《可编程控制器》课程

2024-05-25

《可编程控制器》课程(精选十篇)

《可编程控制器》课程 篇1

1《可编程控制器》课程教学改革的必要性

自我院建立电气自动化技术这个专业以来, 《可编程控制器》就作为该专业重要的专业必修课而设立, 授课课时也由最初的60课时增加到近一两年的80课时, 虽然课时增加了, 但是教学模式依然没有改变, 还是采用传统的教学模式, 即按照教材编写内容的编排顺序, 先在课堂上讲授理论知识, 然后根据相关的内容安排4个实验到实验室上机训练, 最后就是试卷考试就完成该课程的学习考核了。当然, 该专业还开设了《可编程控制器项目开发实训》这门课程, 学时为56课时, 但这又作为另一门课程单独考核。根据本人对这两门课程多年教学的经验, 本人认为这种把理论和实践分开教学的教学效果很不理想, 很多学生在上理论课的时候觉得该课程的学习很难、很抽象, 不会编写程序, 由此便产生了厌学情绪, 部分学生即使学会了编程, 但知识掌握得也不是很牢固, 甚至有的学生学到后面内容又把前面的知识忘记了, 并且指令的综合应用能力较差, 这些都给教学带来了较大的困难。把《可编程控制器项目开发实训》这门课程单独开设在后面, 学生在理论课考试后再上实训课时, 要完成该课程的实训项目又得花时间把前面的知识再复习一遍, 这样就浪费了很多时间, 导致部分学生不能按时完成该课程所开设的实训项目, 达不到课程的教学目标, 所以本人认为对于该课程教学的改革迫在眉睫。

2 浅谈《可编程控制器》课程教学的改革

基于上述对《可编程控制器》课程改革必要性的分析, 结合多年在本课程教学工作中的体会, 本人认为, 要激发学生的学习兴趣、提高教学效果、更好地达到教学目标, 应从以下三方面对该课程进行改革。

2.1 改革教学内容, 提高教学质量

《可编程控制器》是一门实践性很强的专业课程, 要求学生在掌握理论的同时, 更要动手实践练习, 本人认为可以把我院电气自动化技术专业的《可编程控制器》和《可编程讲授与实践练习穿插进行, 大幅度增加实践课时, 以理论知识引领并指导实践过程, 以实践过程来验证并巩固理论知识[2]。在课程教学内容的改革中, 该课程的专业教师可以根据我院教学设备的实际情况自编教材, 采取项目教学法和任务驱动法等, 把学生应该掌握的知识点全部包含到每个项目或者任务中, 教材内容的选取应遵循“企业要用, 知识够用, 学生会用”的原则, 从企业的实际需求和应用角度出发, 设立针对职业岗位生产过程的教学内容[3]。在教学内容的安排上, 也要根据教学目标和教学要求及学生的实际情况, 精心设计每个教学项目, 项目的安排必须遵循从浅入深、由简到繁、由易到难、循序渐进的原则。另外, 课程内容的改革也应注重工程实践能力的培养, 侧重于讲解PLC控制系统的设计及控制方法, 而不是指令系统。因此, 在改革课程教学内容时, 应多采用企业普遍和典型的应用“案例”作为教学项目, 这就要求该课程教学的教师必须具备丰富的生产一线的工作经验和较强的工程实践能力。由以上的分析可以看出, 教学内容的改革师资条件是一个非常关键的问题, 对于这个问题的解决, 本人认为可以从以下两个方面解决:一方面, 学院可以利用假期时间派遣该课程教学教师有针对性地到相关企业的生产一线去蹲点学习, 了解企业生产一线所需要用到的知识, 这样就有利于该课程教学内容的改革;另一方面, 学院也可以聘请相关的企业生产一线的可编程控制技术高技能人才到学校给学生上课。通过这种校企合作的方式, 不仅可以解决教学内容改革的师资问题, 还可以大大提高该课程教学教师的实践技能水平, 使学生的可编程控制器工程实践能力得到了加强, 从而提高了教学质量。

2.2 改革教学方法, 培养学生技能

在教学方法上, 应摒弃传统的单一的黑板教学方式和满堂灌的教学方法, 采用多媒体课件展示和直观演示等方法, 充分地调动学生学习的积极性, 通过项目教学法和任务驱动法等激发学生的学习兴趣。项目教学法就是在老师的指导下, 将一个相对独立的项目交由学生自己处理。信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价都由学生自己负责, 学生通过该项目的进行, 了解并把握整个过程[4]。在实际教学中, 可以采用项目引领、任务驱动的教学方法, 将每个项目分解成几个任务, 通过任务的完成最终实现整个项目的完成。例如在完成运料小车控制系统项目时, 可以将该项目分解成以下三个任务:任务一为设计电动机的自锁运行控制系统;任务二为设计电动机的正反转控制系统;任务三为设计工作台自动往返控制系统。通过这三个由简到繁、由易到难的任务的完成, 最终实现运料小车控制系统项目的完成。在具体的实施过程中, 把学生分成若干个小组, 每组选出一名组长, 由组长负责召集各组成员根据任务要求讨论设计方法, 并把任务具体分配给各个成员, 共同完成系统的设计。设计完成后, 各小组充分展示自己的设计成果, 然后各组之间相互评比, 最后教师进行点评。在整个项目完成后, 学生应上交本项目的成果, 即一套能进行硬件安装、施工和维护的图纸, 据各组的完成情况和上交的成果, 并综合各种因素, 给每个学生进行该项目的考核打分。除了以上的教学方法外, 在教学过程中, 教师还可以根据学生的实际情况采用分层次教学的方法, 即把难度小的项目分配给接受能力较弱的学生, 把难度大的项目分配给接受能力强的学生, 这样就可以让接受能力强的学生可以学到更多的知识, 让接受能力较弱的学生也有所收获。

2.3 改革考核办法, 有效促进教学

《可编程控制器》是一门实践性很强的课程, 传统的注重理论知识考试的一考定胜负的期末考试的考核方法显然已经不能很好地评价学生的学习情况了, 也偏离了该课程注重实践能力的培养目标。为此, 必须进行考核办法的改革。经过多年对该课程的教学总结, 本人认为学生总成绩的评定可以由以下三部分组成:素质成绩 (20%) +项目成绩 (50%) +测验成绩 (30%) =总成绩 (100%) 。其中素质成绩主要包括纪律、课堂答题互动、作业、出勤等情况, 以及项目训练过程中的团队意识、团队协作精神、沟通交流能力、职业精神和职业素养;项目成绩主要包括操作技能和项目报告两部分, 以考核学生编程和程序调试的能力;测验成绩包括笔试和机试这两部分, 主要考核学生对可编程控制器理论知识的掌握情况和实践能力。通过考核方法的改革, 一方面, 不仅可以充分调动学生的学习积极性, 还可以加强学生动手能力的培养, 提高学生的综合运用能力;另一方面, 通过机试考核方式, 让学生没有办法在考试中蒙混过关, 更加注重平时学习, 减少学生在平时学习过程中存在的抄袭他人程序的现象, 有效地促进了教学。

3 结束语

本文分析了我院电气自动化技术专业的《可编程控制器》课程教学现状和存在的问题, 提出了该课程教学改革的必要性, 并对该课程教学改革做了一些探索和思考, 旨在通过教学内容、教学方法和考核办法这三方面的改革, 激发学生的学习兴趣和积极性, 让学生学到的知识和技能更加实用, 能够解决实际问题, 为国家培养出更多应用型的高素质人才。

参考文献

[1]李方圆.PLC控制技术[M].北京:电子工业出版社, 2010.

[2]闫虎民, 唐春霞, 庞党锋.浅论PLC课程工程实践能力培养[J].职业教育研究, 2012 (11) .

[3]张胜宇.可编程控制器实训项目式教程[M].北京:电子工业出版社, 2012.

《可编程控制器》课程 篇2

张家口职业技术学院 贾玉芬

摘 要 《可编程控制器》课程作为电气自动化专业的一门实用性与实践性很强的专业课,加强其实践教学对培养学生的职业技术能力起着重要的作用。本文在说明了实践教学改革的必要性基础上,分析了我校该课程实践教学存在的主要问题。在遵循层次性、综合性、先进性的原则前提下,从教学思想、教学内容、教学的方法手段、评价方法等多个方面提出了改革的措施和具体做法。实践证明,改革后的实践教学较好地培养了学生职业能力和创新精神,收到了预期的教学效果。

关键词 课程改革 实践教学 能力 创新

高等职业教育培养的是能适应生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才。而其中实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力。按照全面推进素质教育的指导思想,根据高等职业教育的培养目标,建立具有高职特色的实践教学的课程目标、课程模式和评价方式是培养学生综合职业素质的关键。《可编程控制器》是电气自动化专业的一门实用性与实践性很强的专业课,因而加强该课程的建设,特别是加强该课程实践教学的改革对培养学生的专业技术应用能力起着重要的作用。

一、《可编程控制器》课程实践教学改革的必要性

传统的职业教育以使学生掌握经验技术和动作技能为目标,以迅速适应工作岗位的要求。但在知识经济时代,由于生产方式的根本变化,人们的.职业能力构成也必将有大的改变,社会需要更高层次的人才。这就要求我们培养的高等应用型人才,不只是对现有知识、技术、方法的继承性应用,而是应通过自身努力能够不断地学习新知识、新技术、新方法,能够形成新方案、新产品、新创意,能够分析新情况、解决新问题的创造性应用。因而我们课程实践教学的改革应以培养的学生具有一定创新能力和创新精神、有着良好的发展潜力为主旨,以行业科技和社会发展的先进水平为标准,充分体现规范性、先进性和实效性。

在《可编程控制器》课程的实验和课程设计等实践教学中存在下面几个问题:

1.教学主体的认识问题

在传统实践教学中,教师是“带”实验而不是“指导实验”,即实践教师是传授知识和技能的主体,而学生则被动地接受知识和技能。这种教学多采用注入式,教师根据教学计划和教学要求拟定内容,其实践内容的选择、步骤的制定和仪器设备的组织准备等都由教师进行。实践时学生只需按规定的步骤机械地操作即可。且在执行过程中,完全听从教师安排,全班统一进度和要求,不利于因材施教。

2.教学内容存在的问题

原来的课程实验和课程设计内容有重复,而且,从高等职业教育的要求来看,原有的实践教学内容显得单调、过于偏向技能性的训练,而缺少设计性、创新性。

3.教学方法、手段的问题

因内容过分偏重于基础训练,所以在方法和手段上很单调,主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范,学生不需主动思维和创新,只需“依样画葫芦”。通过反复训练学生硬件接线、调试程序,熟能生巧,形成一定的基本技能。

二、《可编程控制器》课程实践教学改革的措施和方法

根据高职高专培养的目标,我们在进行《可编程控制器》课程的实践教学改革时,主要基于这样几个原则:一是应由技能性向技术性发展。即由原来的偏向基本技能的训练,如工具仪表的使用、电器元件的认识和使用、基本控制线路的连接和PLC程序的调试等。向培养专业技术能力方向发展,通过系统的训练,使学生具备一定的专业技术。二是应由单一性向综合性发展。如要求学生能综合运用电工技术、电气控制、PLC控制、计算机等知识解决相关问题。三是应进一步加强方法、手段的先进性应充分利用计算机和网络等先进的教学手段和设备,借助各种软件,培养学生的计算机软硬件应用能力。四是应进一步培养学生的创新精神。学生在教师的指导下,可一定程度的自由选题、制定方案、选择仪器设备、安装调试,锻炼学生的能力。

在上述原则指导下,我们对该课程实践教学的改革主要包括如下几个方面:

1.教学思想的改革是前提

建立以学生为主体,教师为主导的教学思想。在高等职业教育中,学生始终处于主体位置,而实践教师则处于为实践教学服务的主导位置。主体是实践教学的中心,主导必须围绕这个中心做好工作。作为实践教学主体的学生,必须在继承传统知识和技术的基础上,重点进行知识和技术的应用和创新。作为主导的实践教师,必须在其搞好实践教学的引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富,技术熟练和教学方法科学而实用的要求。

2.教学内容、方法手段的改革是关键

课程的实验和设计在内容上要统一规划,相互补充,形成一个有机的整体。该课程的实践教学体系中,主要以培养有创新精神的专业技术能力为主。因而,我们在规划该课程的实践教学内容时,将其分成基本模块和创新模块两部分。其中基本模块用于训练基本操作技能,形成基本实践能力;创新模块主要根据素质教育的要求,针对不同学生而设,需从选题开始,经构建框架、设计、计算机模拟、购买元器件到制作调试完成等,以培养学生一定的创新精神和创新能力。

1)课程实验教学主要针对基本模块部分。通过电器元件的认识实验、电动机的正反转控制、交通信号灯的控制、移位寄存器的应用等实验内容的训练,形成基本的实践操作能力,并为中级电工的实践考核作好准备。

2)课程设计教学则主要针对创新模块部分。结合我院现有设备,分步骤进行:a、拟定部分开放性的设计课题,教师提出原则性的要求,学生根据自己的情况和兴趣,在教师指导下拟出其设计计划,经教师批准后,进行初步设计。b、将设计后的方案在计算机相关软件上进行设计验证,并进行模拟,观察设计效果,并对方案进行修订。c、根据方案进行硬件连接、软件调试。d、教师根据初始要求验收、答辩e、撰写设计报告。

在方法手段上,首先应增强课程实验的开放性。但该课程以强电实验为主,实验安全要求较高,为了确保学生的安全,教师一定要加强指导。同时,为提高实践教学的先进性,利用计算机和网络,在教师指导下,可自主的设计课程、完成课题,达到培养学生创新能力的目的。

3.评价体系的改革是指挥棒

由于高职高专与其它的教育形式有显著的不同,因此转变观念,转变教学评价观念,从注重对理论教学的监控评价转向对理论与实践结合的监控评价,突出实践教学的地位,是形成高职高专教育特色的重要措施之一。

该课程的整体评价不仅仅是理论考核,还应包括课程实验和课程设计的考核。对于实验部分考核方式宜逐个或分组进行,采取抽签的形式。我们还为学生设计了实验考核情况记录表,对每个学生的情况进行记录,这是一个行之有效的方法。

而对设计部分的考核首先应注重量化,注重过程考核、创新能力考核,宜采用百分制。其中操作能力和解决问题的能力应占60%,出勤、课堂表现应占20%,设计创新应占20%。在过程考核中,应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。实践证明,这样更加有利于提高学生的竞争意识和创新意识,使学生真正成为具有新技术应用能力的人才。

经过上述多方面的努力和探索,《可编程控制器》实践教学有了很大改进。在内容的安排上有了一定的层次性;同时为适应现代经济的发展要求,结合现代教学手段,提高了它的先进性,注重了创新性。这样,既培养了学生,又锻炼了教师,收到了很好的教学效果。

【参考文献】

[1]王兆义,可编程控制器教程 [M],机械工业出版社,2000•10

可编程控制器应用课程建设思路 篇3

关键词:课程建设 教学内容 教学模式 考核方式

一、引言

课程建设是一项涉及人才培养模式改革、师资队伍建设、教学内容与教学方法改革、以及教学资源建设等诸多内容的系统工程。课程建设的目的,是以培养满足国家和首都发展需要的高素质人才为目标,深化教学改革,提升学院教育教学质量,整合学院教学改革成果,努力建设具有优秀教师队伍、先进教学内容、创新教学模式、优质教学资源以及规范教学管理等特点的示范性课程。

可编程控制器应用作为学院机电工程系机电一体化技术专业的核心专业课程,承担着培养机电一体化技术领域核心职业能力的重要任务。在课程建设中,项目组认真贯彻了“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研相结合的发展道路”的高职教育指导思想,全面贯彻“GPTC人才培养模式”的教改思想,在教学内容、教学资源的建设以及教学模式、考核标准的改革上都取得了很大的成果。

二、教学内容的确定

1.准确把握高职教育的培养目标和人才规格

学院“GPTC课程建设要点”的一个突出特征,就是强调培养学生的核心职业能力。机电一体化技术专业,主要面向生产制造企业中自动化生产线的安装、调试、维护与控制程序的编制等工作,因此其核心职业能力体现为:以现代检测技术、现代气动技术以及PLC控制技术为代表的现代机电一体化应用技术。根据前几届学生的反馈,在相关岗位,首先遇到的是自动化设备的使用,在此基础上有简单故障的排除,我们的学生因为在学校受到了核心能力的培养,所以很快就能胜任。随着他们工作熟练程度的增加,有能力的学生就开始被安排进行设备调试、系统维护的工作,特别是当设备过了保修期出现问题时,学生的能力马上就得到体现,或者生产系统需要调整时,已经对原系统熟练掌握、并掌握一定编程基本能力的学生更有了用武之地。因此,课程建设的首要内容是构建“能力目标导航”的课程内容体系,即课程内容要紧紧围绕学生的核心职业能力展开。

2.教学内容突出基础性、工具性、先进性以及实践性

在课程内容的确定上更加强调课程知识的基础性,适度降低重心;更加强调在课程教学中以工具性知识为主,而不是以学术性知识为主;更加强调理论联系实际,紧跟先进技术的发展步伐;更加强调课程的实践性,紧密围绕“综合职业能力”的目标,培养学生的工程实践能力。

为此,课题组深入企业开展调研,了解目前PLC在现代企业中的应用领域、技术发展水平与技术发展趋势,并在此基础上了解现代机电一体化技术岗位对从业人员的技术能力要求,使之成为构建可编程控制器应用课程教学体系的基石。在企业调研的基础上,对调研材料认真分析,将企业对机电一体化人员能力的需求细化分解,将核心职业能力分解为一个个具体的知识能力、技术能力和操作能力,使之成为制定课程内容的客观依据。

与传统的教学内容不同的是根据能力目标设计具有针对性的教学项目。每个项目围绕所要培养的职业能力展开,根据实际任务要求又可分为若干个教学活动和训练项目。教学活动保证完成专项技能培养所需知识点的覆盖;训练项目则使学生学会完成实际生产任务的方法,达到培养相应职业能力的目的。将知识的掌握融于项目完成的过程之中,使学生“听得懂、学得会、用得上”,以达到强化学生职业能力、培养综合素质的目的。

项目设计强调工程背景,所有项目都包括实际的工程应用实例分析,项目中的实践训练环节都是工程项目的仿真训练。项目设计中还要充分考虑学生自主学习能力的培养,起到导学的作用,要为开发学生的创造性思维提供空间。通过难易程度不同的教学项目,使学生能够处理实际工作中的不同问题,完成面向实际的专业训练。

三、教学模式的改革

课程教学模式改革是课程建设的重点和难点,也是探索具有高职特色的人才培养模式改革的突破口。

1.树立“以学生为中心”的课程思想

高等职业教育是一种职业特征鲜明的高层次职业技术教育类型,是以培养高等技术应用性人才为培养目标,要培养生产、建设、管理、服务第一线需要的专门人才。可编程控制器应用课程具有实践性强、极富创造性,具有明显时代发展性特点,对这类课程的教学,若仍采用传统的教学模式,以教师为中心,在课堂上总是以教师讲授为主,学生普遍认为理论较多,内容枯燥且不易理解。从而造成学生总是被动地学,不能充分发挥学生的积极性和主动性,不能培养他们良好的学习习惯,容易使学生失去学习的兴趣。为此,开展“任务驱动”的教学改革,采用“项目教学法”教学模式,以“教师为主导,学生为主体”,引导学生独立思考,激发学生的学习主动性,融“做、学、教”为一体。

2.采用项目教学法

以项目课题为线索,在学习任务的驱动下,通过营造师生互动的教学情境,激发学生自主学习的潜能,培养学生的职业技能与通用技能。例如,在进行《使用西门子S7-200系列PLC的基本功能》这一学习任务的教学时,教师首先提出此次单元项目即实现压印塑料工件的控制。项目提出后,我们先根据控制要求,引导学生想办法。此时,学生会提出时间控制的问题,这就引出定时器的功能与使用这一教学内容。经过对定时器的使用进行讲解,引导学生完成压印塑料工件中的第一个任务,实现延时接通的控制功能。当这一任务完成后,引入下一个任务即使用定时器完成延时断开,并引导学生完成此任务。当上述任务完成后再增加难度,引入第三个任务即完成延时接通延时断开,此时学生已进入状态,能较容易完成。到此,学生在教师的引导下,逐步完成了开始提出的一个较大的任务,并掌握了相应的知识点,完成了这一教学单元的

教学。

四、考核方式的改革

人才培养模式的改变,使考核方式也发生了相应的变化。应采用以能力目标为依据的考核方式,考核针对所培养的能力方面命题,考核形式以适应能力目标的考核为依据,考核形式应多样、考核手段要丰富、考核目标要明确。为此,我们改变了以往期中、期末笔试的考核方式,采用多种考核方式评价学生的课程成绩。考核形式主要有平时作业、训练项目成效检查以及笔试、实践操作考试等,特别是提高了实践操作考核的比例。

特别需要强调的是对学生完成项目的情况进行评价。完成项目不是教学的最终目的,而是通过完成项目,驱动学生掌握新的知识与技能,培养学生自主学习和协作学习的能力。因此评价的内容包括:对新知识的理解,掌握和应用能力;自主学习的能力;同学间相互协作的能力;问题解决能力以及创新能力。具体方式有个人自评、组内互评、组间互评、教师点评等。

五、结束语

实践证明,在课程建设中,可编程控制器应用课程改革的思路是可行的。经过几轮的教学实践后,学生普遍反映,他们在每一次课上都非常明确自己的任务,逐渐学会了根据教师提出的任务去寻找解决的办法,从而能够主动学习新知识。在完成每个项目后,他们都非常有成就感,这就促使他们更有信心迎接下一个项目的学习。如此良性循环使学生的分析问题、解决问题的能力大大提高,充分发挥了他们的主动性、积极性。由此可见,课程改革达到了很好的教学效果。

《可编程控制器》课程 篇4

PLC(Programmable Logic Controller),可编程逻辑控制器)是在继电器控制和计算机控制基础上发展起来的集微电子技术、计算机技术、通讯技术、自动化技术等于一体的综合技术。它的实践性和应用性很强,在自动化等工业领域中得到了越来越广泛的应用,目前它已经成为自动控制等专业一门重要的专业课程。为了适应PLC日益广泛的应用形势,近几年,许多高职院校都开设了PLC这门课程。高职院校专业课程在理论要求方面难度不亚于本科院校,而高职层次的学生基础相对较薄弱,从整体教学效果看,学生的掌握程度不是很好,这就增加了高职院校教师的教学难度。如何在高职院校教好这门课程,现在笔者结合相关理论及教学工作的实践,谈谈PLC教学的一些见解。

1 课程特点

PLC课程入门学习前要求学生必须先修一些基础课程,例如模拟与数字电子技术、电机与拖动、微机原理等,学生还应该具有一定的独立设计电气控制电路的能力。好的开始是成功的一半,刚开始上PLC课程时,学生对本课程内容不了解,很容易理解为计算机之类的编程课程,而这容易使学生产生难学畏惧的心理。这时老师应该引导学生,尽量去除学生的畏难心理,使学生对课程感兴趣愿意学。老师一定要在教材、教法的研究上下功夫,提高教学的艺术性和科学性。在信息时代,教师应通过各种渠道去获取与本专业相关的信息资料,提高自身素质,给学生以信心,激发学生的学习兴趣。比如讲授PLC课程时,首先列举PLC在身边使用的例子,以及在工业、农业、交通运输业广泛应用的例子,如:生产流水线,数控加工中心,电梯控制,货物的存取、运输、检测,大型造纸厂中PLC的应用,甚至是机器人的控制等等都有PLC的功劳,还有繁华城市的霓虹灯、交通灯,舒适小区里的音乐喷泉等等。可以安排学生在多媒体教室中观看PLC应用的视频,使学生对这门课程有一个初步的感性认识,觉得它就在我们身边,觉得学有所用。同时教师还可以联系就业单位的实际需求(有较多单位提出“懂得PLC者优先”),请专业人士进行专题讲座,从而激发学生的学习欲望。

有了感性认识,还要从理论上对二者进行比较。传统的继电器控制系统是由各类继电器、接触器、时间继电器、主令电器等元器件,用导线按照一定的控制要求连接而成的。它的主要组成部分为各类元器件,这些元器件看得见、摸得着,我们可以称之为“硬元件”。我们可以想象在PLC内部也有很多具有不同功能的元器件,它们具有与硬元件相似的结构和工作原理,由于这些元件的状态受PLC程序的控制且看不见、摸不着,我们可以把这些元件称为“软元件”。PLC的控制功能是通过其内部程序实现的,作为PLC常用的编程语言之一的梯形图则可以看成是由软元件构成的电路图。这样,我们在学习PLC的时候就可以将继电器控制系统和PLC控制系统相比较:(1)将硬元件和软元件作比较,它们的结构和工作原理相似,如软元件的继电器也是由线圈和常开常闭触头组成,线圈的状态决定了触头的状态,只是图形符号不同;(2)将电路图和PLC的梯形图作比较,它们的分析方法是类似的,我们可以按照分析电路图的方法来分析梯形图中软元件的工作状态,所不同的是电路图是按照并行方式工作的,而梯形图是按照串行方式工作的。

2 实验教学环节

PLC是一门实践性很强的综合控制技术,实验是PLC教学过程中必不可少的实践教学环节,它是PLC教学过程的重要组成部分,它的基本任务是对学生进行科学实验基本技能的训练,通过实验教学,加深学生对所学理论的理解,培养学生进行科学实验和独立工作的能力及严肃认真的科学态度和求真务实的工作作风。PLC实验课要求学生通过学习实验台示教板块的模拟系统,经过亲自动手、观察、直观感受,从实验现象得出结论,掌握PLC控制系统的设计及编程方法,加深对所学理论知识的理解。另外,指导教师应当根据教学内容的安排,要求学生自己编制一些有特点的针对某一控制过程要求的PLC程序,例如天塔之光的循环闪亮控制程序、三层电梯的控制程序、数字显示程序、抢答器控制程序、水塔的水位控制程序等,并且通过模拟实验来调试运行程序,检验其可行性。在锻炼学生动手能力的同时,增加感官认识,同时能分析验证一些基本概念、原理、论断的合理性以及可信度,培养学生自信心,提高学生观察问题和解决问题的能力。

实验教学是学生乐于接受的学习方式,满足学生们的好奇心,激发学生学习知识的兴趣。实验课不但是对理论课的补充,也是强化学习效果的重要手段,可以加深对理论知识的理解,让学生在实验中体会到PLC教学内容丰富、应用广泛,体会到PLC是能解决实际问题的实用学科,而不是枯燥无味的说教。

实验主要要求学生通过动手、观察、直观感受,掌握现象和结论,进一步加深理解所学理论知识,同时PLC实验可以调试自己编制的程序,进行模拟实验。在培养学生动手能力的同时,培养学生应用理论知识的能力及处理和解决问题的能力。例如:电机正反转PLC控制实验时,教师复习学生电拖中做过的互锁电路以及电机正反转的电气原理图,尝试让学生把它变成PLC的梯形图。接着由学生自己动手把I/O接线图接好,用编程器把程序一条条输入到PLC中,再运行自己所编的程序。通过以上实验,学生既动手编制、调试自己的程序,又对难懂的定时器的理论知识加深理解。

3 重视实践环节

有了理论基础再加上实验的训练,最后融汇贯通于课程设计实践。如果课题过于简单,学生就没兴趣设计;相反如果课题过于复杂,不容易设计,又会打击学生的积极性。所以一个好的设计课题对于提高学生对PLC的程序设计能力,至关重要。恰当的设计课题,能够迎合学生的好奇心,唤醒自信心,满足探索的要求。

小车自动往返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。本文就以此课程设计为例来说明。

(1)课程设计控制要求

某小车由电动机M控制,启动后,可在SQ1与SQ2范围内可自动往返,其示意图如图一所示,其传统电气控制线路原理图如图二所示。

学生对其控制原理在《电动机原理及技术》一书中已学,对这个控制线路的接线已不成问题。但如何用PLC来控制实现,就是本门课程的重要内容。

(2)课程设计实施

(1)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,包括LD、OR、AND NOT、OUT、END等基本指令。再将PLC的主要设计步骤具体化,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。

(2)具体解决步骤如下:

第一步:根据控制要求列出PLC控制的输入输出分配表,如表一所示。

根据输入输出分配表可看到,本控制需要的I/O点数为5/2,共7点。本环节重点是让学生掌握PLC的通道概念、输入输出继电器的编号等问题。

第二步:学习硬件接线,画出接线图,如图三所示。

学生根据接线图完成接线。在这部分,学生会很难理解按钮或行程开关的常闭触点问题。为了攻克这个难关要将PLC的触点、按钮的触点、热继电器的触点相比较,充分明晰它们的作用。

第三步:梯形图介绍与指令的学习。

教师根据电气控制线路图直接转换成梯形图,并进行优化,得出如图四所示的梯形图。此过程中渗透PLC的常开、常闭触点介绍,梯形图的梯级介绍,梯形图的编程规则介绍。

然后写出指令表,如表二所示。

(3)课程设计反馈

通过本课程设计,让学生从实际例子中学会选择型号、接线,理解PLC的基本应用,重点是LD、OR、AND NOT、OUT、END等指令的使用,同时掌握编程软件的使用。

4 结束语

总之,当今科学技术发展的速度越来越快,相关知识的更新周期越来越短,未来社会需要对新知识、新事物敏感而且善于利用新知识并将其物化为满足人们需要的产品或服务的人。因此教师在教学过程中,应当不断研究和学习新的专业技术知识,不断提高和发展自己的专业技术理论水平,要把握好时机.及时把学生感兴趣的新知识、新观念引入课堂,面向学生的实际水平,采取灵活多变的教学方式,这样即可以积极发挥在教学过程中教师的主导作用,又可以取得良好的教学效果。

摘要:针对高职院校《可编程控制器》课程内容较抽象、实践性较强的特点,本文分析了教学过程中常遇到的几方面问题以及解决的方法,并结合工业生产提出了一些可供参考的教学思路。

关键词:PLC,实验,课程教学

参考文献

[1]齐蓉.可编程计算机控制器技术[M].北京:电子工业出版社,2005.

[2]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2000.

[3]潘庭龙,陈尔奎.程控制器教学方法探讨与实践[J].边疆经济与文化,2006,27(3):150-151.

三菱可编程控制器系列软件介绍 篇5

GX Developer:三菱全系列PLC编程软件,支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言编程,网络参数设定,可进行程序的在线更改、监控及调试,结构化程序的编写(分部编程),可制作成标准化程序, 在其它同类系统中使用。

GX Simulator:三菱PLC的仿真调试软件,支持三菱所有型号PLC(FX,AnU,QnA和Q系列),模拟外部I/O信号,设定软件状态与数值。GX Explorer:三菱全系列PLC维护工具,提供PLC维护必要的功能。类Windows操作,通过拖动进行程序的上传/下载,可以同时打开几个窗口监控多CPU系统的数据,配合GX RemoteService-I 使用因特网维护功能。

GX RemoteService I :三菱全系列PLC远程访问工具,安装在服务器上,通过因特网/局域网连接PLC和客户。将PLC的状态发EMAIL给手机或计算机,可以通过因特网浏览器对软元件进行监控/测试。在客户机上,可使用GXExplorer软件通过因特网/局域网进入PLC。GX Configurator-CC:A系列专用,cclink单元的设定,监控工具。用于A 系列CC-Link主站模块的CC-Link网络参数设定,无需再编制顺控程序来设定参数,在软件图形输入屏幕中简单设定。可以监控, 测试和诊断CC-Link 站的状态(主站/其它站),可以设置 AJ65BT-R2的缓存寄存器。

GX Configurator-AD:Q系列专用,A/D转换单元的设定,监控工具。用于设置Q64AD、Q68ADV 和Q68ADI模数转换模块的初始化数据和自动刷新数据,不用编制顺控程序即可实现A/D模块的初始化功能。

GX Configurator-DA:Q系列专用,D/A转换单元的设定,监控工具。用于设置Q62DA、Q64DA、Q68DAV和Q68DAI 数模转换模块的初始化及自动刷新数据。不用编制顺控程序即可实现D/A模块的初始化功能。

GX Configurator-SC:Q系列专用,串行通信单元的设定,监控工具。用于设置串行通信模块QJ71C24(N)、QJ71C24(N)-R2(R4)的条件数据。不用顺控程序即可实现1.传送控制,2.MC 协议通讯,3.无协议通讯,4.交互协议通讯,5.PLC 监视功能,6.调制解调器设置参数设定。

GX Configurator-CT:Q系列专用,高速计数器单元的设定,监控工具。用于设置QD62、QD62E 或QD62D 高速计数模块的初始化数据和自动刷新数据,不用编制顺控程序即可实现初始化功能。

GX Configurator-PT:Q系列专用,QD70单元的设定,监控工具。用来设定QD70P4 或QD70P8 定位模块的初始化数据。省去了用于初始化数据设定的顺控程序,便于检查设置状态和运行状态。

GX Configurator-QP:Q系列专用,QD75P/DM用的定位单元的设定,监控工具。可以对QD75□□进行各种参数、定位数据的设置、监视控制状态并执行运行测试。进行(离线)预设定位数据基础上的模拟和对调试和维护有用的监视功能,即以时序图形式表示定位模块I/O 信号、外部I/O 信号和缓冲存储器状态的采样监视。

GX Configurator-TI:Q系列专用,温度输入器单元的设定,监控工具。用于设置Q64TD 或Q64RD 温度输入模块的初始化数据和自动刷新数据,不用编制顺控程序即可实现初始化功能。

GX Configurator-TC:Q系列专用,温度调节器单元的设定,监控工具。用于设置Q64TCTT、Q64TCTTBW、Q64TCRT 或Q64TCRTBW 温度控制模块的初始化数据和自动刷新数据。

GX Configurator-AS:Q系列专用,AS-I主控单元的设定,监控工具。用于设置AS-i主模块QJ71AS92自动读出/写入的通信数据、CPU软元件存储的自动刷新设置、配置数据的注册/EEPROM保存等的软件工具。GX Configurator-DP:MELSEC-PLC系列专用,Profibus-DP模块的设定,监控工具。用于设置Profibus-DP主站模块QJ71PB92D和A(1S)J71PB92D网络参数(包括主站参数设定、总线参数设定、从站设定等)的软件工具。使用QJ71PB92D时可以实现自动刷新功能,可以通过网络在线远程登入模块。

GX Converter:GX Converter软件包用于将GX Developer的数据转换成Word或Excel 数据使文档的创建简单化。把Excel数据(CSV格式)或文本数据(TXT文件)用于GPPW,把GPPW程序表和软元件注释转换为Excel数据(CSV格式)或文本数据(TXT文件).MX Component:MX Component支持个人计算机与可编程控制器之间的所有通信路径,支持VisualC++、Visual Basic 和Access Excel 的VBA、VBScript。不用考虑各种通信协议的不同,只要经简单处理即可实现通信。不用连接PLC,和GX Simulator同时使用,实现仿真调试。

MX Sheet:MX Sheet是一种软件包,它使用Excel,不用编程,只要进行简单设置,即可运行可编程控制器系统的监视/记录/警报信息的采集/设置值的更改操作。将可编程控制器的软元件数据存储在Excel上,能够容易地收集和分析现场的质量、温度、试验结果等的数据。Excel上显示可编程控制器内的软元件实时状态。将可编程控制器内的位信息作为警报信息存储在Excel上,保存故障发生的历史记录。自动保存按照指定时刻或可编程控制器发出触发条件Excel上显示出来的数据,可用来实现日报和试验结果表的制作和存储的自动化。

《可编程控制器》课程 篇6

摘要:国家中长期教育改革发展纲要和卓越工程师教育培养计划对工程技术人才的知识结构、学习能力、实践能力和创新能力及工程意识提出了明确要求。应用型本科院校必须修改培养方案,创新课程体系以适应人才培养的要求。本文以电气工程专业的“电气控制技术和可编程控制器”为例,进行课程体系研究,通过整合教学内容、改善教学手段、课程实验层次划分、课程设计工程化、改善实验室运行方式等强化学生的能力培养,取得较好的效果。

关键词:电气控制技术;可编程控制器;课程体系;能力培养

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)32-0065-02

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》,指出高等教育今后的战略目标是:“优化知识结构,丰富社会实践,强化能力培养;着力提高学生的学习能力、实践能力和创新能力,”力争于2020年跻身创新型国家行列和人力资源强国行列[1],为实现这一目标,高等教育任重而道远。教育部于2010年6月23日启动了“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。卓越工程师教育培养计划的核心是以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,强化学生的工程意识和实践能力[2]。

“电气控制技术”和“可编程控制器”是两门实践性强的专业基础课程,是电气工程及其自动化专业的核心课程。如何利用现有条件,在“电气控制技术”和“可编程控制器”的教学环节中,不断提高教学质量,提高学生综合分析和解决工程实际问题的能力,培养高素质创新型应用人才,满足社会需要,已引起各高校和相关教师的高度重视。因此,改革这两门课程的教学方法和手段,构建与社会需求相适应的教学新方案,具有重要而深远的意义。我院从课程的教学内容、教学手段、实践环节以及实验室运行改革入手,开展研究,逐渐形成了自己的教学特色。

一、调整教学大纲,精心选择授课内容

对于应用型本科院校,应紧密联系社会生产实际,瞄准典型岗位群,整合教学内容。因为可编程控制器应用越来越广泛,所以课程应以可编程控制器控制为核心;同时,考虑到企业中还有相当数量的接触器——继电器控制的机床设备,加之接触器——继电器控制的典型环节和控制规律又是学习可编程控制器控制的基础,所以课程内容中要有接触器——继电器控制部分。这两部分内容既相对独立,又密切联系。

1.电气控制技术理论课程内容安排

继电器——接触器控制部分主要有低压电器元件的原理、用途及电气符号介绍、典型控制环节和基本控制规律以及典型的常用机床的电气控制系统原理分析,要求熟练掌握典型环节、基本控制规律和原理分析方法及必要的故障检查排除方法。

2.可编程序控制器理论课程内容安排

可编程控制器部分以国内广泛应用的西门子S7-200为背景机型,主要讲述可编程控制器的结构和工作原理、基本指令和使用频率较高的扩展指令、可编程序控制器的编程方法。在编程方法上,以顺序控制编程方法为主要内容。以上内容分两门课进行讲授。教学中注重理论与工程实际相结合,重视培养学生的实际工程应用能力和创新能力,融入前沿技术,较好地体现课程的基础性、先进性和前沿性[3]。在讲课过程中注重对比和联系,引导学生理解两种控制方式的异同和特点。

因为可编程控制实践性强,安排适当的学时数讲解最新典型可编程控制系统的编程实例,使学生眼界开阔。这部分内容每轮都会更新,即课程内容是开放的、动态的。编写教学大纲时要充分考虑两部分之间的联系,将课程内容精选。

二、应用现代化的教学手段

理论教学中采用多媒体辅助教学手段,进行启发式教学,课堂气氛活跃,同时可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,便于知识更新,显著提高理论教学效果。

对于扩充学生知识面的认知知识,我们采用多媒体手段,可以扩大课堂信息量,也可以为重点问题留出更多的理论课时。

充分利用网络手段,将课程多媒体课件、章节重点内容和典型案例等传至QQ交流群,供学生下载交流学习。

在多媒体教室计算机中预装S7-200编程监控软件及仿真软件,供教师在课堂教学中使用。当学生对某些指令用法存在疑惑时,可进行现场演示,生动直观。

鼓励学生在自己的电脑上安装S7-200编程监控软件和仿真运行软件,查找资料进行自主学习,可以弥补实验设备的不足[4]。

三、分层次安排课程实验内容

根据学习规律,必要数量的实验可以强化学生对课程内容的理解与掌握,但学生的技能优势逐步提高的。因此将实验课程按難度排列,可以达到较好的效果。

1.电气控制技术课程实验安排

电气控制技术的课程实验分为两部分。一部分为基础实验,主要验证典型控制环节和基本控制规律,引导学生加深对上述控制电路的理解与掌握,培养学生的动手能力;另一部分是综合实验,培养学生对较复杂的机床电气控制系统的原理分析、寻找故障和排除故障的能力,相应的实验内容和学时分配见表1。

2.可编程序控制器课程实验安排

可编程序控制器部分的课程实验也分为两部分。一部分为基础实验,主要包括熟悉编程软件和实验装置用法的准备实验和若干基本指令应用实验,主要是理解和验证指令功能,重点掌握移位寄存器指令和顺序控制指令的编程方法,掌握基本编程技能;另一部分是综合实验,训练学生根据任务要求,绘制程序流程图,进而综合利用各种指令进行复杂编程的能力,学生可以在四层电梯的模拟控制、加工中心模拟控制、自动售货机模拟控制等试验中选择一个进行。相应的实验内容和学时分配见表2。

表1 电气控制技术实验内容

实验层次 实验内容 学时

基础实验 电动机正反转直接起动控制电路 2

电动机降压起动控制电路电路 2

电动机串电阻反接制动控制电路 2

电动机能耗制动控制电路 2

综合实验 C620车床的电气控制线路 2

M7130平面磨床的电气控制线路 2

X62W铣床模拟控制线路的调试 4

表2 可编程控制器实验内容

实验层次 实验内容 学时

基础实验 PLC的基本指令练习、软件学习 2

交通灯的PLC模拟控制 2

机械手的PLC模拟控制 2

装配流水线的PLC模拟控制 2

综合实验 加工中心的PLC模拟控制 2

自动售货机的PLC模拟控制 2

四层电梯的PLC模拟控制 4

四、改進课程设计教学

为了巩固学习效果,进一步训练学生利用所学知识分析问题解决问题的能力,在每门课程讲授完成后,进行课程设计。

1.电气控制技术课程设计

进行电气控制技术课程设计时,学生根据所给题目进行接触器——继电器控制系统原理设计,然后在维修电工实训室对所设计的原理图进行连线验证,验证通过后,根据负载选择电源开关、熔断器、接触器、热继电器、时间继电器、按钮等电器元件的型号、参数,查阅资料确定每个元件尺寸,按题目所给的底板尺寸安排各元器件的位置,绘制电气元件布置图和电器元件布线图,给出元器件清单和其他材料消耗定额,撰写设计说明书,最后答辩评定成绩。通过上述课程设计,使学生经历一次比较完整的接触器——继电器控制系统设计过程,提高学生的工程实践能力。

2.可编程序控制器课程设计

进行可编程控制器课程设计时,学生根据所给题目,明确控制要求,确定输入、输出信号和可编程控制器的输入、输出点数,选择可编程控制器的型号,绘制可编程序控制器接线图和程序流程图,然后根据流程图进行梯形图设计,利用计算机和可编程控制器实验装置进行程序验证和改进设计,符合要求后,打印程序清单,进行程序注释。根据题目所给控制箱的背板尺寸安排个电器元件的位置,绘制控制系统元件布置图和布线图,给出元器件清单和其他材料消耗定额,撰写设计说明书,最后答辩评定成绩。通过上述课程设计,使学生经历一次比较完整的可编程控制系统的设计过程,进一步锻炼学生的工程实践能力。

五、改进实验室运行方式

实验室是学生施加能力培养的重要场所,以往理论教学后开始实践教学,当学生做实验时,电气控制原理或可编程控制器的指令已经生疏了。其次,理论教学和实践教学分别由不同老师执行,不了解学生的学习情况,影响学习效果。再次,受实验设备的限制,有些实验项目不能进行。最后,实验室利用效率低,非实验时间实验室不开放,学生想进一步进行实验提高能力时不方便。基于此,我们改变实验室运行方式,主要有:

1.为了促进理论教学和实验教学的融合,理论课教师参加指导实验,这样有利于理论知识对实践环节的切实指导,也有利于实践环节对理论知识的有效检验,同时也促进了教师的教学交流,提高教学质量[5]。

2.应用MCGS等监控仿真软件,构造虚拟实验环境,扩充实验数量,学生可自主进行仿真实验,提高学生实践能力,还可引导学生进行仿真实验开发,丰富实验内容。目前已经将可编程控制器经典的三十多个试验进行仿真建模。

3.将实验室在课程设计、生产实习、毕业设计阶段全开放,提高实验室利用率。指导教师指定课程设计和毕业设计内容,学生充分利用实验室资源,通过查阅资料,结合生产实践,确定控制系统方案,进行验证。

4.鼓励学生申请创新性试验项目,在老师指导下,利用实验设备进行项目研究,锻炼学生创新能力。

六、结语

在卓越工程师培养计划的引导下,对电气工程专业的“电气控制技术”和“可编程序控制器”的课程体系进行了重建。

1.精简整合两部分的理论授课内容,重视原理和方法的阐述,并注重两部分之间的异同和联系;

2.在课程实验教学中,将实验分成基础实验和综合实验,分层次培养学生的动手能力;

3.在课程设计环节教学中,为学生虚拟一个工程背景,按工程技术人员的开发规程完成课程设计;

4.改进实验室运行方式,理论课教师参加实验教学,改善实验条件,扩大实验室开放时段,引导学生利用实验室资源。

通过几轮的理论与实践教学,我们观察到学生对电气控制原理都有较深的理解,可编程序控制器的编程能力与前几届学生相比有明显提高。同时,学生接受了电气控制系统的开发工作过程训练,工程实践能力明显增强。

参考文献:

[1]刘欣梅,刘雪暖,丁传芹,等.“卓越工程师教育培养计划”的实施[J].石油教育,2011,(5):68-70.

[2]戴波,纪文刚,刘建东,等.以工程能力培养为主线建构专业人才培养模式[J].高等工程教育研究,2011,(6):136-140,168.

[3]马永力.“电气与PLC控制技术”教学改革的研究与探索[J].黄石理工学院学报,2012,(2):67-70.

[4]王惠莉.基于MCGS的PLC实验教学系统的构建[J]. 电气电子教学学报,2010,(S2):144-146.

[5]尚书旗,杨兆慧,连政国,等.促进实验教学改革的思路与探索[J]. 华中农业大学学报,2005,(S1):128-130.

《可编程控制器》课程 篇7

一、当前高职教学中存在的主要问题

近年来,随着高职教育教学改革的不断深入,教学取得了一定的成绩,但仍存在着一定的问题。

1. 教学方法陈旧。

在高职院校教学中,教师受传统教学观念的影响,教学方法因循守旧,多以堂教学为主,采用注入式、满堂灌教学方法。由于传统教学方法的单一,往往使学生思路闭塞,缺乏独立思考能力和创造性,限制了学生的智力发展,最终使学生失去听课的兴趣,导致教学效果差,教学质量下降。

2. 教学内容落后。

在高职院校中,使用的教材与本科相关学科教材内容相近,没有体现出高职院校的真正需求。教学课程多仍以理论为主,缺乏实践,使实践与理论相互脱节,导致教学内容脱离企业岗位的实际需要。

3. 教师对教学的适应能力差。

高职院校的“双师型”教师极少,这直接影响到高职高专培养应用型人才目标的实现。有些教师理论知识扎实但是对企业实际岗位的工作情形不熟悉,不了解实际工作岗位需要学生掌握什么,造成课堂上只讲理论,与实际脱节。有些从实际工作中来的教师虽然实际经验丰富,但是对理论不熟悉,致使教学内容经常游离于教材之外,也很难在讲课中将实践与理论较好地结合起来。教师队伍中存在的这些情况都使高职教学难以实现既定的教学目标。

4. 生源质量的总体水平偏低。

随着近几年来普通高校的扩招,高职院校的学生大部分是高考中的低分段学生,绝大多数学生都是因高考成绩不理想才来高职院校学习,因此高职院校目前学生总体水平偏低。

由于以上问题的存在,使得部分高职学生对高职教育目标认识不清,对未来前途信心不足,学习积极性不高,学习目的不明确,更有甚者厌学情绪严重,这直接影响到高职教育的教学效果。

二、《可编程控制器》课程教学的改革探索

高职教育教学质量的好坏,直接影响到学生的就业,影响到社会对高职人才的评价。为解决好当前高职教学中存在的主要问题,笔者在高职《可编程控制器》课程教学改革中作了一些实践探索,取得了较好的教学效果。

1. 完善教材建设,保障教学效果。

目前用于高职教学的《可编程控制器》课程教材在编写时一般是按照:基本原理、基本指令、基本应用、基本操作等分成各个独立的章节。这些教材大多是要求学生要将全部基本指令学习完毕,再学习基本应用,之后再进行基本操作的学习。这个过程会使学生在学习的时候觉得枯燥无味,不知学为何用。为了更利于学生的学习,我校在以往教材的基础上结合实践要求重新编制了一本教材。具体做法为,将全部教学内容分为若干个教学单元,单元内的课题按照其难易程度安排教学的先后顺序。例如:第一单元为认识PLC,利用PLC构成的指示灯控制系统,使学生对PLC的结构、功能、工作方式、编程软件等有一个初步的认识;第二单元为PLC构成的常动控制系统;第三单元为PLC构成的顺序控制系统;第四单元为PLC构成的绕线型异步电机按时间原则起动的制系统,通过这些单元的学习使学生掌握基本指令;第五单元为PLC构成的彩灯控制系统,使学生掌握状态转移图的设计。从以上列举的相关个单元可知,任课老师精选设计的每个实例课题有一定的科学性、连贯性,由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务。学生通过这些单元循序渐进的学习,既提高了学习兴趣,又由简到繁,理论联系实际,增强了实践操作能力。

2. 认真钻研教材,合理安排教学内容。

对于学生而言,获取知识的最直接的场所就是课堂,课堂教学是实现教师“教”与学生“学”的最直接的途径。因此,作为一名高职学院的教师在每一次的课堂教学前,都必须做好精心的备课,合理安排每一节课的各个教学环节。首先,教材是教师备课的重要依据。教师只有熟悉教学大纲,深入钻研教材,全面了解学生,从实际情况出发,才能在备课中紧紧围攻教学点,挖掘能力点,渗透德育点。其次,由于高职教育的特殊性,教师在按照教材备课的同时,还要深入了解相关知识点在实践中的应用,在讲课的过程中将理论与实践有机的结合起来。不仅如此,上课时教师要根据学生的课堂反馈(如课堂讨论、课堂练习、实践操作等)及时调整方法、内容、深度,随时准备回答学生可能提出的各种问题,引导学生实现课程教学大纲既定的教学目标。要想做好这些,备好课就是上好课的前提和保证。

3. 以学生为主,展开互动式教学。

学习的主体是学生,引导、指导和帮助学生学习是教师的任务。学生在教师的引导与指导下的教学过程(重在“导”),是学生主动学习、勇于探索、健康成长和发展的过程。以《可编程控制器》课程教学为例,《可编程控制器》课程中所讲授的内容,是以信息获取、转换、处理为主线的教学。在教师指导下,让学生主动地进行实践、提出问题、分析问题、解决问题,真正重视知识的获取过程,养成重视科学和创新思维的良好习惯,必将对学生的一生起着十分重要的作用。

在《可编程控制器》课程教学上,尤其是plc指令及应用、编程方法和实际应用等教学内容上,最适宜于采取“教学做”一体化的互动式教学方法。在教学中,将课堂搬到实验室,首先由老师提出问题,介绍解决问题的步骤,然后给学生创造实地操作的条件,让学生在老师的引导下自己去探索问题,分析问题,充分发挥学生的想象及动手操作的能力,最后由老师针对学生出现的问题进行讲解、纠正。这样不仅培养了学生的思维能力,而且在完成任务的同时,不自觉地学会了解决问题的方法,在这过程中还增强了学生之间的信息交流。

4. 以兴趣为主,培养学生能力。

兴趣是最好的老师,只要我们在教学中调动学生的兴趣,肯定能达到预期的学习效果。兴趣是学生主动学习的动力之一,他们对学习的追求往往来源于兴趣。在《可编程控制器》课程的教学中每个单元都以实例为重点,从实践中来,到实践中去,使学生对教学课题感兴趣,认识到所学的东西有用,能解决现实问题,其学习热情便自然地高涨起来。并且在教学过程中结合“教学做”一体化的模式,由教师提出问题,引导学生分析问题、解决问题,通过多个实例的学习、实践与积累,学生能逐渐地提高解决实际问题的能力。

通过以上几个方面的教学改革,可以有效提高高职学校学生的《可编程控制器》的应用能力,极大地提高学生的学习兴趣,用学到的知识解决生产和生活中的实际问题。只有这样才可以满足学生对知识的渴求,才能最大限度地激发学生的学习兴趣和探索动力,才能极大地提高高职教学的质量,促进高职教学的长远改革与发展。

摘要:文章从高职院校教学改革出发,分析了目前高职课堂教学中存在的问题,以《可编程控制器》课程教学为例,通过《可编程控制器》课程教学的研究实践,对教学方法的改革进行了探索与思考。

关键词:高职教学改革,《可编程控制器》,学生

参考文献

[1]梁桂英.高师化学课堂教学方法改革实践与体会[J].时代教育,2011,(1).

[2]张文奇.物理课堂教学思考[J].大众科技,2010,(12).

《可编程控制器》课程 篇8

可编程控制器简称PLC, 是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的, 它将传统的继电器—接触器控制技术与计算机技术、通信技术融为一体, 具有功能性强大、环境适应性好、编程简单、使用方便等优点。因此, 在工业控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到广泛的应用。为适应当前社会生产技术需求, 许多职业类学校机电、数控等专业都开设了本课程。但由于本课程的理论性和实践性都很强, 传统的教材和教法都从PLC结构、组成、原理开始介绍, 再讲授系统配置, 接下来讲述指令系统, 最后以少数个案的分析结束。通过这种逐章讲解的方法让学生学习如此抽象的课程, 其效果可想而知。如何更有效地让学生掌握本课程的理论基础和技能操作, 我校在课程改革中推行体验式教学, 在教学过程中教师设置一个真实或虚拟的、富有启发性的课堂情境, 通过体验情境, 将教授内容渗透到具体案例中, 引导学生在体验PLC应用的同时, 认识和接受教学知识点, 化抽象为具体, 根据课堂设置的任务, 利用实验实训, 指导学生所学内容应用到实例中, 加强学生二次体验。充分拓展学生学习思路, 培养学生学习的自主性, 切实获得知识。

二、体验式教学法的概述与含义

体验式教学指在教学过程中为了达到既定的教学目的, 从教学需要出发, 引入、创造或创设与教学内容相适应的具体场景或氛围, 以引起学生的情感体验, 帮助学生迅速而正确地理解教学内容, 强调学生的主动性, 激发学生情感, 让学生亲自去感知、领悟知识, 并能在实践中加以运用, 是促进他们的心理机能全面和谐发展的一种教学方法。体验式教学同样适合于中职学校的《可编程控制器》课程教学。

在《可编程控制器》课程教学上, 教师若脱离实际空洞地讲解PLC的指令系统, 要让学生掌握全部指令基本不可能。比如:OMRON系列PLC微分指令部分, 如果只告诉学生DIFU的功能是当逻辑条件从OFF到ON时, 产生一个扫描周期的脉冲。DIFD的功能是当逻辑条件从ON到OFF时, 产生一个扫描周期的脉冲, 学生只能记住表象的理论, 遇到实际应用时仍难以分辨。所以, 先让学生体验微分指令在实际案例中的应用, 让他们感觉和体会指令的特点和用法。然后让他们总结有几种微分指令, 用法有何不同, 不同在哪里等。这样, 不但让学生有了直观的认识, 而且培养了学生学习的主动性, 遇到问题就会自主思考。在这种“体验、认识、再体验、再认识”的过程中, 通过体验与认识的交互作用, 促成学生行为和认知的统一。

三、《可编程控制器》体验式课堂教学模式的实施

通常在《可编程控制器》的教材中都有很多经典的设计案例, 在课堂中实施体验式教学时可以以这些案例为基础, 创设情境, 引导学生的思维。由于接近生产实际应用, 容易引起学生的共鸣, 再通过加深和拓展, 进一步达到教学中的情感和认知培养目标。

1.创设情境, 引入案例

运用体验式教学法创设教学情境的方法有:

(1) 利用多媒体课件、影音资料、动画模拟真实环境引导学生从心理上参与“虚拟经历”从而获得感性的认识。

(2) 直接让学生动手操作, 直观感受, 从行为上直接参与等。

电机正反转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。因其电气控制电路一般机电专业学生都已学过, 且输入输出元器件较少, 同时, 其程序都由基本指令组成, 最适合作为《可编程控制器》课程的入门教学案例。本文选择机电专业学生都操作过的6140型普通车床主轴电路的PLC设计为情境案例, 引入教学内容:

(1) 播放普通车床6140、运料小车往返、货运电梯等视频, 从学生熟悉的一些认识和经历入手, 让学生分析这些控制线路的共同点—————电机正反转控制。

(2) 分别展示由接触器—继电器控制和PLC控制的电机正反转线路板, 并通电演示。让学生讨论分析PLC控制与接触器—继电器控制的不同之处, 并提出问题:PLC替代了接触器—继电器控制的哪一部分。

(3) 引出本堂课的教学内容———如何用PLC实现6140车床主轴正反转。

2.案例引领, 任务驱动, 体验探究

(1) 案例分析体验。根据电气原理图, 如图1所示, 让学生分组讨论, 完成6140车床主轴正反转控制要求 (表1) 。

(2) 教师引导设问, 学生自主探索。先将PLC的主要设计步骤要求具体化, 包括:输入、输出点的分配, PLC外部接线、编程设计、运行调试等环节。具体实施步骤如下:

任务一:根据控制电路要求, 让学生完成PLC控制的输入输出地址分配表, 如表2所示 (以OMRON型CPM1A系列PLC为例) 。

根据输入输出地址分配表可知:PLC的I/O点数为3/2, 共用到5点, 本次任务重点让学生掌握:

(1) PLC的输入输出寄存器通道和地址的概念

(2) 让学生理解接触器—继电器控制电路中的主控元件、执行元件与PLC输入输出的对应关系。

任务二:学习硬件接线, 画出PLC的I/O口接线图 (如图2所示) 。

学生根据接线图完成PLC外部接线, 在该过程中, 学生较难理解的是输入、输出元器件与PLC I/O口如何形成回路。为此, 讲解时要通过PPT等教学软件展示PLC输入输出的等效电路, 再通过学生动手完成接线, 体验和理解PLC I/O口的工作原理。

任务三:画出电动机正反转控制梯形图与指令的编写

教师在讲解PLC梯形图时, 先通过PPT等教学软件展示学生熟悉的电动机正反转电气原理图, 再因势利导, 鼓励指导学生将其一步步转化为PLC梯形图 (如图3所示) 。

3.总结领会, 评价反馈, 升华体验

引导学生讲述在本堂课的教学情境中的体验, 总结本堂课的知识点。

(1) PLC基本应用。

(2) PLC设计的步骤, 从设计要求分析到PLC的输入输出地址分配到I/O口接线再到程序设计。

(3) 重点掌握了梯形图的绘制方法和基本指令

(4) OMRON系列PLC编程软件的使用。

评价分为两部分, 一是通过自评表 (如表3所示) , 量化考核, 让学生完成自评, 二是教师对本堂课学生的学习状态和效果进行点评, 点评时应当在鼓励和表扬学生的基础上提出一些改进的建议。

通过学生的总结, 教师可以了解到自己设计的情感和教学目标是否达成, 此外, 在每一项任务中可以让学生记下自己不理解的问题, 在总结时进行反馈, 教师可给出时间让学生提问, 且由能够理解的学生回答, 实在解决不了的问题再由教师指导解决问题的方法, 让学生在课后思考、完成, 充分给予学生自主思考和探索的空间, 激发学生的学习热情。

四、《可编程控制器》体验式教学课堂中知识的拓展

在《可编程控制器》教学中, 很多知识点可以在此情境案例的基础设计上拓展延伸, 只需要教师把握住拓展的知识量、拓展知识的前后联系。比如定时器、计数器等功能指令, 知识拓展只要将情境设置的控制要求提高, 增加时间和技术控制等。

借助体验式教学手段, 在情境案例中, 实现教学目标的达成, 教学知识点的渗透, 让学生在PLC实际应用的情境中体验, 在应用中学习探索, 不仅有助于教师教授专业知识, 同时也培养了学生自主学习, 努力探索的专业精神。这就是体验式教学的精髓, 也是专业教学的至高目标。

参考文献

[1]郑宝林.图解欧姆龙PLC入门.机械工业出版社, 2008.

《可编程控制器》课程 篇9

一、要构建理实一体教学的环境与条件

1.构建理实一体教学的环境。

为了满足教师理论教学的更加直观性, 就需要有相应的多媒体教学设备, 满足教师在课堂上, 运用声音、图像、画面, 动态地展示理论知识的教学。为了满足实践性的要求, 就需要有相应规模的设施、设备, 能够满足一定数量的学生同时在实习室动手操作的需求。只有同时具备这些要求, 才能满足学生一边学习课程的理论知识, 一边动手实践, 进行理论与实践的相结合。

2.选购或者编写理实一体的教材。

目前, 中职教育的可编程控制的教材非常多, 这就需要教师或学校在选择教材时, 选择理论与实践相结合的教材。如果条件许可, 也可以根据自身学校、专业特点, 编写符合本校学生条件、适合本校师资等情况的教材。教材的内容, 要尽可能容易入门, 简短易懂, 要更加地注重实用性的要求。

3.加强教师队伍的建设。

理实一体的可编程控制器课程的教学, 需要教师不仅要有专业的、扎实的教学理论, 而且也要具有比较娴熟的操作实践技能, 还要具有能够把理论与实践相结合进行教学的能力, 这就对教师队伍提出了非常高的要求。要加强教师队伍的建设, 提高教师队伍的总体素质和专业水平。

二、完善的教学设计、教学方法和教学流程

1.教师要根据理实一体的要求做好教学设计, 备好教案

每节课之前, 教师要精心准备, 根据理实一体的要求, 撰写教案, 设计教学过程。教案在教学中起到了整体规划的作用, 教案中写明每次课的教学目标, 当堂课的教学任务, 当堂课的教学过程。有了教案后, 教师能够胸有成竹地进行教学。教师除了备好教案, 还要备好学生, 了解学生的学习能力, 知识水平, 采用尽可能让学生较容易理解的方式, 进行教学设计。

2.教师要根据学生的特点完善教学方法

经过笔者长时间的了解和观察, 笔者发现了中职学校的学生的一些认知特点。大部分的学生对于抽象的理论, 需要逻辑思维的理论比较难以理解, 但是一旦把这些理论形象化, 学生们就能非常容易的理解了。大部分的学生对于动手比较积极, 但是对于学习理论, 需要思考的就不太积极。教师要根据学生的这些特点, 根据教学的内容, 完善教学方法, 激发学生的兴趣。根据理实一体的要求, 教师在教学中主要起到的是引导的作用, 尽量让学生独立地去完成任务, 达到教学的目标。

3.教师要安排理实一体的教学流程

满足理实一体的教学流程, 要求教师合理地把理论知识与动手实践结合起来。可编程控制器的学习不像车工、焊工那样, 实践多一些, 理论知识少一点没关系。学生如果不理解可编程控制器的理论, 很难进行实践方面的操作。这就需要教师把理论与实践合理的结合。让理论指导实践, 然后再让实践去巩固、理解理论, 如此循环往复, 最终达到理实一体的目标。

三、教师要抓好教学管理

如若不抓好教学过程中的组织与管理, 那么教学的有效性便无法得到保证, 课堂教学过程也会流于形式。为了抓好教学过程中的组织管理, 教师在备课时, 便要做好相应准备。教师在教学时, 要多注重教学过程的组织内容与实践锻炼方案。对于理论知识内容, 教师要避免以简单的罗列理论知识的方式讲授, 这样的方式会让大多数学生感到枯涩无趣, 从而降低教学的有效性。教师可以把理论知识精炼融于实践锻炼之中, 在学生的实践锻炼过程中, 教师抓好组织过程, 控制好学生的实践锻炼过程, 让学生在实践锻炼的过程中既锻炼动手操作的能力, 又学到理论知识。同时, 教师也要做好学生实践锻炼过程中的监督指导工作。针对一部分学习成绩较差, 不爱学习的学生, 教师要对他们做好引导工作, 注重激发他们的学习热情, 同时, 教师可以选拔一些学习成绩较好, 喜欢学习, 有责任心的学生在他们完成自己的任务后去帮助指导这些学习较差的学生的学习。教师也不要忽视了对这部分学习成绩较差的学生的督促指导工作, 使他们感受到重视, 调动他们学习的积极性。

四、教师要做好考核评价工作

考核评价也是组成教学过程的一个重要环节, 教师一定要做好考核评价工作。无论是理论知识学习部分, 还是实践训练部分, 都要形成考核评价机制。理论知识部分, 可以通过学生完成任务书的情况打分, 实践训练部分可以在现场当场为学生打分。每次的打分情况, 都要让学生可以查询, 可以看到自己的成绩, 并且要把平时学习的考核评价情况占期末总成绩的比重提高, 以此可让学生认识到平时学习的重要性, 提高学生平时学习的积极性, 减少学生平时不学习, 期末时临时突击的情况。

摘要:可编程控制器课程是中等职业学校机电类专业的一门必修课, 具有理论与实践相结合的要求。本文首先指出要构建理实一体教学的环境与条件。接着提出教师要根据理实一体的要求做好教学设计, 备好教案;教师要根据学生的特点完善教学方法;教师要安排理实一体的教学流程。然后, 提出教师要抓好教学管理。最后, 提出教师要做好考核评价工作。

关键词:中职,可编程控制器,理实一体,教学法,探讨

参考文献

[1]孙逸佳.刍议理实一体化教学在中职PLC中的应用[J].中国教育技术装备, 2013, 11.

[2]李春鹏.问题式学习在中职PLC教学中的应用[J].黑龙江教育学院学报, 2012, 01.

《可编程控制器》课程 篇10

一、课程建设的技术路径 (见下图)

在既有课程建设成果和充分调研市场需求的基础上, 和企业技术能手一道, 定期对教学资源、师资力量、实训资源、典型工作任务进行动态分析优化, 及时修正。课程建设要特别注重课程服务地方经济建设和提升教学团队科研能力的作用。通过加强与企业的接触, 多做课题、多接工程现场项目, 加大学生参加各级竞赛的培训力度, 课程团队资源更加社会化, 确保课程团队的专业能力和执教水平始终处于行业领先水平。

二、建立了灵活开放的教学模式

实施开放式教学体系不仅是一种教学管理模式的变革, 更重要的是一种现代教育观念和人才培养目标的变革。放式教学体系追求的目标是“淡化专业, 突出课程”。现代教育理念要求学生的数学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。通过开放, 学生可以自由选择学习时间、内容和方法, 从而很大程度上满足学生个性需求。

三、相关企业技术能手全程参与课程建设

高职院校课程建设要主动争取企业的支持, 尤其是技术性较强或自动化程度较高的企业的支持和参与。对于高职院校培养的毕业生, 社会普遍反映吃苦耐劳不够, 动手能力不强, 解决实际问题的能力较差, 适应企业生产经营的时间较长。解决这个弊端的有效手段是企业全程参与教学活动, 校企合作完成课程目标确定、课程内容选择、教学资源建设、教学方法手段选择、课程组织实施、实训条件建设、课程考核方式方法等, 这是一个“三赢”的合作。学校在合作中选定了行业合作伙伴, 企业的设备、技术为我所用, 有效提高教学效果和降低教学成本;学校的设备、技术、人才为企业服务, 大大增强企业竞争力, 学校让合作企业优先挑选、录用优秀毕业生, 使企业降低了招工、用人方面的成本和风险, 提高企业经济和会社效益;校企合作符合学生职业生涯发展需要, 促进解决学生就业, 也有利学生提高就业竞争力。通过校企合作培养, 学生普遍具有良好的职业意识, 在实习中初步具备了顶岗生产的能力, 学生在生产、服务第一线接受企业管理, 在实际生产岗位上接受师傅手把手的教学, 和企业员工同劳动、同生活, 可以切身体验严格的生产纪律、一丝不苟的技术要求, 感受劳动的艰辛、协作的价值和成功的快乐, 使毕业与就业接轨。也对培养学生的组织纪律观念、良好的职业道德、认真负责的工作态度, 以及艰苦朴素的生活作风、团结协作的团队精神和坚定乐观的生活态度都有极大的帮助。并且增加了一定的经济收入。

结束语

深化高职院校课程改革是一个长期艰巨的基础性工作, “工学结合”和“开放”是永恒的主题。

摘要:为了毕业生今后完美的职业生涯、能适应岗位的需求变化, 具有可持续发展的空间, 打破课程学科体系结构, 以培养学生专业对口职业岗位 (群) 所需知识、能力和素养为课程目标, 以典型工作任务和核心岗位技能为教学资源建设的指挥棒, 以“教、学、做、评合一”为教学组织实施模式, 注重学生个性发展, 注重学生职业素养的熏陶, 注重企业技术力量的全程参与。

关键词:技术路径,开放,全程参与

参考文献

[1]齐艳苓.政府、企业、学校三方联动的产学研合作机制研究[J].教育探索, 2009 (5) .

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