吳嘉浩
摘 要:現(xiàn)在由于產(chǎn)業(yè)的升級(jí),企業(yè)的自動(dòng)化程度快速提高。為適應(yīng)企業(yè)的需要,中職學(xué)校機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)該熟練掌握PLC先進(jìn)控制技術(shù)。而如何使學(xué)生掌握相關(guān)編程思路,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,保證教學(xué)效果則是專(zhuān)業(yè)授課教師所要考慮的重要問(wèn)題。為此,本文對(duì)一些教學(xué)改革創(chuàng)新的方法進(jìn)行敘述,供職教同行參考。
關(guān)鍵詞:PLC 中職教育 機(jī)電控制
目前,珠三角地區(qū)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)正在不斷推進(jìn)。技工院校的機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生只有熟練掌握PLC自動(dòng)化控制技術(shù),才能達(dá)到企業(yè)的用工需求。職業(yè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)課教師,如何盡快地讓學(xué)生掌握這項(xiàng)技能,就成為了教學(xué)工作的重中之重。下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剬?duì)PLC教學(xué)的一些
見(jiàn)解。
項(xiàng)目教學(xué)法是以實(shí)踐為導(dǎo)向,讓師生共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。其實(shí)質(zhì)是以選用一個(gè)可以讓學(xué)生動(dòng)手的工程實(shí)例項(xiàng)目為平臺(tái),為學(xué)生創(chuàng)建學(xué)習(xí)情景,學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的認(rèn)識(shí),了解與動(dòng)手完成、學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能。筆者所在學(xué)院在進(jìn)行PLC課程的項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)貫徹了如下理論。
一、圍繞專(zhuān)業(yè)需求,明確教學(xué)目標(biāo)
學(xué)院的PLC課程主要面向機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)專(zhuān)業(yè)。經(jīng)過(guò)調(diào)研及專(zhuān)家訪(fǎng)談會(huì),學(xué)院對(duì)學(xué)生的相關(guān)要求主要體現(xiàn)在:應(yīng)掌握自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上的電磁閥、傳感器、汽缸、機(jī)械手等自動(dòng)化電箱之間的安裝與調(diào)試技能,連接PLC的I/O接線(xiàn),使用基本指令及功能指令編寫(xiě)典型自動(dòng)設(shè)備工作程序,設(shè)計(jì)I/O口通訊程序?qū)Χ嗯_(tái)PLC控制設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合控制,按照客戶(hù)要求控制變頻器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī),具備較強(qiáng)的核心能力(職業(yè)道德、創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流表達(dá)、自我提高、解決問(wèn)題等)。以此為依據(jù)遵循針對(duì)性、實(shí)用性、應(yīng)用性原則,整合序化教學(xué)項(xiàng)目。
二、校企合作,設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目及改革評(píng)價(jià)方法
筆者通過(guò)到企業(yè)走訪(fǎng)一線(xiàn)工程師,與企業(yè)專(zhuān)家共同分析從事某個(gè)崗位的技術(shù)人員職業(yè)成長(zhǎng)路線(xiàn),知識(shí)與能力要求,明確現(xiàn)階段畢業(yè)學(xué)生與崗位要求的差距,收集企業(yè)典型PLC控制實(shí)例,學(xué)院指定教學(xué)計(jì)劃與校本教材,進(jìn)行從“車(chē)間即工程,作業(yè)即企業(yè)項(xiàng)目”的項(xiàng)目引導(dǎo)模擬教學(xué),結(jié)合蘇州博實(shí)機(jī)器人技術(shù)有限公司與珠海漢迪自動(dòng)化有限公司的實(shí)際案例和設(shè)備,通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)全面提升學(xué)生的知識(shí)、技能、職業(yè)素養(yǎng)等綜合能力。
職業(yè)院校學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)薄弱,在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)理論課時(shí)容易產(chǎn)生抵觸和畏難情緒,而PLC的學(xué)習(xí)需要有一定基礎(chǔ)的電力拖動(dòng)專(zhuān)業(yè)知識(shí),所以自動(dòng)化控制編程是一個(gè)綜合學(xué)科,對(duì)設(shè)計(jì)人員要求較高。如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法先講理論再去實(shí)習(xí)往往效率不高。因此在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)循序漸進(jìn)地加入動(dòng)手調(diào)試操作的內(nèi)容,如在電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制項(xiàng)目之后可以先加上自鎖條件,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),再引入互鎖,實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。在掌握了此知識(shí)點(diǎn)后再繼續(xù)加深難度,設(shè)計(jì)自動(dòng)伸縮門(mén)的控制程序。在每個(gè)階段的項(xiàng)目任務(wù)中,要注意學(xué)生的掌握程度,注意調(diào)節(jié)教學(xué)進(jìn)度,如此循序漸進(jìn),讓學(xué)生在不斷進(jìn)步的同時(shí),充分體會(huì)到成功感。由此激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生帶著在課堂時(shí)間能解決的、經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)習(xí)項(xiàng)目,教師在巡回指導(dǎo)的過(guò)程中針對(duì)學(xué)生提出的疑問(wèn)給予解答,使學(xué)生理解實(shí)習(xí)項(xiàng)目的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn),體驗(yàn)企業(yè)實(shí)際工作過(guò)程,這樣學(xué)習(xí)效果將有很大的提高。
項(xiàng)目教學(xué),要通過(guò)咨詢(xún)(教師布置工程項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生收集資料)→決策(師生共同分析案例,討論解決方案)→計(jì)劃(設(shè)計(jì)工作共層,確定工作步驟,擬定檢查與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))→實(shí)施(學(xué)生完成工作任務(wù),共同分析并解決問(wèn)題)→檢查(學(xué)生演示并介紹完成過(guò)程,教師檢查并提出建議)等過(guò)程完成組織教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)的評(píng)價(jià)辦法,不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,更應(yīng)該關(guān)注完成學(xué)習(xí)任務(wù)的全過(guò)程,注重過(guò)程評(píng)價(jià),做到形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合,更多地關(guān)注學(xué)生自身的發(fā)展,激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
教改后的課業(yè)評(píng)價(jià)方案改變了以知識(shí)積累和考試為主的終結(jié)性評(píng)價(jià)方式,實(shí)施了“知識(shí)、能力、素質(zhì)”三位一體的綜合評(píng)價(jià)。成績(jī)?cè)u(píng)定由平時(shí)成績(jī)、過(guò)程考核和期末考校成績(jī)?nèi)糠纸M成。平時(shí)成績(jī)主要考核包括課堂提問(wèn)、討論、練習(xí)、作業(yè)、思考題等。過(guò)程性考核依據(jù)學(xué)生在教學(xué)項(xiàng)目完成過(guò)程中的資料收集、方案計(jì)劃、實(shí)施過(guò)程、實(shí)施結(jié)果、團(tuán)隊(duì)合作、工作態(tài)度等情況評(píng)定等級(jí)。在每個(gè)項(xiàng)目完成后,學(xué)生按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)自檢、互檢,教師評(píng)價(jià),這樣學(xué)生能充分了解自己的專(zhuān)業(yè)水平和可提高的方面。期末綜合考核再依據(jù)學(xué)生完成考核項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與操作結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定。這樣評(píng)價(jià)較為客觀,也能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。
三、教學(xué)資源準(zhǔn)備及教學(xué)組織
教學(xué)硬件的資源:西門(mén)子PLC電動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)設(shè)備,智能供水控制實(shí)習(xí)設(shè)備,智能照明控制實(shí)習(xí)設(shè)備,自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)調(diào)試實(shí)習(xí)設(shè)備,三菱PLC單機(jī)實(shí)習(xí)設(shè)備(配置30臺(tái)電腦及GX軟件,PLC手編器等),可滿(mǎn)足仿真教學(xué)和多媒體電化教學(xué)的PLC專(zhuān)業(yè)教室4個(gè),電力變頻控制設(shè)備10套。軟件資源包括校本的多媒體課件、校本教材、電子教案與視頻資料等。為了保障教學(xué)質(zhì)量,學(xué)校還組織了多場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備研修班及企業(yè)參觀交流活動(dòng),利用教師下廠鍛煉等多種手段培養(yǎng)雙師型隊(duì)伍,提高實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。
教學(xué)組織以推料汽缸的PLC控制為例進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明,見(jiàn)下表。
表
教學(xué)
過(guò)程 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生
活動(dòng) 時(shí)間
分配
資料 項(xiàng)目任務(wù) 分析并連接推料汽缸的氣動(dòng)回路及PLC的I/O回路
調(diào)整傳感器的合理位置及設(shè)定
編程控制供料站按照要求動(dòng)作
供料站的機(jī)電故障排除練習(xí) 講解、
指導(dǎo)分組 聽(tīng)講、
記錄、
接收任務(wù) 30分
問(wèn)題探究 企業(yè)實(shí)例引入
推料汽缸的氣動(dòng)回路如何連接
PLC的I/O如何接線(xiàn)
傳感器的位置如何調(diào)整及設(shè)定
如何編程控制供料站按照客戶(hù)要求動(dòng)作
供料站常見(jiàn)機(jī)電故障如何排除 對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行講解 聽(tīng)講、
討論 20分
決策 制定項(xiàng)目實(shí)施方案 教師巡回指導(dǎo) 查找資料、
小組討論 15分
計(jì)劃 項(xiàng)目實(shí)施分工、檢查標(biāo)準(zhǔn)、初步時(shí)間分配 教師記錄學(xué)生情況 查找資料、
小組討論 25分
研討優(yōu)化 研討并優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施方案及編程思路 檢查評(píng)價(jià)學(xué)生決策與計(jì)劃準(zhǔn)備情況 匯報(bào)、討論、優(yōu)化方案 20分
實(shí)施1 編程控制供料站按要求動(dòng)作,仿真練習(xí)并調(diào)試 指導(dǎo) 操作 70分
實(shí)施2 連接推料供料站的氣動(dòng)回路及PLC的I/O回路,調(diào)整傳感器的合理位置及設(shè)定,從電腦拷貝調(diào)試過(guò)的PLC程序控制供料站工作,供料站的機(jī)電故障排除練習(xí) 指導(dǎo) 操作 70分
檢查 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)交叉檢查實(shí)施結(jié)果 指導(dǎo)、觀察 自評(píng)與小組互評(píng) 10分
評(píng)估 歸納總結(jié) 組織匯報(bào)、點(diǎn)評(píng)、布置作業(yè) 小組匯報(bào) 10分
課程設(shè)計(jì)改革與教師充分的備課使學(xué)生在PLC項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)中學(xué)習(xí)積極性明顯提高。
參考文獻(xiàn):
[1]趙志群.職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合一體化課程開(kāi)發(fā)指南[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.
[2]嚴(yán)中華.職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施——基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的職教課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.
[3]李響初.圖解三菱PLC、變頻器與觸摸屏綜合應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.
[4]張還.三菱FX系列PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京:中國(guó)電力出版社,2011.
(作者單位:廣州市機(jī)電高級(jí)技工學(xué)校)endprint
摘 要:現(xiàn)在由于產(chǎn)業(yè)的升級(jí),企業(yè)的自動(dòng)化程度快速提高。為適應(yīng)企業(yè)的需要,中職學(xué)校機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)該熟練掌握PLC先進(jìn)控制技術(shù)。而如何使學(xué)生掌握相關(guān)編程思路,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,保證教學(xué)效果則是專(zhuān)業(yè)授課教師所要考慮的重要問(wèn)題。為此,本文對(duì)一些教學(xué)改革創(chuàng)新的方法進(jìn)行敘述,供職教同行參考。
關(guān)鍵詞:PLC 中職教育 機(jī)電控制
目前,珠三角地區(qū)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)正在不斷推進(jìn)。技工院校的機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生只有熟練掌握PLC自動(dòng)化控制技術(shù),才能達(dá)到企業(yè)的用工需求。職業(yè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)課教師,如何盡快地讓學(xué)生掌握這項(xiàng)技能,就成為了教學(xué)工作的重中之重。下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剬?duì)PLC教學(xué)的一些
見(jiàn)解。
項(xiàng)目教學(xué)法是以實(shí)踐為導(dǎo)向,讓師生共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。其實(shí)質(zhì)是以選用一個(gè)可以讓學(xué)生動(dòng)手的工程實(shí)例項(xiàng)目為平臺(tái),為學(xué)生創(chuàng)建學(xué)習(xí)情景,學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的認(rèn)識(shí),了解與動(dòng)手完成、學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能。筆者所在學(xué)院在進(jìn)行PLC課程的項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)貫徹了如下理論。
一、圍繞專(zhuān)業(yè)需求,明確教學(xué)目標(biāo)
學(xué)院的PLC課程主要面向機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)專(zhuān)業(yè)。經(jīng)過(guò)調(diào)研及專(zhuān)家訪(fǎng)談會(huì),學(xué)院對(duì)學(xué)生的相關(guān)要求主要體現(xiàn)在:應(yīng)掌握自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上的電磁閥、傳感器、汽缸、機(jī)械手等自動(dòng)化電箱之間的安裝與調(diào)試技能,連接PLC的I/O接線(xiàn),使用基本指令及功能指令編寫(xiě)典型自動(dòng)設(shè)備工作程序,設(shè)計(jì)I/O口通訊程序?qū)Χ嗯_(tái)PLC控制設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合控制,按照客戶(hù)要求控制變頻器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī),具備較強(qiáng)的核心能力(職業(yè)道德、創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流表達(dá)、自我提高、解決問(wèn)題等)。以此為依據(jù)遵循針對(duì)性、實(shí)用性、應(yīng)用性原則,整合序化教學(xué)項(xiàng)目。
二、校企合作,設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目及改革評(píng)價(jià)方法
筆者通過(guò)到企業(yè)走訪(fǎng)一線(xiàn)工程師,與企業(yè)專(zhuān)家共同分析從事某個(gè)崗位的技術(shù)人員職業(yè)成長(zhǎng)路線(xiàn),知識(shí)與能力要求,明確現(xiàn)階段畢業(yè)學(xué)生與崗位要求的差距,收集企業(yè)典型PLC控制實(shí)例,學(xué)院指定教學(xué)計(jì)劃與校本教材,進(jìn)行從“車(chē)間即工程,作業(yè)即企業(yè)項(xiàng)目”的項(xiàng)目引導(dǎo)模擬教學(xué),結(jié)合蘇州博實(shí)機(jī)器人技術(shù)有限公司與珠海漢迪自動(dòng)化有限公司的實(shí)際案例和設(shè)備,通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)全面提升學(xué)生的知識(shí)、技能、職業(yè)素養(yǎng)等綜合能力。
職業(yè)院校學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)薄弱,在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)理論課時(shí)容易產(chǎn)生抵觸和畏難情緒,而PLC的學(xué)習(xí)需要有一定基礎(chǔ)的電力拖動(dòng)專(zhuān)業(yè)知識(shí),所以自動(dòng)化控制編程是一個(gè)綜合學(xué)科,對(duì)設(shè)計(jì)人員要求較高。如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法先講理論再去實(shí)習(xí)往往效率不高。因此在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)循序漸進(jìn)地加入動(dòng)手調(diào)試操作的內(nèi)容,如在電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制項(xiàng)目之后可以先加上自鎖條件,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),再引入互鎖,實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。在掌握了此知識(shí)點(diǎn)后再繼續(xù)加深難度,設(shè)計(jì)自動(dòng)伸縮門(mén)的控制程序。在每個(gè)階段的項(xiàng)目任務(wù)中,要注意學(xué)生的掌握程度,注意調(diào)節(jié)教學(xué)進(jìn)度,如此循序漸進(jìn),讓學(xué)生在不斷進(jìn)步的同時(shí),充分體會(huì)到成功感。由此激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生帶著在課堂時(shí)間能解決的、經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)習(xí)項(xiàng)目,教師在巡回指導(dǎo)的過(guò)程中針對(duì)學(xué)生提出的疑問(wèn)給予解答,使學(xué)生理解實(shí)習(xí)項(xiàng)目的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn),體驗(yàn)企業(yè)實(shí)際工作過(guò)程,這樣學(xué)習(xí)效果將有很大的提高。
項(xiàng)目教學(xué),要通過(guò)咨詢(xún)(教師布置工程項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生收集資料)→決策(師生共同分析案例,討論解決方案)→計(jì)劃(設(shè)計(jì)工作共層,確定工作步驟,擬定檢查與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))→實(shí)施(學(xué)生完成工作任務(wù),共同分析并解決問(wèn)題)→檢查(學(xué)生演示并介紹完成過(guò)程,教師檢查并提出建議)等過(guò)程完成組織教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)的評(píng)價(jià)辦法,不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,更應(yīng)該關(guān)注完成學(xué)習(xí)任務(wù)的全過(guò)程,注重過(guò)程評(píng)價(jià),做到形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合,更多地關(guān)注學(xué)生自身的發(fā)展,激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
教改后的課業(yè)評(píng)價(jià)方案改變了以知識(shí)積累和考試為主的終結(jié)性評(píng)價(jià)方式,實(shí)施了“知識(shí)、能力、素質(zhì)”三位一體的綜合評(píng)價(jià)。成績(jī)?cè)u(píng)定由平時(shí)成績(jī)、過(guò)程考核和期末考校成績(jī)?nèi)糠纸M成。平時(shí)成績(jī)主要考核包括課堂提問(wèn)、討論、練習(xí)、作業(yè)、思考題等。過(guò)程性考核依據(jù)學(xué)生在教學(xué)項(xiàng)目完成過(guò)程中的資料收集、方案計(jì)劃、實(shí)施過(guò)程、實(shí)施結(jié)果、團(tuán)隊(duì)合作、工作態(tài)度等情況評(píng)定等級(jí)。在每個(gè)項(xiàng)目完成后,學(xué)生按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)自檢、互檢,教師評(píng)價(jià),這樣學(xué)生能充分了解自己的專(zhuān)業(yè)水平和可提高的方面。期末綜合考核再依據(jù)學(xué)生完成考核項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與操作結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定。這樣評(píng)價(jià)較為客觀,也能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。
三、教學(xué)資源準(zhǔn)備及教學(xué)組織
教學(xué)硬件的資源:西門(mén)子PLC電動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)設(shè)備,智能供水控制實(shí)習(xí)設(shè)備,智能照明控制實(shí)習(xí)設(shè)備,自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)調(diào)試實(shí)習(xí)設(shè)備,三菱PLC單機(jī)實(shí)習(xí)設(shè)備(配置30臺(tái)電腦及GX軟件,PLC手編器等),可滿(mǎn)足仿真教學(xué)和多媒體電化教學(xué)的PLC專(zhuān)業(yè)教室4個(gè),電力變頻控制設(shè)備10套。軟件資源包括校本的多媒體課件、校本教材、電子教案與視頻資料等。為了保障教學(xué)質(zhì)量,學(xué)校還組織了多場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備研修班及企業(yè)參觀交流活動(dòng),利用教師下廠鍛煉等多種手段培養(yǎng)雙師型隊(duì)伍,提高實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。
教學(xué)組織以推料汽缸的PLC控制為例進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明,見(jiàn)下表。
表
教學(xué)
過(guò)程 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生
活動(dòng) 時(shí)間
分配
資料 項(xiàng)目任務(wù) 分析并連接推料汽缸的氣動(dòng)回路及PLC的I/O回路
調(diào)整傳感器的合理位置及設(shè)定
編程控制供料站按照要求動(dòng)作
供料站的機(jī)電故障排除練習(xí) 講解、
指導(dǎo)分組 聽(tīng)講、
記錄、
接收任務(wù) 30分
問(wèn)題探究 企業(yè)實(shí)例引入
推料汽缸的氣動(dòng)回路如何連接
PLC的I/O如何接線(xiàn)
傳感器的位置如何調(diào)整及設(shè)定
如何編程控制供料站按照客戶(hù)要求動(dòng)作
供料站常見(jiàn)機(jī)電故障如何排除 對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行講解 聽(tīng)講、
討論 20分
決策 制定項(xiàng)目實(shí)施方案 教師巡回指導(dǎo) 查找資料、
小組討論 15分
計(jì)劃 項(xiàng)目實(shí)施分工、檢查標(biāo)準(zhǔn)、初步時(shí)間分配 教師記錄學(xué)生情況 查找資料、
小組討論 25分
研討優(yōu)化 研討并優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施方案及編程思路 檢查評(píng)價(jià)學(xué)生決策與計(jì)劃準(zhǔn)備情況 匯報(bào)、討論、優(yōu)化方案 20分
實(shí)施1 編程控制供料站按要求動(dòng)作,仿真練習(xí)并調(diào)試 指導(dǎo) 操作 70分
實(shí)施2 連接推料供料站的氣動(dòng)回路及PLC的I/O回路,調(diào)整傳感器的合理位置及設(shè)定,從電腦拷貝調(diào)試過(guò)的PLC程序控制供料站工作,供料站的機(jī)電故障排除練習(xí) 指導(dǎo) 操作 70分
檢查 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)交叉檢查實(shí)施結(jié)果 指導(dǎo)、觀察 自評(píng)與小組互評(píng) 10分
評(píng)估 歸納總結(jié) 組織匯報(bào)、點(diǎn)評(píng)、布置作業(yè) 小組匯報(bào) 10分
課程設(shè)計(jì)改革與教師充分的備課使學(xué)生在PLC項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)中學(xué)習(xí)積極性明顯提高。
參考文獻(xiàn):
[1]趙志群.職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合一體化課程開(kāi)發(fā)指南[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.
[2]嚴(yán)中華.職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施——基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的職教課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.
[3]李響初.圖解三菱PLC、變頻器與觸摸屏綜合應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.
[4]張還.三菱FX系列PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京:中國(guó)電力出版社,2011.
(作者單位:廣州市機(jī)電高級(jí)技工學(xué)校)endprint
摘 要:現(xiàn)在由于產(chǎn)業(yè)的升級(jí),企業(yè)的自動(dòng)化程度快速提高。為適應(yīng)企業(yè)的需要,中職學(xué)校機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)該熟練掌握PLC先進(jìn)控制技術(shù)。而如何使學(xué)生掌握相關(guān)編程思路,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,保證教學(xué)效果則是專(zhuān)業(yè)授課教師所要考慮的重要問(wèn)題。為此,本文對(duì)一些教學(xué)改革創(chuàng)新的方法進(jìn)行敘述,供職教同行參考。
關(guān)鍵詞:PLC 中職教育 機(jī)電控制
目前,珠三角地區(qū)制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)正在不斷推進(jìn)。技工院校的機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生只有熟練掌握PLC自動(dòng)化控制技術(shù),才能達(dá)到企業(yè)的用工需求。職業(yè)學(xué)校專(zhuān)業(yè)課教師,如何盡快地讓學(xué)生掌握這項(xiàng)技能,就成為了教學(xué)工作的重中之重。下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剬?duì)PLC教學(xué)的一些
見(jiàn)解。
項(xiàng)目教學(xué)法是以實(shí)踐為導(dǎo)向,讓師生共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。其實(shí)質(zhì)是以選用一個(gè)可以讓學(xué)生動(dòng)手的工程實(shí)例項(xiàng)目為平臺(tái),為學(xué)生創(chuàng)建學(xué)習(xí)情景,學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的認(rèn)識(shí),了解與動(dòng)手完成、學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能。筆者所在學(xué)院在進(jìn)行PLC課程的項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)貫徹了如下理論。
一、圍繞專(zhuān)業(yè)需求,明確教學(xué)目標(biāo)
學(xué)院的PLC課程主要面向機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)專(zhuān)業(yè)。經(jīng)過(guò)調(diào)研及專(zhuān)家訪(fǎng)談會(huì),學(xué)院對(duì)學(xué)生的相關(guān)要求主要體現(xiàn)在:應(yīng)掌握自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上的電磁閥、傳感器、汽缸、機(jī)械手等自動(dòng)化電箱之間的安裝與調(diào)試技能,連接PLC的I/O接線(xiàn),使用基本指令及功能指令編寫(xiě)典型自動(dòng)設(shè)備工作程序,設(shè)計(jì)I/O口通訊程序?qū)Χ嗯_(tái)PLC控制設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合控制,按照客戶(hù)要求控制變頻器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī),具備較強(qiáng)的核心能力(職業(yè)道德、創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、交流表達(dá)、自我提高、解決問(wèn)題等)。以此為依據(jù)遵循針對(duì)性、實(shí)用性、應(yīng)用性原則,整合序化教學(xué)項(xiàng)目。
二、校企合作,設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目及改革評(píng)價(jià)方法
筆者通過(guò)到企業(yè)走訪(fǎng)一線(xiàn)工程師,與企業(yè)專(zhuān)家共同分析從事某個(gè)崗位的技術(shù)人員職業(yè)成長(zhǎng)路線(xiàn),知識(shí)與能力要求,明確現(xiàn)階段畢業(yè)學(xué)生與崗位要求的差距,收集企業(yè)典型PLC控制實(shí)例,學(xué)院指定教學(xué)計(jì)劃與校本教材,進(jìn)行從“車(chē)間即工程,作業(yè)即企業(yè)項(xiàng)目”的項(xiàng)目引導(dǎo)模擬教學(xué),結(jié)合蘇州博實(shí)機(jī)器人技術(shù)有限公司與珠海漢迪自動(dòng)化有限公司的實(shí)際案例和設(shè)備,通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)全面提升學(xué)生的知識(shí)、技能、職業(yè)素養(yǎng)等綜合能力。
職業(yè)院校學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)薄弱,在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)理論課時(shí)容易產(chǎn)生抵觸和畏難情緒,而PLC的學(xué)習(xí)需要有一定基礎(chǔ)的電力拖動(dòng)專(zhuān)業(yè)知識(shí),所以自動(dòng)化控制編程是一個(gè)綜合學(xué)科,對(duì)設(shè)計(jì)人員要求較高。如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法先講理論再去實(shí)習(xí)往往效率不高。因此在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)循序漸進(jìn)地加入動(dòng)手調(diào)試操作的內(nèi)容,如在電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制項(xiàng)目之后可以先加上自鎖條件,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),再引入互鎖,實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。在掌握了此知識(shí)點(diǎn)后再繼續(xù)加深難度,設(shè)計(jì)自動(dòng)伸縮門(mén)的控制程序。在每個(gè)階段的項(xiàng)目任務(wù)中,要注意學(xué)生的掌握程度,注意調(diào)節(jié)教學(xué)進(jìn)度,如此循序漸進(jìn),讓學(xué)生在不斷進(jìn)步的同時(shí),充分體會(huì)到成功感。由此激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生帶著在課堂時(shí)間能解決的、經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)習(xí)項(xiàng)目,教師在巡回指導(dǎo)的過(guò)程中針對(duì)學(xué)生提出的疑問(wèn)給予解答,使學(xué)生理解實(shí)習(xí)項(xiàng)目的專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn),體驗(yàn)企業(yè)實(shí)際工作過(guò)程,這樣學(xué)習(xí)效果將有很大的提高。
項(xiàng)目教學(xué),要通過(guò)咨詢(xún)(教師布置工程項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生收集資料)→決策(師生共同分析案例,討論解決方案)→計(jì)劃(設(shè)計(jì)工作共層,確定工作步驟,擬定檢查與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))→實(shí)施(學(xué)生完成工作任務(wù),共同分析并解決問(wèn)題)→檢查(學(xué)生演示并介紹完成過(guò)程,教師檢查并提出建議)等過(guò)程完成組織教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)的評(píng)價(jià)辦法,不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,更應(yīng)該關(guān)注完成學(xué)習(xí)任務(wù)的全過(guò)程,注重過(guò)程評(píng)價(jià),做到形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合,更多地關(guān)注學(xué)生自身的發(fā)展,激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
教改后的課業(yè)評(píng)價(jià)方案改變了以知識(shí)積累和考試為主的終結(jié)性評(píng)價(jià)方式,實(shí)施了“知識(shí)、能力、素質(zhì)”三位一體的綜合評(píng)價(jià)。成績(jī)?cè)u(píng)定由平時(shí)成績(jī)、過(guò)程考核和期末考校成績(jī)?nèi)糠纸M成。平時(shí)成績(jī)主要考核包括課堂提問(wèn)、討論、練習(xí)、作業(yè)、思考題等。過(guò)程性考核依據(jù)學(xué)生在教學(xué)項(xiàng)目完成過(guò)程中的資料收集、方案計(jì)劃、實(shí)施過(guò)程、實(shí)施結(jié)果、團(tuán)隊(duì)合作、工作態(tài)度等情況評(píng)定等級(jí)。在每個(gè)項(xiàng)目完成后,學(xué)生按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)自檢、互檢,教師評(píng)價(jià),這樣學(xué)生能充分了解自己的專(zhuān)業(yè)水平和可提高的方面。期末綜合考核再依據(jù)學(xué)生完成考核項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與操作結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定。這樣評(píng)價(jià)較為客觀,也能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。
三、教學(xué)資源準(zhǔn)備及教學(xué)組織
教學(xué)硬件的資源:西門(mén)子PLC電動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)設(shè)備,智能供水控制實(shí)習(xí)設(shè)備,智能照明控制實(shí)習(xí)設(shè)備,自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)調(diào)試實(shí)習(xí)設(shè)備,三菱PLC單機(jī)實(shí)習(xí)設(shè)備(配置30臺(tái)電腦及GX軟件,PLC手編器等),可滿(mǎn)足仿真教學(xué)和多媒體電化教學(xué)的PLC專(zhuān)業(yè)教室4個(gè),電力變頻控制設(shè)備10套。軟件資源包括校本的多媒體課件、校本教材、電子教案與視頻資料等。為了保障教學(xué)質(zhì)量,學(xué)校還組織了多場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備研修班及企業(yè)參觀交流活動(dòng),利用教師下廠鍛煉等多種手段培養(yǎng)雙師型隊(duì)伍,提高實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果。
教學(xué)組織以推料汽缸的PLC控制為例進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明,見(jiàn)下表。
表
教學(xué)
過(guò)程 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生
活動(dòng) 時(shí)間
分配
資料 項(xiàng)目任務(wù) 分析并連接推料汽缸的氣動(dòng)回路及PLC的I/O回路
調(diào)整傳感器的合理位置及設(shè)定
編程控制供料站按照要求動(dòng)作
供料站的機(jī)電故障排除練習(xí) 講解、
指導(dǎo)分組 聽(tīng)講、
記錄、
接收任務(wù) 30分
問(wèn)題探究 企業(yè)實(shí)例引入
推料汽缸的氣動(dòng)回路如何連接
PLC的I/O如何接線(xiàn)
傳感器的位置如何調(diào)整及設(shè)定
如何編程控制供料站按照客戶(hù)要求動(dòng)作
供料站常見(jiàn)機(jī)電故障如何排除 對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行講解 聽(tīng)講、
討論 20分
決策 制定項(xiàng)目實(shí)施方案 教師巡回指導(dǎo) 查找資料、
小組討論 15分
計(jì)劃 項(xiàng)目實(shí)施分工、檢查標(biāo)準(zhǔn)、初步時(shí)間分配 教師記錄學(xué)生情況 查找資料、
小組討論 25分
研討優(yōu)化 研討并優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施方案及編程思路 檢查評(píng)價(jià)學(xué)生決策與計(jì)劃準(zhǔn)備情況 匯報(bào)、討論、優(yōu)化方案 20分
實(shí)施1 編程控制供料站按要求動(dòng)作,仿真練習(xí)并調(diào)試 指導(dǎo) 操作 70分
實(shí)施2 連接推料供料站的氣動(dòng)回路及PLC的I/O回路,調(diào)整傳感器的合理位置及設(shè)定,從電腦拷貝調(diào)試過(guò)的PLC程序控制供料站工作,供料站的機(jī)電故障排除練習(xí) 指導(dǎo) 操作 70分
檢查 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)交叉檢查實(shí)施結(jié)果 指導(dǎo)、觀察 自評(píng)與小組互評(píng) 10分
評(píng)估 歸納總結(jié) 組織匯報(bào)、點(diǎn)評(píng)、布置作業(yè) 小組匯報(bào) 10分
課程設(shè)計(jì)改革與教師充分的備課使學(xué)生在PLC項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)中學(xué)習(xí)積極性明顯提高。
參考文獻(xiàn):
[1]趙志群.職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合一體化課程開(kāi)發(fā)指南[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.
[2]嚴(yán)中華.職業(yè)教育課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施——基于工作過(guò)程系統(tǒng)化的職教課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.
[3]李響初.圖解三菱PLC、變頻器與觸摸屏綜合應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.
[4]張還.三菱FX系列PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京:中國(guó)電力出版社,2011.
(作者單位:廣州市機(jī)電高級(jí)技工學(xué)校)endprint