信息化技術(shù)在PLC教學(xué)的應(yīng)用

摘 要：PLC應(yīng)用技術(shù)是一門專業(yè)技能課，是機(jī)電一體化專業(yè)的核心課程之一，在整個(gè)專業(yè)課程體系中占有重要地位；而信息化技術(shù)又是當(dāng)前教學(xué)改革的主要趨勢(shì)，因此本文從信息化技術(shù)在PLC教學(xué)的應(yīng)用出發(fā)，針對(duì)該課程中“應(yīng)用傳感器和PLC實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)分揀”這一任務(wù)，進(jìn)行信息化環(huán)境下的教學(xué)設(shè)計(jì)的探討。

關(guān)鍵詞：信息化；PLC；應(yīng)用技術(shù)；傳感器

一、問(wèn)題的提出

隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和電子商務(wù)的高速發(fā)展，越來(lái)越多的人們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行購(gòu)物，這一發(fā)展趨勢(shì)促進(jìn)的了物流企業(yè)高速發(fā)展，隨著業(yè)務(wù)量井噴式的發(fā)展，物流企業(yè)對(duì)自動(dòng)分揀設(shè)備的需求量爆增，對(duì)相關(guān)技術(shù)人才需求也明顯增加。

正是在這一背景，我選擇了此次視頻公開(kāi)課的課題“應(yīng)用傳感器和PLC實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)分揀”希望通過(guò)本課的教學(xué)能使學(xué)生對(duì)自動(dòng)分揀設(shè)備的工作原理、控制方式等知識(shí)有個(gè)初步了解，拓寬他們將來(lái)的就要渠道。

同時(shí)“應(yīng)用傳感器和PLC實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)分揀”這堂課中涉及到的傳感器、PLC編程、設(shè)備聯(lián)調(diào)等都是機(jī)電專業(yè)學(xué)生需要掌握的核心知識(shí)和技能。

在這堂課的教學(xué)中我嘗試將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的信息化手段融入到課堂教學(xué)中，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)其對(duì)知識(shí)的掌握。

二、課的設(shè)計(jì)

本視頻課程教學(xué)內(nèi)容主要是利用YL-235A光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備來(lái)學(xué)習(xí)如何使用傳感器和PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同材質(zhì)的物料的區(qū)分。

本課的內(nèi)容選自《PLC應(yīng)用技術(shù)》中的項(xiàng)目十：“物料的分揀”。

PLC應(yīng)用技術(shù)是一門專業(yè)技能課，是機(jī)電一體化專業(yè)的核心課程之一，在整個(gè)專業(yè)課程體系中占有重要地位。

在此之前的章節(jié)中，同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了三菱PLC的一些常用編程指令：LD、LDI、OUT、OR、MOV等。一些基本軟元件如：X、Y、M、T、S、D等。常用編程方法：基本指令編程、步進(jìn)指令編程、SFC編程等；

“本次項(xiàng)目”：應(yīng)用傳感器和PLC實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)分揀是在掌握了一定的三菱PLC技術(shù)的基礎(chǔ)上，再加上傳感器技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)來(lái)完成的一個(gè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了不同課程知識(shí)之間的綜合應(yīng)用，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)不同課程知識(shí)之間的融會(huì)貫通，也能更好的對(duì)學(xué)生前期所學(xué)知識(shí)的掌握情況進(jìn)行檢驗(yàn)。

下面我從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)指導(dǎo)思想，學(xué)習(xí)者分析，教學(xué)評(píng)價(jià)等幾個(gè)方面來(lái)介紹下本次課的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和具體要素。

本次課主要教學(xué)內(nèi)容為下兩個(gè)方面：

1.傳感器的選擇和使用

2.如何通過(guò)PLC控制傳感器來(lái)區(qū)分不同材質(zhì)的物料

教學(xué)指導(dǎo)思想：本堂課將采用“理實(shí)一體化教學(xué)模式”，突出“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，訓(xùn)練為主線，能力為目標(biāo)”教學(xué)思想。

靈活運(yùn)用“情景導(dǎo)入”“案例分析”“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)演示”等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，積極思考，通過(guò)自主探究、合作學(xué)習(xí)、角色扮演等方式，將教學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)化成為學(xué)生探求新知掌握新知的過(guò)程關(guān)的。

學(xué)習(xí)者分析：本節(jié)課我的教學(xué)對(duì)象是中職三年級(jí)的學(xué)生，這一階段的學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、知識(shí)技能和情感態(tài)度上有著自己的特點(diǎn)。

學(xué)習(xí)能力：他們已經(jīng)初步掌握了學(xué)習(xí)PLC技術(shù)的一些技巧，并能正確使用仿真軟件、編程軟件等多種學(xué)習(xí)工具，具有了一定的自主學(xué)習(xí)的能力。

知識(shí)技能：他們已經(jīng)掌握了三菱PLC的部分常用指令和編程方法，能進(jìn)行簡(jiǎn)單程序的設(shè)計(jì)和編寫。

情感態(tài)度：通過(guò)前期的學(xué)習(xí)，他們對(duì)PLC技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，非常期待新知識(shí)，新技能的學(xué)習(xí)。

這就要求我們老師在進(jìn)行教學(xué)策略的選擇和教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)時(shí)，要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將“做、學(xué)、教”三者更好的結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)貼近實(shí)際的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供一個(gè)師生交流的學(xué)習(xí)平臺(tái)。

教學(xué)評(píng)價(jià)：以小組為單位進(jìn)行成果驗(yàn)收，填寫評(píng)價(jià)反饋表；通過(guò)學(xué)生的成果展示和教師點(diǎn)評(píng)的方式評(píng)選出最佳團(tuán)隊(duì)；教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，強(qiáng)調(diào)正確做法，完成知識(shí)的內(nèi)化。

以上就是我對(duì)本堂課的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生情況的一些分析，從中我們看到，如何進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，提高課堂教學(xué)的效率是需要進(jìn)一步探討和研究的。

三、課的實(shí)施與觀察

在傳統(tǒng)的技能教學(xué)中，因?yàn)闀r(shí)間、場(chǎng)地有限，面對(duì)幾十個(gè)學(xué)生，教師往往無(wú)法針對(duì)同一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)講解和演示，而學(xué)生也因?yàn)槟芰Σ煌瑢?duì)知識(shí)和技能的掌握也參差不齊，學(xué)生碰到的問(wèn)題不能得到及時(shí)的解決，使得課堂教學(xué)的效率下降，學(xué)生的技能掌握不夠全面。

針對(duì)這樣的問(wèn)題，我嘗試將信息化教學(xué)手段融入到我們的技能教學(xué)中。利用學(xué)校的信息化教學(xué)平臺(tái)，將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化成文字、PPT、視頻等多媒體資料，上傳到教學(xué)平臺(tái)上，使得學(xué)生隨時(shí)都可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

我將整個(gè)教學(xué)過(guò)程分成課前準(zhǔn)備、情景導(dǎo)入、任務(wù)引入、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)總結(jié)、課后復(fù)習(xí)六個(gè)環(huán)節(jié)，并將信息化教學(xué)手段貫穿在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。

首先，學(xué)生在進(jìn)行課前準(zhǔn)備的過(guò)程中，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在學(xué)校的教學(xué)平臺(tái)上自主學(xué)習(xí)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，完成老師布置的預(yù)習(xí)任務(wù)，同時(shí)將自己在預(yù)習(xí)過(guò)程中碰到的問(wèn)題在網(wǎng)上進(jìn)行提問(wèn)，由老師進(jìn)行回答。老師通過(guò)回答學(xué)生這些疑問(wèn)，可以發(fā)現(xiàn)一些具有代表性問(wèn)題，這樣可以在上課時(shí)候進(jìn)行集中講解，這樣就能更加有的放矢。

例如：我將有關(guān)電感式接近傳感器和光纖式傳感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的教學(xué)視頻放在學(xué)校教學(xué)平臺(tái)上，學(xué)生在前期就可以進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)自習(xí)，同時(shí)在教學(xué)平臺(tái)提問(wèn)，教師進(jìn)行回答，并在接下來(lái)的課程中有針對(duì)性進(jìn)行講解。

通過(guò)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和提問(wèn)，使得教師上課更加有針對(duì)性，效率也更加高。

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，我也充分利用信息化的教學(xué)手段，在情景導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我通過(guò)播放現(xiàn)代物流企業(yè)中自動(dòng)化分揀設(shè)備的視頻來(lái)引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引出相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。

在任務(wù)引入環(huán)節(jié)，除了老師的講解外，還通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連線的方式實(shí)現(xiàn)與企業(yè)導(dǎo)師的面對(duì)面交流，通過(guò)企業(yè)導(dǎo)師來(lái)布置任務(wù)內(nèi)容，更加貼近企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況。

在任務(wù)實(shí)施環(huán)節(jié)，除了老師傳統(tǒng)的知識(shí)講解和演示外，我還將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容和教師演示操作制作成了視頻資料放在了教學(xué)平臺(tái)上，這樣學(xué)生在實(shí)際操作的過(guò)程中，除了可以向現(xiàn)場(chǎng)老師提問(wèn)外，還可以自己通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)查詢相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，反復(fù)觀看教師的演示操作，提高了課堂效率，避免了學(xué)生因?yàn)榈却蠋焷?lái)解答問(wèn)題而浪費(fèi)時(shí)間。

例如：在實(shí)踐過(guò)程中，有一組學(xué)生遇到傳感器故障：電感式接近傳感器無(wú)法檢測(cè)到金屬物料。

當(dāng)學(xué)生碰到這個(gè)問(wèn)題向我提出來(lái)后，如果按照傳統(tǒng)的方式，那我就要在邊上指導(dǎo)學(xué)生來(lái)排除故障，這可能需要比較長(zhǎng)的時(shí)間，在這過(guò)程中如果其他學(xué)生有問(wèn)題，那么我就不能及時(shí)給他們解答。但是使用了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)后，我只需提示學(xué)生登陸教學(xué)平臺(tái)上查找本堂課的教學(xué)資源中有關(guān)傳感器常見(jiàn)故障的內(nèi)容，對(duì)照故障現(xiàn)象查找故障原因，再對(duì)照相應(yīng)故障排除教學(xué)視頻排除故障，這樣不但極大的提高了課堂教學(xué)的效率，還培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

最后在任務(wù)總結(jié)環(huán)節(jié)，我們?cè)俅瓮ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)連線，由企業(yè)導(dǎo)師來(lái)對(duì)學(xué)生作業(yè)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，使得學(xué)生的技能更加接近企業(yè)的要求。同時(shí)教師將對(duì)本堂課的教學(xué)總結(jié)共享到教學(xué)平臺(tái)方便學(xué)生課后學(xué)習(xí)，學(xué)生將自己學(xué)習(xí)的心得體會(huì)共享在教學(xué)平臺(tái)上，促進(jìn)學(xué)生之間的交流，也可以為后來(lái)的學(xué)習(xí)者提供參考。

四、教學(xué)效果

在本堂課的教學(xué)中，通過(guò)使用了信息化教學(xué)手段，學(xué)生普遍反映課堂學(xué)習(xí)比以前更加高效了，很多問(wèn)題通過(guò)教學(xué)平臺(tái)上的教學(xué)資源可以自行解決，而且通過(guò)與企業(yè)導(dǎo)師的連線也能更加清楚的了解到企業(yè)對(duì)員工的要求，有助他們今后更快的適應(yīng)企業(yè)的工作崗位。

而從課堂教學(xué)的情況和課后學(xué)生的任務(wù)總結(jié)中可以看到，通過(guò)本堂課學(xué)習(xí)，全班42位同學(xué)都能夠基本掌握電感式接近傳感器和光纖式傳感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；能夠通過(guò)調(diào)整光纖傳感器的靈敏度區(qū)分白色塑料和黑色塑料兩種材質(zhì)的物料；同時(shí)也能排除調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的一些故障。

五、教學(xué)反思

本堂課通過(guò)將信息化技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中后，極大的提高課堂的效率；有效的解決了實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，老師少學(xué)生多，教師指導(dǎo)不能及時(shí)到位的問(wèn)題；解決了學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中“來(lái)不及看”、“看不清”、“沒(méi)記住”等一系列問(wèn)題；同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連線企業(yè)導(dǎo)師的方式，使得的我們的課程教學(xué)也更加貼近企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際。

參考文獻(xiàn)：

[1]霍秀靜.論信息技術(shù)在可編程控制技術(shù)（PLC）教學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊，2012（27）.

[2]盧香平，殷歡.以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為中心的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)——在“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程中的實(shí)踐[J].求知導(dǎo)刊，2015（17）.

[3]李麗華.利用信息化推動(dòng)中職PLC原理及應(yīng)用教學(xué)探索[J].廣西教育b：中教版，2014（34）.

作者簡(jiǎn)介：

李俊，男，職稱：講師；專業(yè)：機(jī)電一體化。