PC版
搜索导航
论文网 > 教育论文 > 学科教育论文

用PLC实现十字路口交通灯控制教学设计

  项目实施的相关的内容:实施时长:2课时90分钟;实施对象:高职电气自动化二年级学生;实施地点:可编程序控制系统理实一体化实训教室;实施安排:每四个同学一组,每组设置一个小组长,每组使用一套设备。
  一、项目定位
  《电气控制与PLC应用技术》课程总设置8个项目:项目一:电气控制电路分析;项目二:电机运行控制;项目三:X62W电气控制;项目四:T68电气控制;项目五:抢答器设计;项目六:用PLC实现十字路口交通灯控制;项目七:PLC控制电机;项目八:五自由度机械手控制。
  本项目属于《电气控制与PLC应用技术》课程中的第六个项目,主要让学生掌握PLC程序的编程方法和技巧,掌握定时、计数器以及移位指令等的应用。培养学生具有良好的团队协作精神,能主动与人合作、与人交流的协商。
  本课程教材的选用:全国高等专科教育自动化类专业规划教材 《电气控制与PLC应用技术》田效伍 主编。使用THPSF-3A型(西门子)可编程控制器实训指导书》作为参考教材。
  二、项目教学目标
  学情分析
  1.先后续课程分析:前修课程: 《电工基础》、《电机及拖动》、《通用变频器应用技术》、《组态软件应用技术》、《单片机技术》;后修课程:《自动控制系统及应用》、学生顶岗实习。
  2.学生掌握知识方面的分析:学生在学习本课程之前有一定的专业基础,有一定的编程思维。对电路和电机拖动、变频器的参数设置和应用、触摸屏的应用、单片机的编程方面都有一定的基础。
  3.学生的能力分析:所教授的对象为高职学生,该类生的学习基础较差,纯理论性教学只会导致“倒头睡觉”现象,起不到教学效果;但是面对实践性作业时,兴趣较高,充分使用教学资源进行理实一体化、项目化教学,能使学生做中学,培养良好的学习方式,提高学生的学习兴趣,效果会更加突出。
  三、教学内容的设计
  (一)基本思路
  从实际应用方面引出具体的项目,由项目引出待解决的问题,从对所引出的问题的解决进而完成整个项目的设计和实现。突出理实一体化教学的特点,教师引导,小组合作探讨,以任务驱动型的方式基于实验完成整个教学过程,使学生完成特定的学习任务。
  (二)学习内容
  1.教材分析:《电气控制与PLC应用技术》中关于寄存器左移指令的使用进而设计实际应用项目,寄存器左移指令的应用和实现十字路口交通灯的设计。
  2.学习形式:小组合作,探究性学习方式;
  3.学习结果:掌握寄存器移位指令的理论知识,基本完成十字路口交通灯控制;
  教学的重点、难点
  教学重点:根据控制要求进行I/O口的分配和接线及编程。
  教学难点:字左移指令的使用。
  (三)教学方法
  “教、学、做”三位一体的教学方法、理实一体项目化教学、任务驱动型、合作探究法。
  四、教学组织与实施
  (一)课前准备
  1.老师的课前准备:(1)教具准备:对实验室进行检查,整理;对10套设备进行故障排除。(2)教学资料准备:电子教案、课件,步骤评分标准。(3)分组安排:全班同学40人,每4位同学一组,共10组。(4)教学场地安排。
  2.学生的课前准备:(1)课前了解:十字路口交通灯的控制过程。(2)课前预习:寄存器移位指令的功能和应用。
  (二)教学过程实施(课中)
  项目:信号灯受一个启动开关控制,当启动开关接通时,信号灯系统开始工作,且先南北红灯亮,东西绿灯亮。当启动开关断开时,所有信号灯都熄灭;南北红灯亮维持25秒,在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持20秒;到20秒时,东西绿灯闪亮,闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2秒。到2秒时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮,同时,南北红灯熄灭,绿灯亮,东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持20秒,然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮,维持2秒后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。周而复始。
  教学环节:
  1、项目引入(10分钟)
  教师活动:项目内容讲解;学生活动:观察思考,学生思考如何实现十字路口交通灯的控制。教学方法和达到目标:任务驱动法,让技能与生活相结合让学生觉得学有所用。
  2、解决问题1、2(25分钟)
  教师活动:问题(1)程序流程图,确定控制过程,I/O端口的分配。问题(2)字左移指令使用讲解。(3)总结。学生活动:解决问题1任务步骤记录--1、画出程序流程图;2、I/O端口分配表及控制接线图。解决问题2:学生任务步骤记录;教学方法和达到目标:理实一体化教学;理论部分:学生掌握移位寄存器指令的应用。实践技能:I/O口分配表;电路连接;编写程序。
  3、方案制定(10分钟)
  教师活动:观察指导;学生活动:制定十字路口交通灯方案。(组长进行组员间的任务分配)步骤1:I/O分配及硬件连接;步骤2:程序流程图;步骤3:程序设计;步骤4:调试。教学方法和达到目标:理实一体化教学;学生掌握设计的方案和步骤。
  4、操作实施(30分钟)
  教师活动:巡视指导;学生活动:根据方案设计的步骤进行动手操作;教学方法和达到目标:采用教学做一体化的教学方法;PLC程序的编程方法和技巧,掌握定时、计数器以及移位指令等的应用。
  5、综合评价(15分钟)
  教师活动:根据评分表的项目进行评价打分;学生活动:调试1、十字路口交通灯控制调试;2、答辩。教学方法和达到目标:从调试过程和答辩方面对学生进行综合评价;培养学生具有良好的团队协作精神,能主动与人合作、与人交流的协商。
  (三)课后反馈
  老师:及时做好课后分析,对采用的教学方法和教学效果进行分析,并对学生的总体完成情况进行分析总结。
  学生:及时分析自己在完成项目过程中出现的问题和解决的方法,分析整套系统的工作过程。
  学生思考:尝试用其他不同的方法编译新程序,实现新的控制过程。
  同时可以通过精品课程网站与学生进行远程交流沟通,及时解决学生出现的疑问。
  五、教学特色
  突破以往理论与实践相脱节的现象,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣。
  实验实训室、教室全部配备多媒体设备,运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。建立网络课堂,课程部分电子教案、录像、课程标准、题库等资料已经上网,学生可以通过网络资源进行学习,通过在线答疑与教师交流,加强了师生之间的互动,为学生自主学习提供了有利条件。

相关论文

交通灯教学设计十字路口控制
可编程控制器实训教学中的创新
“通过神经系统的调节”的教学设计
全产程陪伴护理在顺产分娩中对控制会
财务会计的内部控制管理探究
“WORD2010进行文档排版”教学设计
电梯教学实训装置控制功能优化设计
体育教学中合作学习的应用及教学设计
高校排球教学中大学生控制能力培养重
石油化工企业废气污染治理与控制技术
高校财务内部控制研究