基于信息化技術(shù)在PLC教學(xué)中的應(yīng)用研究

胡微

【摘 要】 信息化應(yīng)用于教學(xué)，是現(xiàn)代教學(xué)的趨勢，本文以LED數(shù)碼管的顯示控制PLC課程信息化教學(xué)為例進(jìn)行探索。在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息資源，科學(xué)安排教學(xué)過程的各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】 信息化技術(shù)；PLC；LED數(shù)碼管；教學(xué)研究

【中圖分類號(hào)】G64.23 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）13-00-01

《PLC應(yīng)用技術(shù)》是機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化專業(yè)一門舉足輕重的專業(yè)課程，PLC課程教學(xué)近幾年有一定進(jìn)展，在信息化大環(huán)境中，要使學(xué)生對(duì)課程更感興趣，讓教學(xué)內(nèi)容更接近工業(yè)實(shí)際，將信息化技術(shù)融入PLC課程教學(xué)顯得尤為重要。本文將以LED數(shù)碼管的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行PLC課程信息化教學(xué)研究。

1、信息化的內(nèi)涵及特點(diǎn)

信息化是以現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)，供特定人群生活、工作、學(xué)習(xí)、輔助決策的一種技術(shù)。信息化教學(xué)是一種以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的教育體系，它需要將信息化巧妙的融入教育觀念、教育組織、教育內(nèi)容、教育模式、教育技術(shù)、教育評(píng)價(jià)及教育環(huán)境等方面，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行一系列的改革。從技術(shù)上看，信息化具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和多媒體化的特點(diǎn)。從教育上看，信息化具有開放性、共享性、交互性與協(xié)作性等基本特征。

2、信息化技術(shù)應(yīng)用策略

依據(jù)社會(huì)對(duì)工業(yè)控制技術(shù)人才的綜合能力需求，教學(xué)過程中將采用以下教學(xué)策略：學(xué)生以1名項(xiàng)目經(jīng)理、2名接線員和2名程序員為一個(gè)小組，組成若干項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，采用“5步項(xiàng)目教學(xué)法”，運(yùn)用“QQ群”、“微信平臺(tái)”進(jìn)行交流、互動(dòng)，通過“空間課程”、“微課”、“PPT”、“視頻”和“仿真軟件”、“組態(tài)軟件”等數(shù)字資源結(jié)合現(xiàn)場演示、實(shí)操優(yōu)化整個(gè)教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生參與解決問題的全過程，充分實(shí)現(xiàn)課堂的翻轉(zhuǎn)。

3、信息技術(shù)在PLC課程中的應(yīng)用

3.1通過“群”實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)討論環(huán)節(jié)

利用班級(jí)QQ群、微信群提前一周布置任務(wù)，要求學(xué)生預(yù)習(xí)教材、通過世界大學(xué)城PLC應(yīng)用技術(shù)空間課程預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)處理指令，觀察并分享生活中的8段數(shù)碼管資訊，收集解決數(shù)碼管顯示的實(shí)際問題。

3.2將信息技術(shù)手段嵌入課堂學(xué)習(xí)實(shí)施環(huán)節(jié)

采用5步項(xiàng)目教學(xué)法。首先通過教師利用多媒體播放網(wǎng)上搜索到的計(jì)時(shí)倒數(shù)效果視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣。設(shè)計(jì)真實(shí)項(xiàng)目，導(dǎo)入教學(xué)課題：為學(xué)院即將主辦的生別字比賽，設(shè)計(jì)一個(gè)5s倒計(jì)時(shí)的LED數(shù)碼顯示控制系統(tǒng)。

3.2.1資訊

針對(duì)課前準(zhǔn)備階段學(xué)生提出的疑問，梳理三個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并將相關(guān)資源呈現(xiàn)在微信平臺(tái)上，供學(xué)生查閱，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和信息處理能力。

（1）利用團(tuán)隊(duì)微課展示8段LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及顯示原理。

（2）使用LED顯示運(yùn)行仿真視頻，演示數(shù)碼管顯示邏輯效果。

（3）復(fù)習(xí)數(shù)據(jù)處理指令，分析被控對(duì)象，講解功能指令選用原則，利用仿真軟件演示傳送、移位、循環(huán)移位指令使用方法及應(yīng)用效果。

3.2.2制定方案

復(fù)習(xí)鞏固PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，明確、細(xì)化完成本項(xiàng)目具體任務(wù)，團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)自身特點(diǎn)進(jìn)行角色分配，明確任務(wù)實(shí)施過程中的具體任務(wù)與要求，培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任意識(shí)，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性。小組將制定的《方案》通過平臺(tái)提交，經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后下達(dá)執(zhí)行決議。

3.2.3任務(wù)實(shí)施

團(tuán)隊(duì)成員分工合作完成I/O地址分配，數(shù)字顯示邏輯狀態(tài)表的填寫，同時(shí)鏈接大學(xué)城進(jìn)行項(xiàng)目在線仿真，使用PLC實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行數(shù)碼管實(shí)物連線，結(jié)合編程軟件完成程序的編輯與調(diào)試。在此環(huán)節(jié)中老師巡回指導(dǎo)，及時(shí)為學(xué)生提供幫助。

3.2.4檢查

團(tuán)隊(duì)各成員自行檢查后，演示運(yùn)行項(xiàng)目。并錄制視頻上傳微信平臺(tái)供其他團(tuán)隊(duì)觀看。學(xué)生通過視頻，比較各組項(xiàng)目運(yùn)行結(jié)果，依據(jù)實(shí)物效果，投票選取最佳設(shè)計(jì)方案。培養(yǎng)學(xué)生觀察生活和對(duì)科學(xué)探索的精神，為今后的設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)。教師根據(jù)課堂及拓展項(xiàng)目的完成及運(yùn)行情況對(duì)各項(xiàng)目組進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，總結(jié)程序調(diào)試的方法，處理問題的一般思路。

3.2.5評(píng)價(jià)

教師對(duì)學(xué)生作品現(xiàn)場打分，學(xué)生通過微信平臺(tái)比較各組視頻，依據(jù)可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技能抽查評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行小組自評(píng)與互評(píng)。項(xiàng)目組的綜合評(píng)價(jià)，采用教師評(píng)價(jià)、小組自評(píng)、小組互評(píng)與網(wǎng)評(píng)相結(jié)合的開放式多元化評(píng)價(jià)方式，對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目完成情況進(jìn)行全方位的考核與評(píng)價(jià)。最后根據(jù)綜合評(píng)價(jià)成績，選取最優(yōu)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的榮譽(yù)感，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.3課后知識(shí)拓展環(huán)節(jié)

教師通過微信平臺(tái)發(fā)布任務(wù)，如設(shè)計(jì)一個(gè)基于PLC控制的60秒倒計(jì)時(shí)顯示裝置。由各項(xiàng)目組自行搜索資料采用譯碼指令實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示控制，通過微信平臺(tái)上交資料，并在下次課前，展示程序并演示效果。

4、信息技術(shù)手段應(yīng)用分析

4.1整體效果評(píng)價(jià)

信息化技術(shù)手段為課堂教學(xué)提供了一個(gè)開放的環(huán)境，單一教材和教師的講解不再是唯一的信息源，動(dòng)態(tài)、多樣的網(wǎng)絡(luò)資源使得教學(xué)信息源變得豐富。能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的感觀，活躍課堂氣氛，有利于師生互動(dòng)。教學(xué)組織不再受課堂45分鐘約束，而是以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線，以解決問題作為學(xué)習(xí)的目的，教學(xué)時(shí)空大大擴(kuò)展。

4.2學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，信息化教學(xué)過程中教師的主要作用不再是提供信息，而是引導(dǎo)學(xué)生探索與思考。學(xué)生可利用信息化技術(shù)呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容與過程，根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況，自主掌控進(jìn)度，在學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)了與教師、同學(xué)進(jìn)行交流，從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立自主的學(xué)習(xí)。學(xué)生每個(gè)項(xiàng)目的完成后，除掌握了職業(yè)崗位必要的專業(yè)知識(shí)技能外，信息收集處理能力、人際交往能力、溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、獨(dú)立決策能力等綜合素養(yǎng)全面提升，學(xué)習(xí)積極性得到極大的提高。

4.3學(xué)生成績比較

將信息化技術(shù)全程應(yīng)用于2014級(jí)機(jī)電一體化專業(yè)的PLC項(xiàng)目教學(xué)一學(xué)期后，相較于2013級(jí)同專業(yè)同層次未采用信息化教學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)生，PLC課程期末成績明顯提升。