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PLC课程教学改革实践及思考

来源:用户上传      作者: 邵学玲

  [摘要]《PLC技术》是工科学校广泛开设的一门专业课,针对中职生活泼、好奇、爱动手的特点,我校老师对该课程进行改革,以学生为本位,注重学生认识能力和认知规律,以激发和培养学生的学习兴趣,达到“教得会、学得进、用得上”的教学目标,提高教学质量,增强学生就业竞争力。
  [关键词] PLC 项目教学 优化
  
   职业教育培养的是能适应生产、建设、管理、服务第一线的技术应用型专业人才。而《PLC技术》是电类专业一门实用性与实践性强的专业课,加强教学改革对培养学生的专业技术能力起着重要的作用,本文结合电气专业课老师的教学经验,对这门课程的教学改革提出一些思路和具体的做法。
  1教学内容的优化
   科学严谨的学科教育,培养的是理论研究型人才,以传授系统的学科知识为主要目标,学生的特点是理性思维能力较强,专注于书本知识、以被动接受学科知识为主。我校的性质是职业学校,职业教育以传授技术为主,教学的核心环节是培养学生的动手操作能力,知识传授原则是“必须够用”,我校学生的特点是动手能力强,形象思维比较发达,而且兴趣广泛,具有较强的参与意识。根据现有学生的学习习惯,我们认为学生更适合项目教学。教师结合当前以“就业为导向”的职业教育指导思想,紧跟现代工业自动化技术的发展现状,通过翔实可行的工业生产、日常生活中典型的案例,如三相异步电动机的连续控制、三相异步电动机的正反转控制、液体混合装置的控制、交通信号灯控制系统、搬运机械手控制、运料小车控制等贴近生产实际的实训项目,来讲授PLC的指令系统、特殊功能及特殊功能模块的典型应用,做到“轻理论,重实操”。通过改革实践,发现学生在参与项目实施的过程中能较快进入学习状态。
  2教学方法的优化
  2.1 以贴近生活实例出发,激发学生学习兴趣
   单纯讲授课本中的理论知识,学生容易感到枯燥乏味,但若课堂上讲授的实例离学生的生活遥远,学生也觉得无趣,在PLC入门学习时,可以结合电梯控制、自动门、繁华城市的霓虹灯、交通灯,公园的人工喷泉等这些日常生活息息相关的例子,使学生对这门课程有一个初步的了解,对PLC建立感性认识,觉得它就在我们身边,告诉学生学习一些基本指令就可以自己编制出程序,老师可以在课堂上通过示范仿真展示交通灯、城市霓虹灯等实例。通过实践证明,生活实例可以有效地让学生产生好奇心,激发学生的学习兴趣。在PLC学习时,学生对生产过程表现出浓厚兴趣,我们组织学生参观学习学校加工中心、数控机床、YL-235A机电一体化设备机械手的控制,让学生在老师的指导下观察机械的动作及PLC的控制过程,再由老师进行“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的分析,从而揭示出PLC控制的本质,PLC顺序控制的规律。这样的认识比感性认识更全面、更深刻、更具体,学生的理解也就从感性认识上升到了理性认识,为后续教学奠定基础。
  2.2 项目设计实施
   所谓项目教学法,其实就是化大为小,让学生由易到难,逐步掌握所学知识。将PLC教学内容分解成若干个相对独立的核心部分,然后对于每个部分,由易到难进行立项,最后围绕这些项目组织教学。采用的项目之间必须有一定的层次性,这样便于学生理解各部分之间的连接和相互关系。以“三相异步电动机的正反转控制”为例来说明项目教学的具体实施过程:首先进行项目分析(确定项目任务)→老师讲解(介绍项目中用到的基本输入输出指令,互锁的实现,梯形图的编写规则等相关知识点)→学生实践,老师指导(学生进行硬件和软件设计,再进行运行调试)→评价和总结(组织学生自评和互评,让学生比较各组的特点,再由老师总结)。
   在整个项目的实施过程中,学生成为了教学中的学习主体,而教师则转换为引导者。在老师的指导下,学生目标明确,带着任务学,学完知识点后马上动手应用,提高了学生学习积极性和主动性,在分组讨论互学互帮互助中实现“好帮差、相互提高”,同时培养了团队合作精神。
  2.3 仿真教学的适当应用
   PLC程序的运行过程是相对抽象的,对于学生来说,他们对看得见的东西感觉容易学。配合教学使用的三菱仿真学习软件,具有界面形象直观,操作简单的特点,为学生创设生动、形象、具体的教学环境,可以虚拟生产线和各种设备,将工厂、设备“搬到”教室,学生可“实际”动手操作,实现人机交互,直接观察到实践效果,便于学生理解,实现教学的优化;使用仿真软件还可以将课堂上没有条件做的、演示效果不好的、短时间无法完成的实验,通过仿真画面展示出来,学生可以看到PLC的运行情况,做到有效利用教学资源,也可以解决实验室配备PLC台数少的问题。
  3实验、实训的优化
   实验一般是在实验室里,根据教学要求老师提出的题目由学生独立动手完成。我们设计了定时器计数器功能实验,三相交流异步电动机正反转控制实验,星形/三角形降压起动实验、液体混合装置和交通灯等实验,使PLC的理论基础和实验内容很好地结合到一起,让学生学会用电脑编写梯形图、PLC外围接线,掌握基本指令和常见指令的使用,尽可能掌握PLC的编程思路、方法和技巧,加深对课本知识的理解和知识点的迁移训练。
   实训是在学校能控的状态下,按照人才培养的规格要求,对学生进行职业技术应用能力训练的教学活动。显然实训有别于实验,在实训环节的设计上,老师借助亚龙YL-235A机电一体化设备体现贴近真实的职业环境,强调实训项目的功能应用性和工艺规范性。比如根据工件颜色组合打包进入不同的料槽这个分拣机构实训项目,还有考虑意外停电、意外事故等生产情形下机械手的操作流程,灵活性就非常强,突出了职业技术应用性,对PLC和其它辅助设备的维护测试维修调整提出了高要求,对学生的理性思维方面的要求提高,这是在PLC实验里所完成不了的。在实训中将班级同学根据学习能力强弱结合原则分为若干小组,按专业的标准进行考核,如输入程序、读出程序及修改程序是否熟练,运行调试是否正常,故障分析与排除方法是否准确。结合设计开展有竞争性的程序互评活动,推进学生对所编程序的反思,在互评中拓展编程方法和思路,再对设计方案进一步优化。这样体现以“教师为主导,学生为主体”的教学理念,有助于培养学生的创新意识,使学生成为具有新技术应用能力的人才。
   经过这样训练的学生,职业技能和就业质量比以往提高了,我校2006、2007级机电专业的学生进入PLC行业的明显增多,学生在进入企业后能很快适应生产环境,不久就可以挑大梁,深得企业的好评。
  4进一步改革的方向和思路
   尽管我校电气专业课老师进行了上述改革,实践中也取得了较好的效果,但我们清醒地认识到改革才刚刚开始,我们前进的路还很长,需要持续地发现问题,再行解决问题。
  4.1 技能竞赛的启发
   学生参加各种层次竞赛,老师应积极参与指导,如校内技能比赛,省属中等职业学校选拔赛、福建省职业院校技能大赛、教育部举办的全国职业院校技能大赛,学生在大赛中一旦获奖,可以为将来就业升学提供荣誉支持和能力证明,全方位提升学生的职业技能。同时参加指导竞赛的老师也能达到教学相长的效果,有利于教学改革的深化进行,有利于学生创新意识、综合设计能力和团队协作精神等职业素质的培养。在这方面我校学生曾取得福建省职业院校技能大赛第二名的最好成绩,但还需要专业老师加强与行业人士的联系,关注行业前沿,掌握行业动态,并能正确分解各项比赛任务要求,在赛事中提升教师的职业能力。
  4.2 整合教学内容
   我校采用的项目教学法,是以工作项目的实践活动为载体,学习相关知识点和训练技能,取材通常是一些工业生产,日常生活中典型的案例,案例之间不能有效形成整体系统的认知,对专业知识的理解根基浅薄。进一步改革思路:对有承接、辅助关系的平行延伸课程进行融合,尝试将《PLC技术》与《传感器技术》、《自动化设备及生产线调试与维护》进行课程群教学,用系统连贯的知识和技能解决形成整体系统认知的问题。
  
  参考文献:
  [1] 许宁.全国化工技能大赛的探讨[J].中国职业技术教育,2007,(36).
   [2] 苗现华,王稳.合理开发课程群,有效进行高职课程改革[J].机械职业教育,2009,(1).


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