趙蕊
摘 要:隨著可編程序控制器在各行業(yè)的廣泛應用,對PLC技術人員的需求日益增大?!禤LC原理與應用》是一門實踐性很強的課程,內(nèi)容主要由可編程控制器的組成和工作原理、基本邏輯指令和梯形圖設計、步進指令和狀態(tài)轉移圖、PLC控制系統(tǒng)的設計和PLC功能模塊等內(nèi)容。對于廣大院校學生來說,它已不僅僅是一門專業(yè)課,更是一項實用性較強的技術,掌握了這門技術,畢業(yè)后可直接從事工程類應用實踐。基于此,文章就《PLC原理及應用》教學法應用與研究進行分析。
關鍵詞:PLC原理及應用;教學法;應用
【中圖分類號】G642
1.傳統(tǒng)一般教學方法的不足
1.1教材不適用
傳統(tǒng)教材一般是按照基本原理、基本指令、基本應用、基本操作等分成各個獨立的章節(jié),如果教師按照教材的順序進行教學,那么在一段時期內(nèi)學生學習完所有指令后,印象不深刻,往往是學習了后面的知識又忘記了前面學習的內(nèi)容,容易混淆概念、指令。到基本應用時,又得重新對所涉及的指令進行學習,效率不高,甚至使學生失去對本專業(yè)的學習興趣。
1.2傳統(tǒng)授課方法與實踐相脫節(jié)
由于受傳統(tǒng)“知識本位”教學理念的影響,課程教學內(nèi)容過分強調(diào)課程學習的系統(tǒng)性、邏輯性。在理論學習階段,指令學習比較集中,學生感覺指令難記,學習枯燥無味,久而久之便失去了興趣;在實踐教學環(huán)節(jié),由于理論知識沒學好,學生會感到束手無策,無從下手。這種先理論后實踐的教學模式,難以取得良好的教學效果。
2.《PLC原理及應用》教學法分析
2.1系統(tǒng)案例教學
2.1.1教材內(nèi)容和案例相結合
將教學內(nèi)容中的知識與案例進行結合。每個案例都結合教材的理論知識,將理論知識應用到解決案例中的實際問題。
比如,在講解可編程控制器的組成和工作原理時,先介紹一個非常簡單的單片機系統(tǒng)電路,由此引出PLC的控制:CPU、存儲器、輸入、輸出接口等。
2.1.2案例環(huán)環(huán)相扣,形成系統(tǒng)
案例的設計需要周密考慮。案例在設計之初要考慮的問題是,如何在每次案例教學中即能講解當前知識,又能復習上次課程的內(nèi)容并引出下次課程的教學內(nèi)容。這樣便使學生在接受新課之前可以完成對上次課程的回顧,又對下面的內(nèi)容充滿好奇。此外,工程應用所采用的知識面涉及內(nèi)容非常多,掌握每個案例需要大量的課時,理論課時有限,讓案例環(huán)環(huán)相扣,形成系統(tǒng),可以減少理解案例的時間,又能夠很好掌握課程內(nèi)容。
2.2項目教學法
(1)項目安排:從淺到深,從易到難首先,對 PLC控制及應用這門課程進行可行性分析研究,認為該課程適合用“項目教學法”進行教學。筆者結本門課程的實際特點,依次安排了以下幾個個項目: 熱風爐控制系統(tǒng)主要低壓電器的識別、檢測與選型;熱風爐控制系統(tǒng)主要電氣圖設計;熱風爐控制系統(tǒng)主要電路的安裝與調(diào)試;熱風爐控制系統(tǒng)設計、安裝與調(diào)試;糧食除雜控制系統(tǒng)設計、安裝與調(diào)試; 基于觸摸屏的糧食除雜控制系統(tǒng)的設計、安裝與調(diào)試;換熱站節(jié)能系統(tǒng)設計、安裝與調(diào)試;基于組態(tài)的換熱站控制系統(tǒng)的設計、安裝與調(diào)試。
(2)根據(jù)認知規(guī)律與學生心理,通過“項目”導向的方式讓學生更容易理解理論知識PLC 編程需要講解編程語言,要記住常用的十幾條指令,還要掌握梯形圖及 STL(順序)結構設計的編程方法,這些理論知識往往會使學生感到枯燥無味且難以理解。因此,筆者用以上介紹的幾 個項目貫穿于理論知識的講解中,使學生真正理解和掌握 PLC控制系統(tǒng)設計的理論知識,學生也很快用于項目實施中,真正做到了“學以致用”。
3.教學實踐
3.1驗證性內(nèi)容
驗證性實踐內(nèi)容包括基本指令的使用、定時器的使用、計時器的使用、中斷程序應用等。通過這一部分的實踐,使學生掌握PLC編程軟件的使用,掌握PLC實驗箱的使用,熟悉繼電控制電路向PLC程序的轉化;掌握定時器、計時器的使用技巧;掌握PLC的基本指令,熟悉PLC的模塊擴展方法。
3.2設計性內(nèi)容
給出了PLC設計題目及要求,由實驗者自行設計PLC外部接線和應用程序,并反復進行程序的輸入、修改、調(diào)試,直至得出正確的運行結果,意在提高創(chuàng)新和獨立思考能力及設計能力。了解工業(yè)生產(chǎn)過程中PLC控制方法,學會熟練使用PLC解決生產(chǎn)實際問題。
3.3綜合性內(nèi)容
為提高學生學習PLC的興趣,創(chuàng)造條件對學生開設綜合性實踐教學環(huán)節(jié)。我們設置了PLC的課程設計、畢業(yè)設計、工程實踐、產(chǎn)品開發(fā)等不同層次的綜合實踐教學內(nèi)容。本環(huán)節(jié)是“PLC原理及應用”課程的延續(xù),讓學有余力的學生自主構思PLC綜合實踐。實驗中心在課外對學生開放,采用開放性實踐方式,在教學過程中,教師僅起側面輔導和把關作用,主要注重培養(yǎng)學生的綜合實踐能力與創(chuàng)造思維能力。
4.課程考核
“PLC原理及應用”課程考核方式要求滿足“理論與實踐一體化”教學的需求,采取的措施具體體現(xiàn)在考核成績的評定上,課程成績的評定由三大部分構成。第一部分:平時成績,占總成績的20%。平時成績由任課教師根據(jù)學生的上課情況和作業(yè)情況打分。第二部分:理論考試成績,占總成績的40%。理論考試采取問卷形式,主要考核學生對電氣控制原理圖的讀圖、識圖能力以及對PLC編程指令等有關內(nèi)容的掌握程度。依據(jù)是學生的答卷成績。第三部分:實驗教學成績,占總成績的40%。每個實驗完成以后,任課老師會根據(jù)學生的操作能力、解決問題的能力等進行綜合的評定,給出相應的成績。實驗成績就是所有實驗項目的平均成績。同時,我們鼓勵學生進行創(chuàng)新。對于在本課程整體實踐中有創(chuàng)新、積極協(xié)助教師完成PLC實踐環(huán)節(jié)、發(fā)表PLC相關論文、參加與本課程相關的技能大賽等的學生,任課教師在總分不超過100分的情況下,可以給其酌情加分,最多加10分。
結束語:
總而言之,通過學習本課程,學生加深了對PLC的理解,增強對對控制系統(tǒng)的認識,能運用所學的專業(yè)知識來完成工業(yè)控制領域的應用,符合工藝標準要求、解決實際問題。同時,在今后的教學過程中,還需要進一步探索和總結教學方法,激發(fā)學生的學習積極性。
參考文獻:
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