| 标题 | 比较式教学法在电气控制与PLC课程教学中的应用研究 |
| 范文 | 赵俊丽 摘 要：本文基于中等職业学校电气控制与PLC应用课程及教材的基本结构特点，结合比较式教学法的应用，通过列举具体教学实例引证比较式教学法的使用有效性及取得的教学成果。 关键词：比较式教学法 ?电气控制与PLC ?教学 ?应用研究 比较是一种思维方式，事物的特点都是在相互比较中才能充分显现出来的，从而确定事物的同异关系。比较式教学法就是通过事物的对比、对照、比较其同异的一种教学方法。通过对不同事物的比较，可以认识事物的发展规律和特点，从而更深刻地了解事物、掌握其相关知识。 电气控制与PLC应用课程是一门技术性和实践性很强的专业课程，也是机电类各专业的核心课程。本课程选用的是余雷声主编、机械工业出版社出版的教材。教材总共分6章，第一学期讲授前三章内容，即继电器控制部分;第二学期讲授后三章内容，即PLC控制应用部分。因此根据教材结构及授课特点，对于第二学期PLC应用部分的内容，完全可以以继电器控制部分为基础，采用比较式教学法来讲授。一、教学实施过程实例 比较教学法充分体现了启发式教学的基本理念，是启发式教学的具体应用，通过对教学内容的“比较”来实现对学生的“启发”。下面以第四章第一节第一个知识点，即PLC的特点作为案例来进行比较式教学法的实际运用。1.比较内容的选取 PLC是以继电器控制系统为基础开发的产品，既有传承，又有着明显的自身特点，因此可结合已学过的继电器控制系统的特点与PLC的特点相比较学习，来加强学生理解及记忆。课本中介绍的PLC有5个基本特点，分别是：第一，抗干扰能力强，可靠性高;第二，模块化结构，使系统十分灵活;第三，编程语言简单易学，易于掌握;第四，可进行在线修改，柔性好;第五，体积小，维护方便。PLC的这5个特点单纯记忆起来可能对学生有些难度，因此完全可以与之前所学的继电器控制系统进行比较记忆，这样让学生掌握就变得容易的多。鉴于学生凭空回忆继电器控制系统的特点可能有些难度，所以教师可以给学生提供帮助其快速回忆所学内容的文件、视频或者电路图等。2.引导学生比较思辨 继电器控制系统一般由主令电器、接触器、继电器和导线等部分组成。在这种控制系统中，控制要求的变更或修改必须通过改变控制电路的硬接线来完成。因此，虽然其结构简单易懂、成本低，但设备体积大、动作速度慢、功能单一、接线复杂、通用性和灵活性差，特别是对于复杂系统的设计和安装，工作量特别大，有时甚至是不可能完成的任务，而且机械触点的物理接触容易带来损坏;接线也易受震动等影响，可靠性会变差，已愈来愈不能满足现代生产中生产过程及工艺复杂多变的控制要求。 鉴于以上传统继电器控制系统的缺陷，可以顺势让学生了解另外一种可以弥补这些缺陷的PLC控制系统。PLC控制系统，即可编程逻辑控制器，是专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分。3.总结并得出结论 传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。而PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少继电器控制系统的1/10至1/100。因此，由于触点接触不良造成的故障就会大幅度减少，从而得出PLC第一个特点：PLC抗干扰能力强、可靠性高。传统的继电器控制系统对于复杂系统难于实现，而PLC系统能根据各种要求，用编程器在线或离线修改程序组成不同的控制系统，从而得出PLC第二个特点：模块化结构，使系统十分灵活。继电器控制系统由多种电气元件组成，操作过程通过开关类部件控制，动作速度比较慢、功能较为单一，对于复杂系统的控制和安装操作，工作量特别大，有时甚至是不可能完成的任务，而PLC采用面向控制过程的编程语言，使用的是梯形图或简单的指令形式。梯形图与继电器原理图相似，形象直观，容易掌握，没有微机基础的人也容易学会。这就是PLC的第三个特点：编程语言简单易学，便于掌握。对于传统的继电器控制系统，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统，导致其开发周期长，有时候甚至无法完成，而PLC控制系统通过修改用户程序，可以方便快速地适应工艺条件的变化，即得出PLC第四个特点：可进行在线修改，柔性好。传统的继电器控制系统由大量的电气元件组成，这就使得设备体积大，维护很复杂，而PLC控制系统使用的是微型专用计算机，体积较小，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障，即得出PLC的第五个特点：体积小，维护方便。 在教学的实施过程中，运用继电器控制系统和PLC控制系统相比较，学生基本了解了PLC的5个基本特点。而且通过比较内容的选取、引导学生比较思辨及总结并得出结论这三大步骤，体现了启发式教学的提出问题、分析问题和解决问题的过程，其整个教学的实施过程都将“比较”贯穿其中。二、比较式教学法的优点 在PLC教学过程中，恰当地运用比较法可以更清晰地解释问题的本质及其规律，进而突出重点并解决难点;还可以加强基础知识与基本技能的训练，在复习之前所学知识的基础上掌握新内容。具体来讲，比较式教学法有以下几个优点。1.比较式教学法对学生寻找最佳的学习方法具有重要作用 课堂教学的最终目的不仅在于知识的传授，更重要的是教会学生学习知识的方法，因此，比较教学法的使用可以让学生尽快掌握学习方法，有助于知识的学习。2.比较式教学法能让学生进行全方位思考 比较式教学法的使用能引导学生积极思维，能增强学生的知识面，培养学生的创新能力，提高学习思维的敏锐性及全面思考问题的能力，进而可以充分调动学生课堂学习的积极性。 3.比较式教学法有利于提升教学效果 比较式教学法采用的是启发性教学模式，由教师将要讲授的知识点交给学生进行自主探究发现，引发学生思考给学生更多的自由联想与学习的空间，并在层层递进的教学过程中，始终抓住本节课的教学重难点，既能牢固建立基本概念又能增强学生对基础知识和基本技能的理解与掌握。4.比较式教学法有助于学生自学能力的培养 在学习新知识时，将新知识与旧知识进行比较，学生不仅会对之前所学知识有所回忆，而且无需教师引导也会自然地与新授知识进行对比学习。因此，使学生的思维可以超前于教师的讲授，可以引导学生主动去学习。三、运用比较式教学法应注意的几个问题 比较式教学法的使用能有效地引导学生、提高学习积极性、提高教学效果，也能让学生更扎实地掌握所学知识，同时也有利于学生多角度观察、多角度思考、激发讨论，丰富了师生对话，但在运用中应注意几点问题。1.比较点的确定原则 在教学过程中使用比较教学法，比较点的确定尤为重要。它要求教师在完全熟悉教材的基础上确定比较点，或是可以引导学生将知识进行整合并充分分析对比来确定比较点。比较点在确定时可以选取局部比较点即某一节或某一章的重点、难点和疑点;也可以选取宏观比较点，即影响课程整体理解的重要概念或方法。另外，比较点的确定应符合学生思维要求，不能为了比较而比较，不能选取脱离学生实际的、令学生费解的对象进行比较。2.要体现学生的“学”为主体 比较法教学应建立在学生广泛参加的基础之上，教学过程中，不能进行简单的知识点的表层对比，而要引导学生进行全方位思考，透过现象看本质，真正达到通过比较式教学提高教学效果的最终目的。3.比较教学法的应用要做到恰如其分 比较教学法在PLC教学课程中的应用还有很多，但是要注意比较法的应用应围绕课题，并将其用于最关键、最易混淆等学生普遍存在问题的地方，以利于区分和帮助记忆。4.要注意比较法的灵活运用及与其他教学方法的有机结合 在教学实践中，教师要根据不同的情况，选择适合的、恰当的比较方法，同时也要结合其他教学方法，提高课堂授课效果。 总之，在电气控制与PLC应用课程等这类专业基础课中运用比较式教学法，既能让学生在浓厚的学习氛围中巩固重要的基本概念，又能培养学生灵活的思维能力和对知识的整合和运用能力。如果教师在授课中善于总结和把握，因材施教，有意识地合理利用比较教学法，定会有良好的教学效果。四、小结 比较式教学法在PLC教学中的运用，打破了常规授课过程的教学规律，通过比较手法的运用，既能让学生很好地掌握所学知识，同时也有利于学生进行多角度思考，在自主探究的过程中提升思维能力与创新能力。文中结合比较式教学法的应用，通过列举具体教学实例引证比较式教学法的使用有效性，取得了明显的教学效果。参考文献： [1]吴屈.对比教学是英语課堂培养“核心素养”的重要途径[J].科学咨询，2017（2）. [2]郑芝鸿.启发式教学在本科旅游地理学教学中的应用研究[D].广州：广州大学，2013. [3]胡煜慧.比较法在PLC教学中的应用[J].职业教育研究，2010（S1）. [4]刘艳萍.对比法在教学中的应用[J].中国校外教育，2013（1）. [5]卢瑞金，高静.比较式教学法探究[J].才智，2018（27）. （作者单位： 镇江技师学院） |
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