唐禹
摘 要:隨著我國工業自動化水平的不斷提高,社會對機電一體化專業的高技能人才需求也越來越旺盛,PLC技術已經在國內外各行各業中得到廣泛運用。PLC課程是技工院校機電一體化專業中一門非常重要的專業課,該課程對技工院校學生知識體系的構建起著非常關鍵的作用。采用傳統的灌輸式課堂教學模式已經遠遠不能適應技工院校對高技能人才培養的需求。因此,技工院校專業教師在講授PLC課程時必須從教學理論、教學方法、考核方式等多個方面加以優化改革,并進一步加強對學生實踐能力的培養,使技工院校畢業生能在激烈的人才市場競爭中脫穎而出并且能夠滿足企業對高技能人才的需求。
關鍵詞:PLC課程 ? ?教學改革 ? ?技工院校
PLC課程是集電工電子、自動化、計算機等各專業的理論與技術為一體的理論性及實踐性都很強的一門核心專業課,要求學生既要會編寫和調試程序,又要具有很強的動手操作能力。PLC技術是在傳統的繼電器—接觸器控制系統的基礎上產生的,由于PLC技術具有使用和維護便捷、故障率低的優點,所以它一出現就很快被各行各業廣泛使用。自21世紀以來,隨著半導體技術和計算機技術的快速發展,PLC技術的各種功能不斷完善,被稱為自動化領域的三大支柱技術之一。鑒于 PLC技術在生產中的使用范圍越來越廣且作用越來越大,企業對懂PLC技術的高技能人才的需求也越來越大。
一、技工院校PLC課程教學現狀分析
因為PLC課程有其獨特性,采用傳統的教學模式授課很難獲得良好的教學效果。采用傳統教學模式進行PLC課程教學存在以下幾個方面的問題。
(一)學生學習積極性和主動性不高
技工院校學生一般學習基礎不好,面對枯燥的理論教學和復雜的動手操作,往往跟不上教師的教學進度,學習上存在一定的困難,因而在學習過程中容易產生抵觸情緒,甚至會產生放棄學習這門課的想法,嚴重影響教學質量。另外,一些學生在學習電力拖動這門課時沒有真正掌握相關專業知識,對電機連續運行的接觸器自鎖、電機正反轉運行的互鎖都沒有理解,從而會影響對 PLC 控制原理的理解。
(二)課程教學內容陳舊
行業的發展和企業的轉型升級,要求技工院校提高學生的培養質量,滿足新技術和新工藝的發展要求。但是,一些技工院校PLC課程教學內容一直沒有明顯變化,課程內容陳舊。教師缺少實際工作經驗,不了解新技術,習慣于向學生灌輸課本上的知識,進而造成PLC課程專業內容跟不上實際技術發展的節奏,學生走上工作崗位之后不能勝任企業崗位技術要求,職場競爭力受到影響。
(三)課程教學與技能競賽沒有進行深度融合
在當前國家大力發展職業教育的大背景下,職業技能競賽的作用越來越明顯,影響力越來越大。不少技能競賽項目都涉及PLC課程,但是由于參加技能大賽的前期投入比較大和指導教師缺乏等原因,大部分技工院校學生接觸不到技能競賽項目中PLC課程的相關內容。
(四)課程教學考核方式重結果輕過程
大部分技工院校在PLC等課程考核中更看重期中和期末考試成績,學生平時只是應付完成實驗或者項目報告。在平時的教學過程中,學生一般是先在教師講解下學習理論知識,再在教師引導下實際操作驗證理論知識,學習完課程后參加期末考試。這就會導致學生對平時學習采取消極態度,課程考試前一段時間臨時抱佛腳,最終導致學生掌握知識不扎實。
二、 解決方法
(一)改革傳統的課程考核方式
傳統考核方式一般包括平時成績、期中成績和期末成績三個部分。三者所占比例在每個學校都不相同。例如在筆者學校實行的是平時考核成績占40%、期中考試成績占30%和期末考試成績占30%的傳統考核方式。筆者認為應當摒棄這種傳統的課程考核方式,而是根據PLC課程的特點,進一步減少傳統的期中考試成績和期末考試成績在總成績中所占的比例,注重運用過程化考核的方式,將考核重點放在PLC課程教學過程中學生完成每個項目的實際情況,例如根據任務編寫程序、調試程序、完成項目硬件接線、運行和答辯的情況。
(二)采用項目教學法
根據PLC課程教學的規律和重要性,技工院校教師可采用項目教學法,以具體的項目來吸引學生的注意力,提高學生的學習興趣。這就要求項目的選擇要貼近生產和生活的實際,如十字路口交通信號燈項目和物料分揀控制項目等。技工院校學生一般會在掌握電工電子技術、計算機技術和電力拖動等專業課的基礎上再學習PLC課程,所以PLC課程是一門綜合性很強的學科,要求學生既懂理論又會動手實踐。學生要掌握PLC技術必須付出非常多的努力和時間。所以學習PLC課程最好的方法是采用項目教學法,邊學邊練,理論聯系實踐。近年來關于PLC技術的仿真軟件越來越多,軟件的功能也在逐步完善,如三菱仿真軟件GX-Simulator。學生在學習完一個教學項目后通過仿真軟件實現脫機狀態下的仿真模擬調試,這樣可以提高學生編寫和設計程序的水平。
(三)實施分層次教學
由于技工院校學生存在一定的個體差異,有的學生基礎較差,理解課堂教學內容較困難,因而學習進度稍慢;而有的學生學習能力和理解能力較強,常規的課堂教學內容和教學進度無法滿足這部分學生的學習需求。通過實施分層次教學,合理處理教學內容,可滿足全部學生的學習需求。因此可以在常規教學中給學生講解PLC技術的編程原理、編程軟件的使用、硬件接線、基本指令和一些較為簡單的功能指令,如數據傳送指令、比較指令等。而學習能力強的學生和技能競賽選手,還應掌握其他復雜的功能指令,如移位指令、循環指令、步進指令等。很多技能競賽項目都要用到PLC模塊,如自動化生產線安裝與調試項目、工業機器人技術應用項目等,這些競賽項目都需要學生具有較強的PLC程序設計能力和動手操作技能。教師在教學過程中可適當穿插PLC技術重難點知識,滿足部分學有余力學生的需求。
(四)開展課題設計周活動
PLC課程本身就是一門實踐性非常強的專業課。在傳統的課堂教學中,教師為了使抽象的知識點變得容易理解,常在課堂教學中穿插實驗,以期達到預期的教學效果。但這些實驗通常是一些驗證性的實驗,上課時教師一邊講,學生一邊做,缺乏趣味性,不能充分引發學生的興趣。教學實踐也表明,由于實驗課時間較短和實踐教學內容分散,難以達到以實踐來鞏固理論和提高動手操作能力的培養目標。因此筆者建議在講授完PLC課程后,給學生留出一周或者兩周時間,專門用來完成課題設計。教師可根據學生所學PLC課程的知識,結合其他專業課程,如傳感器、觸摸屏和變頻器等,給學生布置一個綜合性的課題,讓學生在充裕的時間里掌握PLC技術和其他專業課的操作技能。這樣可大大激發學生對PLC課程的學習興趣,并對后續其他專業課程的學習起到一定的促進作用。
三、小結
筆者通過分析技工院校PLC課程教學現狀,對技工院校PLC課程的教學方法、教學內容和教學考核評價方式分別進行探索,闡述如何通過改革傳統的課程考核方式、采用項目教學法、實施分層次教學和開展課程設計周活動,促進學生對PLC課程知識的掌握與運用,同時也為學生學習后續其他專業課程、參加技能競賽及就業奠定扎實的專業基礎。
參考文獻:
[1]王秀.電氣控制與PLC課程教學改革與創新[J].山東工業技術,2019(6).
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(作者單位:江蘇省淮安技師學院)