《包裝機電控制》課程的實踐能力教學改革探索

張方明

[摘要]以提升學生的知識應用能力為教學目的，把學生的出勤、課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)進行量化，進行隨堂PLC編程上機實踐訓練，以開卷考試考查學生這三種手段，我們在《包裝機電控制》課程進行了教學改革探索。教學效果表明學生的能力獲得了提升。

[關鍵詞]機電控制 ?包裝工程 ?教學改革

[中圖分類號]G 6 ? ? ? ? ?[文獻標識碼]A

一、引言

《包裝機電控制》是包裝工程專業(yè)大學四年制學生的專業(yè)必修課程，隨著包裝產(chǎn)業(yè)的自動化程度越來越高，掌握該課程意味著增加學生的一種就業(yè)能力。

我國現(xiàn)有的教育制度還存在一定的缺陷，中小學的初等教育階段以應試教育為主要手段，中考、高考是主要的奮斗目標，學習、考試成為學生培養(yǎng)的主要過程，極為重要的實踐能力卻沒有得到大家的重視。大學階段是培養(yǎng)學生工作能力的一個重要階段，理應引起學生的重視，但是在我們嚴進寬出的高校大環(huán)境下，我們的不少學生表現(xiàn)出厭學、不愿動手實踐、混日子、沉溺于電子游戲的虛擬世界等等現(xiàn)象。現(xiàn)在九零后學生具有非常好的物質條件，普遍擁有筆記本電腦、智能手機等物品，如何讓這些智能設備發(fā)揮作用，是我們高校教育者應該考慮的問題。

《機電控制》課程的教學改革已經(jīng)在不同院校展開，例如李霞[1]從課程前期動員、簡單實驗提高學生的興趣、參觀工廠、改變教學方式等方面進行了嘗試。金玉珍等[2]革新了評價體系，通過修改考核目標、擴大考核內容、改變考核方式等，取得了預期效果。李雪等[3]通過啟發(fā)式教學、討論式教學、多媒體教學，教學質量獲得了提高。

我校的包裝工程放在機電與能源工程學院，較其他工科專業(yè)的女生明顯多，男女生比例接近于1：1?！栋b機電控制》是一門針對現(xiàn)代包裝裝備自動化需求而與機電專業(yè)相交叉的一門課程，其目的是為包裝裝備行業(yè)培養(yǎng)技術工程師，內容涉及電氣控制、PLC的基本原理與指令、順序功能圖、梯形圖設計等等，知識面廣，特別側重電氣控制的實踐?；趯W生的現(xiàn)狀，以實踐提高能力、實踐促進學習的教學指導方針，為提高教學效果，通過量化計分、隨堂上機實踐、開卷考試這三個環(huán)節(jié)，進行了教學改革。

二、教學改革的探索

（一）量化計分

如何客觀地評價每一名學生，是每一名高校教師需要面對的問題。通常，我們采用平時成績、期中考試成績、期末考試成績等加權的方法。平時成績是一項機動性比較大的分數(shù)，如何打分，才能真實地評價每一名學生呢？我們采用的方法是，以百分制產(chǎn)生平時成績，即：

1）課堂點名記分。每點到一次，記5分，如果缺課，記為0分，如果遲到在上課后的3分鐘內，記為4分，按3分鐘為基本單位，逐步扣分，最低記為1分（因為該學生還是來上課了）。每學期點名約4次，一般選擇感覺有學生逃課、曠課時進行，以敦促學生遵守學校的規(guī)章制度。

2）課堂回答問題記分。每回答正確一次記10分，如果不夠完整，酌情扣分，如果完全不知道，只記1分，并且該學生后面還有很大的概率再次被課堂點到回答問題，促使學生認真聽課，獲得亡羊補牢的機會。每名學生獲得2次機會，并且鼓勵學生舉手積極回答。

3）作業(yè)記分。本課程的特點是會設計PLC的電氣接線圖、設計梯形圖程序，我們區(qū)別對待。PLC的電氣接線圖，采用手寫作業(yè)的形式，每次10分，以書寫清晰，字體端正，正確答題為滿分的標準。如果發(fā)現(xiàn)抄襲，嫌疑者只記3-5分。書寫作業(yè)大概做2次。設計梯形圖屬于編程性質的作業(yè)，不要求書面作業(yè)，而在筆記本電腦上檢查。針對學生會很懶的情況，第二次課的課堂上就布置課后安裝FX-DEVELOPER軟件后，下一次上課即檢查學生的電腦，并抽查是否會新建一個項目、編寫一個簡單的梯形圖程序、模擬下載、模擬運行等基本操作，如果完成各項任務，記為10分，否則記為0分，直到學生補充完成這項任務，才補錄分數(shù)，但最高不超過8分。在此后的授課過程中，課后作業(yè)布置為課后上機編程，下堂課抽查，要求能說明白梯形圖的含義，如回答正確則表明該學生是自己完成的，記為10分。這樣的編程作業(yè)，布置3次。

至此，上述3項，總分為100分。如果期末時，理論的總分不到100分，或超過了100分，規(guī)整到100分即可。

（二）隨堂上機實踐

上節(jié)講到學生需課外完成編程題，教師是直接在學生的電腦上檢查作業(yè)的，如何確保學生不做簡單的CTRL+C，CTRL+V呢？我們的辦法是隨堂上機實踐。我們傳統(tǒng)的上機練習是安排到實驗課的，但在實際的授課過程我們發(fā)現(xiàn)，大部分學生實驗課前不預習，一到實驗室課堂，完全須要把課堂的知識重新學習一遍，縮短了預設的實驗教學時間，使部分同學沒有達到通過實驗理解知識的目的;而另一方面，本課程就是實踐性很強的課程，如果硬性地分成理論課和實驗課，在理論課上學生會覺得很枯燥，教學效果難以理想，因此，傳統(tǒng)的上機類實驗課程的教學方式有需改進的地方。我們的做法是：

首先，課前通知課代表讓每一位學生帶上筆記本電腦。

其次，在課堂上，教師把基本的理論知識或編程知識與上機實踐有機結合。教師在臺上演示錄入、轉換、模擬運行的過程，然后讓學生打開筆記本電腦，練習從ABC開始。例如，LD，LDI，OUT指令，學生一上機錄入元件，就發(fā)現(xiàn)原來這個繼電器的接通（ON）與不通（OFF）是可以通過圖形化的實心藍斑與空心區(qū)別的，而且可以很方便地模擬ON或OFF的狀態(tài)，學生的興趣一下子就上來了，對指令的理解也加深了。課堂上的上機練習也提防了一種特殊的學生個體出現(xiàn)：他似乎是每堂課都來的，但是他不想學習、不想聽課，他就是睡覺、玩手機，結果，期末考試時，連自己學的是哪種牌子的PLC也不清楚，考試卷上答非所問，比如，學的是三菱的FX系列，他會把西門子的梯形圖抄一些上來！對于順序功能圖，初期的學習方法也是模仿為主，主要是理解這種設計方法的要點。

最后，教師只分析，畫出順序功能圖，或指導學生自己畫順序功能圖，要求學生能自主地編寫梯形圖，把書本上的知識轉化為自己的知識。這時候，以前上課認真的，課后自覺地去做作業(yè)的同學，就能跟上教學的節(jié)奏;而那些南郭先生就表現(xiàn)出不知從何處下手的尷尬狀態(tài)。作為教師，還本著讓大部分學生掌握知識的角度，需要再度充分講解、知道，達到傳授知識的教學目的。

（三）開卷考試

我們在第一堂緒論課，就明白告訴學生開卷考試了。我認為，這是考評學生掌握專業(yè)課程知識的一種較好的方法。開卷考試意味著學生可以帶書、復印資料進考場，部分學生想，那我總能在書上找到答案的，平時就放縱了，結果，一看到試卷，就傻眼了，不知道去哪里抄??！因此，教師在平時就告誡學生，一定要理解知識的每一個點滴，一定要平時練習、上機實踐，才可以在期末的開卷考試中，在規(guī)定的時間內答題完成。對于出題的原則，首先要針對專業(yè)，例如某包裝設備的控制工藝是如何的，要求設計電氣接線圖、順序功能圖、梯形圖等等，其次，要考查對PLC的基本編程技巧的掌握能力，熟練能運用各種繼電器。當然，平時的課后作業(yè)已經(jīng)做過類似的題目，并且已經(jīng)上機實踐過了。因此，只要注重實踐，考試獲得好成績是完全沒有問題的。但是，那些混日子的學生，即使是開卷考試，也只能交白卷了。從這個角度，督促學生提高實踐的次數(shù)和質量，屬于一種倒逼式學習。

三、教學的效果、存在的問題與未來教學改革的方向

本文所述的教學改革方法已經(jīng)在從2013到2014的第二學期實施了，同時，也在《包裝測試技術》、《材料力學》課程中進行了實踐。

通過期末考試分數(shù)對比，量化計分法基本上與與期末成績呈正比關系。那些平時成績很差的學生，往往是期末考試未能通過的學生，這從一個側面說明，我們關注每一位學生的平時計分值，可以及時地提醒、督促其改進學習的精神面貌、改進學習的方法。量化計分另外一個優(yōu)點是逃課、遲到的學生明顯減少了，提高了到課率，凈化了學風。通過課堂回答問題的量化環(huán)節(jié)，提高了學生認真聽課的比例，教學效果較為顯著。

隨堂上機實踐，徹底杜絕了“文盲”學生，對那些較有自覺性的同學，是一大促進，相比上一屆學生，本屆學生的知識應用能力普遍獲得了提高。但仍受制于教學班中學生人數(shù)太多，約還有20%比例的學生，只學到了最為基本的PLC知識，對于知識的應用能力幾乎沒有，這說明，僅靠課堂的實踐，還是有限的。對于我們的學生，使其懂得學習的目的、意義似乎更為重要，這要求我們的專業(yè)培養(yǎng)體系需要更進一步優(yōu)化，讓學生感受到教育的價值。

開卷考試的課程結束方式已經(jīng)實施了三屆了，是一種能夠很好促進學生自覺學習的教學手段。以本課程為例，期末考試結束后，有12名同學（占比20%）沒有達到60分，通過一個暑假后，補考后，僅有3名同學通過。眼看就要畢業(yè)了，但還需跟下一屆重修，無疑使這重修的同學在本學期打起了精神，這種外部刺激式教學希望能喚醒那些混日子的大學生。

我們在實施這一教學改革的過程中，感覺部分同學難以適應，他們太適應應試教育了，不愿意動手。另一方面，這門課的前導課程，例如電工電子、C語言，都已經(jīng)學過了，但大部分學生還是忘記了很多那些課程的基礎知識，使得我們又得化很大的精力去復習過往的知識，這說明實踐教育應是一套系統(tǒng)的體系，不僅體現(xiàn)在單門課程，而且要體現(xiàn)在整個大學過程，更要體現(xiàn)在中小學的教育體系中。

[參考文獻]

[1]李霞.機電控制技術課程教學改革的探索[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2012，Vol.17：190

[2]金玉珍，張雷，劉宜勝，武傳宇.《機電控制工程》課程新型評價體系初探[J].中國科技博覽，2011，No.18：231

[3]李雪，王鶴.熊建橋.《機電控制工程基礎》課程的教學改革實踐研究[J].科技信息，2010，No.29：31-32

（作者單位：浙江大學寧波理工學院 浙江寧波）