小车往复运动 PLC 控制信息化教学设计

小车往复运动PLC控制信息化教学设计〔〕:

摘要：信息化技术为教学提供了丰富的教学资源支持，目前在高职教育领域中得到大力地推广。文章以小车往复运动PLC控制为例，描绘了信息化教学设计的过程。在教学中，微课、课程网络学习平台和仿真软件等信息化教学手段的使用，不仅进步了教学的效率，学生的学习积极性也得到了很好的激发。

关键词：信息化；教学设计；PLC；网络学习平台

本文引用格式：吴凡.小车往复运动PLC控制信息化教学设计[J].教育现代化,2022,6(18):130-132.

一引言

信息化技术的迅猛开展不仅改变了人们的生活方式，也改变了学生的学习方式，进而影响着教师的教学方式。【1】随着校园网络建立和多媒体教学设备地不断完善，引领信息技术手段走进课堂，积极探究课程教学改革的新思路、新方法，成为当前教学改革的必然趋势。

PLC作为现代工业自动化三大支柱之一，是一种应用于工业领域的微型计算机，具有可靠性高、抗干扰性强、安装维护方便等优点，早已被广泛应用于各种领域，许多高校都选择开设该门课程。【2】PLC课程的特点是理论性很强，学生需要通过不断反复地训练，能根据不同的控制要求编写相关程序并进展调试，才能真正地掌握PLC技术。在PLC的传统教学中，学生需要在教室、实验室等教学场所，方能学习到PLC知识点。这种传统的以知识传授为主的教学形式已逐渐与学生脱轨，在PLC教学中采用信息化教学手段，向以学为主的课堂理论转向，学生可随时随地进入课程网络平台，免费享受全新的课程体验，【3】成为PLC课程教学改革的重点。本文讨论的是PLC控制小车往复运动信息化教学设计的过程。

二教学过程

本课程?PLC技术应用?主要采用工程式教学，通过合理改革教材，将传统的以知识点为主线的编排方式改革为以不同工程为主线的编排方式，将各知识点融于各工程中，合理采用信息化教学手段，精心设计教学。【4】

课程授课对象均为二年级的高职学生，在前导课程?电机与电气控制技术?的学习中，已具备根本的电气控制系统操作根底，而通过本门课程的前期学习中，已学习过采用梯形图程序设计法来解决工程实际问题。高职学生普遍存在的特点是：理论根底相对薄弱、程序设计才能和系统调试才能较差，但是对理论动手、使用智能终端和信息化学习比拟感兴趣。

本工程的目的是采用顺序控制设计法来解决工程实际问题。针对学生学情，根据PLC工程师岗位技能要求和课程标准，制定本工程教学目的，确定教学重点为：单序列顺序功能图程序的编写与调试、系统设计、安装和调试。教学难点为：程序的正确编写、软硬件结合调试。

在教学策略上，坚持以学生为中心，以任务驱动为主线，以仿真软件为依托进展工程化教学。过程中贯穿小组协作，自主探究，从而实现"做中学，学中做";。灵敏运用仿真软件、编程软件、微课、动画演示等教学手段，全方位进展信息化教学，寓教于乐，打破重点难点，提升学生的学习兴趣。借助课程网络平台，跨越时间和空间的限制，实现课程的教学、学习、评价和交流功能，进步教学效果。

〔一〕课前准备

根据所要教授的知识，教师需要首先明确任务目的，在?PLC技术应用?课程网络学习平台上发布任务单，并有针对性地提供与所学知识相关的视频、微课等，让学生复习继电器控制小车往复运动的工作原理，预习工程新的知识点PLC顺序控制设计法的应用过程。学生可以在智能、电脑等多种环境下登录，查阅任务单，明确需要完成的任务，索引相关的资料，完成课前知识点的在线测试。学生在考虑后也可在课程网络学习平台上阐发个人体会和考虑结果等。

教师在课程网络学习平台上查看学生课前知识点的测试情况，阅读学生的留言，理解学生知识的薄弱点，教师进展针对性备课。

〔二〕课堂过程

根据学生的认知规律，将课堂中的过程分为问题反响、任务分析、新知喂养、虚拟实训、虚实一体和课堂考核。

1.问题反响

从学生课前在线测试结果分析发现，学生对PLC特殊辅助继电器、置位复位指令的理解等内容还有所欠缺，教师对该局部内容进展针对性讲解。

2.任务分析

在任务分析阶段，首先观看往复运动的视频，理解可以利用PLC作为控制器实现往复运动的使用场合。接着请学生们带着"一个工作周期包含多少个工作状态";等问题观看小车自动往复运动的工作视频。通过观看小车的运动动画视频，可以直观观察到小车控制系统的组成、"一个工作流程由7个工作状态组成";等信息。

3.新知喂养

在新知喂养阶段，借助多媒体课件进展PLC顺序控制设计法知识点的讲解。在重点内容"单序列顺序功能图程序的编写";中，以流水灯控制为例讲解了顺序功能图程序的设计过程，并对其中涉及的知识点进展比照讲解，加深学生的理解和掌握。在重难点内容"顺序功能图在PLC编程软件中编辑及调试";的教学过程中，主要借助PLC编程软件。教师详细演示PLC编程软件编辑流水灯程序的过程，以及利用软件在线监视功能，模拟调试出正确程序的过程。在此之间，学生跟随教师进展操作。

4.虚拟实训

为了活泼课堂气氛，开展了虚拟仿真软件操作比赛，通过比赛，学生的学习积极性得到很好的激发。如图1所示，在虚拟仿真软件的操作中，首先根据小车往复运动控制要求，选择正确适宜的元器件，放入到仿真工作区，接着用导线连接各种电路元器件，在软件中编制PLC程序并导入虚拟PLC中，最后，系统将搭建好的电路以及编辑好的PLC程序进展软硬件联调。仔细观察小车运行状态，是否满足控制要求。假设存在错误，学生可通过万用表等工具，根据排故流程，不断缩小故障范围，确定是硬件问题还是软件问题，最终实现故障的解决。

该仿真软件的操作流程是一个完好的PLC控制系统设计、安装与调试过程。学生在仿真中身临其境，不仅加深了小车控制原理的理解，还降低了后期理论动手硬件制作的损耗。

5.虚实一体

在实训室环节中进展的实操环节采用的强电控制，因此在之前仿真软件中进展了虚拟操作，有了之前的根底，学生进入实物接线与软硬件调试，同时考虑有学生的差异性，安排了多种任务要求。学生选择不同的任务，从而满足不同的学习需要。

6.考核总结

学生调试完毕后进展演示，教师根据学生课堂表现出的职业素养和最终的理论操作演示，给予技能操作局部的评分。邀请学生中表现比拟典型的小组分享心得体会、任务成果、经历教训，教师针对本工程的知识点及常见问题进展归纳总结。

7.课堂拓展

最后进展课堂内容的拓展，如在小车往复运动中要求进展自动手动方式的选择等，以进步学生采用顺序控制设计法进展程序设计的才能。学有余力的同学可以课后在仿真软件上进展模拟操作，教师对完成的同学在理论工程考核上给予加分。

〔三〕课后延续

课后的学习是对课堂知识的横向延续，是对知识的进一步的运用。该局部主要以作业的形式来完成。学生需继续完善任务单内容并上交，进展任务单局部考核。同时还需登录?PLC技术应用?课程网络学习平台，完成小车往复运动控制的理论知识点的测试。

(四〕考核评价

小车往复运动控制工程的最终考核由课前知识点考核、课堂技能考核、课后理论知识点考核组成。最终形成课前、课中、课后多元化、信息化客观的学习评价。该考核方式更符合现代教育的理念，真正实现了学习资源数字化、学习工具智能化、学习评价多元化。

(五)教学效果

通过采用信息化的教学设计，学生自主学习才能显著进步，学习兴趣得到了很好的激发。在课堂上能积极主动考虑答复以下问题，考虑各种设计方案，课后参与拓展进步工程、主动查阅专业资料的人数也越来越多。

三结语

在整个教学的设计中，信息化运用是关键。信息化教学使得教学不在停留在课堂实验室中，学生可在网络环境下随时随地登录课程学习平台，学习课程知识，与同学教师交流互动；【5】在虚拟仿真软件中，反复进展操作练习，满足了学生课后的学习需求条件。【6】这种打破传统的教学形式，激发学生自主学习兴趣和才能，适应社会开展的需求。

参考文献

【1】夏玉红.基于电气控制与PLC课程的信息化有效性教学设计讨论[J].无线互联科技,2022(21):92-94.

【2】周桔蓉,孙旭日.浅谈全方位信息化教学手段的应用PLC控制电动机星形三角形实训教学[J].科技资讯,2022,13(27):169+171.

【3】康淑敏.信息化背景下的教学方式变革研究[J].教育研究,2022,36(06):96-102.

【4】高慧.信息化背