項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式在PLC控制技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究

劉國(guó)滿(mǎn) 盛敬

摘 要：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是在老師的引導(dǎo)管理下，將教學(xué)內(nèi)容以項(xiàng)目組織方式分配給1個(gè)或多個(gè)小組來(lái)完成，讓學(xué)生獲得和掌握新的知識(shí)。PLC控制技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)采用這種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目前期策劃、中期開(kāi)發(fā)和后期考核評(píng)價(jià)三個(gè)過(guò)程，可以增強(qiáng)學(xué)生參與該門(mén)課程實(shí)驗(yàn)的積極性，增加項(xiàng)目實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式；PLC控制技術(shù)；實(shí)驗(yàn)積極性；項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)

當(dāng)前《電氣與PLC控制技術(shù)》這門(mén)課程，在很多高等學(xué)校機(jī)械電子、工業(yè)自動(dòng)化以及電氣工程等專(zhuān)業(yè)中進(jìn)行教學(xué)，是一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)課程。但傳統(tǒng)的《電氣與PLC控制技術(shù)》課程教學(xué)過(guò)程中，多是重理論輕實(shí)踐，導(dǎo)致理論教學(xué)學(xué)時(shí)在該門(mén)課程中占很大比重。而傳統(tǒng)的該門(mén)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多數(shù)學(xué)生都是按照老師已經(jīng)擬定的實(shí)驗(yàn)要求，按部就班地操作，沒(méi)有加入個(gè)人的思想和創(chuàng)新，嚴(yán)重地限制了學(xué)生的動(dòng)手能力和發(fā)散思維的培養(yǎng)。另外，在該門(mén)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于每個(gè)學(xué)生做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，導(dǎo)致只有少部分學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生只是在觀望和空閑狀態(tài)，甚至一部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上玩手機(jī)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的積極性很差，導(dǎo)致當(dāng)前《電氣與PLC控制技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)效果很差，不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的提高，所以很有必要對(duì)當(dāng)前該門(mén)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。

一、 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)意義

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法本質(zhì)上是一種基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的“行為引導(dǎo)式教學(xué)形式”。它通過(guò)完成和解決設(shè)定項(xiàng)目中“關(guān)鍵問(wèn)題”的過(guò)程，最終獲得和掌握新的知識(shí)并能夠加以靈活運(yùn)用，同時(shí)注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力的培養(yǎng)和鍛煉。將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法引入到《電氣與PLC控制技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使得每個(gè)學(xué)生提出的解決方案都有可能不一樣，最后的成果也可能多元化，這也給了學(xué)生充分的自由去思考問(wèn)題和解決問(wèn)題，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)造性。另一方面任何一個(gè)小組成員或小組沒(méi)完成自身所分配的任務(wù)模塊，將會(huì)影響到整體實(shí)驗(yàn)任務(wù)的完成，這樣就需要小組成員之間或小組之間進(jìn)行溝通和合作，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

二、 基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程

若將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法應(yīng)用于《電氣與PLC控制技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，主要分成三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，分別是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目策劃環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考核環(huán)節(jié)，其具體教學(xué)過(guò)程如下圖1所示；

（一） 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目策劃階段

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的準(zhǔn)備和策劃是項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法實(shí)施的第一步，也是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的核心。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的選取和人員分組是否合理，都是直接決定著這個(gè)教學(xué)效果優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。

圖1 基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程示意圖

1. 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的選取

在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容方面，選擇與生產(chǎn)實(shí)際和老師科研項(xiàng)目相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且這些內(nèi)容盡量易模塊化，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可操作性和提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)所選的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也要符合教學(xué)大綱的教學(xué)目標(biāo)，增強(qiáng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。最后也要考慮到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的難度，項(xiàng)目的完成時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)該保證每個(gè)學(xué)生在2節(jié)課時(shí)間內(nèi)能完成項(xiàng)目。

2. 人員分組

為了培養(yǎng)每位學(xué)生對(duì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的興趣，激發(fā)每個(gè)學(xué)生的個(gè)人潛力，保證項(xiàng)目的順利開(kāi)展，在對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分組之前，指導(dǎo)老師應(yīng)該盡可能了解學(xué)生對(duì)該門(mén)課程理論知識(shí)的理解情況、個(gè)人性格和能力特點(diǎn)等。在此基礎(chǔ)上，按照“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”的原則進(jìn)行分組，使得每個(gè)小組成員按照高、中、低3個(gè)層次學(xué)生組成。由指導(dǎo)老師選擇小組中能力較強(qiáng)的學(xué)生作為項(xiàng)目開(kāi)發(fā)組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)期間的協(xié)調(diào)、組織等工作。

（二） 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段

在指導(dǎo)老師擬定好實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和學(xué)生人員分組后，將一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)分配給1個(gè)項(xiàng)目小組（1∶1模式）或者將一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分配給多個(gè)項(xiàng)目小組（1∶N模式）。在1∶1模式中，是將一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)分配給一個(gè)項(xiàng)目小組，由小組中每個(gè)成員負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目中一個(gè)子模塊，來(lái)共同完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。而1∶N模式中，是將一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)分配給多個(gè)項(xiàng)目小組，由每個(gè)小組負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中一個(gè)子模塊，由多個(gè)小組共同完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

每個(gè)開(kāi)發(fā)小組接收到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)時(shí)，由項(xiàng)目開(kāi)發(fā)組長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)小組成員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)和討論，確定好一個(gè)較優(yōu)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案，按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模塊化分工和小組成員任務(wù)的分配。每個(gè)小組成員按照分配任務(wù)模塊進(jìn)行PLC梯形圖開(kāi)發(fā)和編程，并在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，與小組內(nèi)其他成員進(jìn)行相關(guān)功能接口模塊的討論和交流。最后由開(kāi)發(fā)組長(zhǎng)整合小組成員的PLC程序，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。而在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，指導(dǎo)老師作為項(xiàng)目管理者和指導(dǎo)者，也要參與到每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，對(duì)每個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題加以解答和引導(dǎo)，共同完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)。

（三） 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考核評(píng)價(jià)階段

該階段由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師根據(jù)預(yù)先所設(shè)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目考核評(píng)價(jià)體系，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)程化考核，主要分成以下幾個(gè)方面考核。

1. 方案設(shè)計(jì)階段考核，主要考核每個(gè)小組方案設(shè)計(jì)過(guò)程中方案討論是否充分、合理以及方案存在問(wèn)題等方面進(jìn)行小組考核。因?yàn)榉桨冈O(shè)計(jì)的優(yōu)劣，直接影響到后續(xù)程序的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，所以該部分考核的權(quán)重應(yīng)該占整個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)比較大的部分。

2. 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段考核，主要根據(jù)每個(gè)小組或每個(gè)小組成員在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力以及開(kāi)發(fā)的代碼、文檔設(shè)計(jì)的質(zhì)量等方面進(jìn)行考核。

3. 小組成員考核，這個(gè)主要由指導(dǎo)老師和小組全體成員來(lái)共同完成，根據(jù)每個(gè)小組成員在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中所承擔(dān)的任務(wù)量、任務(wù)的難度以及任務(wù)的完成情況，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出每個(gè)小組成員在組內(nèi)的成績(jī)。

4. 小組團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的考核，主要由指導(dǎo)老師和全體成員來(lái)完成，根據(jù)小組內(nèi)和小組之間的學(xué)生交流溝通和互助協(xié)作等方面進(jìn)行考核，為每個(gè)小組打出一個(gè)成績(jī)。

最后，由指導(dǎo)老師和全體成員進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)會(huì)議交流總結(jié)，對(duì)各個(gè)小組及其成員進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，以幫助學(xué)生找到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，以便學(xué)生積累項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提高自身的實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐水平。

三、 總結(jié)

基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的《電氣與PLC控制技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，是一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，該種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法可以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣。通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，能夠幫助學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合，利用他們平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)解決生活中實(shí)際問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際動(dòng)手能力。最后通過(guò)該實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作的精神，以便為今后走上社會(huì)工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：

劉國(guó)滿(mǎn)，盛敬，江西省南昌市，南昌工程學(xué)院。