《两台电动机的PLC顺序启动控制》信息化教学设计

摘要：基于信息化教学设计的教学可以激发学生的学习热情，活跃课堂氛围，有利于提高学生信息化素养，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。同时，也提升了教师现代教育技术应用能力和信息化教学水平，促进信息技术与职业教育课程教学深度融合。

关键词：信息化；顺序启动；PLC控制；教学设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）37-0219-02

一、前言

教育部2014年5月再次强调要提高职业教育信息化水平，教育信息化已经成为我国职业教育改革发展的新起点、新要求，是当前高职院校现代化教学的重要组成部分[1]。信息化教学设计中经常因资源匮乏、信息化基础设施不完备、时间仓促等客观因素，影響着教师的教学设计和实施[2]，导致部分教师拘泥于传统模式，而忽略了学生学习的主体地位。多年教学应用证明，基于信息化教学设计的教学可以激发学生的学习热情，活跃课堂氛围，有利于提高学生信息化素养，有助于培养学生分析问题和解决问题的能力[3]。同时，也提升了教师现代教育技术应用能力和信息化教学水平，促进信息技术与职业教育课程教学深度融合。

二、PLC控制内容选取

根据《PLC工业控制课程标准》选取“项目一 电动机控制的分拣传送控制系统”中的“任务4 电动机的顺序启动控制”，前三个任务（电动机的直接启动控制、正反转控制、两地控制）利用基本逻辑指令完成了控制编程，本次任务4使用定时器指令完成。

三、任务实施思路

由手动按钮控制电动机顺序启动，引导到定时器延时自动控制电动机顺序启动；由讲授练习（两台电机顺序启动，同时停止）到举一反三（两台电机顺序启动，逆序停止），最后拓展训练（三台电机顺序启动，逆序停止），整个过程由易到难，逐步深入，增强难度，达到逐步提升的效果。

学生借助于手机APP、教材、实训指导手册、教学活动设计、课件、多媒体动画等多种手段完成本课题任务，教师全程参与并做相关的示范，引导启发学生尽可能独立自主地完成该任务。

四、教学做一体化设计

教学过程中，为了能将“教、学、做”有机结合，采用“教师布置任务（即项目描述）→学生了解任务（即项目分析）→学生自主策划项目计划→教师学生共同分析计划→学生修订计划（即最后确定设计方案）→投入实施训练（先从硬件设计，后到软件设计与调试）→项目完成情况检查→教师评价”的教学流程[4]。

五、教学过程设计

1.课前准备。教师行为：利用QQ群、手机APP等手段发布任务书，提出预习任务；让学生登录云课堂查看课件，做好上课理论知识准备；监测学生是否完成了预习任务。

学生行为：预习两台电机顺序控制的电气原理图，理解工作原理；预习定时器指令知识；将预习截图反馈给教师。

2.创设情境、导入新课。教师行为：引导学生利用手机查看本次任务单；播放两节送料装置视频，并提问：两节传送带为什么能按先后顺序运行？给出两台电动机手动顺序控制的电气原理图，请学生分析工作原理。

学生行为：使用手机APP完成课堂签到考勤；查看任务，分析电气原理图；观看视频，思考并回答问题。

3.制订计划、明确任务。教师行为：提出任务，给出时间继电器延时控制的电气原理图；播放两台电动机顺序启动，同时停止的仿真视频，提出问题：任务实施的核心步骤有哪些？延时用什么编程软件实现？今天用哪种定时器？讲授定时器指令：TON、TONR、TOF。

学生行为：角色分工、明确任务：全班3人为一组，设立小组长，一个负责完成硬件设计部分的PLC I/O口分配、外围端子接线图设计，一个负责软件设计与调试，一个负责小组答辩；分析电气原理图，观看仿真视频，学习定时器指令使用技巧，回答问题。

4.任务实施。任务实施分成三部分：硬件设计（理论方案确定）、软件编程、仿真调试。

教师行为：引导学生写I/O口分配表，分析哪些是输入设备，哪些是输出设备，引导学生绘制外部端子接线图；组织学生利用STEP7编程软件编程，指导学生利用虚拟仿真软件完成程序调试工作，完成控制要求。

学生行为：小组讨论，制订方案；完成I/O口分配、外围I/O口端子接线图，绘制硬件接线图拍照上传；利用STEP7编程软件进行程序设计，然后仿真调试，实现功能。

5.小组交流答辩、评价。教师行为：组织每个小组组长总结设计过程与体会；相邻小组之间根据平台留言及现场答辩，相互评价成绩；教师随机抽查评价结果，并给每组小组长评定成绩。

学生行为：总结本次任务的设计思路及心得体会，在平台上留言，完成答辩；小组相互评价，给出本次任务成绩；个别小组展示完成的任务成果。

6.举一反三。教师行为：利用云平台发布两台电机顺序启动，逆序停止练习任务；查看每组学生展示的任务内容，给出考核成绩。教师给出任务的参考程序，以便学生学习借鉴。

学生行为：小组讨论，完成新的任务。

7.总结与反思。教师行为：总结、布置作业。

学生行为：做好下次预习任务记录；完成云平台定时器理论知识测验。

8.课后拓展训练。教师行为：提出三台电机顺序启动，逆序停止控制要求。

学生行为：观看云平台上的传送带模拟动画演示、外部端子接线图、硬件接线图等，完成课后拓展作业。

六、结束语

本次任务的信息化教学设计效果明显，特色鲜明，对学生的PLC学习有很大的帮助作用。具体体现在以下几个方面：

1.将大项目进行细分，选取小任务，以小见大，并在教学实施中，举一反三，反复练习，课后拓展训练巩固，最终实现指令的熟练应用。

2.整个教学过程以学生为主体，教师讲授为辅，指导配合学生讲、评、练、问等。

3.教学手段、教学方法多样化，信息化手段与丰富的教学资源相结合。

4.在教学实施中，小组交流答辩、相互评价环节，有两个优势。第一，通过交流答辩，能较好地训练学生的语言表达能力，同时相互学习程序设计思路；第二，学生成绩由小组长对组员评价、小组间互评组成，教师随机抽查评价结果；最终激发学生相互比较、不肯落后的心理，激发学习，提高课堂效果。

参考文献：

[1]殷士勇.信息化教学设计的研究与实践[J].广西师范学院学报：自然科学版，2015，（9）：125-127.

[2]张红友.信息化教学设计思考[J].信息技术与信息化，2014，（8）：13-15.

[3]戴翠萍.职业教育信息化教学设计浅析[J].职教论坛，2013，（6）：36-38.

[4]雷红华.“教学做一体化”教学方法的实现——以《PLC工业控制》课程改革为例[J].襄阳职业技术学院学报，2014，（5）：126-129.endprint