趙君君+郭洋

摘 要：針對(duì)高職高專學(xué)生有一定專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)但理論專業(yè)知識(shí)不扎實(shí)以及對(duì)其學(xué)習(xí)缺乏興趣的學(xué)情，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)增強(qiáng)知識(shí)的連接與延展，以三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)連鎖控制為實(shí)驗(yàn)案例，從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法等方面闡述翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在可編程控制技術(shù)教學(xué)過(guò)程中。通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式使學(xué)生從實(shí)踐中升華理論知識(shí)，通過(guò)自身探索與實(shí)踐將各個(gè)學(xué)科專業(yè)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系與貫穿從而鞏固理論知識(shí)，培養(yǎng)出學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，從而達(dá)到培養(yǎng)使用創(chuàng)新型人才的目的。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；可編程控制技術(shù)；三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)；教學(xué)設(shè)計(jì)

一、引言

科技的不斷進(jìn)步為各行業(yè)帶來(lái)了全面發(fā)展與創(chuàng)新，而新科技與教學(xué)相融合已日益加深，與之相匹配的課堂教學(xué)模式也逐漸形成。翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped-over classroom）作為目前高校進(jìn)行課堂教學(xué)改革的一種新方法，已成為研究與探討的核心，但就現(xiàn)階段而言，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式多用作進(jìn)行學(xué)科拓展與微課制作，缺少不同學(xué)科之間的知識(shí)融合?？删幊炭刂萍夹g(shù)（PLC）是高職院校電子技術(shù)專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)及相關(guān)專業(yè)一門專業(yè)核心課程，具有理論與實(shí)踐相結(jié)合以及應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，因此文章以三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制為案例，將三相異步電動(dòng)機(jī)主電路與控制電路部分與PLC軟件編程部分的實(shí)現(xiàn)教學(xué)相融合，著重突出項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的作用，通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式通過(guò)學(xué)科融合驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生更好的理解與掌握基于可編程控制技術(shù)的三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制，為后續(xù)課程中PLC的實(shí)際應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

二、翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂也叫作顛倒課堂，其核心是顛倒傳統(tǒng)教學(xué)模式，與傳統(tǒng)課堂教師在教室的講臺(tái)講課，學(xué)生坐在座位上聽講，回家進(jìn)行課后練習(xí)不同，翻轉(zhuǎn)課堂采用不拘泥于傳統(tǒng)課堂環(huán)境的在線上課形式學(xué)習(xí)知識(shí)，將作業(yè)，練習(xí)與研討部分延伸到學(xué)校課堂進(jìn)行，給予學(xué)生充分的知識(shí)接納，查找，探討及反思的時(shí)間，使每個(gè)學(xué)生可以按照自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)一位老師多位助教的社會(huì)化學(xué)習(xí)。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂需要教師采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，為學(xué)生設(shè)計(jì)微課與教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生在課堂之外進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在課堂上參與學(xué)生討論幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)體系的構(gòu)建，形成學(xué)生自學(xué)教師幫助，任務(wù)驅(qū)動(dòng)興趣調(diào)動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

三、翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于可編程控制技術(shù)

可編程控制技術(shù)作為高職學(xué)生的一門專業(yè)課就有很強(qiáng)的實(shí)踐性與應(yīng)用型，掌握本門技術(shù)能夠增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)能力，翻轉(zhuǎn)課堂的支撐點(diǎn)為信息化教學(xué)資源與一體化教學(xué)環(huán)境，可編程控制技術(shù)在實(shí)際教學(xué)中多采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的一體化教學(xué)模式，高職學(xué)生對(duì)實(shí)踐具有著強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，但PLC作為工業(yè)生產(chǎn)控制技術(shù)與實(shí)際學(xué)生生活練習(xí)較少，不直觀。因此在將翻轉(zhuǎn)課堂引入到可編程控制技術(shù)教學(xué)中，通過(guò)課前學(xué)習(xí)使學(xué)生了解不同控制任務(wù)的任務(wù)來(lái)源與實(shí)際應(yīng)用以及增強(qiáng)知識(shí)間的相互融合，從而使學(xué)生知其然，知其所以然，打破之前的教師前面講解，學(xué)生下面照做的傳統(tǒng)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與課堂的互動(dòng)性，下面以三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制為案例，將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于可編程控制技術(shù)的教學(xué)之中。

在電工電子基礎(chǔ)，電力系統(tǒng)拖動(dòng)以及工廠電氣控制理論課與實(shí)踐課的基礎(chǔ)上，學(xué)生們已經(jīng)對(duì)電機(jī)控制有了初步的認(rèn)知，為了幫助學(xué)生復(fù)習(xí)與更深入的了解三相異步電動(dòng)機(jī)PLC控制任務(wù)的來(lái)源，將工廠電氣控制中基本電氣控制線路知識(shí)的穿插與融合，以微課形式把工廠電氣中電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制以及由實(shí)際的主電路與控制電路功能引出的應(yīng)用PLC進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)教給學(xué)生進(jìn)行課前的自主學(xué)習(xí)，在課堂的教學(xué)過(guò)程中針對(duì)采用PLC對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制原理以及梯形圖編寫方式以小組討論與教師引導(dǎo)的方式進(jìn)行授課，課下為學(xué)生提供S7-200PLC實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，針對(duì)學(xué)生提出的不同方案讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐，在做中學(xué)，學(xué)中做，通過(guò)不斷地修改與完善程序?qū)崿F(xiàn)由硬件到采用PLC軟件編程的過(guò)渡。

四、教學(xué)設(shè)計(jì)與過(guò)程

電動(dòng)機(jī)雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制任務(wù)要求如下：

第一，電動(dòng)機(jī)只能處于正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)與停止三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的一種。

第二，按下正轉(zhuǎn)按鈕電機(jī)正向運(yùn)行，按下反轉(zhuǎn)按鈕電機(jī)反向運(yùn)行，按下停止按鈕電機(jī)停止運(yùn)行。

第三，電機(jī)過(guò)載時(shí)，熱繼電器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)功能。

根據(jù)《工廠電氣控制技術(shù)》中三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路知識(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)下面知識(shí)點(diǎn)采用微課形式進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，使學(xué)生掌握內(nèi)容如下：

一是線路的設(shè)計(jì)思想；

二是主電路與控制電路中各控制電器的功能；

三是自鎖控制；

四是互鎖控制；

五是停止控制；

六是線路工作原理；

將三相異步電動(dòng)機(jī)連鎖正反轉(zhuǎn)控制采用PLC軟件編程的形式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，其實(shí)現(xiàn)步驟如圖1所示。

根據(jù)任務(wù)要求，采用S7-200西門子系列PLC完成控制要求，其中電動(dòng)機(jī)正反運(yùn)行狀態(tài)互斥且獨(dú)立，因此可利用所學(xué)的典型的“自鎖”和“互鎖”控制電路，SB1、SB2、SB3與FR作為四個(gè)開關(guān)信號(hào)接入到PLC的四個(gè)輸入端，交流接觸器KM1與KM2接PLC的兩個(gè)輸出端，主電機(jī)采用繼電接觸器構(gòu)成起停控制，而不需要PLC控制，故選用一臺(tái)西門子公司CPU222（14點(diǎn)：8入，6出）的PLC，即可滿足本系統(tǒng)的簡(jiǎn)單控制要求。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)試檢修，直至系統(tǒng)能夠正常工作。小組討論電機(jī)雙重聯(lián)鎖PLC控制與傳統(tǒng)自鎖電路與互鎖電路的聯(lián)系與區(qū)別，最后得出結(jié)論。

五、教學(xué)反思

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中理論與實(shí)踐相結(jié)合，項(xiàng)目式教學(xué)能更好的培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)與職業(yè)素質(zhì)，由于學(xué)生是大二的學(xué)生已經(jīng)有了一定的理論基礎(chǔ)知識(shí)以及自學(xué)能力，因此采用該方式進(jìn)行實(shí)際教學(xué)效果顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]李振安.工廠電氣控制技術(shù).重慶大學(xué)出版社[M].2016.7（16）.

[2]李言武.可編程控制技術(shù).北京郵電大學(xué)出版社[M].2016.7（2）.endprint