液壓系統(tǒng)PLC控制案例教學(xué)法的實(shí)踐

【摘 要】液壓系統(tǒng)PLC控制課程是機(jī)電類專業(yè)液壓方向一門重要的專業(yè)必修課程。通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，改革教材，合理編排學(xué)習(xí)內(nèi)容，精選案例，實(shí)施案例教學(xué)，運(yùn)用合適的教學(xué)手段，采用分組教學(xué)，在教學(xué)中充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大大提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】液壓系統(tǒng) 案例教學(xué) PLC控制

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）12-0040-02

在現(xiàn)代液壓系統(tǒng)的控制領(lǐng)域，目前廣泛應(yīng)用PLC控制。在高校液壓系統(tǒng)PLC控制教學(xué)中，主要側(cè)重于梯形圖、語句表的編程，忽略了液壓系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。理論教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合不緊密，造成理論知識來不及消化等問題。PLC的學(xué)習(xí)需要采用多種教學(xué)法，才能讓學(xué)生徹底了解液壓系統(tǒng)中PLC控制的全過程，真正學(xué)以致用。

一 液壓系統(tǒng)PLC控制教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.理論與實(shí)踐脫離

液壓系統(tǒng)的PLC控制是液壓與氣壓傳動和PLC控制兩門課結(jié)合的實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)課。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教學(xué)過于理論化，表現(xiàn)在很多初學(xué)PLC控制的學(xué)生經(jīng)常花費(fèi)大量精力研究應(yīng)用指令功能，梯形圖、順序功能圖怎樣編制，學(xué)生感覺這門課就是死記硬背某些指令，而忽視了PLC程序是怎樣融入整個液壓系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中的。設(shè)計(jì)一個高效可靠的液壓系統(tǒng)的PLC控制，不僅要掌握液壓系統(tǒng)的控制要求，而且要學(xué)會把PLC的指令功能融匯貫穿到程序設(shè)計(jì)中。目前液壓系統(tǒng)的PLC控制學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀就是學(xué)過的學(xué)生不少，真正會用的沒有幾個，造成理論與實(shí)踐脫節(jié)。

2.教材內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際脫節(jié)

傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)的PLC控制教學(xué)各部分知識之間是分開的，PLC和液壓部分是分開的，教學(xué)內(nèi)容以PLC控制為中心，大多數(shù)教材內(nèi)容的安排都是PLC控制各種指令功能和使用方法的依次羅列，各部分知識之間缺少一個系統(tǒng)有機(jī)的整合，整個知識結(jié)構(gòu)都是零散無序的，學(xué)生學(xué)習(xí)完后很難將各種知識綜合起來去解決液壓系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用問題。

PLC的產(chǎn)品種類較多，發(fā)展較快，液壓系統(tǒng)的PLC控制沒有合適的教材，教師要深入企業(yè)，了解企業(yè)液壓系統(tǒng)的PLC發(fā)展、設(shè)備和使用動態(tài)，了解企業(yè)對液壓系統(tǒng)的控制技術(shù)人才的要求。根據(jù)液壓系統(tǒng)的PLC控制在企業(yè)中的應(yīng)用情況，編寫教材，理論與實(shí)踐結(jié)合。

3.教師與學(xué)生

傳統(tǒng)教學(xué)中教師充滿激情地很努力講述設(shè)計(jì)好的內(nèi)容，而學(xué)生積極性不高，課堂上只是教師在唱獨(dú)角戲。教師的教學(xué)設(shè)計(jì)缺少從學(xué)生思維出發(fā)的引導(dǎo)，缺少懸念和情境，學(xué)生無精打采地聽講，缺乏主動參與的動機(jī)和機(jī)會。整個教學(xué)過程中教師詳細(xì)處理了所有問題，學(xué)生只是一味地聽，沒有真正地思考問題，嚴(yán)重抑制了學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮和學(xué)習(xí)的成就感，挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二 案例教學(xué)簡介

案例教學(xué)是指將案例應(yīng)用于教學(xué)，通過教師講授基本知識、提出問題、組織學(xué)生討論、撰寫案例分析報(bào)告等過程來實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，改善教學(xué)效果，從而提高學(xué)生理論知識水平和解決實(shí)際問題能力的教學(xué)方法。案例教學(xué)法起源于1920年，由美國哈佛商學(xué)院（Harvard Business School）所倡導(dǎo)，首先運(yùn)用于法律教學(xué)中，后來逐漸運(yùn)用于其他學(xué)科。它能夠激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，積極主動地去掌握理論知識，又能有效地利用所學(xué)理論知識去分析問題和解決問題，順利實(shí)現(xiàn)由理論知識向?qū)嵺`能力的轉(zhuǎn)化。在教學(xué)中，由于教師經(jīng)常轉(zhuǎn)換教學(xué)形式，學(xué)生對此感興趣，注意力集中，有利于學(xué)生始終維持最佳精神狀態(tài)。最主要的是由于教學(xué)內(nèi)容是工廠中的液壓系統(tǒng)PLC控制的具體實(shí)例，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)見過一些系統(tǒng)，給學(xué)生身臨其境之感，易于學(xué)習(xí)和理解，能夠集思廣益。教師在課堂上不再是唱獨(dú)角戲，而是和大家一起討論思考，學(xué)生在課堂上也不是忙于記筆記，而是共同探討問題。調(diào)動學(xué)生集體動腦思考，更容易開闊思路，收到良好的效果。

三 液壓系統(tǒng)PLC控制案例教學(xué)實(shí)例

1.選擇與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合、具有典型性的實(shí)例

根據(jù)學(xué)生理解知識的層次不同，采取逐步遞進(jìn)式增加課程難度。選擇鐵道輪對軸承壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)PLC控制，根據(jù)控制要求，總結(jié)機(jī)器動作順序。教師給出液壓系統(tǒng)控制原理圖，將學(xué)生分成小組，充分調(diào)動學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識，以學(xué)生為中心，通過個人思考和組內(nèi)及組間交流等多種方式，使學(xué)生對此案例建立總體認(rèn)識和基本了解，分析出液壓系統(tǒng)的動作順序及各電器在不同工作階段的帶電情況。在Festo Didactic-Fluidsim Hydraulics軟件中繪制液壓系統(tǒng)原理圖，并配置液壓元器件。

2.提出初步實(shí)施方案

完成電氣繼電器控制設(shè)計(jì)及仿真。要完成中間繼電器控制線路設(shè)計(jì)和電磁閥輸出控制線路設(shè)計(jì)任務(wù)，將學(xué)生按照接受能力的快慢進(jìn)行均衡分組，積極討論，互相幫助，分析任務(wù)。在這過程中，學(xué)生是整個課堂教學(xué)活動的主角，學(xué)生編輯電氣控制線路，通過Fluidsim軟件編輯分析運(yùn)行結(jié)果。教師要及時指導(dǎo)，或參與學(xué)生的討論或探討。通過電氣繼電器控制仿真的動畫來驗(yàn)證學(xué)生自己的設(shè)計(jì)，學(xué)生可以看到第一階段液壓油液的走向。當(dāng)仿真動作不符合設(shè)計(jì)要求時，教師對學(xué)生的初步方案及時調(diào)整，直到仿真正確。

3.PLC控制設(shè)計(jì)及仿真，在此階段設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生要根據(jù)理論教學(xué)中的硬件軟件知識綜合應(yīng)用

分組討論怎樣選取硬件，進(jìn)行軟件編程和仿真。教師進(jìn)行比較、評論、總結(jié)，學(xué)生從中得出結(jié)論，相互交流，共同進(jìn)步。

4.對教師和學(xué)生的要求

能正確認(rèn)識師生關(guān)系，教師要為人師表、教書育人。教師既要向?qū)W生傳授科學(xué)文化知識，使學(xué)生獲得一定的知識技能，同時又要促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，發(fā)展能力與智力。教師是學(xué)生的示范者，教師對學(xué)生的影響力，品格因素遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過知識淵博。

教師要教給學(xué)生先進(jìn)的技術(shù)知識，意味著教師本身應(yīng)該具備獲取前沿技術(shù)和信息的能力，要成為教學(xué)內(nèi)容的先行者和實(shí)驗(yàn)者，而后才是傳播者。因此，教師要十分熟悉本職業(yè)務(wù)，深入了解知識所蘊(yùn)含的思維方法、內(nèi)涵，與時俱進(jìn)，及時更新知識，更新教學(xué)內(nèi)容，背景材料推陳出新，將教學(xué)領(lǐng)域的最新動態(tài)融入教學(xué)中，還要掌握相關(guān)專業(yè)知識，以培養(yǎng)適合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的大學(xué)生。

要努力鉆研教學(xué)方法，教學(xué)方式多樣化、教學(xué)內(nèi)容豐富化、教學(xué)觀念先進(jìn)化，避免照本宣科。古人云：“學(xué)啟于思，思源于疑。”結(jié)合教材內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)課堂提問，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中心存疑問，渴望答案，從而激起他們討論和思索的興趣，培養(yǎng)其動腦、創(chuàng)新的能力。要用新穎的教學(xué)方式、豐富的教學(xué)內(nèi)容吸引學(xué)生，用先進(jìn)的教育觀念引導(dǎo)學(xué)生。要選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，運(yùn)用課堂演示，刺激學(xué)生感官，引發(fā)學(xué)生的好奇心，利用多媒體課件擴(kuò)大信息量，用PPT顯示復(fù)雜圖形、表格、運(yùn)動、變化等，使教學(xué)內(nèi)容圖、文、聲、像并茂，還要避免照屏宣科，注重師生互動。堅(jiān)持和鼓勵創(chuàng)新理念，使教學(xué)觀念更趨于互動式、開發(fā)式、啟發(fā)式與個性化、實(shí)踐化。

以學(xué)生為中心，因材施教，在強(qiáng)調(diào)學(xué)生的潛能的同時，也應(yīng)著眼于學(xué)生存在的差異性，包括學(xué)生入學(xué)水平、經(jīng)驗(yàn)世界以及知識結(jié)構(gòu)的差異性。在此基礎(chǔ)上，有針對性地設(shè)計(jì)教學(xué)模式，從而達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過程的目的，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。我們將教學(xué)的主體和中心都確定為學(xué)生，在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，教師的職責(zé)是指導(dǎo)和指明方向。

四 總結(jié)

教學(xué)實(shí)踐證明：液壓系統(tǒng)的PLC控制課程案例教學(xué)效果良好，學(xué)生反響好。通過案例教學(xué)，多數(shù)學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中興趣濃厚，學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，對液壓系統(tǒng)專業(yè)技能有很大的提高，增強(qiáng)了PLC的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。教師在教學(xué)中需要不斷地進(jìn)行探討和總結(jié)，以便提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)高技能人才，提升社會服務(wù)能力。一個液壓系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)的程序不是固定的、唯一的，學(xué)生可以自由探索、大膽提出質(zhì)疑，只要學(xué)生分析得有道理，就應(yīng)該予以肯定。

總之，案例教學(xué)法在液壓系統(tǒng)的PLC控制課程教學(xué)中起到很重要的作用，同時我們也要認(rèn)識到案例教學(xué)法只是現(xiàn)代教學(xué)法中的一種，在教學(xué)的過程中，我們要科學(xué)綜合地采用多種教學(xué)法，更有效地向?qū)W生傳遞教學(xué)內(nèi)容。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕〕