《兩臺電動機的PLC順序啟動控制》信息化教學設計

摘要：基于信息化教學設計的教學可以激發學生的學習熱情，活躍課堂氛圍，有利于提高學生信息化素養，有助于培養學生分析問題和解決問題的能力。同時，也提升了教師現代教育技術應用能力和信息化教學水平，促進信息技術與職業教育課程教學深度融合。

關鍵詞：信息化；順序啟動；PLC控制；教學設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）37-0219-02

一、前言

教育部2014年5月再次強調要提高職業教育信息化水平，教育信息化已經成為我國職業教育改革發展的新起點、新要求，是當前高職院校現代化教學的重要組成部分[1]。信息化教學設計中經常因資源匱乏、信息化基礎設施不完備、時間倉促等客觀因素，影響著教師的教學設計和實施[2]，導致部分教師拘泥于傳統模式，而忽略了學生學習的主體地位。多年教學應用證明，基于信息化教學設計的教學可以激發學生的學習熱情，活躍課堂氛圍，有利于提高學生信息化素養，有助于培養學生分析問題和解決問題的能力[3]。同時，也提升了教師現代教育技術應用能力和信息化教學水平，促進信息技術與職業教育課程教學深度融合。

二、PLC控制內容選取

根據《PLC工業控制課程標準》選取“項目一 電動機控制的分揀傳送控制系統”中的“任務4 電動機的順序啟動控制”，前三個任務（電動機的直接啟動控制、正反轉控制、兩地控制）利用基本邏輯指令完成了控制編程，本次任務4使用定時器指令完成。

三、任務實施思路

由手動按鈕控制電動機順序啟動，引導到定時器延時自動控制電動機順序啟動；由講授練習（兩臺電機順序啟動，同時停止）到舉一反三（兩臺電機順序啟動，逆序停止），最后拓展訓練（三臺電機順序啟動，逆序停止），整個過程由易到難，逐步深入，增強難度，達到逐步提升的效果。

學生借助于手機APP、教材、實訓指導手冊、教學活動設計、課件、多媒體動畫等多種手段完成本課題任務，教師全程參與并做相關的示范，引導啟發學生盡可能獨立自主地完成該任務。

四、教學做一體化設計

教學過程中，為了能將“教、學、做”有機結合，采用“教師布置任務（即項目描述）→學生了解任務（即項目分析）→學生自主策劃項目計劃→教師學生共同分析計劃→學生修訂計劃（即最后確定設計方案）→投入實施訓練（先從硬件設計，后到軟件設計與調試）→項目完成情況檢查→教師評價”的教學流程[4]。

五、教學過程設計

1.課前準備。教師行為：利用QQ群、手機APP等手段發布任務書，提出預習任務；讓學生登錄云課堂查看課件，做好上課理論知識準備；監測學生是否完成了預習任務。

學生行為：預習兩臺電機順序控制的電氣原理圖，理解工作原理；預習定時器指令知識；將預習截圖反饋給教師。

2.創設情境、導入新課。教師行為：引導學生利用手機查看本次任務單；播放兩節送料裝置視頻，并提問：兩節傳送帶為什么能按先后順序運行？給出兩臺電動機手動順序控制的電氣原理圖，請學生分析工作原理。

學生行為：使用手機APP完成課堂簽到考勤；查看任務，分析電氣原理圖；觀看視頻，思考并回答問題。

3.制訂計劃、明確任務。教師行為：提出任務，給出時間繼電器延時控制的電氣原理圖；播放兩臺電動機順序啟動，同時停止的仿真視頻，提出問題：任務實施的核心步驟有哪些？延時用什么編程軟件實現？今天用哪種定時器？講授定時器指令：TON、TONR、TOF。

學生行為：角色分工、明確任務：全班3人為一組，設立小組長，一個負責完成硬件設計部分的PLC I/O口分配、外圍端子接線圖設計，一個負責軟件設計與調試，一個負責小組答辯；分析電氣原理圖，觀看仿真視頻，學習定時器指令使用技巧，回答問題。

4.任務實施。任務實施分成三部分：硬件設計（理論方案確定）、軟件編程、仿真調試。

教師行為：引導學生寫I/O口分配表，分析哪些是輸入設備，哪些是輸出設備，引導學生繪制外部端子接線圖；組織學生利用STEP7編程軟件編程，指導學生利用虛擬仿真軟件完成程序調試工作，完成控制要求。

學生行為：小組討論，制訂方案；完成I/O口分配、外圍I/O口端子接線圖，繪制硬件接線圖拍照上傳；利用STEP7編程軟件進行程序設計，然后仿真調試，實現功能。

5.小組交流答辯、評價。教師行為：組織每個小組組長總結設計過程與體會；相鄰小組之間根據平臺留言及現場答辯，相互評價成績；教師隨機抽查評價結果，并給每組小組長評定成績。

學生行為：總結本次任務的設計思路及心得體會，在平臺上留言，完成答辯；小組相互評價，給出本次任務成績；個別小組展示完成的任務成果。

6.舉一反三。教師行為：利用云平臺發布兩臺電機順序啟動，逆序停止練習任務；查看每組學生展示的任務內容，給出考核成績。教師給出任務的參考程序，以便學生學習借鑒。

學生行為：小組討論，完成新的任務。

7.總結與反思。教師行為：總結、布置作業。

學生行為：做好下次預習任務記錄；完成云平臺定時器理論知識測驗。

8.課后拓展訓練。教師行為：提出三臺電機順序啟動，逆序停止控制要求。

學生行為：觀看云平臺上的傳送帶模擬動畫演示、外部端子接線圖、硬件接線圖等，完成課后拓展作業。

六、結束語

本次任務的信息化教學設計效果明顯，特色鮮明，對學生的PLC學習有很大的幫助作用。具體體現在以下幾個方面：

1.將大項目進行細分，選取小任務，以小見大，并在教學實施中，舉一反三，反復練習，課后拓展訓練鞏固，最終實現指令的熟練應用。

2.整個教學過程以學生為主體，教師講授為輔，指導配合學生講、評、練、問等。

3.教學手段、教學方法多樣化，信息化手段與豐富的教學資源相結合。

4.在教學實施中，小組交流答辯、相互評價環節，有兩個優勢。第一，通過交流答辯，能較好地訓練學生的語言表達能力，同時相互學習程序設計思路；第二，學生成績由小組長對組員評價、小組間互評組成，教師隨機抽查評價結果；最終激發學生相互比較、不肯落后的心理，激發學習，提高課堂效果。

參考文獻：

[1]殷士勇.信息化教學設計的研究與實踐[J].廣西師范學院學報：自然科學版，2015，（9）：125-127.

[2]張紅友.信息化教學設計思考[J].信息技術與信息化，2014，（8）：13-15.

[3]戴翠萍.職業教育信息化教學設計淺析[J].職教論壇，2013，（6）：36-38.

[4]雷紅華.“教學做一體化”教學方法的實現——以《PLC工業控制》課程改革為例[J].襄陽職業技術學院學報，2014，（5）：126-129.endprint