PLC一體化教學(xué)改革探究

摘要：可編程序控制器（PLC）主要以計(jì)算機(jī)的微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)、通訊技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用控制器，被廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中。對(duì)電氣專業(yè)PLC一體化教學(xué)進(jìn)行改革，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，大大提高了學(xué)生靈活應(yīng)用課本知識(shí)促進(jìn)實(shí)際應(yīng)用能力的水平。

關(guān)鍵詞：PLC教學(xué)改革項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)效果

PLC是一門綜合計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等多領(lǐng)域、多學(xué)科的復(fù)合型課程。一體化教學(xué)模式是理論與實(shí)踐相結(jié)合、工藝與操作訓(xùn)練相結(jié)合、教學(xué)實(shí)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合、設(shè)置單元模塊依次遞進(jìn)的新型教學(xué)模式。對(duì)PLC教學(xué)實(shí)施一體化教學(xué)改革，將理論教學(xué)與技能訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，加強(qiáng)崗位實(shí)訓(xùn)，采用特定教育情景，營造企業(yè)文化氛圍，充分體現(xiàn)了“學(xué)以致用”的實(shí)用主義，突出勞動(dòng)者的技術(shù)運(yùn)用和實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)在時(shí)間上和空間上的統(tǒng)一，讓學(xué)生體驗(yàn)探究過程，從思想、方法、能力層面上提升學(xué)生的理論素養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)。

一、以項(xiàng)目引領(lǐng)教學(xué)

“項(xiàng)目教學(xué)法”是指師生以團(tuán)隊(duì)的形式共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。以工程項(xiàng)目為教學(xué)主線，通過設(shè)計(jì)不同的工程項(xiàng)目，巧妙地將知識(shí)點(diǎn)和技能訓(xùn)練融于各個(gè)項(xiàng)目之中，各個(gè)項(xiàng)目按照知識(shí)點(diǎn)與技能要求循序漸進(jìn)編排。用于教學(xué)的PLC教材，在編寫時(shí)一般是按照基本原理、基本指令、基本應(yīng)用、基本操作等分成各個(gè)獨(dú)立的章節(jié)，但教師在具體組織教學(xué)時(shí)則要考慮根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知過程開展教學(xué)。把“項(xiàng)目式理論實(shí)踐一體化教學(xué)法”應(yīng)用于PLC課程的教學(xué)，課堂上“理論”與“實(shí)踐”融為一體，兩者互相滲透、無縫鏈接，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)體系的同時(shí)實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力均得以提高。

在項(xiàng)目教學(xué)中，教師要清楚地了解學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，及時(shí)把握項(xiàng)目設(shè)計(jì)方向和進(jìn)度，注重學(xué)生使用基本工具解題能力的鍛煉。項(xiàng)目的實(shí)施過程中，學(xué)生一般以2-3人為一小組合作完成項(xiàng)目。在項(xiàng)目實(shí)施過程中要確保每一位同學(xué)都有發(fā)言的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在小組合作中學(xué)會(huì)表達(dá)，在表達(dá)中學(xué)會(huì)更好的合作，鼓勵(lì)學(xué)生之間，小組之間的競爭，并強(qiáng)調(diào)在合作基礎(chǔ)上有競爭，合作是競爭的前提條件，讓學(xué)生體會(huì)到合作和競爭的統(tǒng)一。因此，學(xué)生分組時(shí)，要考慮到確保每個(gè)學(xué)生能夠在各個(gè)方面都得到鍛煉，可采取交叉分組，即在不同項(xiàng)目的實(shí)施中，讓學(xué)生參與到不同的分組之中，在完成項(xiàng)目過程中互相取長補(bǔ)短、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，既有利于學(xué)生知識(shí)能力的提升，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

在PLC教學(xué)中采用項(xiàng)目教學(xué)法，在對(duì)PLC的知識(shí)與技能進(jìn)行重新建構(gòu)的基礎(chǔ)上，把抽象而枯燥的理論知識(shí)科學(xué)地、有效地轉(zhuǎn)化到生動(dòng)而有趣的實(shí)踐活動(dòng)中去，突出技能的培養(yǎng)和職業(yè)習(xí)慣的養(yǎng)成，把理論和實(shí)踐合為一體，以工作任務(wù)為中心，以學(xué)生能力提高為目標(biāo)，以崗位要求為統(tǒng)領(lǐng)，以教、學(xué)、做一體為主要形式組織教學(xué)，充分利用現(xiàn)有教學(xué)場(chǎng)地和實(shí)訓(xùn)設(shè)備， 在有限的教學(xué)時(shí)間高效開展教學(xué)。項(xiàng)目教學(xué)法打破了傳統(tǒng)的教學(xué)與評(píng)價(jià)模式，解決了分段教學(xué)模式中所存在的理論知識(shí)與實(shí)際操作技能在知識(shí)上不連貫、不銜接等問題。形象、生動(dòng)富有吸引力的項(xiàng)目化教學(xué)吸引學(xué)生全身心投入，開啟學(xué)生的思維，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)生從實(shí)踐中得到感性認(rèn)識(shí)，并將感性認(rèn)識(shí)自覺地上升為理性認(rèn)識(shí)，學(xué)生在完成項(xiàng)目的同時(shí)學(xué)到所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問題的綜合能力，極大的提高了教學(xué)效率。

二、以任務(wù)承載教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法。所謂“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”，就是讓學(xué)生在一個(gè)典型的PLC程序設(shè)計(jì)“任務(wù)”的驅(qū)動(dòng)下，展開教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生由簡到繁、由易到難、循序漸進(jìn)地完成一系列“任務(wù)”，從而構(gòu)建真正屬于自己的知識(shí)和技能。任務(wù)蘊(yùn)涵了學(xué)生應(yīng)該掌握的知識(shí)、技能和應(yīng)該獲得的能力訓(xùn)練。在完成“任務(wù)”的過程中，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法于PLC教學(xué)，在形式上是：明確提出任務(wù)→師生共同分析完成任務(wù)的方法和步驟→學(xué)生通過自學(xué)協(xié)作完成任務(wù)→教師適時(shí)指導(dǎo)→交流及講評(píng)。

用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，教師的教和學(xué)生的學(xué)都是圍繞如何完成一個(gè)具體的任務(wù)進(jìn)行的。首先教師明確教學(xué)任務(wù)即“任務(wù)”設(shè)計(jì)，在“任務(wù)”設(shè)計(jì)時(shí)要注意實(shí)用性、適宜性、漸進(jìn)性等原則，要求把學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)、技能和能力的提高融入任務(wù)中。這就需要教師認(rèn)真的分析教材，深入研究教學(xué)大綱，確定教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)，綜合考慮學(xué)生的心理特征和興趣所在。由教師提出一個(gè)需要完成的具體任務(wù)，并與學(xué)生共同分析解決該問題所需的知識(shí)、方法和步驟，由學(xué)生來完成任務(wù)，可以獨(dú)立完成，也可以合作完成。在完成任務(wù)的過程中，教師參與探索和指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容，適時(shí)組織總結(jié)交流，發(fā)現(xiàn)新思路，推廣新舉措，鼓勵(lì)創(chuàng)新。教師通過比較、評(píng)講、歸納，引導(dǎo)學(xué)生掌握新知識(shí)、學(xué)習(xí)新技能、培養(yǎng)分析和解決問題的能力，學(xué)會(huì)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

例如：在學(xué)習(xí)步進(jìn)順序圖應(yīng)用于PLC程序設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，在教學(xué)前先提出一個(gè)任務(wù)，即：“請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)控制搶答器的程序。”圍繞這個(gè)任務(wù)，討論分析需要解決的問題，程序需要提供的功能，需要通過哪些途徑來實(shí)現(xiàn)。按照循序漸進(jìn)的原則，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解，從母任務(wù)中分解出子任務(wù)，即要求學(xué)生先完成三人搶答器程序的設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行三組六個(gè)人搶答器的合成設(shè)計(jì)，從而引導(dǎo)學(xué)生由簡單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)完成整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，更好地激發(fā)并維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

要完成整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，必須正確了解三人搶答器的控制功能，否則無從入手。這時(shí)教師不要急于講解，而是先讓學(xué)生自學(xué)相關(guān)知識(shí)并互相討論，分析任務(wù)，提出問題。教師適時(shí)針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的困惑點(diǎn)作適當(dāng)?shù)膯l(fā)和引導(dǎo)，幫助學(xué)生尋找到正確的解決辦法，并及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生歸納出相同類型問題的處理方法和思路，拓展思維的廣度和深度。

學(xué)生接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，通過自學(xué)并查閱有關(guān)資料，或者參照老師講過的案例，獨(dú)立或合作完成任務(wù)。在這個(gè)過程中，教師要適時(shí)指導(dǎo)，或參與一些學(xué)生的討論或探討，在完成設(shè)計(jì)的過程中，不同層次的學(xué)生會(huì)提出不同層次的問題，這時(shí)教師應(yīng)隨時(shí)隨地解答學(xué)生提出的問題，個(gè)別問題就個(gè)別回答，帶有普遍性的問題在全班回答或講解。

一般在大約一半的同學(xué)完成任務(wù)的時(shí)候，教師要召集學(xué)生進(jìn)行任務(wù)講評(píng)，具體做法是：教師將學(xué)生完成的程序?yàn)g覽一遍，挑選出幾位編程技巧較高而思路各異的學(xué)生的作品，讓他們?cè)谡n堂上展示自己的程序，談?wù)劯髯缘脑O(shè)計(jì)思路、編程技巧等，然后教師進(jìn)行比較點(diǎn)評(píng)，指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)，引導(dǎo)其他學(xué)生吸取他人的長處補(bǔ)己之短，借此培養(yǎng)學(xué)生相互切磋技藝，合作學(xué)習(xí)的團(tuán)隊(duì)精神。

教與學(xué)是相輔相成、不可分割的。在實(shí)踐性較強(qiáng)的PLC教學(xué)過程中，采用“以項(xiàng)目為主線的教，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的學(xué)”的教學(xué)模式，項(xiàng)目是學(xué)生從中獲取知識(shí)的載體，任務(wù)是學(xué)生鞏固知識(shí)、掌握技能的手段，二者相互聯(lián)系、相互配合，這種相互作用的雙邊活動(dòng)構(gòu)成了整個(gè)教學(xué)過程。這種教學(xué)模式始終把學(xué)生作為教學(xué)的主體，以項(xiàng)目為主線，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)案例，上機(jī)操作，把書上死的理論變成活的應(yīng)用，較好地解決了教與學(xué)的矛盾。

三、以科學(xué)評(píng)價(jià)促教學(xué)

學(xué)生成績?cè)u(píng)價(jià)按教學(xué)計(jì)劃的要求，對(duì)學(xué)生的最低能力目標(biāo)是：熟悉基本程序的設(shè)計(jì)、PLC接線、上機(jī)編程、操作的能力。為了保證教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行了以下幾方面的評(píng)價(jià)：

1.階段目標(biāo)的完成情況：在開學(xué)初，教師制定學(xué)生小組學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)表，并交小組長，方便在每個(gè)階段目標(biāo)完成后進(jìn)行記錄和評(píng)價(jià)，同時(shí)負(fù)責(zé)本組同學(xué)課外作業(yè)完成情況的記錄。

2.一個(gè)學(xué)期根據(jù)教學(xué)實(shí)際組織若干次小測(cè)驗(yàn)：測(cè)驗(yàn)的內(nèi)容包括應(yīng)知和應(yīng)會(huì)兩部分，以檢測(cè)學(xué)生每一段的學(xué)習(xí)情況，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)電路、應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)踐問題的能力。

3.期中期末考試（實(shí)操與理論知識(shí)相結(jié)合各占50%）：綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的了解，以加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

4.課題設(shè)計(jì)：在教師輔導(dǎo)下讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的PLC知識(shí)搞一個(gè)專業(yè)項(xiàng)目開發(fā)和課題設(shè)計(jì)，利用課外時(shí)間完成，學(xué)期末上交。

5.其它。如考勤：把考勤作為對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)的一部分，培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)間觀念；安全規(guī)范操作：培養(yǎng)學(xué)生良好的操作習(xí)慣，如工具的規(guī)范使用，工作場(chǎng)地清潔的維護(hù)，安全用電常識(shí)等；課堂表現(xiàn)：對(duì)突出的違紀(jì)行為進(jìn)行記錄，如學(xué)生上課睡覺、越位、打游戲、聊天等。

在電氣專業(yè)PLC課程的教學(xué)過程中，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力為重點(diǎn)，加大實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)的教學(xué)比重，并對(duì)課程原有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行更新和改造，使實(shí)訓(xùn)和學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)相結(jié)合，啟迪了創(chuàng)新思維，提高了解決工程實(shí)際問題的能力。“普通教育看高考，職業(yè)教育看競賽”。電氣專業(yè)代表我校多次參加云南省技能大賽的維修電工、機(jī)電一體化、電子電工的比賽中一直是名列前茅，在代表云南省參加全國比賽中也獲得了優(yōu)異成績。

總之，在PLC課程中運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)方法和手段，讓學(xué)生在做中學(xué)、在學(xué)中做，在實(shí)踐的過程中掌握知識(shí)，學(xué)會(huì)技能，讓枯燥的知識(shí)變成有趣的體驗(yàn)。通過教學(xué)方法改革激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生在靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析問題和解決問題的過程中提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，促進(jìn)全面發(fā)展。

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