摘 要：针对高职高专学生有一定专业基础知识但理论专业知识不扎实以及对其学习缺乏兴趣的学情，对实验内容部分进行教学设计增强知识的连接与延展，以三相异步电动机的正反转连锁控制为实验案例，从教学内容，教学方法等方面阐述翻转课堂教学模式在可编程控制技术教学过程中。通过翻转课堂教学模式使学生从实践中升华理论知识，通过自身探索与实践将各个学科专业知识进行联系与贯穿从而巩固理论知识，培养出学生分析问题解决问题的能力，从而达到培养使用创新型人才的目的。
关键词：翻转课堂；可编程控制技术；三相异步电动机正反转；教学设计
一、引言
科技的不断进步为各行业带来了全面发展与创新，而新科技与教学相融合已日益加深，与之相匹配的课堂教学模式也逐渐形成。翻转课堂（Flipped-over classroom）作为目前高校进行课堂教学改革的一种新方法，已成为研究与探讨的核心，但就现阶段而言，翻转课堂教学模式多用作进行学科拓展与微课制作，缺少不同学科之间的知识融合。可编程控制技术（PLC）是高职院校电子技术专业、自动化专业及相关专业一门专业核心课程，具有理论与实践相结合以及应用范围广的特点，因此文章以三相异步电动机的正反转联锁控制为案例，将三相异步电动机主电路与控制电路部分与PLC软件编程部分的实现教学相融合，着重突出项目实施过程中的作用，通过翻轉课堂教学模式通过学科融合驱动学生进入学习情境，使学生更好的理解与掌握基于可编程控制技术的三相异步电动机正反转联锁控制，为后续课程中PLC的实际应用打下基础。
二、翻转课堂
翻转课堂也叫作颠倒课堂，其核心是颠倒传统教学模式，与传统课堂教师在教室的讲台讲课，学生坐在座位上听讲，回家进行课后练习不同，翻转课堂采用不拘泥于传统课堂环境的在线上课形式学习知识，将作业，练习与研讨部分延伸到学校课堂进行，给予学生充分的知识接纳，查找，探讨及反思的时间，使每个学生可以按照自己的学习进度进行学习，实现一位老师多位助教的社会化学习。实施翻转课堂需要教师采用先进的科学技术，为学生设计微课与教学活动，使学生在课堂之外进行自主学习，在课堂上参与学生讨论帮助学生进行知识体系的构建，形成学生自学教师帮助，任务驱动兴趣调动的学习状态。
三、翻转课堂应用于可编程控制技术
可编程控制技术作为高职学生的一门专业课就有很强的实践性与应用型，掌握本门技术能够增强学生的职业能力，翻转课堂的支撑点为信息化教学资源与一体化教学环境，可编程控制技术在实际教学中多采用任务驱动型的一体化教学模式，高职学生对实践具有着强烈的学习兴趣，但PLC作为工业生产控制技术与实际学生生活练习较少，不直观。因此在将翻转课堂引入到可编程控制技术教学中，通过课前学习使学生了解不同控制任务的任务来源与实际应用以及增强知识间的相互融合，从而使学生知其然，知其所以然，打破之前的教师前面讲解，学生下面照做的传统，增强学生的学习兴趣与课堂的互动性，下面以三相异步电动机的正反转联锁控制为案例，将翻转课堂应用于可编程控制技术的教学之中。
在电工电子基础，电力系统拖动以及工厂电气控制理论课与实践课的基础上，学生们已经对电机控制有了初步的认知，为了帮助学生复习与更深入的了解三相异步电动机PLC控制任务的来源，将工厂电气控制中基本电气控制线路知识的穿插与融合，以微课形式把工厂电气中电动机的正反转控制以及由实际的主电路与控制电路功能引出的应用PLC进行软件实现教给学生进行课前的自主学习，在课堂的教学过程中针对采用PLC对电机正反转联锁控制原理以及梯形图编写方式以小组讨论与教师引导的方式进行授课，课下为学生提供S7-200PLC实验平台，针对学生提出的不同方案让学生自己动手实践，在做中学，学中做，通过不断地修改与完善程序实现由硬件到采用PLC软件编程的过渡。
四、教学设计与过程
电动机双重联锁正反转控制任务要求如下：
第一，电动机只能处于正转，反转与停止三种运动状态中的一种。
第二，按下正转按钮电机正向运行，按下反转按钮电机反向运行，按下停止按钮电机停止运行。
第三，电机过载时，热继电器动作实现过载保护功能。
根据《工厂电气控制技术》中三相异步电动机的正反转控制线路知识，应当对下面知识点采用微课形式进行系统复习，使学生掌握内容如下：
一是线路的设计思想；
二是主电路与控制电路中各控制电器的功能；
三是自锁控制；
四是互锁控制；
五是停止控制；
六是线路工作原理；
将三相异步电动机连锁正反转控制采用PLC软件编程的形式进行实现，其实现步骤如图1所示。
根据任务要求，采用S7-200西门子系列PLC完成控制要求，其中电动机正反运行状态互斥且独立，因此可利用所学的典型的“自锁”和“互锁”控制电路，SB1、SB2、SB3与FR作为四个开关信号接入到PLC的四个输入端，交流接触器KM1与KM2接PLC的两个输出端，主电机采用继电接触器构成起停控制，而不需要PLC控制，故选用一台西门子公司CPU222（14点：8入，6出）的PLC，即可满足本系统的简单控制要求。
通过实验平台进行调试检修，直至系统能够正常工作。小组讨论电机双重联锁PLC控制与传统自锁电路与互锁电路的联系与区别，最后得出结论。
五、教学反思
在实际教学过程中理论与实践相结合，项目式教学能更好的培养学生的专业素质与职业素质，由于学生是大二的学生已经有了一定的理论基础知识以及自学能力，因此采用该方式进行实际教学效果显著。
参考文献：
[1]李振安.工厂电气控制技术.重庆大学出版社[M].2016.7（16）.
[2]李言武.可编程控制技术.北京邮电大学出版社[M].2016.7（2）.endprint
最新评论