杜瑞濤 徐洋
【摘 要】plc興趣教學法重視教師的主導作用和學生的主體作用,激發(fā)學生的學習興趣,強調(diào)師生互動,在理論教學的同時強調(diào)學生的動手能力,更強調(diào)用理論指導解決現(xiàn)實中的難題的復合能力。
【關鍵詞】高職教學 plc 興趣教學
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.08.178
興趣是推動學習的內(nèi)在力量,學生的學習興趣是學習的強大動力。布魯納說:“興趣是最好的老師”。實際上興趣是一種積極的認識傾向,是一種復雜的個性品質(zhì)。在plc教學中,興趣教學法正是指如何使學生具有對plc的強烈需要,激發(fā)其興趣,從而產(chǎn)生巨大的內(nèi)驅(qū)力。本文根據(jù)筆者在plc教學中的體會,就“興趣教學法”的意義、途徑和方法略作探討。
首先得讓學生覺得學習是有趣的。“學習是生活中最有趣的和最偉大的游戲。所有的孩子生來就這樣認為,并且將繼續(xù)這樣認為,直到我們使他們相信學習是非常艱難和討厭的工作。有一些孩子則從來沒有真正的遇到這個麻煩,并且終其一生,他們都相信學習是唯一值得玩的有趣的游戲。我們給這樣的人一個名字,我們叫他們天才。”
可編程邏輯控制器(plc),是一種采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。我們?nèi)绾巫寣W生認為這些枯燥的但卻有用的知識是有趣的呢?
可編程邏輯控制器(plc)包括電源、中央處理單元(CPU)、存儲器、輸入輸出接口電路、通訊等幾個主要部分,那它們有趣嗎?如果我們把它們變成我們身體的各個部分,大家感覺怎么樣呢?電源就像我們的心臟,給我們提供電力源;cpu和存儲器相當于我們?nèi)说拇竽X,能存儲和處理各種信息;輸入輸出接口電路和通訊相當于我們的神經(jīng)系統(tǒng),能傳輸各種信息。這樣講學生是不是就感覺很有意思了,就有興趣進一步了解它們了?
1.電源:可編程邏輯控制器的電源一般直接連接交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)的交流電網(wǎng)上。
2.中央處理單元(CPU):中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。
3.存儲器:存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。
4.輸入輸出接口電路:現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路,作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制器的接口界面的輸入通道。
5.通訊:現(xiàn)在PLC大多具有可擴充通信網(wǎng)絡模組的功能。
其次,發(fā)揮師生的情感作用,促進學生學習興趣的進一步提高。教和學是一對矛盾,作為矛盾雙方的代表教師和學生如何和諧融洽師生關系,對完成教學目的至關緊要。教學相長才是我們希望的好課堂,但我們最終的目的還是讓學生學會各種有用的知識,讓他們學會學習的方法,更讓他們學會解決問題的能力。那么如何做才能讓他們得到這些東西呢?就需要掌握問題的原理。
plc工作原理:當可編程邏輯控制器投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。
1.輸入采樣階段:在輸入采樣階段,可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應的單元內(nèi)。
2.用戶程序執(zhí)行階段:在用戶程序執(zhí)行階段,可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。
3.輸出刷新階段:當掃描用戶程序結(jié)束后,可編程邏輯控制器就進入輸出刷新階段,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應的外設。
再次,要去了解學習目的,間接建立興趣。學習目的,是指某學科的學習結(jié)果是什么,為什么要學習該學科。當你覺得這個學科沒有太強的吸引力時,對最終目標的了解是很重要的。學習過程多半都是要經(jīng)過長期艱苦努力的,這種艱巨性往往讓人望而卻步,而學習又是學生的天職,不能不學,所以要認真了解每門學科的學習目的。我們?yōu)槭裁匆獙W習plc呢?因為它在工業(yè)中運用很廣。為什么它能在工業(yè)上運用很廣呢?因為它有以下這些優(yōu)勢鮮明的特點。
1.使用方便,編程簡單:采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言,因此系統(tǒng)開發(fā)周期短,現(xiàn)場調(diào)試容易。另外,可在線修改程序,改變控制方案而不拆動硬件。
2.功能強,性能價格比高:一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件,有很強的功能,可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。
3.硬件配套齊全,用戶使用方便,適應性強:PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化,配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置。
4.可靠性高,抗干擾能力強:PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器,觸點故障大為減少。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施,平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上。
5.系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少:PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件,使控制柜的工作量大大減少。
6.維修工作量小,維修方便。
最后,培養(yǎng)自我成功感,以培養(yǎng)直接的學習興趣。如何培養(yǎng)學生的自我成功感呢?最好的辦法是讓學生在學習中多成功,讓他們通過學習的知識多解決一些難題,通過小成功積累學生的成功感。這就需要學生學習更高級的plc知識。
程序設計:PLC的編程主要提供了四種編程語言,包含:
1.指令表:類似組合語言的描述文字。由指令語句系列構(gòu)成,如控制指令LD、AN、A、O、ON、OUT等,與電腦程序中的階梯圖比較起來簡單許多。
2.梯形圖:類似于傳統(tǒng)上以繼電器控制接觸器的階梯圖,梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖,用以表達所使用的PLC指令及其前后順序。
3.順序功能流程圖:類似于流程設計,流程圖中的步驟組合而完成,主要是規(guī)劃動作順序的流程圖,謂之順序功能流程圖。
4.功能圖:以畫電路圖的方式來寫PLC程序。常用的程序及回路可透過功能區(qū)塊的建立輕易地重復利用。
當然,在plc教學中,并不是單純地使用其中的某一種方法或技巧。將這些方式、方法有機地結(jié)合起來使用,能使課堂教學更加活躍,從而使學生由對教師的講話感興趣轉(zhuǎn)變?yōu)閷lc教學的內(nèi)容感興趣,最終達到學習的目的。需要注意的是,興趣教學法的目的是引導學生積極主動的進行plc學習。因而,在培養(yǎng)學生興趣時,要緊緊圍繞plc教學計劃和大綱進行,必須避免興趣主義,也不能只遷就個人興趣,要從實際效果出發(fā),避免走架勢。