楊永忠

摘 要：應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型一體化教學(xué)法對(duì)PLC應(yīng)用技術(shù)課程中的二臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)的電路內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，旨在改革傳統(tǒng)的教學(xué)方式，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析與解決問題的能力、協(xié)作能力和實(shí)際操作技能。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì) 任務(wù)驅(qū)動(dòng)PLC

PLC應(yīng)用技術(shù)是技工學(xué)校電氣自動(dòng)化設(shè)備安裝與維修專業(yè)一門技術(shù)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的核心專業(yè)課程。該課程以機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)控制為基礎(chǔ)，要求學(xué)生掌握可編程控制器（PLC）的基本知識(shí)和基本技能，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程及畢業(yè)后從事相關(guān)技術(shù)工作奠定必需的基礎(chǔ)。在課程教學(xué)中，筆者嘗試以項(xiàng)目為載體，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合，應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型一體化教學(xué)方法開展教學(xué)，收到了較為理想的教學(xué)效果。本文以二臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)的電路教學(xué)內(nèi)容為例，探討任務(wù)驅(qū)動(dòng)型一體化教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。

一、教材分析

1.教材處理

二臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)的電路是國家級(jí)職業(yè)教育規(guī)劃教材《PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱）》（主編瞿彩萍，中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社）的內(nèi)容。教材以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向，具有職業(yè)教育的特色，但在內(nèi)容的編排上完成任務(wù)所需的知識(shí)與項(xiàng)目分離，在教學(xué)過程中，需把大任務(wù)分解為若干子任務(wù)，將知識(shí)點(diǎn)分散穿插在各教學(xué)環(huán)節(jié)和子任務(wù)中，讓學(xué)生通過完成子任務(wù)，最終完成實(shí)際的工作項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做緊密結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。

2.教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合技校學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，確定該次課的知識(shí)目標(biāo)為掌握定時(shí)器的編程格式及應(yīng)用，能力目標(biāo)為能熟練運(yùn)用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)二臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)控制，情感目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生勤于動(dòng)腦、善于動(dòng)手、團(tuán)結(jié)協(xié)作、嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)、安全文明生產(chǎn)的職業(yè)習(xí)慣。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)

為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)教材內(nèi)容和學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)技能水平，確立教學(xué)重點(diǎn)為定時(shí)器的編程格式及基本編程方法，要求學(xué)生能用經(jīng)驗(yàn)法編制二臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)控制電路的梯形圖，教學(xué)難點(diǎn)為定時(shí)器的使用及基本編程方法。

二、學(xué)情分析

該課程的學(xué)習(xí)對(duì)象是技校電氣自動(dòng)化設(shè)備安裝與維修專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)該次課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)部分基本指令，能用經(jīng)驗(yàn)法編制三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路、正反轉(zhuǎn)控制電路的梯形圖，已初步具有一定的編程能力和程序調(diào)試能力。但由于部分學(xué)生基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)興趣不高，故在教學(xué)過程中，要因材施教，加強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，拓展學(xué)生的技能。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

在課程教學(xué)中，以實(shí)際工作項(xiàng)目為載體，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)為主線，輔以提問、講授、啟發(fā)式、演示等教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，以建構(gòu)主義的教學(xué)理論為指導(dǎo)，將實(shí)際的工作項(xiàng)目，分解成由淺入深，彼此關(guān)聯(lián)的教學(xué)環(huán)節(jié)和子任務(wù)，根據(jù)教學(xué)過程的需要將各知識(shí)點(diǎn)分散穿插在各教學(xué)環(huán)節(jié)和子任務(wù)中，讓課本知識(shí)為項(xiàng)目服務(wù)，降低學(xué)習(xí)難度，克服技工學(xué)校學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)不感興趣，學(xué)習(xí)注意力不夠的缺點(diǎn)。

四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

課程教學(xué)在PLC實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，共有31套實(shí)訓(xùn)裝置，以4名學(xué)生組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組。

1.項(xiàng)目導(dǎo)入（5分鐘）

通過工作情境導(dǎo)入項(xiàng)目。在實(shí)際工作中，很多工業(yè)設(shè)備上裝有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，各電動(dòng)機(jī)工作時(shí)序往往要求不一樣。如通用機(jī)床一般要求主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)，帶有液壓系統(tǒng)的機(jī)床一般需要先啟動(dòng)液壓泵電動(dòng)機(jī)后，才能啟動(dòng)其他的電動(dòng)機(jī)。在可編程序控制技術(shù)中怎樣實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制，需用到什么元器件？這是該次課需要解決的問題。

項(xiàng)目：用PLC實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)電路的控制，電路如教材的圖3-24所示?？刂埔螅喊聪聠?dòng)按鈕SB1后，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)，5s后第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，完成相關(guān)工作后，按下停止按鈕SB2，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止。教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)舊知，導(dǎo)入項(xiàng)目和分析任務(wù)要求。學(xué)生解讀項(xiàng)目情境及控制要求，明確學(xué)習(xí)任務(wù)及目標(biāo)要求。

2.新知學(xué)習(xí)（15分鐘）

任務(wù)1：設(shè)計(jì)一個(gè)燈控系統(tǒng)?？刂埔螅寒?dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，燈延時(shí)100s才亮，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈馬上熄滅。教師引導(dǎo)學(xué)生分析控制要求，確定輸入和輸出，畫出PLC接線圖，編程、連接電路、運(yùn)行程序，讓學(xué)生分別觀察定時(shí)器的兩種不同工作情況：開關(guān)S閉合，當(dāng)定時(shí)器當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作，燈亮;當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，定時(shí)器復(fù)位，燈熄滅。開關(guān)S閉合，觀察定時(shí)器的當(dāng)前值，當(dāng)未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，斷開開關(guān)S，可看到定時(shí)器復(fù)位，當(dāng)前值變?yōu)?。通過比較定時(shí)器的兩種工作情況，學(xué)生能夠理解通用定時(shí)器的特點(diǎn)，初步認(rèn)識(shí)定時(shí)器。在此基礎(chǔ)上，教師講解定時(shí)器編程格式、工作時(shí)間設(shè)定的方法，使學(xué)生能夠掌握和使用。

3.知識(shí)應(yīng)用（10分鐘）

任務(wù)2：設(shè)計(jì)一個(gè)燈控系統(tǒng)?？刂埔螅寒?dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，燈延時(shí)20s亮;當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈馬上熄滅。各小組確定輸入和輸出、畫PLC接線圖、編程、連接電路、運(yùn)行程序和調(diào)試程序，同時(shí)請(qǐng)1名學(xué)生到教師機(jī)編程、連接、調(diào)試電路和程序。教師巡回指導(dǎo)，對(duì)各小組完成情況和問題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。

4.探索鞏固（15分鐘）

任務(wù)3：設(shè)計(jì)一個(gè)燈控系統(tǒng)?？刂埔笫牵寒?dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，燈馬上亮;當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈延時(shí)10s才熄滅。學(xué)生分組完成任務(wù)，選擇一至二組不同程序的小組到教師機(jī)上編程、投影、演示。教師巡回檢查各組完成情況及記錄存在問題，評(píng)價(jià)小組完成情況，對(duì)問題進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。

5.新知學(xué)習(xí)（10分鐘）

任務(wù)4：用積算定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)燈控系統(tǒng)?？刂埔螅寒?dāng)開關(guān)S1閉合時(shí)，燈延時(shí)100s才亮，當(dāng)開關(guān)S2斷開時(shí)，燈馬上熄滅。教師引導(dǎo)完成編程，演示積算定時(shí)器的兩種工作情況：當(dāng)開關(guān)S1閉合，定時(shí)器達(dá)到設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作， 開關(guān)S2閉合時(shí)，定時(shí)器復(fù)位，當(dāng)前值變?yōu)?，觸點(diǎn)復(fù)位;當(dāng)開關(guān)S1閉合，定時(shí)器未達(dá)到設(shè)定值時(shí)，斷開S1，觀察定時(shí)器當(dāng)前值，經(jīng)過時(shí)間t后再閉合S1，可看到定時(shí)器從原來保留的當(dāng)前值開始繼續(xù)累積，當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，開關(guān)S2閉合時(shí)，定時(shí)器復(fù)位，當(dāng)前值變?yōu)?，觸點(diǎn)復(fù)位。學(xué)生通過與學(xué)習(xí)任務(wù)一的現(xiàn)象比較，理解積算定時(shí)器工作特點(diǎn)，掌握通用定時(shí)器和積算定時(shí)器的異同。

6.綜合應(yīng)用（25分鐘）

學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)完成兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)電路梯形圖設(shè)計(jì)。學(xué)生分組在機(jī)上自行完成任務(wù)，教師巡查、指導(dǎo)學(xué)生編程，記錄問題。

7.總結(jié)布置作業(yè)（10分鐘）

各組組長匯報(bào)小組完成情況、存在問題及解決問題的方法。教師評(píng)價(jià)各小組完成情況、問題，梳理、總結(jié)定時(shí)器的基本編程方法和技巧，布置作業(yè)。

五、教學(xué)收獲

該次課以實(shí)際工作項(xiàng)目為載體，將實(shí)際的工作項(xiàng)目分解為由淺入深、彼此關(guān)聯(lián)的教學(xué)環(huán)節(jié)和子任務(wù)，將知識(shí)點(diǎn)分散穿插在各教學(xué)環(huán)節(jié)和子任務(wù)中，降低了學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。該次課達(dá)到了課堂教學(xué)的目的，收到了較好的教學(xué)效果較好。實(shí)踐表明，任務(wù)驅(qū)動(dòng)型一體化教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了教、學(xué)、做的緊密結(jié)合，體現(xiàn)出了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)教學(xué)理念，讓學(xué)生在學(xué)中做、做中學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，能有效地培養(yǎng)和提高了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力、協(xié)作能力和實(shí)際操作技能。

（作者單位：廣西玉林高級(jí)技工學(xué)校）