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【摘 要】文章通过对“PLC”课程的教学内容和教学目标分析,提出项目教学法在该课程的运用。通过“三项异步电动机Y-△自动降压启动设计”这一项目教过程进行设计,阐述了项目教学法在“PLC”课程中的实际应用。
【关键词】PLC;项目教学法;应用
项目教学法是一种以任务驱动为导向,将传统的学科体系中知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目完成全过程的一种教学方法。这种教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师指导下,以个人或小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制定计划、共同或分工完成整个项目。“PLC”是职业技术院校电气专业的必修课,理论与实踐关联性较强,比较适合运用项目教学法。下面通过对“三相异步电动机Y-△自动降压起动”这一项目教学的过程进行设计,阐述项目教学法在“PLC”中的实际运用。
一、确定项目,给出项目任务书
教学项目的设计是整个教学的关键,项目的好坏直接影响到教学效果,因此我们紧扣教学内容,根据学生的特点,联系实际应用制定可行的综合项目,在选择项目时,以课程教学内容为依据,既要与书本知识紧密结合,又要与学生的知识、技能水平相当,让学生既能运用所学的知识,又可以自主创新,充分发挥自己的潜能优势。我们将教学内容按实际应用项目模块编写,以PLC的典型项目为载体,全书内容共9个操作项目,包括简单灯控电路设计;竞赛抢答器的设计;三项异步电动机Y-△自动降压启动设计等。在教学过程中,学生自己编程、写入、接线与调制,直到调制成功,获得预期效果,任务完成。融“教、学、做”为一体,充分体现了课程改革的新理念。
(一)“三相异步电动机Y/△自动降压起动设计”项目的培养目标
1.知识目标
1)了解三相异步电动机的工作原理;
2)掌握自锁、联锁控制的方法;
3)掌握时间控制的方法;
4)掌握顺序控制的多种设计方法;
5)熟悉特殊辅助继电器的基本使用方法;
6)掌握功能指令的基本规则。
2.能力目标
1)能熟练应用自锁、联锁、时间控制、顺序控制进行PLC基本编程;
2)能正确使用常用的特殊辅助继电器进行编程;
3)能正确应用常用功能指令进行编程。
(二)完成“三相异步电动机Y/△自动降压起动设计”目标的任务要求
设计PLC控制三相异步电动机Y/△自动降压起动时的控制要求如下:
⑴当接通隔离开关QS时,电动机M不运转。
⑵当按下起动按钮SB1时,电动机M为Y形降压起动。
⑶当定时时间到达5秒时,电动机自动由Y形降压起动切换为△形全压起动。
⑷当按下停止按钮SB2时,电动机M立即停止运行。
⑸当电动机过载运行时,热继电器FR的常闭触点断开,电动机M立即停止运行。
二、实施阶段
(一)教师讲解基础理论知识
为了使项目教学顺利进行,同时充分发挥教师的主导作用,激发学生学习的兴趣。教师通过多媒体课件讲解相关理论知识,引导学生自主学习。
(二)学生操作项目
⑴I/O端口的分配
⑵绘制PLC的I/O接线图
⑶设计梯形图程序。
⑷安装主电路。按照图4-1所示的主电路,先后安装三相交流电源,隔离开关QS,主熔断器FU1,接触器KM、KMY和KM△的主触点,热继电器FR及电动机M。
⑸连接PLC的外围设备。根据I/O接线图,PLC在断电状态下,正确连接输入和输出设备。
⑹写入程序。打开PLC的电源,将方式开关置于STOP方式,通过编程器输入指令语句。
⑺程序运行。将方式开关置于RUN方式,操作控制按钮,观察三相异步电动机从降压起动到全压运行的过程。
三、进行项目式教学的作用
因材施教,因地制宜的进行项目式教学,帮助了学生深厚对基础编程知识的学习,训练了学生的实践能力,提高了学生的分析问题、解决问题的能力。此外,分层次、多元化、深角度的教学改革对激发学生自主学习的积极性、主动性、创造性有很重要的推动作用,对培养学生的应用能力、实干能力、操作能力也有很积极的促进作用。
四、实施过程发现的问题
1、项目化教学受到大多数同学的喜爱,但让有少部分出现不适应现象。不少学生习惯了传统教学方法,主动性不强,不敢去做,甚至产生很大的畏惧心理,感叹自己负担过重。
2、项目教学法的硬性要求无法达到,在教学中还存在其他的一些原因,也许有些老师自己就对这种教学方法理解的不够全面,进而造成项目设计不合理,与专业知识相距甚远,造成学生在在学习时不知所谓。又或者由于项目化教学的逐渐展开,知识体系被打乱,对老师的专业素养有很大要求,有个别老师一时找不着思路,甚至有些教师自己走入一个误区,认为理论知识可以淡化指做实验就能让学生掌握知识。在项目化教学中有一个分组问题,很容易出现只有部分人操作部分人只看不做的想象,这需要老师及时发现并加以改正,以免造成两极分化。
五、体会
(一)提高学生学习兴趣
高职学生的学习主动性较差,那么就需要教师在授课时能讲所讲授知识或技能通过一连串的项目或问题连接起来,保持学生的兴趣,通过项目式教学的运用,大部分学生能够将讲注意力集中在课堂,并会利用课余时间去完成项目设计,取得了一定的效果。
(二)提高了教师的业务水平
要成功开展项目教学法教学,要求教师具有深厚的理论功底,专业知识面广,较强的综合实践能力;要求教师善于接近学生,了解学生的心理特点和个性,能激发学生的学习兴趣;要求教师具有较强的课堂驾驭能力,能根据学生项目活动的进展情况灵活应变及时调整,能合理处理一些偶发事件。教师不仅要是一体化“双师型”教师,更要具备先进的教育观念、积极的敬业精神、扎实的专业知识。为了提高业务水平,我校教师一方面积极到高校学习进修。另一方面,经常利用寒暑假下场实习,熟悉自己所从事专业目前的生产、技术、工艺、设备的现状,了解其发展趋势,以便更好地进行项目教学法教学。
【关键词】PLC;项目教学法;应用
项目教学法是一种以任务驱动为导向,将传统的学科体系中知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目完成全过程的一种教学方法。这种教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师指导下,以个人或小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制定计划、共同或分工完成整个项目。“PLC”是职业技术院校电气专业的必修课,理论与实踐关联性较强,比较适合运用项目教学法。下面通过对“三相异步电动机Y-△自动降压起动”这一项目教学的过程进行设计,阐述项目教学法在“PLC”中的实际运用。
一、确定项目,给出项目任务书
教学项目的设计是整个教学的关键,项目的好坏直接影响到教学效果,因此我们紧扣教学内容,根据学生的特点,联系实际应用制定可行的综合项目,在选择项目时,以课程教学内容为依据,既要与书本知识紧密结合,又要与学生的知识、技能水平相当,让学生既能运用所学的知识,又可以自主创新,充分发挥自己的潜能优势。我们将教学内容按实际应用项目模块编写,以PLC的典型项目为载体,全书内容共9个操作项目,包括简单灯控电路设计;竞赛抢答器的设计;三项异步电动机Y-△自动降压启动设计等。在教学过程中,学生自己编程、写入、接线与调制,直到调制成功,获得预期效果,任务完成。融“教、学、做”为一体,充分体现了课程改革的新理念。
(一)“三相异步电动机Y/△自动降压起动设计”项目的培养目标
1.知识目标
1)了解三相异步电动机的工作原理;
2)掌握自锁、联锁控制的方法;
3)掌握时间控制的方法;
4)掌握顺序控制的多种设计方法;
5)熟悉特殊辅助继电器的基本使用方法;
6)掌握功能指令的基本规则。
2.能力目标
1)能熟练应用自锁、联锁、时间控制、顺序控制进行PLC基本编程;
2)能正确使用常用的特殊辅助继电器进行编程;
3)能正确应用常用功能指令进行编程。
(二)完成“三相异步电动机Y/△自动降压起动设计”目标的任务要求
设计PLC控制三相异步电动机Y/△自动降压起动时的控制要求如下:
⑴当接通隔离开关QS时,电动机M不运转。
⑵当按下起动按钮SB1时,电动机M为Y形降压起动。
⑶当定时时间到达5秒时,电动机自动由Y形降压起动切换为△形全压起动。
⑷当按下停止按钮SB2时,电动机M立即停止运行。
⑸当电动机过载运行时,热继电器FR的常闭触点断开,电动机M立即停止运行。
二、实施阶段
(一)教师讲解基础理论知识
为了使项目教学顺利进行,同时充分发挥教师的主导作用,激发学生学习的兴趣。教师通过多媒体课件讲解相关理论知识,引导学生自主学习。
(二)学生操作项目
⑴I/O端口的分配
⑵绘制PLC的I/O接线图
⑶设计梯形图程序。
⑷安装主电路。按照图4-1所示的主电路,先后安装三相交流电源,隔离开关QS,主熔断器FU1,接触器KM、KMY和KM△的主触点,热继电器FR及电动机M。
⑸连接PLC的外围设备。根据I/O接线图,PLC在断电状态下,正确连接输入和输出设备。
⑹写入程序。打开PLC的电源,将方式开关置于STOP方式,通过编程器输入指令语句。
⑺程序运行。将方式开关置于RUN方式,操作控制按钮,观察三相异步电动机从降压起动到全压运行的过程。
三、进行项目式教学的作用
因材施教,因地制宜的进行项目式教学,帮助了学生深厚对基础编程知识的学习,训练了学生的实践能力,提高了学生的分析问题、解决问题的能力。此外,分层次、多元化、深角度的教学改革对激发学生自主学习的积极性、主动性、创造性有很重要的推动作用,对培养学生的应用能力、实干能力、操作能力也有很积极的促进作用。
四、实施过程发现的问题
1、项目化教学受到大多数同学的喜爱,但让有少部分出现不适应现象。不少学生习惯了传统教学方法,主动性不强,不敢去做,甚至产生很大的畏惧心理,感叹自己负担过重。
2、项目教学法的硬性要求无法达到,在教学中还存在其他的一些原因,也许有些老师自己就对这种教学方法理解的不够全面,进而造成项目设计不合理,与专业知识相距甚远,造成学生在在学习时不知所谓。又或者由于项目化教学的逐渐展开,知识体系被打乱,对老师的专业素养有很大要求,有个别老师一时找不着思路,甚至有些教师自己走入一个误区,认为理论知识可以淡化指做实验就能让学生掌握知识。在项目化教学中有一个分组问题,很容易出现只有部分人操作部分人只看不做的想象,这需要老师及时发现并加以改正,以免造成两极分化。
五、体会
(一)提高学生学习兴趣
高职学生的学习主动性较差,那么就需要教师在授课时能讲所讲授知识或技能通过一连串的项目或问题连接起来,保持学生的兴趣,通过项目式教学的运用,大部分学生能够将讲注意力集中在课堂,并会利用课余时间去完成项目设计,取得了一定的效果。
(二)提高了教师的业务水平
要成功开展项目教学法教学,要求教师具有深厚的理论功底,专业知识面广,较强的综合实践能力;要求教师善于接近学生,了解学生的心理特点和个性,能激发学生的学习兴趣;要求教师具有较强的课堂驾驭能力,能根据学生项目活动的进展情况灵活应变及时调整,能合理处理一些偶发事件。教师不仅要是一体化“双师型”教师,更要具备先进的教育观念、积极的敬业精神、扎实的专业知识。为了提高业务水平,我校教师一方面积极到高校学习进修。另一方面,经常利用寒暑假下场实习,熟悉自己所从事专业目前的生产、技术、工艺、设备的现状,了解其发展趋势,以便更好地进行项目教学法教学。