PLC教学电气控制论文

2022-04-15

摘要:为适应职业教育改革的要求,笔者所在学校电气控制专业实施项目式教学改革,利用多元化的教学手段解决传统单一落后的教学模式存在的问题,为学生提供更多参与实践活动的机会,完成专业课程理论知识与实践操作的深度融合。本文对PLC控制器的项目式教学改革实践进行了总结,对教学内容的重构、教学组织步骤、教学效果评价等进行了详细阐述。下面是小编整理的《PLC教学电气控制论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

PLC教学电气控制论文 篇1:

PLC与电气控制技术工作过程化教学设计探索①

[摘           要]  PLC与电气控制技术是电气自动化和自动化等专业的重要专业课程,是一门技术性和实践性很强的核心课程。使用工作过程的课程教法是以学生为主体,以工作过程为导向,结合任务训练和能力目标,实现技能与知识的融合。课程设计遵从“以职业技能和道德培养为目标”“以就业为导向”“适应社会需求”的科学理念。课程设计理念为注重专业基础素质教育、工学结合设计理论教学情境、任务驱动法训练操作能力、培养创新精神。

[关    键   词]  PLC与电气控制技术;工作过程;教学设计

PLC与电气控制技术是电气自动化和自动化等专业的重要专业课程,是一门技术性和实践性很强的核心课程,课程的总体要求是加强学生的PLC应用的意识,培养学生电气控制与PLC综合应用能力。另外通过本课程的学习,学生能够建立常规电气控制和PLC控制系统设计的完整概念,培养综合应用电气控制与PLC技术的能力。通过课程实践训练,培养学生根据生产实际的需要,设计较复杂的PLC控制系统等技术应用能力,对学生专业能力和职业素养的形成起重要的支撑作用。

一、课程设计目标

课程设计遵从“以职业技能和道德培养为目标”“以就业为导向”“适应社会需求”等科学理念。课程设计理念为注重专业基础素质教育、工学结合设计理论教学情境、任务驱动法训练操作能力、培养创新精神。

通过课程学习让学生具备两种基本能力:一是专业知识能力,二是职业综合能力。专业知识能力首先是电气控制方面,培养学生进行常规电气控制线路设备选型和原理设计的能力;其次是培养学生进行常规电气控制线路安装接线、调试运行和故障处理的能力;最后是PLC方面,培养学生进行PLC控制系统硬件选型和程序编制的能力和进行PLC控制系统安装接线、调试运行和故障处理的能力。职业综合能力培养学生运用所学知识解决复杂工程问题的能力,培养学生规范作业和安全生产的能力,培养学生的团队意识和合作精神。

二、教学内容设计

(一)课程设计的思路

第一步:根据职业技能选择典型的工作任务

分析企业相关岗位的工作任务和具体工作内容,提出本专业课程所对应的专业岗位需要完成的工作任务。根据课程内容分成了八个典型工作任务。具体工作任务如下:

工作任务一:三相异步电动机Y-Δ降压起动控制线路安装

工作任务二:工作台自动往返的PLC控制系统设计

工作任务三:三台电动机顺序启动逆序停止控制系统设计

工作任务四:水电站报警铃控制系统设计

工作任务五:十字路口交通灯PLC控制电路设计

工作任务六:水电站自动控制门系统设计

工作任务七:PLC控制水塔水位自动运行系统设计

工作任务八:PLC 控制变频调速系统设计

按照原来的教学内容分配,总共有十个学习情境,按照工作过程系统化原理具体可细化为图1工作任务:

第二步:  以工程实例为载体进行课程开发

课程设计依据职业技能岗位选取典型工作任务,以某蓄能电厂设备实际工作过程为载体进行课程开发,基于人的职业发展规律进行课程设计,始终将“理论实践一体化”的教学理念融入课程设计,充分体现教学过程的职业性、实践性和开放性,培养学生的综合职业能力及职业发展所需要的良好道德素养。(见下表)

第三步: 基于工作过程进行课程设计

工作过程系统化课程设计,在课程整体结构中以实际应用为根本,形成结构导向的课程理论与开发范式。针对课程建立一套具有可操作性的建设和实施方案,以有效激发学生自主学习的动力。工作过程系统化教学过程转化为工作过程,系统的教学过程包括六个步骤:资讯、决策、计划、实施、检查、评价。资讯包括让学生了解本专业本课程最新的行业信息,决策是让学生了解行业信息后根据课程任务选择合适的工艺和方法,计划就是按照选择的工作和方法进行具体的方案制作,实施就是按照方案进行执行,检查就是对执行的结果进行反复的验证,最后是对结果进行评价考核,总体培养学生具备专业能力、方法能力和社会能力的综合素质。

三、教学方法和手段

课堂教学是培养学生、提高学生综合职业素质的主要阵地,教学方法是教师和学生为了达到共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中使用的一种方法和手段。在课程的教学过程中有很多的教学方法,在本课程主要采用的是情境教学法、四阶段任务训练法、案例法等。本课程主要采用四阶段任务训练法和情境教学法多种教学方法的结合。四阶段教学法产生于美国。在美国的岗位培训中,主要是以“示范模仿”使学生掌握相关的核心技能以及岗位工作能力的教学方法。四阶段教学法在美国的教学中是把课程教学划分为准备、教师示范、学员模仿和总结练习四个阶段,通过四个阶段的教学让学生掌握基本的技能。我们把四阶段教学法进行改良应用,即把教學过程结合情境教学、案例教学等教学方法分为任务分析、制定计划、实施任务和考核评价四个阶段的培训方法。在四阶段任务训练法里面根据实际案例又穿插有多种教学方法。具体的教学过程如图2所示:

四、课程考核方式

课程的学习结果很多是通过考核来体现学习的掌握程度,考核在教学中起到举足轻重的作用,考核的方法和形式也是多种多样。很多课程通过考核来促进学生的学习兴趣,对教学目标的实现也有导向作用。本课程包括了理论和实验部分,理论与实践并重。考核方式也充分体现了这个原则。期末考核评价方案多元化,分别从理论知识水平、技能操作水平、沟通交流能力、个人道德修养、个人平时成绩等多方面进行评定。理论知识水平采用传统的笔试形式进行,技能操作水平考核采用现场实操考核,沟通交流能力采用学期总结及面试答辩的方式进行,平时成绩由所任课老师按照评价内容对每一位学生进行评价,然后取平均分。本课程总成绩=平时成绩(20分)+期末笔试(30分)+实验成绩(50分);实验成绩=实验过程(30分)+实验成果(20分)。具体如图3所示:

五、存在的问题

通过工作过程系统化方法的教学跟其他方法进行比较也发现了在实施过程中也存在一些问题。如工作工程化教学需要的实验设备以及实验场地是比传统的教学要求更高,在教学资源上也远没有传统的课程资源丰富。最为明显的缺陷是缺少工作过程化的配套教材,现在大多数还是传统的教材,在教材的研究上还有很多的空间。另外,传统的实验大多数是以验证性为主,工作过程化教学要结合岗位技能,以实际操作为主,转变传统的教学方法为实现实训工作过程与企业生产过程对接的任务教学方法。

参考文献:

[1]张莉莉.浅谈新理念下数学教学方法的实施[J].教育教学论坛,2010(1).

[2]李斌.新课改下教师教学理念的转型[J].教育教学论坛, 2010(11).

[3]姜大源.结构问题是一个课程开发的关键[N].中国教育报,2016-08-23.

编辑 陈鲜艳

作者:辛华健 李光平

PLC教学电气控制论文 篇2:

PLC控制器在电气控制专业项目式教学中的应用探究

摘 要:为适应职业教育改革的要求,笔者所在学校电气控制专业实施项目式教学改革,利用多元化的教学手段解决传统单一落后的教学模式存在的问题,为学生提供更多参与实践活动的机会,完成专业课程理论知识与实践操作的深度融合。本文对PLC控制器的项目式教学改革实践进行了总结,对教学内容的重构、教学组织步骤、教学效果评价等进行了详细阐述。

关键词:PLC控制器    电气控制    项目式教学

课  题:本文系山东省技工教育和职业培训科研重点课题“新型学徒制实践与发展研究”(项目编号:RSJY2017-Z033;主持人:崔秋立)、山东劳动职业技术学院院级课题“机械设计与制造专业《悉尼协议》范式下高职教育建设与实践研究”(项目编号:2018RW12;主持人:张政梅)的研究成果。

当前电气控制设计市场对专业人才的需求量不断增大,对学生适应电气控制工作的要求也逐步提高。为更好地满足工作岗位的需求,高职院校应结合学生实际情况,按照企业岗位所需知识、技能、素养来制定专业人才的培养方案,并进行大胆的尝试与创新,将PLC控制器引入电气控制项目式教学,使学生能够完成对PLC控制器从理论知识到实践应用的转化,为学生就业奠定良好基础。

一、PLC控制器在电气控制专业项目式教学中的应用意义

(一)激发学生的学习热情

随着电气控制行业对人才要求的提高,电气控制专业要求学生掌握的知识也随之增多,以理论知识灌输为主的传统教学模式已经无法适应教育发展的要求。为更好地完成人才培养目标,高职院校开始实施电气控制专业教学改革,并在理论与实践的项目式教学方面进行大胆的尝试,将PLC控制器和电气控制软件应用到教学实践中。如此一来,使学生既能够掌握更多的专业知识,还能独立完成相应设计项目的操作,这激发了学生参与课堂教学活动的热情,促进了学生绘图技能与实践能力的提升。在具体实践教学中,项目式教学方式为学生带来更加多元化的学习体验,每一个根据实际岗位需求所设计的PLC控制器设计项目都具有较强的可操作性和实用性。

(二)改变传统单一落后的教学模式

为适应职业教育改革的要求,笔者所在学校电气控制专业实施项目式教学改革措施,利用多元化的教学手段来改善传统单一落后的教学模式所存在的问题,为学生提供更多的参与实践活动的机会,实现了专业课程理论知识与实践活动的完整对接。在整个教学过程中,教师始终围绕PLC控制器项目设计这一教学目标开展相关的实践活动,并将PLC控制器设计所需的理论知识融入活动,使学生能够掌握具体的控制技巧,提高了学生的学习能力。

二、PLC控制器在电气控制专业项目式教学中的应用路径

(一)项目式教学内容的设计

PLC控制器在电气控制专业项目式教学具体应用过程中,需要教师充分了解学生的学习能力和需求,教学内容要契合人才培养方案的毕业要求,紧扣课程标准的知识点、能力点、技能点。并且,整合的项目要能提高学生的学习积极性,能让不同层次的学生参与到项目式教学中,并能锻炼学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,提高学生的语言表达能力、交流能力、自我展现和评价能力。以笔者的教学实践为例,在课程中共设计了五个项目,即天塔之光模拟项目、水塔水位模拟项目、交通信号灯模拟项目、邮件分拣模拟项目、抢答器设计制作项目。

项目式教学模式具有实践性、开放性、自主性的特征,将其应用到PLC控制器项目设计中,能够充分发挥PLC控制器的各种功能,帮助学生更为全面地理解电气控制知识,并在操作中完成知识的转化。在项目具体实施过程中,教师可先引导学生了解项目设计的目的,在脑海中模拟项目的创造思路、设计方案、操作流程等,并要求学生以节能标准进行设计材料的选用,为学生布置设计时间和流程的要求,确保学生能够更加积极主动地参与到项目探究与实施中,为项目的完成提供基础保障。

(二)项目式教学的组织实施

首先,教师可将学生分为若干個小组,并为不同小组的学生设置不同的项目设计任务,激发小组成员之间的讨论与研究,始终坚持“以学生为中心”的原则。其次,在学生完成项目讨论后,教师应组织学生以小组为单位制定项目计划,并交由教师进行审查与修改。在项目计划顺利通过后,由小组长为小组成员分配任务,学生按照分工开始进行PLC控制器的设计。最后,对于具备创新元素的设计项目,教师可在班级中进行展示,并组织学生对项目内容进行评价,使创新设计理念能够在班级中完成传递。

(三)项目式教学的考核评价

项目式教学的评价方式采用过程性考核,分为学生自评、小组评价和教师评价。在学生完成评价后教师可进行总结,并针对各小组学生的评分进行记录,纳入学生的综合评价,丰富学生考核评价的内容,同时增强学生对电气控制设备操作的重视程度。

三、PLC控制器采用项目式教学的体会

通过项目式教学改革,学生的学习积极性、主动性有了很大提高,课堂教学效果突出,杜绝了学生上课睡觉、玩手机的现象;学生的自学能力也得到了很大提高和锻炼,学会了多渠道查找资料,学生独立解决问题的能力和水平上升显著;另外,学生的语言表达能力、交流能力、自我展现和评价能力等都有了很大提高。针对项目式教学改革,笔者的主要体会有以下几点。第一,项目式教学需要重构教学内容,尤其要把理论知识与技能操作糅合在一起,让学生在做中学、学中做,达到知行合一,这就对教师提出了更高要求,教学设计要经过多次的论证,以便设计出最佳的项目式教学方案。第二,项目式教学改变了传统的课堂教学模式,采用“教、学、做”一体化的教学模式,对传统的课程内容、课堂角色、教学方法、学习方式、评价模式等进行了颠覆性改革,实施以学生为中心、成果为导向的互动式教学模式。第三,项目式教学需要设计让学生动手实践的环节,因此所需的教学资源要比传统的课堂教学要多,这需要学校的大力支持,最好以课程改革课题立项的形式来推动项目式教学改革。

四、结论

总之,在具体教学实践中,通过选择PLC控制器设计项目、组织教学流程、应用科学合理的评价手段,来激发学生参与实践活动的热情,培养学生的专业技能和素养,更加有效地提升实践教学的质量和效率,以完成项目式教学改革创新的目标。

参考文献:

[1]白维奇,姜姗.PLC控制技术在电气控制中的应用分析[J].湖北农机化,2019(10).

[2]陈萧,刘松涛,程赛葛.电气工程自动化控制中PLC技术的应用研究[J].电子测试,2019(3).

[3]孙荣创.基于PLC可编程序控制器的件数差压铸造电气控制系统设计[J].环境技术,2019(4).

[4]马彬彬, 赵安. PLC课程项目化教学改革实践探索[J]. 泰州职业技术学院学报,2015(1).

(作者单位:山东劳动职业技术学院)

作者:薛珊珊 张政梅 孙大铭

PLC教学电气控制论文 篇3:

电气控制与PLC教学改革探索

目前在各高校相关专业都开设了“电气控制与PLC”课程,虽然使用的教材不同,所讲的PLC的机型不同,但该课程具有一定的共性,各个教材间都会有相同之处。通过对该课程的学习,使学生掌握工厂常规继电器-接触器控制的电气控制线路原理,掌握PLC的系统设计与调试,具有独立分析能力和初步设计能力。但是目前的课程教学滞后于产品的更新换代,实践教学的应用性和技能性相对薄弱,严重影响了教学质量,造成学生的专业技能和从业岗位的需求脱节。

随着院校竞争的加剧及学生就业形势的严峻,迫使许多院校纷纷采用各种手段来提高自身的竞争优势,而教改就是一种常用的、有效的提高教学质量的手段。本文就从以下几个方面探讨电气控制与PLC课程改革。

1 教学模式改革

电气控制与PLC是一门理论性、实践性和操作性都很强的专业课,具有知识覆盖面广,更新发展速度快,与实际生产和应用紧密结合的特点。但以往的教学大多重视理论教学,以教师为主,学生为辅,先理论后试验的模式,忽略了学生的兴趣和主观能动性的培养,学生往往在学过该课程后,依然不知道如何应用。针对这一问题,可采用一体化的项目式教学模式。

首先,教材一体化[1]。传统的教材注重理论的分析,而忽略了实践的重要性。采用一体化教材,将知识重点分布在各个项目中,使学生在学习完知识重点后进行实践验证,有助于学生兴趣的培养。

其次,教室一体化。将教室搬到实验室中去,在学中做。采用一体化教室,让学生亲自动手去摸、去做,有利于提高学生的动手能力和兴趣的培养。

最后,教师一体化[1]。目前,很多高校里,理论课教师和实验(实践)课教师独立。在做实验时,教师把实验的内容、操作方法与步骤、甚至连每一步试验结果都写得一清二楚。学生在教师的指导下按设定的步骤,机械地完成操作,造成理论与实践脱节,忽略了学生的主观能动性。让理论课与实践课由一位老师讲解,使学生带有目的性的去做实验(实践),有利于学生对课程的认知和实践的结合。

2 教学内容的改革

随着科技发展和社会进步,现在越来越多的领域应用PLC技术来解决有关自动化、智能化问题,因此,电气控制与PLC在教学内容上就应顺应这种趋势。在强调继电接触器控制与PLC控制基本理论的基础上,多安排学习PLC的控制技术,淡化继电器接触器相关内容,向PLC倾斜。

目前工业中应用的PLC种类繁多,如西门子、松下、欧姆龙、三菱等,不同厂家的产品有不同的程序语言和使用方法,但也具有一定的共性。PLC种类的多样性给教师讲课、学生听课和实习操作带来一定的困难,通常教师授课只是针对一个系列,学生不可能通过一种PLC的学习而达到掌握各类PLC的目的。但是各厂家生产的PLC或者不同型号的PLC具有一定的共性,深入地学习和熟练掌握一种型号的PLC的使用,可使对其他产品的学习变得轻松而容易。

理论教学是一个非常重要的环节,它是实践教学的指导。如何将知识以通俗易懂的方式传送出去,使学生轻松的接受?电气控制与PLC课程实践性很强,仅仅从理论到理论的学习模式,靠死记而不会操作是毫无意义的。因此在教学内容的安排上,向实践倾斜。

3 考核方式改革

考核是衡量学生对事物掌握程度的一种手段。目前,电气控制与PLC课程考核方式比较单一,采取期末统一考试方式,学生平时的表现及实践的能力占的比例非常小,不能将学生的真实水平反映出来,往往会使一些综合能力强的学生得不到充分的肯定,在一定程度上挫伤了他们学习的积极性。针对这一情况,该课程的考核应分为两部分,理论考核与实践考核。考虑到该课程的实践性较强,在综合成绩评定上,应加重实践考核的百分比。虽说理论考试能考核学生对该课程的认知,但单靠几道应用题或一张试卷是没有办法体现学生的综合能力,加重了实践考核环节的百分比,可以很好的衡量学生的综合实践能力,有助于学生全面发展。

4 加强校企合作

由于科技与技术的飞速发展,学校所讲的内容往往落后于目前的发展,造成学校教学与企业需要脱节。因此,该课程的改革还应考虑到生产实践,了解企业的需要,加强校企合作。一种方法是通过调研、走访企业,了解企业的需要,将企业目前常使用的PLC作为学习和分析的对象;另一种方法是建立订单式培养方式,企业派专业人员到学校授课,传授专业知识和企业文化。通过两种方法的结合,培养学生的专业知识和技能,使得学生在走上工作岗位后能快速适应企业的要求。

5 结语

本文针对电气控制与PLC课程在以往的教学中出现的问题,提出了几点改革措施,分别在教学模式、教学内容、考核方式及加强校企合作四个方面进行了探索。除此之外,我们还应在教学实践中不断探索,寻找出切实能提高学生专业知识和技能的教学方法。

参考文献

[1] 高双喜.一体化案例教学在PLC教学改革中的应用[J].现代商贸工业,2008,12.

[2] 柴伟华.《电气控制与PLC》教学改革中的探索与体会[J].中国科教创新导刊,2012,34.

[3] 刘跃华.任务驱动型教改模式初探[J].科技创新导报,2010,8.

[4] 陈怀义.教学模式改革的有益尝试[J].高等教育研究学报,2003,26(3)

作者:任晓芳

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