湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 高 慧 鄧世凱

PLC控制三相異步電動機(jī)Y-△降壓啟動信息化教學(xué)設(shè)計

湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 高 慧 鄧世凱

【摘要】PLC控制三相異步電動機(jī)星三角降壓啟動是PLC課程中的一個綜合性項目，融合了許多專業(yè)知識在一起，學(xué)好該項目對學(xué)好整個PLC這門課程有一個先導(dǎo)作用。在信息化教學(xué)改革的大背景下，如何利用信息化的教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量是本文的重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】降壓啟動；信息化；教學(xué)設(shè)計

一、學(xué)情分析

1.教學(xué)內(nèi)容

本次課內(nèi)容為中職電子電工專業(yè)二年級專業(yè)基礎(chǔ)課程《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》中的項目2.2 PLC控制三相異步電動機(jī)星三角降壓啟動，共計4課時，該項目是一個綜合性項目，它融合了許多專業(yè)知識在一起，同時也是PLC項目教學(xué)中的初始基礎(chǔ)項目。學(xué)好此次課對學(xué)好PLC控制有一個先導(dǎo)作用，也能夠?qū)W(xué)生良好地從傳統(tǒng)繼電控制向PLC控制進(jìn)行轉(zhuǎn)換。并達(dá)到能夠綜合運(yùn)用工業(yè)控制的各方知識。

教學(xué)對象：中職電子電工專業(yè)2014級的學(xué)生。此批學(xué)生有一定的電工專業(yè)基礎(chǔ)能力，有一定程度的專業(yè)認(rèn)識，掌握基本的電工技術(shù)技能。

學(xué)生特點(diǎn)：現(xiàn)代教育背景下學(xué)生情況特征分析。

知識基礎(chǔ)：此批學(xué)生有一定的電工專業(yè)基礎(chǔ)能力，有一定程度的專業(yè)認(rèn)識，掌握基本的電工技術(shù)技能，能夠獨(dú)立完成傳統(tǒng)基本電機(jī)控制線路的安裝與調(diào)試。對于PLC控制技術(shù)學(xué)過基礎(chǔ)理論知識，學(xué)會了PLC控制電路的基本思路，一體化課程中在仿真實驗臺上做過一些基本的控制輸入輸出程序。對于觸摸屏組態(tài)技術(shù)，學(xué)生有一些初步的認(rèn)識，做過一些簡單的組態(tài)連接項目。

情商基礎(chǔ)：此年齡階段的學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)信息時代下成長起來，手機(jī)、電腦是最常用的交流生活用品，學(xué)生的學(xué)習(xí)思維傾向于網(wǎng)絡(luò)化、信息化、動態(tài)情景化。新時代的學(xué)生喜歡競爭、有好勝心理，也喜歡信息化媒體，樂于接受感性的、直觀的學(xué)習(xí)方式。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生的注意力不集中，學(xué)習(xí)興趣不厚，易于情緒化感性化。因此，從學(xué)情、學(xué)法、師生角色及教學(xué)方法等方面分析比較了新舊環(huán)境方法上的差異。

教學(xué)轉(zhuǎn)換：信息時代前的學(xué)生注重紙筆文化，勤勞樸實，對知識的追求及渴望比較強(qiáng)烈。學(xué)習(xí)的自主性積極性較強(qiáng)。但他們獲取知識的途徑比較單一。學(xué)生處在信息科技迅猛發(fā)展的時代，手機(jī)、電腦的普及應(yīng)用，增強(qiáng)了學(xué)生們獲取信息處理信息的渠道，同時潛移默化地改變了新學(xué)生們的世界觀及認(rèn)識。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用于教學(xué)設(shè)備的技術(shù)手段不斷增多，開拓了學(xué)習(xí)途徑，改變了教學(xué)方法，提升教學(xué)效率。信息技術(shù)不僅改變了生產(chǎn)方式方法，也在改變教育模式方法。

2.教材分析

本課程所用教材為人民郵電出版社出版的職業(yè)教育機(jī)電類技能人才培養(yǎng)方案規(guī)劃教材《PLC項目教程》。

本節(jié)課程內(nèi)容是模塊二：項目2-2。

3.教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：學(xué)會PLC控制電動機(jī)啟動電路的組裝改造步驟，編寫設(shè)計PLC控制程序，并調(diào)試運(yùn)行控制線路。

技能目標(biāo)：掌握對傳統(tǒng)繼電器控制線路的PLC改造方法，學(xué)會依照控制線路圖編制PLC程序，能夠排除調(diào)試過程中出現(xiàn)的故障。

職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)：掌握對事物發(fā)展規(guī)律的整體分析把握，清晰解構(gòu)復(fù)雜問題簡單化，培養(yǎng)對處理事情的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真態(tài)度。

4.教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：定時器應(yīng)用；主控指令應(yīng)用；PLC程序編制；程序下載調(diào)試、接線。

難點(diǎn)：能完成整機(jī)接線安裝，并根據(jù)出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)試。

5.教學(xué)方法

教師教法：理實一體化、教學(xué)做合一、任務(wù)驅(qū)動法。

學(xué)生學(xué)法：自主學(xué)習(xí)、隨時隨地學(xué)習(xí)、做中學(xué)。

信息化支撐：

資源：微課、網(wǎng)絡(luò)課堂。

技術(shù)：QQ、網(wǎng)盤、世界大學(xué)城空間，仿真模擬平臺。

二、教學(xué)設(shè)計

分為三個階段即課前準(zhǔn)備、課堂實施、課后提升，改變傳統(tǒng)教學(xué)方式下以教師教為主的教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，教師主導(dǎo)，采用項目驅(qū)動法讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)。

三、教學(xué)過程

1.課前準(zhǔn)備

（1）利用班級QQ群發(fā)布上課時間、地點(diǎn)、內(nèi)容通知。

（2）利用QQ群發(fā)布課前預(yù)習(xí)任務(wù)和復(fù)習(xí)內(nèi)容微視頻，并提出問題：三相異步電機(jī)降壓啟動接觸器控制有何弊端？如果用PLC進(jìn)行控制電路當(dāng)中的時間繼電器如何處理？引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索相關(guān)資料，解決問題。

（3）要求學(xué)生于課前一天將復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)當(dāng)中老師所提的問題的解決方案通過QQ發(fā)送給老師，教師收集學(xué)生預(yù)習(xí)情況，根據(jù)反饋信息，有針對性的備課。

（4）教師制作新課微課視頻，包括定時器及其應(yīng)用、主控指令及其應(yīng)用、分組實訓(xùn)注意事項。

2.課堂實施

教學(xué)環(huán)節(jié)安排：導(dǎo)入新課（15分鐘）、課堂教學(xué)（30分鐘）、分組實訓(xùn)（105分鐘）、學(xué)習(xí)小結(jié)（30分鐘），具體如下：

導(dǎo)入新課（15分鐘）：

（1）點(diǎn)評預(yù)習(xí)情況，針對普遍存在的問題進(jìn)行點(diǎn)評。弊端：星三角降壓啟動接觸器控制接線多，布線復(fù)雜、檢修不方便，大家回答情況良好。用PLC控制時間繼電器如何解決大家都不是很了解；

（2）這個問題也是我們這節(jié)課的基礎(chǔ)知識儲備中的重要內(nèi)容，時間繼電器可用PLC中的定時器來代替，那么定時器如何使用呢？接下來我們進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。

課堂教學(xué)（30分鐘）：

（1）基礎(chǔ)知識準(zhǔn)備。本次課的基本知識點(diǎn)有：1）基本指令應(yīng)用；2）MC、MCR基本指令應(yīng)用；3）T、C基本指令應(yīng)用。

教師首先講解基本知識點(diǎn)內(nèi)容，同時把相關(guān)微課視頻發(fā)送到學(xué)生電腦，學(xué)生可以根據(jù)實際情況滾動播放，不懂的地方重復(fù)播放，提高學(xué)習(xí)效率；通過這個環(huán)節(jié)解決了我們這節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容PLC定時器指令、主控指令的應(yīng)用這兩個知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)。（兩個微視頻播放）

（2）教師下發(fā)任務(wù)單，要求學(xué)生在基本知識點(diǎn)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成如下任務(wù)：1）編寫控制系統(tǒng)梯形圖程序；2）編制I/O分配表、編制外部接線圖；3）編寫梯形圖程序；4）根據(jù)實訓(xùn)要求，分組到實驗臺實訓(xùn)。

分組實訓(xùn)（105分鐘）：

學(xué)生進(jìn)入分組實訓(xùn)環(huán)節(jié)，教師下發(fā)實訓(xùn)工作任務(wù)單實訓(xùn)操作注意事項及操作要點(diǎn)微視頻到各實驗臺電腦，要求學(xué)生按照任務(wù)單上的內(nèi)容完成實訓(xùn)，并強(qiáng)調(diào)安全用電。

實訓(xùn)任務(wù)有：梯形圖程序下載到PLC、PLC仿真軟件模擬調(diào)試、調(diào)試程序無誤后進(jìn)入實操接線階段，最后通電試車，若出現(xiàn)故障停機(jī)檢修，直到能夠滿足控制要求。

學(xué)生實訓(xùn)過程中，老師逐組巡視，指出各組出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主解決問題。

實訓(xùn)效果：

通過分組競賽，模擬調(diào)試，實際接線等環(huán)節(jié)解決了本次課程的難點(diǎn)問題三相電機(jī)星三角降壓啟動整機(jī)安裝與接線調(diào)試問題。

學(xué)習(xí)小結(jié)（30分鐘）：

各小組組長負(fù)責(zé)匯報總結(jié)，重點(diǎn)在于出現(xiàn)的問題及如何解決問題。

各小組相互點(diǎn)評：

小組間相互點(diǎn)評，找出其它小組問題，解答過程中大家共同學(xué)習(xí)。

教師點(diǎn)評：

根據(jù)本次課程學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對于普遍性的問題進(jìn)行點(diǎn)評。學(xué)生總結(jié)學(xué)到的內(nèi)容和體會，包括整個過程中遇到的問題和解決的方法，并提出我們應(yīng)該如何提升和發(fā)展。

留下課后問題“試設(shè)計雙速電機(jī)具有手動和自動兩種高、低速切換方式的PLC控制程序?！?/p>

3.課后提升

PLC是一門實踐性很強(qiáng)的課程，如果只局限于課堂上90分鐘的

上課時間，學(xué)生很容易學(xué)后就忘，因此課后的鞏固練習(xí)也非常重要。利用世界大學(xué)城布置課后拓展作業(yè)，鞏固所學(xué)內(nèi)容。在這個過程中學(xué)生可以通過微信、QQ隨時和老師聯(lián)系，方便快捷。

四、教學(xué)反思

（1）信息化教學(xué)效果有：1）采用信息化教學(xué)手段后，學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境有QQ群、手機(jī)微信、大學(xué)城空間的網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境，在此環(huán)境中學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，隨時隨地自由學(xué)習(xí)，并拓寬了師生之間的交流渠道，很好的解決了教學(xué)重難點(diǎn)問題。2）利用微課視頻，學(xué)習(xí)的地點(diǎn)不再局限于教室、實驗室、學(xué)生可自主選擇學(xué)習(xí)地點(diǎn)。教學(xué)環(huán)境在配備有實訓(xùn)裝置的實訓(xùn)室，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求條件。3）信息化的教學(xué)手段能適應(yīng)并提升現(xiàn)代職業(yè)教育水平的發(fā)展。在此課程中也要突出學(xué)生的主體地位，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性及興趣。同時，教師也要增強(qiáng)整合資源、創(chuàng)設(shè)情境的多方面能力。

（2）信息化技術(shù)在不斷進(jìn)步，未來的學(xué)習(xí)空間還很大，我會繼續(xù)努力，不斷提升自己，跟上信息化教學(xué)改革的步伐。

參考文獻(xiàn)

［1］王文義，等.編著/編程控制器原理與應(yīng)用［M］.北京∶科學(xué)出版社，2010.

［2］梁耀光，余文烋.主編.電工新技術(shù)教程［M］.北京∶中國勞動社會保障出版社，2006.

作者簡介：

高慧，女，陜西綏德人，講師，主要從事電氣自動化專業(yè)PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)、電子電工的教學(xué)工作。