PLC控制三相異步電動機Y-△降壓啟動信息化教學(xué)設(shè)計

湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)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(xué)設(shè)計

湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)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(yè)知識在一起，學(xué)好該項目對學(xué)好整個PLC這門課程有一個先導(dǎo)作用。在信息化教學(xué)改革的大背景下，如何利用信息化的教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量是本文的重點。

【關(guān)鍵詞】降壓啟動；信息化；教學(xué)設(shè)計

一、學(xué)情分析

1.教學(xué)內(nèi)容

本次課內(nèi)容為中職電子電工專業(yè)二年級專業(yè)基礎(chǔ)課程《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)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(yè)知識在一起，同時也是PLC項目教學(xué)中的初始基礎(chǔ)項目。學(xué)好此次課對學(xué)好PLC控制有一個先導(dǎo)作用，也能夠?qū)W(xué)生良好地從傳統(tǒng)繼電控制向PLC控制進(jìn)行轉(zhuǎn)換。并達(dá)到能夠綜合運用工業(yè)控制的各方知識。

教學(xué)對象：中職電子電工專業(yè)2014級的學(xué)生。此批學(xué)生有一定的電工專業(yè)基礎(chǔ)能力，有一定程度的專業(yè)認(rèn)識，掌握基本的電工技術(shù)技能。

學(xué)生特點：現(xiàn)代教育背景下學(xué)生情況特征分析。

知識基礎(chǔ)：此批學(xué)生有一定的電工專業(yè)基礎(chǔ)能力，有一定程度的專業(yè)認(rèn)識，掌握基本的電工技術(shù)技能，能夠獨立完成傳統(tǒng)基本電機控制線路的安裝與調(diào)試。對于PLC控制技術(shù)學(xué)過基礎(chǔ)理論知識，學(xué)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(tài)技術(shù)，學(xué)生有一些初步的認(rèn)識，做過一些簡單的組態(tài)連接項目。

情商基礎(chǔ)：此年齡階段的學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)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(xué)生的學(xué)習(xí)思維傾向于網(wǎng)絡(luò)化、信息化、動態(tài)情景化。新時代的學(xué)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(xué)習(xí)方式。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生的注意力不集中，學(xué)習(xí)興趣不厚，易于情緒化感性化。因此，從學(xué)情、學(xué)法、師生角色及教學(xué)方法等方面分析比較了新舊環(huán)境方法上的差異。

教學(xué)轉(zhuǎn)換：信息時代前的學(xué)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(xué)習(xí)的自主性積極性較強。但他們獲取知識的途徑比較單一。學(xué)生處在信息科技迅猛發(fā)展的時代，手機、電腦的普及應(yīng)用，增強了學(xué)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(xué)生們的世界觀及認(rèn)識。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用于教學(xué)設(shè)備的技術(shù)手段不斷增多，開拓了學(xué)習(xí)途徑，改變了教學(xué)方法，提升教學(xué)效率。信息技術(shù)不僅改變了生產(chǎn)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(yè)教育機電類技能人才培養(yǎng)方案規(guī)劃教材《PLC項目教程》。

本節(jié)課程內(nèi)容是模塊二：項目2-2。

3.教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)：學(xué)會PLC控制電動機啟動電路的組裝改造步驟，編寫設(shè)計PLC控制程序，并調(diào)試運行控制線路。

技能目標(biāo)：掌握對傳統(tǒng)繼電器控制線路的PLC改造方法，學(xué)會依照控制線路圖編制PLC程序，能夠排除調(diào)試過程中出現(xiàn)的故障。

職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)：掌握對事物發(fā)展規(guī)律的整體分析把握，清晰解構(gòu)復(fù)雜問題簡單化，培養(yǎng)對處理事情的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真態(tài)度。

4.教學(xué)重難點

重點：定時器應(yīng)用；主控指令應(yīng)用；PLC程序編制；程序下載調(diào)試、接線。

難點：能完成整機接線安裝，并根據(jù)出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)試。

5.教學(xué)方法

教師教法：理實一體化、教學(xué)做合一、任務(wù)驅(qū)動法。

學(xué)生學(xué)法：自主學(xué)習(xí)、隨時隨地學(xué)習(xí)、做中學(xué)。

信息化支撐：

資源：微課、網(wǎng)絡(luò)課堂。

技術(shù)：QQ、網(wǎng)盤、世界大學(xué)城空間，仿真模擬平臺。

二、教學(xué)設(shè)計

分為三個階段即課前準(zhǔn)備、課堂實施、課后提升，改變傳統(tǒng)教學(xué)方式下以教師教為主的教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，教師主導(dǎo)，采用項目驅(qū)動法讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)。

三、教學(xué)過程

1.課前準(zhǔn)備

（1）利用班級QQ群發(fā)布上課時間、地點、內(nèi)容通知。

（2）利用QQ群發(fā)布課前預(yù)習(xí)任務(wù)和復(fù)習(xí)內(nèi)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(jìn)行控制電路當(dāng)中的時間繼電器如何處理？引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索相關(guān)資料，解決問題。

（3）要求學(xué)生于課前一天將復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)當(dāng)中老師所提的問題的解決方案通過QQ發(fā)送給老師，教師收集學(xué)生預(yù)習(xí)情況，根據(jù)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(yīng)用、主控指令及其應(yīng)用、分組實訓(xùn)注意事項。

2.課堂實施

教學(xué)環(huán)節(jié)安排：導(dǎo)入新課（15分鐘）、課堂教學(xué)（30分鐘）、分組實訓(xùn)（105分鐘）、學(xué)習(xí)小結(jié)（30分鐘），具體如下：

導(dǎo)入新課（15分鐘）：

（1）點評預(yù)習(xí)情況，針對普遍存在的問題進(jìn)行點評。弊端：星三角降壓啟動接觸器控制接線多，布線復(fù)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(jié)課的基礎(chǔ)知識儲備中的重要內(nèi)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(jìn)入新課學(xué)習(xí)。

課堂教學(xué)（30分鐘）：

（1）基礎(chǔ)知識準(zhǔn)備。本次課的基本知識點有：1）基本指令應(yīng)用；2）MC、MCR基本指令應(yīng)用；3）T、C基本指令應(yīng)用。

教師首先講解基本知識點內(nèi)容，同時把相關(guān)微課視頻發(fā)送到學(xué)生電腦，學(xué)生可以根據(jù)實際情況滾動播放，不懂的地方重復(fù)播放，提高學(xué)習(xí)效率；通過這個環(huán)節(jié)解決了我們這節(jié)課的重點內(nèi)容PLC定時器指令、主控指令的應(yīng)用這兩個知識點的學(xué)習(xí)。（兩個微視頻播放）

（2）教師下發(fā)任務(wù)單，要求學(xué)生在基本知識點學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成如下任務(wù)：1）編寫控制系統(tǒng)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(jù)實訓(xùn)要求，分組到實驗臺實訓(xùn)。

分組實訓(xùn)（105分鐘）：

學(xué)生進(jìn)入分組實訓(xùn)環(huán)節(jié)，教師下發(fā)實訓(xùn)工作任務(wù)單實訓(xùn)操作注意事項及操作要點微視頻到各實驗臺電腦，要求學(xué)生按照任務(wù)單上的內(nèi)容完成實訓(xùn)，并強調(diào)安全用電。

實訓(xùn)任務(wù)有：梯形圖程序下載到PLC、PLC仿真軟件模擬調(diào)試、調(diào)試程序無誤后進(jìn)入實操接線階段，最后通電試車，若出現(xiàn)故障停機檢修，直到能夠滿足控制要求。

學(xué)生實訓(xùn)過程中，老師逐組巡視，指出各組出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主解決問題。

實訓(xùn)效果：

通過分組競賽，模擬調(diào)試，實際接線等環(huán)節(jié)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(diào)試問題。

學(xué)習(xí)小結(jié)（30分鐘）：

各小組組長負(fù)責(zé)匯報總結(jié)，重點在于出現(xiàn)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(xué)習(xí)。

教師點評：

根據(jù)本次課程學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對于普遍性的問題進(jìn)行點評。學(xué)生總結(jié)學(xué)到的內(nèi)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(yīng)該如何提升和發(fā)展。

留下課后問題“試設(shè)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(xué)生很容易學(xué)后就忘，因此課后的鞏固練習(xí)也非常重要。利用世界大學(xué)城布置課后拓展作業(yè)，鞏固所學(xué)內(nèi)容。在這個過程中學(xué)生可以通過微信、QQ隨時和老師聯(lián)系，方便快捷。

四、教學(xué)反思

（1）信息化教學(xué)效果有：1）采用信息化教學(xué)手段后，學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境有QQ群、手機微信、大學(xué)城空間的網(wǎng)絡(luò)空間環(huán)境，在此環(huán)境中學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，隨時隨地自由學(xué)習(xí)，并拓寬了師生之間的交流渠道，很好的解決了教學(xué)重難點問題。2）利用微課視頻，學(xué)習(xí)的地點不再局限于教室、實驗室、學(xué)生可自主選擇學(xué)習(xí)地點。教學(xué)環(huán)境在配備有實訓(xùn)裝置的實訓(xùn)室，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求條件。3）信息化的教學(xué)手段能適應(yīng)并提升現(xiàn)代職業(yè)教育水平的發(fā)展。在此課程中也要突出學(xué)生的主體地位，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性及興趣。同時，教師也要增強整合資源、創(chuàng)設(shè)情境的多方面能力。

（2）信息化技術(shù)在不斷進(jìn)步，未來的學(xué)習(xí)空間還很大，我會繼續(xù)努力，不斷提升自己，跟上信息化教學(xué)改革的步伐。

參考文獻(xiàn)

［1］王文義，等.編著/編程控制器原理與應(yīng)用［M］.北京∶科學(xué)出版社，2010.

［2］梁耀光，余文烋.主編.電工新技術(shù)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(yè)PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)、電子電工的教學(xué)工作。