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信息化技术在PLC教学中的应用

江苏省邗江中等专业学校 谢红菊 2018/12/19 8:25:13

  摘要:可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)是一种数字运算操作电子系统,控制各种类型的机械或生产过程,是一种新型的工业控制装置。针对课程内容抽象难懂及目前职业教学中存在的问题,本文以“《气动搬运机械手的PLC控制》信息化教学设计”为案例阐述信息化技术在PLC教学中的应用。在教学中借助超星泛雅、云班课等学习平台,微视频、动画视频、学习软件、仿真软件等资源,优化了课堂教学过程,抽象的问题直观化,复杂的问题简单化,有效的解决了教学中的重难点,同时调动了学生学习的积极性、主动性,激发了学生学习的兴趣,提高了学生学习能力。
   关键词:PLC 信息化 学习平台
  
   PLC控制技术是电气、机电技术应用等专业的一门实践性很强的专业核心课程,它集三电(电控、电仪、电传)为一体,知识覆盖范围广,逻辑性、实践性强等特点。因此学生要有严密的逻辑思维能力及实践操作能力。
   一、 教学设计理论
   传统教学重理论,轻实践及动手能力,学生在实际应用中会产生种种弊端。现在信息化技术迅速发展,将信息化技术渗透到传统教学中,唤起学生自主学习的兴趣,激发学生学习的热情,提高学生实践应用能力。
   二、采用信息化教学的优势
   在PLC教学实践中发现,采用信息化教学手段激发了学生的学习热情,培养了学生动手和创新能力,取得了良好的教学效果。
   第一,教学内容生动直观。信息化教学能将抽象的教学内容:如PLC的硬件组成、工作原理、继电接触器控制系统与PLC控制系统的区别等,用视频、VR等信息化教学手段能很好的表现出来,使抽象的知识点更加具体化。
   第二,教学资源丰富。老师在教学时采用多媒体教学课件、三维动画、教学资源库、仿真软件等教学资源,学生可以通过泛雅教学平台反复观看、模仿,提高了学生学习效率,激发了学生学习兴趣。
   第三,师生角色互换。采用了信息化教学后,能够实现由“教师一言堂”到“以学生为主体”的教学方式的改变。学生学习变“被动”为“主动”,教师变为引导者和支持者,师生共同探讨知识。
   第四,提高学生学习素养。学生之间可以通过QQ群、泛雅学习平台、校园网等相互交流、讨论,同时进行经验分享,提高了学生团结协作、分析问题、解决问题的能力。
   三、教学案例解析
   以下笔者将以“《气动搬运机械手的PLC控制》信息化教学设计”为案例阐述信息化教学手段在PLC技术教学中的应用。
   (一)教材学情分析
   本次课选自机电应用技术专业的核心课程《PLC技术项目实训及应用》,国家规划教材,整合了课程资源和职业岗位必备的知识与技能要求,以真实的学习过程为主线完成了教学任务。
   本次授课对象为机电技术应用专业二年级学生,学生面对抽象的程序编程缺乏兴趣,困难重重。
   (二)教学策略及信息化手段应用分析
   1、教学策略。
   基于本课的重难点,以项目为载体,以确定最合理工艺流程图、PLC外部接线、程序设计、软硬件联调的真实学习过程为导向。接线动画视频再现整个PLC外部接线的全过程;自主设计的学习软件,突破顺序功能图中驱动对象和转换条件设置的难点;仿真软件的调试,避免了学生在实际调试过程中,因程序不正确而导致机械手的损坏。运用情景导入、任务驱动、问题引领等教学方法,以学习平台为媒介,跨越时间和空间的限制,全方位实现信息化教学。
   2、教学过程中信息化技术的应用
   第一,课前学生登录泛雅学习平台,学习课程资源,观看机械手搬运的微视频,小组合作讨论机械手搬运的工艺流程,并在讨论区交流,最后完成在线测试。教师可以根据课前学习情况,微调上课的策略。
   第二,上课之初,情景引入两段视频,展现机械手搬运的魅力,激发学生的学习热情。确定学习内容为《气动搬运机械手的PLC控制》及机械手搬运的最合理过程。
   第三,根据接线原理图、I/O地址分配表,为了让复杂的PLC外部接线过程可视化,学生可以先观看我们自主制作的、与实训台一样界面的接线动画视频,接下来小组合作,在实训台上进行连线,在电源线、不同传感器接线的复杂之处可以反复观看,在做中学,最终完成PLC的外部连线。
   第四,完成了PLC外部正确接线后,接下来是程序的设计,程序设计最关键的是顺序功能图中驱动对象和转换条件的设置,借助自主设计的学习软件,帮助学生完成驱动对象和转换条件的设置,学生拖动驱动对象和转换条件到相应的位置,如有错误,软件给予提示,边学边做,直至全部匹配,为梯形图的正确编写打下基础。
   第五,完成了外部接线和梯形图的编写,学生首先在仿真软件上进行模拟联调,合上启(未完,下一页

  
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