信息化技术在PLC教学中的应用
摘要：可编程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一种数字运算操作电子系统，控制各种类型的机械或生产过程，是一种新型的工业控制装置。针对课程内容抽象难懂及目前职业教学中存在的问题，本文以“《气动搬运机械手的PLC控制》信息化教学设计”为案例阐述信息化技术在PLC教学中的应用。在教学中借助超星泛雅、云班课等学习平台，微视频、动画视频、学习软件、仿真软件等资源，优化了课堂教学过程，抽象的问题直观化，复杂的问题简单化，有效的解决了教学中的重难点，同时调动了学生学习的积极性、主动性，激发了学生学习的兴趣，提高了学生学习能力。
关键词：PLC 信息化 学习平台
PLC控制技术是电气、机电技术应用等专业的一门实践性很强的专业核心课程，它集三电（电控、电仪、电传）为一体，知识覆盖范围广，逻辑性、实践性强等特点。因此学生要有严密的逻辑思维能力及实践操作能力。
一、 教学设计理论
传统教学重理论，轻实践及动手能力，学生在实际应用中会产生种种弊端。现在信息化技术迅速发展，将信息化技术渗透到传统教学中，唤起学生自主学习的兴趣，激发学生学习的热情，提高学生实践应用能力。
二、采用信息化教学的优势
在PLC教学实践中发现，采用信息化教学手段激发了学生的学习热情，培养了学生动手和创新能力，取得了良好的教学效果。
第一，教学内容生动直观。信息化教学能将抽象的教学内容：如PLC的硬件组成、工作原理、继电接触器控制系统与PLC控制系统的区别等，用视频、VR等信息化教学手段能很好的表现出来，使抽象的知识点更加具体化。
第二，教学资源丰富。老师在教学时采用多媒体教学课件、三维动画、教学资源库、仿真软件等教学资源，学生可以通过泛雅教学平台反复观看、模仿，提高了学生学习效率，激发了学生学习兴趣。
第三，师生角色互换。采用了信息化教学后，能够实现由“教师一言堂”到“以学生为主体”的教学方式的改变。学生学习变“被动”为“主动”，教师变为引导者和支持者，师生共同探讨知识。
第四，提高学生学习素养。学生之间可以通过QQ群、泛雅学习平台、校园网等相互交流、讨论，同时进行经验分享，提高了学生团结协作、分析问题、解决问题的能力。
三、教学案例解析
以下笔者将以“《气动搬运机械手的PLC控制》信息化教学设计”为案例阐述信息化教学手段在PLC技术教学中的应用。
（一）教材学情分析
本次课选自机电应用技术专业的核心课程《PLC技术项目实训及应用》，国家规划教材，整合了课程资源和职业岗位必备的知识与技能要求，以真实的学习过程为主线完成了教学任务。
本次授课对象为机电技术应用专业二年级学生，学生面对抽象的程序编程缺乏兴趣，困难重重。
（二）教学策略及信息化手段应用分析
1、教学策略。
基于本课的重难点，以项目为载体，以确定最合理工艺流程图、PLC外部接线、程序设计、软硬件联调的真实学习过程为导向。接线动画视频再现整个PLC外部接线的全过程；自主设计的学习软件，突破顺序功能图中驱动对象和转换条件设置的难点；仿真软件的调试，避免了学生在实际调试过程中，因程序不正确而导致机械手的损坏。运用情景导入、任务驱动、问题引领等教学方法，以学习平台为媒介，跨越时间和空间的限制，全方位实现信息化教学。
2、教学过程中信息化技术的应用
第一，课前学生登录泛雅学习平台，学习课程资源，观看机械手搬运的微视频，小组合作讨论机械手搬运的工艺流程，并在讨论区交流，最后完成在线测试。教师可以根据课前学习情况，微调上课的策略。
第二，上课之初，情景引入两段视频，展现机械手搬运的魅力，激发学生的学习热情。确定学习内容为《气动搬运机械手的PLC控制》及机械手搬运的最合理过程。
第三，根据接线原理图、I/O地址分配表，为了让复杂的PLC外部接线过程可视化，学生可以先观看我们自主制作的、与实训台一样界面的接线动画视频，接下来小组合作，在实训台上进行连线，在电源线、不同传感器接线的复杂之处可以反复观看，在做中学，最终完成PLC的外部连线。
第四，完成了PLC外部正确接线后，接下来是程序的设计，程序设计最关键的是顺序功能图中驱动对象和转换条件的设置，借助自主设计的学习软件，帮助学生完成驱动对象和转换条件的设置，学生拖动驱动对象和转换条件到相应的位置，如有错误，软件给予提示，边学边做，直至全部匹配，为梯形图的正确编写打下基础。
第五，完成了外部接线和梯形图的编写，学生首先在仿真软件上进行模拟联调，合上启动按钮，程序开始执行，每运行一工作步，机械手都会有相应的动作，通过观看机械手的运行动作，判断程序是否正确，发现错误及时修改，直至完成全部的仿真调试。接下来小组合作，接通数据线、电源线，打开气泵阀，下载程序验证，进行实际的软硬件联调。
第六，完成所有任务之后，平台根据课前测试、课中任务完成情况等阶段性得分统计项目总分，构建多元化、全过程的评价体系。
第七，课后老师通过蓝墨云班课、超星泛雅学习平台对学生进行答疑，批改学生上传平台的作业。学生之间可以相互交流，提高了学生思考问题，解决问题的能力。
四、教学效果
在教学构成中，真实的接线动画视频，突破了PLC外部接线容易出错的难点；自主设计的学习软件，帮助学生完成了顺序功能图中驱动对象和转换条件的设置；仿真软件，让同学们走出了由于程序编写错误而导致机械手损坏的困境，最终完成了整个教学过程。信息化教学提高了课堂效率，优化了教学过程，过程考核；信息化教学使学生学会思考问题，学会解决问题，强化了学生动手能力，激发了学生学习的兴趣。
