摘要:摘 要:PLC 是電氣及自動化專業的一門核心專業課,實踐性很強。為了滿足培養應用型本科人才的要求,本文分析了傳統教學方法的不足,提出了教、學、做一體化的教學模式,闡述了
摘 要:PLC 是電氣及自動化專業的一門核心專業課,實踐性很強。為了滿足培養應用型本科人才的要求,本文分析了傳統教學方法的不足,提出了“教、學、做”一體化的教學模式,闡述了該教學模式的保障條件、實施方法、考核評價機制,構建了以培養學生專業技能為目標的 PLC 一體化教學模式體系。

關鍵詞:一體化教學模式; 可編程控制器; 工程實踐; 職業技能
2014 年 10 月,為響應教育部加快職業教育發展要求,河南省確定了 15 所本科院校試點向應用技術類型高校轉型,南陽理工學院是這 15 所轉型高校之一。 轉型的根本目的是為了實現經濟社會發展的需要, 使高等教育培養的人更加符合經濟社會對人才的需求[1]。 因此,教育教學質量的提高是我們深入思考和實踐的重要課題[2]。 PLC 技術在工業自動化領域得到了廣泛應用,使得 PLC 課程在電氣及自動化專業中具有十分重要的地位[3]。 由于其具有很強的實踐性,如何在實際課程教學中,使學 生 既 掌 握 PLC 技術 的 理 論體系,又能將理論與實際應用結合起來,是本門課程教學模式改革要達到的目的和任務。 以下是針對 PLC 課程實施“教、學、做”一體化教學模式的幾點探討。
一、教學方法的重新定位
PLC 課程的特點是實踐性很強, 課程教學目標的定位必須是以企業需求為基礎。 通過調查發現,企業要求 PLC 技術崗位的人才必須能夠根據客戶的功能需求確定控制方案、設計硬件系統、編寫系統程序、調試。 根據這一要求,明確 PLC 教學課程總體目標,確定課改的思路和方法,提出了兩步教學法,第一步:教師在課堂上講授 PLC 基礎理論知識,學生學習。 第二步:學習若干章節后,綜合前面的知識,教師設計一個工程實際案例,在教師的引導下,學生在實驗室自主設計硬件系統、設計控制程序、調試并完成案例設計。
二、一體化教學模式的保障條件
1.實驗條件建設
為了保證 PLC“教、學、做”一體化教學模式的順利實施,相應的硬件條件是必不可少的。 首先必需具備相應的實驗設備,在把課程要求的理論知識傳授給學生的基礎上, 通過實踐環節來增強學生對理論知識的感性認識, 讓學生通過完成教學過程中的每一個項目,將理論融合在實踐中,從而提高學生分析問題和解決問題的能力,真正掌握 PLC 知識。 針對這個問題,我院以電機控制技術實驗室現有的設備為基礎,在投入不足萬元的情況下,完成了 20 臺電機測控實驗平臺的搭建工作, 基本能同時容納一個教學班的實驗教學。
2.教材的選用
近年來,隨著國家對應用型人才培養的提倡,相應的以實際工程項目為例子的教材也越來越多; 目前尚沒有一本教材能完全滿足我們教學一體化教學的要求,鑒于此,實施“教、學、做”一體化教學需要參考多本教材,以一本教材為主線供學生學習;教師布置工程案例,讓學生以其他資源做參考,完成工程案例。
3.師資建設
目前,我院從事 PLC 教學的老師都具有企業工作經歷,從 事過大型 PLC 項目的設計,具有豐富的 PLC 工程設計經驗。 邀請從事 PLC 教學的相關老師組成教學團隊,分組對學生實施指導。
三、教學模式的實施
1.教學內容的編排
現有的 PLC 教學內容是以理論講授為主, 輔以幾個小實驗,實驗多以仿真的方式進行,這種教學模式沒有與實踐結合在一起,在整個教學過程中,學生沒有涉及到工程背景知識的案例設計,也沒有搭建設計的 PLC 控制硬件系統,沒有設計程序在實際設備上運行。 實施“教、學、做”一體化教學模式后,在內容上做一些調整,增加數個具有工程背景和代表性案例,比如六層電梯的控制、水箱溫度的加熱控制、電機轉速的控制等。 利用現有實驗設備,加以整合,即可完成硬件構建。 這些工程案例可以用來訓練學生對數字量模擬量、高速脈沖、PID 模塊運用能力以及網絡通信配置能力。 通過對這些工程案例的設計, 學生所學的理論知識可以全部融入其中,達到了理論與實踐相結合的目的,使得學生可以初步掌握 PLC 控制系統的設計方法。
2.教學方法的實施
采用“教、學、做”一體化教學模式,在理論部分,與傳統教學方法基本相同,在講授的同時,在課堂上展示一些實物,結合實物進行講解,這樣學生容易接受,例如在講到 PLC 的硬件組成時,可以展示 CPU、輸入輸出模塊、通信模塊、通信電纜等。 “教、學、做”一體化教學模式與傳統教學模式不同之處在于引入了工程案例, 因此教學模式有所不同,主要體現在“教”與“學”完成后“做”這一部分。
在實施“教、學、做”一體化教學模式工程案例設計階段,教師應該給予學生一些引導,例如在涉及到編碼器測速問題時,要提醒學生考慮所選編碼器的輸出方式, 如何與 PLC 數字量模塊連接;在驗證所編寫的速度計算程序正確時, 可以提醒學生用示波器測量編碼器的輸出頻率; 這樣避免學生在探究問題時浪費大量時間和精力,也將難度控制在合理的范圍,激發學生的求知欲。
四、一體化教學模式的考核評價機制
傳統評價方式都依據學生自身的表現和考試成績, 有很強的獨立性,可操作性較強。 采用一體化教學模式,引入工程案例設計環節后,學生分成若干小組,按團隊進行,不排除有渾水摸魚的現象。 最終考核方式分為兩個方面。 一是學生互評,根據項目報告書學生相互打分,在評價的過程中取長補短,互相學習,占總成績的 40%;二是教師復核,采用答辯形式進行給定,占總成績的 60%左右。
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五、結論
“教、學、做”一體化教學模式是重實踐、重交流的教學模式,在該模式下,學生的學習興趣高,能激發學生的自我學習能力,能使學生充分將理論知識融入工程案例設計中,培養學生的 PLC 工程設計能力,提高學生的職業技能,符合學校向應用技術類型高校轉型要求,符合社會對應用型人才需求的要求。
參考文獻:
[1]嵇正波.教、學、做一體化教學實踐與探索——基于《模具制造工藝》課程改革[J]黑龍江科技信息,2011,(34)
[2]楊進峰.加強內涵建設,提升辦學水平——漢中職業技術學院加強內涵建設的舉措與建議[J]價值工程,2012,(4)
[3]王慧芬.高職院校《PLC 應用技術》課程教學改革淺析[J]常州信息職業技術學院學報,2007,(6)