可編程控制器應用課程中的一體化教學

胡艷琳

摘 要：本文對比傳統教學模式，重點探討一體化教學模式在可編程序控制器應用課程教學中的應用。

關鍵詞：一體化教學 可編程序控制器 應用 教學模式 改革

在可編程序控制器（PLC）應用課程教學中，傳統的教學模式看重知識的傳授，難以適應社會發展的需要，因此改變教學模式勢在必行。筆者通過對比傳統教學模式，討論一體化教學模式在PLC教學中的應用。

一、傳統教學方法的特點

1.套用“三段式”教學模式

套用普通教育的基礎課、專業基礎課、專業課的“三段式”教學模式，造成學生上了不少課，但只能應付單科考試，不會融會貫通，甚至由于不愿意死讀書或者認為學了沒有用，而不愿意學習。

2.“填充式”教學

“填充式”在整體的教學過程中，由教師主導教學，根據教學大綱，將要求講授的知識，按照書本“硬塞”給學生，使學生在學習專業課時感到枯燥，難以理解，從而導致學生厭學，教學效果不理想等問題。

3.理論教學分散，間隔時間長

職業院校在課程安排上通常將一個學期分為理論教學和實訓教學兩個部分（一門課程的教學分散到兩個學期），使學生在學習下一學期內容時與上學期的內容銜接不上，出現“斷層”，使知識體系的完整性不被破壞，理解不透徹，影響學習效果。

4.理論與實踐脫節

傳統的教學模式，理論教學和實踐教學分開，即先上理論課，后學操作；理論教學模式單一，學生理解困難，雖然學生對實際操作很感興趣，但是由于時間間隔過長，無法將理論與實踐很好地結合在一起，形成脫節。

5.理論與實訓分開教學

在實際教學過程中，專業技術理論教學教師與實訓教學教師是分開的，教師各負其責，在教學目標、教學內容、教學方法上不能有效地融合在一起，使學生的知識體系不夠完整，難以滿足學生的學習要求，難以適應社會對專業技術人才的要求。

二、一體化教學的概念、內涵、特點

1.一體化教學的概念

一體化教學就是以國家職業資格為依據，以綜合職業能力培養為目標，以典型工作任務為載體，以學生為中心，根據典型工作任務和工作過程設計課程體系的內容，按照擬工作過程的順序和學生自主學習的要求進行教學設計并安排教學活動，實現理論教學與實踐教學融通合一、實習實訓與頂崗工作學做合一，即為“2-2-3”模式，如圖1所示。

圖1

2.一體化教學目的

一體化教學目的是培養學生的綜合能力，包括專業能力、方法能力和社會能力以適應就業需要。

3.一體化教學的核心內涵

（1）工作情景描述。這一環節的目的是明確學生的學習任務，這是一項完整的工作任務。通過設計合理且學生能夠達到的學習目標，引用與學生職業和生活有聯系的學習載體（及任務書），提高學生的學習興趣，使學生主動地搜集相關信息，在教師的指導下學習相關的理論知識和實踐知識，提高學生的專業能力，幫助學生建立職業認同感。

（2）制訂計劃。這一環節的目的是要求學生根據工作任務和掌握理論與實踐知識制訂操作計劃，設計操作步驟。在這個過程中，教師積極引導創造學習環境，以學生為中心通過思考和討論，按照工作順序完成任務設計。實現理論教學與實踐教學融通合一，提高學生分析問題和解決問題的能力。

（3）分組合作，實施計劃。這一環節是學生實際操作過程，即學生運用已經學到的知識和技能完成工作任務。要求學生能夠根據制訂的工作計劃合理分工，有效的溝通方式，正確的選擇工具，按照操作流程和規定正確地施工，這是一個實施方案的過程，也是一個驗證方案的過程，達到提高學生方法能力、社會能力的目的。在整個環節中突出學以致用，在學習中體驗工作的責任和經驗，在工作中學習知識和技能，模仿企業架構管理模式搭建班級管理模式，加快實現從學生到勞動者的角色轉換。

（4）檢查控制與評價反饋。這一環節是根據學生制作成果，即通過小組內、小組間和教師檢查給予合理評價。在這一環節，教師要引導學生對各個操作步驟進行討論和檢查，對態度和方法、過程和結果進行反思和評價，以及發掘優點、發現缺點、查漏補缺，不斷完善完成項目的方案，更加明確各個操作步驟的要求，提高技能水平。

4.一體化教學的特征

學生主體的教學思想、教師主導的教學思路、半工半讀的教學組織、工學結合的教學過程、典型工作任務教學內容、感性構建的教學環境、全面互動的教學方式、靈活多樣的教學形式、直觀多元的教學方法、合理有效的教學媒體等。

三、一體化教學在PLC應用課程教學中的實施

可編程控制器（PLC）應用課程教學核心內容是根據對PLC構成、控制原理、控制指令學習按照工作要求進行編程設計實現工業控制。現以一體化教學在“PLC控制電動機正反轉”應用為例進行講解。

1.一體化教學模式概述

一體化教學以學生為中心，注重由專業能力、方法能力、社會能力組成的綜合能力培養，形成“在學習中工作，在工作中學習”，始終貫穿能力為本位，以崗位需要和職業標準為依據，理論教學與技能操作融會貫通的教學模式。在整個教學環節中，突出理論和實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現，沒有固定的先實后理或先理后實，而是理中有實，實中有理的教學思路。整個教學過程本著先易后難的原則，由PLC技能訓練、PLC綜合訓練及PLC控制系統設計三部分組成。整個課程體系包括學習任務設計、學習者學習狀況分析、學習目標設計、學習重點難點分析和化解方法、教學策略設計、學習的環境和資源準備 、引導學習的工作過程和步驟、考核評價八個部分。

2.一體化教學實施過程

（1）合理改革教材，設計好每一個課題。在教學過程中，根據提取的典型工作任務，主要設計有基礎知識、基本指令、編程控制、應用指令、系統設計等五個工作任務，每個任務包含若干教學活動。根據教學活動的學習目標等特點合理地分配課時，將各個知識點有機地結合在一起。

（2）教學設施與安排。在PLC實訓室集中開展教學，按照學生人數進行分組，每組3～4人，保證每個學生都可以接觸到實訓設備和儀器，教學效果更加直觀，提高學生學習興趣。

（3）配套合適的教具，進行直觀教學。在教學模式上，PLC課程以實訓室為課堂，采用任務教學法：下達教學任務書、搜集信息、制訂計劃、實施計劃、教學評價的教學步驟，達到在“學中做、做中學”的學習目標，提高學生的學習積極性和學習興趣。

（4）一體化教學實施。下面以電動機的正反轉控制為例，主要分為以下六步實施教學。

第一步，以“為某廠的吊車設計電動機前進、后退的運行控制系統，要求設計簡單、成本低”為教學項目，下達教學任務書。

第二步，搜集相關信息（知識儲備）。在設計中要用到：一是低壓電器原理和功能，二是電動機的點動、自鎖、互鎖的工作原理，三是電器原理圖的識讀，三是接線圖的畫法，四是安全操作規程等基本知識。電動機正反轉控制原理圖，如圖2所示。

第三步，以小組為單位，根據設計要求進行思考與討論，決定實施方案。

通過對比繼電器—接觸器控制電動機正反轉電路原理，決定采用PLC控制。

電動機正反轉。整理PLC基本指令、I/O口地址分配、程序設計原則等基礎知識。

第四步，讓學生熟悉并掌握電動機正反轉控制原理，并根據電氣原理圖畫出其輸入/輸出配置及外部接線圖；學習安裝STEP7-Mirco/WIN軟件，根據控制要求將梯形圖程序輸入電腦中，并下載，運行并觀察結果。輸入輸出、外部接線圖、梯形圖如圖3所示，PLC控制電動機正反轉I/O點分配，見下表。

表 PLC控制電動機正反轉I/O點分配

PLC控制電動機正反轉I/O點分配表

I/O點名稱 控制按鈕 功能說明

XO SB1 停止命令

X1 SB2 電動機正轉

X2 SB3 電動機反轉

X3 FR 過載保護

YO KM1 控制電動機正轉

Y1 KM2 控制電動機反轉

第五步，運行狀態無誤，開始接線。根據電路接線方法和安全注意事項，以小組為單位開始動手接線，通過小組自查和教師檢查線路沒有錯誤后，通電調試程序。要使學生掌握程序調試方法，培養學生的創新能力和分析與解決問題的能力。

第六步，完成實驗后，學生根據自己所學、所想、所感書寫課程報告。教師根據學生在教學實施各個環節中的情況給予評價、打分，指出不足，鼓勵優點，讓學生增加成就感，提高學習的積極性。

（5）教學評價與考核。教學評價的目的是對教學實施的各個環節進行分析，做出決策。教學評價的內容主要由評分標準和評價標準兩個部分組成。評分標準包括：職業素養、學習過程、理論素養三個部分；評價標準包括：自我評價、小組評價、教師評價三個部分。

（作者單位：邢臺技師學院）