摘 要: 在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制領(lǐng)域,目前已廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機械和生產(chǎn)過程的自動控制, 成為自動化控制的三大支柱之一。在職業(yè)院校PLC教學(xué)中,主要側(cè)重于梯形圖、語句表的編程,忽略了PLC控制系統(tǒng)的整體設(shè)計。理論教學(xué)時與實習(xí)結(jié)合不緊密,造成理論知識來不及消化等問題。PLC的學(xué)習(xí),需要采用多種教學(xué)法并用,才能讓學(xué)生徹底了解PLC從程序設(shè)計到組建PLC工作系統(tǒng)的全過程,真正學(xué)以致用。
關(guān)鍵詞: PLC多元化 自主學(xué)習(xí) 案例教學(xué)法 項目教學(xué)法
隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,一種工業(yè)控制專用計算機技術(shù)——PLC控制技術(shù),逐漸成為高職院校的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是機電一體化技術(shù)必修的一門課程,在實際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。
一、PLC教學(xué)現(xiàn)狀
1.理論與實踐脫離。
傳統(tǒng)教學(xué)過程過于“理論化”,表現(xiàn)在很多PLC初學(xué)者經(jīng)?;ㄙM大量精力研究梯形圖、順序功能圖或者各種應(yīng)用指令,而忽視了PLC程序是怎樣融入到整個PLC控制系統(tǒng)中去的。設(shè)計一個高效可靠的PLC控制系統(tǒng),程序設(shè)計只是一個方面,而且不是孤立存在的。單純注重PLC程序設(shè)計會使得學(xué)習(xí)者在PLC的工程實際應(yīng)用上存在片面的理解,易造成理論與實踐脫節(jié)。
在PLC教學(xué)過程中并不缺少實踐環(huán)節(jié),但關(guān)鍵是理論和實踐到底能夠結(jié)合到什么程度。在高職院校中,一般理論與實踐各自獨立,這樣理論與實習(xí)老師之間缺乏溝通,又或者教學(xué)方法各異,進度不一,會給學(xué)生學(xué)習(xí)造成很大困難。
2.教材內(nèi)容、教學(xué)設(shè)備和企業(yè)脫節(jié)。
PLC的產(chǎn)品種類較多,發(fā)展較快,但沒有一本完全相對應(yīng)的教材,為此教師要深入企業(yè),了解企業(yè)PLC發(fā)展、設(shè)備和使用動態(tài),了解企業(yè)對PLC技術(shù)人才的要求。根據(jù)企業(yè)情況,編寫講義,以實現(xiàn)教材與講義結(jié)合,理論與實踐結(jié)合。
PLC教學(xué)設(shè)備根據(jù)學(xué)生程度不同,以及學(xué)習(xí)深入程度不同,可以做出不同的選擇,如PLC實驗臺模擬設(shè)備、PLC軟件仿真設(shè)備、PLC控制系統(tǒng)實體模型。PLC仿真試驗臺多以不同功能的模塊組合,雖然能夠讓初學(xué)者容易掌握,但缺點也很明顯:①功能局限性大。一個試驗臺只能進行若干項目的仿真模擬,學(xué)生只能對已經(jīng)固定的PLC控制系統(tǒng)進行程序設(shè)計。②與實際生產(chǎn)應(yīng)用脫軌。目前PLC已淘汰采用手持編程器的輸入方法,而很多實驗設(shè)備還是讓學(xué)生手動輸入。
二、用多元教學(xué)方法進行教學(xué)改革
1.加強理論教學(xué)改革。
PLC教學(xué)中試采用課題式單元教學(xué),重新自編教學(xué)內(nèi)容。以應(yīng)用實例為主要教學(xué)方式,并整合程若干課題。每個課題以一個應(yīng)用實例為主題,其內(nèi)容包括:應(yīng)用實例的生產(chǎn)目的、生產(chǎn)條件和生產(chǎn)環(huán)境的介紹,用PLC實現(xiàn)控制的線路,所用的基本指令,編程方法、調(diào)試應(yīng)用。精選設(shè)計的每個實例課題有一定的科學(xué)性、連貫性,由簡到繁、由易到難。單元內(nèi)的實例都能有效地為該單元核心內(nèi)容的教學(xué)服務(wù)。因此,要改革傳統(tǒng)教學(xué)為課題式單元教,首要任務(wù)是合理地設(shè)計好每一個實例課題。這些實例課題既能方便學(xué)生的學(xué)習(xí),又要包含本課程的所有知識點。
2.注重理論實踐結(jié)合,激發(fā)學(xué)生興趣。
實驗教學(xué)是學(xué)生樂于接受的學(xué)習(xí)方式,滿足學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣,讓學(xué)生在實驗中體會到PLC教學(xué)內(nèi)容豐富、應(yīng)用廣泛,體會到PLC是能解決實際問題的實用學(xué)科,而不是枯燥無味的說教。實驗主要要求學(xué)生通過動手、觀察、直觀感受,掌握現(xiàn)象和結(jié)論,進一步加深理解所學(xué)理論知識,同時通過PLC實驗,可以調(diào)試自己編制的程序,進行模擬實驗。在培養(yǎng)學(xué)生動手能力的同時,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識的能力及處理和解決問題的能力。在實施PLC教學(xué)時以一體化的模式進行,即講一點練一點。在時間上保證每個課題都能做到教師的理論指導(dǎo)與學(xué)生的實踐保持連貫性。在教學(xué)中在介紹了課程實例的應(yīng)用環(huán)境,注意事項、講解了預(yù)備知識后,給出了解決該實例的編程思路,再由學(xué)生根據(jù)教師的提示進行編程、上機調(diào)試,最后教師才給出能成功實現(xiàn)該實例功能的參考答案供學(xué)生參考,讓學(xué)生自己進行對比、歸納、總結(jié),得出結(jié)論。這樣,學(xué)生每聽老師介紹完一個實例,在教師指導(dǎo)下編寫出程序,并立即上機試驗,校驗自己編寫出的程序是否正確。他們的學(xué)習(xí)熱情就能被充分地調(diào)動起來。通過這樣的一體化教學(xué),能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,為課題式教學(xué)的成功提供有力的保證。
3.運用案例教學(xué)法。
根據(jù)PLC(典型性)特點,在教學(xué)中,要大量利用和挖掘課程中典型實例,通過典型實例作為教學(xué)案例,提高學(xué)生運用基本知識的能力。分類一下課程中的案例,有單元案例和綜合案例兩部分。單元案例即運用單元或部分指令解決的某些實例,如交通信號燈控制實驗、自動送料裝車系統(tǒng)實驗、水塔水位自動控制實驗、注塑機等;綜合案例即運用綜合指令解決的某些實例,如機械手、柔性制造系統(tǒng)、產(chǎn)品自動分揀線、多種液體自動混合實驗、電梯控制實驗等。案例教學(xué)要注意教學(xué)安排,單元案例安排在學(xué)生掌握基礎(chǔ)原理和基本指令后,綜合案例安排在單元案例之后。同時,在案例教學(xué)中要注意兩點:一是組織學(xué)生討論。二是引導(dǎo)和指導(dǎo),要注重引導(dǎo)學(xué)生對案例進行分析推導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生運用概念較好地解決實際問題。
4.引入項目教學(xué)。
項目教學(xué)法是通過實施一個完整的項目而進行的教學(xué)活動,其目的是在課堂教學(xué)中把理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來,充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,提高學(xué)生解決實際問題的綜合能力。項目教學(xué)主要由內(nèi)容、活動、情境和結(jié)果四大要素構(gòu)成。項目教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比較有自己的顯著特征,具體表現(xiàn)為:①教學(xué)內(nèi)容以工作任務(wù)為依托;②教學(xué)活動以學(xué)生為主體;③學(xué)習(xí)成果以多樣化為特征。在項目教學(xué)中,每個學(xué)生會給出不同的解決任務(wù)的方案與策略。因此,學(xué)習(xí)成果不是唯一的,而是多樣化的。項目教學(xué)法具有實踐性、明確性、自主性、發(fā)展性、綜合性、開放性等特點。
以上方法在PLC學(xué)習(xí)中應(yīng)當按照不同學(xué)習(xí)階段穿插配合使用。理論教學(xué)在初始階段作為主要內(nèi)容,對于不易理解或者比較抽象的問題配合實踐內(nèi)容。待學(xué)生對于編程知識熟練掌握,便要將重點放在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計上。設(shè)計比較簡單的控制系統(tǒng),可采用案例教學(xué)法,每個案例使用幾個課時便可以解決。最后階段采用項目教學(xué),此時便應(yīng)當緊密結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)。
三、結(jié)語
我們應(yīng)充分運用現(xiàn)代網(wǎng)路資源,切實掌握有效的實踐學(xué)習(xí)法,理解不同型號PLC的共性與差異,注重理論和實踐相結(jié)合,拓展新的教學(xué)模式,密切聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn),跟上時代,使用多種教學(xué)資源,全方位、多元化地開展PLC教學(xué)。
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