微课在PLC原理及课程中的应用研究

（黑龙江工商学院，黑龙江 哈尔滨 150025）

在教育与信息化融合的过程中，“互联网+教育”的模式，以微视频为主的辅助教学手段应运而生，成为当前教学改革的研究热点。微视频即“微课”，是教师在教学过程中，对一些知识点或问题制作出简短的视频短片，学生通过观看微视频演示，在互联网上进行在线学习与互动，即能提高学生的学习兴趣，增强自主学习能力，又能作为辅助教学手段，丰富教学方法。

《可编程控制器（PLC）原理及应用》作为电气自动化、工业控制等相关专业的一门基础课程，以实践应用为主，要求学生在掌握知识的同时，做到灵活运用。而学生在理论知识与实践结合的过程中，往往出现理论知识理解不到位、不知如何运用等问题。针对该问题，将难于理解的知识点和实践案例的制作成微课，分享给学生，可以提高学生的学习兴趣，达到改善教学效果的目的，具有一定的实际意义。

因此，本文重点研究微课在PLC原理及应用课程中的应用。针对课程中重点和难于理解的知识点，建设一套完整的微课教学资源，并将其应用到教育教学活动中。通过本文研究，达到丰富教学手段、提高学生兴趣的目的，使学生在掌握理论知识的同时，深入理解其应用过程。

1 国内外研究现状

最早在20世纪80年代的北大，学校部分教师将课程上的录像所形成碎片式录像，称为碎片式电视教材。目前在国内各专业学科的微课教学资源如雨后春笋般涌现。而微课在《可编程控制器原理及应用》课程中的应用研究还处于初步阶段，形成的成果较少，且都集中在近两年。2017年，高慧等人就微课如何促进可编程控制器实训课堂教学效果提出看法以及具体的可行性实施方案，通过分析得出，微课能够实现良好的课堂教学效果这一结论。梁盈等人从可编程控制器教学内容出发，结合课堂教学原则和教学措施深入分析微课设计和落实中的注意事项，在实际案例基础上全面挖掘可编程控制器微课教学的核心，从而在一定程度上提升课堂教学成效。

目前，微课在PLC原理及应用课程中的应用研究还没有形成体系，本文将给出一种微课制作方案，在此基础上，提出整套的微课制作体系，并将其应用于实际教学中，收到良好的效果。

2 微课在PLC课程中的设计方法

（1）微课制作方法。微课制作形式多样，本文主要采取实践操作录制，以及PPT的屏幕软件录制相结合的方法。达到理论与实践结合的目的，使学生能更好地理解相关内容。

理论讲解部分，采用录屏软件进行录制，主要使用录屏大师、超级录屏等录屏软件。需要准备的设备有电脑和带有话筒功能的耳麦和屏幕录制软件。能够录制的素材范围包括PPT的讲解演示录屏，PLC实验专用的V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9编程软件的使用操作录屏。教师可一边演示操作，一边录音。这样录制出来的效果画面和声音同步。

实践演示部分，使用摄像机拍摄对实验箱的操作过程。对于摄像机拍摄主要包括实景拍摄和抠像拍摄两种。在实景拍摄中，准备好教学演示工具，如西门子S7-200系列PLC，以及教学实验箱等。将便携式录像机或手机放在支架上，防止镜头抖动。拍摄视频要达到高清像素要求。抠像拍摄是抠像拍摄还应提前准备好蓝布背景或绿布背景。从各方面综合考虑，本课程采用实景拍摄。

视频录好后，使用windows movie maker影音剪辑软件进行后期制作，如配以字幕，加上片头和片尾等，这样就是一个较为完整的微课。

（2）微课的设计内容。PLC原理及应用课程存在指令繁多，应用灵活，知识点零碎等特点。要想制作完整体系的微课，需要从应用角度出发，将知识点分类整理，以项目为导向，体现不同类型知识点的应用。因此，本文以西门子S7-200系列PLC为应用对象，根据PLC原理及应用课程的特点，给出知识点分类及对应的项目，具体内容如下：①位逻辑指令：抢答器的设计、起保停电路的设计；②数据处理指令：流水灯的设计、交通灯的设计；③数学运算指令：数码管显示设计、仓库储量监控系统设计；④顺序控制指令：锅炉控制系统设计、传送带控制系统设计；⑤子程序设计：模拟信号处理程序、单位换算处理程序；⑥中断程序设计：通信中断程序、定时中断程序。

（3）微课设计过程。一个完整的微课应包括片头、PPT讲解、项目要求说明、软件编程、硬件电路设计、结果展示、总结几个部分。由于微课以简短为特点，一般为3～5分钟，要在短时间内完成设计的全过程展示，同时便于观看者理解，这并不容易。所以在设计之初，要尽量提炼各个环节的必要内容，展示要合理简洁，实验结果要明确。具体的设计过程包括教案编制、PPT设计、PPT讲解录制、实验操作录制、后期制作、存储共享。

（4）微课的应用。微课制作后，有两方面应用，一方面在课堂中展示，提高学生积极性，另一方面，可以将微课视频共享到校园网络平台，使学生能随时观看学习。例如，在一次课程中，以位逻辑指令的应用讲解为例，课堂组织形式包括导入、知识点讲解、总结。在总结之前，可以引入抢答器设计的微课内容，组织学生观看，让学生了解抢答器的应用过程，增强学生的学习兴趣。课后学生可以自行观看微课视频，按照内容完成抢答器的设计，提高学生独立思考和动手能力。

3 结语

本文重点研究了微课在PLC原理及应用课程中的应用。利用微课短小精练，便于理解的优势，根据PLC原理及应用课程的特点，以项目为导向，对不同类型指令的应用进行演示讲解，达到理论与实践有机结合的目的，同时提高学生积极性，使学生养成独立思考、课后练习的好习惯。培养学生实践能力，为从事电气工程相关工作奠定基础。