基于信息化技術在PLC教學中的應用研究

胡微

【摘 要】 信息化應用于教學，是現代教學的趨勢，本文以LED數碼管的顯示控制PLC課程信息化教學為例進行探索。在傳統教學的基礎上利用現代信息技術和信息資源，科學安排教學過程的各環節，實現教學過程的優化。

【關鍵詞】 信息化技術；PLC；LED數碼管；教學研究

【中圖分類號】G64.23 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）13-00-01

《PLC應用技術》是機電一體化、電氣自動化專業一門舉足輕重的專業課程，PLC課程教學近幾年有一定進展，在信息化大環境中，要使學生對課程更感興趣，讓教學內容更接近工業實際，將信息化技術融入PLC課程教學顯得尤為重要。本文將以LED數碼管的PLC控制系統設計為例進行PLC課程信息化教學研究。

1、信息化的內涵及特點

信息化是以現代通信、網絡、數據庫技術為基礎，供特定人群生活、工作、學習、輔助決策的一種技術。信息化教學是一種以現代信息技術為基礎的教育體系，它需要將信息化巧妙的融入教育觀念、教育組織、教育內容、教育模式、教育技術、教育評價及教育環境等方面，針對傳統教學進行一系列的改革。從技術上看，信息化具有數字化、網絡化、智能化和多媒體化的特點。從教育上看，信息化具有開放性、共享性、交互性與協作性等基本特征。

2、信息化技術應用策略

依據社會對工業控制技術人才的綜合能力需求，教學過程中將采用以下教學策略：學生以1名項目經理、2名接線員和2名程序員為一個小組，組成若干項目團隊，采用“5步項目教學法”，運用“QQ群”、“微信平臺”進行交流、互動，通過“空間課程”、“微課”、“PPT”、“視頻”和“仿真軟件”、“組態軟件”等數字資源結合現場演示、實操優化整個教學過程，激發學生的學習興趣，使學生參與解決問題的全過程，充分實現課堂的翻轉。

3、信息技術在PLC課程中的應用

3.1通過“群”實現課前預習討論環節

利用班級QQ群、微信群提前一周布置任務，要求學生預習教材、通過世界大學城PLC應用技術空間課程預習數據處理指令，觀察并分享生活中的8段數碼管資訊，收集解決數碼管顯示的實際問題。

3.2將信息技術手段嵌入課堂學習實施環節

采用5步項目教學法。首先通過教師利用多媒體播放網上搜索到的計時倒數效果視頻，激發學生的興趣。設計真實項目，導入教學課題：為學院即將主辦的生別字比賽，設計一個5s倒計時的LED數碼顯示控制系統。

3.2.1資訊

針對課前準備階段學生提出的疑問，梳理三個知識點，并將相關資源呈現在微信平臺上，供學生查閱，培養學生自主學習和信息處理能力。

（1）利用團隊微課展示8段LED數碼管的結構及顯示原理。

（2）使用LED顯示運行仿真視頻，演示數碼管顯示邏輯效果。

（3）復習數據處理指令，分析被控對象，講解功能指令選用原則，利用仿真軟件演示傳送、移位、循環移位指令使用方法及應用效果。

3.2.2制定方案

復習鞏固PLC系統設計的步驟，明確、細化完成本項目具體任務，團隊成員根據自身特點進行角色分配，明確任務實施過程中的具體任務與要求，培養學生責任意識，有效調動學生的主動性。小組將制定的《方案》通過平臺提交，經指導教師認可后下達執行決議。

3.2.3任務實施

團隊成員分工合作完成I/O地址分配，數字顯示邏輯狀態表的填寫，同時鏈接大學城進行項目在線仿真，使用PLC實驗箱進行數碼管實物連線，結合編程軟件完成程序的編輯與調試。在此環節中老師巡回指導，及時為學生提供幫助。

3.2.4檢查

團隊各成員自行檢查后，演示運行項目。并錄制視頻上傳微信平臺供其他團隊觀看。學生通過視頻，比較各組項目運行結果，依據實物效果，投票選取最佳設計方案。培養學生觀察生活和對科學探索的精神，為今后的設計積累經驗。教師根據課堂及拓展項目的完成及運行情況對各項目組進行點評，總結程序調試的方法，處理問題的一般思路。

3.2.5評價

教師對學生作品現場打分，學生通過微信平臺比較各組視頻，依據可編程控制系統設計技能抽查評分標準進行小組自評與互評。項目組的綜合評價，采用教師評價、小組自評、小組互評與網評相結合的開放式多元化評價方式，對學生的項目完成情況進行全方位的考核與評價。最后根據綜合評價成績，選取最優項目團隊。增強團隊的榮譽感，提高學生的學習積極性。

3.3課后知識拓展環節

教師通過微信平臺發布任務，如設計一個基于PLC控制的60秒倒計時顯示裝置。由各項目組自行搜索資料采用譯碼指令實現數碼管顯示控制，通過微信平臺上交資料，并在下次課前，展示程序并演示效果。

4、信息技術手段應用分析

4.1整體效果評價

信息化技術手段為課堂教學提供了一個開放的環境，單一教材和教師的講解不再是唯一的信息源，動態、多樣的網絡資源使得教學信息源變得豐富。能充分調動學生的感觀，活躍課堂氣氛，有利于師生互動。教學組織不再受課堂45分鐘約束，而是以任務驅動為主線，以解決問題作為學習的目的，教學時空大大擴展。

4.2學生學習效果評價

與傳統教學相比，信息化教學過程中教師的主要作用不再是提供信息，而是引導學生探索與思考。學生可利用信息化技術呈現的學習內容與過程，根據自身的學習情況，自主掌控進度，在學習過程中加強了與教師、同學進行交流，從被動學習轉變為獨立自主的學習。學生每個項目的完成后，除掌握了職業崗位必要的專業知識技能外，信息收集處理能力、人際交往能力、溝通能力、團隊協作能力、獨立決策能力等綜合素養全面提升，學習積極性得到極大的提高。

4.3學生成績比較

將信息化技術全程應用于2014級機電一體化專業的PLC項目教學一學期后，相較于2013級同專業同層次未采用信息化教學學習的學生，PLC課程期末成績明顯提升。