《電氣控制與PLC課程》的項目化教學(xué)改革

張立明

昆明學(xué)院機電工程學(xué)院 云南 昆明 650214

《電氣控制與PLC》是一門理論性和實踐性都很強的課程,對于該課程中提出的項目化教學(xué)改革是有效促進學(xué)生學(xué)習(xí)效果的教學(xué)方式。項目化教學(xué)是目前很多高等院校內(nèi)普遍推崇的一種教學(xué)手段,從典型的生產(chǎn)控制任務(wù)中精煉出無數(shù)個項目與教學(xué)內(nèi)容相整合,從而達到以項目為中心,以整個生產(chǎn)工作過程為基礎(chǔ)的邏輯架構(gòu)出整個教學(xué)過程[1]。在實際的項目化教學(xué)中,可以達到很好的以學(xué)生為主自主學(xué)習(xí)的教學(xué)效果,這其中教師只是一個引導(dǎo)者,輔助學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生自己來完成整個項目中所需要的資料收集和實施方案。項目化教學(xué)其目的是為了讓學(xué)生自己主動掌握學(xué)習(xí)每一個環(huán)節(jié)的知識點和實踐技能,從而使教學(xué)課堂由傳統(tǒng)的傳授知識理論向培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和能力轉(zhuǎn)變。

一、《電氣控制與PLC技術(shù)》課程原教學(xué)情況

在《電氣控制與PLC技術(shù)》傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,往往都存在許多的問題,首先最關(guān)鍵的一個問題就是課堂教學(xué),教師所采用的教學(xué)模式都是先理論教學(xué)再實踐教學(xué),而實踐教學(xué)卻與理論教學(xué)存在差異,學(xué)生在進行實踐時不是為了發(fā)現(xiàn)問題,而是為了驗證理論,所以在一定程度上限制了學(xué)生對知識的應(yīng)用能力。其次教學(xué)過程中過于重視教師主導(dǎo)的課堂效果,而忽視了學(xué)生的主體性,對教學(xué)的過程性不夠重視,所以在教學(xué)過程中不能夠很好對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行評價。目前有的高校教師使用的教學(xué)手段過于單調(diào),缺乏新的教學(xué)理念,教學(xué)內(nèi)容也不能及時有效地與現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展需求相銜接。

二、《電氣控制與PLC課程》項目化教學(xué)改革的意義

項目化教學(xué)是指在教學(xué)過程中,以具體的工作任務(wù)作為重點內(nèi)容,根據(jù)科學(xué)的行為準則來全方面培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),提高學(xué)生與社會發(fā)展水平的粘合度。目前各大專院校擔負著培養(yǎng)各行業(yè),各領(lǐng)域的技術(shù)性人才的責任。所以實施項目化教學(xué)改革對高校來說意義重大,項目化教學(xué)可以很好的讓學(xué)生的專業(yè)能力與社會需求相匹配。傳統(tǒng)的教學(xué)模式都是以理論為主,在教學(xué)方式的選擇上也是以教師講,學(xué)生聽的方式,而像電氣控制與PLC技術(shù)這種具有很強的實踐應(yīng)用要求的課程,采用項目化教學(xué)不僅可以提高學(xué)生上課的興趣,提高專注度,還可以對理論教學(xué)的不足之處進行補充。在實際項目化教學(xué)中,教師合理的將教學(xué)內(nèi)容與社會需求結(jié)合在一起,以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)及創(chuàng)新應(yīng)用的動力,將教學(xué)重點放在項目為導(dǎo)向、放在學(xué)生自主學(xué)習(xí)與解決問題的綜合能力提高上,從而為社會和國家培養(yǎng)新型技術(shù)性人才打下良好的基礎(chǔ)。

三、《電氣控制與PLC課程》項目化教學(xué)改革中存在的問題

(一)對項目化教學(xué)認識不夠充分

由于項目化教學(xué)是新型教學(xué)手段,目前在各大高校內(nèi)都存在著對項目化教學(xué)改革不同的意見?，F(xiàn)在很多高校還是以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主,由于大部分教師的教學(xué)科研等任務(wù)也較多,難得有很好的機會去外出交流學(xué)習(xí)項目化教學(xué)等新型教學(xué)方法與手段。還有一點就是部分教師出現(xiàn)了安于現(xiàn)狀的心態(tài),對于項目化教學(xué)改革缺少積極主動性,從而導(dǎo)致了當項目化教學(xué)改革運用于教學(xué)中時對其不理解或是將教學(xué)模式進行曲解誤會。在實施項目化教學(xué)改革時,首先教師自身對于項目化教學(xué)的意義理解就不夠深刻,沒能掌握好教學(xué)的重點內(nèi)容,不能夠很好的將工作任務(wù)分配給學(xué)生,選用的教學(xué)案例也不夠具有典型性,造成了項目化教學(xué)整體效果的不理想。所以教師對于項目化教學(xué)能夠做到理解其含義和實踐要點,分清與其他教學(xué)模式的不同點,才能更好實施項目化教學(xué)改革。

(二)缺乏理論與社會實踐的有效結(jié)合

在《電氣控制與PLC課程》的課程教學(xué)中,理論知識的實踐指導(dǎo)十分重要。在目前的理論教學(xué)設(shè)計中應(yīng)注重與實踐內(nèi)容進行很好的融合。電氣控制與PLC課程作為電氣技術(shù)專業(yè)內(nèi)實踐性較強的教學(xué)課程,教師要做到通過課程的合理設(shè)計與安排,讓學(xué)生明白電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原理,設(shè)計圖紙及安裝工藝等基礎(chǔ)方法,并通過一定課時的實踐訓(xùn)練,使其能夠?qū)σ话闵a(chǎn)設(shè)備的電氣系統(tǒng)進行安裝調(diào)試與運行維護。要熟練掌握可編程控制器PLC的指令系統(tǒng)及順序控制設(shè)計編程方法,使學(xué)生具有對一般生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制及PLC應(yīng)用系統(tǒng),進行綜合開發(fā)與設(shè)計的能力。

四、《電氣控制與PLC 課程》項目化教學(xué)改革的策略

(一)制訂科學(xué)合理課程教學(xué)大綱

首先在教學(xué)之前,要依據(jù)電氣技術(shù)專業(yè)崗位的能力水平要求,制定出科學(xué)合理的課程教學(xué)大綱,明確好教學(xué)思路。教學(xué)大綱中要體現(xiàn)出課程的教學(xué)目標,根據(jù)教學(xué)大綱實現(xiàn)教學(xué)目標。就其課程的知識目標而言,要對本課程的知識點進行理解掌握,如常用的低壓電器,電氣基本控制線路知識,PLC基礎(chǔ)編程知識以及其他知識點。就能力目標而言,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程后,確實掌握國家維修電工(高級標準)工作技能,能夠?qū)﹄姎饪刂圃O(shè)備進行安裝,調(diào)試以及維護,對電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的運行操作,產(chǎn)品檢測以及生產(chǎn)管理具備一定工作能力,在實際的工程項目中,對電氣設(shè)備施工維護具有較強的技術(shù)服務(wù)能力和綜合分析能力。就素質(zhì)目標而言,學(xué)生在學(xué)習(xí)完本課程后,能夠具備團隊協(xié)作的意識能力,幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的社會交往能力,科學(xué)嚴謹?shù)膭?chuàng)新精神,全面發(fā)展學(xué)生的心理素質(zhì)和道德水平,養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣和工作水準。在電氣技術(shù)專業(yè)中,《電氣控制與PLC》課程作為主要課程,其先修課程包含了電工電子技術(shù),單片機原理等,甚至在其它機電類專業(yè)課程體系的學(xué)習(xí)中都起到了多學(xué)科相結(jié)合的綜合效果。所以說在教學(xué)大綱的設(shè)計中,要結(jié)合本課程理論與實踐并重的教學(xué)特點,將理論知識學(xué)習(xí)與學(xué)生實踐操作學(xué)習(xí)緊密的聯(lián)系起來,突出技術(shù)應(yīng)用。課程內(nèi)容應(yīng)與國家高級電工的職業(yè)資格考核內(nèi)容兼顧整合,強調(diào)其職業(yè)性。同時將該課程與工程應(yīng)用結(jié)合體現(xiàn)其應(yīng)用性,最后加強教學(xué)內(nèi)容的實操鍛煉環(huán)節(jié),突出其實踐性,培養(yǎng)學(xué)生的實踐水平和創(chuàng)新能力。

(二)優(yōu)化項目化教學(xué)實施過程

在項目化教學(xué)的實施過程中,項目的順利實現(xiàn)包含了軟件的程序設(shè)計和硬件運行調(diào)試兩個重點部分,這兩個環(huán)節(jié)中是鍛煉學(xué)生自主獨立思考,探索解決問題,開拓創(chuàng)新自身思維的過程[2]。教師在項目化教學(xué)中要明確自身的角色,是引領(lǐng)者而不是主導(dǎo)者。為了讓項目順利實施,不僅要靠學(xué)生們的共同努力,還要靠老師合理的指導(dǎo)方法。在《電氣控制與PLC課程》這門課程中,由于PLC程序設(shè)計有不同的設(shè)計方法且語言多樣,所以在實際的項目操作中,即使都是使用同一種梯形圖語言,但是不同的小組就會存在不同的解決方法實現(xiàn)項目[3]。例如有的同學(xué)在電動機啟保停電路、正反轉(zhuǎn)電路控制程序設(shè)計上擅長用經(jīng)驗法;有的同學(xué)對時序圖設(shè)計方法比較熟練,用其來進行交通燈控制程序設(shè)計;而有的同學(xué)對順序功能圖方法游刃有余。所以說教師在對學(xué)生進行項目化教學(xué)時,要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,創(chuàng)新自己的思維,不要死板的局限于一種方法的使用,學(xué)生能夠做到按自己的想法對項目進行合理的設(shè)計,與小組成員共同探討完成任務(wù),教師就應(yīng)該給予鼓勵。當然項目雖然有不同的實現(xiàn)方法,但是如果針對該項目有的方法明顯會比較便捷,程序更加簡單,步數(shù)少且執(zhí)行力高,那么教師就要在最后教學(xué)總結(jié)上向?qū)W生們進行分析教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生采用最優(yōu)的方法進行問題的解決。比如在機械手控制的教學(xué)中,步進順控指令編程是針對該項目最好的辦法。在項目的實現(xiàn)過程中,將學(xué)生分好小組,學(xué)生在PC機上完成程序的編寫,同時其他成員按IO端口分配表進行電路接線和控制程序的編寫等,最后進行項目結(jié)果觀察,如最后不符項目的要求,那么就要讓小組成員再次進行項目的故障排查,軟硬件聯(lián)調(diào),保證好硬件連接無誤的情況下,對程序進行不斷的修改,從而達到項目要求。在這部分的項目教學(xué)中,由于其過程耗時耗力,所以教師需要對學(xué)生有充分的耐心和信心,適時的對學(xué)生進行指點,給予學(xué)生足夠的時間去進行調(diào)試,在學(xué)生的程序出現(xiàn)編寫錯誤時,也不要果斷對學(xué)生進行批評指點,要給學(xué)生去分析觀察的機會,通過學(xué)生自主的思考解決問題,在不斷的調(diào)試中,培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力,學(xué)生的思維和洞察能力。學(xué)生通過自主實踐成功后,會對該課程產(chǎn)生強烈的興趣,提高自信心。當學(xué)生在項目實踐中遇到了比較棘手的問題時,教師要做到及時教導(dǎo),針對共性問題采取統(tǒng)一的指導(dǎo),學(xué)生的個別問題進行單獨的指導(dǎo),做到有問題及時發(fā)現(xiàn)及時解決。如果在項目化教學(xué)中不具備實驗的環(huán)境和條件,可以考慮運用仿真的軟件進行模擬調(diào)試。

(三)實施項目評價與課程考核

要想進行良好的項目化教學(xué),就要對整個項目完成的情況進行評價總結(jié),為優(yōu)化項目化教學(xué)提供方向。制定一套科學(xué)可行的評價體系[4]。根據(jù)小組完成的項目情況進行合理的評價總結(jié),評分細則要公開透明,針對每一項目進行不同分值的評分,最后將分數(shù)整合,教師針對具體的實踐情況進行具體的評價指導(dǎo)。具體評價體系內(nèi)容中應(yīng)包含項目分工,程序錄入與硬件連接等內(nèi)容,同時教師還可以考慮給予一定的獎勵分數(shù)值,對出色的小組或表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)進行一定的表揚。通過采用項目評價的教學(xué)手段,可以很好的調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)熱情。針對項目化教學(xué)“理實一體化”的教學(xué)特征,采用教學(xué)評價考核是檢驗教學(xué)改革成果的有效手段,所以在課程考核中,不應(yīng)單一重視傳統(tǒng)理論的考核,還應(yīng)采取一定的過程性考核評價和終期評價的方式,在過程性考核評價方式中,對學(xué)生的上課情況,作業(yè)情況和項目實現(xiàn)結(jié)果進行評價,終期評價主要是指的課程的期末考試。

結(jié)語

《電氣控制與PLC技術(shù)》的項目化教學(xué)改革對各大高校來說都有重大的意義,通過對項目化教學(xué)進行思考研究,優(yōu)化教學(xué)手段,讓學(xué)生不僅能夠合理運用相關(guān)理論知識,更能發(fā)展其實踐創(chuàng)新能力,將學(xué)習(xí)環(huán)境當做練兵場,給未來的職業(yè)生涯發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),提高自身的專業(yè)技能和綜合能力。