地得出正确答案。第三步,鼓励学生解决东西、南北两个不同方向间的同步问题。经过一步步的引导(如怎样设置不同定时器的定时时间问题等),多个难点被一一分解,本项目的设计思路就很清晰地出现在学生的脑海中,学生也变得胸有成竹,按照既定的步骤和方法,进行设计,最终实现了目标。学生在自己摸索、修正、再摸索的过程中,对知识点的理解更为清楚,对系统知识的掌握也更加扎实,同时学习的兴趣更加浓厚,自信心也逐步地增强。因此,在具体的教学过程中,教师不要直接给出项目中的PLC程序,而要给出程序的大框架,引导学生自己完成该程序的编写,整个教学过程要充分发挥学生学习的主体作用,逐步提高学生的编程能力和实际应用PLC的能力。只要教师引导得当,把难度分解得好,学生学习、运用知识就会得心应手,今后在实际的工作岗位上也能快速地适应岗位的要求,真正实现学生毕业后在PLC技术应用领域“零距离上岗”的教学目标。
五、 建立PLC学习社团,开辟第二课堂
我院在大多数系部和专业都开设了PLC课程,很多学生掌握了PLC知识。为了使学生加强PLC知识的相互交流,在课后提高PLC技术应用的能力,我院开设了面向全校学生的PLC社团,并配备了PLC专业教师作为社团的指导老师,为学生开辟了学习PLC的第二课堂。我院定期组织社员到企业进行参观、学习,这使学生得到了现场的感性认识。同时,社团主动帮助企业进行PLC控制的设计、调试和部分维修工作,在具体的企业项目中,学生不但对PLC理论知识掌握得更加扎实,而且实际应用能力得到了突飞猛进的提高,为今后的顺利就业打下了坚固的基础。我院每学期举行一次由PLC社团主办的面向全校学生开展的PLC专业技能大赛,竞赛的题目都来自企业的实际项目,学生对这样的项目和比赛形式都很感兴趣,参与率非常高。通过PLC社团的活动,课堂得到了很好的延伸,学生的课余生活变得很充实,学生的专业能力得到了很大的提高。
六、 结语
在PLC课程教学的过程中,笔者通过具体的教学改革,极大地调动了师生“教”与“学”的积极性、主动性和创造性,营造了良好的教与学的氛围,增强了学生PLC的实际应用能力,真正培养了学生的创新思维和综合的职业能力。我院将继续坚持教学改革,努力为企业和社会输送高素质的PLC专业技术人才。
参考文献:
[1]李向东.电气控制与PLC.机械工业出版社,2008.4.
[2]杨玉菲.电气控制技术.中国铁道出版社,2006.12.
[3]邓朝阳.互动式教学在可编程控制器教学中的应用,职业教育研究,2006.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-983827.htm
