【摘 要】液壓系統(tǒng)PLC控制課程是機電類專業(yè)液壓方向一門重要的專業(yè)必修課程。通過教學實踐發(fā)現,改革教材,合理編排學習內容,精選案例,實施案例教學,運用合適的教學手段,采用分組教學,在教學中充分發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用,能有效地提高學生的學習興趣,大大提高教學質量。
【關鍵詞】液壓系統(tǒng) 案例教學 PLC控制
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)12-0040-02
在現代液壓系統(tǒng)的控制領域,目前廣泛應用PLC控制。在高校液壓系統(tǒng)PLC控制教學中,主要側重于梯形圖、語句表的編程,忽略了液壓系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)的整體設計。理論教學與實踐結合不緊密,造成理論知識來不及消化等問題。PLC的學習需要采用多種教學法,才能讓學生徹底了解液壓系統(tǒng)中PLC控制的全過程,真正學以致用。
一 液壓系統(tǒng)PLC控制教學現狀分析
1.理論與實踐脫離
液壓系統(tǒng)的PLC控制是液壓與氣壓傳動和PLC控制兩門課結合的實踐應用性很強的專業(yè)課。在傳統(tǒng)教學過程中,教學過于理論化,表現在很多初學PLC控制的學生經常花費大量精力研究應用指令功能,梯形圖、順序功能圖怎樣編制,學生感覺這門課就是死記硬背某些指令,而忽視了PLC程序是怎樣融入整個液壓系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中的。設計一個高效可靠的液壓系統(tǒng)的PLC控制,不僅要掌握液壓系統(tǒng)的控制要求,而且要學會把PLC的指令功能融匯貫穿到程序設計中。目前液壓系統(tǒng)的PLC控制學習的現狀就是學過的學生不少,真正會用的沒有幾個,造成理論與實踐脫節(jié)。
2.教材內容與企業(yè)實際脫節(jié)
傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)的PLC控制教學各部分知識之間是分開的,PLC和液壓部分是分開的,教學內容以PLC控制為中心,大多數教材內容的安排都是PLC控制各種指令功能和使用方法的依次羅列,各部分知識之間缺少一個系統(tǒng)有機的整合,整個知識結構都是零散無序的,學生學習完后很難將各種知識綜合起來去解決液壓系統(tǒng)中的實際應用問題。
PLC的產品種類較多,發(fā)展較快,液壓系統(tǒng)的PLC控制沒有合適的教材,教師要深入企業(yè),了解企業(yè)液壓系統(tǒng)的PLC發(fā)展、設備和使用動態(tài),了解企業(yè)對液壓系統(tǒng)的控制技術人才的要求。根據液壓系統(tǒng)的PLC控制在企業(yè)中的應用情況,編寫教材,理論與實踐結合。
3.教師與學生
傳統(tǒng)教學中教師充滿激情地很努力講述設計好的內容,而學生積極性不高,課堂上只是教師在唱獨角戲。教師的教學設計缺少從學生思維出發(fā)的引導,缺少懸念和情境,學生無精打采地聽講,缺乏主動參與的動機和機會。整個教學過程中教師詳細處理了所有問題,學生只是一味地聽,沒有真正地思考問題,嚴重抑制了學生創(chuàng)造性的發(fā)揮和學習的成就感,挫傷了學生學習的積極性。
二 案例教學簡介
案例教學是指將案例應用于教學,通過教師講授基本知識、提出問題、組織學生討論、撰寫案例分析報告等過程來實現教學目的,改善教學效果,從而提高學生理論知識水平和解決實際問題能力的教學方法。案例教學法起源于1920年,由美國哈佛商學院(Harvard Business School)所倡導,首先運用于法律教學中,后來逐漸運用于其他學科。它能夠激發(fā)學生濃厚的學習興趣,積極主動地去掌握理論知識,又能有效地利用所學理論知識去分析問題和解決問題,順利實現由理論知識向實踐能力的轉化。在教學中,由于教師經常轉換教學形式,學生對此感興趣,注意力集中,有利于學生始終維持最佳精神狀態(tài)。最主要的是由于教學內容是工廠中的液壓系統(tǒng)PLC控制的具體實例,在生產實習中學生已經見過一些系統(tǒng),給學生身臨其境之感,易于學習和理解,能夠集思廣益。教師在課堂上不再是唱獨角戲,而是和大家一起討論思考,學生在課堂上也不是忙于記筆記,而是共同探討問題。調動學生集體動腦思考,更容易開闊思路,收到良好的效果。
三 液壓系統(tǒng)PLC控制案例教學實例
1.選擇與實際應用緊密結合、具有典型性的實例
根據學生理解知識的層次不同,采取逐步遞進式增加課程難度。選擇鐵道輪對軸承壓裝機液壓系統(tǒng)PLC控制,根據控制要求,總結機器動作順序。教師給出液壓系統(tǒng)控制原理圖,將學生分成小組,充分調動學生的團隊合作意識,以學生為中心,通過個人思考和組內及組間交流等多種方式,使學生對此案例建立總體認識和基本了解,分析出液壓系統(tǒng)的動作順序及各電器在不同工作階段的帶電情況。在Festo Didactic-Fluidsim Hydraulics軟件中繪制液壓系統(tǒng)原理圖,并配置液壓元器件。
2.提出初步實施方案
完成電氣繼電器控制設計及仿真。要完成中間繼電器控制線路設計和電磁閥輸出控制線路設計任務,將學生按照接受能力的快慢進行均衡分組,積極討論,互相幫助,分析任務。在這過程中,學生是整個課堂教學活動的主角,學生編輯電氣控制線路,通過Fluidsim軟件編輯分析運行結果。教師要及時指導,或參與學生的討論或探討。通過電氣繼電器控制仿真的動畫來驗證學生自己的設計,學生可以看到第一階段液壓油液的走向。當仿真動作不符合設計要求時,教師對學生的初步方案及時調整,直到仿真正確。
3.PLC控制設計及仿真,在此階段設計的過程中,學生要根據理論教學中的硬件軟件知識綜合應用
分組討論怎樣選取硬件,進行軟件編程和仿真。教師進行比較、評論、總結,學生從中得出結論,相互交流,共同進步。
4.對教師和學生的要求
能正確認識師生關系,教師要為人師表、教書育人。教師既要向學生傳授科學文化知識,使學生獲得一定的知識技能,同時又要促進學生的全面發(fā)展,發(fā)展能力與智力。教師是學生的示范者,教師對學生的影響力,品格因素遠遠勝過知識淵博。
教師要教給學生先進的技術知識,意味著教師本身應該具備獲取前沿技術和信息的能力,要成為教學內容的先行者和實驗者,而后才是傳播者。因此,教師要十分熟悉本職業(yè)務,深入了解知識所蘊含的思維方法、內涵,與時俱進,及時更新知識,更新教學內容,背景材料推陳出新,將教學領域的最新動態(tài)融入教學中,還要掌握相關專業(yè)知識,以培養(yǎng)適合經濟社會發(fā)展需要的大學生。
要努力鉆研教學方法,教學方式多樣化、教學內容豐富化、教學觀念先進化,避免照本宣科。古人云:“學啟于思,思源于疑?!苯Y合教材內容,精心設計課堂提問,讓學生在學習中心存疑問,渴望答案,從而激起他們討論和思索的興趣,培養(yǎng)其動腦、創(chuàng)新的能力。要用新穎的教學方式、豐富的教學內容吸引學生,用先進的教育觀念引導學生。要選擇適當的教學手段,運用課堂演示,刺激學生感官,引發(fā)學生的好奇心,利用多媒體課件擴大信息量,用PPT顯示復雜圖形、表格、運動、變化等,使教學內容圖、文、聲、像并茂,還要避免照屏宣科,注重師生互動。堅持和鼓勵創(chuàng)新理念,使教學觀念更趨于互動式、開發(fā)式、啟發(fā)式與個性化、實踐化。
以學生為中心,因材施教,在強調學生的潛能的同時,也應著眼于學生存在的差異性,包括學生入學水平、經驗世界以及知識結構的差異性。在此基礎上,有針對性地設計教學模式,從而達到優(yōu)化教學過程的目的,引導學生自主學習。我們將教學的主體和中心都確定為學生,在學生學習的過程中,教師的職責是指導和指明方向。
四 總結
教學實踐證明:液壓系統(tǒng)的PLC控制課程案例教學效果良好,學生反響好。通過案例教學,多數學生在整個學習過程中興趣濃厚,學習目標明確,對液壓系統(tǒng)專業(yè)技能有很大的提高,增強了PLC的設計能力和創(chuàng)新能力。教師在教學中需要不斷地進行探討和總結,以便提高教學質量和培養(yǎng)高技能人才,提升社會服務能力。一個液壓系統(tǒng)的PLC設計的程序不是固定的、唯一的,學生可以自由探索、大膽提出質疑,只要學生分析得有道理,就應該予以肯定。
總之,案例教學法在液壓系統(tǒng)的PLC控制課程教學中起到很重要的作用,同時我們也要認識到案例教學法只是現代教學法中的一種,在教學的過程中,我們要科學綜合地采用多種教學法,更有效地向學生傳遞教學內容。
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〔責任編輯:龐遠燕〕