摘 要:目前PLC(可編程序控制器)技術(shù)屬于工業(yè)三大技術(shù)支柱之一,主要用于實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)流水線的自動控制,在工業(yè)上應用廣泛。 PLC技術(shù)已成為機電一體化專業(yè)的一門核心課程?!禤LC控制系統(tǒng)地構(gòu)建與維護 》這門課融合多種自動化技術(shù),傳統(tǒng)以書本為主的教學模式無法激發(fā)學生的學習積極性和主動性。為了提高學生的學習熱情和課程的實際應用性,引入行動導向教學 ”六步法”進入到PLC教學課堂。通過:咨詢,決策,計劃,實施,檢查,評估,這六個步驟來貫穿整個課堂,引導學生并激發(fā)他們學習主動性,培養(yǎng)學生獨立和合作的能力。
關(guān)鍵詞:PLC;行動導向教學;實際應用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.163
1 概述
《PLC 控制系統(tǒng)的構(gòu)建與維護II》為機電一體化專業(yè)學生的核心課程,建議在第三學期開設(shè)。它的前導課程為電工、電子應用技術(shù),氣液動技術(shù)。課程來源于制造企業(yè)生產(chǎn)過程中針對自動化生產(chǎn)線(或設(shè)備)的控制、運行、技術(shù)改造、維護和管理等工作任務(wù)。本課程是以培養(yǎng)學生獨立以及合作完成專項工作任務(wù)能力為目標的課程,通過本課程的學習,使學員了解傳感器和PLC 的控制回路的構(gòu)成,掌握西門子S7 PLC 的編程方法,能夠閱讀PLC 的程序,分析PLC 控制系統(tǒng),并能根據(jù)工業(yè)要求,進行氣動回路的設(shè)計、安裝、調(diào)試,并用PLC 進行編程控制;同時培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、排除簡單故障的能力。本課程設(shè)計大量知識內(nèi)容,傳統(tǒng)的灌輸式教學法沒法引起學生主動學習的積極性,使學生被動的在學習,為了提高學生的實踐和創(chuàng)新技能,以行動為導向的教學‘六步法打破傳統(tǒng),創(chuàng)新教學方法,貫徹以‘學生為主,老師為輔的教學方式,提高了學生的學習主動性,也提高了整體的教學質(zhì)量。
2 項目制教學六步法
行動導向六步法以驅(qū)動學生行動為導向,在課堂中以學生作為主體,教師起到輔助引導的作用。通過一個教學項目,布置不同時段的任務(wù),讓學生分組思考解決任務(wù),從而不斷提高學生的問題分析能力和獨立解決問題的能力,并從團隊活動中培養(yǎng)學生的集體意識和團結(jié)意識,最終高效的完成教學目標。在課堂中,學生根據(jù)六步法的引導,從實踐中學到知識,又讓知識得到及時的應用,在過程中即使發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,最終讓知識與實踐相互貫穿,達到學以致用的教學目的。在此教學模式中,始終以學生為主,老師引入項目任務(wù),細分任務(wù)給學生,一步一步的引導學生和激發(fā)學生學習主動性。接下來將以一個PLC的授課項目為案例(項目1 使用檢測模塊識別材料屬性)對行動導向教學六步法進行分步講解。
(1)咨詢階段。教師:公布項目任務(wù)。以項目進行教學導入,介紹相應傳感器的應用場合及工作原理,明確任務(wù)要求,并完成演示。以示范教學法為主,引導教學法為輔。學生:以分組的形式,模仿教師的演示步驟,在實訓工作臺上實現(xiàn)各任務(wù)。
任務(wù)1: 掌握光電式傳感器的正確應用----物體倒置辨別—光電漫反射傳感器輸出控制,產(chǎn)品質(zhì)量檢測—光電鏡反射傳感器輸出控制,電動扶梯啟?!怆娡干涫絺鞲衅鬏敵隹刂?;
任務(wù)2:掌握電感式傳感器的正確應用---產(chǎn)品加工行程限位—電感式傳感器輸出控制;
任務(wù)3:掌握電容式傳感器的正確應用----開關(guān)位置確認—電容式傳感器輸出控制;
任務(wù)4:掌握磁場式(磁感應)傳感器的正確應用---位置控制裝置、轉(zhuǎn)速檢測—磁場式/磁感應傳感器輸出控制;
(2)決策,計劃。1)學生分組編制項目控制工作流程;闡述項目設(shè)計思路;2)以小組為單位討論項目控制工作流程;3)制定項目計劃及相關(guān)文件;4)教師提出相關(guān)問題。
教師:明確任務(wù),提出建議,引導學生完成元器件的選型,教師時刻關(guān)注實施進度,并幫助學生進行可行性分析,并最終確定實施方案。
學生:以分組形式設(shè)計計劃,討論實施及任務(wù)分配方案,項目計劃符合目標要求,同時必須考慮生產(chǎn)安全和環(huán)保要求。
(3)實施。教師:對學生具體實施中出現(xiàn)的問題,組織學生進行討論,并給予指導,做為咨詢者的身份出現(xiàn),過程中老師要經(jīng)常獲得項目的反饋,與學生交流,提出自己的觀點。學生:以小組形式合理分工,合作完成。
1)選用正確的傳感器(PNP、NPN);2)設(shè)計單個傳感器電氣控制回路;3)安裝、接線及調(diào)試;4)傳感器檢測距離調(diào)整;5)傳感器抗干擾措施;6)設(shè)計傳感器的串并聯(lián)控制回路;7)與PLC 輸入模塊的連線及調(diào)試。
(4)檢查,評估。檢查項目的完成情況,傳感器的使用情況,評價學生的操作情況。
教師評價:以教師參評的方式參加——與學生一起按項目任務(wù)要求對執(zhí)行情況進行評價;對學生拓展任務(wù)情況進行評分。
學生自評、互評:學生目標已完成,每個小組要學會展示成果,并根據(jù)事先提出的目標進行自我評估;同時,以小組競標的方式進行互評,各小組之間可以互評,通過提問作答的方式進一步優(yōu)化系統(tǒng)。學生以小組為單位,遞交實訓報告書及小結(jié),所有過程必須以文字形式進行記錄,最后上交歸檔。
(5)成果評定。根據(jù)項目質(zhì)量規(guī)范標準要求評定成績:占50%。
學生互評:通過組間互相檢查給出互評成績:占20%;
教師評價:根據(jù)每組學生對任務(wù)實施過程中的各個環(huán)節(jié)和結(jié)果,同時結(jié)合小組的協(xié)作精神和團隊意識以及互相幫助情況給出評定成績;占30% 。
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基金:“江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項目”,項目編號:PPZY2015A088
蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學院第二批現(xiàn)代學徒制試點單位
作者簡介:曹嘉佳(1992-),女,江蘇人,碩士研究生,研究方向:機電一體化。