《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)方法的改革與實(shí)踐

王 堯

淄博職業(yè)學(xué)院

《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)方法的改革與實(shí)踐

王 堯

淄博職業(yè)學(xué)院

本文提出了基于項(xiàng)目教學(xué)法在可編程控制器應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的方案方案設(shè)計(jì)，并闡述了在實(shí)施本方案時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。實(shí)踐證明，這種教學(xué)方法不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。

教學(xué)過(guò)程；項(xiàng)目教學(xué)法；電氣自動(dòng)化

作為電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的一門核心課程，《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》在課程教學(xué)中怎樣才能切實(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力.這是擺在我們教師面前的一個(gè)重要課題。

近幾年，我們運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)，使大部分學(xué)生輕松地掌握了這門課程，不少學(xué)生畢業(yè)后便從事相關(guān)裝置的運(yùn)行操作工作。

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中， 教師把解決問(wèn)題的具體操作步驟和方法傳授給學(xué)生， 學(xué)生被動(dòng)接受， 很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行獨(dú)立思考、探索， 導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)造力和個(gè)性無(wú)法得到充分發(fā)揮， 不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

項(xiàng)目教學(xué)法是通過(guò)實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，其目的是在課堂教學(xué)中把理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。

一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)

創(chuàng)設(shè)學(xué)生當(dāng)前所學(xué)習(xí)的內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)情況基本相接近的情景環(huán)境，也就是說(shuō)，把學(xué)生引入到需要通過(guò)某知識(shí)點(diǎn)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的情景。項(xiàng)目教學(xué)法要求在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中“以完成一個(gè)具體任務(wù)為線索”把可編程控制器應(yīng)用技術(shù)的理論教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每項(xiàng)任務(wù)之中，引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)如何去發(fā)現(xiàn)、思考，如何去尋找解決問(wèn)題的方法，最終讓學(xué)生通過(guò)自己的努力和老師的指導(dǎo)，自己解決問(wèn)題，在項(xiàng)目教學(xué)中，實(shí)踐項(xiàng)目直接影響教學(xué)效果，因此，項(xiàng)目設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。

因此，在可編程控制器應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了18個(gè)項(xiàng)目貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，其中的11項(xiàng)是仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；另外7項(xiàng)為生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，在各自項(xiàng)目完成后，整個(gè)課程的學(xué)習(xí)也便完成。

我們?cè)O(shè)計(jì)的項(xiàng)目有：

項(xiàng)目一：電動(dòng)機(jī)起?？刂啤ｍ?xiàng)目?jī)?nèi)容是有一臺(tái)小功率的異步電動(dòng)機(jī)（5KW、380V、1378R/min）采用直接啟動(dòng)方式控制起停，用PLC進(jìn)行控制及編制規(guī)范的技術(shù)文件。

項(xiàng)目二：電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。項(xiàng)目?jī)?nèi)容是有一臺(tái)小功率的異步電動(dòng)機(jī)（5KW、380V、1378R/min）采用直接啟動(dòng)方式控制其正反轉(zhuǎn)，用PLC進(jìn)行控制及編制規(guī)范的技術(shù)文件。

項(xiàng)目三：運(yùn)料小車自動(dòng)循環(huán)運(yùn)料。項(xiàng)目?jī)?nèi)容是ST1-ST3為行程開關(guān)，當(dāng)小車到達(dá)或經(jīng)過(guò)ST1-ST3時(shí)，行程開關(guān)會(huì)相應(yīng)動(dòng)作。

項(xiàng)目四：兩種液體自動(dòng)混合控制。項(xiàng)目的內(nèi)容是在仿真項(xiàng)目上設(shè)定SL1、SL2、SL3為液面?zhèn)鞲衅?，液面淹沒(méi)時(shí)接通，YV1、YV2、YV3為液體閥門電磁閥，控制閥門的打開或關(guān)閉，M為攪勻電機(jī)，根據(jù)所設(shè)定條件實(shí)現(xiàn)良種液體自動(dòng)混合控制。

生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目有：建陶生產(chǎn)施釉線的組合控制、PLC編程控制液體灌裝線等針對(duì)化工、建陶、醫(yī)藥等行業(yè)的具體生產(chǎn)項(xiàng)目。

由于項(xiàng)目多，這里不一一列出。

二、項(xiàng)目的分析

每一個(gè)項(xiàng)目中都包含著新、舊知識(shí)，學(xué)生接受任務(wù)后首先思考如何去完成任務(wù)，在完成這一項(xiàng)目的過(guò)程中將會(huì)遇到哪些不能解決的問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生自己提出的問(wèn)題，就是他們想要知道的知識(shí)點(diǎn)。此時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生提出的問(wèn)題，及時(shí)講授新知識(shí)。

例如，在完成“運(yùn)料小車自動(dòng)循環(huán)運(yùn)料”這個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目時(shí)，我們先通過(guò)仿真軟件進(jìn)行了運(yùn)料小車自動(dòng)循環(huán)運(yùn)料的演示，并且分析小車不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)可能的原因，通過(guò)演示，與學(xué)生一起分析要完成這個(gè)項(xiàng)目需要涉及的知識(shí)點(diǎn)有哪些，我們已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)是什么，利用這些知識(shí)點(diǎn)我們是否能夠完成這個(gè)項(xiàng)目？經(jīng)過(guò)分析，利用已學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)不能完全完成這個(gè)項(xiàng)目。在整個(gè)過(guò)程中將所需要的指令及相關(guān)知識(shí)明確指定。通過(guò)這樣的分析，學(xué)生做到了心中有數(shù)，學(xué)習(xí)的目的明確，興趣也就濃厚了。

三、項(xiàng)目的執(zhí)行

接下來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)運(yùn)料，要從主電路設(shè)計(jì)、I/O地址分配、控制電路設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、接線圖設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、設(shè)備材料表、安裝調(diào)試、編寫技術(shù)資料等實(shí)現(xiàn)。

執(zhí)行過(guò)程是學(xué)生在獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，運(yùn)用自己嘗試的方法解決問(wèn)題的過(guò)程。教師的引導(dǎo)不僅僅只限于直接解決問(wèn)題，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，形成相互學(xué)習(xí)、相互鼓勵(lì)的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，充分發(fā)揮學(xué)生自身的聰明才智，運(yùn)用多種方法解決問(wèn)題，使得課堂教學(xué)過(guò)程中的學(xué)習(xí)行為可以更加靈活。

例如，在完成“運(yùn)料小車自動(dòng)循環(huán)運(yùn)料”的項(xiàng)目時(shí)，我們通過(guò)分析完成該項(xiàng)目所需要的指令和相關(guān)知識(shí)后，學(xué)生明確了要從主電路設(shè)計(jì)、I/O地址分配、控制電路設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、接線圖設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、設(shè)備材料表、安裝調(diào)試、編寫技術(shù)資料等方面一一進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車自動(dòng)循環(huán)運(yùn)料。學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中，相互合作，共同研究，最后每組將完成項(xiàng)目過(guò)程中的難點(diǎn)指出，利用一定時(shí)間要學(xué)生組與組之間進(jìn)行交流，對(duì)于共性問(wèn)題，教師再進(jìn)行解答。

四、項(xiàng)目的評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是一種承前啟后的工作，既是對(duì)教師教學(xué)工作的總結(jié)和反思，也是對(duì)學(xué)生完成情況的總結(jié)和反思。做好評(píng)價(jià)，可以激勵(lì)學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。在學(xué)生完成每個(gè)項(xiàng)目后，我們要根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目對(duì)能力的要求不同，分別從編程技能、操作技能等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

例如，在完成“運(yùn)料小車自動(dòng)循環(huán)運(yùn)料”這個(gè)項(xiàng)目時(shí)，我們要對(duì)學(xué)生通過(guò)對(duì)繼電器控制回路的轉(zhuǎn)換優(yōu)化，編寫出PLC的梯形圖程序（講授與操作結(jié)合）等編程技能和PLC初步編程、基本指令、基本功能指令的理解、互鎖電路的理解等操作技能進(jìn)行評(píng)價(jià)，使學(xué)生能夠第一時(shí)間明白自己的問(wèn)題所在，便于其及時(shí)總結(jié)和改正。

五、實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的體會(huì)

1、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程是項(xiàng)目教學(xué)的關(guān)鍵， 在實(shí)施過(guò)程中，一定要做到發(fā)揮教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用相結(jié)合，做到教學(xué)相長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)教師的“主導(dǎo)”與學(xué)生的“主體” “雙贏” 的結(jié)果。同時(shí)要求教師知識(shí)面要廣，動(dòng)手能力要強(qiáng)，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)要豐富，還要有較強(qiáng)的組織能力、分析和掌握學(xué)生心理的能力。

2、在教學(xué)理念上，項(xiàng)目教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合從業(yè)能力。不僅要讓學(xué)生掌握職業(yè)崗位技能，更重要的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生全面發(fā)展。在教學(xué)內(nèi)容上，不再追求傳統(tǒng)教學(xué)模式下理論知識(shí)的“系統(tǒng)性”和“完整性”，而以“夠用、實(shí)用”為基本要求。

3、要重視系統(tǒng)總結(jié)環(huán)節(jié)，在學(xué)生完成任務(wù)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生對(duì)學(xué)得的知識(shí)及其本質(zhì)屬性進(jìn)行再認(rèn)識(shí)，對(duì)其已掌握的知識(shí)要求他們按照自己的思維方式歸類連接、重新整合，構(gòu)建出符合自己要求的認(rèn)知體系，再在小組內(nèi)、班內(nèi)交流，最后在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自己完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，只有這樣，學(xué)生才能將完成任務(wù)的實(shí)踐活動(dòng)提高到理論上加以理解和深化，建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)與綜合應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的認(rèn)知體系。

4、項(xiàng)目活動(dòng)的實(shí)行要求教師靈活掌握時(shí)間，仔細(xì)觀察每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展及興趣發(fā)展，掌握每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)并相應(yīng)提出或設(shè)計(jì)出既發(fā)展個(gè)性又注重全面平衡的教與學(xué)方案。

總之，采用項(xiàng)目教學(xué)法，提出明確具體的項(xiàng)目是前提，分析項(xiàng)目以形成一個(gè)個(gè)解決方案是關(guān)鍵，在自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)中完成任務(wù)是重點(diǎn)，最后進(jìn)行學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)、形成反饋信息是總結(jié)提高階段。每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須統(tǒng)籌安排，合理兼顧。

項(xiàng)目教學(xué)法較好地解決了教與學(xué)的矛盾，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，充分體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位和教師的主導(dǎo)作用，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，可以在較短的時(shí)間內(nèi)提高學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)的能力，是一種值得推廣的教學(xué)方法。

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王堯：男，講師，主要從事電氣自動(dòng)化的教學(xué)研究工作。