摘要:在新的時期,可編程控制器(PLC)的教學要適應時代發展的需要,改變過去單純講理論的教學模式,教學應以提高學生PLC系統綜合應用能力為主線。文章分析了傳統教學法的不足,指出了一體化教學模式的主要特點,并針對PLC原理及控制技術課程的教學提出了一體化教學模式的思路和內容。
關鍵詞:可編程控制器;PLC;中職教育;一體化 教學
隨著科學技術的飛速發展,大規模集成電路及微處理技術的廣泛應用,可編程控制器(PLC)(Programmable Logical Controller簡稱PLC) 得到迅速普及,其具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點,在我國已經廣泛應用于機械制造、輕工業、汽車等各種行業。為了適應社會發展的需要,近幾年來在各大、中專理工類院校自動化專業都開設了這門課程,我校可編程控制器(PLC)是電氣運行與控制專業、機電一體化專業主干專業課程之一,由于這門課知識覆蓋面廣、涉及內容多、更新發展快、強調理論而又偏重實踐、與生產實際和工程應用結合緊密。因此,研究、探索和改革可編程控制器(PLC)的一體化教學方法和教學手段,構建與2l世紀科技發展和教育教學體系改革相適應的可編程控制器(PLC)教學的全新方案具有深遠的意義。
一、一體化教學模式的特點
一體化教學,通俗的理解是為了使理論與實踐更好地銜接,將理論教學與實踐教學融為一體。其內涵主要是打破傳統的學科體系和教學模式,根據職業教育培養目標的要求來重新整合教學資源,體現能力本位的特點,從而逐步實現三個轉變,即從以教師為中心如何“教給”學生,向以學生為中心如何“教會”學生轉變;從以教材為中心向以教學大綱和培養目標為中心轉變;從以課堂為中心向以實訓室、實訓車間、實訓基地為中心轉變。由此可見,一體化教學的特點是:教師一體化,即專業理論課教師與實習指導課教師構成一體;教材一體化,即理論課教材與實習課教材構成一體;教室一體化,即理論教室、實訓車間、實訓基地構成一體;學習主客體一體化,即充分調動學生學習積極性,實現教育客體主體化和學習主體客體化,“教學做”融為一體。這種教學模式能較好地解決理論教學與實習教學的脫節問題,減少理論課之間及理論課與實踐課之間知識的重復,增強教學的直觀性,充分體現了學生的主體參與作用,必將有助于教學質量的提高和高素質人才的培養。
二、傳統可編程控制器(PLC)教學模式存在的不足
(一)教學環境分離
傳統的教學法把PLC課程分為理論教學和實踐教學兩部分。兩者在教學上自成體系,互不干涉,各有一套人馬。專業技術理論教學和實習教學分段實施,理論教師和實習指導教師各負其責,理論教師不了解實訓教學的需要;實訓教師不了解理論教學的安排。這既造成了教學資源的浪費也影響了教學質量。同時在教學過程中往往出現“各自為政”和“相互推諉”的現象,教材之間的內在聯系得不到協調,教學內容不能合理統籌,學生在實訓環節也帶有一定的應付心理。
(二)驗證性實驗過多
傳統的教學模式驗證性實驗過多,綜合勝、啟發型實訓不夠。由于實驗教學經費緊張和教學設備條件等限制,在實驗教學中,學生大部分按照老師的指導進行操作,把實驗指導書上的成熟輸入到計算機中去,然后編譯運行觀看結果。實驗指導書過于詳細,學生過分依賴教師,缺乏對學生獨立分析問題、解決問題的能力的培養。
(三)基本無動手能力訓練
PLC課程教學中需要進行編程訓練,通過程序控制被控對象。然而被控對象的缺乏是PLC教學中的一大難題。通常在PLC的教學中均采用按鈕和LED指示燈模擬PLC的輸入量和輸出量,導致控制對象不能變化,控制要求一般也就不能變化,只能進行一些簡單的硬件實驗和軟件編程,學生的PLC應用系統設計能力幾乎得不到鍛煉,而在實際應用中主要是硬、軟件的系統設計,這極大地制約了學生應用能力和創新能力的提高。既不利于發揮學生的學習主動性,也不利于培養學生的工程意識及解決實際問題的能力。
三、實行PLC可編程控制器(PLC)教學一體化的措施
(一)建立穩定的師資隊伍
師資隊伍建設是學校建設和教改工作的重要環節,我們要組建了一支以“雙師型”教師為主體的,高中級職稱教師占一定比例的、具有較強教育教學能力、教學效果好的教學群體。主講教師要具有高級職稱、有多年教學經驗和豐富的實踐經驗,為精品課程建設提供有利保證。同時學校要為主講教師創造良好的工作和成長的環境,保護他們進行課程建設的積極性,不斷地提高教育教學水平。對參加課程建設的青年教師嚴格要求,在開展教學工作的同時帶領他們參加科研及生產實踐,開展各種教學研討活動,讓他們在提高教學質量中發揮作用,形成穩定的教學梯隊。
(二)精減理論內容
我們可以淡化本課程中與先修課程聯系緊密的純理論性的教學內容。如:PLC物理模型、PLC系統軟件的編程、PIE通信原理和方法等。這樣既能回避教學基礎薄弱這一客觀教學現象,又能集中課時于PLC實踐性教學內容。突出本課程“實踐性”和“應用性”的教學特點。有利于實現本課程在高職院校的教學目標。與此相反,凡涉及到與PLC實踐性教學密切相關的選修課程中的教學內容,如低壓電器、繼電器控制系統等,教師應該高度重視,講授前先給學生上好復習課。否則,學生就很難掌握將電氣控制原理圖轉化為PLC梯形圖的程序設計方法,很難掌握有關PLC外圍電路設計知識以及安裝接線等方面的操作技能,更談不上形成能夠根據工業現場的控制要求,利用PLC技術改造和革新傳統繼電器邏輯控制系統線路的能力。
(三)嘗試開展課程設計
一體化教學效果學習的目的在于應用,只有把PLC的理論教學與實訓教學和生產實踐相結合,才能真正有效地激發學生的學習積極性和主動性。我們可以在教學中準備一些實用性強、設計要求高的系統作為課程設計也是這門課程實踐教學環節重要組成部分,并加入模擬量輸入、輸出、工業現場總線接口模塊、工業以太網接口模塊以及其他智能模塊,學生運用所學知識,通過具體課題控制系統設計、調試、模擬運行等過程的鍛煉,來培養和提高學生的實際工程應用能力和實踐創造能力。
總之,職業教育以培養技能型、實用型人才為目標,必須給學生提供充足的實習材料、時間和崗位。一體化教學可以以低廉的成本、多樣化的程序來豐富學生的實驗課內容和工程實踐經驗,強化實踐教學的效果,提高學生編程技巧和動手能力,全面培養滿足新時代發展所需創新型人才。從而達到全方位教學的目的。
作者簡介:李鴻斌,男 ,1981年10月出生,籍貫:甘肅隴西 職稱:中級講師 學位:學士學位,研究方向:電工電子 職業教育