淺議電氣自動(dòng)化課程教學(xué)改革

吳　濤

【摘要】《電氣控制及PLC》是電氣自動(dòng)化和機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的主干專業(yè)課程。筆者分析了該課程教學(xué)現(xiàn)狀,對(duì)該課程教學(xué)改革進(jìn)行了一定程度的探討,力求提高教學(xué)質(zhì)量,符合高職人才培養(yǎng)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】 電氣控制;PLC;教學(xué)改革

中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-5918(2009)03-0072-02

doi:10.3969/j.issn.1671-5918.2009.03.036本刊網(wǎng)址:http://www.hbxb.net

一、引言

電氣自動(dòng)化行業(yè)是一個(gè)高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè),其特點(diǎn)是技術(shù)更新快、自動(dòng)化程度越來(lái)越高,電氣控制技術(shù)也發(fā)生了根本性的變化,繼電接觸式電氣控制線路逐漸被PLC技術(shù)所代替。PLC (可編程序控制器)是在繼電接觸器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動(dòng)控制裝置,是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用技術(shù)。

《電氣控制及PLC》課程是電氣自動(dòng)化和機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課程,該課程知識(shí)應(yīng)用廣泛、涉及內(nèi)容多、更新速度快、既強(qiáng)調(diào)理論而又偏重實(shí)踐,與實(shí)際生產(chǎn)和工程應(yīng)用聯(lián)系緊密,是學(xué)生走向工作崗位必備的一門專業(yè)知識(shí)。

二、教學(xué)改革的必要性

(一)課程教學(xué)存在的問題

課程教學(xué)中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,教學(xué)內(nèi)容陳舊、與工程實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。第二,理論與實(shí)踐教學(xué)的比例失調(diào),實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱,不能滿足職業(yè)崗位對(duì)人才的需求。第三,實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件的落后和不足,不少還停留在繼電器接觸器階段,學(xué)生的理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié),嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量的提高。第四,教學(xué)方式和方法也不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,制約學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的發(fā)展。第五,考核制度不合理,書面考試成績(jī)的好壞不能充分評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)該課程知識(shí)掌握和運(yùn)用的程度。

(二)課程改革的必要性

《電氣控制與PLC》課程相關(guān)概念抽象,電氣控制線路復(fù)雜難懂,學(xué)生難于理解電氣控制工作原理。況且電氣技術(shù)迅速變化,不斷向機(jī)械等領(lǐng)域“滲透”(機(jī)電一體化技術(shù)),課程的實(shí)踐性強(qiáng),與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密,知識(shí)的覆蓋面較寬,是強(qiáng)電與弱電的結(jié)合,機(jī)、電、氣、液的結(jié)合。而高職的學(xué)生多數(shù)邏輯思維能力較差,但樂于動(dòng)手。課程特點(diǎn)和學(xué)生特點(diǎn)之間的差距導(dǎo)致教師難教、學(xué)生怕學(xué)的局面。為提高教學(xué)質(zhì)量,教學(xué)改革顯得十分必要。

(三)教學(xué)改革措施

針對(duì)《電氣控制及PLC》課程教學(xué)中存在的問題,本人對(duì)該課程教學(xué)改革作了如下探討。

1.更新課程理念

基于“基于工作過程系統(tǒng)化”的課程開發(fā)理念和開發(fā)模式,以就業(yè)需求、崗位綜合能力為導(dǎo)向,整個(gè)課程開發(fā)流程為崗位群調(diào)研 →工作過程分析 →專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)確定 →課程定位 →基于工作過程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)→教學(xué)情境設(shè)計(jì)→考核評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì),并以企業(yè)對(duì)學(xué)生的能力評(píng)價(jià)作為檢測(cè)參數(shù),形成閉環(huán)控制,適時(shí)調(diào)整和更新教學(xué)內(nèi)容,保證和提高教學(xué)質(zhì)量。

根據(jù)行業(yè)和職業(yè)崗位的需求,基于機(jī)電設(shè)備控制真實(shí)的工作任務(wù),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的工作過程,在認(rèn)真分析所服務(wù)專業(yè)崗位工作過程的基礎(chǔ)上,提取工作項(xiàng)目和任務(wù),依據(jù)基于工作過程的六個(gè)要素:對(duì)象、內(nèi)容、手段、組織、產(chǎn)品和環(huán)境,選擇具有代表性的機(jī)電產(chǎn)品為電氣控制對(duì)象,將課程開發(fā)設(shè)計(jì)為若干個(gè)項(xiàng)目,這些項(xiàng)目由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,層層遞進(jìn),將職業(yè)崗位所需的理論知識(shí)系統(tǒng)地串在一起,體現(xiàn)了理論知識(shí)的系統(tǒng)性和連貫性,遵循控制技術(shù)的發(fā)展過程,為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

通過調(diào)研往屆專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位和企業(yè)維修電工、PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)等崗位工作任務(wù)及所需的職業(yè)能力,選取“低壓電器模塊、電氣控制基本線路模塊、 PLC編程模塊、PLC綜合應(yīng)用模塊、PLC觸摸屏、變頻器模塊”等6個(gè)學(xué)習(xí)模塊;以設(shè)備為載體,并按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的教學(xué)規(guī)律,對(duì)學(xué)習(xí)模塊進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu),設(shè)計(jì)“車床電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和技術(shù)改造、運(yùn)料小車PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)及調(diào)試、工業(yè)機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)及調(diào)試”等6個(gè)學(xué)習(xí)情景。將職業(yè)能力、知識(shí)技能和職業(yè)素養(yǎng)訓(xùn)練融合于具體工作任務(wù)的完成過程中,從而有效地培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力、學(xué)習(xí)方法能力和社會(huì)能力,充分體現(xiàn)職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。

3.調(diào)整教學(xué)模式

每一個(gè)學(xué)習(xí)情景都是一個(gè)完整的工作過程,包含“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查和評(píng)價(jià)”六步行動(dòng)過程。采取以項(xiàng)目為導(dǎo)向、以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、工學(xué)交替、“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式,首先教師布置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生在項(xiàng)目任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行資訊、決策、計(jì)劃,即借助教師建設(shè)的網(wǎng)站,查閱學(xué)習(xí)資料獲取信息,制定完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)的計(jì)劃、步驟,教師也可通過教學(xué)網(wǎng)站對(duì)學(xué)生決策過程中遇到的問題進(jìn)行答疑,即在學(xué)生“做”中“教”。教師只是指導(dǎo)者,以學(xué)生為中心,教師精心設(shè)計(jì),創(chuàng)設(shè)符合工作需要的工作學(xué)習(xí)場(chǎng)景,學(xué)生在“做中學(xué)”,教師在學(xué)生“做中教”,學(xué)生全程參與教學(xué)活動(dòng)。

教學(xué)過程以工作過程為參照系,分為“控制環(huán)節(jié)分析與設(shè)計(jì)→電器元件選用→控制電路連接→控制電路調(diào)試與故障檢測(cè)→技術(shù)改進(jìn)→成果展示”等6個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施教學(xué),從崗位技術(shù)項(xiàng)目入手,理論與實(shí)踐內(nèi)容相融合、校內(nèi)學(xué)習(xí)和校外實(shí)習(xí)相結(jié)合,將理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容深度融合,教、學(xué)、做相結(jié)合,產(chǎn)學(xué)研一體,全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

4.改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段

運(yùn)用多種形式的教學(xué)方法,例如項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法、實(shí)物展示直觀教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、分組討論、小組協(xié)作、多媒體課件教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、案例式教學(xué)等,突出以教師為主導(dǎo),學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的教學(xué)原則,注重課堂教學(xué)的互動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生積極地參與教學(xué)的全過程,使學(xué)生由“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。

利用先進(jìn)的教學(xué)手段,全面提高教學(xué)質(zhì)量。在本課程的教學(xué)過程中,大量的控制原理圖、設(shè)備結(jié)構(gòu)圖、安裝接線圖貫穿始終,采用傳統(tǒng)的講課方式,對(duì)于圖例的講解,幾乎都是采用掛圖方式,教師課堂工作量大,學(xué)生難于理解,結(jié)果卻是事倍功半。因此在教學(xué)過程中應(yīng)采用多媒體技術(shù),組態(tài)軟件、仿真軟件進(jìn)行教學(xué),結(jié)合多媒體教學(xué),對(duì)PLC控制過程進(jìn)行仿真調(diào)試運(yùn)行,讓學(xué)生理解控制系統(tǒng)的工作過程和動(dòng)作結(jié)果,使學(xué)生知其然更知其所以然。

用形象生動(dòng)的課件、動(dòng)畫來(lái)演示電氣控制線路的控制過程和電流路徑,大大提高了學(xué)生的認(rèn)知能力,培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。通過這些方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,優(yōu)化了教學(xué)過程,提高了課堂教學(xué)效果。

5.加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)

從課內(nèi)和課外兩方面設(shè)計(jì)安排實(shí)訓(xùn)教學(xué)。課內(nèi)教學(xué)中,在每個(gè)學(xué)習(xí)情景(學(xué)習(xí)任務(wù))中首先安排認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)活動(dòng),同時(shí),依據(jù)維修電工職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)職業(yè)能力的要求,有針對(duì)性地組織安排單項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)和綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目;向?qū)W生開放實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,組織電氣控制線路故障排除、PLC設(shè)計(jì)大賽,提高學(xué)習(xí)興趣。課外組織學(xué)生到企業(yè)參觀認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)講學(xué),介紹自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)、人才需求等,使學(xué)生了解工作環(huán)境和工作流程,加強(qiáng)對(duì)企業(yè)文化的理解。安排學(xué)生到合作企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)鍛煉,從維修低壓電器等最基本工作做起,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能,更重要的是感受企業(yè)文化、熟悉企業(yè)的管理制度、培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、時(shí)間觀念、安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)。

6.改革評(píng)價(jià)方式

考核是檢驗(yàn)教學(xué)效果的手段,評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn),為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng),考核評(píng)價(jià)體系主要是建立在對(duì)學(xué)生參與教學(xué)、完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目情況、工作態(tài)度、創(chuàng)新過程的考核,考核評(píng)價(jià)體系兼顧教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng),考核形式為形成性考核,即平時(shí)課堂表現(xiàn)、作業(yè)、每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目任務(wù)完成情況的過程考核與期末的綜合性考核結(jié)合起來(lái)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目考核將理論考核(口試或筆試)和實(shí)踐考核融為一體,改變?cè)瓉?lái)的理論考核、實(shí)踐考核分開考的模式,其考核指標(biāo)分為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成果考核和工作態(tài)度考核,前者主要是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、工作能力的考核,后者主要是對(duì)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作精神的考核。期末的綜合性考核是綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的考核和理論知識(shí)的考核。

7.加強(qiáng)師資培養(yǎng)

《電氣控制與PLC》是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,為此要求任課教師除了具有較高的理論水平外,還必須具有科研與技術(shù)開發(fā)能力。為了適應(yīng)這一要求,教師除了完成理論課講授任務(wù)、同時(shí)還要積極參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及科研與技術(shù)開發(fā)工作,從整體上提高自身素質(zhì)。

8.加強(qiáng)校企合作

加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)間的合作,為實(shí)踐教學(xué)提供有力的保證。PLC是最近幾十年來(lái)才出來(lái)的新技術(shù),目前企業(yè)生產(chǎn)流水線中應(yīng)用比較多,但職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件相對(duì)不足、陳舊,不能滿足培養(yǎng)高質(zhì)量技能型人才的要求,而企業(yè)可以彌補(bǔ)這些不足;引進(jìn)了企業(yè)生產(chǎn)模式,學(xué)校把企業(yè)單位作為師生提高實(shí)踐技能、增強(qiáng)操作能力的課堂,企業(yè)單位把學(xué)校作為培養(yǎng)員工的基地,以促進(jìn)學(xué)?！半p師型”教師隊(duì)伍的形成,企業(yè)參與“訂單式”人才培養(yǎng)教學(xué)計(jì)劃的制定、教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、考核全過程的管理,促進(jìn)技能應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

三、結(jié)束語(yǔ)

課程改革是一個(gè)永恒的話題,沒有最好,只有更好。以“基于工作過程系統(tǒng)化”課程理念進(jìn)行課程教學(xué)改革,既是當(dāng)前職業(yè)教育課程改革的熱點(diǎn),也是難點(diǎn),需要我們?cè)诮虒W(xué)中不斷創(chuàng)新、不斷實(shí)踐、不斷完善。

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