信息化技術(shù)在PLC課程中的融合與推廣

王 梅，宋述林

（河南輕工職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

PLC作為自動化領(lǐng)域的主導(dǎo)產(chǎn)品，應(yīng)用非常廣泛，在自動控制領(lǐng)域具有不可撼動的地位。因此，多年來，“PLC技術(shù)”課程一直是自動化等相關(guān)專業(yè)的最核心課程之一。該課程涉及的知識面廣，具有工程實踐性強、更新發(fā)展快的特點，要求學(xué)生具有較強的邏輯思維能力和動手操作能力，具有踏實、勤奮、專注的學(xué)習(xí)態(tài)度。當(dāng)代大學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)信息時代下成長起來，智能手機、電腦的普及應(yīng)用，增強了學(xué)生們獲取、處理信息的渠道，同時也潛移默化地改變著他們的學(xué)習(xí)思維與學(xué)習(xí)習(xí)慣。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生獲取知識的途徑比較單一，學(xué)生注意力不集中，學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不如人意[1]。

隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，教育信息化已經(jīng)成為我國職業(yè)教育改革發(fā)展的新起點、新要求，是當(dāng)前高職院?，F(xiàn)代化教學(xué)的重要組成部分[2]。引領(lǐng)信息化教學(xué)手段走進課堂成了當(dāng)前教學(xué)改革的必然趨勢。本文針對傳統(tǒng)教學(xué)模式已與學(xué)生脫軌這一現(xiàn)狀，將信息化教學(xué)手段應(yīng)用于PLC的課程教學(xué)之中，以突破傳統(tǒng)教學(xué)的瓶頸，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

1 信息化技術(shù)在PLC課程中的應(yīng)用

信息化教學(xué)，是以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo)，以信息技術(shù)為支持，將觀念、內(nèi)容、模式、評價、環(huán)境等一系列因素信息化，是全面深入地運用以計算機為主的現(xiàn)代教學(xué)媒體來促進教育改革和教育發(fā)展的一種全新的教育形態(tài)[3]。該教學(xué)模式明確以學(xué)生為主體，應(yīng)用各種現(xiàn)代教學(xué)方法，采取多種多樣的表現(xiàn)形式，將學(xué)生的多種感官同時調(diào)動，有機結(jié)合，增強學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

信息化教學(xué)手段包括組態(tài)軟件的應(yīng)用、微課、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的開發(fā)與共享、翻轉(zhuǎn)課堂、多媒體資源、云班課等。信息化課堂教學(xué)是信息技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的核心。本文從以下幾個方面闡述信息化技術(shù)在PLC課程中的應(yīng)用。

1.1 微課

信息化教學(xué)的基本要素是教學(xué)內(nèi)容的信息化，微課開發(fā)是教學(xué)重點、難點信息化的最有效手段[4]。微課以在線教學(xué)視頻為主要呈現(xiàn)方式，圍繞某一學(xué)科知識點（重點、難點、疑點、考點等）或教學(xué)環(huán)節(jié)而開發(fā)設(shè)計的。具有短小精悍、兼具趣味性的特點。PLC 技術(shù)是一門應(yīng)用性、實踐性很強的專業(yè)課程，重點、難點和易錯點特別適合用視頻和動畫的形式呈現(xiàn)，如PLC的工作原理，編程軟件的操作和使用，基本指令的用法，起保停電路等，以方便學(xué)生反復(fù)觀看和自主學(xué)習(xí)。因此，根據(jù)該課程大綱及課程標(biāo)準(zhǔn)，為該課程開發(fā)一套系統(tǒng)化、規(guī)范化的微課資源庫。在PLC教學(xué)中運用微課視頻可以創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，滿足學(xué)生對個性化自主學(xué)習(xí)的需求，幫助學(xué)生突破重難點，提高學(xué)習(xí)效率。

1.2 網(wǎng)絡(luò)共享資源的開發(fā)與利用

在互聯(lián)網(wǎng)時代，利用學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)平臺，我們對PLC課程進行了精品資源共享庫的開發(fā)與建設(shè)，內(nèi)容包括課程標(biāo)準(zhǔn)、授課教案、多媒體課件、動畫、實驗實訓(xùn)內(nèi)容、課程設(shè)計內(nèi)容庫、教學(xué)視頻庫（包括微課）、電氣元件圖片庫、PLC產(chǎn)品樣本、選型手冊、試題庫、作業(yè)庫、討論答疑區(qū)、虛擬仿真資源等。將這些教學(xué)資源充實完善后，發(fā)布到網(wǎng)上，作為教學(xué)過程的一個拓展和補充，為學(xué)生的線下學(xué)習(xí)提供了更多的選擇和便利，學(xué)生可以下載資源、在線學(xué)習(xí)、隨時隨地學(xué)習(xí)，以及與教師和其他同學(xué)互動交流。微課的視聽效果可以讓學(xué)生在短時間內(nèi)愉悅地掌握知識的精華以及課程中的重難點。試題庫提供多種題型，學(xué)生通過練習(xí)，能更深入掌握和消化課堂內(nèi)容，有利于對知識的鞏固和靈活應(yīng)用，教師在與學(xué)生交流的過程中，能夠及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于教師進行教學(xué)反思，有針對性地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，并對學(xué)生做出客觀評價。

1.3 云班課的使用

云班課是移動網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境下的一種即時互動教學(xué)模式，是一種教學(xué)APP，是一種信息化教學(xué)工具?，F(xiàn)在，智能手機已成為大學(xué)生的標(biāo)配，利用云班課，可以讓手機為課堂所用，推動信息化教學(xué)改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。使用時，教師在手機上下載并安裝云班課的APP，針對PLC課程以及授課班級，創(chuàng)建自己的班課。學(xué)生在手機上下載并安裝該APP，通過邀請碼加入班課，成為班課成員。教師借助這一平臺可以進行各種各樣的教學(xué)活動，比如，課前推送相關(guān)教學(xué)資源供學(xué)生預(yù)習(xí)，課堂上進行一鍵簽到、問卷調(diào)查、討論，布置作業(yè)、測驗，答疑、批改作業(yè)等，學(xué)生借助這一平臺也可以參與各種各樣的學(xué)習(xí)活動，如預(yù)習(xí)，復(fù)習(xí)，提交作業(yè)、向老師請教，回答問題，討論，發(fā)表自己的觀點等，查看自己的經(jīng)驗值等。教師也可以根據(jù)這些信息對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進行客觀評估。實踐證明，利用云班課這一信息化教學(xué)手段，可以使教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)在輕松愉快的氛圍中進行，可以使一些教學(xué)活動變得簡單易行，使一些學(xué)習(xí)活動變得生動有趣，達到了較好的教學(xué)效果，提高教學(xué)效率和班級管理水平。

1.4 組態(tài)監(jiān)控軟件的使用

組態(tài)軟件是一種數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）軟件，也是一種人機界面（Human Machine Interaction，HMI）軟件，具有動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制與輸出、工程報表與曲線等強大功能?！癙LC技術(shù)”課程實踐性強，其被控對象一般都具有體積大、份量重、價格昂貴、維護困難等特點，如機械手、攪拌器、電梯等，很難在實驗室配備較全面的工業(yè)控制對象。實驗室中一般配備的都是一些實物模型而非真實的設(shè)備，而且種類和數(shù)量也有限。為了充分利用已有的資源，豐富實驗實訓(xùn)內(nèi)容，將組態(tài)技術(shù)應(yīng)用于PLC實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，即利用組態(tài)技術(shù)模擬PLC的被控對象和控制過程，構(gòu)建一個與實際控制現(xiàn)場相似的組態(tài)環(huán)境。針對每一個教學(xué)項目，利用組態(tài)軟件配套做出與之相對應(yīng)的虛擬仿真控制系統(tǒng)，這樣在計算機的屏幕上就可以虛擬被控對象，實時顯示被控對象的實際運行狀態(tài)。在這種教學(xué)形式下，實驗設(shè)備的主要組成是計算機和PLC，無需真實的被控對象，條件易于滿足，能節(jié)省大量設(shè)備與資金投入，另外，還可以豐富學(xué)生的實驗實訓(xùn)內(nèi)容，并使實驗實訓(xùn)的效果更形象直觀生動，更接近實際，有利于提高學(xué)生的興趣，豐富學(xué)生的工程實踐經(jīng)驗。因此，把組態(tài)軟件應(yīng)用到PLC的教學(xué)中是一大發(fā)展趨勢。

2 結(jié)語

教學(xué)實踐證明，采用信息化教學(xué)手段，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力及創(chuàng)新能力，取得較好的教學(xué)效果。具體體現(xiàn)在：（1）信息化技術(shù)手段能夠?qū)⒊橄蟮慕虒W(xué)內(nèi)容如PLC的工作原理、定時器，計數(shù)器的用法等，直觀生動地表現(xiàn)出來。（2）通過多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源、組態(tài)教學(xué)軟件、微課等多種形式可以提供更加豐富的教學(xué)資源，而學(xué)習(xí)環(huán)境有QQ群、微信、校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)空間等，學(xué)生可從多個渠道獲取豐富的學(xué)習(xí)資源，為實現(xiàn)學(xué)生的自主化個性化學(xué)習(xí)提供了支撐。（3）在信息化教學(xué)模式下，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)方式的根本改變，真正實現(xiàn)“以學(xué)生為主體”。（4）在信息化平臺的支持下，學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與教師之間，可以隨時隨地相互交流、相互分享，相互探討，拓寬了師生之間的交流渠道。

總之，信息技術(shù)正在構(gòu)造一個網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化有機結(jié)合的教育環(huán)境。信息化技術(shù)中組態(tài)監(jiān)控軟件的應(yīng)用、微課的制作、豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的開發(fā)、翻轉(zhuǎn)課堂等理念的推廣，使該課程的教學(xué)可以突破傳統(tǒng)教學(xué)的瓶頸，彌補硬件實訓(xùn)條件的不足，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，在信息化環(huán)境下，如何將信息技術(shù)有效地與傳統(tǒng)教育實踐融合，這需要教師在教學(xué)工作中不斷地反思和嘗試。

[參考文獻]

[1]夏玉紅.基于電氣控制與PLC課程的信息化有效性教學(xué)設(shè)計探討[J].無線互聯(lián)科技，2015（21）：92-93.

[2]雷紅華.《兩臺電動機的PLC順序啟動控制》信息化教學(xué)設(shè)計[J].教育教學(xué)論壇，2017（37）：219-220.

[3]李玉順.信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的發(fā)展需求與趨勢[J].中國教育信息化，2014（12）：3-8.

[4]張璟.基于微課的“PLC技術(shù)”課程教學(xué)資源庫建設(shè)[J].延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2016（4）：73-75.