課題項(xiàng)目開發(fā)的項(xiàng)目化教學(xué)改革
——以高職《PLC技術(shù)及應(yīng)用》為例

張科強(qiáng) 池雄飛 石艷玲

(鄂爾多斯職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017200)

1 課程內(nèi)容建設(shè)

1.1 項(xiàng)目的選擇

項(xiàng)目的選擇是項(xiàng)目化教學(xué)的基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。項(xiàng)目化教學(xué)的項(xiàng)目選取最理想項(xiàng)目是根據(jù)工作崗位來設(shè)計(jì)，同時(shí)盡可能包含課程所含的知識(shí)點(diǎn)。但是根據(jù)我國校企合作的現(xiàn)狀，在合作中是校方一頭熱，特別是北方，校企合作效果很不理想，而如果沒有企業(yè)和企業(yè)工程師的大力支持，專業(yè)代課教師根據(jù)工作崗位來設(shè)計(jì)項(xiàng)目的目的不可能很好地實(shí)現(xiàn)。課題應(yīng)解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，隨著國家對(duì)高職教育的大力扶持和經(jīng)費(fèi)投入，高職院校在教學(xué)改革包括教學(xué)改革課題方面的投入在快速增長(zhǎng)，而且高職院校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件近年來有很大提升，甚至很多設(shè)備性能優(yōu)于企業(yè)。以上這些優(yōu)勢(shì)為高職院校課題的開發(fā)提供了多方保障。本論文以學(xué)院的院級(jí)項(xiàng)目為一個(gè)綜合項(xiàng)目來進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)的研究。

1.2 項(xiàng)目課程化設(shè)計(jì)

項(xiàng)目化教學(xué)需要一個(gè)或幾個(gè)綜合項(xiàng)目來貫穿整門課程，作為訓(xùn)練學(xué)生職業(yè)能力的載體。項(xiàng)目課程化以項(xiàng)目實(shí)施的工作流程為主線，將綜合項(xiàng)目分解為若干個(gè)模塊或任務(wù)，再將工作任務(wù)所涉及的知識(shí)、技能融為一體，構(gòu)成課程的教學(xué)內(nèi)容。下面以院級(jí)項(xiàng)目基于PLC的工地降塵降溫系統(tǒng)為例，分析《PLC技術(shù)及應(yīng)用》項(xiàng)目課程化設(shè)計(jì)需要注意的幾點(diǎn)要求。

(1)綜合項(xiàng)目在分解任務(wù)時(shí)要注意任務(wù)的前后知識(shí)技能銜接邏輯關(guān)系[1]。

本課題分為硬件和軟件設(shè)計(jì)。

在硬件設(shè)計(jì)方面：第一，控制模塊的設(shè)計(jì)。首先學(xué)習(xí)的任務(wù)是S2-700模塊的任務(wù)，此任務(wù)模塊再往細(xì)化分為多個(gè)小的任務(wù)。S2-700模塊任務(wù)是整個(gè)項(xiàng)目的控制中心，首先熟悉S2-700模塊任務(wù)中的PLC模塊，其主要包括CPU的選型，CPU I/O口的數(shù)量，定時(shí)和計(jì)數(shù)器是否滿足課題控制的要求。第二，模擬量輸入模塊和模擬量輸出控制模塊及采集和輸出傳感器進(jìn)行選型和電路設(shè)計(jì)。根據(jù)課題功能需要，選擇滿足條件的AI模擬量采集模塊和AO模擬量輸出模塊及傳感器。第三，無線傳輸模塊的設(shè)計(jì)。無線傳輸控制器的選型和電路設(shè)計(jì)，此模塊將采集數(shù)據(jù)傳輸給控制模塊。第四，根據(jù)控制的需要，對(duì)控制器如電動(dòng)閥門、執(zhí)行器等進(jìn)行選型。最后對(duì)硬件進(jìn)行組態(tài)，完成硬件設(shè)計(jì)。

在軟件設(shè)計(jì)方面，主要訓(xùn)練學(xué)生編寫程序能力，主要分為以下內(nèi)容：第一，編寫監(jiān)測(cè)模塊粉塵、溫度、水位、壓力等采集數(shù)據(jù)程序，完成數(shù)據(jù)的采集。第二，編寫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無線傳輸程序。第三，通過控制中心，編寫對(duì)輸出模塊如粉塵濃度、水位等控制模塊控制程序。

(2)同一邏輯任務(wù)項(xiàng)目要包括硬件和軟件任務(wù)模塊，在知識(shí)、技能、工作流程等方面安排要由少到多、由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜等遞進(jìn)關(guān)系。所以，在輸入監(jiān)測(cè)模塊任務(wù)中應(yīng)先學(xué)習(xí)溫度監(jiān)測(cè)模塊任務(wù)，學(xué)生通過此監(jiān)測(cè)模塊任務(wù)訓(xùn)練操作，使他們掌握輸入監(jiān)測(cè)模塊的基本功能、操作技能等，使學(xué)生具備基本的硬件基本知識(shí)和初步的編程能力，為后面水位、壓力監(jiān)測(cè)模塊任務(wù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。最后，學(xué)習(xí)硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、接線操作、編程控制難度最大的粉塵監(jiān)測(cè)模塊任務(wù)。

1.3 項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

(1)每個(gè)任務(wù)涉及到的知識(shí)、技能整合為教學(xué)內(nèi)容時(shí)，要遵從學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)規(guī)律和教學(xué)規(guī)律[2]。由于高職學(xué)生邏輯思維即編程能力較弱，而感性認(rèn)識(shí)和動(dòng)手能力較強(qiáng)，所以在設(shè)計(jì)本任務(wù)內(nèi)容時(shí)，首先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)傳感器，認(rèn)識(shí)識(shí)別其外形及主要參數(shù)；然后，根據(jù)傳感器的接線圖，將傳感器與PLC連接起來；接著，學(xué)習(xí)溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這塊知識(shí)需要學(xué)生編寫程序，這是高職學(xué)生的弱項(xiàng)，這塊知識(shí)需要詳細(xì)介紹編程的步驟、方法及注意事項(xiàng)。教師可以先給出一個(gè)范例，學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和創(chuàng)新。最后，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室模擬溫度監(jiān)測(cè)模塊在工地如何安裝。

(2)課題項(xiàng)目覆蓋課程的全部知識(shí)和技能點(diǎn)。課題項(xiàng)目盡可能覆蓋課程的全部知識(shí)和技能點(diǎn)，但很多時(shí)候做到這點(diǎn)很困難?？梢砸皂?xiàng)目擴(kuò)展模塊來增加未包含的知識(shí)和技能點(diǎn)。在完成一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)時(shí)可以有多種方法，可以通過使用不同的方法來增加知識(shí)點(diǎn)。本課題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，涉及的知識(shí)點(diǎn)有PLC編程器、傳感器的應(yīng)用、無線傳輸知識(shí)、電氣控制等知識(shí)。

2 教學(xué)組織

教學(xué)組織分為3部分：

(1)課前學(xué)生收集資料，了解任務(wù)的相關(guān)知識(shí)?？梢酝ㄟ^檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，加大平時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)或教師將有關(guān)任務(wù)的視頻或動(dòng)畫發(fā)給學(xué)生，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

(2)在課堂上，以學(xué)生為主，老師為輔。學(xué)生完成自己的任務(wù)后，老師檢查完成的質(zhì)量和解答存在的問題，學(xué)生完成任務(wù)的形式可以采取分組，每個(gè)小組成員都有自己的任務(wù)或輪崗制，這樣可以避免學(xué)生之間互相依賴。

(3)課后，學(xué)生再總結(jié)分析自己完成的任務(wù)存在的不足，有哪些方面需要改進(jìn)及怎么改進(jìn)，提出改進(jìn)方案與老師共同討論。

3 結(jié)語

在項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐中，教師作為一名指導(dǎo)者，其主要的任務(wù)是幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)問題解決問題的方法和能力。通過項(xiàng)目任務(wù)將理論和技能有機(jī)地結(jié)合起來，提前培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，提高學(xué)生將來的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)過對(duì)17級(jí)和18級(jí)兩級(jí)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)，以基于課題項(xiàng)目開發(fā)的項(xiàng)目化教學(xué)有效提高了教學(xué)效果。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了一些不足之處，由于高職學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較弱，導(dǎo)致學(xué)生在編程技能方面，效果不理想，這個(gè)問題有待在后面的實(shí)踐教學(xué)中繼續(xù)探索出適合高職學(xué)生的編程思路和方法。另外，在教學(xué)組織方面，可以借鑒使用翻轉(zhuǎn)課堂的組織方式，學(xué)生在課下完成任務(wù)，在課堂上老師主要是答疑解惑，而學(xué)生在課堂上主要解決任務(wù)在完成過程中存在的問題及提出改進(jìn)的方法。