理實(shí)一體化教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

魏紅霞　孫江　王玨

我國高等職業(yè)教育培養(yǎng)高端技能型人才，強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)和實(shí)踐訓(xùn)練并重。目前高職高專的教學(xué)模式多采用了普通本科“壓縮餅干”式的教學(xué)，不符合社會(huì)需要的要求，理實(shí)一體化教學(xué)模式能很好地克服這種教學(xué)模式弊端。文章以《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程為例，介紹了理實(shí)一體化教學(xué)模式的教學(xué)過程，為實(shí)踐性較強(qiáng)的課程提供了樣例，具有很強(qiáng)的推廣價(jià)值。

高等職業(yè)教育理實(shí)一體化教學(xué)模式一、引言

我國高等職業(yè)教育是以適應(yīng)社會(huì)需要為目標(biāo)，主要培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)和實(shí)踐訓(xùn)練并重，學(xué)生畢業(yè)后具有直接上崗工作的能力。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是按知識序列作為教學(xué)的主要模式，理論與實(shí)踐分開教學(xué)，理論教師注重理論知識的講解，實(shí)踐教師注重實(shí)際操作，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)，給學(xué)生的學(xué)習(xí)造成了很大的困難。

為適應(yīng)社會(huì)需要，理實(shí)一體化教學(xué)模式呼吁而出突破了以往理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，在整個(gè)環(huán)節(jié)中，理論與實(shí)踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯(cuò)出現(xiàn)，而是教學(xué)與實(shí)踐融為一體，將理論教學(xué)融入項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作過程，在實(shí)踐中驗(yàn)證理論并將理論應(yīng)用于實(shí)踐。突出學(xué)生的動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、理實(shí)一體化教學(xué)模式

理實(shí)一體化的教學(xué)模式就是將理論知識分解到若干項(xiàng)目中，教師在實(shí)驗(yàn)環(huán)境里進(jìn)行教學(xué)，采用項(xiàng)目、案例、任務(wù)、產(chǎn)品、工序等方式進(jìn)行教學(xué)情境的設(shè)計(jì)，將學(xué)習(xí)領(lǐng)域各主要內(nèi)容融入相應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中.以項(xiàng)目的方式設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)過程，每一個(gè)項(xiàng)目都是一個(gè)完整的工作過程。項(xiàng)目由易至難，由單一到復(fù)雜；學(xué)生逐漸成為項(xiàng)目的主體；而教師的指導(dǎo)成份越來越少。

在《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程中，通過使用STEP 7-Micro/WIN軟件和程序開發(fā)試驗(yàn)環(huán)境，在完成項(xiàng)目的過程中學(xué)習(xí)有關(guān)的知識和技能。通過完成漸次復(fù)雜的工作任務(wù)，不僅能強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)能力，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、溝通等社會(huì)能力也不斷增強(qiáng)，分析能力、獲取信息能力、解決問題的策略等方法也得以提升。下面以《打鈴器》為例來說明；

（一）演示

要求：打鈴器又叫電腦自動(dòng)打鈴儀，可與電鈴或音樂電鈴配套使用，適用于學(xué)校上下課打鈴。學(xué)校一般一節(jié)課是50分鐘，休息10分鐘。為了切合教學(xué)需要，將時(shí)間縮短為原來的1/5，即8：10響鈴下課，8：12響鈴上課。響鈴時(shí)長為30秒。

演示：將設(shè)計(jì)好的《打鈴器》PLC系統(tǒng)通電，按下啟動(dòng)按鈕，等待………8：10響鈴，30秒后響鈴結(jié)束；8：12響鈴，30秒后響鈴結(jié)束。

（二）分析

1.要想在特定的時(shí)間響鈴，首先必須要知道現(xiàn)在的時(shí)間，因此要用到PLC的讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘（TODR）指令，從硬件時(shí)鐘讀取當(dāng)前時(shí)間。

2.知道了當(dāng)前的時(shí)間，就要和預(yù)設(shè)的時(shí)間進(jìn)行比較，來確定是否啟動(dòng)系統(tǒng)。因此要用到PLC的比較等于命令。

3.響鈴時(shí)間為30秒，就要用到PLC的定時(shí)器命令。

（三）講解

1.讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘（TODR）指令

西門子PLC的讀取實(shí)時(shí)時(shí)鐘（TODR）指令是從硬件時(shí)鐘讀取當(dāng)前時(shí)間和日期，并將其載入以地址T起始的8個(gè)字節(jié)的時(shí)間緩沖區(qū)。

例如：LDSM0.0

TODRVB100

運(yùn)行結(jié)果：當(dāng)前年份→VB100；當(dāng)前月份→VB101；當(dāng)前日期→VB102；當(dāng)前小時(shí)→VB103；當(dāng)前分鐘→VB104；當(dāng)前秒→VB105；當(dāng)前星期→VB107.

本例中，主要考慮小時(shí)和分鐘數(shù)，因此用到VB103和VB104中的值，讀取VB103和VB104的數(shù)值就是現(xiàn)在的時(shí)間。

2.比較等于指令

比較等于指令用于比較兩個(gè)值：IN1至IN2。比較指令包含字節(jié)比較，整數(shù)比較，雙整數(shù)比較，實(shí)數(shù)比較，字符串比較等。此處時(shí)間值屬于字節(jié)，故采用字節(jié)比較等于命令。

例如：LDSM0.0

AB=VB103， 16#08

LPS

AB=VB104， 16#10

ANM0.1

=M0.0

LPP

AB=VB104， 16#12

ANM0.0

=M0.1

以上程序運(yùn)行的結(jié)果是：當(dāng)VB103=16#08 & VB104=16#10時(shí)，M0.0=1為高電平輸出；當(dāng)VB103=16#08 & VB104=16#12時(shí)，M0.1=1為高電平輸出。

3.定時(shí)器指令

定時(shí)器指令包括接通延時(shí)定時(shí)器（TON）、保留性接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）、斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）。

接通延時(shí)定時(shí)器（TON）指令在啟用輸入為“打開”時(shí)，開始計(jì)時(shí)。當(dāng)前值（Txxx）大于或等于預(yù)設(shè)時(shí)間（PT）時(shí)，定時(shí)器位為“打開”。啟用輸入為“關(guān)閉”時(shí)，接通延時(shí)定時(shí)器當(dāng)前值被清除。

例如：LDM0.0

OM0.1

ANT37

TONT37， 300

=Q0.0

以上程序運(yùn)行的結(jié)果是：當(dāng)M0.0=1或M0.1=1時(shí)，輸出Q0.0=1高電平，同時(shí)定時(shí)器計(jì)時(shí)，30秒后定時(shí)器當(dāng)前值被清除，Q0.0輸出低電平。

（四）自學(xué)

自學(xué)時(shí)，告訴學(xué)生要掌握的問題，讓學(xué)生知道本節(jié)課我們要學(xué)會(huì)什么，怎么去學(xué)，要達(dá)到什么樣的目標(biāo)。這樣學(xué)生會(huì)感覺思路清晰，任務(wù)明確；學(xué)習(xí)結(jié)束后了解自己是否已經(jīng)全部掌握。對于未掌握的知識，要求學(xué)生記錄于課本，便于討論解決，以及課下有針對性的補(bǔ)差。

在本例中學(xué)習(xí)了時(shí)鐘讀取指令、比較指令、定時(shí)指令的部分知識，學(xué)生可以根據(jù)參考教材學(xué)習(xí)相關(guān)知識，達(dá)到熟練應(yīng)用的目的。例如通過時(shí)鐘讀取指令讀取當(dāng)前年月日、通過整數(shù)比較指令學(xué)會(huì)數(shù)值比較命令等，最終達(dá)到學(xué)生利用相關(guān)知識編寫實(shí)用應(yīng)用程序并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

（五）練習(xí)

練習(xí)的目的是為了檢測學(xué)生的知識掌握能力。通過練習(xí)可強(qiáng)化學(xué)生對知識的掌握以及應(yīng)用的能力。本例請學(xué)生編寫一段程序：讀取當(dāng)前年份，判斷如是閏年則亮燈顯示輸出，并搭建外部硬件電路。

（六）應(yīng)用

為進(jìn)一步檢驗(yàn)學(xué)生相關(guān)知識的掌握程度以及知識的應(yīng)用能力，需要在現(xiàn)有知識的基礎(chǔ)上增加一定難度，請?jiān)O(shè)計(jì)一自動(dòng)控制系統(tǒng)：為了節(jié)約用電，學(xué)校路燈夏季（5月-10月）在晚上5：30亮燈，夜晚11：30滅燈；第二天早上5：00亮燈，6：30滅燈。在冬季（11月-4月）亮燈的時(shí)間推遲一小時(shí)，滅燈時(shí)間不變。請編寫相關(guān)的程序并搭建硬件電路滿足系統(tǒng)的要求。

（七）評價(jià)

檢查評價(jià)是對學(xué)生學(xué)習(xí)水平的檢驗(yàn)和肯定，反之，學(xué)生便無從體會(huì)到學(xué)習(xí)成功的喜悅，慢慢心生惰性，直接影響以后的自學(xué)；錯(cuò)誤的、片面的認(rèn)識不能通過檢查及時(shí)更正，導(dǎo)致后續(xù)學(xué)習(xí)出現(xiàn)連鎖出錯(cuò)，形成惡性循環(huán)。因此，檢查評價(jià)是學(xué)生掌握自學(xué)知識的必要的輔助和強(qiáng)化環(huán)節(jié)。檢查過程中教師要看學(xué)生解題的每一步步驟，從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生自學(xué)存在的有知識缺陷的問題，便于及時(shí)糾正。這里，由學(xué)生代表與教師共同對各小組的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)對本組系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而達(dá)到共同進(jìn)步的目的。

三、小結(jié)

理實(shí)一體化的教學(xué)模式使單片機(jī)課程體系已逐步向“針對職業(yè)崗位工作任務(wù)”的方向轉(zhuǎn)化，課程目標(biāo)體現(xiàn)了知識、技能和素養(yǎng)“三維目標(biāo)”的有機(jī)結(jié)合。課程內(nèi)容科學(xué)的將實(shí)際控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為“教學(xué)”，打破了高職教學(xué)是本科“壓縮餅干”的課程內(nèi)容體系，以“物化”的“”測量學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果，采用“理實(shí)一體化”的教學(xué)模式，使學(xué)生對單片機(jī)系統(tǒng)的教學(xué)要求及未來工作崗位的能力需求更加明確。課程的教學(xué)改革與實(shí)踐符合高職人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求，成效顯著。