2014年微課教學(xué)比賽教學(xué)設(shè)計

《電氣控制與PLC應(yīng)用》“項目任務(wù)：轉(zhuǎn)臺的交替啟停與往復(fù)轉(zhuǎn)動傳送指令與位取反指令用法”教學(xué)設(shè)計第16頁共16頁（一）教學(xué)任務(wù)分析《維修電工（高級工）》國家職業(yè)標準明確提出：能夠按圖樣要求安裝帶有80點以下開關(guān)量輸入輸出的可編程序控制器的設(shè)備。在機電控制系統(tǒng)中，主電機的控制是重要的內(nèi)容，而在PLC應(yīng)用技術(shù)的知識學(xué)習(xí)中，功能指令是PLC編程應(yīng)用的重要的知識內(nèi)容。為了學(xué)習(xí)功能指令中的位取反指令和傳送指令，并進一步學(xué)習(xí)機電控制系統(tǒng)中電機的啟?？刂婆c正反轉(zhuǎn)控制，借助學(xué)生自制的教具設(shè)置了項目任務(wù)：“轉(zhuǎn)臺的交替啟停與往復(fù)轉(zhuǎn)動”為機電一體化專業(yè)的PLC應(yīng)用技術(shù)課程中的典型教學(xué)任務(wù)，該任務(wù)符合崗位職業(yè)能力要求，使教學(xué)真正做到了“學(xué)以致用”。（二）學(xué)生情況分析本任務(wù)的教學(xué)對象是機電一體化專業(yè)學(xué)生。該班學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過《電工電子技術(shù)》、《電機控制技術(shù)》等課程，進行了機床電氣控制中電氣安裝的技能訓(xùn)練，具備一定的電氣實際操作能力，也學(xué)完了《電工電子技術(shù)及實訓(xùn)》等專業(yè)基礎(chǔ)課程，具備一定的電氣自動化技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基本操作技能。學(xué)生特點：該班學(xué)生具備一定的理論基礎(chǔ)，已經(jīng)掌握了電氣自動化應(yīng)用技術(shù)的一些基本操作技能，并且整體思維活躍，喜歡動手，喜歡探究問題，具備開展任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)；但也存在一些問題：如基礎(chǔ)理論知識較為薄弱，在學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)興趣上存在不足，且團隊意識不強。（三）教學(xué)資源分析該任務(wù)教學(xué)在PLC應(yīng)用技術(shù)一體化實訓(xùn)室進行，使用教具開展理論實操一體化教學(xué)。圖1學(xué)生制作的教具裝置使用教學(xué)資料：《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》(自編)；《FX2N編程手冊（基本和應(yīng)用指令說明書）》；《三菱變頻器D700使用手冊》；以上教材雖然全面和詳細，但并沒有將教具、知識學(xué)習(xí)、項目化教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來，同時在PLC編程技巧、程序設(shè)計思路、設(shè)備整機運行調(diào)試等方面，沒有進行深入分析和說明。本教學(xué)設(shè)計文本，根據(jù)本崗位職業(yè)能力要求，在以上教材的基礎(chǔ)上，進行教學(xué)和學(xué)生訓(xùn)練的二次開發(fā)，并在教學(xué)過程中對編程技巧、程序設(shè)計思路，以及整機調(diào)試上給予重點強調(diào)。（四）教學(xué)目標設(shè)定綜合以上對教學(xué)任務(wù)、學(xué)生情況和教學(xué)資源的分析，根據(jù)目前職業(yè)教育“以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，以技能為核心”的指導(dǎo)思想，以職業(yè)標準和教學(xué)大綱為依據(jù)，設(shè)計本任務(wù)的教學(xué)目標如表1所示：表1教學(xué)目標設(shè)計

三維目標內(nèi)容要求預(yù)期效果知識目標1.了解電機啟?？刂婆c往復(fù)轉(zhuǎn)動的控制原理與實際應(yīng)用；達到：了解前沿技術(shù)→討論控制任務(wù)→討論實現(xiàn)策略→綜合應(yīng)用的遞進效果。記憶→理解→簡單應(yīng)用→綜合應(yīng)用的遞進效果。完全達標學(xué)生比率為80%；部分達標學(xué)生比率為15%；基本達標學(xué)生比率為5%。2.掌握功能指令中位取反指令和傳送指令的用法；3.掌握PLC程序的調(diào)試方法。能力目標1.能正確完成電機與調(diào)速器以及PLC直接的接線；達到：表象記憶→模仿→理解→應(yīng)用→拓展的遞進效果。完全達標學(xué)生比率為80%；部分達標學(xué)生比率為10%；基本達標學(xué)生比率為10%。2.能正確編寫PLC程序，并在教具上進行運行調(diào)試。情感目標1.感受學(xué)習(xí)PLC編程與調(diào)試的樂趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和主動解決問題的信心；達到：注意→遵守→熱愛→品格形成的遞進效果。完全達標學(xué)生比率為90%；部分達標學(xué)生比率為5%；基本達標學(xué)生比率為5%。2.培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識，體會團隊合作過程，解決問題的技巧與方法，養(yǎng)成互相幫助、團隊協(xié)作的工作習(xí)慣；3.養(yǎng)成嚴謹認真、規(guī)范操作和安全文明生產(chǎn)的良好習(xí)慣。二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計教學(xué)重點：功能指令的基本知識，位取反指令和傳送指令。教學(xué)難點：傳送指令。（一）知識內(nèi)容設(shè)計1.知識學(xué)習(xí)1）了解項目任務(wù)“轉(zhuǎn)臺的交替啟停與往復(fù)轉(zhuǎn)動”的控制要求。2）初步學(xué)習(xí)功能指令的基本知識，位取反指令和傳送指令，并自主學(xué)習(xí)本項目內(nèi)容所提供的學(xué)習(xí)材料。3）對學(xué)生所學(xué)知識點進行歸納和總結(jié)。4）介紹教具的基本功能構(gòu)成，并強調(diào)項目實施任務(wù)要求。教學(xué)重點：功能指令的基本知識，位取反指令和傳送指令。教學(xué)難點：傳送指令。2.知識拓展(1)了解塊傳送指令和多點傳送指令。(2)了解塊傳送指令和多點傳送指令的應(yīng)用。（二）技能內(nèi)容設(shè)計（1）繪制電機與調(diào)速器，以及與PLC之間的電氣原理圖。重點：通過接線掌握調(diào)速電機的用法。難點：調(diào)速器的接線。（2）按照所繪制的電氣原理圖，進行接線。（3）進行PLC編程，完成電機的交替啟停和往復(fù)轉(zhuǎn)動重點：理解和編程實現(xiàn)電機的交替啟停。難點：通過傳送指令，實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)。圖2程序流程圖（4）寫入編寫完成的PLC程序，在運行狀態(tài)中對程序進行監(jiān)控、調(diào)試、修改和完善。重點：進行整機調(diào)試的步驟、方法和技巧。難點：針對整機運行中所存在的各種問題，進行程序的修改與調(diào)試（三）情感內(nèi)容設(shè)計（1）科學(xué)態(tài)度：勤于思考、認真實踐、勇于探索、不怕困難。（2）職業(yè)素養(yǎng)：嚴謹認真、操作規(guī)范、安全文明生產(chǎn)。（3）團隊精神：團隊意識，互相幫助、團結(jié)協(xié)作。（4）感受成功：享受樂趣，增強自信。（四）重點難點突破策略針對以上知識和技能設(shè)計的重點、難點分析，通過以下策略和具體措施進行突破，以期達到良好的教學(xué)效果，見表2：表2重點、難點突破策略和具體措施序號重點、難點突破策略具體措施1重點：掌握功能指令的基本知識，位取反指令和傳送指令。學(xué)材設(shè)計在學(xué)材設(shè)計中，通過詳細通俗的講解和大量的應(yīng)用實例提高學(xué)生認知能力。2難點：掌握傳送指令。通過應(yīng)用案例講解針對實際應(yīng)用案例，進行講解分析，使學(xué)生掌握該指令的基本用法。3難點：調(diào)速器的接線。圖片與實物比對講做結(jié)合同學(xué)通過微課程視頻，自己進行調(diào)速器接線端子的接線，教師進行講解和總結(jié)，讓學(xué)生在接線中認知調(diào)速器。4重點：理解和編程實現(xiàn)電機的交替啟停。學(xué)生討論巡回糾錯歸納總結(jié)分析單按鍵控制電機交替啟停應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生討論，形成該任務(wù)問題的解決思路。要求學(xué)生理清思路，畫出程序流程圖。學(xué)生任務(wù)實施過程中，教師進行巡回糾錯。老師對解決問題的思路進行歸納和總結(jié)。5難點：通過傳送指令，實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)。學(xué)生討論視頻使用歸納總結(jié)引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生主動解決問題的信心，引導(dǎo)學(xué)生討論，團隊解決問題。引導(dǎo)學(xué)生把握關(guān)鍵點，引導(dǎo)學(xué)生解決問題的思路，歸納總結(jié)編程思路與編程技巧6重點：進行整機調(diào)試的步驟、方法和技巧。動作示范巡回糾錯教師進行現(xiàn)場調(diào)試的常用方法、技巧的示范，使學(xué)生初步具備該操作的感性認識；學(xué)生任務(wù)實施過程中，教師進行巡回糾錯，進一步加強學(xué)生操作規(guī)范；7難點：針對整機運行中所存在的各種問題，進行程序的修改與調(diào)試學(xué)生討論巡回指導(dǎo)歸納總結(jié)引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生主動解決問題的信心，引導(dǎo)學(xué)生討論，團隊解決問題。學(xué)生任務(wù)實施過程中，教師巡回指導(dǎo)，參與討論，及時引導(dǎo)學(xué)生解決問題的思路。歸納總結(jié)調(diào)試和解決問題的技巧三、教學(xué)過程設(shè)計（一）教學(xué)方法設(shè)計為體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本，遵循學(xué)生認知規(guī)律，體現(xiàn)循序漸進與啟發(fā)式教學(xué)原則，以任務(wù)驅(qū)動項目教學(xué)法為主，針對課程性質(zhì)和本班學(xué)生特點，采用講解、示范操作、引導(dǎo)學(xué)生討論、歸納總結(jié)等多種方式相結(jié)合進行教學(xué)。1．項目教學(xué)法在教學(xué)設(shè)計中，充分考慮并體現(xiàn)學(xué)生在整個過程中的主體作用，充分利用項目情景，針對教具，設(shè)計了項目任務(wù)：“轉(zhuǎn)臺的交替啟停與往復(fù)擺”，充分調(diào)動學(xué)生主動性、積極性，激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)動機，啟發(fā)學(xué)生自己解決問題、自己糾正錯誤。2、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法通過對教學(xué)任務(wù)、教師情況、學(xué)生情況和教學(xué)資源的綜合分析，整個教學(xué)過程采用任務(wù)驅(qū)動式項目教學(xué)法，將“學(xué)習(xí)過程工作化，工作過程學(xué)習(xí)化”，以落實“從做中教，從做中學(xué)”的職業(yè)教育理念。3．講解法考慮到學(xué)生的理論基礎(chǔ)和認知能力，在任務(wù)引入和任務(wù)分析環(huán)節(jié)輔以講解法。運用準確的語言向?qū)W生講解任務(wù)知識點，強調(diào)注意事項。使學(xué)生能較快地掌握該任務(wù)的知識點，并且有針對性地向?qū)W生講解重點內(nèi)容。4．示范操作法采用示范操作法，進行PLC的編程、寫入程序，以及監(jiān)控與調(diào)試程序等過程，以使學(xué)生盡快熟悉和掌握PLC的現(xiàn)場編程與調(diào)試技巧。（二）學(xué)習(xí)方法設(shè)計本學(xué)習(xí)任務(wù)充分利用教學(xué)資源及設(shè)備，遵循“觀看微視頻—實物認知—動手操作—比賽提高”的技能認知規(guī)律，采用“聽、看、做、比”相融合的學(xué)習(xí)方法。在“聽、看”過程中，以教師講解和示范操作為主；在“做、比”過程中，主要采用：小組合作探究法、實踐學(xué)習(xí)法、對比分析法、分組比賽法等形式，積極鼓勵學(xué)生以小組為單位進行合作探究，發(fā)現(xiàn)問題、討論問題、解決問題。通過實踐學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勤于動手，在實踐中動腦筋主動解決問題的好習(xí)慣。通過自評互評，在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時，提高學(xué)生團隊意識及歸納總結(jié)的能力。讓學(xué)生在該任務(wù)的學(xué)習(xí)中，既提高了專業(yè)能力，又提高了方法能力和社會能力，從而提高了綜合職業(yè)能力。（三）教學(xué)過程設(shè)計根據(jù)任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法，結(jié)合該任務(wù)的具體情況，設(shè)計出教學(xué)過程。該微課程教學(xué)設(shè)計的主導(dǎo)思想“以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為主要任務(wù)”。并包含了任務(wù)引入、任務(wù)分析、知識學(xué)習(xí)、任務(wù)實施、知識拓展五個環(huán)節(jié)，知識拓展可在最后或課外進行，起到知識延生、激發(fā)興趣，引入下次教學(xué)等作用。教學(xué)過程流程如圖3所示。圖3教學(xué)過程設(shè)計流程四、教學(xué)評價設(shè)計教學(xué)評價包括“對教師教的評價”、“對學(xué)生學(xué)的評價”，以及“對教學(xué)效果的總體評價”三部分，目的是對微課程的教學(xué)質(zhì)量進行監(jiān)測。通過對教師、學(xué)生和教學(xué)效果的評價，教學(xué)效果會從不同角度得到反饋，促使教師及時改進策略，制定整改措施，完善教學(xué)設(shè)計方案，最終形成教學(xué)過程PDCA循環(huán)，進一步提高教學(xué)質(zhì)量。（一）課堂教學(xué)反饋設(shè)計學(xué)生對教師的評價采用課堂教學(xué)反饋的形式，見表4所示：表3微課程教學(xué)反饋表序號調(diào)查項目1你是否知道本項目任務(wù)的所有學(xué)習(xí)目標□是□否2你是否對本任務(wù)的學(xué)習(xí)感興趣□是□否3你是否能專注地完成該知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)□是□否4教師對知識、問題的講解是否清楚□是□否5教師操作示范你是否能夠清楚理解□是□否6在本節(jié)微課程的學(xué)習(xí)中，你遇到的難點是：7在本節(jié)微課程的學(xué)習(xí)中，你遇到的難點是如何解決的：8還存在哪些未能解決的方面，或存在哪些疑問？9你在哪些方面得到了鍛煉，通過今天的學(xué)習(xí)有哪些收獲？10你是否按要求完成了本任務(wù)的學(xué)習(xí)□是□否11如未完成，原因是：（二）學(xué)生學(xué)習(xí)評價設(shè)計學(xué)習(xí)評價采用自評、組評和教師評價相結(jié)合的方式，在小組通過觀看微課程，并在實訓(xùn)教具設(shè)備上，完成項目任務(wù)后填寫。如表4所示：表4學(xué)生學(xué)習(xí)評價表學(xué)習(xí)時間學(xué)生姓名填表人指導(dǎo)教師評價項目評價標準自評組評師評總評ABC知識學(xué)習(xí)好一般不好電氣原理圖繪制與接線好一般不好是否小組討論，有效性好一般不好繪制PLC程序流程圖好一般不好編寫PLC程序好一般不好現(xiàn)場調(diào)試情況好一般不好操作規(guī)范好一般不好小組合作情況默契一般欠缺需要什么幫助（或提出什么建議）注：評價為A，得10分，評價為B，得8分，評價為C，得4分。（三）教學(xué)效果總評設(shè)計教學(xué)效果總評是指對全班學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行統(tǒng)計，通過計算達標人數(shù)比率來衡量整體教學(xué)效果，評價設(shè)計見表5所示：表5教學(xué)效果統(tǒng)計表序號評價項目達標人數(shù)統(tǒng)計比率1遵守紀律，操作文明、安全，作業(yè)現(xiàn)場整潔2合理使用工具儀器，合理接線，材料使用合理3操作過程規(guī)范，調(diào)試過程合理無誤4PLC程序流程清楚，調(diào)試方法合理得當(dāng)5調(diào)試后設(shè)備運行正確，達到控制任務(wù)要求6按時完成課后訓(xùn)練作業(yè)五、教學(xué)總結(jié)本次課程的內(nèi)容是：“轉(zhuǎn)臺的交替啟停與往復(fù)擺動傳送指令和位取反指令的用法”，課程時間為14分鐘左右，課程教學(xué)以“項目教學(xué)法”為主要教學(xué)方式，充分利用高年級學(xué)生制作的教具設(shè)備，以及多媒體教學(xué)手段，采用“任務(wù)提出、任務(wù)分析、知識學(xué)習(xí)、任務(wù)實施、知識拓展”的教學(xué)組織實施過程，設(shè)計了5個教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生一開始就進入項目情景，引導(dǎo)學(xué)生帶著任務(wù)，進入知識學(xué)習(xí)。本次課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)有兩個主線：一是新知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)。主要通過引入項目任務(wù)，激發(fā)學(xué)生解決問題的興趣，并通過解決問題過程中，使用已有的舊知識的編程方法和應(yīng)用新知識的編程方法，對兩種實現(xiàn)方式進行比對，激發(fā)學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)動力，加深學(xué)生對新知識的理解與應(yīng)用。二是項目實施和新知識的應(yīng)用。為完整地實施整個項目，實現(xiàn)項目任務(wù)。課程從項目任務(wù)的提出開始，進行項目任務(wù)的分析，并對該項目中PLC的電氣控制原理圖進行詳細的分析與講解，引導(dǎo)學(xué)生建立相對完整的項目實施過程，結(jié)合硬件電路的原理圖分析，進一步理解項目任務(wù)的實施過程，最后，通過教師進行現(xiàn)場編程操作示范，使學(xué)生融入到項目任務(wù)的實施過程中，切實完成和掌握整個項目任務(wù)的實施全過程。達到引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、啟迪和開拓學(xué)生思路，培養(yǎng)和提高學(xué)生解決實際任務(wù)問題的能力。六、知識拓展—“塊傳送”和“多點傳送”1、塊傳送指令（1）塊傳送指令的格式塊傳送也叫成批傳送，“塊傳送指令”的助記符是BMOV，其中B是Block“塊，街區(qū)”的意思。塊傳送指令有連續(xù)執(zhí)行型BMOV和脈沖執(zhí)行型BMOVP。“塊傳送指令的格式”如下：其含義是：程序執(zhí)行時，將開始的n點數(shù)據(jù)成塊傳送到開始的n點存儲單元中，如下圖所示。塊傳送指令所能使用的操作數(shù)軟元件如下所示：利用BMOV可以對文件寄存器(D1000-D2999)中的數(shù)據(jù)進行讀出和寫入。（2）塊傳送指令的示例如上述程序所示，當(dāng)PLC運行時，隨時更