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摘 要: 采用任务驱动,由观察实际交通灯的变化引出本次任务,进行任务分析、决策、实施,最后进行总结评价,帮助学生更好地掌握由可编程控制器控制交通灯变化。
关键词: 任务 PLC 十字路口交通灯
可编程控制器是目前应用极为广泛的工业控制专业,是集机、电于一体实践性很强的专业课,是机电专业中专学生的主干课程,也是维修电工国家职业资格的核心课程。
一、教材分析
本节课项目选自《可编程序控制器应用技术》(机械工业出版社 程显吉主编)第二章《S7-200系列PLC的基本指令及寻址方式》中第二节《定时器指令》,本教材是中等职业教育“十一五”规划教材。
二、学情分析
本节课的授课对象是中职机电技术应用专业二年级学生,大多数学生的数理逻辑思维能力差,且注意力难于保持较长时间。学生对纯理论的学习缺乏兴趣,对实践操作兴趣较浓厚,但执行规范的能力及遵守纪律的意识较差。
三、教学目标
(一)知识与技能
1.掌握用PLC控制十字路口交通灯的时序图绘制、I/O分配及实物接线图绘制。
2.掌握西门子PLC基本指令、定时器指令及比较指令的使用。
3.掌握十字路口交通灯的PLC程序设计。
4.掌握简单故障现象的检修。
(二)过程与方法
通过任务分析、任务决策、任务实施、总结与评价,实现“做中学,学中做”。
(三)情感与态度
1.实事求是的学习态度和探究能力。
2.小组合作的团队精神和竞赛意识。
3.树立安全文明生产的观念,形成良好的职业道德。
四、教学重点与难点
(一)教学重点
1.掌握用PLC控制十字路口交通灯的I/O分配及PLC的外部接线图。
2.掌握THSMS-A型实验台上交通灯控制的接线。
3.掌握十字路口交通灯的控制过程,并熟练使用编程软件进行程序编写、下载、调试。
(二)教学难点
1.十字路口交通灯的程序设计。
2.解决在实际操作过程中出现的故障。
五、教学方法
“做中教”,采用情境教学、任务驱动、启发式教学等方法,通过操作演示、启发引导、个别指导、点评反馈等手段展开教学。
“做中学”,采用探究式、讨论式、合作式、实践式等学习方法,通过自主学习和小组合作学习等途径进行学习。
六、教学过程
(一)课前准备
1.布置学生观察某一十字路口交通灯的变化情况,并拍摄一段视频上交。
2.学生查阅书籍,回忆老师讲过的指令思考如果用PLC控制技术实现该路口的交通灯控制,那么怎么办?
(二)课堂活动
1.活动一:项目引入。
老师播放视频,创设情境,抓住学生注意力,激发学生的学习兴趣。
2.活动二:任务分析。
(1)项目描述:PLC实现交通信号灯的控制,规律:先是东西方向绿灯亮25秒,然后闪亮3秒,绿灯闪过之后是东西方向黄灯亮2秒,接下来是南北方向绿灯亮15秒、闪亮3秒及南北方向黄灯亮2秒。在东西方向绿灯亮、闪亮及东西方向黄灯亮的同时,南北方向亮的是红灯;在南北方向绿灯亮、闪亮及南北方向黄灯亮的同时,东西方向亮的是红灯。信号灯按此规律不断重复。(2)老师播放视频,了解最终正确显示结果。 (3)引导学生画出十字路口交通灯时序图。
3.活动三:任务决策。
(1)确定I/O分配。(2)绘制PLC外部接线图。(3)绘制实际接线图的连接。(4)确定编程思路及主要使用的指令。
4.活动四:任务实施
(1)播放视频强调安全操作注意点:除调试外,不能带电操作,尤其是接线一定要断电。播放视频老师演示接线。(2)搭建硬件电路,安全接线,并检测接线可靠性。(3)用软件编写梯形图,下载并进行调试。
赛一赛,看哪一组配合得好,做得既快又好,评选出前三名并发小奖品以示鼓励。
(4)故障排除。
5.任务五:提高与总结
(1)对任务实施过程中学生出现的故障进行分析,对照常见故障检修表,和学生一起讨论故障检修的方法,化解难点。赛一赛:设置故障,小组派一名成员进行比赛故障检修,看哪一组快。(2)给出样例程序并进行总结。(3)填写学习过程评价表。
6.任务六:布置作业
七、教学反思
(一)可取之处
1.项目选取“十字路口交通灯的PLC控制”贴近学生生活实际,较好地激发了学生的学习兴趣和学习动机;难度适中,由项目的评估和验收情况来看,95%的同学能够完成任务,锻炼技能的同时,极大提高学习成就感,为今后的继续学习打下坚实基础。
2.教学设计上以十字路口交通灯的控制的整个工作过程为导向,将具体教学目标落实到各个工作任务中,同时,学生工作页中的知识链接、操作指导和教师制作的教学视频,为本项目的教学重点难点提供了所需补充,达到了化难为易的目的。
3.组织形式,通过小组合作学习,较好地实现了优势互补,特别是在故障检修环节,如一个小组内故障不尽相同,这时小组内同学相互检查、排故。另外就常见故障现象及解决办法我列出了表格帮助同学进行排查,较好地解决了难题。
4.评价方式,在教学环节中,变由教师一方评价为学生自评、互评,老师总评的大家一起参与的评价方式,起到了很好的互动作用。
(二)不足之处
进度控制方面,由于学生在知识和能力方面存在较大差异,小组内完成时间相差较多,一定程度上影响了整体进度。
(三)改进措施
进一步做好学情调查,更加合理地组建学习小组,更好地实现互补。
关键词: 任务 PLC 十字路口交通灯
可编程控制器是目前应用极为广泛的工业控制专业,是集机、电于一体实践性很强的专业课,是机电专业中专学生的主干课程,也是维修电工国家职业资格的核心课程。
一、教材分析
本节课项目选自《可编程序控制器应用技术》(机械工业出版社 程显吉主编)第二章《S7-200系列PLC的基本指令及寻址方式》中第二节《定时器指令》,本教材是中等职业教育“十一五”规划教材。
二、学情分析
本节课的授课对象是中职机电技术应用专业二年级学生,大多数学生的数理逻辑思维能力差,且注意力难于保持较长时间。学生对纯理论的学习缺乏兴趣,对实践操作兴趣较浓厚,但执行规范的能力及遵守纪律的意识较差。
三、教学目标
(一)知识与技能
1.掌握用PLC控制十字路口交通灯的时序图绘制、I/O分配及实物接线图绘制。
2.掌握西门子PLC基本指令、定时器指令及比较指令的使用。
3.掌握十字路口交通灯的PLC程序设计。
4.掌握简单故障现象的检修。
(二)过程与方法
通过任务分析、任务决策、任务实施、总结与评价,实现“做中学,学中做”。
(三)情感与态度
1.实事求是的学习态度和探究能力。
2.小组合作的团队精神和竞赛意识。
3.树立安全文明生产的观念,形成良好的职业道德。
四、教学重点与难点
(一)教学重点
1.掌握用PLC控制十字路口交通灯的I/O分配及PLC的外部接线图。
2.掌握THSMS-A型实验台上交通灯控制的接线。
3.掌握十字路口交通灯的控制过程,并熟练使用编程软件进行程序编写、下载、调试。
(二)教学难点
1.十字路口交通灯的程序设计。
2.解决在实际操作过程中出现的故障。
五、教学方法
“做中教”,采用情境教学、任务驱动、启发式教学等方法,通过操作演示、启发引导、个别指导、点评反馈等手段展开教学。
“做中学”,采用探究式、讨论式、合作式、实践式等学习方法,通过自主学习和小组合作学习等途径进行学习。
六、教学过程
(一)课前准备
1.布置学生观察某一十字路口交通灯的变化情况,并拍摄一段视频上交。
2.学生查阅书籍,回忆老师讲过的指令思考如果用PLC控制技术实现该路口的交通灯控制,那么怎么办?
(二)课堂活动
1.活动一:项目引入。
老师播放视频,创设情境,抓住学生注意力,激发学生的学习兴趣。
2.活动二:任务分析。
(1)项目描述:PLC实现交通信号灯的控制,规律:先是东西方向绿灯亮25秒,然后闪亮3秒,绿灯闪过之后是东西方向黄灯亮2秒,接下来是南北方向绿灯亮15秒、闪亮3秒及南北方向黄灯亮2秒。在东西方向绿灯亮、闪亮及东西方向黄灯亮的同时,南北方向亮的是红灯;在南北方向绿灯亮、闪亮及南北方向黄灯亮的同时,东西方向亮的是红灯。信号灯按此规律不断重复。(2)老师播放视频,了解最终正确显示结果。 (3)引导学生画出十字路口交通灯时序图。
3.活动三:任务决策。
(1)确定I/O分配。(2)绘制PLC外部接线图。(3)绘制实际接线图的连接。(4)确定编程思路及主要使用的指令。
4.活动四:任务实施
(1)播放视频强调安全操作注意点:除调试外,不能带电操作,尤其是接线一定要断电。播放视频老师演示接线。(2)搭建硬件电路,安全接线,并检测接线可靠性。(3)用软件编写梯形图,下载并进行调试。
赛一赛,看哪一组配合得好,做得既快又好,评选出前三名并发小奖品以示鼓励。
(4)故障排除。
5.任务五:提高与总结
(1)对任务实施过程中学生出现的故障进行分析,对照常见故障检修表,和学生一起讨论故障检修的方法,化解难点。赛一赛:设置故障,小组派一名成员进行比赛故障检修,看哪一组快。(2)给出样例程序并进行总结。(3)填写学习过程评价表。
6.任务六:布置作业
七、教学反思
(一)可取之处
1.项目选取“十字路口交通灯的PLC控制”贴近学生生活实际,较好地激发了学生的学习兴趣和学习动机;难度适中,由项目的评估和验收情况来看,95%的同学能够完成任务,锻炼技能的同时,极大提高学习成就感,为今后的继续学习打下坚实基础。
2.教学设计上以十字路口交通灯的控制的整个工作过程为导向,将具体教学目标落实到各个工作任务中,同时,学生工作页中的知识链接、操作指导和教师制作的教学视频,为本项目的教学重点难点提供了所需补充,达到了化难为易的目的。
3.组织形式,通过小组合作学习,较好地实现了优势互补,特别是在故障检修环节,如一个小组内故障不尽相同,这时小组内同学相互检查、排故。另外就常见故障现象及解决办法我列出了表格帮助同学进行排查,较好地解决了难题。
4.评价方式,在教学环节中,变由教师一方评价为学生自评、互评,老师总评的大家一起参与的评价方式,起到了很好的互动作用。
(二)不足之处
进度控制方面,由于学生在知识和能力方面存在较大差异,小组内完成时间相差较多,一定程度上影响了整体进度。
(三)改进措施
进一步做好学情调查,更加合理地组建学习小组,更好地实现互补。