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多媒體案例教學(xué)法在PLC課程中的應(yīng)用初探
多媒體案例教學(xué)法在PLC課程中的應(yīng)用初探作者簡介：冮明穎（1976-），女，滿族，遼寧黑山人，講師，碩士研究生，主要從事電力系統(tǒng)及自動化研究。
冮明穎，魯寶春，姜丕杰
(遼寧工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001)
摘要：PLC技術(shù)及應(yīng)用課程作為高校電氣及自動化專業(yè)的公共基礎(chǔ)課,知識點多、理論性和靈活性均較強(qiáng),對實踐環(huán)節(jié)也有較高的要求, 單靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法,只會事倍功半，這給PLC教學(xué)工作帶了很大的挑戰(zhàn),如何提高教學(xué)質(zhì)量是教師關(guān)注的焦點問題。結(jié)合該課程的特點及作者的教學(xué)實踐, 對PLC課程在教學(xué)模式上進(jìn)行了實踐與探討。實踐證明：采用多媒體課件和案例教學(xué)的授課方式極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自主探究學(xué)習(xí)能力，取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：PLC；多媒體；案例教學(xué)
中圖分類號：G64文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-5884（2013）04-0087-02
PLC技術(shù)及應(yīng)用是電氣工程及其自動化專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是在繼電器控制基礎(chǔ)上以微處理器為核心，集計算機(jī)技術(shù)、電氣控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體的理論與實際相結(jié)合的綜合性學(xué)科［1］。它應(yīng)用性很強(qiáng)，知識點多，課程內(nèi)容涉及面廣。PLC（Programmable Logic Controller）即可編程控制器，它是一門比較抽象的學(xué)科，需要學(xué)生有很好的邏輯思維能力。如何來教好這門課程，使學(xué)生對該課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，一直以來是高校教學(xué)改革的立足點。該課程以往一直采用傳統(tǒng)的授課模式（板書），先按照教材講完書中的基本指令和功能指令，等到指令全部講授完后，然后再進(jìn)入應(yīng)用和實踐環(huán)節(jié)，這時所學(xué)過的指令基本忘了一大半，大大打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教師與學(xué)生之間完全是“授—受”關(guān)系，學(xué)生處于被動狀態(tài)，缺乏自主學(xué)習(xí)與思考的熱情［2］。在教學(xué)過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)教師充滿激情的講授知識，而學(xué)生卻心不在焉的聽課，學(xué)生學(xué)習(xí)氛圍不濃，對知識點的理解不夠透徹，教學(xué)效果不理想。這種傳統(tǒng)的授課方式并不適用PLC的教學(xué)，那么，如何才能喚起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課程的教學(xué)質(zhì)量？這是一個必須要面對和解決的問題。近年來，筆者采用了多媒體課件和案例教學(xué)的授課方式，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力，取得了較好的教學(xué)成績和效果�，F(xiàn)就電氣專業(yè)在PLC技術(shù)及應(yīng)用課程中所實施的教學(xué)方法與大家一起探討。
一教學(xué)模式改革方法的探討
（一）采用多媒體教學(xué)手段
傳統(tǒng)的授課方式嚴(yán)重地影響了上課質(zhì)量，PLC課程中有很多原理圖和接線圖，如果在黑板上一一畫出這些圖形后再做講解，那么畫圖就要占用課堂的一半時間，大大降低了課堂的教學(xué)效率；對于課程中一些較復(fù)雜的知識點，僅借助于傳統(tǒng)的教學(xué)手段是很難使學(xué)生深入理解的。而采用多媒體教學(xué)手段，可以解決這些問題。多媒體技術(shù)是指采用計算機(jī)交互式綜合處理文本、圖像、圖形、動畫和聲音等多媒體信息的一種新技術(shù)。在教學(xué)中利用多媒體教學(xué)手段，可以將圖形、文字、聲音、動畫等融為一體，使抽象的圖形、概念具體化，使復(fù)雜的問題、繁瑣的步驟簡單化，使實際問題形象化［3］。
運(yùn)用多媒體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，可以突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限，這種圖文并茂、視聽結(jié)合的方式可以促進(jìn)學(xué)生大腦思維的展開，活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，大大提高了課堂教學(xué)的生動性。例如：在介紹可編程控制器PLC的產(chǎn)品時，教師可以在網(wǎng)上搜集些相關(guān)圖片，通過幻燈片的放映，學(xué)生就可以親眼看到不同PLC廠家生產(chǎn)的各種系列產(chǎn)品的實物圖，既增強(qiáng)了學(xué)生的感官認(rèn)識，又減少了課堂學(xué)習(xí)的單調(diào)及枯燥氣氛。利用多媒體教學(xué)可以使教學(xué)突出重點、淡化難點，提高教學(xué)質(zhì)量。對于剛剛接觸該課程的學(xué)生來說， 可編程控制器PLC完全是一個全新的、陌生的概念，教材中給出了國際電工委員會（IEC）做出的定義，一大段的文字、專業(yè)術(shù)語對于初學(xué)的學(xué)生而言是很難理解的。那么如何來引出PLC的定義呢？可以采用多媒體動畫的方法來加以講解，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)是由繼電接觸器實現(xiàn)的，PLC就是在該基礎(chǔ)上逐步發(fā)展演變而來的，利用多媒體通過簡單的動畫把電機(jī)的啟動-自鎖-停止的整個過程依次地演示出來。通過對比分析可以發(fā)現(xiàn)二者實現(xiàn)控制功能所具有的特點：傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)是純硬件的控制，容易出現(xiàn)絕緣老化等問題，在進(jìn)行線路維修和改造時需要的工作量也很大，而PLC是用程序來實現(xiàn)控制功能的軟硬件相結(jié)合的工業(yè)控制計算機(jī)，它的可靠性高，功能強(qiáng)，維修量小，編程方法簡單易學(xué)。通過簡單的對比分析，使學(xué)生對PLC有了直觀而又神秘的最初印記，并對其產(chǎn)生一種濃厚的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，使學(xué)生進(jìn)入一種生動活潑、輕松的學(xué)習(xí)氛圍。
利用多媒體授課方式，增大了教學(xué)容量，提高了教學(xué)效率。PLC的生產(chǎn)廠家很多，不同廠家的PLC，它們的編程語言是不統(tǒng)一的，由于課堂時間有限，所學(xué)的教材也只能講解一種廠家的PLC，這樣學(xué)生對其他類型的PLC編程語言就是完全陌生的，如果教師在黑板上將各種編程語言一一寫出來，必將浪費很多有限的課堂時間。而利用多媒體授課方式就可以解決這一問題，教師可以將不同PLC廠家的不同編程語言做成幻燈片的形式，學(xué)生通過觀看就可以十分清楚地了解到各種編程語言的不同之處。利用多媒體授課方式還可以將所講授知識的重點、要點、難點、習(xí)題、答案等等都在大屏幕上一一展現(xiàn)出來，這樣將用于板書的時間節(jié)省下來可以講授更多的知識。
�。ǘ┌咐虒W(xué)方式的運(yùn)用
PLC技術(shù)及應(yīng)用是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。如果只是一味的老師講、學(xué)生聽，在一定程度上阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，采用多媒體教學(xué)手段雖然能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但學(xué)生的自主能力并沒有得到提高。而案例教學(xué)要求學(xué)生必須經(jīng)過獨立、縝密的思考，最終提出解決問題的方案，它是一種動態(tài)的、準(zhǔn)實踐的教學(xué)方式，讓學(xué)生當(dāng)主角，教師在教學(xué)中扮演著設(shè)計者和激勵者的角色，鼓勵學(xué)生積極參與討論［4］。將此兩種教學(xué)模式結(jié)合起來應(yīng)用到PLC課程中，必定會達(dá)到一個十分滿意的教學(xué)效果。
PLC當(dāng)中運(yùn)用的案例教學(xué)是指教師根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的需要，選擇典型合適的案例，引導(dǎo)學(xué)生共同參與、討論、表達(dá)的教學(xué)方式，讓學(xué)生在具體的情境中積極主動地去思考問題，分析問題，解決問題，以提高學(xué)生的主觀能動性。案例教學(xué)應(yīng)該結(jié)合工程實際挑選出具有實用性、代表性、綜合性的典型實例。由于案例來源于實際，所以通過對典型案例的分析，可以使學(xué)生掌握解決實際問題的思路和方法。
案例教學(xué)可以分成三個步驟來開展，例如“水塔水位的模擬控制”這是人們?nèi)粘Ｉ钪斜容^熟悉的一個實例，它的綜合性和實踐性都很強(qiáng)，選用它作為教學(xué)案例。第一步，首先由老師借助多媒體課件講解水塔水位控制的要求，并布置具體設(shè)計任務(wù)，學(xué)生通過觀看幻燈片中水塔自動供水控制過程的演示，可以清晰、直觀地發(fā)現(xiàn)水塔水位的控制系統(tǒng)主要由水塔、水池、電磁閥、水泵等幾部分構(gòu)成，各個環(huán)節(jié)之間的相互關(guān)系也一目了然；第二步，將學(xué)生分成幾個小組，先進(jìn)行組內(nèi)討論，由學(xué)生自己制定工作計劃，確定設(shè)計步驟，編制符合控制要求程序，然后每個小組都拿出一套自己的設(shè)計方案，相互間進(jìn)行交流和探討，從中找出各自的優(yōu)點與不足；第三步，教師通過比較各組的設(shè)計方案，給出評價，最后作出總結(jié)。通過對此案例的分析思考，可以把所學(xué)過的知識點有機(jī)地結(jié)合起來，學(xué)生在教師的啟發(fā)下，自覺地進(jìn)入到角色當(dāng)中，積極思考，鼓勵學(xué)生可以從不同的角度去分析問題，用不同的方法來實現(xiàn)。學(xué)生在分析案例的過程中，將各個獨立的知識點融合到一起，既加深了對知識的理解，又提高了運(yùn)用理論知識解決實際問題的能力。PLC的設(shè)計方法很多，只要能滿足控制要求就是合理的設(shè)計，課程從而給學(xué)生提供了很多的想象與創(chuàng)作空間，使學(xué)生的思維能力有很大提高。通過對案例設(shè)計過程的具體分析及實踐，使學(xué)生初步掌握解決實際問題的大致思路及設(shè)計步驟。
案例教學(xué)中,教師的工作是引導(dǎo)學(xué)生,是把獲取與處理知識的能力教給學(xué)生。學(xué)生通過對案例的閱讀與分析以及群組討論, 促使學(xué)生進(jìn)入特定的情境，建立真實的環(huán)境感受，并尋求解決問題的方案［5］。案例教學(xué)法理論聯(lián)系實際,有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲,拓寬他們的視野,啟發(fā)他們的思維,幫助學(xué)生掌握一些思考問題的方法,培養(yǎng)他們解決實際問題的能力。
二結(jié)語
在實踐性較強(qiáng)的PLC教學(xué)過程中，始終把學(xué)生作為教學(xué)的主體，采用多媒體教學(xué)手段，以案例為主線，把書本上的理論知識變成現(xiàn)實的實際應(yīng)用，這種教學(xué)模式較好地解決了教與學(xué)的矛盾。經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐證明：PLC技術(shù)及應(yīng)用課程采用多媒體課件和案例教學(xué)的授課方式大大增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及主動性，提高了課程的教學(xué)質(zhì)量，取得了良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
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［3］ 鄧朝陽.互動式教學(xué)在可編程控制器教學(xué)中的應(yīng)用［J］.職業(yè)教育研究，2006（1）.
［4］ 張新平.案例教學(xué)的內(nèi)涵［J］.課程教材教法,2002(10).
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