姜愛(ài)梅

（濰坊工商職業(yè)學(xué)院 濰坊市經(jīng)濟(jì)學(xué)校，山東 濰坊 362000）

PLC是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，不僅要求學(xué)生掌握基本的理論知識(shí)，還能進(jìn)行實(shí)踐的操作。傳統(tǒng)的教學(xué)方式以教師為主體，忽視了學(xué)生參與實(shí)踐的活動(dòng)。而以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為中心的教學(xué)方式是以學(xué)生為主體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、組織者和教學(xué)資源的創(chuàng)建者。本文擬對(duì)《電動(dòng)機(jī)自鎖PLC控制》進(jìn)行基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

1 教材分析

1.1 教材處理

《電動(dòng)機(jī)自鎖PLC控制》選自北京理工大學(xué)出版社李新衛(wèi)主編的《電氣控制與PLC項(xiàng)目式教程》。教材以項(xiàng)目為載體，以任務(wù)為導(dǎo)向，具有鮮明的職業(yè)教育特色，但在內(nèi)容的呈現(xiàn)上知識(shí)點(diǎn)與任務(wù)分離，在教學(xué)中，需要把大任務(wù)分解為若干子任務(wù)，將各知識(shí)點(diǎn)分散在各子任務(wù)中，學(xué)生完成一個(gè)個(gè)子任務(wù)，最終完成大任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)制做的一體化。

1.2 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：掌握輸入輸出繼電器的含義、工作和使用方法；理解輸入/輸出指令、與指令、或指令的含義。

能力目標(biāo)：掌握繪制PLC硬件接線圖的方法并能正確接線；掌握用戶程序的輸入和編輯方法；學(xué)會(huì)LD、OUT等基本指令的用法。

情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，誠(chéng)信意識(shí)；通過(guò)討論、答辯、匯報(bào)等，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)與溝通能力；通過(guò)提高拓展模塊，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。

1.3 重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)自鎖控制的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試；難點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)自鎖控制的設(shè)計(jì)與調(diào)試。

2 學(xué)情分析

授課對(duì)象為機(jī)電一體化專業(yè)二年級(jí)學(xué)生，本次課學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已對(duì)PLC的工作原理、安裝接線、編程語(yǔ)言已有初步認(rèn)識(shí)，但由于部分學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較差,學(xué)習(xí)積極性不高，因此在課堂教學(xué)中以因材施教為原則，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主，輔助動(dòng)畫(huà)演示、微課視頻等教學(xué)方式吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)技能，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本次課以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)為主，輔以講授、演示、討論等其他方法。本次課的教學(xué)設(shè)計(jì)思路為：任務(wù)導(dǎo)入—新知學(xué)習(xí)—完成任務(wù)—任務(wù)評(píng)價(jià)—任務(wù)拓展—任務(wù)總結(jié)—作業(yè)布置。

4 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

課程在PLC實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行，共有12套實(shí)訓(xùn)裝置，4名學(xué)生為一個(gè)學(xué)習(xí)小組。

4.1 任務(wù)導(dǎo)入

教師通過(guò)播放視頻（提升機(jī)—車輛自動(dòng)化裝配線上，各工序轉(zhuǎn)折點(diǎn)所使用）提出：提升機(jī)運(yùn)行的本質(zhì)是電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶或鏈條等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，電動(dòng)機(jī)（M）的啟停如何用PLC控制呢？引入本次課的任務(wù)：電動(dòng)機(jī)自鎖PLC控制，其控制要求如下：若按啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM得電，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；若按停止按鈕SB1或熱繼電器FR動(dòng)作，接觸器KM失電，電動(dòng)機(jī)停止。

4.2 新知學(xué)習(xí)

通過(guò)課前微課新知的學(xué)習(xí)，學(xué)生已將新知中遇到的問(wèn)題記錄并以微信的方式反饋給教師。教師在新知的學(xué)習(xí)過(guò)程中主要是解答學(xué)生的疑問(wèn)。

問(wèn)：輸入繼電器X、輸出繼電器Y的作用？

答：輸入繼電器X與PLC輸入端相連，它是專門用來(lái)接受PLC外部開(kāi)關(guān)信號(hào)（按鈕等）的元件。輸出繼電器Y將PLC內(nèi)部信號(hào)輸出并傳送給外部負(fù)載（用戶設(shè)備）。

問(wèn)：LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI等觸點(diǎn)指令如何使用？

答：LD（取）：用于與左母線相連接的常開(kāi)觸點(diǎn)；LDI（取反）：用于與左母線相連接的常閉觸點(diǎn)；AND（與）：用于串聯(lián)單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)；ANI（與反）：用于串聯(lián)單個(gè)常閉觸點(diǎn)；OR（或）：用于并聯(lián)單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)；ORI（或反）：用于并聯(lián)單個(gè)常閉觸點(diǎn)。

4.3 完成任務(wù)

教師提出子任務(wù)并巡視指導(dǎo)，學(xué)生以組為單位完成。

4.3.1 子任務(wù)1：分配I/O地址

教師提示：一個(gè)輸入（或輸出）設(shè)備原則上占用一個(gè)輸入（或輸出）點(diǎn)，為節(jié)省成本，應(yīng)盡量少占PLC的I/O點(diǎn)，熱繼電器FR常閉觸點(diǎn)你將如何處理呢？學(xué)生根據(jù)控制要求及提示完成I/O地址分配。

4.3.2 子任務(wù)2：I/O接線圖

教師巡視指導(dǎo)讓學(xué)生完成I/O接線圖的繪制。

4.3.3 子任務(wù)3：程序設(shè)計(jì)

教師利用多媒體課件示范經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)程序的過(guò)程，學(xué)生根據(jù)教師操作完成程序的編制。

4.3.4 子任務(wù)4：程序的運(yùn)行與調(diào)試

教師通過(guò)直觀操作完成程序的寫(xiě)入、靜態(tài)調(diào)試及動(dòng)態(tài)調(diào)試，學(xué)生根據(jù)教師的操作完成程序的運(yùn)行及調(diào)試，在學(xué)生操作的過(guò)程中教師要及時(shí)解決學(xué)生遇到的問(wèn)題。

4.4 任務(wù)評(píng)價(jià)

以過(guò)程性評(píng)價(jià)及評(píng)價(jià)主體多元化為原則，采用三種評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式：小組自評(píng)、組間互評(píng)和教師評(píng)價(jià)，其占比是40%、40%、20%。具體的評(píng)價(jià)項(xiàng)目為：任務(wù)完成情況（20分）；任務(wù)完成效果（20分）；團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神（20分）；參與性（15分）；課堂紀(jì)律（10分）；安全操作（10分）及時(shí)間觀念（5分）。

4.5 任務(wù)拓展

教師通過(guò)多媒體講解：常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理。

4.6 任務(wù)總結(jié)

教師總結(jié)：本次課主要探討了電動(dòng)機(jī)自鎖PLC控制系統(tǒng)，通過(guò)本任務(wù)重點(diǎn)理解PLC基本指令的使用，并了解PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟。

4.7 作業(yè)布置

基礎(chǔ)作業(yè)：完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告；拓展作業(yè)：試設(shè)計(jì)一個(gè)PLC控制系統(tǒng)；要求：電動(dòng)機(jī)既能點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，也能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

教師在做中教，學(xué)生在做中學(xué)的理念貫穿在整個(gè)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)場(chǎng)所的轉(zhuǎn)換—從教室到具有網(wǎng)絡(luò)及多媒體功能的實(shí)驗(yàn)室；實(shí)現(xiàn)了教學(xué)主體的轉(zhuǎn)換—從教師到學(xué)生；實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式的轉(zhuǎn)換—從以講授為主到教學(xué)做一體化及優(yōu)化的信息網(wǎng)絡(luò)化；實(shí)現(xiàn)了教學(xué)評(píng)價(jià)的革新—從評(píng)價(jià)的單一化到多元化。