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plc课程设计总结

时间:2023-05-30 10:16:29

plc课程设计总结

plc课程设计总结范文1

关键词:校企交流;工作过程;PLC控制;现场总线

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)26-0158-03

一、课程内容的确定

“PLC控制与总线技术”是北京电子科技职业学院(以下简称“我校”)5年制高职机电专业第七学期的专业核心课程。在这门课程之前,学生在中职阶段已经学习过“PLC控制技术”课程,掌握了西门子S7-300 PLC的基本梯形图指令、硬件连接、编程操作和系统调试,在高职阶段应进一步掌握PLC的哪些知识和相应的能力,是需要和企业共同探讨的问题。

1.企业技术人员与授课教师的沟通交流

我校机电专业培养的学生主要面向北京汽车制造企业的设备维修管理岗位,并且每年为北京奔驰汽车公司定向培养毕业生。为此,我们与北京奔驰汽车公司的人力资源管理人员和车间设备维修工段技术人员进行全面沟通,针对岗位需求提出了高职机电专业学生的总体能力要求和具体课程内容要求。

(1)企业对高职生的总体能力要求。①外语及科技资料阅读能力;②计算机操作能力;③系统的理论知识。

(2)企业对PLC课程内容的要求。①西门子PLC程序阅读理解能力;②理解功能块图(FBD),语句表(STL)指令;③组织块(OB),功能块(FC、FB)的作用;④能够判断故障,解决问题;⑤PLC网络通讯知识。

2.授课教师下厂调研

经过前期的校企沟通之后,为进一步了解企业现场设备维护技术人员的具体工作情况及生产线设备情况,我们在企业进行跟班调研,与现场技术人员进一步交流,仔细了解焊装生产线PLC控制系统的硬件设备、控制网络、现场设备的维护检修方法,切身体会企业对毕业生的能力要求。

3.研读企业的设备资料

北京奔驰公司对校企合作给予了充分的支持,为我们提供了有关PLC控制生产线的设备资料、控制程序和员工培训资料。通过对各种资料的分析和研究,进一步了解西门子PLC在生产线上的实际应用情况,充分理解企业对学生要求的根据,对课程内容的选定有很大的帮助。

4.确定授课计划

通过调研和沟通,再加上笔者多年在企业设备维修岗位的工作经历,制定出具体的授课方案,并与企业人员对授课方案进行讨论,得到企业技术人员的肯定。

5.教师进修学习

对于授课内容中以往没有接触到的部分,利用假期时间专门参加了西门子300/400系列PLC编程及网络知识的培训课程,培训教师也是来自企业具有多年PLC控制生产线设备维护经验的工程师,从而学习到很多非常实用的知识和方法,为课程内容的设计奠定了基础。

二、课程设计

PLC课程是一门理论与实践结合紧密的课程,在中职阶段已采用项目教学法,在每个项目中融入PLC指令,让学生重点关注指令在程序中的应用。在项目中解决问题,体会解决同一个问题采用不同的编程方法和指令,通过硬件连接和软件编程,使项目要求的功能得以实现。在调试系统的过程中,学会分析故障原因,排查故障,解决问题。运用这种教学方法,学生不会感觉枯燥,对每个项目都有新鲜感,每完成一个项目都有成就感,并且在完成项目的过程中小组成员分工合作,遇到问题相互讨论,能力强的学生帮助能力弱的学生,课程气氛活跃,学生积极性很高。因此,高职阶段的这门课仍然沿用项目教学法,但缺乏相应的配套教材,市场上的相关教材并不适合高职生。只能根据课程内容,在中职PLC课程项目的基础上扩充、加深知识内涵,还要让学生容易接受,经过反复思考,课程设计为六个项目,现以其中4个举例说明:

1.项目一:人行横道交通灯控制

本项目是《西门子S7―300/400PLC工程应用》教材中的一个项目,是用结构化编程方法(FC程序块)对单个路口的人行道红绿灯进行控制,原项目只是用梯形图语言编程,但介绍了功能块图(FBD)和语句表(STL)命令语言,笔者在原有项目的基础上扩展了项目的内涵:①增加FBD语言和STL语言的编程,要求学生能够将原程序改写为FBD语言和STL语言;②增加具有形式参数的FC编程知识,要求学生能够用具有形式参数的FC将原来控制单路口的程序改为控制多个相同路口的程序。通过扩展,本项目能够达到如下教学目标:学生能够理解用结构化编程理念设计的程序,体会这种编程方式的优点;能够理解用多种不同程序语言编辑的程序;学会用一段程序通过赋予不同的参数值控制多个相似对象的方法;学会FC程序编辑操作,不同语言程序的系统运行监控方法,故障排查。

2.项目二:灌装线控制

灌装线控制是一个PLC课程的经典项目,在中职阶段学生就曾做过这样的项目,但本项目经过扩展后已经不是传统的单条灌装生产线控制项目,而是一个两条灌装线的控制项目,两条灌装线的工艺过程相同,只是灌装的时间长短不同,采用FB及背景数据块的程序结构,在背景数据块中定义灌装时间及其他参数,并且程序语言为FBD语言。因此,本项目能够达到如下教学目标:使学生理解结构化编程中FC与FB的区别,学会共享数据块与背景数据块的应用方法,了解局部变量的各种类型,加强对FBD语言程序的认知理解,会进行FB程序编辑操作,系统运行监控,故障排查。

3.项目三:点焊机器人工作站控制

本项目是根据我校点焊机器人工作站实训室一个真实的焊接工作站开发的项目,该站的设备集成最贴近汽车焊装生产线实际,工作站中有两台KUKA机器人(负载200公斤),分别完成搬运和焊接作业,焊接工件为实际材质和尺寸的车门翼子板,工作站由西门子300系列PLC作为中央控制器,系统中央控制器与机器人控制器及西门子分布式I/O模块形成PROFIBUS网络,采用结构化编程模式编程。该站具有完整的技术资料,包括操作说明书、电气图纸,PLC程序等,通过该工作站可以实现以下教学目标:了解陌生PLC自动化控制系统的方法和步骤,学会阅读操作说明书、技术图纸,在网上搜集技术资料(在西门子网站寻找分布式I/O模块的相关技术说明文件),通过技术资料了解系统硬件的组成、功能、工艺过程;能通过PLC程序了解PLC控制系统的硬件网络结构、程序结构,画出PLC控制结构框图;能通过查阅电气图纸和解读PLC程序了解设备线路连接细节及控制逻辑。

4.项目四:MPS系统控制

本项目是参考《西门子S7―300/400PLC工程应用》教材中的MPS系统控制项目,根据我校机电一体化MPS实训室的FESTO模块化生产加工系统开发的项目,该实训室中的加工单元功能是工件传送,十套设备中分为三种类型,各种类型之间只有个别传送设备有所不同,系统采用西门子300系列PLC作为中央控制器,各气缸由总线型阀岛控制,实现工件的封闭路径传送过程。系统具有完整的技术资料,包括操作说明书、电路图、气路图、各种气缸及阀岛的说明书等,通过该工作站可以实现以下教学目标:①通过阅读设备说明书,结合实物了解本组所用加工单元的类型、工件传送的过程、各种气缸的名称及功能;②通过看电路及气路图,结合实物了解系统中使用传感器的类型及数量,了解各气缸的控制类型(单电控或双电控);③建立西门子PLC MPI、Industrial Ethernet、PROFIBUS、AS-i、PPI网络概念,通信协议的概念,各种网络的应用范围及特点;④能够根据工件传送过程画出工作流程图,并根据流程图编写顺序控制程序(GRAPH),体会单电控和双电控气缸在程序控制时的不同;⑤能在软件中正确组态DP网络,对照图纸,验证各传感器及执行器的I/O地址;⑥训练监控系统、调试程序、排除故障的能力。

以上项目涵盖了企业对本课程的系统理论知识点和相应实践能力的训练,编程软件是英文版的,目的是让学生熟悉英文界面,符合企业对外语能力的要求。

三、教学设计

教学设计的出发点依然以工作过程为导向,按照从认知到熟悉再到熟练掌握的成长过程,教授学生探究和自学的方法,授之以“渔”而不是授之以鱼。

1.培养自学能力

学生毕业后进入汽车企业,首先遇到的就是生产汽车的加工设备和自动化生产线,他们最适宜的岗位就是设备维修保养。如何认识和了解自动化的设备或生产线是摆在新员工面前的首要问题,解决这个问题的关键就是能阅读、理解设备的各种技术资料,甚至在资料不全的情况下能够通过互联网等渠道搜集相关内容。因此,在项目三和项目四中,重点对学生的这方面能力进行培养。在这两个项目中,教师将相关资料传到电脑,让学生通过电脑阅读说明文件,再用电气绘图软件打开电气图纸查看有关内容,用西门子PLC编程软件阅读程序,对未提供的PLC I/O模块资料到西门子官方网站查询。教师采用引导课文法,首先提出问题,让学生带着问题去看资料,通过自学得出答案。阅读文字资料后,还要对现场设备进行实地考察,使抽象的文字与具体的实物结合起来,加深对资料的理解,在头脑中建立一个立体的系统形象。通过这样的训练,学生再遇到新系统就知道应该从何下手。

2.夯实理论基础

要想让学生看懂资料、理解程序,必须要有相关的基础知识。例如,一个较复杂项目的PLC程序,一般采用结构化编程方法,即将整个程序分为若干部分,每部分完成一定功能,在主程序(OB)中调用各部分子程序(FB、FC),从而实现整个系统的功能。每个子程序编程的人员不同,应用的语言不同,这就要求学生对西门子PLC的三种编程语言都有所了解,对结构化编程的概念有所掌握,才有可能读懂整个程序。因此,在项目一和项目二中,重点学习FBD和STL语言,并且在项目四中还学习了顺序控制(GRAPH)编程方法,至此,西门子PLC的几种编程语言都进行了介绍,为解读程序打下了基础。

PLC的网络技术是在感性认识的基础上介绍理论知识。首先,在项目三中让学生实际接触profibus网络构成的系统,通过阅读技术资料和PLC程序,在点焊机器人工作站现场教学,学生看到PLC与分布式I/O模块之间及机器人控制柜之间的连接总线,并画出了以PLC为中央控制器的控制框图,使学生对PLC总线网络有了感性认识。在项目四中,才重点介绍了PLC各种网络通信系统的理论知识,如通信协议、技术指标、应用范围、各种网络的特点,这样使学生能够将理论与实际更好地结合,去掉了网络的虚幻色彩,对网络中的多种智能节点有了形象化的认识。

3.培养综合实践能力

plc课程设计总结范文2

【关键词】 中职PLC 课程教学内容 教学活动方式

基金项目:2011年江西省中等职业学校省级教育教学研究重点课题“中职PLC课程改革与创新实证研究”(编号JXZJJG-11-019),主持人:朱美霞

中等职业教育是以培养生产一线技能型人才和高素质劳动者为目标的。而“课程”是人才培养目标实现的重要载体,是组织教学资源的纽带和核心。它决定了学生学什么,怎么学。由于PLC课程的理论性和实践性很强,而中职学生大多基础较差、抽象数理能力弱,因此,传统的以知识为基础的PLC课程模式,学生很难理解或学完忘完,严重影响了教学质量的提高和学生职业能力的培养。针对这一问题,很多学校都在积极探索改革。我校PLC课程组,从静态的课程设计和动态的教学过程入手,探索与实践本课程的改革与创新,努力构建符合中职教学特点的PLC现代课程模式。

一、基于工作过程,设计PLC课程教学内容

1、针对岗位职业需求,确定PLC课程能力目标。课程组与企业紧密联合,通过对宜春六和电子公司、江西联威能源公司等企业的PLC技术应用情况的调研,针对企业PLC相关岗位职业需求,确定了本课程的能力目标,如图1所示。

图1 课程能力目标

2、依据课程能力目标,选取课程教学内容。依据本课程的能力目标,并结合PLC发展方向,考虑到学生的可持续发展,按控制系统规划、设备选型、软硬件设计、线路安装、系统调试与运行维护的工作过程,组织精选教学内容,如图2所示。

图2 课程教学内容

3、遵循中职培养规律,构建“任务引领型”课程。本课程教学内容的组织、安排思路是,遵循中职学生职业能力培养的基本规律,以任务实施的工作过程为主线,按工作过程的需要选择知识点,将理论知识与实践技能的教学融为一体,构建“任务引领型”课程。为此,课程组编写了PLC校本教材,教材中精心设计了五个教学模块,共设置了17项由简单到复杂,由单一到综合相互关联的学习性工作任务。将基本指令应用、顺控指令应用、功能指令的应用等知识点无缝融合到任务教学过程中。如图3所示。

图3 课程教学内容的设置

二、基于任务实施,设计PLC课程的教学活动方式

教学活动是课程实施的主渠道,是课程富于生命力的动态部分。教学层面的课程建设主要表现为教学观念的更新、教学模式的选择与建构、教学策略的运用、教学方式、方法的变革等。

1、构建“教学做”一体化教学模式。课程组积极探索“教学做”一体化教学模式,将PLC课堂搬进了实训室,安排3~4人一组,基础好和基础差的学生搭配好,在任务实施过程中,进行分工合作,使基础较差的学生也能得到锻炼。为适应一体化教学需要,PLC课程的课时按每周8学时设置,均为4节连上,尽量在一天内完成一项任务。

采用“教学做”一体化教学模式,使得学习全程实现学中做,做中学,融理论讲授与实训于一体。在此过程中,学生关注的是工作任务的完成,而不是知识记忆。有利于培养学生的工作思维方式,增强学生的任务意识,使他们从关注“知道什么”转向“要做什么”,有效培养职业能力。

2、实行“过程”和“终结”相结合的考核评价方式。全面改革考核评价方法,改变过去只注重理论考试,而将重点放在对工作任务完成的全过程进行考核,强调素质与能力。本课程的考核分二部分:⑴专业能力考核即工作过程考核(依据“专业能力考核配分评分标准”,70%),以小组为单位,每项任务结束及时评分,学生的成就感、荣誉感、团队意识得到极大提升。⑵知识目标考核(应知应会的理论考试,30%)。

3、创新教学方法。依据PLC课程学习领域所设定的能力目标,并根据中职生的认知规律和普适性工作方法,在17项学习性工作任务的教学实施过程中,科学地分阶段地使用不同的教学方法。

首先,示范教学法。任务1~3中,主要是对PLC的认知阶段,通过教师结合实物的讲解、示范及学生的练习,使学生较容易掌握PLC的硬件结构原理和软件应用知识。

教学过程:教师讲解教师示范学生练习PLC外部接线学生练习程序录入。

其次,四步教学法。四步教学法是把教学过程分成四个步骤进行,即:讲解、示范、学生模仿、总结练习。这一教学方法与人类认知规律相近,学生容易掌握学习内容。

任务4~6,是本课程的入门阶段,学生尚不具备完成工作任务所必需的理论知识和实践技能,通过四步教学法,引导学生逐步适应行动导向的教学模式,并使学生初步掌握编程思路和完成每项一项工作任务的方法步骤,为后续教学组织奠定基础。

教学过程:教师任务分析教师讲解相关理论知识教师示范硬件、程序设计(不直接给出程序,引导学生逐步完善程序)教师示范接线和程序录入教师示范系统调试检查教师示范运行控制系统学生模仿(重做)教师评价总结。

再次,三阶段教学法。任务7~14,是本课程的提高阶段,这些任务较完整、程度较复杂,是PLC在自动控制中的典型应用实例。通过前阶段学习,学生已具备一定的专业能力和方法能力,在本阶段的学习中,分三个阶段来进行,重点培养学生自主学习和独立工作能力。

教学过程:第一阶段——获取资讯:教师任务分析教师讲解相关理论知识知识点的验证性实验;第二阶段——任务实施:学生分组讨论,制定方案学生进行控制系统硬件、程序设计学生安装、调试控制系统学生自查教师验收学生运行控制系统展示交流教师评价总结。在第二阶段,教师要适时进行指导;第三阶段——拓展提高:启发学生尝试多种方法解决问题,提高对知识的综合和灵活运用能力。

最后,引导教学法。任务15~17是本课程的工程应用阶段,其中任务15~16是关于机床设备的PLC改造项目,任务17是关于PLC控制系统组建的综合训练项目,难度较大。考虑到中职学生的学情,采用引导教学法进行。通过本阶段学习,训练学生对实际工程项目的实施能力。

教学过程:任务15~16:教师分析任务介绍PLC“老改新”设计法引导学生分析继电控制电路中电器元件功能,确定PLC的输入设备和输出设备据此进行系统硬件设计采用“老改新”设计法,引导学生进行程序设计仿真模拟运行展示交流教师评价总结。

任务17:教师分析任务介绍PLC控制系统设计的原则和步骤引导学生根据控制要求,选择合适的PLC机型和电器元件引导学生进行硬件和程序设计仿真模拟运行展示交流教师评价总结。

4、探索多种教学手段。⑴多媒体演示。生动、活泼的多媒体画面,使教学更直观、更形象、更有趣、也更容易理解;⑵仿真模拟。利用专门的设计软件,对控制系统进行仿真模拟运行,给学生编程和调试带来方便;⑶网络学习。PLC课程是学校的精品课程,建立了PLC课程网站,学生可以通过网站的教学录像、PPT课件、习题库、试题库,进行自主学习;⑷技能竞赛。一年一度的PLC技能竞赛,既可检验实践教学效果,又能培养学生的创新设计精神和公平竞争意识。极大地调动学生的学习积极性。

通过对PLC课程的一系列改革创新,初步建立了PLC课程的现代课程模式,并被评为院级精品课程,正在准备申报省级精品课程。课程教学效果显著提高,学生的学习热情高涨,有的班级联名写信要求开设PLC课程,有的学生来旁听,PLC课程实现了教与学的良性互动,成为学校的品牌课程。

参考文献

1 姜大源.职业教育研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007

2 邱才训.广州市以就业为导向的中职教育课程建设研究初探[J].

教育导刊,2008.3

3 黄中玉.PLC应用技术[M].北京:人民邮电出版社.2009.5

4 袁忠等.基于工作过程系统化的课程教学内容重构[J].职业技术

教育,2011,(2)

plc课程设计总结范文3

【关键词】微课;电气控制与PLC技术;改革

微课是一种非常适用于电气控制与PLC技术课程改革的教改理念。在微课的视角上重新审视电气控制与PLC技术课程改革的实践,既可以提升电气控制与PLC技术课程任课教师的执教能力,又可以拓展电气控制与PLC技术课程改革的思维理念。因此,本文拟在回顾微课及其研究现状的基础上,对电气控制与PLC技术课程改革的相关问题阐释如下:

1 微课及其研究现状

微课及其研究现状的总结与分析是探讨电气控制与PLC技术课程改革的前提和基础。尤其是对微课内涵的理解与把握,更是探讨的关键所在。

1.1 微课

微课,也称“微课程”,是以微视频为主要形式、以某一知识点为主要讲解内容,包括交互性学习活动和学习评价在内的一种简短、完整课程。它具有内容短、主题明确、交互性强、模块化、半结构化的特点。[1]这是一则颇受高职教师认可的微课定义。在这则定义里,研究者不仅指出了微课的本质所在:首先,在这则定义之中,研究者强调了微课的主要形式――微视频。这也就是说,微课与其它课程不同的地方表现为微视频的使用。而且,这种微视频具有其与众不同的针对性:针对知识点的讲解或学习活动、学习评价。其次,研究者又指出了微课的运用目的――交互式学习。正是因为微课具有交互性,它才能在学科教学实践里体现出一种新的教改理念,即学生与教师的合作探究。再次,因为微课具有模K化、半结构化的特点,所以它的运用效果取决于任课教师的教学策略。这也就是说,同样是模块化的微课,不同的任课教师可以在不同的教学策略下产生不同的教学效果。因此,任何一门课程的微课都可以成为一种教学资源而存在于教学实践之中。

1.2 微课研究现状

目前,微课在其研究的历程中得出如下的研究结论:首先,微课可以作为一种教学资源而存在于教学实践之中。微课研究者胡铁生认为,微课又名微课程,它是以微型教学视频为主要载体,针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程。[2]通过这样的界定,又可以使读者明确一个这样的事实。即微课研究者已把微课作为一种网络课程资源了。例如,对此有研究者结合自己的教学进行了如下的总结:对原有建成的教学课例库、教案库、课件库、题库等按“微课”的要求进行切片加工、重组整合和二次开发,通过该方法既可以发挥原有各类资源库的教学价值,同时还可在短时间形成一定规模数量的“微课”资源库。[3]其次,基于微课资源运用策略的探讨。微课参与电气控制与PLC技术课程需要任课教师的参与。电气控制与PLC技术课程的核心内容有两个层面,并且第一个层面都有其与众不同的特点:对于“电气控制”而言,其理论较强且枯燥难于理解,因此,它需要任课教师精心的讲解;对于“PLC技术”而言,其操作内容较多,虽然不枯燥,但难于把握操作要领。所以,针对其每一部分内容的微课都需要任课教师有不同的运用策略。再次,微课与其它教学改革实践的互补。作为一种教学改革成果,虽然微课具有其它教改实践所不可比拟的优点,但它也有自身的局限。因此,这就需要任课教师结合其它的教学改革实践与之匹配使用。例如,有研究者结合项目教学法探讨微课参与电气控制与PLC技术课程教学改革的方式。还有研究者结合教学模式构建的理念探讨电气控制与PLC技术课程微课参与教学模式构建的途径。

2 电气控制与PLC技术课程改革

微课视角下,电气控制与PLC技术课程改革实践可以简单分成两大部分,即针对电气控制与PLC技术课程教学内容特点的微课构建和结合其它教学改革理论探讨电气控制与PLC技术课微课参与教学实践的方法与策略。

2.1 术语与原理的微课

电气控制与PLC技术课是一种基于“工作过程系统化”的专业化课程。面对不同的岗位,其典型的任务也会有所不同。因此,微课设计首先应该针对其特定的核心术语。众所周知,对于核心术语的理解,既是学生掌握这门课程系统理论的前提,也是学生明确具体操作过程的关键。因此,针对其核心术语的微课设计,更能符合其教学的需求。

例如,面对在电气设备的操作员与安装员而言,他所需的基本技能是按图纸要求进行电气设备的安装与调试。因此,针对其微课的设计应该以维修电工考核要求所需要的术语微课为主。再如,针对值班电工员而言,他需要有企业供配电安装、操作的技能。因此,针对他们所需要的微课设计应该更加注重原理类微课的设计。以突出实际操作所需要的技能。特别是有关操作规程的微课,更能规范这些人员的操作过程。

2.2 系统化的微课

电气控制与PLC技术课的微课设计还要体现出系统化的特点。众所周知,学生的学习需求是随着他们学习的不断发展而发展的。因此,微课设计应该着眼于学生学习需求的发展而思考其微课设计的问题。

例如,对电气控制与PLC技术课程而言,它的学习基础是电工基础、电子技术和自动化控制等三门基础性课程;它的后续发展是变频驱动设计、自动化生产、专业综合培训等内容的学习。因此,虽然在此探讨的电气控制与PLC技术课微课的设计问题,但微课的设计者还要思考与之相关的、其它两部分内容的微课。因为,对于电工基础、电子技术和自动化控制的微课而言,它是学习本课程电气控制与PLC技术课程的基础。所以,这类微课的存在对于那些基础知识薄弱的高职学生而言是极其重要的。它不仅可以提升这些学生的基础知识,而且还可以帮助这些学生在学习电气控制与PLC技术课程的过程中解决他们所遇到的问题。即,从理论根源上,丰富他们的知识;对于后者而言,针对变频驱动设计、自动化生产、专业综合培训等内容的微课设计来说,这类微课设计对那些优秀的高职学生来说极其重要。它不仅可以为这类学生的伸展性学习提供学习媒介,而且还可以使任课教师的教学突出因材施教的特点。从而使微课设计能够满足不同高职学生的学习需求。

2.3 资源构建的微课

微课的设计者还要有资源构建的意识。正如上边在谈及微课内涵时的说明一样,微课改革应该以一种课程资源的视角进行重新的审视。这样的审视,既是促使微课改革更加适应互联网+这一教育时代背景需要的必然举措,也是使突出微课改革更加资源化的具体措施。

资源构建的微课可以从两个层面上理解:首先,通过针对电气控制与PLC技术课程所有教学内容的微课设计来丰富微课资源。无论是针对电气控制理论讲解的微课,还是结合操作规范对其PLC技术课程操作过程展示的微课设计,都应该毫无遗漏地囊括全部的教学内容和操作环节。尤其在条件允许的前提下,更应该把电气控制与PLC技术课所涉及到基础性课程和后续延展性课程的微课设计进行完善。其次,在微课\用的层面上,还要实现网际共享。通过院校之间、系院之间的微课共享,既可以减轻任课教师微课设计的负担,又可以丰富网络的微课资源。

这也就是说,资源构建的微课可以通过两个层面来实现,一个是微课内容的完善,另一个是微课资源的共享。

2.4 互补运用的微课

所谓互补运用的微课就是指在任课教师运用的过程中,结合其具体的教学需求,参与其它的教改理论来综合性运用微课资源。例如,对于PLC技术课的微课而言,它不仅可以用来讲解操作规程,而且还可以用来营造教学所需要的特写情境。即结合情境教学法运用微课资源提升教学效果;与此同时,还可以结合相关的微课视频并把它当作一个教学案例进行教学实践。通过有针对性的讲解,使学生明确具体操作经过与注意事项,从而提升学生的安全意识。因此,这就需要任课教师广泛地学习相应的教学改革理论,提升自己运用微课的水平。例如,项目教学法与微课的结合,翻转课堂与微课的结合,所有的这一切都需要任课教师有丰富的理论支撑。

3 结束语

总之,在微课视角下,重新审视电气控制与PLC技术课程改革的历程,既可以发现电气控制与PLC技术课程改革中存在的问题,又可以拓展电气控制与PLC技术课程改革的具体思路。但是,这需要一个客观的前提,那就是任课教师对微课内涵的理解和对其改革现状的把握。

【参考文献】

[1]丁伟.教学改革动态初探――以微课、慕课、翻转课堂为中心[J].开封教育学院学报,2016(2).

plc课程设计总结范文4

关键词:高职类;机电类专业;PLC课程

引言:虽然当前很多院校都为机电专业设置了PLC课程,但是纵观全局来分析,这些课程从整体上来说都是理论课多于实践课,而且理论内容和实践内容相差甚远,学生不能将学到的东西和现实中的操作融会贯通,基于此,需要对高职院校机电类专业的PLC课程进行改革,以促进学生的全面发展。

一、高职机电类专业PLC的课程改革方法

要对这门课程进行改革,就需要先做出必要的调查和研究。之后按照调查所得结果来制定合适的改革方案。本研究将从三个方面着手,对高职院校机电类专业的PLC课程进行改革。①采用调查研究法。在我国的很多高职院校,关于PLC课程已经开设了一系列相关的课程,这些课程的相关体系要采用适当的设置方法,对PLC的内容进行合理的设定好,还要对教学的组织形式和教学方法做出探索,这能够为调查研究提供有效值的原始数据。②采用理论研究方法[1]。在进行高职机电类专业PLC的课程改革时,需要提出很多切实有效的改革方案。对于这些改革方案可以根据调查的结果再同本校的实际情况相结合,进行深入的课程改革。③采用实践验证法。在课程当中所提出来的关于PLC的改革方案,需要在教学中检验其最终的使用效果。所以,可以选择少量的班级当作实验班,以此来进行实践验证,要对时间班级进行跟踪和分析,再配合相关的调查统计和研究,对实施课程改革以后学生的能力变化趋势进行统计分析。

二、高职机电类专业PLC课程的创新改革

(一)以PLC实践工程项目引导学生的学习兴趣。在学生对PLC课程进行学习的时候,很多学生都对这门课程的实际内容没有表现出太高的学习兴趣。一方面,这是因为PLC课程的内容十分深奥难懂,且抽象化,另一方面也是因为课程的设置不合理所造成的。从客观角度而言,PLC是一门实践性很强的课程,在机电控制领域的应用空间十分广泛。所以,在对PLC课程进行创新改革的时候,应该和PLC实践应用相关的大量实践应用工程联系起来,将工程应用作为引导[2],这样就能够让学生在学习当中感受到这门科目的实际应用价值,进而将学生对PLC相关技术的学习兴趣激发出来。此外,在对这门课程进行授课的时候,也可以研究和这门课程相关的工程实践的条件,创造相类似的实践应用环境,以便于更好地位学生提供一种利用PLC技术解决实际电控关键当中的问题。学生在这种全新的学习模式下,可以实现对PLC关键技能的快速掌握,再将其应用到实践当中的各种机电控制中去。

(二)重新规划PLC课程的教学内容。单纯靠理论教学不能够满足学生的就业要求,所以在PLC课程改革下,应该重点突出对学生的实践能力进行培养。在以往授课中,PLC课程将相当大一部分时间都安排在对学生进行理论知识的讲解上,对

PLC课程的编程规范和设计要求也有相当篇幅的介绍。这是一种过分强调理论知识的情况,所以不能够收获理想的效果。因为PLC从课程本身而言,比较抽象,有很高的难度,所以连续为学生讲解理论知识就会使学生越来越加跟不上课程的进度,因为上课不理解,所以也就渐渐对这门课程失去了兴趣。在实践应用当中,可以根据PLC专业就业的调研情况来设置相关的课程,这样能够保证学生在实际工作中对各种理论知识做到熟练掌握。所以,在改革创新PLC课程的时候,应该先对这门课程的结构做出优化,然后对PLC课程的相关理论知识进行总结,在将其理论授课时间进行压缩。以此来为学生留出充裕的实践应用时间。还要梳理好PLC课程当中的试验和操作技巧,这样能够保证对PLC课程具有更强的实践性和针对性。要强化学生对PLC实践课的学习,进而促进学生对PLC课程理论知识的学习动力。保证学生在各种PLC技术的实践当中收获到更多的学习价值。

三、结语

在整个机电专业中,PLC具有非常重要的应用地位。但就当前的教学环境而言,确实还存在着很多问题,使PLC课程不能发挥出应有的效果。因此,必须要做好机电专业PLC课程的建设工作,提升这门课程的教学质量,以此来促进学生的实践动手能力,进而能够更好地利用PLC技术解决实践当中所遇到的问题。通过本研究也可以得出,做好PLC课程的改革,还能够保证学生走上工作岗位以后能够更好地适应工作,对于推进现代化教育也具有重要意义。

参考文献:

plc课程设计总结范文5

【关键词】PLC;导入语;设计

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是现代工业自动化控制的三大支柱(PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一,是中职机电类专业一门重要的专业课。作为一门重要的专业课不仅要求学生掌握所学内容,更需要学生能用专业的眼光去分析问题和解决问题。导入环节是教学过程中的重要环节,对学生理解和应运新知识有着重要的作用,然而PLC的课程在编排时为了知识的系统性和结构的紧凑性,并没有编排导入语,为此需要根据PLC教材各知识点之间关系,以及学科本身专业性较强的特点,借鉴其他学科知识设计出跟所学知识密切联系的导入语,从而有效培养学生的专业素养。

一、借鉴已学课程设计导入语

PLC课程大都安排在最后一个学期,学习PLC时学生已具备一定的基础专业知识。而且PLC课程的一些理念和其他课程有着密切的关系,所以可以借助其他课程的理念设计PLC导入语。

1.借鉴计算机组成设计导入语

PLC实质也是一种计算机,故其组成和计算机非常相似。导入语即可设计为:如图1计算机和PLC硬件系统都包括:CPU,存储器,输入和输出部分。软件系统同样包括:系统软件和应用软件。PLC是为工业环境生产的一种计算机,既然都是计算机为什么不相同呢?这就是我们要学习的――PLC组成及工作原理。

这样设计导入语不仅加深了对PLC是一种计算机的理解,也消除了学生对PLC这门课的陌生感。也对计算机有了重新的认识。

2.借鉴汇编语言指令设计导入语

学习指令编程时可以结合微机原理进行对比导入。因为这些指令和汇编语言有很多相似的指令。该部分导入语可以这样设计:虽然梯形图直观、容易理解但不能直接执行,必须转换成指令,而且不适合用在编程器上,所以还必须学习文本式的指令编程。该种语言的形式和汇编语言的结构类似,我们先回忆部分汇编指令:NOP,AND,OR,OUT,MOV,ADD,ADC,INC,ROL,ROR等,那我们看PLC是不是有着相同的指令呢?(翻阅课本会发现这些指令都与而且功能类似)。

通过借鉴计算机类课程设计导入语,学生不仅加深了对PLC的理解,帮助学生记忆相关的知识点。同时也加深了与其他学科之间的联系,可以达到融会贯通的目的。

3.借鉴应用软件操作方式设计导入语

PLC编程软件的界面的结构有菜单栏、有工具栏等,在设计导入语时可以借助Word、画图软件等学生熟悉的软件总结其中的共性,然后进入PLC编程软件的学习。可以作如下设计:(导入时展示已学任意一个Office应运软件)PLC编程软件界面结构及功能和我们Office软件相似,比如“文件”菜单的位置和功能,“视图”菜单的功能。那么怎么操作PLC编程软件呢?这就是我们今天要学习的内容。

设计该导入语可以促进学生在学习过程中消除对新软件的陌生感,加强对软件的操作和使用进行总结对比,并为今后学习其他软件打下基础。

二、借助图表设计导入语

在PLC编程时和系统设计时,语言并不一定能将其中的内涵和原理表述清楚,故需借助图形作为设计导入语的媒介,用分析图形的方式进行导入语的设计。

1.图形比较设计PLC编程导入语

学习PLC的重点就是学习对PLC的编程,作为PLC编程语言之一的梯形图是学好编程的关键。PLC课程和继电器电路密切相关,PLC也是在继电器电路的基础上发展而来的。所以常用低压电器和典型电气原理图的分析,是理解梯形图编程的基础。将低压电器原理和典型电气原理图的分析作为梯形图编程的导入语是一种经常使用的方法。故可设计这样的导入语:梯形图编程语言最大的特点就是和继电器控制电路极其相似(展示图2),把竖着的继电器控制电路横过来,然后将相应的触点和线圈进行变换就的倒梯形图了。继电器控制电路是由触点(常开、常闭)和线圈组成。同样梯形图也是由触点(常开、常闭)和线圈组成。分析梯形图与分析电气原理图方法一样,把梯形图就成和控制电路一样的电路,认为当起动常开触点闭合线圈得电,随之自锁触点闭合,可以给线圈持续供电。因为有自锁触点的作用,所以线圈会持续得电。同样遵从的规则都是从左打到右,从上到下。

把以上二者的关系说明以后,学生对梯形图就会豁然开朗。该部分的导入语就是主要把梯形图与电气原理图和低压电器的共性抽象概括出来:对图的结构的理解和分析方法都相同。我们就可以借助电气原理图和低压电器进入梯形图的学习了。如果没有继电器控制电路的铺垫学生很难理解梯形图中线圈和触点间的关系,更难理解没有闭合回路的电路。

2.图形层叠设计PLC系统导入语

PLC的学习最终目的是要学会PLC系统设计,所谓系统就是一个整体,涉及内容比较多,范围比较广。在进入PLC系统设计的学习后,并不期望学生马上能掌握,这需要一个过程。所以在导入的时候首先要注意这一点。可以按照以下方式进行设计导入语:当我们需控制一台电机时即一个“起保停”,控制两台电机时就是PLC两个“起保停”,三台电机即三个“起保停”,那我们在系统设计的时候就按照化整为零,分块设计的思路进行。不追求设计能一步到位,而是先确定框架后逐步完善。采用图3中的次序设计,图3中分别表示有由两台和三台电机或者其他的控制对象组成的系统。我们可以简单的发现一台、两台、三台之间的规律:就是将一个个的起、保、停的梯形图进行叠加。再在叠加的基础上进行修改,比如互锁、顺序、跳转等等的环节,最后进行验证正确就是要设计的系统了。

我们要是先告诉学生要分析控制要求,要分配I/O地址,要绘制接线图,这样的话学生的注意力全部集中在整个面上,会觉得这个系统设计会很复杂。所以可以借助图形层叠来设计PLC系统的导入语。这样的导入会让学生觉得系统设计其实是一种组合,把一个复杂的问题分成几个简单的小问题。

三、展示具体实物设计导入语

PLC内部继电器是软继电器,不存在具体的实物形态,对初学者来说感觉比较抽象。PLC的接线也存在类似的问题。故这些内容的导入需要一些相关的具体实物来设计导入语,能够更加真实地展现出其中的原理。

1.PLC内部继电器导入语设计

PLC内部继电器的学习都是在接触器的基础上进行学习的,虽与接触器有本质区别,但应用方式一致。这就给我们学习这些内部继电器奠定了良好的基础。我们以辅助继电器(M)为例,组织导入语:(首先展示接触器的应用)对于接触器,当线圈得电,触点发生动作即常开触点闭合常闭触点断开。而我们辅助继电器(M)符号也包括触点(常开触点和常闭触点)和线圈那么使用时是不是和接触器相同呢,这就是我们接下来要学习的――辅助继电器的使用。

2.设备连接的导入语设计

PLC输入端连接按钮、行程开关等主令电器,还可以连接多种传感器。PLC输出端连接的可以是接触器、指示灯、变频器等。该本分可设计如下的导入语:(导入前先准备好由开关、电源和指示灯连接的电路)PLC外部接线和我们所展示电路一致,我们把按钮隔离出来,按钮就是接入到输入,电源和指示灯接到指示灯的输出,他们内部可以构成回路。外部的开关闭合,里面的输入继电器发生动作,输出继电器的线圈得电,PLC就有输出。那有这么多的端口我们该将这些设备接到哪里呢?

展示具体实物的导入不仅仅能顺利过渡到继电器和接线的学习,更能起到抛砖引玉的作用。学生借此可以更好理解原理的同时可以积极地探寻新问题。

综上所述,PLC导入语是PLC教学过程重要组成部分,合适的导入语不仅对教学的顺利开展会有很好的帮助作用,能吸引学生的注意力,帮助学生更好加深理解各部分的内容,处理PLC相关问题,还能够促进学生探寻学科内部和学科之间的内在联系,起到融会贯通的作用。同时培养学生养成用专业角度去思考问题的好习惯,形成较好的专业素养。另外,文中所呈现的导入语也只是导入语的主要部分,在实际应运过程还需根据实际情况做一些修饰以及其他类型导入语的补充。在使用导入语时也要遵循教学规律,要注意导入的适当性。导入只是为了更好的引出和学习主要内容,是为教学内容服务的。不能造成喧宾夺主,或者是捡起了芝麻,丢了西瓜。

参考文献

[1]廖常初.PLC编程及应用(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2005.5.

[2]汤自春.PLC原理及应用技术[M].北京:高等教育出版社,2006.6.

[3]高勤.电器及PLC控制技术(机电技术应用专业)[M].北京:高等教育出版社(第二版),2008,6.

[4]董华英,严廷根.春天、奥运、郊游与补胎――浅谈课堂导入的适切性[J].素质教育大参考,2009,10A:24-25

[5]徐军.《PLC技术应用》课程的教学改革实践[J].机械职业教育,2009(5):47-49.

[6]田玉瑛.浅谈基于工作过程的PLC[J].课堂文化构建,2009(11):132-133.

plc课程设计总结范文6

【关键词】PLC;电机控制;案例教学

Abstract:Higher vocational education curriculum should enable the students to obtain work process involved in the complete procedural knowledge,occupation skill and related occupation experience,in order to promote the formation of occupation ability as purpose."The programmable controller technology and application" is carried by the project or the case,innovates the organization mode of the curriculum,gradually realizes the learning areas and work are as consistent,the learning process and work process consistent,the learning task and work task consistent,Initial implementation.

Key words:PLC;Motor control;Case teaching

1.引言

高等职业教育肩负着向特定的行业和岗位培养合格的生产或服务第一线的高素质技能型专门人才的使命,如何提高学生的技能水平和综合素质,是高等职业院校一直在探索的一个具有现实意义的课题。本文以《可编程控制器技术及应用》课程教学改革为例。该课程是理论性与实践性均很强的课程,且PLC可应用的指令较多,传统教学采用逐个指令的使用讲解为主,先介绍基本指令、再讲授高级指令,很难从根本上提高学生学习质量和实效性。为加强高职学生就业竞争力,我们改革教学方法,实施了将实际案例引入到教学过程中,采用了项目教学法教学,充分调动了学生的学习兴趣,引导和激励了学生们学习新的知识,大大地提高学生的各种技能,包括独立思考、独立操作、创新等方面,取得了明显的教学效果。

2.课程设计

本课程设计打破以知识传授为主要特征的学科课程模式,从“工作任务与职业能力”分析出发,设定职业能力培养目标,变书本知识的传授为动手能力的培养,开发基于工作过程的项目课程,以工作任务为中心组织课程内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。本课程以电气自动化岗位能力需求为主线,培养学生PLC基本编程能力、PLC控制系统调试能力、PLC控制系统维护管理能力;以交通灯设计、PLC控制传送带和气动机械手、现场PLC模块故障诊断排除等工作任务为中心,组织课程内容,融合高级维修电工对PLC技术知识、技能的要求,实现理论与实践一体化教学。课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。本课程按照上述设计原则,设计了三大学习领域,课程内容根据工业生产系统的典型控制设计,采用12个项目加一周校外实训进行教学。各个项目包含的学习内容不同,采用循序渐进、由简单到复杂的顺序进行设置。其中项目一到项目八选用教学中相对较简单的完整工作过程作为教学案例进行情境设计,包含了电机控制、交通灯系统设计、多种液体混合系统设计等项目,通过该部分项目的练习,达到对学生PLC系统基本编程能力的培养。项目九到项目十一设置了较复杂系统的设计,包含MPS系统、锅炉液位系统及电梯系统的控制,通过该部分项目的训练,达到对学生PLC控制系统调试能力的培养。一周校外实训可以满足对学生控制系统维护管理能力的培养。

3.项目实施

在运用案例教学法时,《可编程控制器技术及应用》课程可引入的案例有很多,教师要善于设置案例,引导学生思维,适时地进行案例讨论,并通过相类似案例的练习,从而不断提高学生的理论知识与操作能力。货物升降机上升、下降的控制线路是实际生产机械运动的典型控制线路,在实际生产中广泛应用。下面就以“小型货物升降机的PLC控制”项目为案例说明。

3.1 案例描述

某货物升降机由交流电动机M控制,由电动机的正反转实现货物升降机的上升和下降运行。以该货物升降机的继电-接触器控制为载体,用PLC实现升降机的上升和下降运行。其基本结构示意图如图1所示。SQ1~SQ4 可以是行程开关,也可以是接近开关,用于位置检测,起限位作用。控制要求:手动实现上升和下降的切换。按下上升按钮,货物升降机上升并连续运行,按下下降按钮,货物升降机下降并连续运行。按下停止按钮,升降机停止运行。

图1 升降机结构示意图

3.2 案例实施

(1)实施环境

该项目在PLC实训室进行。该实训室现有西门子S7-200PLC装置13套,学生分组进行,3人一组进行项目的实施进展。

(2)实施方法

采用“做中学、做中教”的方法教学。教师先启发学生了解一些够用的基本指令,结合实际进行适时的讲解,再将PLC的主要设计步骤要求具体化,包括输入、输出点的分配,PLC型号的选择、外部接线、编程设计、运行等环节。

(3)实施步骤

①提出任务,引入新知识;

本次课要求学生完成小型货物升降机的PLC控制系统设计。要求设计硬件接线图、原程序并调试成功。教师简单介绍系统控制要求及工艺结构。

②介绍授课目标、学习方法和考核要求;

授课目标:了解PLC基本原理;掌握PLC基本指令;了解PLC内部元件;掌握继电接触器控制如何改造为PLC控制;熟悉编程软件的使用。学习方法:小组讨论设计系统控制方案并上机调试。考核要求:分小组考核,每小组向每个人提问,打出个人成绩。

③讲练过程;

第一阶段:学生分组设计该系统的电气控制线路,教师解答学生设计过程中遇到的问题。第二阶段:介绍将继电接触器控制线路改造为PLC程序控制的基本方法,以点动控制及连续运行控制为例讲解转换过程。介绍PLC基本工作原理;讲解PLC基本指令,包括常开、常闭触点及线圈的使用方法;介绍梯形图编制的基本规则;介绍内部元件输入映像寄存器和输出映像寄存器。第三阶段:介绍PLC编程的基本步骤。根据控制要求列出PLC控制的输入输出分配表见表1。第四阶段:学生分组讨论,设计系统梯形图程序。教师解答学生设计过程中遇到的问题。第五阶段:教师讲解PLC硬件接线图的设计。学生根据接线图完成接线。系统硬件接线图如图2所示。第六阶段:学生分组调试已设计的程序,并观察结果。教师解答学生调试过程中遇到的问题。参考程序如图3所示。

表1 输入输出分配表

输入分配表 输出分配表

输入电器 输入地址 输出电器 输出地址

正转起动按钮SB2 I0.1 正转接触器KM2 Q0.0

反转起动按钮SB3 I0.3 反转接触器KM1 Q0.1

停止按钮SB1 I0.2

过载保护继电器FR I0.0

图2 输入输出配置及外部接线图

图3 系统梯形图程序

④学生休息;

⑤各组对本次内容进行总结陈述,教师最终总结;

⑥根据课程能力训练项目设计要求布置相关课后项目作业,请同学们课后认真完成。

(4)案例反馈

通过该案例,让学生从实际例子中学会选择PLC型号、掌握接线知识,理解PLC的基本应用,重点是常开、常闭及线圈等基本指令的使用。同时掌握西门子编程软件的使用。在具有基本设计的基础上,进行知识点的拓展,此时就需要教师在教学中的创新应用,包括知识如何拓展,拓展的知识量,拓展知识的前后联系。结合实际,可参考下面的案例设计。案例拓展控制要求:在上例的基础上,将题目要求适当增加,增加SQ1~SQ4行程开关的控制,按上例步骤组织教学,让学生参与设计。

4.教学效果

(1)加强了学生团队合作的能力。

项目进行过程中,要求学生以小组的形式,进行软硬件设计、系统调试,并写出总结及心得。通过项目训练及考核测试,重在给学生传递一个信息:注重团队合作能力的培养,而且从学生写的实训日记、总结及心得体会中均能看出学生深刻体会到了团队间相互合作的重要性。

(2)提高了学生学习的积极性。

以前该课程教学模式主要以讲授为主,该模式效率低下,学生积极性不高。改革后的教学模式,完全跳出了旧有教学模式,使知识能够最快速、最大限度地让学生吸收,并能够大大提高学生学习的积极性,教学效果也显著提高。

5.结束语

本文以《可编程控制器技术及应用》课程建设为切入点,对高职教育中的项目教学模式进行了探索与实践。着重在教学设计、教学方法方面进行实践和探索,提出一些具体措施,从而激发学生的学习兴趣,培养学生的职业能力,实施教师指导下的学生自主性学习,在教学实践中取得良好的效果。

参考文献

[1]张胜宇.可编程控制器课程建设的创新研究[J].职业教育研究,2007(2).

[2]薛士龙.《电气控制与可编程控制器》课程建设的实践与探索[J].教育教学论坛,2012(11).

plc课程设计总结范文7

关键词 教材改革 一体化教学 确立项目目标

中图分类号:G642 文献标识码:A

由于目前自动化技术已经广泛应用于钢铁、电力、水泥、石油、造纸和环保等各个行业,而电气控制与PLC技术在工业自动化技术中又具有非常重要地位,现在各大、中专院校都开设了有关电气控制与PLC技术应用方面的课程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,要学好PLC,前提是先要掌握继电器控制。那么上好电气控制与PLC技术这门课,使学生掌握实际操作技能,就显得尤为重要。笔者结合多年的教学经验对电气控制与PLC技术的教材和教学方法进行了改革和创新,经过试行,取得了较好的教学效果。

1 在教学内容上,合理的改革教材

电气控制与PLC技术这门课程,是我院电气自动化技术、电力系统自动化技术(清洁能源方向)、电力系统自动化技术专业的核心课程。过去电气控制、PLC技术在课程设置中是两门课程,我系为了扩大学生的知识面将这两门课程合并设置,市面上后续出现相关的教材,但都比较粗糙,内容相对不全面、不规范。并且教材中相关实验、实训内容涉及到的实训设备与我校实验、实训设备不相符合,内容衔接上也不是很紧密。因此我与本系一位教师共同编写了一本供校内学生使用的自编教材,本教材编写成功后可以作为我系三个专业相关课程教材使用。同时也可作为高职电类其它专业电气控制与PLC课程教材使用。

用于电气控制与PLC技术的教材,一般都缺少电气控制方面的内容,或者就是一代而过;PLC部分也都是按照工作原理、基本指令、高级指令、实验等分成几个章节。因此我们按照电气自动化技术专业人才培养方案和我系电气自动化技术、电力系统自动化技术专业《电气控制与PLC》课程标准的要求,采用项目训练为载体进行编写。教材结合职业资格培训中的应知应会方式,将理论与实践内容相结合,将现场案例融入训练内容之中,注重动手能力的培养和知识与技能的有机结合,内容上以“能力为本位”“会用、实用、够用”为原则,并按由易到难的顺序进行编排。采用项目式模块教学。把电气控制与PLC技术教材分解成七个模块,分别是安全用电;常用低压电器识别选用;电气控制系统的基本控制电路;电气控制系统的分析、设计与检修;PLC基础知识;PLC基本逻辑指令及其应用;PLC功能指令及其应用。每个模块都是由几个项目组成,每个模块内的项目都是按由浅入深的顺序安排教学。所以改革传统的教学模式为项目式模块教学,首先就是要精心合理的设计好每一个实例项目,每一个项目都是一个完整的系统,所选实践项目要紧贴控制技术的工程实际,力求实践项目具有很强的可操作性。这些项目不仅要方便学生的学习,能够激发学生的学习兴趣,还要包括本门课程的所有知识点。力求将电气控制与PLC技术各知识点讲全,把新技术,新设备融入其中,使所有的项目都能在实验室完成。

2 教学方法上,进行教学模式的改革,采用“一体化”教学模式

在教学过程中,将理论课与实践课的授课融为一体,应用多媒体技术,网络技术等现代化教学手段,将课内讲授和实例示范有机结合。采用先教师讲授,然后实例示范,最后学生动手练习的方式,使学生在一堂课中对知识点由知到懂到用。整个授课过程不再是单纯的老师对学生的灌输式教育,而是学生的自主学习过程。整个教学过程围绕电气控制技能训练、PLC技能训练两个主要环节来完成。通过以上环节的训练学生能完成低压电的正确选型、低压电器线路的安装与调试、电气控制系统的分析、设计与检修;PLC的正确选型、PLC的程序设计与调试、PLC控制系统的设计与调试的整个过程。

3 确立项目的目标

不论是讲授电气控制还是讲授PLC可编程控制器,都要先讲授几个电器元件或几条指令的使用方法,然后,教师再提出几个简单项目的要求,要求学生自己用已学过的电器元件和PLC指令,绘制电气控制线路图和编写控制程序来实现这些小项目。这样做的优点:第一,在练习绘制电气控制线路图和编写控制程序的过程中,学生自然而然地掌握了电器元件和PLC指令的应用、编写绘制电气控制线路图和PLC编程的方式,从而避免了学生死记电器元件符号和PLC指令的枯燥学习过程,使学生能在实际编写、操作、应用中掌握电器元件和PLC指令的使用。第二,在教师引导绘图和编程、学生自己独立绘图和编程的过程中,学生不断练习,不断提高,为后面课程内容的学习打下良好的基础。第三,通过不断地学习和练习,不但巩固和提高了学生的理论水平又强化了学生的实际操作能力,实现理论、操作双提高。在教学过程中,使学生对知识由知道到熟悉,由熟悉到掌握,由掌握到具体应用融会贯通一步一步地前进。

4 使用新的考核方式

在对学生学习电气控制与PLC技术课程的成绩进行评定时,不再使用以往期末考试一张试卷的评分方式,以重视整个学习过程为指导原则,将学生的平时上课考勤、是否积极动脑筋回答问题,是否按时完成作业,是否按要求完成每一次的项目考核作为学生本门课成绩的评价依据。重视学生的再学习能力、独立思考能力、解决问题的能力及创新思维能力,对积极主动学习思考,有独到见解或创新的学生给予适当加分。所以本门课采用过程考试的考核方式。考试形式为过程考核,期末没有试卷考核,成绩从平时各方面的考核中得出。课程考核的最终成绩包含两个部分:(1)平时成绩指作业完成情况、上课出勤及课堂提问回答的表现。这部分占总成绩的20%。(2)实验成绩指完成课程实验规定的实验内容及实验报告的提交情况。这部分成绩占总成绩的80%。通过考核方式的改革,彻底避免了以往教学过程中,平时上课没人听,期末考试纸条满天飞的状况,使学生在整个学习过程当中都积极认真的完成每一项学习项目,真正抓住了课堂的每一分钟,也学到了重要的技能。

经教学实践证明,通过以上几方面的教学改革和创新,学生的学习兴趣和对知识技能的掌握程度都比以往提高了很多,课堂上也不用再耗费大量的时间和精力去维持课堂纪律,学生都能自觉地抓紧时间学习、练习,掌握了两项非常重要的技能,达到了理想的教学效果。

参考文献

[1] 李崇华.电气控制技术[M].重庆大学出版社,2007.

[2] 赵仁良.电力拖动控制线路与技能训练[M].中国劳动社会保障出版社,2007.

plc课程设计总结范文8

PLC与变频器技能实训企业需求教学设计可编程控制器和变频器是当前制造业生产过程中常常会遇到的设备,生产在第一线的技术型职工都需要具备可编程控制器和变频器相关的理论知识,并且懂得如何切实地将其使用到实践中去。要想能够迅速的在毕业期间能够进入到对应的工作岗位,保证所学的知识能够切实运用进去,就有必要从课程设计的角度入手,以企业生产需求为基础,实现现有可编程控制器和变频器课程体系的重构,以保证教学质量和效益的全面提升。因此,积极探究基于企业需求的《PLC与变频器技能实训》教学设计,显得尤为必要。

一、基于企业需求的《PLC与变频器技能实训》教学设计的必要性

以企业需求的视角去审视《PLC与变频器技能实训》教学设计,实际上是职业教育的具体体现,其要求能够实现教育实训与企业生产需求之间的融合,保证学生学习到的技术都是可以被运用到实践生产中去的。之所以会倡导基于企业需求,去实现《PLC与变频器技能实训》教学设计,是存在多方面的原因的:其一,考量企业需求,实现现有实训课程体系的改造,可以使得知识学习与技能训练更加贴近产业,企业和岗位需求,这对于促进实训教育质量和效益提升来讲,是至关重要的;其二,在实训课程教学的时候,将企业的需求纳入其中,可以更加明确职业教育的目的性,从而使得教育目标得以实现,培养出符合社会需求的技术型人才;其三,实现课程体系的企业需求改革,可以使得学生切实的感受到技术的实践性和操作性,进而使得学生以更大的热情参与到实训课程中去,这对于实现学生全面素质提升来讲,是很有意义的。

二、基于企业需求的《PLC与变频器技能实训》教学设计策略

1.当前PLC与变频器技能实训教学现状

通过对于当前PLC与变频器技能实训教学情况的调查来看,其依然存在很多的缺陷和不足,具体来讲,主要可以将其归纳总结为以下几个方面:其一,实训教学过程中学生连基本的程序指令都难以理解,更难以切实的使用到实际的编程中去,自然难以保证实训课程的教学进度,而教学教师忽视了对于学生实际情况的考量;其二,程序调试和运行操作经验不足,对应的设备缺乏,难以保证学生有充足的时间去开展研究和实践;其三,课程体系内容针对性不强,并没有将当前企业的需求考量进去,实训设计的目标不明确,不利于学生实践操作能力的提升。如果上述提及到的实训教学问题长期存在,势必会给予PLC与变频器技能实训教学质量的提升造成极大的负面影响。

2.基于企业需求的《PLC与变频器技能实训》教学设计策略

基于企业需求的《PLC与变频器技能实训》教学设计,将成为该课程教学改革的重要契机,并且使得校企之间的联系更加密切,对于促进实践性人才的培养来讲,起着越来越重要的作用。为此,笔者认为我们需要积极地从以下几个角度入手:

(1)项目驱动教学法

针对于当前教学过程中很多学生对于基本概念难以理解,从而影响到运用指令去进行编程的问题,可以积极将项目驱动教学法运用到实际的教学中去。简单来讲,就是将教学大纲中规定的若干教学内容转化为教学项目,以实际的教学案例为背景,引导学生去慢慢理解各个指令的意义,进而循序渐进的进入到实际的教学任务中去,实现在做中学,在学中做。以抢答器控制为例,其项目可以分解为以下几个部分:其一,定时器指令和优先程序;其二,启动和自锁程序的设计;其三,设计4人优先抢答程序;其四,数码管数字显示程序设计;其五,抢答器声音程序设计;其六,抢答器项目的综合调试和运行。

(2)仿真软件教学法

PLC与变频器技能实训的关键性步骤在于程序的反复调试和运行,如果没有长时间的调试和运行经验的话,学生对于程序的操作往往还停留在理论的状态,是难以有效找到自身程序编写存在的缺陷和不足的,进而就会影响实践操作能力的提升,这就使得实训教学质量大打折扣。造成这种情况的原因之一就在于对应的设备不足,难以保证每一位学生都可以切实地使用对应的设备去进行操作。为了能够解决这样的问题,可以尝试以仿真软件来模拟程序,一般情况下倡导使用2.1版本的软件,其操作界面更加人性化,与企业生产过程中使用的情况比较类似,处于这样的模拟环境下,可以很好地帮助学生去更好地了解PLC和变频器相关的知识,并且实现了实践操作能力的提升。当然,在部分仿真软件难以达到教学效果的时候,还可以将远程监控技术使用其中,以保证实际模拟教学环境的营造。

(3)分组合作教学法

一般情况下,在学生完成相应数量实践项目之后,会开展一定时期的PLC和变频器的综合训练,主要是以物料传统分连系统的安装和调试,实现将理论向实践生产中的转化。为了能够与企业实际生产需求保持一致,一般会以小组合作的方式来分配每个学生的工作任务,在做好充足的准备工作的基础上,实现任务的划分;在此基础上教师给予学生对应的引导和启发,并且以进行通电调试的方式实现检查,要求小组的各个成员都参与进去,以培养其团队合作晋升和解决问题能力。其实在实际企业生产的过程中,也是会以分组的方式,并且形成相互监督的机制,以保证实际操作能力的全面提升。由此可见,分组合作教学法的确可以在实际PLC和变频器的课程设计中发挥着积极的作用。

三、结束语

综上所述,基于企业需求去实现PLC和变频器技能实训课程体系的重构,不仅仅可以改变传统课程教学存在的各种缺陷和不足,还可以使职业教育朝着高质量的方向发展和进步。无数的教学实践表明,以这样的课程体系去开展教学工作,并且由此培养出来的技术人才,其往往更加能够适应社会生产需求,能够在很短的时间内参与到对应的工作岗位上,而这就是职业教育一直追求的目标。

参考文献:

[1]李冬,冯乔.PLC实训项目的组态开发与设计[J].信息技术, 2012,(01).

[2]李奎.基于组态软件的PLC实训系统设计研究[J].科技信息, 2012,(03).

[3]甘梓坚.PLC控制技术在一体化实训教学中的探讨[J].职业,2012,(11).

plc课程设计总结范文9

【关键词】PLC高职机电一体化项目教学法

众所周知,随着经济的发展和科学技术的进步,工厂和企业的自动化控制已高度发展。生产设备传统的继电器控制,由于体积大,功耗高,可靠性差,已无法满足生产需要的产品多元化模式。而PLC控制技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术,以其体积小、控制能力强,应用灵活方便,可靠性高,在工业自动化控制凸显优势,已得到了广泛的应用。[1]但由于现有企业技术工人普遍缺乏这方面的专业知识,在维修维护与PLC相关的设备上会遇到困难麻烦,在一定程度上会影响生产的效率。因此,电类相关专业的学生是否掌握PLC控制技术,已成为其就业竞争能力的重要衡量标准,也成为各类职业学校电类相关专业普遍关注的焦点。因此,我们必须从以下几方面探讨高职PLC教学模式。

一、目前高职教育的现状

目前在各高职院校中,一般都有PLC实训室和实验室.有三菱或者西门子品牌的。但现在高职学生大都不如以前,学习底子较差,自我约束能力也较差,加上学习的劲头不足,在PLC的理论课学习中很容易失去兴趣,对于稍微复杂一点的梯形图程序或者稍微难一点的编程,会变的束手无策,久而久之会慢慢地放弃这门课,最终导致破罐破摔,造成一种混及格拿毕业证的负面思想。再加上由于学时限制,时间比较紧张,所以,有很多高职学校PLC教学不能做到大力投入,也就势必造成PLC培训的质量不能保证。

二、教学方法探讨

传统意义的教学认为理论教学指导实践教学,实践教学是理论教学的辅助补充,在教学中实现理论与实践紧密结合。但事实并非如此,现在大部分的职业院校基本上是理论教学和实践教学分开进行,通过调查发现,这种理论与实践分时段的教学模式,理论与实践教学几乎脱节,教学效果甚不理想。特别是实践性很强的PLC课程的教学效果更不理想,学生普遍反映,前半个学期学了的PLC 理论知识,后半个学期上实验课后才发现理论知识几乎忘完了,致使实训操作比较盲目,实践动手能力自然比较薄弱,教师则反映学生厌学、到实验室后无所事事,无从下手,教学难度很大,教学效果总是不如人意,迫切希望进行教学改革。

《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》中提出:高职院校必须把学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出的地位,促进学生技能的培养。所以为了适应现代教学的需要,项目教学应运而生。各高职院校也开始纷纷尝试《PLC原理及应用》课程的项目式教学。项目教学法理论由德国著名教育专家弗雷德・海因里希教授提出,它把传统的课程理论知识技能和职业素养融合到若干项目中,是培养高技能人才的新途径。它是一种典型的以学生为中心的教学方法,属于行为导向教学法中的一种。[2]项目教学法主张先练后讲,先学后教,强调学生的自主学习,主动参与,从尝试入手,从练习开始,调动学生学习的主动性、创造性、积极性等,学生唱"主角",而老师转为"配角",实现了教师角色的换位,有利于加强对学生自学能力、创新能力的培养。在教学实施过程中,教师将任务以项目的形式递交给学生,学生是主体,教师是指导者。学生组成小组,共同制订计划,各自明确任务分工,团结协作共同完成项目。通过项目教学,学生可充分发掘创造潜能,培养解决问题能力、创新能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作的社会能力。

在项目教学方法中,可以由任课教师到相关企业选择来源于不同企业的项目作为教学载体。学生自主组建立工作团队,分工协作,分别扮演项目中不同的角色,独立收集与项目相关的信息,制定项目实施计划,安装接线并且独立设计程序,再进行仿真调试验证设计方案,联机调试,项目的完成后学生再进行总结、评价。由于项目来源于真实的现场设备系统,学生在完成项目的过程中可以逐步建构起自我的经验,掌握有效地完成项目的方法,并在项目完成的过程中掌握PLC控制系统的总体设计,熟练掌握PLC控制系统的设计方法和步骤,熟悉应用PLC的基本指令和功能指令,熟悉PLC控制系统的总体调试和运行等技能,同时也培养了他们的敬业精神,综合能力得到提高,同时他们的创新能力也得到进一步的发展。

在整个项目教学法的实施过程中,教师是教育的实施者,要不断提高自身综合素质和职业技能,具备完成项目涉及的专业理论知识和专业实践技能,具备开发教学项目的能力。同时,要组织教师团队完成个体教师难以实现的工作任务,建设具有核心竞争力的优秀团队。教师备课既要备教材项目、又要备学生。在教学设计上,从易到难,从简单到复杂,给学生一些能通过稍微的努力就能完成的题目。在项目教学过程中,教师由项目的设计者转变为知识、建议的引导者,由引导者再转变为组织实施计划和评价的组织者。

三、结语

随着社会对毕业生要求的不断提高,对高职教学方法的改革刻不容缓,高职PLC教学方法改革也不例外,本文通过对现今大部分高职院校PLC教学方法的研究,得出项目教学法是一种比较系统完善的教学方法,适用于PLC这种操作性强的课程。通过优化与整合教学资源、合理选择教学项目、精心组织教学过程、科学设计考核方法,这样就有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的实践操作技能,提高教学质量。

参考文献

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关键词:PLC 学习兴趣 教学质量 六步教学法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0192-01

可自动编程序控制器(以下简称为PLC)是一种集计算机技术、通信技术、自动控制技术于一体的新型工业控制装置。由于具有功能强大、可靠性高、编程简单、抗干扰能力强等优点得到了广泛应用,在我国工业控制中已占据主导地位。PLC技术现已成为高等院校机电一体化等专业的一门专业核心课程。

PLC的主要内容是它的指令系统和编程,学生学完PLC后应具备PLC程序设计和应用能力并能够完成PLC控制项目的设计、接线和调试。但是指令和编程是枯燥的,久而久之学生便丧失了学习的热情和兴趣。经过多年的教学实践和探索,面对高职学生,对以往的教学方法进行了大胆改进和创新,并取得了良好的教学效果。

1 设计一个好的开始

有一个良好的开始就成功了一半。在第一堂课上,老师先把课前设计好的程序传送到PLC,然后把PLC试验箱带到教室(因为高职学生理论知识较差,因此,他们不喜欢听老师讲授,喜欢实物),学生一看注意力马上集中起来。接着老师把PLC接通电源,连接几根导线,让大家看一下第一个开关闭合会是什么结果,在看一下第二个开关闭合会是什么结果等,然后告诉大家这都是由PLC内部的程序控制的。学生就会有很大的兴趣。接下来可以列举生产线中PLC控制的机械手,日常生活中的电梯,商业中的自动售货机,甚至是机器人的控制等等都有PLC的功劳,使学生觉得它就在我们身边,从而激发了学生的学习欲望。

2 采用良好的教学方法―― 基于工作过程的教学方法

在教学的过程中,采用六步教学法,一堂课可以分为资讯、计划、决策、实施、检查、评估六个步骤。我们共设计了十四个学习项目:(1)PLC基础知识;(2)PLC实现三相电动机的全压启停控制;(3)PLC实现三相电动机的星型三角形启动控制;(4)PLC实现顺序启、停多台电动机控制;(5)PLC实现艺术灯的控制;(6)PLC实现LED数码管显示控制;(7)PLC实现交通信号灯的控制;(8)PLC实现机械手的控制;(9)PLC实现水塔水位控制;(10)PLC实现物料混合控制;(11)PLC实现四级传送带控制;(12)PLC实现邮件分拣控制;(13)PLC实现四层电梯的控制;(14)PLC扩展(西门子系列PLC)。以学习项目7PLC实现交通信号灯的控制的教学为例。

2.1 首先下达任务书

PLC实现交通信号灯的控制任务书。

控制要求:系统设有一个启动开关,当启动开关接通时,信号灯系统开始工作,且先南北红灯亮,东西绿灯亮;当启动开关断开时,所有信号灯均熄灭。

设计方法:可通过定时器和计数器的联合使用来完成,或者用移位寄存器指令实现控制。

设计报告要求:画出PLC与外设之间的接线图,PLC实现交通信号灯的控制引导文,预习定时器指令1定时器指令的分类,预习计数器指令1计数器指令的分类。

2.2 定时器和计数器的异同

接下来围绕这个任务,讨论分析需要解决的问题,程序需要提供的功能,需要通过哪些途径来实现。和学生互动学习相关知识。

学生接受设计任务后,通过查阅有关资料,或者参照老师讲过的案例,独立或合作完成任务。在这个过程中,教师要适时指导,或参与一些学生的讨论或探讨,在完成设计的过程中,不同层次的学生会提出不同层次的问题,这时教师应随时随地解答学生提出的问题,个别问题就个别回答,带有普遍性的问题在全班回答或讲解。

考虑学生知识接受能力的差异,从学生实际出发,对任务进行切分,从母任务中分解出一个子任务,即要求学生先完成控制十字路口东西或南北单方向交通灯程序的设计,然后再进行十字路口两个方向的合成设计,从而引导学生由简单到复杂,循序渐进完成整个设计任务,更好地激发并维持学生的学习兴趣。

一般在大约一半的同学完成任务的时候,教师要召集学生进行任务讲评,具体做法是:教师将学生完成的程序浏览一遍,挑选出几位编程技巧较高而思路各异的学生的作品,让他们在课堂上展示自己的程序,谈谈各自的设计思路、编程技巧等,然后教师进行比较点评,指出各自的优缺点,引导其他学生吸取他人的长处,补己之短。

最后将自己的程序通过编程器或编程软件写入PLC,连接接线并让PLC运行,看能否完成所要求的控制功能,如果不能,继续查找原因,直到能够满足控制要求为止。教师按照评分标准给学生作出评价,作为考核成绩的一部分。

2.3 由易到难,循序渐进

任何知识的学习都必须遵循一定的规律,PLC也不例外,一定要由易到难、循序渐进。在课前准备任务的时候,要设计一个学生力所能及的任务,而且要有所拓展。否则学生一看学不会,学习的积极性就会受到打击,学习兴趣就会有所降低。例如,在讲过电动机启保停的控制电路后,我们要学生做一下电动机点动+连续的控制电路。根据前面的经验,学生很快就做出来了,但是一会儿学生就会发现所完成的电动机点动+连续的控制只能实现连续,实现不了点动。这时学生就会困惑、纳闷。老师可采用启发引导的方法来讲解点动和连续的区别在于有没有自锁,点动+连续中要实现点动就必须把自锁破坏掉,由此我们采用了联锁触点。在按钮中的连锁触点有一个先通后断的工作顺序,但是在PLC内部,连锁触点是同时动作的,因此实现不了点动。这时学生会恍然大悟。我们可以接着启发学生思考如何真正实现点动+连续,加一个定时器,加在哪儿?让学生自己思考并解决。

2.4 全方位的考核方式

课程考核的最终成绩包含三个部分:(1)平时成绩指作业完成情况、上课出勤及课堂提问回答的表现,占10%;(2)实验成绩指完成课程实验规定的实验内容及实验报告的提交情况,占20%;(3)期末考试成绩指理论考试成绩(占40%)和实践考试成绩(占30%),共占70%。

以职业能力培养为核心,以技能训练为主线,以理论知识为支撑是我们的教学宗旨,因此在教学过程中,教师要把握时机,结合教材的特点,把学生感兴趣的东西引入课堂,这样不但提高了学生的学习PLC知识的兴趣,而且还提高了学生的分析问题和解决问题的能力。

参考文献

[1] 常斗南,李全利,张学武.可编程序控制器[M].北京:机械工业出版社.

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【关键词】PLC;CDIO;教学方法

CDIO工程教育模式是由美国麻省理工学院等国际著名高等院校推出的一种新型的教育模式。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),是一个新型的高等工科教育模式。它是以产品研发到产品运行的生命周期为蓝本,让学生以主动的态度、实践的方法学习工程。培养学生的工程意识,掌握实际生产工艺技能。获得熟悉生产环境,解决实际问题的能力。使学生更加积极主动地投入到学习生活中。

可编程序控制器(简称PLC)是一种在工业控制领域应用十分广泛的自动化设备,它是PLC、变频器、触摸屏、工控机、组态软件、现场总线等设备构成的现代工业控制系统的核心。作为制造业三大支柱之一的PLC技术,已经成为每个机电工程技术人员必须掌握的一项技术。PLC课程教学效果的好坏对毕业生的就业也将产生很大的影响。因此,该课程必须要有优秀的教学理念,完善的教学设计,这样才能取得良好的课程实施效果。

1 传统教学模式存在的问题

传统教学方法是从PLC的基础知识开始,介绍PLC的硬件结构和工作原理、PLC的编程指令、应用程序设计。教学过程中,主要以教师为主导地位,学生为载体,被动地接受知识。PLC应用技术特点是综合性较强,知识覆盖面宽,新产品更新速度很快。如果理论内容较多,理论与实际脱节,教学效果不会很好。花费很长时间学习各种指令的语法,而不重视指令在实际工程中的使用方法,学习过程是被动地接受各种知识而没有培养学生的主观能动性,无法培养严谨的工程应用能力;在程序设计时,缺少实际项目的实施目标,不能对实际项目进行任务分析、总体方案设计、程序设计。只是为了考试而编程,没有建立工程的概念,对工程设计没有深刻的理解;课程结束后对于控制系统设计没有清晰的思路,难以达到令人满意的学习效果。

PLC技术和变频器以及人机界面的综合应用在工厂控制系统中广泛使用。但是大多数院校并没有专门设置PLC、变频器和触摸屏或者组态软件综合技术一体化教学课程。而是主要学习PLC、变频器的理论,再加上各自独立的验证性实验的方式进行教学。而且实践课时偏少,学生往往只能掌握各门课的基础技能。内容相对独立,学生无法从整体上把握控制系统开发的思路,也就无法体现“构思、设计、实现和运作”的教学思想。另外PLC、变频器和触摸屏种类繁多,各种新产品层出不穷。当毕业生就业时从事相关行业工作,如果没有综合性的项目培训,只是学会一些理论知识,所学专业知识与生产实际存在一定的脱节。毕业生需要很长时间才能适应企业的需求,这就降低了人才的竞争力。

2 基于CDIO理念的教学模式

传统的教学模式只注重理论环节。针对传统教学方法的不足,我们将先进的CDIO教学理念引入PLC课程教学。从项目构思、设计、实现到运行,开发PLC教学和实践项目结合一体化的实践教学内容,结合实验室现有机型三菱FX系列PLC,开发以项目为驱动的课程标准。课程以项目为主线,将相关知识点和原理等内容贯穿其中,循序渐进地将理论与实践相结合,内容少而精,学生学起来不枯燥,而且项目基本涵盖了工业控制领域PLC控制系统常用技术。

常用的项目包括以下几个。项目一通过电机启停控制让学生掌握PLC基础知识及PLC的基本工作原理,包括基本指令应用。项目二是电动机Y-降压启动,主要学习定时器编程使用方法。项目三是工作台自动往复运动控制,学习行程开关和计数器的使用方法。项目四是气动机械手的控制,让学生掌握顺序控制的方法,学习气动电磁阀的控制。项目五是立体仓库控制系统设计,学会步进电机控制指令的使用。项目六是变频器多段速控制,包括丹佛斯、三菱、西门子等机型,采用不同方式实现对电机的调速控制。项目七是模拟量的温度控制,可通过内部模拟量指令实现控制,学习使用PID指令实现闭环控制。项目八是触摸屏、PLC的液体混合控制,学习使用触摸屏设计人机界面以及和PLC相互通信。项目九是触摸屏与变频器、PLC恒压供水控制系统,学习用触摸屏、PLC、变频器相结合的控制方式,学习设计信息简洁丰富的人机界面,并且可以通过互联网实现远程监控。PLC技术的发展方向之一是网络化与智能化,随着物联网技术的发展,PLC通讯联网功能将会越来越强大。这十个项目基本涵盖了PLC教学要求中的知识点。使学生逐渐将理论与实践相结合,在实践中学习各个重点和难点,学生会在学习中充满成就感。

项目的选择是精心安排安排的,按照知识点合理分配的原则。而且每一个项目都应该是实际项目,来自于生产一线,同时应用比较广泛。按照项目的知识连贯性和学生的能力基础,把整个学习过程分三个阶段,每一个阶段包括三个项目。在第一阶段,学生对相应的PLC理论知识与电气实践技能还不了解,需要通过教师示范教学引导,这样学生才能适应以项目为核心的教学方法,初步学习完成项目的具体步骤,为后续项目教学组织奠定良好基础。第二阶段,学生通过第一阶段的学习,初步掌握了实施项目工作的具体步骤与常用的实践技能,已经掌握了一定的理论知识,项目四、五、六这四个项目属于第二阶段内容,指导教师不用示范教学而是制定概要的项目步骤,学生依据步骤完成任务,目的是加强学生的进一步自己独自完成项目的能力;在项目进行过程中,要重点使学生掌握提出问题,分析问题,解决问题的能力。提出合适的问题,才是解决问题的关键。第三阶段,也就是综合项目阶段,学生已经具有初步的专业知识和分析问题解决问题的能力。通过本阶段训练,进一步提高学生的综合项目能力,通过实际的综合性项目训练,学生的专业技能能力、解决问题能力、团结组织能力和人际交往能力得到很大提高。通过三个阶段的努力,学生找工作时,非常受到用人单位的欢迎。需要重点指出项目必须来源于常用的生产现场,每一个训练项目都包括构思、设计、实现、运行(CDIO)四个环节,真正在理念上贯彻这个理念。尤其重要的是初级阶段的项目设计,每个项目中包含的知识点不能过多过难,也就是说学习训练负荷不能太大,要让学生有边学习边思考的时间,重点和难点内容要经过反复训练。项目内容的选择非常重要,需要具有丰富经验的教师设计。

3 项目实施的教学组织过程

项目教学过程中,基于CDIO教学理念,按照构思、设计、实现、运作、评价等环节,认真体验做中学、学中做。任何知识的运用与能力的培养都不是一蹴而就的。能力的培养如果仅仅是学生被动的在课堂训练,这是远远不够的,学生课后也需要全心投入。在CDIO教育理念下,提示学生对项目中所涉及的各种知识自己需要主动的学习。资料的查找,实际项目的应用情况,都是学生在课外调查研究。

CDIO理念培养人的综合能力,注重学生的整体素质的提高。在课改教学组织过程中,课程组成员采用简单控制系统由学生独自完成项目,稍微复杂的控制系统由老师指定小组分工合作。通过课内学生相互之间的评价和交流,学生借鉴他人经验的能力;交流沟通能力;知识的应用移植能力;自学能力都得到了较好的锻炼。

课程评价改变传统的闭卷考试为主的方式。过程考核成为最重要的部分,其中过程考核占70%,笔试考试占30%。更加注重学生细心严谨的学习,重视培养严谨务实的习惯,注重解决实际问题的能力。

4 总结

在PLC教学中体现CDIO理念,以项目为目标,把专业知识、能力、素质等培养融入到每一个项目教学过程中。学习内容围绕项目这个核心进行,提高了学生的学习兴趣。评价方式的改革,避免了闭卷笔试的弊端。通过实际项目培养学生的综合应用能力,团队合作能力。

【参考文献】

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关键词:PLC;一体化教学;项目教学;任务驱动

根据对行业企业的调查,我们把电气自动化专业的培养目标定位为能够胜任各类电气自动化控制系统的安装、调试、运行、维护等技术岗位工作的高素质、高技能专门人才。由于可编程控制技术(简称PLC)被广泛的应用于各类自动化设备中,如济钢、重汽等企业的自动控制系统都有由PLC控制的。因此在人才培养的课程体系中,PLC应用技术作为电气自动化专业的一门重要核心课程被开设,直接面向应用,属于理论实践一体化课程。以PLC控制的自动化设备的安装、使用、调试、维修为重点,以真实工作项目和任务为载体,形成课堂教学与岗位产学结合为一体的人才培养模式。

一、课程总体情况介绍:

本课程是电气自动化技术专业核心课程,直接面向应用,属于理论实践一体化课程。该课程所面向的学生是电气自动化技术二年级的学生。

前修课程主要有电工基础、电子技术、电机与电气控制技术等专业基础课,后续课程主要有自动控制系统、数控技术、过程控制技术等。

二、课程建设的指导思想和总体思路

课程是人才培养的核心,我们以课程建设为抓手,带动专业建设。以精品课程带动优质课程组建设,以课程组建设推动专业建设,以专业建设提升专业群的发展壮大。

充分发挥专业建设指导委员会的作用,参照行业技术标准和职业资格标准,开发工作过程系统化课程,校企合作开发工学结合优质核心课程,突出校内生产性实训和校外生产性实习内容,形成融合职业资格证书和技能鉴定证书相关要求、以培养职业能力为核心的核心课程组。

三、课程培养的总体目标和阶段目标

本课程主要是能力的培养为主。

1.总体目标:

(1)增强学生社会服务意识,培养技能性人才。

(2)深化项目和任务驱动教学,培养学生创新精神。

(3)引入互动式教学方法,调动学生求知和自主学习能力。

2.具体目标:

(1)在专业能力方面,使学生能够使用PLC对工业生产设备进行控制,具备PLC控制系统硬件设计、软件编程和调试的能力。具备PLC控制系统的维护能力,能够诊断、排除各类PLC控制系统的问题及故障。

(2)在学习方法能力方面:

①通过本课程使学生具有查阅图书资料进行自主学习的能力,具有提出问题、分析问题、解决问题的能力。

②具备通过一种类型PLC的应用能迁移到另一种类型PLC的应用,能够通过阅读设备的使用手册,对不同类型PLC的内存分配、硬件接线及指令系统具有较强的理解运用能力。

③能够对生产现场的各类机械进行电气控制要求的分析,并通过分析提出PLC的解决方案。

④对于PLC控制的各类设备,能够很快了解其工作过程,了解电气线路,从而能够对各类软硬件系统故障进行诊断和处理。

(3)在工作恒心、事业心与人生观方面:

①对于从事PLC应用设计、安装、调试、维护工作充满激情;

②具有实事求是的科学态度,具有较强的求知欲,善于使用所学PLC技术解决生产实际问题,具有克服困难的信心和决心。

③具有与人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于改正自己的错误观点。

④热爱祖国,有振兴中华的使命感和责任感。

四、师资队伍建设

我系为尽快建设一支能够适应高等技术应用性专门人才培养要求的、高素质的师资队伍,建立了我系今后五年师资队伍建设目标:以形成一支教育观念新、改革意识强、师德高尚、有较高教学水平和较强实践能力、专兼职结合的教师队伍为目标,优化师资队伍结构,提高教师学术水平、教学水平和实践能力,加强专业学术带头人和骨干教师的培养。具体措施为:

1、加强在职教师培养,改善学历结构。

目前本专业教师为大学本科学历,整体来看有较强的教学水平和较强实践能力,对高职高专教育教学改革有极大热情,知识更新和提高学历层次成为当务之急。吸收优秀毕业研究生,改善知识结构。引进掌握本专业前沿领域技术、有较强科研能力,具备教师素质的自动化专业研究生。

2、有计划选派青年教师参加现场锻炼,提高实践能力。专业教师现场锻炼不少于半年。要求教师参与实验室、实习、实训基地建设。向社会招聘和引进企事业单位技术人员到校任教,提高“双师型”教师比例,优化师资队伍结构。

3、进一步加强“产、学、研”合作,通过与院外有关单位合作,结合学生实习,积极开展科研、技术开发,加强教师实践能力。

4、注意专业带头人和骨干教师的培养,让他们在专业建设、教学改革中充分发挥骨干作用。

5、社会服务

骨干教师制定了山东省“金蓝领维修电工技师”和“金蓝领维修电工高级技师”的培训鉴定大纲,并出版了《维修电工-技师、高级技师培训鉴定教材》,多名教师多次参加金蓝领技师和高级技师的命题工作,多次承担了省级、部级技能竞赛裁判工作。2005年至今,完成7届金蓝领维修电工技师、高级技师培训,培训鉴定了技师457人、高级技师65名。还完成山东省技工院校骨干师资培训、中国重汽员工技能提升培训等社会培训工作。近三年,每年培训社会人员达

五、校企合作,共育人才

加大校企合作力度,探索“专业共建、人才共育、过程共管、风险共担、成果共享”的校企合作办学机制。在专业带头人和企业专家组成的专业指导委员会的带领下,专业教研室和企业部门共同制定人才培养方案。包括:教学计划、教学大纲、课程开发、教材建设、教学方法、实习实训、师资培训、技术研发、企业文化,在人才培养方案中融入职业培训和岗位培训的内容。专任教师和兼职教师根据人才培养方案,确定人才培养目标及规格,并请专家进行论证,修订成稿。强化学生职业道德、职业技能、就业创业能力的培养,将社会主义核心价值体系、现代企业优秀文化理念融入人才培养全过程。共同努力将学生培养成为合格的高技能人才,形成的工学结合人才培养模式,

六、教学内容和课程体系的改革

1.大力倡导创新精神,以科学态度研究高职高专课程的教学要素。勇于创造,把握规律,紧追前沿,以新思路、新内容、新形式使PLC课程呈现出崭新面貌。

2.以培养学生综合应用能力为本,以提高教学质量为宗旨,充分利用现代教育手段,在构建课程体系、组织教学内容、实施创新与实践教学、改革教学方法与手段等方面进行系统配套的改革。

3.坚持边改边建的原则。以科学严谨的态度,从实际出发,制定周密的建设计划与方案,通过教学改革,重点突破,分步实施,把课程改革贯穿于课程建设的全过程。

4.以“突出能力,强化素质,注重实践,强调实用,形式多样,引进开放”作为课程建设的基本方针,建设特色课程、优质课程。

5.充分发挥专业指导委员会的作用,聘请具有实践经验的技术专家、管理专家直接参与课程体系的设计与构建。

6.更新教学内容,改进教学方法。用创新教育观来统率教学改革工作,把教学改革的重点从“怎样教好书”转移到“如何育好人”上来。

七、教学方法和手段改革

要根据PLC课程特点和实际需要,采取积极有效的互动式教学方法,合理运用现代信息技术等手段,积极采用“启发式”、“案例教学”等先进的教学方法,贯彻“学为主体、导为主线、知识传授与能力培养并重”的原则,将教学主体从“教”转移到“学”,最大限度地培养学生的能力。同时,充分利用现代信息技术教学手段,发展CAI教学,并充分利用网络资源,实施现代信息技术下的个性化教学;在条件成熟的情况下,改变“教”与“学”的方式,提高教学质量。课程应尽可能使用网络进行教学和管理,相关的课程教学大纲、实践性教学大纲、教学设计、电子教案、习题库、案例库(素材库)、实验指导书、技能考核标准及实施方案、参考文献目录、网络课件等要尽可能上校园网并免费开放,实现优质教学资源共享。

针对本课程实践性、实用性强的特点,我们以“强化能力、重在应用”为指导思想,课程内容设计与维修电工的国家职业技能鉴定要求相融通,将课程划分为多个课题单元,按照维修电工的中级、高级、技师的职业技能鉴定标准来划分。在教学内容的选取上以培养技能型专业人才为出发,以满足岗位职业技能需求为目标,以真实的工作任务或产品为载体设计教学过程,以必需够用为度设计教学内容,培养学生的工程应用能力。

八、深化“教、学、做”融为一体的课程模式

科学合理的教学方法能使教学效果事半功倍,达到教与学的和谐完美统一。而教学方法的确定又是与学生的具体情况相结合。根据课程教学的培养目标和高职学生乐于动手的实际情况。我们采用了理论和实践一体化教学。

1.项目引导和任务驱动相结合

在教学中打破章节的限制,根据满足各项教学任务的实际需求,统筹考虑和选取教学内容,融教、学、做相结合为一体。通过项目引导和任务驱动,激发学生解决问题的兴趣,引导学生逐步完成项目中的每个任务。除了实训设备上的任务训练,还充分利用各种多媒体教学软件,引入大量工程项目,以提高学生的工程实践能力。

2.启发式及互动式教学方法

课堂教学注重师生交流,方式灵活多变,以活跃课堂气氛。由若干问题启动课堂教学,经过启发式的推理,最后归纳总结,引导学生循问题而思考,提高对知识的领悟力,加强对关键内容的理解;在练习环节加强师生互动活动,活跃课堂气氛,促进学生自主思考提出问题,分析问题,解决问题的能力,激发学生潜能;情景式教学,使学生身处实践现场,讲练结合、交互渗透。

3.建立切实有效的激励和评价机制

建立科学高效、切实有效的激励和评价机制。通过精品课程建设,建立健全课程评价体系,建立教师评教、学生评教制度,促使课程建设不断发展。

(1)专家、督导及学生评价

校外专家、行业企业专家、校内督导及学生评价结果优良。

(2)社会认可度