摘 要:目前PLC(可編程序控制器)技術(shù)屬于工業(yè)三大技術(shù)支柱之一,主要用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制,在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。 PLC技術(shù)已成為機(jī)電一體化專業(yè)的一門核心課程?!禤LC控制系統(tǒng)地構(gòu)建與維護(hù) 》這門課融合多種自動(dòng)化技術(shù),傳統(tǒng)以書本為主的教學(xué)模式無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和課程的實(shí)際應(yīng)用性,引入行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué) ”六步法”進(jìn)入到PLC教學(xué)課堂。通過:咨詢,決策,計(jì)劃,實(shí)施,檢查,評估,這六個(gè)步驟來貫穿整個(gè)課堂,引導(dǎo)學(xué)生并激發(fā)他們學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立和合作的能力。
關(guān)鍵詞:PLC;行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué);實(shí)際應(yīng)用
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.163
1 概述
《PLC 控制系統(tǒng)的構(gòu)建與維護(hù)II》為機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生的核心課程,建議在第三學(xué)期開設(shè)。它的前導(dǎo)課程為電工、電子應(yīng)用技術(shù),氣液動(dòng)技術(shù)。課程來源于制造企業(yè)生產(chǎn)過程中針對自動(dòng)化生產(chǎn)線(或設(shè)備)的控制、運(yùn)行、技術(shù)改造、維護(hù)和管理等工作任務(wù)。本課程是以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立以及合作完成專項(xiàng)工作任務(wù)能力為目標(biāo)的課程,通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)員了解傳感器和PLC 的控制回路的構(gòu)成,掌握西門子S7 PLC 的編程方法,能夠閱讀PLC 的程序,分析PLC 控制系統(tǒng),并能根據(jù)工業(yè)要求,進(jìn)行氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試,并用PLC 進(jìn)行編程控制;同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、排除簡單故障的能力。本課程設(shè)計(jì)大量知識內(nèi)容,傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)法沒法引起學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生被動(dòng)的在學(xué)習(xí),為了提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新技能,以行動(dòng)為導(dǎo)向的教學(xué)‘六步法打破傳統(tǒng),創(chuàng)新教學(xué)方法,貫徹以‘學(xué)生為主,老師為輔的教學(xué)方式,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,也提高了整體的教學(xué)質(zhì)量。
2 項(xiàng)目制教學(xué)六步法
行動(dòng)導(dǎo)向六步法以驅(qū)動(dòng)學(xué)生行動(dòng)為導(dǎo)向,在課堂中以學(xué)生作為主體,教師起到輔助引導(dǎo)的作用。通過一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,布置不同時(shí)段的任務(wù),讓學(xué)生分組思考解決任務(wù),從而不斷提高學(xué)生的問題分析能力和獨(dú)立解決問題的能力,并從團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的集體意識和團(tuán)結(jié)意識,最終高效的完成教學(xué)目標(biāo)。在課堂中,學(xué)生根據(jù)六步法的引導(dǎo),從實(shí)踐中學(xué)到知識,又讓知識得到及時(shí)的應(yīng)用,在過程中即使發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,最終讓知識與實(shí)踐相互貫穿,達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的。在此教學(xué)模式中,始終以學(xué)生為主,老師引入項(xiàng)目任務(wù),細(xì)分任務(wù)給學(xué)生,一步一步的引導(dǎo)學(xué)生和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。接下來將以一個(gè)PLC的授課項(xiàng)目為案例(項(xiàng)目1 使用檢測模塊識別材料屬性)對行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)六步法進(jìn)行分步講解。
(1)咨詢階段。教師:公布項(xiàng)目任務(wù)。以項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)導(dǎo)入,介紹相應(yīng)傳感器的應(yīng)用場合及工作原理,明確任務(wù)要求,并完成演示。以示范教學(xué)法為主,引導(dǎo)教學(xué)法為輔。學(xué)生:以分組的形式,模仿教師的演示步驟,在實(shí)訓(xùn)工作臺上實(shí)現(xiàn)各任務(wù)。
任務(wù)1: 掌握光電式傳感器的正確應(yīng)用----物體倒置辨別—光電漫反射傳感器輸出控制,產(chǎn)品質(zhì)量檢測—光電鏡反射傳感器輸出控制,電動(dòng)扶梯啟停—光電透射式傳感器輸出控制;
任務(wù)2:掌握電感式傳感器的正確應(yīng)用---產(chǎn)品加工行程限位—電感式傳感器輸出控制;
任務(wù)3:掌握電容式傳感器的正確應(yīng)用----開關(guān)位置確認(rèn)—電容式傳感器輸出控制;
任務(wù)4:掌握磁場式(磁感應(yīng))傳感器的正確應(yīng)用---位置控制裝置、轉(zhuǎn)速檢測—磁場式/磁感應(yīng)傳感器輸出控制;
(2)決策,計(jì)劃。1)學(xué)生分組編制項(xiàng)目控制工作流程;闡述項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路;2)以小組為單位討論項(xiàng)目控制工作流程;3)制定項(xiàng)目計(jì)劃及相關(guān)文件;4)教師提出相關(guān)問題。
教師:明確任務(wù),提出建議,引導(dǎo)學(xué)生完成元器件的選型,教師時(shí)刻關(guān)注實(shí)施進(jìn)度,并幫助學(xué)生進(jìn)行可行性分析,并最終確定實(shí)施方案。
學(xué)生:以分組形式設(shè)計(jì)計(jì)劃,討論實(shí)施及任務(wù)分配方案,項(xiàng)目計(jì)劃符合目標(biāo)要求,同時(shí)必須考慮生產(chǎn)安全和環(huán)保要求。
(3)實(shí)施。教師:對學(xué)生具體實(shí)施中出現(xiàn)的問題,組織學(xué)生進(jìn)行討論,并給予指導(dǎo),做為咨詢者的身份出現(xiàn),過程中老師要經(jīng)常獲得項(xiàng)目的反饋,與學(xué)生交流,提出自己的觀點(diǎn)。學(xué)生:以小組形式合理分工,合作完成。
1)選用正確的傳感器(PNP、NPN);2)設(shè)計(jì)單個(gè)傳感器電氣控制回路;3)安裝、接線及調(diào)試;4)傳感器檢測距離調(diào)整;5)傳感器抗干擾措施;6)設(shè)計(jì)傳感器的串并聯(lián)控制回路;7)與PLC 輸入模塊的連線及調(diào)試。
(4)檢查,評估。檢查項(xiàng)目的完成情況,傳感器的使用情況,評價(jià)學(xué)生的操作情況。
教師評價(jià):以教師參評的方式參加——與學(xué)生一起按項(xiàng)目任務(wù)要求對執(zhí)行情況進(jìn)行評價(jià);對學(xué)生拓展任務(wù)情況進(jìn)行評分。
學(xué)生自評、互評:學(xué)生目標(biāo)已完成,每個(gè)小組要學(xué)會(huì)展示成果,并根據(jù)事先提出的目標(biāo)進(jìn)行自我評估;同時(shí),以小組競標(biāo)的方式進(jìn)行互評,各小組之間可以互評,通過提問作答的方式進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)。學(xué)生以小組為單位,遞交實(shí)訓(xùn)報(bào)告書及小結(jié),所有過程必須以文字形式進(jìn)行記錄,最后上交歸檔。
(5)成果評定。根據(jù)項(xiàng)目質(zhì)量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求評定成績:占50%。
學(xué)生互評:通過組間互相檢查給出互評成績:占20%;
教師評價(jià):根據(jù)每組學(xué)生對任務(wù)實(shí)施過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)和結(jié)果,同時(shí)結(jié)合小組的協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)意識以及互相幫助情況給出評定成績;占30% 。
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基金:“江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目”,項(xiàng)目編號:PPZY2015A088
蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院第二批現(xiàn)代學(xué)徒制試點(diǎn)單位
作者簡介:曹嘉佳(1992-),女,江蘇人,碩士研究生,研究方向:機(jī)電一體化。