可編程控制器應(yīng)用課程中的一體化教學(xué)

胡艷琳

摘 要：本文對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)模式，重點(diǎn)探討一體化教學(xué)模式在可編程序控制器應(yīng)用課程教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：一體化教學(xué) 可編程序控制器 應(yīng)用 教學(xué)模式 改革

在可編程序控制器（PLC）應(yīng)用課程教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式看重知識(shí)的傳授，難以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，因此改變教學(xué)模式勢(shì)在必行。筆者通過對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)模式，討論一體化教學(xué)模式在PLC教學(xué)中的應(yīng)用。

一、傳統(tǒng)教學(xué)方法的特點(diǎn)

1.套用“三段式”教學(xué)模式

套用普通教育的基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的“三段式”教學(xué)模式，造成學(xué)生上了不少課，但只能應(yīng)付單科考試，不會(huì)融會(huì)貫通，甚至由于不愿意死讀書或者認(rèn)為學(xué)了沒有用，而不愿意學(xué)習(xí)。

2.“填充式”教學(xué)

“填充式”在整體的教學(xué)過程中，由教師主導(dǎo)教學(xué)，根據(jù)教學(xué)大綱，將要求講授的知識(shí)，按照書本“硬塞”給學(xué)生，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課時(shí)感到枯燥，難以理解，從而導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)，教學(xué)效果不理想等問題。

3.理論教學(xué)分散，間隔時(shí)間長(zhǎng)

職業(yè)院校在課程安排上通常將一個(gè)學(xué)期分為理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)兩個(gè)部分（一門課程的教學(xué)分散到兩個(gè)學(xué)期），使學(xué)生在學(xué)習(xí)下一學(xué)期內(nèi)容時(shí)與上學(xué)期的內(nèi)容銜接不上，出現(xiàn)“斷層”，使知識(shí)體系的完整性不被破壞，理解不透徹，影響學(xué)習(xí)效果。

4.理論與實(shí)踐脫節(jié)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式，理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)分開，即先上理論課，后學(xué)操作；理論教學(xué)模式單一，學(xué)生理解困難，雖然學(xué)生對(duì)實(shí)際操作很感興趣，但是由于時(shí)間間隔過長(zhǎng)，無法將理論與實(shí)踐很好地結(jié)合在一起，形成脫節(jié)。

5.理論與實(shí)訓(xùn)分開教學(xué)

在實(shí)際教學(xué)過程中，專業(yè)技術(shù)理論教學(xué)教師與實(shí)訓(xùn)教學(xué)教師是分開的，教師各負(fù)其責(zé)，在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上不能有效地融合在一起，使學(xué)生的知識(shí)體系不夠完整，難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，難以適應(yīng)社會(huì)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的要求。

二、一體化教學(xué)的概念、內(nèi)涵、特點(diǎn)

1.一體化教學(xué)的概念

一體化教學(xué)就是以國家職業(yè)資格為依據(jù)，以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以典型工作任務(wù)為載體，以學(xué)生為中心，根據(jù)典型工作任務(wù)和工作過程設(shè)計(jì)課程體系的內(nèi)容，按照擬工作過程的順序和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并安排教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融通合一、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)與頂崗工作學(xué)做合一，即為“2-2-3”模式，如圖1所示。

圖1

2.一體化教學(xué)目的

一體化教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，包括專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力以適應(yīng)就業(yè)需要。

3.一體化教學(xué)的核心內(nèi)涵

（1）工作情景描述。這一環(huán)節(jié)的目的是明確學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)，這是一項(xiàng)完整的工作任務(wù)。通過設(shè)計(jì)合理且學(xué)生能夠達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)，引用與學(xué)生職業(yè)和生活有聯(lián)系的學(xué)習(xí)載體（及任務(wù)書），提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主動(dòng)地搜集相關(guān)信息，在教師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，提高學(xué)生的專業(yè)能力，幫助學(xué)生建立職業(yè)認(rèn)同感。

（2）制訂計(jì)劃。這一環(huán)節(jié)的目的是要求學(xué)生根據(jù)工作任務(wù)和掌握理論與實(shí)踐知識(shí)制訂操作計(jì)劃，設(shè)計(jì)操作步驟。在這個(gè)過程中，教師積極引導(dǎo)創(chuàng)造學(xué)習(xí)環(huán)境，以學(xué)生為中心通過思考和討論，按照工作順序完成任務(wù)設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)融通合一，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

（3）分組合作，實(shí)施計(jì)劃。這一環(huán)節(jié)是學(xué)生實(shí)際操作過程，即學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)和技能完成工作任務(wù)。要求學(xué)生能夠根據(jù)制訂的工作計(jì)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(guī)定正確地施工，這是一個(gè)實(shí)施方案的過程，也是一個(gè)驗(yàn)證方案的過程，達(dá)到提高學(xué)生方法能力、社會(huì)能力的目的。在整個(gè)環(huán)節(jié)中突出學(xué)以致用，在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)工作的責(zé)任和經(jīng)驗(yàn)，在工作中學(xué)習(xí)知識(shí)和技能，模仿企業(yè)架構(gòu)管理模式搭建班級(jí)管理模式，加快實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到勞動(dòng)者的角色轉(zhuǎn)換。

（4）檢查控制與評(píng)價(jià)反饋。這一環(huán)節(jié)是根據(jù)學(xué)生制作成果，即通過小組內(nèi)、小組間和教師檢查給予合理評(píng)價(jià)。在這一環(huán)節(jié)，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各個(gè)操作步驟進(jìn)行討論和檢查，對(duì)態(tài)度和方法、過程和結(jié)果進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，以及發(fā)掘優(yōu)點(diǎn)、發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)、查漏補(bǔ)缺，不斷完善完成項(xiàng)目的方案，更加明確各個(gè)操作步驟的要求，提高技能水平。

4.一體化教學(xué)的特征

學(xué)生主體的教學(xué)思想、教師主導(dǎo)的教學(xué)思路、半工半讀的教學(xué)組織、工學(xué)結(jié)合的教學(xué)過程、典型工作任務(wù)教學(xué)內(nèi)容、感性構(gòu)建的教學(xué)環(huán)境、全面互動(dòng)的教學(xué)方式、靈活多樣的教學(xué)形式、直觀多元的教學(xué)方法、合理有效的教學(xué)媒體等。

三、一體化教學(xué)在PLC應(yīng)用課程教學(xué)中的實(shí)施

可編程控制器（PLC）應(yīng)用課程教學(xué)核心內(nèi)容是根據(jù)對(duì)PLC構(gòu)成、控制原理、控制指令學(xué)習(xí)按照工作要求進(jìn)行編程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制?，F(xiàn)以一體化教學(xué)在“PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)”應(yīng)用為例進(jìn)行講解。

1.一體化教學(xué)模式概述

一體化教學(xué)以學(xué)生為中心，注重由專業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力組成的綜合能力培養(yǎng)，形成“在學(xué)習(xí)中工作，在工作中學(xué)習(xí)”，始終貫穿能力為本位，以崗位需要和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，理論教學(xué)與技能操作融會(huì)貫通的教學(xué)模式。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，突出理論和實(shí)踐交替進(jìn)行，直觀和抽象交錯(cuò)出現(xiàn)，沒有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí)，而是理中有實(shí)，實(shí)中有理的教學(xué)思路。整個(gè)教學(xué)過程本著先易后難的原則，由PLC技能訓(xùn)練、PLC綜合訓(xùn)練及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)三部分組成。整個(gè)課程體系包括學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀況分析、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)分析和化解方法、教學(xué)策略設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)的環(huán)境和資源準(zhǔn)備 、引導(dǎo)學(xué)習(xí)的工作過程和步驟、考核評(píng)價(jià)八個(gè)部分。

2.一體化教學(xué)實(shí)施過程

（1）合理改革教材，設(shè)計(jì)好每一個(gè)課題。在教學(xué)過程中，根據(jù)提取的典型工作任務(wù)，主要設(shè)計(jì)有基礎(chǔ)知識(shí)、基本指令、編程控制、應(yīng)用指令、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等五個(gè)工作任務(wù)，每個(gè)任務(wù)包含若干教學(xué)活動(dòng)。根據(jù)教學(xué)活動(dòng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)等特點(diǎn)合理地分配課時(shí)，將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合在一起。

（2）教學(xué)設(shè)施與安排。在PLC實(shí)訓(xùn)室集中開展教學(xué)，按照學(xué)生人數(shù)進(jìn)行分組，每組3～4人，保證每個(gè)學(xué)生都可以接觸到實(shí)訓(xùn)設(shè)備和儀器，教學(xué)效果更加直觀，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（3）配套合適的教具，進(jìn)行直觀教學(xué)。在教學(xué)模式上，PLC課程以實(shí)訓(xùn)室為課堂，采用任務(wù)教學(xué)法：下達(dá)教學(xué)任務(wù)書、搜集信息、制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、教學(xué)評(píng)價(jià)的教學(xué)步驟，達(dá)到在“學(xué)中做、做中學(xué)”的學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。

（4）一體化教學(xué)實(shí)施。下面以電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制為例，主要分為以下六步實(shí)施教學(xué)。

第一步，以“為某廠的吊車設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)前進(jìn)、后退的運(yùn)行控制系統(tǒng)，要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低”為教學(xué)項(xiàng)目，下達(dá)教學(xué)任務(wù)書。

第二步，搜集相關(guān)信息（知識(shí)儲(chǔ)備）。在設(shè)計(jì)中要用到：一是低壓電器原理和功能，二是電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、自鎖、互鎖的工作原理，三是電器原理圖的識(shí)讀，三是接線圖的畫法，四是安全操作規(guī)程等基本知識(shí)。電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖，如圖2所示。

第三步，以小組為單位，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行思考與討論，決定實(shí)施方案。

通過對(duì)比繼電器—接觸器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路原理，決定采用PLC控制。

電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。整理PLC基本指令、I/O口地址分配、程序設(shè)計(jì)原則等基礎(chǔ)知識(shí)。

第四步，讓學(xué)生熟悉并掌握電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理，并根據(jù)電氣原理圖畫出其輸入/輸出配置及外部接線圖；學(xué)習(xí)安裝STEP7-Mirco/WIN軟件，根據(jù)控制要求將梯形圖程序輸入電腦中，并下載，運(yùn)行并觀察結(jié)果。輸入輸出、外部接線圖、梯形圖如圖3所示，PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)I/O點(diǎn)分配，見下表。

表 PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)I/O點(diǎn)分配

PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)I/O點(diǎn)分配表

I/O點(diǎn)名稱 控制按鈕 功能說明

XO SB1 停止命令

X1 SB2 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)

X2 SB3 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)

X3 FR 過載保護(hù)

YO KM1 控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)

Y1 KM2 控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)

第五步，運(yùn)行狀態(tài)無誤，開始接線。根據(jù)電路接線方法和安全注意事項(xiàng)，以小組為單位開始動(dòng)手接線，通過小組自查和教師檢查線路沒有錯(cuò)誤后，通電調(diào)試程序。要使學(xué)生掌握程序調(diào)試方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析與解決問題的能力。

第六步，完成實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)、所想、所感書寫課程報(bào)告。教師根據(jù)學(xué)生在教學(xué)實(shí)施各個(gè)環(huán)節(jié)中的情況給予評(píng)價(jià)、打分，指出不足，鼓勵(lì)優(yōu)點(diǎn)，讓學(xué)生增加成就感，提高學(xué)習(xí)的積極性。

（5）教學(xué)評(píng)價(jià)與考核。教學(xué)評(píng)價(jià)的目的是對(duì)教學(xué)實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，做出決策。教學(xué)評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要由評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)部分組成。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)包括：職業(yè)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)過程、理論素養(yǎng)三個(gè)部分；評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括：自我評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)三個(gè)部分。

（作者單位：邢臺(tái)技師學(xué)院）