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微课程教学法在PLC教学中的应用

摘 要: 作者分析了微课程的概念、分类、特点,以四组抢答器PLC控制为例,重点探讨微课程资源的准备及微课程教学法对PLC教学的促进作用。 
  关键词: 微课程 PLC 教学应用 
  PLC编程及应用技术是机电类专业的一门专业核心课程,是一门综合性实践性比较强的课程,此课程重在提高学生的动手能力、PLC编程水平及综合应用能力。因课程的重点和难点很多,在信息化水平高速发展的今天,采用微课程教学法进行PLC教学改革,能够达到事半功倍的效果。 
  一、概念 
  1.微课程概述 
  微课程是云计算、移动互联环境下,有关单位课时教学活动的目标、任务、方法、资源、作业、互动、评价与反思等要素优化组合为一体的教学系统。 
  微课主要分为课程精讲类、实验探究类、示范操作类、虚拟面批类和游戏学习类,一般在10分钟以内。 
  2.PLC概述 
  可编程控制器(Programmable Controller)是一套功能强大的电子设备,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超出逻辑控制的范围。 
  二、案例 
  1.四组抢答器的PLC教学目标 
  (1)知识与技能 
  ①熟练掌握四组抢答器的I/O分配、原理图绘图、接线方法; 
  ②熟练掌握PLC置位和复位指令、掌握顺序控制的方法; 
  ③能够使用译码、编码、七段译码指令、跳转、标号指令进行PLC程序改造; 
  能够根据控制要求的,进行设备改造分析; 
  ⑤培养学生动手操作能力、搜集处理信息能力及同伴协作的能力。 
  (2)过程与方法 
  通过课前预习学习任务单、观察微课视频,课堂实践研讨,学生课前自主探究,课堂合作探究实现教学目标,让学生养成规范操作、接线的习惯,以及规范填写实验报告和分析报告的习惯。 
  (3)情感态度与价值观 
  培养学生自主学习能力,合作与竞争意识,规范操作意识,过硬的专业技能,以及良好的职业素养和团队协作能力、创新精神。 
  2.微课程资源准备 
  (1)学习任务单 
  为了更好地引导学生在课前了解教学目标、教学过程、操作步骤和教学评价标准,特此制定学习任务单(见图1)。通过任务单可以引导学生自主学习,化被动为主动,为课堂教学的开展打下伏笔。 
  (2)微课 
  学生需要观测接线步骤,需要实践接线,接电源、I输入、Q输出三个部分,并且要了解实验效果,所以需要制作四个视频。在视频制作过程中要考虑学生的认知能力,所以可以进一步进行分层,对视频加上字幕,学生可以根据自主选择没有字幕的视频还是有字幕的视频(见图2)进行学习,满足不同层次学生的需求。 
  程序设计是教学重点和难点,要突破重点攻克难点,进行一定的练习,才能顿悟,学习别人的编程思路,进行流程图绘制能够提高自身编程水平。因此,教师可以制作相关练习,通过屏幕录制软件将自身的编程思路录制下来,制作成微课,让学生提前学习。 
  (3)平台 
  为了让学生在课前能通过互联网进行自主学习,我制作了西门子PLC精品课程网站如下图3所示。教师将学习任务单、微课等教学资源上传到精品课程网站。学生在课前、课中和课后都可以上网进行学习评价。 
  三、教学实施 
  1.课前 
  学生要课前完成对项目的预习,必须登录留言并完成课前练习题,完成纸质档项目报告中的相关练习,对教师准备的微课程资源进行评价,以获得课前预习成绩。教学平台中的微课、FLASH等资源吸引学生参与观察、操作、思考、任务、评价等学习环节。 
  2.课中 
  课堂教学在一体化教室,教师将40名学生进行分组,共分4个大组,设立4名大组长,大组下面分小组,2人1小组,每一小组有1台电脑和1台西门子PLC设备,安装无线网络。 
  因为学生都进行了预习,所以整堂课的主角完全是学生,教师起到引导和答疑作用。学生通过合作探究可以继续上网阅读微课程资源、进行实践接线操作和编程。教师通过网络教师机观测学生学习的情况。在讨论学习时,老师会适时地进行讲解,学生通过微课程资源在做中学、学中做。教师巡回指导,引导、帮助每个小组、检查各个小组完成情况,关注每个学生的学习情况,对每一组进行简要点评并鼓励加油。学生在课堂教学中可以用手机对自己接线的过程进行视频拍摄。 
  在实践类课程教学过程中,设备也许有限。这时候就需要老师通过信息化的手段实现教学目标,开放微课程资源,为学生提供更好的服务。 
  3.课后 
  课后反思和总结不仅是老师的事,更是学生的事,因此学生可将课后对本次课的意见和对老师的评价上网留言,老师根据学生留言结合课堂效果上网发表意见。学生可以将自己拍摄的微课上网,供其他小组欣赏,也可自己留存随时随地都可以复习巩固。 
  四、结语 
  PLC编程及应用技术课程是一门综合性、实践性很强的课程,理解难、讲解难、操作更难。所以我们要“以生为本”,在教学时以工程项目为载体,采用微课程教学法,使知识点形象化简单化,充分调动学生的主动性和积极性,让学生之间多讨论多交流,打破惯性思维,围绕微课程,实现课程再造,从案例可以看到互联网、微课程、多媒体等信息化教学手段已经应用起来。微课程教学法必将彻底改变以往课堂的教学模式,实现课堂翻转。希望老师利用好微课程教学法,不断改进课堂教学,提高课堂教学质量,促进国民信息化素质的提高,这样学生才会学得更快乐,教师才会教得更轻松。 
  参考文献: 
  [1]黎加厚.微课的含义与发展[J].中小学信息技术教育,2013(04). 
  [2]金陵.微课程教学法视域看微课.中国信息技术教育,2014(05). 
  [3]梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究——基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(01).