PLC應(yīng)用技術(shù)課程情境教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

張紅霞?劉義才

摘要：傳統(tǒng)的教學(xué)模式嚴(yán)重挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)畏難情緒。介紹了基于情境式教學(xué)法的PLC應(yīng)用技術(shù)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)以及教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式等的改革和實(shí)踐，課程教學(xué)效果得到顯著改善。

關(guān)鍵詞：PLC應(yīng)用；情境教學(xué)；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：張紅霞（1982-），女，湖北孝感人，武漢商學(xué)院機(jī)電工程與汽車(chē)服務(wù)學(xué)院，講師；劉義才（1982-），男，湖北武漢人，武漢商學(xué)院機(jī)電工程與汽車(chē)服務(wù)學(xué)院，講師。（湖北 武漢 430056）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）09-0103-02

PLC應(yīng)用技術(shù)是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、機(jī)械制造、電子技術(shù)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程。課程的目標(biāo)是使學(xué)生掌握PLC應(yīng)用系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)、應(yīng)用分析、安裝、調(diào)試、維護(hù)等多種工程實(shí)踐技能。培養(yǎng)相關(guān)行業(yè)的設(shè)備管理、技術(shù)服務(wù)等方面綜合能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神、人際溝通、技術(shù)服務(wù)等方面的職業(yè)素質(zhì)。在傳統(tǒng)的授課過(guò)程中，理論環(huán)節(jié)以教師灌輸式的教學(xué)方法為主，按照章節(jié)順序授課；實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要以仿真實(shí)訓(xùn)為主，與企業(yè)實(shí)際工作過(guò)程之間還存在著很大的差異，學(xué)生以被動(dòng)的接受知識(shí)為主。運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)方式教師和學(xué)生雙方都不認(rèn)可對(duì)方，不能學(xué)到實(shí)用的知識(shí)；企業(yè)也不認(rèn)同人才的培養(yǎng)質(zhì)量。鑒于此種現(xiàn)象，非常有必要對(duì)該課程進(jìn)行全面的改革。

情境教學(xué)是指融主題、教材、教學(xué)方法、場(chǎng)景為一體，以教具、音樂(lè)、語(yǔ)言創(chuàng)設(shè)情境，形成一種輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍、能極大的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種教學(xué)方式，也是近年來(lái)教育界非常認(rèn)同和提倡的一種新教學(xué)方法。本文主要基于情景式教學(xué)法對(duì)PLC應(yīng)用技術(shù)課程進(jìn)行了課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)以及教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式等的改革和實(shí)踐，課程教學(xué)效果得到顯著改善。

一、課程設(shè)計(jì)思路

本課程按照以學(xué)生為中心，以教師為主導(dǎo)，以能力為本位，以培養(yǎng)高素質(zhì)PLC原理及應(yīng)用技能人才為目標(biāo)的指導(dǎo)思想，在教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)“教中學(xué)”、“學(xué)中做”、“邊做邊學(xué)”、“邊學(xué)邊做”，注重學(xué)生職業(yè)能力、就業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。

采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，基于應(yīng)用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)面向的職業(yè)崗位分析，依照課程教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，以虛擬工作任務(wù)為載體，以職業(yè)行動(dòng)能力由弱到強(qiáng)的遞進(jìn)規(guī)律序化教學(xué)內(nèi)容。

二、課程具體設(shè)計(jì)

本課程綜合企業(yè)崗位知識(shí)、技能需要和完成智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與維護(hù)工作所需的知識(shí)、能力和素質(zhì)要求進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的選取。學(xué)內(nèi)容選擇可編程控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備作為學(xué)習(xí)載體；學(xué)習(xí)內(nèi)容包含職業(yè)崗位能力培養(yǎng)所需的典型主要知識(shí)點(diǎn)，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)能力培養(yǎng)規(guī)律、內(nèi)容的選擇，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到綜合，逐步培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和自主學(xué)習(xí)能力。

筆者以職業(yè)行動(dòng)能力由弱到強(qiáng)的遞進(jìn)規(guī)律為主線(xiàn)，遵循“項(xiàng)目設(shè)計(jì)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜；教師參與由多到少；學(xué)生自主行動(dòng)由少到多”的順序，將課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成六個(gè)學(xué)習(xí)情境，課程總學(xué)時(shí)54學(xué)時(shí)。其中，理論學(xué)時(shí)36學(xué)時(shí)，實(shí)踐學(xué)時(shí)18學(xué)時(shí)，學(xué)習(xí)情境及課時(shí)分配表如表1。對(duì)于每一個(gè)學(xué)習(xí)情境，筆者明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)，分析了教學(xué)重難點(diǎn)，明確了學(xué)習(xí)任務(wù)，并給出了教學(xué)方法和建議，學(xué)習(xí)情境細(xì)化表如表2。

三、教學(xué)方法與手段

1.教學(xué)方法的使用

課程組重視教學(xué)方法的探索與改革，在課程教學(xué)中，提倡多樣化的教學(xué)方式，注意多種教學(xué)方法的靈活應(yīng)用，多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的有機(jī)整合，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中取得了良好的效果。

（1）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法。教師發(fā)放任務(wù)書(shū)，提供任務(wù)所需器材、編程軟件，要求學(xué)生完成硬件接線(xiàn)、軟件設(shè)計(jì)。學(xué)生分組討論，獨(dú)立完成行動(dòng)計(jì)劃的制訂，完成硬件電路接線(xiàn)操作，軟件編程以及軟、硬件的聯(lián)機(jī)調(diào)試，分析并解決其中碰到的問(wèn)題。任務(wù)“十字路口交通燈控制”即采用這種方法。

學(xué)生通過(guò)該項(xiàng)目的進(jìn)行，掌握PLC軟件編程方法，學(xué)習(xí)軟件指令，熟悉硬件接線(xiàn)操作，不僅掌握了理論知識(shí)和操作技能，更重要的是培養(yǎng)了解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力、獨(dú)立工作能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、承受挫折能力等社會(huì)能力。

（2）小組討論法。在PLC應(yīng)用技術(shù)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，以“搶答器控制”這一任務(wù)的實(shí)施為例，教師發(fā)放任務(wù)書(shū)以后，學(xué)生小組討論任務(wù)實(shí)施的方案，討論分工情況、硬件連接注意問(wèn)題、軟件設(shè)計(jì)思路等，并比較總結(jié)確定具體實(shí)施方案。小組討論法能促進(jìn)學(xué)生之間的技術(shù)交流，鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力。小組討論法有利于學(xué)生拓展思維，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提高工作效率。

（3）案例教學(xué)法。案例教學(xué)法特別適合在課堂教學(xué)中對(duì)實(shí)際生活和職業(yè)實(shí)踐中所出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，通過(guò)典型、精選的案例講解，加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。案例中應(yīng)包含知識(shí)的應(yīng)用對(duì)象、實(shí)際要解決的問(wèn)題、解決方法和知識(shí)的綜合應(yīng)用等多方面內(nèi)容。以“音樂(lè)噴泉控制”這一任務(wù)的教學(xué)為例，教師提前準(zhǔn)備，展示音樂(lè)噴泉的效果，指出要實(shí)現(xiàn)的功能，分析實(shí)現(xiàn)的方法和設(shè)計(jì)思路。要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的噴泉顯示效果，在此基礎(chǔ)上做改進(jìn)，這相當(dāng)于執(zhí)行實(shí)際工作過(guò)程中的技術(shù)改進(jìn)項(xiàng)目。案例教學(xué)是一種理論聯(lián)系實(shí)際、啟發(fā)式的教學(xué)相長(zhǎng)的教學(xué)過(guò)程，與傳統(tǒng)的教學(xué)法相比具有很大的優(yōu)勢(shì)。要使案例教學(xué)達(dá)到預(yù)期目的和效果，教師要把握好三個(gè)環(huán)節(jié)，即精選教學(xué)案例、積極的課堂引導(dǎo)和多元的評(píng)價(jià)考核。

（4）角色扮演法。角色扮演教學(xué)法是以學(xué)生為中心、教學(xué)互動(dòng)的一種提高學(xué)生參與積極性的教學(xué)方法。

例如項(xiàng)目執(zhí)行中的檢查和評(píng)價(jià)工作，可以讓老師扮演客戶(hù)方，小組成員扮演技術(shù)團(tuán)隊(duì)，雙方進(jìn)行項(xiàng)目提問(wèn)和回答、工作成果交接和反饋表演，讓學(xué)生切實(shí)感受工作人員的崗位職責(zé)和心理狀態(tài)，加深對(duì)工作角色的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而進(jìn)一步提高和完善自己。最后，老師對(duì)項(xiàng)目完成情況、角色扮演效果、問(wèn)題處理技巧等作出總結(jié)性評(píng)價(jià)。角色扮演法可以促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中較為充分的掌握知識(shí)、發(fā)展能力、形成體驗(yàn)。

（5）自主學(xué)習(xí)法。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程和教學(xué)錄像等內(nèi)容，課外課內(nèi)相結(jié)合，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、研究。借助課外資料、網(wǎng)絡(luò)媒體進(jìn)行課外自學(xué)，鍛煉學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)思考能力，掌握學(xué)習(xí)的方法。在任務(wù)實(shí)施之前，讓學(xué)生根據(jù)任務(wù)書(shū)在圖書(shū)館或網(wǎng)絡(luò)上查閱相關(guān)資料以獲取有用信息，為任務(wù)的實(shí)施做好知識(shí)儲(chǔ)備。通過(guò)自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)獨(dú)立性和主動(dòng)性。

2.信息技術(shù)手段在教學(xué)中的應(yīng)用

在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，綜合運(yùn)用多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)和視頻教學(xué)、虛擬仿真教學(xué)等多種教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。

（1）運(yùn)用多媒體課件和視頻教學(xué)。課程以多媒體教學(xué)為主、傳統(tǒng)黑板教學(xué)為輔進(jìn)行教學(xué)。采用多媒體課件授課并插入小視頻，視覺(jué)效果好，條理清晰，信息量大，利于更新，效率高。教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)授課方式，效果明顯，受到了學(xué)生的歡迎。

（2）運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)教學(xué)。課程實(shí)踐性很強(qiáng)，涉及到軟件編程和軟硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試，為了提高項(xiàng)目執(zhí)行效率，在課程教學(xué)過(guò)程中，充分應(yīng)用PLC仿真軟件，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的正確性和可行性之后，再在實(shí)訓(xùn)設(shè)備上完成實(shí)際項(xiàng)目。

（3）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。本課程建立有課程教學(xué)網(wǎng)站，網(wǎng)站上除提供本課程相關(guān)的教學(xué)信息外，還提供了大量的拓展學(xué)習(xí)資源，包括國(guó)內(nèi)外最新技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)、電子技術(shù)資料等，將課堂教學(xué)延伸到課后，建立拓展學(xué)習(xí)模塊，便于學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行技術(shù)交流和合作。

四、考核方式改革

課程組以轉(zhuǎn)變觀念為先導(dǎo)，樹(shù)立以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力和素質(zhì)考核為中心的考試觀念，突出能力本位，積極探索建立新型的課程考試考核評(píng)價(jià)體系，充分發(fā)揮考核評(píng)價(jià)的引導(dǎo)和激勵(lì)作用，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)?？荚嚳己朔椒ǜ母飳⒁酝詼y(cè)試記憶為主的知識(shí)性考核轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)踐為主的能力和素質(zhì)考核，注重學(xué)習(xí)過(guò)程的考核。

本課程的考核按照理論和實(shí)踐相結(jié)合、平時(shí)綜合訓(xùn)練相結(jié)合的原則進(jìn)行。最終成績(jī)由理論考試成績(jī)和平時(shí)綜合訓(xùn)練成績(jī)來(lái)確定。

最終成績(jī)=考試成績(jī)×50%+綜合訓(xùn)練成績(jī)×50%。

綜合訓(xùn)練成績(jī)根據(jù)任務(wù)完成過(guò)程和實(shí)訓(xùn)報(bào)告來(lái)確定。每次任務(wù)完成要對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行評(píng)分，任務(wù)完成評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)表如表3。

綜合訓(xùn)練成績(jī)=任務(wù)功能完成成績(jī)×50%+任務(wù)總結(jié)報(bào)告成績(jī)×50%。

五、結(jié)束語(yǔ)

學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)活潑主動(dòng)的、富有個(gè)性和創(chuàng)造性的過(guò)程，學(xué)生的主觀愿望在這個(gè)過(guò)程中顯得至關(guān)重要，因此，只有在教學(xué)具體實(shí)施的過(guò)程中充分、適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用情境教學(xué)，才能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，真正幫助他們成為學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體，讓教師的有效教學(xué)與學(xué)生的有效學(xué)習(xí)活動(dòng)真正落到實(shí)處。

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（責(zé)任編輯：王意琴）