《电力拖动》与《PLC》课程整合教学的分享

发表时间:2020/6/8   来源:《时代教育》2020年2期   作者:杨爽
[导读] 目前,我国的职业教育要重点培养学生在生产企业中解决实际问题的能力
内容摘要:  
         目前,我国的职业教育要重点培养学生在生产企业中解决实际问题的能力,“电工”的含义已不再是传统理解上的操作和维修,因此除了掌握基本的专业理论知识外,更需要突出学生的实践技能和专业水平。
         本文分享了在两门课程的教学中使用知识点对应、以点概面、思维转换等方式进行恰当、有机的结合。使得学生在学习传统的电气技术的同时,结合现在的发展趋势,进行对“电工”课程的连贯、自然、深度的学习。
关键字:
理论知识    技能水平    PLC应用 电力拖动

一、电力拖动与PLC课程的概述
         电力拖动课程是机电一体化专业的一门具有较强的应用性和实践性的专业课程。它是针对电动机的典型控制电路由浅入深的进行讲解,使学生能对电气控制器件、电气控制原理等内容得到初步认识和一门课程。课程内容主要是以安装与维修为主。
         可编程控制器简称PLC,在机电专业的课程体系中处于核心的地位,通过学习使得学生熟悉低压电器控制线路,掌握基本指令、步进指令等的应用,重点培养学生掌握控制电路的设计、安装、调试、故障处理的方法和应用PLC进行系统设计和编程的能力。
二、电力拖动与PLC进行整合教学的意义
         为了适应当前科技进步和社会的经济发展需要,“电工”的含义已不再是传统上的电源线敷设和维修,而是要在电工智能化方面充实和更新新的知识和技术。所以电力拖动的教学不再是单纯停留在教会学生继电-接触器控制使用上。因此,在电力拖动的教学中引入PLC的课程,进行有效的整合具有重要意义。
         本文分享在教学中如何使用知识点对应、以点概面、思维转换等方式进行恰当、有机的整合教学。使得学生在学习传统的电气技术的同时,结合现代技术发展,进行对“电工”课程的连贯、自然、深度的学习。
        
三、两门课程在教学中存在的问题
         1.电力拖动的问题
问题一:教学时长过长。
         在对电力拖动课程讲授时,发现讲解新课、实操练习的周期过长,效果展现较慢,一般需要6课时。如果把PLC进行加入,适当的改变侧重点,利用计算机展现原理图的操作流程,加上少量的实物接线。在实践这个部分花费大概2-3课时。相较于教学的进度和掌握的内容都会更好。
问题二:教学形式单一。
         电力拖动课程的教学流程单一,学生觉得课程枯燥。如果采取加入PLC的方式,在练习时可以采取计算机编程序和实物接线两种方式,更能吸引学生的兴趣,以达到教学效果。
问题三:体力消耗太多。
         电力拖动教学的侧重点在安装和接线上,每次的新课内容都要进行实物接线练习,但是教具的有限,所以必须先拆掉线,在进行新的接线,这种数量多、任务重的体力活动,对于学生来讲无疑是一种负担。
2.PLC的问题
问题一:过于抽象,言语晦涩难懂
         在PLC的课程中,学生对于指令的理解比较困难,对于PLC内部的软元件无法很好的掌握,并且指令是使用字母表示,需要记忆背诵的助记符很多,编程的语言也有梯形图、指令语句表等方式,学习难度大。若与电力拖动结合教学,通过元件实物的对比学习,可以有效的辅助教学。
四、两门课程整合教学的方法分享
1.一一对应:在基础教学中使用知识点对应的方式
对于电气的学习很重要的一点就是图形符号的认知。在电力拖动课程中,每一种元件都有不同的符号,例如:继电器的常开触点、常闭触点、线圈(附下图)。
这些符号和PLC中的一种编程语言刚好可以结合,那就是梯形图编程语言,是用图形符号在图中的互相关系来表示控制逻辑的编程语言。该语言就是从继电控制电路图变化过来的,因此,梯形图在形式上与继电控制电路图相似,读图方法和习惯也相同。对于学生来说,也比较易学易懂。如下图所示:
        
        
2.以点概面:在进阶教学中把零碎的“点”串起来
         通过方法一的结合,让学生了解PLC与电力拖动的共同点,因此在此基础上,可以通过以点概面的手段,把零碎的知识串起来,从简单到增加适当的难度。
         在电力拖动的教学中,对于原理图的讲解从点动控制-常动控制-混动控制…,那么结合PLC的时机也就到了,通过分析电气原理图的不同点,整理梯形图的不同点。这样既可以巩固单一原理图,又可以对比记忆其他原理图,还能达到两门课结合教学的效果。
3.思维转换:在高阶教学中进行固定思维与逻辑思维的转换
         在方法二的基础上,在理解控制原理的同时,引导学生去思考控制线路的异同点,会发现很多控制线路都是属于基本逻辑控制电路。
         例如:正反转控制电路里面电动机要么实行正转或者反转,进行二选一的操作,这就是或门。因此,把逻辑运算中的与门(并且关系)、或门(或者关系)和非门(结果值与本值相反)的控制关系介绍给同学们,让他们在学习中具备最基本的逻辑控制理论。
五、不足之处
(1)课时增加:原来讲解电器元件基础知识的课时是16课时,现在整合后导致课时增加为24课时。之前单一的原理图讲授需要花费2课时,现在需要4课时。该问题可以通过优化课程设置进行改善,例如设置课前任务单等。
(2)学生思维的清晰度下降:在进行逻辑思维训练、原理图与程序的转换时,由于内容较为抽象,导致学生思维的清晰度有一定下降。在教学中可以通过对电气符号的绘制,进行加强学习。
六、总结
综上所述,我校在进行电力拖动专业教学内容上,结合性的安排了PLC这一学科。既使得电力拖动的教学内容得到合理延伸,又降低了PLC在教学上的难度,便于学生理解和掌握,收到了较好的教学效果。进行统一规划讲授,形成课程体系,不仅加强了两门课之间的内在联系,又减少了不必要的重复,使得课程更加精炼。达到既满足传统理论知识架构的学习,又结合社会所需的人才方向进行培养学生。
参考文献:

[1]彭克勤.浅谈如何将 PLC 引入电工实训教学中.湖北广播电视大学学报.2012(3)
[2]朱梅红. 维修电工实习教学中引入PLC的体认. 职教讯.2010(4)
[3]赵国利.维修电工 PLC 实习教学的探讨.河南职业技术师范学院学报(职业教育版).2007(3)
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