高职PLC课程建设的探索与实践

2014-08-15 00:54
科技视界 2014年35期
关键词:实验台实例课件

闫 佳

(鞍山师范学院高等职业技术学院,辽宁 鞍山114016)

《PLC编程》是我院计算机控制技术专业、机械制造与自动化专业、计算机系统维护专业的专业核心课,应用电子技术专业的专业选修课,主要培养学生应用PLC技术在生产一线的能力,是一门职业性、实用性较强的专业课程,它对相关专业其它课程起到前后支撑作用,对学生核心专业能力形成起到关键作用。

我院开设该课程总课时有60学时+20学时专项实训,是一门理论、实验与实践相结合的综合性课程,它糅合了多方面的知识,并将这些知识应用于工程实践。为了适应高级技术应用性人才的市场需求,在课程专家的指导下,从工作分析入手,以职业能力为主线,以工作结构为框架,以工作任务为中心,进行基于工作过程的课程设计和开发,经过近几年的实践探索,该课程建设得到了不断的完善,教学效果显著提高[1]。

本次PLC课程建设从以下几方面入手:

1 课题式单元教学模式

PLC课程是“以工作过程为导向”的课程体系中的一门核心专业课程[2],因此任课老师应搜集PLC应用实例,并通过筛选、整合成几个单元,每个单元由几个同类实例组成。每个课题以一个应用实例为主题,其内容包括了:应用实例的生产目的,生产条件和生产环境的介绍,用PLC实现控制的线路,所用的基本指令,编程方法、调试应用。由这几个应用同类指令的实例课题组合成为一个教学单元,全部教学内容分为几个教学单元。几个单元主题分别是PLC原理、时序控制、计数控制、位置控制、步进控制和特殊功能综合应用。单元内的课题按照其难易程度安排教学的先后顺序[3]。任课老师精选设计的每个实例课题有一定的科学性、连贯性,由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务。

2 配套合适的教具,力求形象化、直观化

PLC应用技术特点之一是逻辑性、抽象性强[4]。教师在教学中应尽量使用教具进行投影教学,这样带来的好处是:直观、印象深刻;方便、节省时间;生动、激发学习兴趣。教具由师生共同动手绘制及制作,包括组态软件绘制的画面和一些实际的控制情景道具。

3 一体化的教学

PLC的理论教学非常抽象,而我校该专业接受的学生普遍为高中毕业生,相对来讲动手能力不强,领悟能力也相对较差,如果不借助实践教学,PLC教学将就进入教师反复讲,学生听不懂,学生不爱学,教师不爱教的恶性循环模式[5]。

针对这一实际问题我们提出了使用PLC实验台辅助理论教学的方法。我院于2007年购置PLC2000ST-II实验装置12台,并应用于PLC教学。PLC2000ST-II型实验设备采用西门子小型PLC(S7-200)为核心,整个系统结构紧凑、功能多样、使用方便,通过接线、编程、调试,可清晰的看到程序每一步的执行结果以及动画效果。该实验设备的引入对PLC教学有了很大的帮助,通过实验演示,可以使学生直观的看到PLC执行步骤与运行结果,提高了学生的学习兴趣,效果较好。但经过一段时间的使用,我们发现虽然该硬件设备使教学更加形象化,但仍存在一些不足:实验装置数量有限,硬件设备损耗严重,学生怕造成硬件实验台的损坏,怕承担经济赔偿,因此每一个环节都严格按照教师指导的去做,甚至每接一根线都要问问是否正确,这样严重的束缚了学生的开拓性思维,更加不可能有创新的存在了。

针对这些情况,我们经过教学实践和反复思考,将PLC的仿真软件应用于PLC实践教学中解决了这些问题。我院该课程已于2008年开始应用S7-200Moni模拟仿真软件。

几年来的教学实践证明,将PLC实验台与S7-200仿真软件同时应用于PLC教学中以辅助理论教学的方法是切实可行的,并且已取得良好的教学效果。具体体现在以下两个方面:

一是S7-200仿真软件使学生对PLC课程的兴趣明显提高学习信心也逐步增强;学生的动手编程能力提高;学生对PLC理论知识的掌握更牢固;学生的创新思维得到充分发挥[6]。

二是PLC实验台的操作锻炼了学生的动手能力。通过电梯模型、天塔之光、水塔水位控制、机械手动作的模拟、液体混合装置控制的模拟、四节传送带的模拟、十字路口交通灯控制的模拟等实验的布线与编程使学生完全体会了一个小型PLC项目完成的全过程。

4 信息化资源建设

本次课程建设的一个重要环节是信息化资源的建设,随着社会的发展和生活水平的提高,网络资源的利用率也随之增加,学生拥有电脑的比率逐年增加,我们建立了信息化平台,为学生搭建一个随时可以学习PLC课程的环境。

信息化资源网站包含了教案、教学大纲、考试大纲、实训大纲、电子课件、软件下载、学习资料、师生互动等环节,提高了学生的学习效率。

信息化资源电子课件包含一套PPT电子课件,授课使用,增减内容方便,随时可以更新;一套应用flash制作较美观的电子课件,介绍课程和复习使用,观看方便,此课件在辽宁省教学软件大赛中获奖。

信息化资源题库建设也在逐步准备实施中,预期将完成考试系统的制作。

信息化资源自编教材也在酝酿中,将逐渐补充到网络教学资源中。

总之,通过PLC课程建设的探索与实践,为学生理解巩固所学的PLC专业理论知识并灵活运用提供了良好的平台。信息化资源有助于他们对课堂教学中的PLC理论知识加深理解,巩固记忆,并且能够活学活用,为学生以后的工作就业奠定良好的基础。

[1]郭艳萍,杨伟兵.高职“电气控制与PLC技术”课程建设的探讨与实践[J].中国电力教育,2011(18):180-181.

[2]冯美英.高职院校PLC课程教学设计及实践[J].柳州师专学报,2011(5):11-12.

[3]张运刚,等.从入门到精通——西门子S7-200PLC技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[4]廖常初.S7-200 PLC基础教程[M].北京:机械工业出版社,2007.

[5]闫佳.高职院校PLC教学的探讨[J].辽宁高职学报,2010(2):28-29.

[6]裴桂玲,郝兆兰.S7-200仿真软件在PLC实践教学中的应用[J].职业教育研究,2008(9):35-36.

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