PLC控制三相異步電動機Y-△降壓啟動信息化教學設計

湖南財經工業職業技術學院 高 慧 鄧世凱

PLC控制三相異步電動機Y-△降壓啟動信息化教學設計

湖南財經工業職業技術學院 高 慧 鄧世凱

【摘要】PLC控制三相異步電動機星三角降壓啟動是PLC課程中的一個綜合性項目，融合了許多專業知識在一起，學好該項目對學好整個PLC這門課程有一個先導作用。在信息化教學改革的大背景下，如何利用信息化的教學手段提高教學質量是本文的重點。

【關鍵詞】降壓啟動；信息化；教學設計

一、學情分析

1.教學內容

本次課內容為中職電子電工專業二年級專業基礎課程《PLC基礎及應用》中的項目2.2 PLC控制三相異步電動機星三角降壓啟動，共計4課時，該項目是一個綜合性項目，它融合了許多專業知識在一起，同時也是PLC項目教學中的初始基礎項目。學好此次課對學好PLC控制有一個先導作用，也能夠將學生良好地從傳統繼電控制向PLC控制進行轉換。并達到能夠綜合運用工業控制的各方知識。

教學對象：中職電子電工專業2014級的學生。此批學生有一定的電工專業基礎能力，有一定程度的專業認識，掌握基本的電工技術技能。

學生特點：現代教育背景下學生情況特征分析。

知識基礎：此批學生有一定的電工專業基礎能力，有一定程度的專業認識，掌握基本的電工技術技能，能夠獨立完成傳統基本電機控制線路的安裝與調試。對于PLC控制技術學過基礎理論知識，學會了PLC控制電路的基本思路，一體化課程中在仿真實驗臺上做過一些基本的控制輸入輸出程序。對于觸摸屏組態技術，學生有一些初步的認識，做過一些簡單的組態連接項目。

情商基礎：此年齡階段的學生在網絡信息時代下成長起來，手機、電腦是最常用的交流生活用品，學生的學習思維傾向于網絡化、信息化、動態情景化。新時代的學生喜歡競爭、有好勝心理，也喜歡信息化媒體，樂于接受感性的、直觀的學習方式。傳統的教學模式下，學生的注意力不集中，學習興趣不厚，易于情緒化感性化。因此，從學情、學法、師生角色及教學方法等方面分析比較了新舊環境方法上的差異。

教學轉換：信息時代前的學生注重紙筆文化，勤勞樸實，對知識的追求及渴望比較強烈。學習的自主性積極性較強。但他們獲取知識的途徑比較單一。學生處在信息科技迅猛發展的時代，手機、電腦的普及應用，增強了學生們獲取信息處理信息的渠道，同時潛移默化地改變了新學生們的世界觀及認識。隨著信息技術的發展，應用于教學設備的技術手段不斷增多，開拓了學習途徑，改變了教學方法，提升教學效率。信息技術不僅改變了生產方式方法，也在改變教育模式方法。

2.教材分析

本課程所用教材為人民郵電出版社出版的職業教育機電類技能人才培養方案規劃教材《PLC項目教程》。

本節課程內容是模塊二：項目2-2。

3.教學目標

知識目標：學會PLC控制電動機啟動電路的組裝改造步驟，編寫設計PLC控制程序，并調試運行控制線路。

技能目標：掌握對傳統繼電器控制線路的PLC改造方法，學會依照控制線路圖編制PLC程序，能夠排除調試過程中出現的故障。

職業素養目標：掌握對事物發展規律的整體分析把握，清晰解構復雜問題簡單化，培養對處理事情的嚴謹認真態度。

4.教學重難點

重點：定時器應用；主控指令應用；PLC程序編制；程序下載調試、接線。

難點：能完成整機接線安裝，并根據出現的問題進行調試。

5.教學方法

教師教法：理實一體化、教學做合一、任務驅動法。

學生學法：自主學習、隨時隨地學習、做中學。

信息化支撐：

資源：微課、網絡課堂。

技術：QQ、網盤、世界大學城空間，仿真模擬平臺。

二、教學設計

分為三個階段即課前準備、課堂實施、課后提升，改變傳統教學方式下以教師教為主的教學方法，以學生為主體，教師主導，采用項目驅動法讓學生帶著任務學習。

三、教學過程

1.課前準備

（1）利用班級QQ群發布上課時間、地點、內容通知。

（2）利用QQ群發布課前預習任務和復習內容微視頻，并提出問題：三相異步電機降壓啟動接觸器控制有何弊端？如果用PLC進行控制電路當中的時間繼電器如何處理？引導學生利用網絡資源搜索相關資料，解決問題。

（3）要求學生于課前一天將復習和預習當中老師所提的問題的解決方案通過QQ發送給老師，教師收集學生預習情況，根據反饋信息，有針對性的備課。

（4）教師制作新課微課視頻，包括定時器及其應用、主控指令及其應用、分組實訓注意事項。

2.課堂實施

教學環節安排：導入新課（15分鐘）、課堂教學（30分鐘）、分組實訓（105分鐘）、學習小結（30分鐘），具體如下：

導入新課（15分鐘）：

（1）點評預習情況，針對普遍存在的問題進行點評。弊端：星三角降壓啟動接觸器控制接線多，布線復雜、檢修不方便，大家回答情況良好。用PLC控制時間繼電器如何解決大家都不是很了解；

（2）這個問題也是我們這節課的基礎知識儲備中的重要內容，時間繼電器可用PLC中的定時器來代替，那么定時器如何使用呢？接下來我們進入新課學習。

課堂教學（30分鐘）：

（1）基礎知識準備。本次課的基本知識點有：1）基本指令應用；2）MC、MCR基本指令應用；3）T、C基本指令應用。

教師首先講解基本知識點內容，同時把相關微課視頻發送到學生電腦，學生可以根據實際情況滾動播放，不懂的地方重復播放，提高學習效率；通過這個環節解決了我們這節課的重點內容PLC定時器指令、主控指令的應用這兩個知識點的學習。（兩個微視頻播放）

（2）教師下發任務單，要求學生在基本知識點學習的基礎上完成如下任務：1）編寫控制系統梯形圖程序；2）編制I/O分配表、編制外部接線圖；3）編寫梯形圖程序；4）根據實訓要求，分組到實驗臺實訓。

分組實訓（105分鐘）：

學生進入分組實訓環節，教師下發實訓工作任務單實訓操作注意事項及操作要點微視頻到各實驗臺電腦，要求學生按照任務單上的內容完成實訓，并強調安全用電。

實訓任務有：梯形圖程序下載到PLC、PLC仿真軟件模擬調試、調試程序無誤后進入實操接線階段，最后通電試車，若出現故障停機檢修，直到能夠滿足控制要求。

學生實訓過程中，老師逐組巡視，指出各組出現的問題，引導學生自主解決問題。

實訓效果：

通過分組競賽，模擬調試，實際接線等環節解決了本次課程的難點問題三相電機星三角降壓啟動整機安裝與接線調試問題。

學習小結（30分鐘）：

各小組組長負責匯報總結，重點在于出現的問題及如何解決問題。

各小組相互點評：

小組間相互點評，找出其它小組問題，解答過程中大家共同學習。

教師點評：

根據本次課程學生的學習情況，對于普遍性的問題進行點評。學生總結學到的內容和體會，包括整個過程中遇到的問題和解決的方法，并提出我們應該如何提升和發展。

留下課后問題“試設計雙速電機具有手動和自動兩種高、低速切換方式的PLC控制程序。”

3.課后提升

PLC是一門實踐性很強的課程，如果只局限于課堂上90分鐘的

上課時間，學生很容易學后就忘，因此課后的鞏固練習也非常重要。利用世界大學城布置課后拓展作業，鞏固所學內容。在這個過程中學生可以通過微信、QQ隨時和老師聯系，方便快捷。

四、教學反思

（1）信息化教學效果有：1）采用信息化教學手段后，學生學習環境有QQ群、手機微信、大學城空間的網絡空間環境，在此環境中學生可以自主學習，隨時隨地自由學習，并拓寬了師生之間的交流渠道，很好的解決了教學重難點問題。2）利用微課視頻，學習的地點不再局限于教室、實驗室、學生可自主選擇學習地點。教學環境在配備有實訓裝置的實訓室，滿足學生的學習需求條件。3）信息化的教學手段能適應并提升現代職業教育水平的發展。在此課程中也要突出學生的主體地位，增強學生學習的主動性及興趣。同時，教師也要增強整合資源、創設情境的多方面能力。

（2）信息化技術在不斷進步，未來的學習空間還很大，我會繼續努力，不斷提升自己，跟上信息化教學改革的步伐。

參考文獻

［1］王文義，等.編著/編程控制器原理與應用［M］.北京∶科學出版社，2010.

［2］梁耀光，余文烋.主編.電工新技術教程［M］.北京∶中國勞動社會保障出版社，2006.

作者簡介：

高慧，女，陜西綏德人，講師，主要從事電氣自動化專業PLC基礎及應用、數控技術、電子電工的教學工作。