高職院校運用PLC仿真軟件輔助實現(xiàn)項目教學(xué)法

摘要：在高職院校PLC教學(xué)中運用仿真軟件輔助實現(xiàn)項目教學(xué)法.充分體現(xiàn)了學(xué)生為主體的教學(xué)理念，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)生在機房熟練練習(xí)PLC仿真軟件梯形圖編程的基礎(chǔ)上，以學(xué)生分組利用實訓(xùn)設(shè)備完成一個項目引導(dǎo)學(xué)生積極參與.調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從而更好地發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

關(guān)鍵詞：項目教學(xué)法；PLC教學(xué)；自主學(xué)習(xí)；PLC仿真軟件

可編程序控制器（PLC）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。PLC在水電站自動控制、變電站自動控制中具有非常重要的地位，因此在教學(xué)中成為職業(yè)技術(shù)學(xué)校電氣專業(yè)的一門必修課，且在職業(yè)技能鑒定中也成為指定的考核內(nèi)容之一。如何在PLC教學(xué)中引入項目教學(xué)法呢？ 我們運用PLC仿真軟件實現(xiàn)項目教學(xué)，只有它才能更具效率地、輕松地引導(dǎo)學(xué)生們學(xué)習(xí)PLC，實現(xiàn)項目教學(xué)并且教學(xué)效果事半功倍。以三菱推出FX-TRN-BEG-C的中文版學(xué)習(xí)軟件為例，它是三菱電機最新推出的中文版教學(xué)軟件，將虛擬舞臺和專家操作指導(dǎo)合成在一起，學(xué)習(xí)通用梯形圖邏輯編程。將該軟件安裝在學(xué)校多媒體教室的電腦上，學(xué)生上PLC實訓(xùn)課時只要到機房上機，就可以身臨其境地感受到PLC的無窮魅力了。

一、PCL仿真軟件的應(yīng)用體現(xiàn)

1.1仿真軟件分為A單元（讓我們學(xué)習(xí)FX系列PLC），難度1星；B單元（讓我們學(xué)習(xí)基本的），難度1-2星；C單元（輕松的練習(xí)！）難度1-2星；D單元（初級挑戰(zhàn)）難度1-2星；E單元（中級挑戰(zhàn)）難度2-3星；F單元（高級挑戰(zhàn)）難度3-4星。

A-F單元的難度是循序漸進(jìn)的，其中A單元用生動的圖片展示在工廠的自動化領(lǐng)域、日常生活中許多地方都應(yīng)用了PLC技術(shù)。讓學(xué)生們能充分認(rèn)識到它已經(jīng)遍布滲透到我們生活的每一個角落。仿真模擬軟件循序漸進(jìn)式的課程設(shè)置，科學(xué)合理，可以照顧到全體學(xué)生，PLC教學(xué)軟件提供了一個分層教學(xué)的良好平臺。因為該軟件的D、E、F單元分別是初級、中級、高級挑戰(zhàn)單元，每一單元均有6道設(shè)計題，難度不等，一般同學(xué)都能完成D-E單元的學(xué)習(xí)，學(xué)有余力的同學(xué)可以挑戰(zhàn)F單元，學(xué)生各取所需，各有所獲，這樣既提升了學(xué)生的自信心，又拓展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維?？傊甈LC仿真軟件是針對PLC教學(xué)極為有效率的學(xué)習(xí)軟件。

二、設(shè)定項目教學(xué)任務(wù)，完成項目

2.1進(jìn)行教學(xué)分組。

通過PLC仿真軟件的學(xué)習(xí)，各位同學(xué)已經(jīng)對PLC編程非常熟悉，在此基礎(chǔ)上可以設(shè)定項目教學(xué)任務(wù)，首先對同學(xué)進(jìn)行分組，一個組以六名學(xué)生為宜，將基礎(chǔ)好與基礎(chǔ)差的學(xué)生組合在一起，然后給每個組單獨設(shè)定教學(xué)任務(wù)，由組長組織組員完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生在此階段，需要完成編程、寫出輸入輸出分配表、設(shè)計I/O接線圖等幾項內(nèi)容，其中每個組員完成哪項內(nèi)容由組內(nèi)自行決定。學(xué)生按照分工各自進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備，在此過程中，老師要注意觀察，鼓勵每個學(xué)生都積極思考，可以討論但不能抄襲，小組中基礎(chǔ)較差的同學(xué)若完成任務(wù)有困難，可以尋求基礎(chǔ)好的同學(xué)給予輔導(dǎo)，也可以咨詢老師。

2.2設(shè)定教學(xué)任務(wù)。

教學(xué)任務(wù)的設(shè)定要結(jié)合實訓(xùn)室的設(shè)備，考慮到學(xué)生對交通燈比較熟悉，筆者將"電動機正反轉(zhuǎn)及燈的閃爍"列為教學(xué)任務(wù)，每個小組的任務(wù)有細(xì)微差別，以其中一個教學(xué)任務(wù)為例，控制要求為：

（1）當(dāng)開關(guān)位于"啟動"位置時，若10秒內(nèi)按下按鈕A或B則可按下述控制要求動作，若10秒內(nèi)未按，則燈4常亮，此時按下按鈕A或B無效，但燈4變閃光，頻率為1次/秒，閃5秒后熄滅。

（2）按下按鈕A后，電動機M2啟動5秒，后停止2秒再啟動5秒停2秒，如此循環(huán)2次后，電動機M2持續(xù)運行下去。

（3）按下按鈕B后，電動機M1正轉(zhuǎn)3秒，且燈1亮。然后電動機M1停轉(zhuǎn)2秒，且燈1熄滅燈2亮。電動機M1反轉(zhuǎn)3秒，且燈2熄滅燈3亮。電動機M1停轉(zhuǎn)2秒，且燈1熄滅燈2亮。電動機M1反轉(zhuǎn)3秒，且燈2熄滅燈3亮。如此循環(huán)。

（4）無論電動機M1或M2轉(zhuǎn)動（含正、反轉(zhuǎn)）時，燈4都亮1秒。

（5）當(dāng)開關(guān)位于"停止"位置時，所有操作無效。開關(guān)位于"啟動"位置時，可重新開始。

要求學(xué)生寫出輸入輸出點分配表，繪制PLC外圍接線圖，編制PLC控制程序梯形圖，接好輸入、輸出電路和電動機主電路，最后進(jìn)行運行調(diào)試。

2.3實施項目教學(xué)。

在項目教學(xué)過程中，首先在機房用仿真軟件進(jìn)行調(diào)試模擬運行，經(jīng)過這一階段，各小組都能在計劃時間內(nèi)完成項目活動。接下來要求小組成員將編寫好的程序輸入一遍，調(diào)試正確后進(jìn)行實訓(xùn)板接線，接線后加電測試，教師在此過程中應(yīng)分別參與每個小組的討論，如果各組的輸入輸出分配較亂可以進(jìn)行統(tǒng)一，在學(xué)生編程的時候如果沒有思路教師可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，與學(xué)生一起討論定時器、中間繼電器、計數(shù)器的使用，與學(xué)生結(jié)合理論解決接線問題。問題基本解決后，各小組要在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行通電試驗，有些小組通電試驗一次成功，有些小組程序編寫不對，有些小組電路板沒有通電需要老師幫忙排除故障，經(jīng)過小組重新討論，檢查接線，修改程序，通過努力基本都能完成本次項目活動。每個小組看到自己的實驗板上的交通燈有序閃動，電動機正反轉(zhuǎn)正常運行，都會很有成就感，學(xué)生們在此過程中收獲了學(xué)習(xí)技能和學(xué)習(xí)方法以及完成任務(wù)的成就感。

三、總結(jié)

用項目教學(xué)法進(jìn)行專業(yè)課教學(xué)的效果十分明顯，但在實施過程中也遇到了不少的問題：（1）要求教師不僅要有較高的理論知識水平.還要有較強的實踐動手能力和解決問題的能力。（2）高職院校學(xué)生素質(zhì)不一，自學(xué)能力差，給完成項目任務(wù)帶來一定的困難。因此在實施項目教學(xué)前.需要用PLC仿真軟件做循序漸進(jìn)的練習(xí)，根據(jù)班級總體練習(xí)的情況決定項目任務(wù)的難易，若項目任務(wù)相對于學(xué)生的水平過于困難會導(dǎo)致學(xué)生沒有信心完成（3）項目教學(xué)的核心是通過實踐最終完成一項任務(wù)，因此對實驗，實訓(xùn)設(shè)備提出較高的要求。學(xué)校應(yīng)在硬件建設(shè)方面予以重視.加大投入，設(shè)置實訓(xùn)設(shè)備損耗專用資金，努力為師生創(chuàng)造一個良好的實踐環(huán)境。 總之，以PLC仿真軟件為輔助結(jié)合實訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行實際接線并完成任務(wù)的項目教學(xué)模式中，每個學(xué)生的潛能都得到充分的發(fā)揮。

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作者簡介：

簡菁涓，出生年月：1984年1月，性別：女，民族：土家，籍貫：貴州省貴陽市，當(dāng)前職務(wù)：教師，當(dāng)前職稱：講師，學(xué)歷：本科，研究方向：熱能與動力工程