可編程控制器應(yīng)用技術(shù)課程項(xiàng)目化改造研究與實(shí)踐

周冬莉

(河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063000)

可編程控制器應(yīng)用技術(shù)課程項(xiàng)目化改造研究與實(shí)踐

周冬莉

(河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063000)

高職教學(xué)改革中面臨的一個(gè)比較重要課題就是如何設(shè)計(jì)出利于形成學(xué)生職業(yè)能力的教學(xué)項(xiàng)目與環(huán)節(jié)。從教學(xué)項(xiàng)目的選取、教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施情況對(duì)《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》課程進(jìn)行了全面分析，總結(jié)了課程項(xiàng)目化改造中存在的問(wèn)題并給出了解決方案。

教學(xué)改革；職業(yè)能力；項(xiàng)目化改造

如何在教學(xué)中采用行動(dòng)導(dǎo)向準(zhǔn)則設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)環(huán)境、通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)使學(xué)生在行動(dòng)中形成職業(yè)能力，已經(jīng)成為高職教育改革與發(fā)展過(guò)程中面臨的一個(gè)重要課題。可編程控制器技術(shù)作為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱之一，是自動(dòng)化生產(chǎn)流水線核心技術(shù)，也是電氣自動(dòng)化主要崗位群必備技術(shù)。在維修電工及維修電工技師鑒定和企業(yè)電氣技術(shù)人員培訓(xùn)中可編程控制器技術(shù)也是核心內(nèi)容。作為自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)核心課程，《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》在專業(yè)課程體系里占有十分重要的地位。在課程教學(xué)改革中，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)課程率先進(jìn)行了項(xiàng)目化改造的嘗試，筆者就教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)并就存在的問(wèn)題給出了解決方案與對(duì)策。

一、教學(xué)項(xiàng)目的選取

課程項(xiàng)目化是根據(jù)職業(yè)能力培養(yǎng)需要、區(qū)域經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，按照“以就業(yè)為導(dǎo)向，以服務(wù)為宗旨”的培養(yǎng)目標(biāo)，立足職業(yè)崗位要求，將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成項(xiàng)目，并根據(jù)項(xiàng)目組織原則和完成項(xiàng)目的一般過(guò)程實(shí)施教學(xué)與考核。在課程設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中要把現(xiàn)實(shí)職業(yè)崗位的技術(shù)、生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷、服務(wù)等一線實(shí)際工作內(nèi)容和過(guò)程作為課程的核心，用若干個(gè)項(xiàng)目組成課程的教學(xué)主線，將若干課程模塊的有機(jī)構(gòu)成與職業(yè)崗位實(shí)際工作密切對(duì)接。課程教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要以能力為本位同時(shí)兼顧課堂可執(zhí)行性和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用性，即教師提煉的教學(xué)項(xiàng)目要有實(shí)用性、通用性和教學(xué)性，同時(shí)還要考慮能否激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

目前在《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)中專業(yè)能力目標(biāo)包括PLC控制系統(tǒng)識(shí)圖、PLC與組態(tài)軟件的選型、PLC程序及工業(yè)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)調(diào)試、線路設(shè)計(jì)與安裝、基本故障診斷與維護(hù)等能力?？删幊炭刂破鲬?yīng)用技術(shù)大部分是通過(guò)電腦和PLC以及控制模板相互作用下完成的，根據(jù)課程內(nèi)容需求和目標(biāo)要求設(shè)計(jì)了電動(dòng)機(jī)基本控制的PLC控制、物料傳送(皮帶、小車)系統(tǒng)的PLC控制與Wincc監(jiān)控、十字路口交通燈PLC控制與組態(tài)監(jiān)控、液體混合攪拌系統(tǒng)PLC控制與組態(tài)監(jiān)控、貨物轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)庫(kù)PLC控制、簡(jiǎn)易機(jī)械手模擬系統(tǒng)的PLC控制與WINCC監(jiān)控等6個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目選取主要基于項(xiàng)目的通用性、典型性、實(shí)用性，項(xiàng)目設(shè)計(jì)符合由淺入深、循序漸進(jìn)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則。考慮到電機(jī)控制、十字路口交通燈PLC控制、簡(jiǎn)易機(jī)械手模擬系統(tǒng)的PLC控制等通用項(xiàng)目教學(xué)資料齊全，實(shí)行操作性強(qiáng)，同時(shí)十字路口交通燈PLC控制由于和日常生活緊密相連，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。機(jī)械手模擬系統(tǒng)的PLC控制則是同時(shí)兼具通用性和工業(yè)控制實(shí)用性，而且應(yīng)用普遍。PLC控制自動(dòng)洗衣機(jī)、PLC控制實(shí)現(xiàn)電鍍生產(chǎn)線系統(tǒng)、PLC控制實(shí)現(xiàn)彩燈循環(huán)、PLC控制實(shí)現(xiàn)天塔之光、PLC控制實(shí)現(xiàn)音樂(lè)噴泉等項(xiàng)目則作為學(xué)生的自選項(xiàng)目課下學(xué)生自主完成，這些項(xiàng)目主要是圍繞實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)有掛箱設(shè)置，利于學(xué)生操作執(zhí)行，可執(zhí)行性強(qiáng)。這樣就將相關(guān)內(nèi)容與能力訓(xùn)練貫穿一線，將程序編寫(xiě)過(guò)程中牽涉到的各種指令的應(yīng)用知識(shí)和對(duì)系統(tǒng)接線操作技能分別滲透到完成各項(xiàng)任務(wù)的過(guò)程中。。

二、教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)施情況分析

在教學(xué)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中以項(xiàng)目化教學(xué)為主綜合應(yīng)用多種教學(xué)方法，充分體現(xiàn)學(xué)生為主體，用恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)進(jìn)行能力訓(xùn)練，教師引領(lǐng)學(xué)生完成任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生解決職業(yè)崗位上的實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)、持續(xù)發(fā)展的能力、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的能力。

(一)項(xiàng)目化教學(xué)為主，綜合應(yīng)用多種教學(xué)方法

課程教學(xué)中主要以電動(dòng)機(jī)基本控制的PLC實(shí)現(xiàn)、物料傳送(皮帶、小車)系統(tǒng)的PLC控制與Wincc監(jiān)控、十字路口交通燈PLC控制與組態(tài)監(jiān)控、液體混合攪拌系統(tǒng)PLC控制與組態(tài)監(jiān)控、貨物轉(zhuǎn)運(yùn)倉(cāng)庫(kù)PLC控制、簡(jiǎn)易機(jī)械手模擬系統(tǒng)的PLC控制與WINCC監(jiān)控六個(gè)項(xiàng)目做載體，項(xiàng)目設(shè)置從簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)基本控制的PLC實(shí)現(xiàn)到簡(jiǎn)易機(jī)械手模擬系統(tǒng)的PLC控制與WINCC監(jiān)控，符合從易到難的規(guī)律。教學(xué)方法主要采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)，并根據(jù)內(nèi)容的不同適當(dāng)?shù)倪x用問(wèn)題討論探究法、參觀教學(xué)法、自主學(xué)習(xí)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法等方法。在項(xiàng)目教學(xué)中，為了讓學(xué)生盡快適應(yīng)，開(kāi)始的小項(xiàng)目中先采用示范教學(xué)，然后學(xué)生模仿完成類似任務(wù)，隨著課程的進(jìn)行，再放手讓組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員通過(guò)討論探究和教師指導(dǎo)自主完成任務(wù)，對(duì)于基礎(chǔ)不是很厚的高職學(xué)生來(lái)說(shuō)這種方法效果良好。比如在電動(dòng)機(jī)基本控制的PLC實(shí)現(xiàn)中，因?yàn)楹碗姍C(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)系緊密，程序設(shè)計(jì)部分學(xué)生基本采用討論探究自主完成，在Wincc畫(huà)面實(shí)現(xiàn)時(shí)，采用示范教學(xué)。而在十字路口交通燈PLC控制與組態(tài)監(jiān)控項(xiàng)目中，則是學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間去路口現(xiàn)場(chǎng)觀察拍攝路口紅綠燈變化情況，自主完成控制要求的總結(jié)并設(shè)計(jì)完成程序和Wincc畫(huà)面。

(二)充分體現(xiàn)學(xué)生為主體，綜合提高學(xué)生的各項(xiàng)能力

在教學(xué)過(guò)程中逐步從教師示范引導(dǎo)為主轉(zhuǎn)換到學(xué)生自主完成項(xiàng)目為主，體現(xiàn)了教師為中心到學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)換。從開(kāi)始的示范講解，學(xué)生模仿完成，到教師指導(dǎo)組長(zhǎng)帶領(lǐng)完成再到最后完全自主完成任務(wù)，這個(gè)過(guò)程也是循序漸進(jìn)的，學(xué)生的各項(xiàng)能力在這個(gè)過(guò)程中形成。每項(xiàng)任務(wù)中都要求學(xué)生自主完成控制要求的分析、地址分配、接線圖的連接與繪制、還要完成程序編寫(xiě)和Wincc畫(huà)面設(shè)計(jì)，這些都是課程專業(yè)能力的需要。除此之外還要求每組作業(yè)都要完成對(duì)相應(yīng)任務(wù)的總結(jié)的和相應(yīng)的PPT制作，在這個(gè)過(guò)程中，鍛煉了小組長(zhǎng)的組織協(xié)調(diào)能力、鍛煉了組員之間分工合作能力，也提高了學(xué)生計(jì)算機(jī)基本操作能力，繪圖能力。而在十字路口交通燈PLC控制與組態(tài)監(jiān)控中設(shè)計(jì)中要求學(xué)生以組為單位去觀察錄制路口紅綠燈的變化，討論總結(jié)控制要求并形成文字描述，然后再編寫(xiě)程序并設(shè)計(jì)Wincc畫(huà)面。這個(gè)過(guò)程中不僅提高了專業(yè)技術(shù)能力，也使得學(xué)生的綜合分析能力和總結(jié)歸納文字書(shū)寫(xiě)的能力有了大幅度的提高，提升了學(xué)生在就業(yè)中的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，為學(xué)生順利就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。為避免相互抄襲，要求每組錄制完成不同時(shí)間段的紅綠燈的變化。這樣就保證每組都能主動(dòng)地投入到任務(wù)中去，充分調(diào)動(dòng)了各組同學(xué)的積極性和能動(dòng)性。

(三)多樣靈活的考核方式，全面客觀的評(píng)價(jià)學(xué)生

為全面客觀對(duì)學(xué)生作出評(píng)價(jià)，課程考核采用過(guò)程考核，考核成績(jī)由項(xiàng)目過(guò)程考核、教師評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)三部分組成。項(xiàng)目考核由6個(gè)基本項(xiàng)目和一個(gè)綜合項(xiàng)目組成。

基本項(xiàng)目的考核注重專業(yè)技能的考核，包括接線，項(xiàng)目程序設(shè)計(jì)調(diào)試與正確運(yùn)行，主要全面考核學(xué)生專業(yè)技能的掌握情況，項(xiàng)目訓(xùn)練考評(píng)如表1所示。

綜合項(xiàng)目中學(xué)生要完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)word版、制作PPT并上臺(tái)展示，考核成績(jī)由設(shè)計(jì)報(bào)告、項(xiàng)目展示、答辯成績(jī)?nèi)糠纸M成。

在教師評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià)中更能體現(xiàn)對(duì)學(xué)生態(tài)度和自主學(xué)習(xí)能力的全面考核。教師綜合評(píng)價(jià)如表2所示，小組評(píng)價(jià)表如表3所示。

表1：×××項(xiàng)目訓(xùn)練考評(píng)表

表2 教師綜合評(píng)價(jià)(教師用表)

三、存在的問(wèn)題及解決方案

目前項(xiàng)目的設(shè)計(jì)在通用性和可執(zhí)行性上基本滿足要求，和實(shí)訓(xùn)設(shè)備也比較匹配。通過(guò)課程的項(xiàng)目化改造，使學(xué)生養(yǎng)成了良好的自學(xué)能力，同時(shí)學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、口語(yǔ)表達(dá)與技術(shù)語(yǔ)言綜合能力、勞動(dòng)觀念、動(dòng)手能力、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)及創(chuàng)新能力都有了大幅速度的提升。但項(xiàng)目的選取相對(duì)于職業(yè)能力目標(biāo)中的實(shí)用性上還存在一些差距，項(xiàng)目執(zhí)行中也暴露出一定的問(wèn)題。

(一)存在的問(wèn)題

項(xiàng)目選取存在兩大問(wèn)題，缺少網(wǎng)絡(luò)通訊的大型綜合項(xiàng)目和缺少代表地域特點(diǎn)典型綜合項(xiàng)目。由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備的限制，在項(xiàng)目設(shè)置上只是限于很簡(jiǎn)單的單項(xiàng)訓(xùn)練，對(duì)于目前應(yīng)用比較廣的網(wǎng)絡(luò)通訊、系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)置應(yīng)用的項(xiàng)目較少，學(xué)生在PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用上缺乏應(yīng)有的訓(xùn)練。目前執(zhí)行的項(xiàng)目中通用項(xiàng)目和傳統(tǒng)的項(xiàng)目多，缺少代表地域特點(diǎn)典型綜合項(xiàng)目，距離畢業(yè)生零距離上崗要求還有差距。

項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中也存在兩個(gè)突出問(wèn)題，一個(gè)是班容量大設(shè)備少，項(xiàng)目執(zhí)行效率低和考核難度大；另一個(gè)是全面調(diào)動(dòng)所有同學(xué)的自主學(xué)習(xí)積極性難度大，生源下滑帶來(lái)的部分學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不強(qiáng)，學(xué)習(xí)積極性不高，導(dǎo)致總有部分學(xué)生對(duì)老師布置的任務(wù)參與積極性不高，在課堂上一直將自己作為“旁觀者”而非“參與者”，從而影響教學(xué)效果。

(二)解決方案

項(xiàng)目選取的兩個(gè)問(wèn)題：一方面通過(guò)相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入解決，另一方面可以通過(guò)煤礦仿真系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室的有效利用來(lái)妥善解決。煤礦仿真系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室既可以解決聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題又可以解決縮短實(shí)訓(xùn)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的距離，學(xué)生可以做到零距離上崗。

項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，為解決設(shè)備少帶來(lái)的項(xiàng)目執(zhí)行難的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生課上課下充分利用自己的筆記本電腦編寫(xiě)程序并借助仿真軟件運(yùn)行檢驗(yàn)，然后在實(shí)訓(xùn)設(shè)備上再充分運(yùn)行驗(yàn)證，這樣既解決了部分項(xiàng)目執(zhí)行效率低的難題，也使有電腦的同學(xué)都能動(dòng)手操完成軟件安裝和應(yīng)用，調(diào)動(dòng)了這部分同學(xué)的自主性。為調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，首先采取均衡分組的方法，將學(xué)習(xí)主動(dòng)性好的學(xué)生和自我管理、自我學(xué)習(xí)存在困難的學(xué)生混合編組，避免整個(gè)小組對(duì)任務(wù)束手無(wú)策而影響參與的積極性。其次，實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，細(xì)化組員任務(wù)分工，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)意識(shí)，要求小組中的每名成員必須有明確的任務(wù)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)團(tuán)隊(duì)的責(zé)任意識(shí)，通過(guò)團(tuán)隊(duì)的力量來(lái)督促參與不積極的同學(xué)，同時(shí)每個(gè)小組作為整體接受獎(jiǎng)勵(lì)加分和懲罰，提高每個(gè)小組成員完成任務(wù)的積極性。

Project Reformation and Practice in "Application Technology of the Programmable Controller"

ZHOU Dong-li
(Hebei Energy College of Vocation and Technology, Tangshan 063000，China)

One of the important subjects in the higher vocational education teaching reform is how to design teaching projects and steps conducive to the formation of student's professional ability. "Application Technology of the Programmable Controller" is analyzed comprehensively from selection and implementation of teaching project, and problems in program transformation are summarized, and solution is given.

teaching reform; professional ability; project transformation

2016-09-20

2012年河北省高等學(xué)校人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目“高職《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》課程的項(xiàng)目化改造研究”(SZ123069)階段性成果。

周冬莉(1972- )，女，大學(xué)，河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授，從事自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)與研究工作。

G434

A

1671-3974(2017)01-0080-04