中職學?！犊删幊炭刂破鳌穭?chuàng)新教學實施方案之案例教學法

1、中職學?？删幊炭刂破鲃?chuàng)新教學實施方案之案例教學法劉潤田廣東省佛山市順德區(qū)陳村職業(yè)技術(shù)學校 郵政編碼：528313摘要可編程控制器課程是理論性與實踐性均很強的課程，因PLC可應用的指令較多，傳統(tǒng)教學采用逐個指令的使用講解為主，先介紹基本指令、再講授高級指令，很難從根本上提高學生學習質(zhì)量和實效性。為加強中職學生就業(yè)競爭力，我們創(chuàng)新教學，實施了將實際案例引入到教學過程中，并在每一個案例中實施實習實訓教學，在應用中學會指令的應用，從實施的效果看，大大地提高學生的各種技能，包括獨立思考、獨立操作、創(chuàng)新等方面。本文以可編程控制器課程教學的一個案例為例，論述在課程教學中如何實施創(chuàng)新教學，從而有效地提高教學質(zhì)

2、量。關(guān)鍵詞可編程控制器 創(chuàng)新教學 案例教學法一、引言：可編程控制器簡稱PLC，是綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種新型、通用的自動控制產(chǎn)品，具有功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于編程及適應工業(yè)環(huán)境下應用等一系列優(yōu)點，近年來在工業(yè)自動化、機電一體化及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改選等方面得到越來越廣泛的應用。為適應當前社會生產(chǎn)技術(shù)需求，許多中職學校自動化控制、機電等專業(yè)都開設(shè)了本課程，這在一定程度提高學生的就業(yè)競爭力。但由于本課程涉及的知識點較多，傳統(tǒng)教學大多先介紹PLC的概述、基本組成和工作原理，再介紹PLC的硬件及軟元件，跟著述說其基本指令和其他功能指令，最后才講述少數(shù)的實例，千篇一律的逐章講

3、授，這種傳統(tǒng)的“填鴨式”的講授方法勢必讓學生會對學習產(chǎn)生厭煩情緒，大大降低教學的實效性。如何更有效地讓學生掌握本課程的基礎(chǔ)理論知識和操作技能，我校改革創(chuàng)新一套切實可行的教學實施方法，就是在課程教學中引入實際案例，利用案例中可能用到的指令，結(jié)合實習實訓教學，讓學生獨立體會及分析PLC指令的應用。通過這種教學方法，符合學生學習過程中的心理特點及其活動規(guī)律，大大提高學生的學習興趣，充分發(fā)揮學生學習的主動性，更重要的一點是可培養(yǎng)學生實際問題解決的思路，學生的的確確地掌握專業(yè)技術(shù)與技能。二、案例教學法概述與含義：案例教學法的開創(chuàng)，應首推美國人藍德爾(Christopher Columbus Langde

4、ll)在法學教學中的應用。其作為哈佛法學院的院長在1870年對美國法學教育進行大規(guī)模的改革，其中一項就包括案例教學法。朗代爾曾在一書的前言中說到：“有效地掌握這些原理（指法律）的最快和最好的如果不是惟一的途徑就是學習那些包含著這些原理的案例?！卑咐虒W法在以能力、素質(zhì)培養(yǎng)，特別是思維的培養(yǎng)方面有著成功的經(jīng)驗，在提高法學教育質(zhì)量起到了明顯的效果。根據(jù)實際教學應用，案例教學同樣也適合于中職學校的可編程控制器課程教學。案例教學法是指教師通過設(shè)置一個真實的或虛擬的、富有啟發(fā)性的情境，通過此情境，促進學生討論思辨，從而掌握教學知識點，并培養(yǎng)和提高學生其表達能力、思維能力和分析解決問題的能力的教學方法。案

5、例教學法可分為以探討實際個案為主的具體個案教學法及以探討虛擬情境為主的仿真?zhèn)€案教學法。在可編程控制器課程的教學上，學生不可能在學習期間學完所有的指令，教師也不可能脫離實際逐條講解PLC的指令，應在課程教學中，創(chuàng)新思維，創(chuàng)造性地滲透案例教學，以培養(yǎng)學生具有實際操作能力為主，培養(yǎng)學生具有獨立思考能力、綜合分析問題與運用知識推理的思維能力，那他們就能更好地適應社會的需求，并且不斷得到提高。三、案例教學法在可編程控制器課程中的實施：在運用案例教學法時，可編程控制器課程可引入的個案有很多，教師要善于設(shè)置個案，引導學生思維，適時地進行案例討論，并通過相類似個案的練習，從而不斷提高學生的理論知識與操作能力。

6、小車自動往返控制線路是實際生產(chǎn)機械運動的典型控制線路，在實際生產(chǎn)中廣泛應用。本文就以此典型案例為例說明。（一）典例分析：1、典型案例控制要求：某小車由電動機M控制，啟動后，可在SQ1與SQ2范圍內(nèi)可自動往返，其示意圖如圖1所示。其傳統(tǒng)電氣控制線路原理圖如圖2所示。學生對其控制原理在電動機控制線路一書中已學，對這個控制線路的接線已不成問題，但如何用PLC來控制實現(xiàn)，就是本門課程的重要內(nèi)容。2、案例實施：1）教師先啟發(fā)學生了解一些夠用的基本指令，結(jié)合實際進行適時的講解，包括LD、OR、AND NOT、OUT、END等基本指令。再將PLC的主要設(shè)計步驟要求具體化，包括輸入、輸出點的分配，PLC型號的

7、選擇、外部接線、編程設(shè)計、運行等環(huán)節(jié)。2）具體解決步驟如下。第一步：根據(jù)控制要求列出PLC控制的輸入輸出分配表。（以歐姆龍PLC為例）輸入分配表輸出分配表輸入電器輸入點輸出電器輸出點正轉(zhuǎn)起動按鈕SB100000正轉(zhuǎn)接觸器KM101000反轉(zhuǎn)起動按鈕SB200001反轉(zhuǎn)接觸器KM201001停止按鈕SB300002行程開關(guān)SQ100003行程開關(guān)SQ200004過載保護繼電器FR00005根據(jù)輸入輸出分配表可看到，本控制需要的I/O點數(shù)為5/2，共7點。本環(huán)節(jié)重點是讓學生掌握PLC的通道概念，輸入、輸出繼電器的編號等問題。第二步：學習硬件接線。畫出接線圖，如圖3所示。學生根據(jù)接線圖完成接線。在這

8、部分，學生會很難理解按鈕或行程開關(guān)的常閉觸點問題。為了攻克這個難關(guān)要將PLC的觸點、按鈕的觸點、熱繼電器的觸點相比較，充分明晰他們的作用。第三步：梯形圖介紹與指令的學習。教師根據(jù)電氣控制線路圖直接轉(zhuǎn)換成梯形圖，并進行優(yōu)化，得出如圖4所示的梯形圖。此過程中滲透PLC的常開、常閉觸點介紹，梯形圖的梯級介紹，梯形圖的編程規(guī)則介紹。然后寫出指令表：序號指令數(shù)據(jù)序號指令數(shù)據(jù)1LD000009OR010012OR0100010OR000033OR0000411AND NOT000024AND NOT0000212AND NOT000045AND NOT0000313AND NOT010006AND NOT

9、0100114OUT010017OUT0100015END8LD000013、案例反饋：通過本個案例，讓學生從實際例子中學會選擇型號、接線，理解PLC的基本應用，重點是LD、OR、AND NOT、OUT、END等指令的使用。同時掌握歐姆龍編程軟件的使用。在具有基本設(shè)計的基礎(chǔ)上，進行知識點的拓展，此時就需要教師在教學中的創(chuàng)新應用，包括知識如何拓展，拓展的知識量，拓展知識的前后聯(lián)系。結(jié)合實際，可參考下面的案例設(shè)計。（二）案例拓展一：1、案例控制要求：在上例的基礎(chǔ)上，將題目要求適當增加，增加手動與自動往返次數(shù)循環(huán)的控制，按上例步驟組織教學，讓學生參與設(shè)計。2、案例實施：列出輸入輸出分配表。輸入分配表

10、輸出分配表輸入電器輸入點輸出電器輸出點正轉(zhuǎn)起動按鈕SB100000正轉(zhuǎn)接觸器KM101000反轉(zhuǎn)起動按鈕SB200001反轉(zhuǎn)接觸器KM201001停止按鈕SB300002行程開關(guān)SQ100003行程開關(guān)SQ200004過載保護繼電器FR00005點動/手動選擇開關(guān)SA100006單循環(huán)/連續(xù)循環(huán)開關(guān)SA200007根據(jù)輸入輸出分配表可看到，本控制需要的I/O點數(shù)為7/2，共9點。畫出接線圖（圖5）和梯形圖（圖6），如圖所示。根據(jù)梯形圖寫出指令表。序號指令數(shù)據(jù)序號指令數(shù)據(jù)1LD NOT0000613AND010012AND0100014OR000033LD NOT0000715OR000014A

11、ND0000416AND NOT000025OR LD17AND NOT000056OR0000018AND NOT000047AND NOT0000219AND NOT010008AND NOT0000520OUT010019AND NOT0000321LD NOT000610AND NOT0100122AND0000411AND NOTCNT 00023LD0000012OUT0100024CNT000# nLD NOT0000625END3、案例反饋：通過案例拓展，讓學生學會運用包括LD NOT、OR LD、CNT等指令的使用方法。（三）案例拓展二：1、案例控制要求：改進案例設(shè)計，改變題

12、目要求：在SQ2處增加裝料程序，時間為20S，在SQ1處增加卸料程序，時間為10S，直到按下停止按鈕SB2結(jié)束。2、案例實施：列出輸入輸出分配表。輸入分配表輸出分配表輸入電器輸入點輸出電器輸出點起動按鈕SB100000正轉(zhuǎn)接觸器KM101000停止按鈕SB200001反轉(zhuǎn)接觸器KM201001行程開關(guān)SQ100002裝料接觸器KM301002行程開關(guān)SQ200003卸料接觸器KM401003過載保護繼電器FR00004梯形圖如圖7所示。3、案例反饋：通過本案例，讓學生理解了定時器TIM的基本應用，當再將TIM指令運用在其他方面，就簡而易之了。依此類推，增加分支指令和分支結(jié)束指令，同樣可做為這個案例的拓展，從而開拓了學生的思維能力。四、總結(jié)：總的來說，可編程控制器課程在教學中采用案例教學法，是符合創(chuàng)新教育的一項重要舉措，尤其是現(xiàn)在實行創(chuàng)新職業(yè)教育辦學模式（即推行工學結(jié)合、訂單培養(yǎng)和校企合作），學生在校學習的時間縮短了，但學習質(zhì)量和效率要更高，才能滿足工學結(jié)合班的學生將來就業(yè)。因此，采用案例教學法，使學生清楚地認識到抽象原理、概念在實際中的應用，克服理論講解的單調(diào)性，縮短了教學情景與實際生活、生產(chǎn)情境的差距，激發(fā)學生的學習興趣、自