◆程國旺 胡洪波
可編程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是集自動化技術、計算機技術為一體的新型工業自動控制裝置,其指令繁多,實踐性強。PLC課程具有與生產實際緊密聯系、運用知識的覆蓋面較寬等特點,是電氣學與計算機技術結合,與生產工藝過程緊密配合的一門專業課。
一是對于高職的學生,其理論基礎較薄弱,對過多過深的理論知識的學習感覺很吃力。改變傳統的傳授型課程教學模式,引入新的教學指導思想和方法,以適應高職教育的特點顯得尤為必要。
二是隨著國家對職業教育的重視和投入力度的不斷加大,職業院校的實訓條件不斷改善,專業課教學課程改革不斷創新,各級企業對技能型人才的需求,都使得該課程教學改革必須適應現實的要求。
三是項目教學法是指師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在PLC教學中采用項目教學法,將理論和實踐結合,使PLC的知識與技能進行重新建構。其目的是在完成項目過程中有針對性地來培養學生的獨立工作能力、想象力、創新能力以及與人合作溝通的能力,從而極大地提高教學效率。
首先,通過教研與實踐,根據現有的實訓條件,設計了涵蓋PLC應用技術課程全部知識點與技能的7個教學項目:電機控制項目、水塔水位控制項目、送料小車控制項目、交通燈控制項目、機械手控制項目、溫度控制項目、搶答器控制項目。這些項目涵蓋了PLC在工業控制中的全部基本知識點與技能要求。
同時每個項目當中又設置一些子項目。如電機控制項目,其子項目有:1)PLC結構的認識,編程軟件的使用;2)電機正反轉,星/三角啟動控制;3)電機的多地點控制及順序控制。在以上子項目中,通過PPT文稿演示、多媒體輔助教學、板書講解等方法穿插介紹PLC,使學生掌握PLC的定義、硬件結構、發展動態、對繼電器控制系統的仿真、工作原理、PLC信息交換的實現方法等知識點。其中,每個項目的設置都是經過嚴格的組織與思考論證的,時刻關注PLC市場的動態發展,并及時與其他課程相互銜接,適時做出調整與增刪。
首先,每一個項目都有其任務。任務的表述較為通俗而不過于淺顯。通過教師講解涉及該項目的知識點,由教師引導學生分析項目涉及的控制要求及思想。通過項目分析,讓學生明確了需要學習的內容,讓學生覺得所學的知識都是有目標性的,從而調動他們的積極性。
教師與學生一起討論,引導學生制定項目工作計劃,確定工作步驟。一般包括:1)I/O分配;2)編制梯形圖程序;3)繪制主電路圖;4)繪制控制回路原理圖;5)連接外部設備。根據高職學生特點,編輯程序時,多采用經驗法進行編程。因此,在制定計劃時,教師先介紹一種或幾種編程思想,拋磚引玉,啟發學生的發散思維,有利于項目任務的實現并培養學生的創新精神,學生學習PLC的自信心也得到較大提高。
按照已確立的項目任務和計劃步驟,教師貫穿整個指導過程。在微觀上采用“分組討論”“問題牽引設置”“多重循環”方式學習探究相關知識點。對于學生在實踐過程中普遍的難題,教師可逐步進行操作示范。雖然學生之間存在個體差異,仍需鼓勵學生之間互相啟發、互相幫助、共同進步,直至最后能進行獨立操作。
高職教育以培養應用型人才為宗旨,其考核方式也不同于其他形式的教育。項目過程考核也是項目教學法的一個重要環節,是以完成項目的情況來考核評價學生學習的效果??己藘热莅ǎ?)項目預習,從提問討論中看學生對項目的理解及對項目內容的掌握;2)操作規范,從設備使用是否規范及能否獨立操作來考核學生的能力;3)基本技能熟練程度,考核學生能否在規定時間完成項目內容;4)常見問題分析與處理,考核學生能否處理解決項目實施過程中遇到的問題;5)其他,從學生學習態度是否認真、對項目實施是否有創新等方面綜合考核。
當教師引領學生完成一個項目后,對于在完成項目任務中所用到的相關知識點進行歸納,并整理操作要領、能力要素、項目開發要點等,使實際操作與理論知識緊密結合,提升學生的知識應用能力。
由于高職學 生本身的計算能力、抽象邏輯思維能力較差,傳統課堂理論教學使學生對所學內容不感興趣、學不懂,教學效果不理想。職業教育的課程教學目標是通過掌握基礎知識→掌握單項技能→掌握綜合技能→形成解決實際問題的技能,所以職業教育的最終目標就是具有實戰能力——即解決實際問題的綜合能力。因此,改變教學模式,努力提高課堂效率則必須要更新教學觀念。
高職教育的教學模式和教學方法應該首先針對高職學生的特點,使學生對所學內容感興趣,在教學過程中培養學生的實戰能力,即解決實際問題的綜合能力。在項目化教學改革中要以職業活動為導向,以素質為基礎,突出能力目標,以學生為主體,以實訓為手段,設計出知識、理論、實踐一體化的課程項目載體。只有這樣,才能保證學生走向社會后具有持續發展能力。
隨著職業教育的不斷迅猛更新發展,各級各類競賽組織活動也在如火如荼進行。競賽項目的特點是:1)綜合性強,往往結合了其他多門學科知識;2)市場前沿性更強,競賽課題的選擇都結合職業教育的實踐經驗并遵循PLC技術當前市場快速發展趨勢與規律;3)競賽項目的能力目標的描述更具體、更實際并可檢驗,能力訓練過程要求更細化。因此,結合競賽進行項目化教學組織,可以讓學生學習的興趣和主動性明顯提升,可以讓課程教學水平普遍提高,可以讓學生走出學校后適應工作崗位的能力更強。學生核心競爭力也明顯增強,并可培養其創新合作能力與職業素養。
實踐證明,PLC課程教學中采用項目教學法是一種實用有效的好方法,在教學實踐中取得一定成效。如何進行項目內容的設計,如何提升項目教學的層次,如何把項目與企業、行業進行結合,都將是需要努力的目標。這都需要不斷進行摸索和改進,力爭使項目化教學達到更好的效果。