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確定過plc教學(xué)項目之后,需要充分考慮班級學(xué)生的具體情況,依據(jù)PLC課堂教學(xué)目標,科學(xué)確定項目實施計劃。教師在PLC教學(xué)中實施項目教學(xué)法時,還需要對實施群體的范圍充分考慮;很多教師在實施的過程中,沒有充分考慮成績較差學(xué)生的認知水平和知識基礎(chǔ),這樣就無法對所有學(xué)生進行充足的訓(xùn)練。針對這種情況,在制定項目實施計劃時,就需要堅持因材施教的原則,除了考慮學(xué)生課業(yè)成績之外,還需要對個人能力水平進行考慮,制定出多種項目活動,來讓學(xué)生進行選擇,制定出這種科學(xué)的項目實施計劃方案,就可以有效完成教學(xué)任務(wù)。
2項目的實施
將PLC項目教學(xué)法實施計劃科學(xué)確定之后,需要結(jié)合具體情況對學(xué)生進行科學(xué)分組,然后實施項目。在項目實施工程中,為了促使每一個學(xué)生都參與到訓(xùn)練過程中,就需要設(shè)置充足的時間,這樣項目教學(xué)法的目標才可以得以實現(xiàn)。在項目實施過程中,如果學(xué)生遇到了問題,首先要自我解決,如果解決不了,教師給予必要的指導(dǎo)和幫助,將出現(xiàn)問題的原因給找出來,尋求解決措施,促使項目順利的實施。我們需要特別注意的是,項目的實施,除了要對學(xué)生的實際操作實踐能力進行培養(yǎng)之外,還需要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,遇到了問題自我解決。
3項目活動的評估
在PLC教學(xué)中運用項目教學(xué)法非常重要的一個環(huán)節(jié)就是評估和總結(jié)項目活動,這個環(huán)節(jié)需要教師和學(xué)生都參與進來。實施過項目教學(xué)法之后,結(jié)合實施情況和教學(xué)任務(wù)的完成情況,教師首先進行簡單的自我評估,然后讓學(xué)生結(jié)合自身情況對項目教學(xué)法的實施提出問題和意見,最終科學(xué)評估PLC教學(xué)項目活動,并且還需要收集和整理相關(guān)的評估資料,以便有效的指導(dǎo)以后的PLC教學(xué)。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:仿真軟件;PLC;項目化教學(xué)
隨著PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用,PLC課程已經(jīng)成為機電、自動控制專業(yè)高職、中職學(xué)校必開的主干課程之一。PLC技術(shù)應(yīng)用的特點是:知識覆蓋面廣、涉及內(nèi)容多、更新發(fā)展快、與生產(chǎn)實際和工程應(yīng)用結(jié)合緊密。在教學(xué)中教師只有理論與實踐相結(jié)合,應(yīng)用PLC仿真軟件進行項目化教學(xué),才能極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果,使學(xué)生的編程和調(diào)試能力得到很大的提高,從而提高實踐水平。
一、 傳統(tǒng)PLC課程教學(xué)中存在的問題
1. 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺乏
傳統(tǒng)的授課媒體主要是教材、黑板和教學(xué)課件。盡管教師采用了多種教學(xué)的媒體和手段,但是教學(xué)的過程和步驟在很大程度上還是由教師在主導(dǎo)。由于理論性太強,學(xué)生參與度不高,缺乏學(xué)習(xí)興趣。
2. 教師教學(xué)目標不明
許多學(xué)校高職和中職PLC課程使用的是同樣的教材,不同基礎(chǔ)接受能力不同的學(xué)生以相同的教學(xué)內(nèi)容,則會出現(xiàn)“餓的吃不飽,撐的吃不下”的矛盾情況。
3. 實踐教學(xué)設(shè)備不足
由于經(jīng)費等諸多問題,導(dǎo)致學(xué)校PLC實驗室無法滿足所有學(xué)生進行實踐教學(xué)的需求。學(xué)生不能自己親自編程、調(diào)試和看到結(jié)果,就無法真正提高實踐應(yīng)用能力。即使有條件能在實驗室進行實訓(xùn)實習(xí),對于一些大型的PLC控制設(shè)備,實驗室也無法完全滿足實訓(xùn)條件。
二、PLC仿真軟件的優(yōu)點
1. 軟件設(shè)計直觀形象,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生只有對PLC這門課感興趣,才會有求知欲,才會想學(xué)。我校使用的是三菱FX-TRN-BEG-C仿真軟件,該軟件利用三維動畫,模擬出很多種與生活相關(guān)的場景,如交通燈控制等。學(xué)生可以在任何一個場景中按照要求進行現(xiàn)場編程,程序?qū)懭牒罅⒖炭梢钥吹匠绦驁?zhí)行的情況。這樣所見即所編的模擬場景,讓學(xué)生有成就感,從而更加激發(fā)了他們學(xué)習(xí)PLC的興趣。
2. 根據(jù)場景自設(shè)任務(wù),實現(xiàn)分層次教學(xué)
對于不同基礎(chǔ)的學(xué)生,可以根據(jù)軟件中給定的場景提出不同的控制要求,從而實現(xiàn)編程的難易程度可控,滿足不同學(xué)生的需要。如在E-6輸送帶傳送場景中,對于大多數(shù)同學(xué),可以按軟件中給出的要求編程;對于基礎(chǔ)差一點的同學(xué),只要能完成正反轉(zhuǎn)即可;對于接受能力強的同學(xué),則在定時功能和計數(shù)功能上加大難度。
3. 全真模擬現(xiàn)實場景,解決實訓(xùn)場所困難
此軟件中模擬場景眾多,特別是高級挑戰(zhàn)的任務(wù)中,許多場景即使在實際實訓(xùn)場所中也是很難做到的,這不僅解決了因為經(jīng)費緊張帶來的實訓(xùn)場所不夠的問題,更是豐富了控制對象的種類,擴展了學(xué)生工程應(yīng)用的經(jīng)驗。
三、利用仿真軟件進行項目化教學(xué)
建構(gòu)主義理論認為,學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者通過與周圍環(huán)境交互而自主建構(gòu)在心理表征的過程。知識不是靠教師傳授得到的,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下,借助其他人(所括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助,利用必要的材料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得的。由于學(xué)習(xí)是在一定的情境中借助其他人的幫助,即通過人際協(xié)作、討論等活動,在進行意義建構(gòu)的過程中獲得的,因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。利用仿真軟件進行項目化教學(xué),F(xiàn)X-TRN-BEG-C中的三維場景可以創(chuàng)設(shè)“情境”,教學(xué)中每2人或4人一組可以互相“協(xié)作”,學(xué)生在完成任務(wù)的過程中與軟件“對話”與協(xié)作伙伴“對話”,最終達到“意義建構(gòu)”的目的。
1. 根據(jù)教學(xué)目標進行項目設(shè)置
FX-TRN-BEG-C軟件針對學(xué)習(xí)FX系列的學(xué)習(xí)者設(shè)計了認識軟件、基本指令、輕松的練習(xí)、初級挑戰(zhàn)、中級挑戰(zhàn)和高級挑戰(zhàn)等6大系列任務(wù)。如果教師純粹根據(jù)軟件中系列來設(shè)置教學(xué)項目的話,學(xué)生的學(xué)習(xí)沒有系統(tǒng)性。在教學(xué)中,我根據(jù)學(xué)生的實際情況設(shè)置了四大項目(如表1所示),每個項目下都有若干任務(wù),由易到難,由簡單到綜合。
2. 根據(jù)項目設(shè)置進行教學(xué)
仿真軟件是項目教學(xué)的好助手,但是從教學(xué)效果出發(fā),不能完全依賴仿真軟件。在學(xué)生學(xué)習(xí)編程的過程中,還是要注重編程思路的啟發(fā),特別是重點和難點的地方,要采用理論聯(lián)系實際的方法多多演示。例如部件沖過傳送帶、大中小部件檢測、升降機等情況,特別典型的是在用基本指令編程時的重線圈的問題。
3. 根據(jù)學(xué)習(xí)情況進行評價
評價是教學(xué)的一部分,積極的評價有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。FX-TRN-BEG-C仿真軟件和項目化教學(xué)相結(jié)合,有利于分層次進行教學(xué),這一點在評價時也應(yīng)該體現(xiàn)出來。分層評價表如表2所示:
表中,任務(wù)一、任務(wù)二……按由易到難的程序遞進,每個項目根據(jù)任務(wù)的多少分別確定基本任務(wù)(每個同學(xué)必須完成)、中級(大部分同學(xué)完成)、高級(少部分接受能力強的同學(xué)挑戰(zhàn)任務(wù)),教師在教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生的能力確定其必須完成的任務(wù)和加分任務(wù)和挑戰(zhàn)任務(wù)。從教學(xué)效果來看,此舉大大刺激了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
總之,PLC仿真軟件作為一種積極有效的教學(xué)資源,教師只有充分地利用,才能發(fā)揮其最大的作用。
參考文獻:
[1].高勤.電器及PLC控制技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2008.
論文關(guān)鍵詞:PLC;項目法;教學(xué)設(shè)計;組織實施;考核評價
可編程控制器(PLC)是自動控制技術(shù)、微計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的通用工業(yè)控制裝置,目前已被廣泛地應(yīng)用于機電一體化、工業(yè)自動化控制等各個領(lǐng)域,被譽為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱(PLC技術(shù)、機器人、計算機輔助設(shè)計和制造)之一?;赑LC廣闊的發(fā)展空間,PLC課程已成為高職院校的機電、電氣類等專業(yè)的核心課程。
PLC課程實踐性、應(yīng)用性較強,強調(diào)理論知識和技能訓(xùn)練并重。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是依照教材,按基本工作原理、基本指令、基本應(yīng)用、基本操作的順序進行理論講授和實驗訓(xùn)練。一方面由于高職生整體學(xué)習(xí)能力較弱,另一方面由于指令多而抽象,大多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)了后面的就忘了前面的,對各指令的功能混淆不清,不能正確地理解與應(yīng)用,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性差。為了改變這一狀況,采用“項目導(dǎo)向,任務(wù)驅(qū)動”的項目式教學(xué),通過師生共同完成學(xué)習(xí)項目和學(xué)習(xí)任務(wù),有效地提高了學(xué)生的實踐動手能力、分析問題和解決問題的能力,提高了教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量。
一、PLC課程項目教學(xué)法的整體設(shè)計
(一)確定設(shè)計思路
課程整體設(shè)計充分體現(xiàn)項目導(dǎo)向,任務(wù)驅(qū)動的思想,依據(jù)企業(yè)需求和崗位技能需求,遵循學(xué)生認知規(guī)律,將課程的教學(xué)活動分解設(shè)計成若干由簡單到復(fù)雜的項目和任務(wù),以項目為單位組織教學(xué),以典型任務(wù)為載體,引出相關(guān)專業(yè)理論知識,使學(xué)生在實踐操作過程中加深對專業(yè)知識、技能的理解和應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。
(二)明確教學(xué)目標
確定PLC課程知識目標與能力目標,這是PLC教學(xué)的出發(fā)點,也是PLC教學(xué)的歸宿。具備PLC控制系統(tǒng)維護能力以及PLC程序設(shè)計能力是PLC崗位對PLC技術(shù)人員的核心能力要求。依據(jù)這一要求,高職PLC課程的知識目標是:使學(xué)生掌握可編程控制器技術(shù)的基本組成、工作原理及PLC編程軟件的使用,掌握PLC基本指令、應(yīng)用指令及編程規(guī)則,掌握PLC基于梯形圖的常用的設(shè)計方法,掌握PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試和維護,并具備PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)的基本知識。能力目標是:培養(yǎng)學(xué)生具備PLC安裝能力、硬件接線能力、常用指令的分析應(yīng)用能力、PLC程序設(shè)計與調(diào)試能力、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、接線、調(diào)試及故障排除能力。進而實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能力、分析問題和解決問題的能力及溝通協(xié)作的能力。
(三)設(shè)計教學(xué)項目與任務(wù)
PLC課程的項目與任務(wù)的設(shè)計即是教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計,它是課程設(shè)計思路和教學(xué)目標的具體體現(xiàn)。它即要符合企業(yè)和崗位技能需求,具有針對性,又要保持PLC知識的系統(tǒng)性與完整性。因此,可以將PLC課程按項目教學(xué)模式分為五個學(xué)習(xí)項目,即PLC基礎(chǔ)、基本指令及應(yīng)用、常用應(yīng)用指令及應(yīng)用、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、PLC的通信與網(wǎng)絡(luò)。然后詳細分解每個學(xué)習(xí)項目所包含的知識點和能力點,形成具體的學(xué)習(xí)任務(wù)。例如在項目四“PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計”中,按邏輯設(shè)計法、時序圖設(shè)計法、經(jīng)驗設(shè)計法、繼電器控制電路圖轉(zhuǎn)換設(shè)計法、順序控制設(shè)計法分別設(shè)計一個學(xué)習(xí)任務(wù)。任務(wù)有時也被稱為子項目。任務(wù)的選取要注意三點:一是盡量采用學(xué)生易懂的三相電動機控制及易演示的彩燈(交通燈)控制和機械手控制;二是盡量按由簡到繁、循序漸進的方式安排任務(wù)順序,并注意控制PLC課程的整體難度;三是各任務(wù)針對性要強,要能充分體現(xiàn)相應(yīng)知識點的學(xué)習(xí)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。
二、項目教學(xué)的組織與實施
科學(xué)地組織項目教學(xué)是實現(xiàn)教學(xué)目標的有效途徑。堅持項目導(dǎo)向,任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)思路,按照“任務(wù)目標-任務(wù)分析-關(guān)聯(lián)知識-任務(wù)實施-擴展知識-能力測試-效果評估”的順序組織教學(xué),實現(xiàn)完整的“教、學(xué)、做”一體化。以項目四中的任務(wù)“搬運機械手控制設(shè)計”為例,教學(xué)活動組織過程可以分成三個階段:
(一)準備階段
在一項新的學(xué)習(xí)任務(wù)啟動之初,首先要明確任務(wù)的目標,它決定著本次任務(wù)的教學(xué)方向,指引著師生教與學(xué)活動的開展。第二步是確定任務(wù)載體,任務(wù)載體應(yīng)是實現(xiàn)任務(wù)目標最直接、最有效的途徑。在“搬運機械手控制”學(xué)習(xí)任務(wù)中,任務(wù)目標是掌握順序控制設(shè)計法,考慮到在搬運機械手手動、單步自動、單周期自動、連續(xù)自動多種工作方式中,連續(xù)自動控制最能突出順序控制設(shè)計的特點,所以選擇搬運機械手連續(xù)自動控制作為任務(wù)的載體。第三步任務(wù)分析,針對機械手連續(xù)自動控制,細致地分析機械手的工作方式、機械手每個工作步的控制要求及應(yīng)禁止的誤操作,繪制出機械手自動工作流程圖。工作流程圖是順序功能圖的基礎(chǔ),因此是這一步教學(xué)活動的重點內(nèi)容。第四步是關(guān)聯(lián)知識即順序功能圖知識的學(xué)習(xí),這是學(xué)生運用順序控制設(shè)計法實現(xiàn)機械手自動控制的理論基礎(chǔ),學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括順序功能圖的組成、結(jié)構(gòu)類型、順序功能圖與梯形圖的對應(yīng)關(guān)系、根據(jù)順序功能圖畫梯形圖的方法等。
在準備階段,為保證知識的完整性,同時兼顧時間限制,任務(wù)訊息(任務(wù)目標、任務(wù)載體、任務(wù)分析)與相關(guān)知識主要由教師講授,教師是這一階段的活動主體,時間安排為2個課時。需要說明的是,如果將機械手每個工作步驟、自動流程圖、順序功能圖制作成動畫,用多媒體進行演示,將增加授課的趣味性、直觀性,提高教學(xué)效果。
(二)實施階段
在任務(wù)實施階段,學(xué)生是活動的主體。首先學(xué)生按2-4人一組,根據(jù)機械手控制要求確定輸入輸出元件,進行I/O點分配,設(shè)計外部接線,繪制機械手自動控制順序功能圖,初步設(shè)計PLC控制程序,這些活動由學(xué)生課外完成。教師負責(zé)布置任務(wù),提供咨詢。第二步學(xué)生匯報,教師檢查評價。教學(xué)活動主要以師生共同討論的方式展開,著重對比置位復(fù)位指令、位移位指令、步進指令三種編程方案。步進指令在項目三“常用應(yīng)用指令及應(yīng)用”中有過初步的學(xué)習(xí),大多學(xué)生可能并不熟悉,但不排除有好學(xué)的學(xué)生會應(yīng)用它來編程。采用置位復(fù)位指令和步進指令編程的程序會較長,但邏輯關(guān)系清楚,而運用位移位指令編程的程序則顯得緊湊而簡捷,而且位移位指令在這里的妙用對學(xué)生更具吸引力。學(xué)生設(shè)計的每一種方案都應(yīng)該得到教師的鼓勵,即使不完整或有明顯的錯誤。師生討論的主要目的在于確定方案、完善程序,時間安排為2個課時。第三步是程序輸入與調(diào)試。學(xué)生分組上機操作,教師進行指點和檢查。時間安排也為2個課時。對于提前完成的小組,可以安排他們先進入下一個環(huán)節(jié),即機械手手動控制、單步自動、單周期自動控制設(shè)計。上機操作完成后,學(xué)生在課外完成程序設(shè)計與調(diào)試報告。第四步擴展知識的學(xué)習(xí)。在熟悉掌握機械手連續(xù)自動控制設(shè)計后,機械手手動控制、單步自動、單周期自動控制設(shè)計在教師指導(dǎo)下,也可以較快地被學(xué)生掌握,時間安排為1個課時。至此用順序控制設(shè)計法實現(xiàn)的完整的搬運機械手控制的學(xué)習(xí)基本完成,總計7個課時。對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生,教師還可以指導(dǎo)其將中斷指令應(yīng)用于機械手控制中。
在任務(wù)實施階段,教師主要是營造學(xué)習(xí)氛圍,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,提供幫助與咨詢,引導(dǎo)教學(xué)過程順利進行。
(三)評價階段
在這個階段里,需要做個能力測試檢查評估任務(wù)目標完成情況。教師可以布置用順序功能圖實現(xiàn)某些簡易的順序控制的作業(yè)由學(xué)生分組完成,根據(jù)學(xué)生作業(yè)評定成績。這一階段的師生活動均安排在課外。
由上所述,每個任務(wù)教學(xué)過程劃分為任務(wù)的準備、實施與評價三個階段,每個階段又細分為子階段,每個子階段所要進行的具體的教學(xué)活動不同,師生在各個階段所處的地位與作用也有所不同。
在PLC課程項目教學(xué)組織與實施過程中,教師還要注意三點:一是要選擇既能體現(xiàn)項目教學(xué)理念,又適合學(xué)校實驗實訓(xùn)條件的教材,必要時可以自編教材;二是要充分利用現(xiàn)場教學(xué)、多媒體技術(shù)等方式生動直觀地進行講授和指導(dǎo),使枯燥、抽象的PLC硬件系統(tǒng)學(xué)習(xí)形象化,使復(fù)雜、難以理解的PLC控制任務(wù)趣味化,有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。三是項目教學(xué)中,學(xué)生不再是被動的接受者,不確定的因素會有所增加,如教學(xué)進度的減慢、學(xué)生掌握程度不一、專業(yè)知識涉及面擴大等,教師只有不斷提高教學(xué)能力和業(yè)務(wù)水平,才能較好地運用項目教學(xué)法。
三、項目教學(xué)的考核與評價
PLC課程項目教學(xué)的考核與評價是檢驗教學(xué)目標是否實現(xiàn),判定教學(xué)效果是否達到預(yù)期的重要環(huán)節(jié)。在PLC課程結(jié)束時進行綜合項目考核,依據(jù)PLC項目實現(xiàn)的功能是否完整、設(shè)計方案是否最優(yōu)、I/O接線是否正確、聯(lián)機調(diào)試是否按時完成、技術(shù)報告是否規(guī)范等五項指標,考核評定學(xué)生實踐動手能力、分析問題和解決問題的能力。但綜合項目的考核成績并不是學(xué)生學(xué)習(xí)PLC課程的最終成績,它在總成績里所占的比例是40%,另有60%是平時成績。PLC項目教學(xué)的評價堅持以下幾個原則:
(一)過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合的原則。評價的活動滲透在教學(xué)的整個過程之中,課堂表現(xiàn)、活動小組中的表現(xiàn)、操作技能水平、各項任務(wù)完成程度等都是教師平時采分的內(nèi)容。
(二)小組評價與個人評價相結(jié)合的原則。教師對小組的整體評價在于鼓勵團隊協(xié)作能力的培養(yǎng),教師對小組成員個人的評價在于督促個人學(xué)習(xí)自覺性的培養(yǎng)。
(三)職業(yè)能力評價與職業(yè)基本素質(zhì)評價相結(jié)合的原則。從學(xué)生所獲得的分析解決問題能力、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力等職業(yè)能力,以及所培養(yǎng)的勞動紀律、安全操作等職業(yè)基本素質(zhì)兩大方面進行全面、科學(xué)的評價。
關(guān)鍵詞:項目教學(xué)法;PLC課程;項目實施
中圖分類號:TP27文獻標識碼:A
PLC是電氣專業(yè)、機電專業(yè)必修的一門實踐性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課。中職教育的培養(yǎng)目標要求PLC課程教學(xué)更加突出實用性,突出與生產(chǎn)實際相結(jié)合,與生產(chǎn)技術(shù)崗位對人才的需求相結(jié)合,使學(xué)生所學(xué)的知識能夠轉(zhuǎn)化為能力,畢業(yè)后成為生產(chǎn)一線的技術(shù)骨干。但是,受傳統(tǒng)教育觀念的影響, PLC課程教學(xué)在許多方面仍存在問題,如在教學(xué)體系上,仍存在重理論、輕實踐,重課堂、輕實驗的傾向。在教學(xué)方法上,大多仍是滿堂灌,忽視了學(xué)生獨立思考能力、分析和綜合能力的培養(yǎng),忽視了學(xué)生動手能力、創(chuàng)造和開拓能力的培養(yǎng),這種教學(xué)模式必須進行改革。如果能用項目教學(xué)法貫穿在PLC課程中,能在課堂中把理論和實踐有機地結(jié)合起來,能促進學(xué)生主動地投入到學(xué)習(xí)過程中,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能,提高學(xué)生解決問題的能力。
1. PLC課程特點及項目教學(xué)方法
PLC是一門應(yīng)用性極強的專業(yè)課,注重專業(yè)知識與專業(yè)技能緊密結(jié)合、強調(diào)控制設(shè)備與控制對象同等重要是其突出的特色。教學(xué)中,既有一般又有特殊,既有新授又有復(fù)習(xí),既有理論又有實操,既有工作原理又有編程方法,既有典型單元程序又有復(fù)雜實用案例,具有多變性、綜合性、典型性、實踐性和實用性五大教學(xué)特點。課程的這些特點,既成了學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,也成了教師教學(xué)的難點。在教學(xué)過程中,雖然教師在上理論課的時候,將原理進行認真的分析,但在實操的過程中,學(xué)生仍不能正確運用所學(xué)的理論,需要教師不斷重復(fù)解釋。筆者認為原因在于傳統(tǒng)的教學(xué)模式中的理論與實踐嚴重脫節(jié)。學(xué)生在上理論課的過程中,由于沒有與實踐直接聯(lián)系的情境,無法體驗原理性知識的價值,也難以理解理論知識的意義。例如在講授數(shù)據(jù)處理、運算指令時,盡管反復(fù)強調(diào),在實際應(yīng)用時要注意輸入使能端(EN)的狀態(tài)。但在實習(xí)過程中,不少學(xué)生在使用數(shù)據(jù)處理、運算等指令時仍經(jīng)常出錯,這是因為學(xué)生沒有真正理解PLC的掃描工作方式。如果明白這個道理,在輸入使能端加微分指令,這樣就不會錯了。
2.項目教學(xué)法PLC課程中的應(yīng)用
采用項目教學(xué)要以項目為載體,每個實訓(xùn)項目以項目內(nèi)容為主線,以任務(wù)目標為驅(qū)動,通過不同的項目分類把PLC 的基本指令、功能指令及其綜合應(yīng)用等內(nèi)容安排到教學(xué)當(dāng)中。這個過程是師生共同圍繞一個項目任務(wù)去發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程,從而對所學(xué)知識有更好的理解。整個過程分為幾個具體的步驟實施。其中分析問題、方案設(shè)計、項目實施及最終評價,都由學(xué)生之間協(xié)作完成,以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體。學(xué)生以項目任務(wù)為目標,制定相關(guān)的實施計劃,通過該項目了解每個環(huán)節(jié)用到的PLC的相關(guān)指令,并通過實際動手操作掌握指令的應(yīng)用。下面以“電梯控制”為例淺談項目教學(xué)法在PLC教學(xué)中的應(yīng)用
2. 1 項目的選定及分析
選定的項目任務(wù)要緊扣崗位實際,面向?qū)I(yè)人才培養(yǎng)要求。之所以選擇電梯控制這樣的項目,是因為兼顧到工作崗位和學(xué)習(xí)興趣。現(xiàn)在職校的PLC課程講授幾乎都有電梯控制這一項目,而且在日常生活中學(xué)生也經(jīng)常使用,對這一項目比較熟悉,對如何實現(xiàn)對它的控制比較感興趣;其次在項目選定時還要注意項目的完整性,項目從設(shè)計、實施到完成必須要有明顯的成果,使學(xué)生完成項目后獲得成就感,進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;最后是所選項目目標大小和任務(wù)要適宜,要有一定的層次性,假如要學(xué)較長時間才能出效果或目標不易實現(xiàn),就會消減學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
電梯控制過程如下:電梯啟動后,轎廂停在一層,并有一層指示燈亮,此時,電梯一直處在上升狀態(tài),即上升指示燈亮。樓層共有四層,若有二層、三層、四層的呼梯信號,則相應(yīng)的呼梯信號為ON,電梯上升。電梯到達二層后,一層指示燈滅,二層指示燈亮。平層信號由相應(yīng)輸入下面的開關(guān)閉合來模擬。同樣,到達三層后,平層信號給出,三層指示燈亮。電梯繼續(xù)上升,到達四層后,平層信號給出,三層指示燈滅,四層指示燈亮。同時上升指示燈滅,下降指示燈亮,則電梯處在下降過程中。過程與上升類似。電梯下降到一層后,一層指示燈亮,同時下降指示燈滅,上升指示燈亮,重復(fù)上述過程。
2. 2制定工作計劃
這個階段以學(xué)生為主體,教師起引導(dǎo)和輔導(dǎo)作用。可以把學(xué)生分成幾個小組,各小組開展對項目任務(wù)的討論,根據(jù)任務(wù)的要求制訂總體方案、實施步驟、進度計劃及小組成員的分工情況表,最后提交書面計劃書,由教師審閱并做出相應(yīng)指導(dǎo),完善項目實施計劃。通過這一步,學(xué)生具有獨立進行計劃安排的機會,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、研究和分析問題的能力、協(xié)作和交流能力。
2. 3組織項目實施
計劃后的實施是項目教學(xué)法中重要的一環(huán)。老師對計劃初步檢查后就鼓勵學(xué)生動手去做,讓每組學(xué)生各自完成制作,各輸入輸出元件一個一個地定位;各連接線一根一根地安裝;各部分接頭一對一對地接好;將控制程序一句一句地輸入;在聯(lián)機調(diào)試時一段一段地進行,最后得到電梯控制系統(tǒng),學(xué)生動手制作的過程,既是對前面所學(xué)理論知識的消化及鞏固的過程,也是培養(yǎng)實際動手能力和工作能力的過程。
實現(xiàn)本項目的具體步驟包括:①元件選擇。在明確項目任務(wù)的情況下,根據(jù)控制要求確定I/O設(shè)備和PLC選型,進行成本估算,實現(xiàn)較高的性價比,培養(yǎng)學(xué)生的成本意識;②PLC的I/O地址分配,確定PLC的輸入輸出點數(shù),畫出I/O分配圖。一般要求留有適當(dāng)?shù)耐ǖ烙嗔浚虎塾布蛙浖O(shè)計,硬件包括設(shè)計電氣控制柜、操作面板電器布置圖及安裝接線圖,根據(jù)圖樣進行現(xiàn)場接線,并檢查正確性,軟件主要是程序設(shè)計,在程序設(shè)計思路上,可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會一種先進的設(shè)計法――順序控制設(shè)計法,即根據(jù)系統(tǒng)的工作過程繪出順序功能圖,再根據(jù)順序功能圖設(shè)計出梯形圖的方法。④運行調(diào)試。在程序調(diào)試過程中,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)許多問題。比如計時器不能正確計時,計數(shù)器不能復(fù)位等。這時老師不要直接給出答案,要啟發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生自己去分析發(fā)現(xiàn)錯誤原因,使學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)習(xí)分析問題的方法和技巧模擬調(diào)試,并根據(jù)調(diào)試結(jié)果不斷修改、完善和優(yōu)化程序,采取有效措施增強系統(tǒng)的可靠性,提高系統(tǒng)的綜合性能,從而培養(yǎng)學(xué)生的可靠性質(zhì)量意識和創(chuàng)新意識;⑤編制項目設(shè)計說明書,整理技術(shù)文件,完成項目設(shè)計。
2.4 項目的評估總結(jié)
項目的評估總結(jié)是“項目教學(xué)法”的重要環(huán)節(jié),項目的評估總結(jié)過程是學(xué)生一個學(xué)習(xí)、提高的過程。各小組完成了電梯控制系統(tǒng)的項目后,要展示自己的產(chǎn)品并且各組要講解制作過程,分析哪些地方較滿意、哪些地方還有待改進。每個小組匯報結(jié)束后,各小組之間互評,然后教師再對各組的情況進行相應(yīng)的點評,對共性問題進行分析和講解,提醒全體學(xué)生注意;對有創(chuàng)新思想的學(xué)生、團結(jié)協(xié)作的小組、積極幫助其他小組完成任務(wù)的學(xué)生進行表揚。根據(jù)項目考核標準,給出學(xué)生成績。
結(jié)束語
項目教學(xué)能很好地體現(xiàn)把理論與實踐的有機結(jié)合,在完成工作任務(wù)的過程中,能讓學(xué)生直接體會專業(yè)理論知識在工程實踐中的運用,使學(xué)生在實現(xiàn)完整工程項目的過程中學(xué)習(xí)了具體知識,并體現(xiàn)出了工程意識。在項目實施過程中,學(xué)生設(shè)計和比較了不同的工作方案,從系統(tǒng)性能、開發(fā)成本以及技術(shù)難度等角度分析了各種方案的優(yōu)缺點,并選擇了其中性價比最優(yōu)的實施方案,從而培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)工程意識。項目教學(xué)是以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)過程,學(xué)生通過自主完成項目,體驗明確任務(wù)獲取信息、制定計劃、做出決定、實施計劃、檢查控制、評定反饋等完成工作行動的完整過程,掌握了與從業(yè)相關(guān)的職業(yè)技能,培養(yǎng)了學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣,發(fā)展了綜合解決問題的能力。
參考文獻
[1]馬玉玲.項目教學(xué)在PLC課程中的應(yīng)用[J].中國職業(yè)技術(shù)教育.2006年第10期.
論文關(guān)鍵詞:電氣控制及PLC;項目教學(xué);教學(xué)效果
電氣控制及PLC應(yīng)用課程是電氣控制及自動化專業(yè)的主干課程,其內(nèi)容與工程應(yīng)用緊密結(jié)合,在工業(yè)自動化控制、智能儀器儀表、精密加工、數(shù)控機床以及機電一體化技術(shù)等領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用。本課程是浙江工業(yè)大學(xué)(我校)電氣工程及自動化教育專業(yè)和機械工程及自動化教育的專業(yè)必修課。通過本課程的學(xué)習(xí),除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)電氣控制和可編程控制器應(yīng)用技術(shù)基本知識外,還以提高學(xué)生的素質(zhì)和全面能力為宗旨。具體教學(xué)要求是熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及應(yīng)用,掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析和設(shè)計能力,掌握典型電氣控制電路的分析和設(shè)計方法,掌握可編程控制器的工作原理及結(jié)構(gòu)特點,熟練掌握基本邏輯指令的應(yīng)用,掌握步進順控指令編程方法及應(yīng)用,了解PLC網(wǎng)絡(luò)及通訊基本知識,繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析能力,特別是掌握典型電氣控制電路的分析能力,重點是S7-224/S7-300可編程序控制器的編程技術(shù)、通信模式及調(diào)試技巧。
項目教學(xué)是以項目實施為主線有效組織理論和實踐知識,師生共同實施并完成一個“項目”為主要學(xué)習(xí)方式的教學(xué)活動,是建立在建構(gòu)主義和情景學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上體現(xiàn)行動導(dǎo)向教育理念的教學(xué)方法,將傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝瓿身椖俊⒙殬I(yè)體驗和解決問題為主的多維互動式的教學(xué)模式,在職業(yè)教育的專業(yè)課程教學(xué)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。通過項目實施過程,讓學(xué)生學(xué)習(xí)必要的理論知識及掌握必備的專業(yè)技能,突出知識的學(xué)習(xí)服務(wù)于職業(yè)能力的建構(gòu)。
一、電氣控制及PLC應(yīng)用項目教學(xué)模塊
實施項目教學(xué),項目的選取要具有典型性、代表性和全面性,以往的教學(xué)選取的項目經(jīng)?;谛№椖縼斫虒W(xué),僅能說明一個知識點或某個問題,綜合知識無法體現(xiàn),這樣各知識點之間彼此孤立,章節(jié)的聯(lián)系比較匱乏,彼此的知識點無法連貫,邏輯關(guān)系無法得到梳理,不能對學(xué)生的綜合能力進行鍛煉。然而學(xué)生畢業(yè)后往往面對的是比較綜合的工程項目,而他們的知識結(jié)構(gòu)是孤立的,面對綜合設(shè)計一個項目不知道從何處下手,尤其是既需要分析、設(shè)計又要安裝調(diào)試的復(fù)雜的項目無從下手了。學(xué)生不能立即投入到生產(chǎn)實踐中,無奈還要從頭學(xué)起。
基于以上的問題,在展開項目教學(xué)法實施過程中,選取一個比較綜合典型的真實項目——節(jié)能環(huán)保中水回用水處理廠智能控制系統(tǒng)來進行教學(xué)設(shè)計。參照教學(xué)大綱和緊扣教材內(nèi)容,根據(jù)項目組成設(shè)計以下主要教學(xué)模塊:(1)項目教學(xué)實施前準備工作及模擬招投標介紹;(2)中水回用水廠供配電介紹及用電安全;(3)中水回用水廠的用到的低壓電器設(shè)備教學(xué)及知識點學(xué)習(xí);(4)提升泵房、反沖濾池、加礬加氯、送水泵房儀器儀表的電氣控制原理圖、元器件布置圖及施工圖紙設(shè)計;(5)提升泵、鼓風(fēng)機、反沖泵、送水泵的不同啟動形式設(shè)計;(6)S7-200(含7個從站)和S7-300(含2個主站)PLC設(shè)計及編程;(7)主站PLC與各從站的Proface-Bus及中控制室的通信實現(xiàn);(8)主站PLC觸摸屏編程及中控室的主機系統(tǒng)組態(tài);(9)整個中水回用系統(tǒng)與Intenet通信;(10)項目的竣工及驗收—課程總結(jié)。隨著自動化生產(chǎn)的發(fā)展,該課程涉及到許多新知識、新技術(shù)領(lǐng)域。我們以加強實踐教學(xué)為突破口,以創(chuàng)新為契機,構(gòu)建以項目為載體的理論實踐一體化教學(xué)模式,符合技術(shù)師范本科專業(yè)的培養(yǎng)特點和定位,既要具備工程性,又要具備師范性,通過課程和專業(yè)訓(xùn)練使學(xué)生成為具有“講師”、“工程師”等知識和能力結(jié)構(gòu)的“雙師型”人才。
二、項目教學(xué)設(shè)計
1.項目教學(xué)設(shè)計
(1)選擇合適的配套教材。我們將電氣工程及自動化教育和機械工程及自動化教育的專業(yè)崗位對電氣方面的知識和技能需求為目標,以就業(yè)單位人才需要為基準,結(jié)合技術(shù)師范培養(yǎng)標準選擇教材。以現(xiàn)行主流PLC為參考,以必需、實用知識為主,加強學(xué)生電氣控制技能的培養(yǎng),教材的內(nèi)容包括常用低壓控制電器、電氣控制線路的基本原則和基本環(huán)節(jié)、可編程控制器基礎(chǔ)、S7-200PLC的系統(tǒng)配置及質(zhì)量系統(tǒng)、SETP7-Micro/WIN32編程軟件、S7-300和S7-400PLC系統(tǒng)配置與編程及通信及網(wǎng)絡(luò)等;被選取的項目與教材結(jié)合緊密,涵蓋的知識比較吻合,也是現(xiàn)在自動化行業(yè)及大學(xué)競賽的主流技術(shù)。
(2)項目實施前,先完成模擬投標及中標過程,讓學(xué)生明白項目實施過程中必經(jīng)的流程和步驟,體會真實項目的投標中標和方案實施的過程。標書設(shè)計就是按項目模塊來分類,每進行一個模塊就是完成標書方案中的一部分。 ?。?)項目教學(xué)模塊借助組態(tài)軟件給出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組態(tài)圖,標出了每個模塊應(yīng)完成的項目任務(wù),根據(jù)模塊工作量和知識的多少合理安排課時。每個模塊預(yù)先提出問題,讓學(xué)生先思考,鼓勵學(xué)生發(fā)揮與創(chuàng)新,根據(jù)學(xué)生人數(shù),恰當(dāng)分組,每組模擬為一個施工團隊,選出隊長,由其對整個組的人員進行協(xié)調(diào)分工,課前每組先設(shè)計一套實施項目模塊的方案,課間展開討論,老師甄別或指出最佳方案及實施方法,課后留給學(xué)生擴展的空間。
(4)對要完成的項目教學(xué)任務(wù)要提出具體要求。如基本的工廠供配電;常用的低壓電器;基本的電氣控制及啟動方式;電氣原理圖、元器件圖、施工圖繪制;PLC編程、通信、組態(tài)等。課后要求學(xué)生提交項目教學(xué)實訓(xùn)報告,電子圖紙,學(xué)生團隊自己評價,教師講評驗收。
(5)師生共要明確項目教學(xué)過程中要重點鍛煉和加強的知識點。力求既全面又重點突出,能最大限度的鍛煉技能;對于項目實施過程中可能遇到的難點,要及時為學(xué)生重點講解及輔助突破。
(6)每個項目模塊怎么實施,什么時間實施計劃要詳盡、人員分工要明確。幫助學(xué)生完成各個項目模塊的實施內(nèi)容及計劃表,開學(xué)二周制定好計劃,同時要及時拓展學(xué)生視野,項目團隊制定良好激勵機制和完善的管理制度,立爭協(xié)調(diào)高效的完成項目任務(wù)。
三、項目教學(xué)具體實施
(1)在理論教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生運用電機拖動及自動控制原理的基礎(chǔ)知識,分析PLC專業(yè)課程編程內(nèi)容,強化閉環(huán)控制模型知識的掌握,使學(xué)生能在項目實施過程中體會PLC的智能控制思路。
(2)強化實踐教學(xué),以實際的節(jié)能環(huán)保中水回用水廠電氣設(shè)備的基本功能、結(jié)構(gòu)組成及電路工作原理的分析為重點,讓學(xué)生學(xué)會分析復(fù)雜的實際電氣設(shè)備的工作原理,具備識讀電路圖、繪制電路圖、設(shè)計電路圖的能力。在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生安裝、調(diào)試、維修及維護自動化常用電氣設(shè)備的能力。對重點應(yīng)用知識在實訓(xùn)室訓(xùn)練,學(xué)生自評,教師嚴格考評,直到達到教學(xué)目標為止。
(3)教師將自動化現(xiàn)場實際搜集的智能電氣設(shè)備及相關(guān)資料補充到課堂中,并從網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)智能電氣控制系統(tǒng)新技術(shù),利用組態(tài)軟件做成展示項目,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)展示工程項目的技術(shù)細節(jié),如煤礦絞車提升系統(tǒng)、遠程恒壓供水系統(tǒng)、電廠脫硫智能控制系統(tǒng)等,使學(xué)生直觀、方便地學(xué)到先進的專業(yè)技術(shù)知識。
(4)將計算機輔助軟件的使用引入教學(xué)中,如Pro/e繪制電氣原理圖,SETP7-Micro/WIN32編程軟件、組態(tài)6.53的使用、GP-2500觸摸屏的軟件編程等,使學(xué)生既學(xué)到知識的理論知識也拓展了知識面,使他們明白現(xiàn)代化的電氣控制系統(tǒng)是很多先進技術(shù)協(xié)調(diào)服務(wù)和集成的綜合效果。
四、教學(xué)考評方法
(1)設(shè)置學(xué)生自我評價機制,其包括學(xué)生自我評分,也包括組長對每個成員的打分。
(2)設(shè)計項目教學(xué)驗收表格,細化子項目注意事項的考評。
(3)每人必須對項目調(diào)試通過,并撰寫實驗報告。
(4)考評計入平時成績,同時加大該項考核在總成績的比重。
關(guān)鍵詞: 變頻調(diào)速;PLC;電機;項目化;教學(xué)研究
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)06-0168-02
PLC控制交流變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)中之所以得到廣泛的應(yīng)用,是由于其能夠?qū)崿F(xiàn)電機的實時轉(zhuǎn)速遠程控制,對自動化設(shè)備進行智能控制。主要原理為傳感器和繼電器將采集監(jiān)控電磁閥、電機、變頻器等有關(guān)的各類對象的信息輸送到PLC。PLC對輸入信息進行處理,并綜合高速采集器所獲得的信息,進一步對控制監(jiān)控對象進行反饋,并輸送到上一級過程監(jiān)控機。同時監(jiān)控機(上位機)的向PLC發(fā)出控制指令,PLC通過對輸入和操作指令的分析、判斷,進行綜合處理,輸出控制信號,以完成對變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制工作。實現(xiàn)監(jiān)控機對監(jiān)控對象的實際控制。整個控制原理和過程在機電一體化專業(yè)中都是學(xué)習(xí)和掌握的重點內(nèi)容和技能。
因此,職業(yè)院校根據(jù)工業(yè)需求相繼開設(shè)了《傳感器與檢測技術(shù)》、《可編程控制原理與應(yīng)用》、《變頻器原理及應(yīng)用》等相關(guān)課程,以適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展,而各門課程的相對來說具有涉及面窄,通用性差的特點,只針對自己課程特點開設(shè)的相關(guān)小試驗,無法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境對綜合人才的需求。
目前職業(yè)教育教學(xué)一直在推行教學(xué)改革,但是很難突破原有的課程體系,大部分仍是講授法和實驗驗證法等傳統(tǒng)教學(xué)法,學(xué)生學(xué)習(xí)目標不夠明確,不清楚學(xué)習(xí)內(nèi)容與未來工作之間的關(guān)系,學(xué)習(xí)積極性不高。使得高職中現(xiàn)行變頻技術(shù)的應(yīng)用和PLC技術(shù)的教學(xué)研究情況可概括為:
1)教學(xué)內(nèi)容和實踐教學(xué)結(jié)合不夠緊密,學(xué)生學(xué)習(xí)沒有目的性,加上學(xué)生的基礎(chǔ)差,學(xué)習(xí)態(tài)度散漫,自主性差。最終是老師教老師的,學(xué)生做學(xué)生的。實驗時茫然,不知所措,只等老師示范,學(xué)生進行模仿,任務(wù)式的完成報告了事,完全沒有自己的思路和創(chuàng)新,記憶不深,效果很差。
2)教學(xué)內(nèi)容和崗位需要不能密切聯(lián)系,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容過多而沒有典型實際任務(wù)的依托,教學(xué)時間不能有效利用,導(dǎo)致人才供需脫節(jié)。
基于以上教學(xué)過程中存在的問題,結(jié)合目前市場需求的人才特點,本課題分析PLC、變頻器、傳感器、觸摸屏等課程的特點和之間的聯(lián)系,將其依照典型的工作任務(wù)將其有機結(jié)合在一起,構(gòu)建PLC控制電機變頻調(diào)試試驗項目,將教學(xué)內(nèi)容進行整合,重新設(shè)計,不僅將教學(xué)內(nèi)容融入典型的工作任務(wù)中,讓學(xué)生明白學(xué)什么、怎么學(xué)、如何用。而且也讓學(xué)生學(xué)會如何利用PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù),同時提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,培養(yǎng)良好的職業(yè)素質(zhì)。盡可能模擬現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境,結(jié)合生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)器件,進而培養(yǎng)具備一定應(yīng)用、設(shè)計能力的多方位人才,以適應(yīng)社會需求。
課程具體聯(lián)系如圖1所示:
1 構(gòu)建以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)情境
總體思路是以崗位能力為導(dǎo)向、注重工作過程和開發(fā)設(shè)計過程、多方面能力并重。
本教學(xué)領(lǐng)域開發(fā)和研究不是對原有課程體系運行的否定,而是在原有的基礎(chǔ)上,借鑒了中德諾浩先進的教育經(jīng)驗,重新制訂教學(xué)計劃和改變課程開發(fā)理念,如圖2所示。推陳出新,開發(fā)滿足社會需求和適應(yīng)我國高職學(xué)生發(fā)展的課程。
根據(jù)對企業(yè)的廣泛調(diào)研,了解企業(yè)所涉及變頻調(diào)速系統(tǒng)控制技術(shù)的應(yīng)用情況及其工作任務(wù)和工作流程,分析企業(yè)的人才需求,通過赴新加坡南洋理工學(xué)院進修,學(xué)習(xí)國外先進的職業(yè)教育教學(xué)理念,也對中德諾浩項目化教學(xué)方法的研究和學(xué)習(xí),逐步形成了以行動為導(dǎo)向,基于工作過程的教學(xué)模式改革理念,并對課程的設(shè)計和教學(xué)方法實施進行改革。以工作過程為導(dǎo)向,以工作任務(wù)為載體,設(shè)計模塊結(jié)構(gòu)。根據(jù)課程的教學(xué)能力目標以及學(xué)生的認知規(guī)律,將變頻技術(shù)和PLC應(yīng)用技術(shù)、傳感器等課程的內(nèi)容進行整合,改為PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的教學(xué)領(lǐng)域,并設(shè)計為五個教學(xué)任務(wù),每個教學(xué)任務(wù)中又分為具體的項目,逐步訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會操作變頻器和PLC的編程方法及其連接控制等技術(shù),綜合應(yīng)用PLC控制變頻器完成電機或機床的運行,在完成任務(wù)的同時,學(xué)會技能,提高能力。
五個教學(xué)情境如下表1所示。
通過教學(xué)資源的整合,首先,在學(xué)習(xí)內(nèi)容的開發(fā)與編排上突破了學(xué)科體系的界限,讓學(xué)生通過在接近企業(yè)工作環(huán)境中完成過程訓(xùn)練,掌握知識和技能,從而滿足企業(yè)和勞動力市場的需求;其次,以工作過程導(dǎo)向的課程開發(fā)模式已在我院實踐教學(xué)中取得了成效,也在社會上得以應(yīng)用和推廣,這種重構(gòu)課程體系的方法,是一種創(chuàng)新,具有革命性的意義。
2 設(shè)計符合學(xué)生特點教學(xué)實施方案
在教學(xué)設(shè)計上,實現(xiàn)以學(xué)生為中心,以項目為中心,將學(xué)習(xí)內(nèi)容糅合到工作任務(wù)中完成學(xué)習(xí),以完成工作任務(wù)為目標,以工作過程為導(dǎo)向,以企業(yè)工作組織形式(小組)為團隊,在自主學(xué)習(xí)中完成指定的任務(wù),每個項目教學(xué)實施采用六步教學(xué)法,計劃―決策―實施―檢查―評價。讓學(xué)生清晰地了解學(xué)什么、怎么學(xué)、如何用。
3 改課程考核為過程考核,綜合考核專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)
成績評定是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié),也是督促學(xué)生學(xué)習(xí)的重要手段。該教學(xué)領(lǐng)域的考評方法如表2所示。
通過這種多元的考核方式,激發(fā)了學(xué)會的學(xué)習(xí)興趣,與而有效地提高了學(xué)習(xí)積極性。
綜上所述,本次教學(xué)改革具有以下幾點意義:
1)構(gòu)建以工作為導(dǎo)向,工作任務(wù)為教學(xué)載體的教學(xué)項目,最終形成PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)教學(xué)領(lǐng)域的項目化教程,并應(yīng)用于教學(xué)實施中。
通過企業(yè)調(diào)研和先進教學(xué)方法的學(xué)習(xí),設(shè)計教學(xué)項目,使得理論知識恰當(dāng)?shù)娜谌雽嶋H任務(wù)中。讓學(xué)生的完成任務(wù)的過程中,掌握技能的同時,提高學(xué)習(xí)能力和社會實踐能力。也為教師提供教學(xué)資源,便于課程教學(xué)的實施。
2)以學(xué)生為中心,在完成項目的過程中實施教、學(xué)、做。
采用項目教學(xué)法,項目實施過程中采用六步教學(xué)法,計劃―決策―實施―檢查―評價,使學(xué)生學(xué)會工作,在提高職業(yè)技能的同時,提高學(xué)生的綜合職業(yè)素質(zhì)。
3)改革課程考核方式,突出課程考核,綜合考核專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。
在教學(xué)實施過程中,由專業(yè)能力考核、知識目標考核、方法能力考核、社會能力考核等部分組成,并制定相應(yīng)的詳細的考核及評分標準,在考核項目中,為訓(xùn)練學(xué)生的方法能力和社會實踐能力,設(shè)置了工作任務(wù)計劃制定、組織分工、資料收集、工具使用、成果展示、交流合作、安全意識、環(huán)境意識等評分項目,訓(xùn)練學(xué)生的綜合素質(zhì)。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:PLC;實踐;項目教學(xué);教學(xué)改革
前言:《PLC》課程是高職學(xué)院數(shù)控專業(yè)開設(shè)的一門實踐性很強的應(yīng)用型課程,教學(xué)目的是使學(xué)生熟悉電氣控制系統(tǒng)的基本控制電路,具有電氣控制系統(tǒng)分析和設(shè)計的基本能力;掌握PLC內(nèi)部資源、PLC編程指令及程序設(shè)計等基本知識;掌握利用PLC進行一般控制系統(tǒng)的設(shè)計、改造、安裝、調(diào)試及維護的技能,最終能勝任企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備維修和保養(yǎng)崗位的實際要求。
我院組成力量,對企業(yè)和PLC教學(xué)情況優(yōu)秀的院校進行考察、調(diào)研,尋找并開發(fā)典型工作任務(wù),廣泛收集資料,確定項目教學(xué)方案,擬定行動計劃,并做好實驗室的教學(xué)配套工作,實施并控制行動計劃,進行教學(xué)試驗,在教學(xué)中不斷地收集學(xué)生反饋,認真研究;并與企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員討論教學(xué)實施情況,聽取他們的建議。目前,我院通過對學(xué)生反饋以及對企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員建議的總結(jié),調(diào)整教學(xué)方案,使研究的PLC教學(xué)采用項目式教學(xué),縮小知識涉及領(lǐng)域,有針對性地傳授適合企業(yè)數(shù)控工作的深層次PLC實用技能,為企業(yè)培養(yǎng)出綜合職業(yè)素質(zhì)高的學(xué)生。
一、項目教學(xué)法的改革思路
項目教學(xué)法具有的特點是:把整個學(xué)習(xí)過程分解為一個個具體的工程或事件,設(shè)計出一個個項目教學(xué)方案。按行動回路設(shè)計教學(xué)思路。不僅傳授給學(xué)生理論知識和操作技能,更重要的是培養(yǎng)他們的職業(yè)能力,這里的能力已不僅是知識能力或者是專業(yè)能力,而是涵蓋了如何解決問題的能力:方法能力、接納新知識的學(xué)習(xí)能力以及與人協(xié)作和進行項目動作的社會能力等幾個方面[1]。
(一)以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用。首先,需要在第一堂課中向?qū)W生說明PLC課程的特點和注意點,讓學(xué)生明白大量的知識需要通過自己的探究和小組研討來獲得,課前需要仔細閱讀教師指定的案例及相關(guān)材料,并進行認真分析和思考;在課堂上,要積極開動腦子,就不同的見解展開討論,充分表述自己的思考和步驟,從而發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)新精神。在教學(xué)過程中,教師需要由過去的“講授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸笇?dǎo)者”,只用小部分時間結(jié)合實例來講授重點理論和核心知識點,大部分時間則負責(zé)整個教學(xué)的組織和引導(dǎo)工作,讓學(xué)生有更充裕的時間開展自主討論、操作與探究等活動,對解決項目和案例中存在的問題提供必要的幫助.通過這些項目和案例,幫助學(xué)生認識解決問題過程的復(fù)雜性(背后隱含的各種因素)及可能存在的多種可能性,從而激發(fā)學(xué)生的探索精神和學(xué)習(xí)興趣,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為學(xué)好課程奠定良好的基礎(chǔ)。
(二)以實際為標準,選取項目和案例。將PLC教學(xué)分兩個階段。一是系統(tǒng)學(xué)習(xí)一種型號的PLC;二是在學(xué)生具備一定基礎(chǔ)后進行綜合訓(xùn)練。為此我們把第一階段PLC教學(xué)內(nèi)容分為PLC的基礎(chǔ)、西門子S7-200 PLC的組成和編程基礎(chǔ)、S7-200
PLC基本邏輯指令及應(yīng)用、S7-200 PLC基本功能指令及應(yīng)用、S7-200 PLC模擬量控制、PLC復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用六個模塊。前兩個模塊以專題形式教學(xué),后四個模塊的教學(xué)任務(wù)項目化,以項目為教學(xué)主線,通過設(shè)計不同的項目,巧妙地將知識點和技能訓(xùn)練融于各個項目之中,各個項目按照知識點與技能要求循序漸進編排。在具體選定項目時,要把握三點:一是每個項目以某個重點指令的應(yīng)用為主線,應(yīng)用程序由簡單到復(fù)雜;二是項目選取盡量來源于生活、直觀形象能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。三是項目的制定和本校學(xué)生的現(xiàn)狀及實驗實訓(xùn)條件緊密聯(lián)系,以便更好地實施開展“教學(xué)做”一體化教學(xué)。PLC復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用作為最后一個模塊,該模塊中選定的項目則要體現(xiàn)綜合應(yīng)用能力。第二階段PLC教學(xué)項目應(yīng)以工程綜合項目為主,每個項目由校企共同研發(fā)確定,以此訓(xùn)練學(xué)生職業(yè)崗位能力。這樣在整個教學(xué)過程中將各個知識點和項目的每個模塊緊密地融合在一起,使學(xué)生在完成項目的同時掌握所學(xué)的各個知識點.使用項目驅(qū)動法教學(xué),就可使“老師講,學(xué)生聽”的課堂,變成“大家共同參與”解決問題的學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)生在參與過程中加深對知識點的理解,同時這種知識點的安排符合人們的認識規(guī)律,便于學(xué)生學(xué)習(xí)掌握。
(三)以交流為中心,著力打造良好教學(xué)氛圍。我院從目前已在使用的“討論式學(xué)習(xí)法”、“案例教學(xué)法”、“自主學(xué)習(xí)法”、“項目教學(xué)法”和“問題導(dǎo)向法”等教學(xué)方法中,結(jié)合學(xué)校生源情況與PLC課程的特點,選用了其中的“項目教學(xué)法”、“案例教學(xué)法”和“討論式學(xué)習(xí)法”,采用開發(fā)“十字路通燈的PLC控制”的實際項目,按章節(jié)內(nèi)容的需要,分別使用不同的教學(xué)方法,如此師生可從傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)法中解脫出來,形成“以項目或案例為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)模式,通過案例或項目的層層分解、合理組合、相互討論和實踐,使學(xué)生摸得著、看得見,不再是原有的空穴來風(fēng),從而大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與邏輯分析能力,提升了學(xué)生學(xué)好該課程的信心,使學(xué)生的實際編程與操作能力也得到了大大加強。
我院研究的 PLC 教學(xué)采用項目式教學(xué),不再把教師掌握的現(xiàn)成知識技能傳遞給學(xué)生作為追求的目標,或者說不是簡單的讓學(xué)生按照教師的安排和講授得到一個結(jié)果,而是在教師的指導(dǎo)下,親自處理一個項目的全過程,解決在處理項目任務(wù)中遇到的困難,最終得到想要的結(jié)果,學(xué)習(xí)的重點在學(xué)習(xí)過程而不是學(xué)習(xí)結(jié)果,他們在這個過程中鍛煉各種能力。教師已不是教學(xué)中的主導(dǎo)地位,而是成為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者、指導(dǎo)者和監(jiān)督者。這提高了學(xué)生的興趣,調(diào)動了學(xué)習(xí)的積極性。
基于數(shù)控的 《PLC》 項目式教學(xué)不同于一般的項目式教學(xué), 它具有以下核心特點: 改變粗放式、寬口徑的教學(xué)理念,縮小所學(xué)知識涉及領(lǐng)域,根據(jù)企業(yè)數(shù)控相關(guān)崗位需求,有針對性地傳授適合企業(yè)數(shù)控相關(guān)工作崗位的深層次PLC實用技能,實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)和就業(yè)的趨零對接,力求為企業(yè)培養(yǎng)出綜合職業(yè)素質(zhì)高的學(xué)生。
二、項目教學(xué)法的實踐
教學(xué)過程是學(xué)與教的過程,是由教師和學(xué)生共同參與相互配合的過程。教學(xué)目的能否實現(xiàn),關(guān)鍵是教師應(yīng)根據(jù)課程標準,因材施教,能夠靈活地選擇最佳的教學(xué)手段和材料,注意要循序漸進,不斷激發(fā)學(xué)生這個學(xué)生主體的學(xué)習(xí)主動性,進而提高學(xué)生的知識水平和應(yīng)用能力,為今后的就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)[2]。這就要求教師在教學(xué)實踐中應(yīng)時刻注意觀察學(xué)生的接受掌握情況,并根據(jù)學(xué)生的情況在每堂課要結(jié)合知識點準備好一個完整的開發(fā)案例(如十字路通燈的PLC控制),既有一定趣味性,又有貼近學(xué)生生活的小案例。給學(xué)生演示這些案例,通過演示案例的趣味性和新穎性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。在每堂課靈活采用不同的教學(xué)策略,通過對案例的剖析,說明解決問題的方法和關(guān)鍵技術(shù),并將項目分解為若干個任務(wù),在任務(wù)的驅(qū)動下,逐步完成案例的制作與設(shè)計,最后引導(dǎo)學(xué)生進行歸納總結(jié)。通過實例剖析,學(xué)生能較快地理解PLC及其操作過程,實例的吸引能起到良好的示范效果,從而充分調(diào)動學(xué)生的積極性,達到較好的教學(xué)效果。下面以十字路通燈的PLC控制為例來說明項目教學(xué)法的教學(xué)過程。
(一)項目導(dǎo)入。項目導(dǎo)入是整個教學(xué)過程的開始,教師介紹項目的應(yīng)用環(huán)境,注意事項、并將項目的要求講授給學(xué)生,讓學(xué)生帶著問題有的放矢聽課,項目如何實現(xiàn)由此引發(fā)疑問。創(chuàng)設(shè)情景,布置任務(wù)。老師首先提出問題:并用多媒體課件中典型的圖片演示,假設(shè)道路上沒有紅綠燈,世界會變成什么樣子?突出紅綠燈的重要性。接著提出問題:生活中的紅綠燈是怎樣的控制過程?任務(wù)驅(qū)動:情景1紅綠燈控制過程-情景2單向紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計-情景3雙向紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計-情景4復(fù)雜紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計。
(二)項目相關(guān)知識點析。紅綠燈控制過程分析,明確完成任務(wù)所需的知識,由老師講授定時器指令的工作原理和使用方法。同時在實驗室對三種不同類型的定時器工作原理做一個驗證性實驗,讓學(xué)生對定時指令用法熟練掌握。
(三)項目的實施。此環(huán)節(jié)是學(xué)生學(xué)和做的過程。學(xué)生分析控制要求,繪制I/O分配表,根據(jù)題意繪制時序圖,編制梯形圖,準備材料,完成安裝接線。在此過程中,學(xué)生以小組形式互相討論,擬定設(shè)計方案,老師巡回指導(dǎo)檢查。
(四)檢查評價。在規(guī)定的時間內(nèi)學(xué)生做好程序編制、安裝接線后,在實訓(xùn)室模擬調(diào)試,老師檢查調(diào)試結(jié)果,對于調(diào)試有問題的組指導(dǎo)學(xué)生修改程序,直到調(diào)試正確為止。最后要求學(xué)生上交項目實施的全部資料。包括I/O地址分配表、梯形圖、PLC外部接線圖。結(jié)束后,老師對最終的學(xué)生成果展示,一方面引導(dǎo)歸納PLC程序設(shè)計的一般工作流程和該項目設(shè)計的知識點;另一方面展示學(xué)生優(yōu)秀設(shè)計方案及程序。教師根據(jù)小組完成項目的情況給出基本分;根據(jù)小組成員在組中的表現(xiàn)由各成員進行互評得到貢獻分;項目小組學(xué)生自我評價,得出學(xué)生的自評分。根據(jù)這三個分按一定的比例(基本分×0.5+貢獻分×0.3+自評分×0.2)來綜合評定每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)考核成績。這種采取教師評價和學(xué)生評價相結(jié)合的方法充分考慮了學(xué)生實際的動手能力,有效地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新意識。通過這種考核,可以引導(dǎo)學(xué)生進行反思、總結(jié)和改進自己的合作學(xué)習(xí)方式,從而完成邏輯關(guān)系較復(fù)雜的一些任務(wù),大大提升學(xué)生的交流學(xué)習(xí)能力,完成個人不可能完成的任務(wù)。
三、結(jié)束語
實踐證明,在《PLC》課程教學(xué)中合理地采用“項目教學(xué)法”,配合合適的案例,可以有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生積極參與到實踐活動中,提高了學(xué)生應(yīng)用PLC編程的能力。鍛煉和提高了學(xué)生的思維能力、培養(yǎng)了學(xué)生的社會能力。要深入推行一體化教學(xué)模式,師資力量的一體化和教學(xué)場地的一體化是關(guān)鍵。對于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,還需要和企業(yè)緊密合作,開發(fā)綜合項目。我們將《PLC》“項目教學(xué)法”教學(xué)模式進一步升華,為社會培養(yǎng)高技能型人才。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】項目教學(xué)法;角色扮演法;PLC交通燈控制
一、前言
《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用》是大、中專院校機電、電氣自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,課程目標旨在建立完整、系統(tǒng)的電氣控制自動化理念,使學(xué)生掌握PLC技術(shù)的基本原理、結(jié)構(gòu)、編程方法等基本技能,繼后能夠設(shè)計和制作簡易的PLC自動控制系統(tǒng)。課程以工作臺的自動往返系統(tǒng)、大小球分揀系統(tǒng)、交通燈控制系統(tǒng)等項目作為教學(xué),讓學(xué)生在學(xué)中做,做中學(xué),教學(xué)質(zhì)量有了提高。在校企合作、企業(yè)調(diào)研以后,項目教學(xué)的不足也慢慢得以呈現(xiàn)。企業(yè)不同崗位的設(shè)置,學(xué)生上崗后很難進入角色,知識面也是廣而不精,面對這樣的局面,利用角色扮演還原實際情境,結(jié)合項目教學(xué),體現(xiàn)學(xué)生主體性,提高了課堂教學(xué)的實效性。以一課為例闡述角色扮演法與項目教學(xué)的結(jié)合運用。
二、教學(xué)過程設(shè)計
“PLC交通燈教學(xué)項目”是《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用》課程中的一個學(xué)習(xí)案例,首先將教材的內(nèi)容進行分析,創(chuàng)造符合該項目的虛擬企業(yè)情境。PLC交通燈控制系統(tǒng)需要進行四個崗位上的設(shè)計,系統(tǒng)分析師、程序設(shè)計師、電路分析師、說明師,每個崗位有自己獨立的任務(wù)。系統(tǒng)分析師主要對要求設(shè)計的項目進行系統(tǒng)的分析,將整個系統(tǒng)搭建起來;程序設(shè)計師在閱讀系統(tǒng)分析師的構(gòu)建及要求后,針對性的確定輸入輸出端口并進行程序設(shè)計;電路分析師進行實際電路設(shè)計,而說明師將全程參與指導(dǎo),并于最后進行系統(tǒng)使用說明書的編寫。下面將具體的任務(wù)分配到各個人員。
(一)角色扮演的情境創(chuàng)設(shè)
根據(jù)企業(yè)及市場調(diào)研,將教材中的知識點進行歸納并融入到本項目中。PLC交通燈控制項目是《電氣控制與PLC技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)中比較具有代表性的項目,學(xué)生已經(jīng)掌握了電氣控制的基本原理、PLC結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)組成、基本編程的方法和技巧。教學(xué)知識點也主要偏重于PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)建、控制程序的編寫、實際電路連接調(diào)試以及說明書的編寫等方面,依據(jù)知識點創(chuàng)設(shè)情境。
某工程部承接一十字路通燈建設(shè),其交通指揮信號燈的布置如圖1所示:東南西北四個方向分別設(shè)有紅、黃、綠三盞信號燈,開關(guān)S用于交通燈的總體控制,撥動啟動開關(guān)S,信號燈處于on狀態(tài),信號燈系統(tǒng)開始周而復(fù)始的循環(huán)工作,撥動啟動開關(guān)S到off狀態(tài),信號燈熄滅。變換規(guī)則:東西方向紅燈首先亮25秒,期間南北方向綠燈亮20秒,后閃爍3秒滅;接著南北方向黃燈亮2秒。完成半個循環(huán)后,再轉(zhuǎn)換成南北方向紅燈亮,持續(xù)時間25秒,期間東西方向綠燈亮20秒,后閃爍3秒滅,接著東西方向黃燈亮2秒,完成一個周期,進入下一個循環(huán)。
圖1 交通燈控制示意圖
將項目要求知識點進行剖析,可以基本分為以下幾個方面的工作任務(wù),依據(jù)崗位功能分配不同的任務(wù),如表1所示:
表1 工作任務(wù)及崗位配置
崗位配置 工作任務(wù)
系統(tǒng)分析師 任務(wù)一 交通燈PLC控制系統(tǒng)的基本組成框架;
任務(wù)二 PLC選型;
任務(wù)三 PLC輸出輸出接口功能確定;
任務(wù)四 時序圖的分析。
程序設(shè)計師 任務(wù)一 依據(jù)系統(tǒng)分析師要求選定和分配PLC輸入輸出接口;
任務(wù)二 編寫交通燈控制梯形圖;
任務(wù)三 交通燈控制程序的調(diào)試和確認。
電路分析師 任務(wù)一 依據(jù)系統(tǒng)分析師要求選定電路元器件;
任務(wù)二 交通燈控制電路的分析;
任務(wù)三 控制電路的實際連接和調(diào)試。
說明師 任務(wù)一 依據(jù)前三者的內(nèi)容進行說明書的撰寫;
任務(wù)二 解釋控制原理和操作方法。
(二)角色扮演的過程實施
在基本情境創(chuàng)設(shè)以后,教師采用情境引入、學(xué)習(xí)觀察、對位模仿三步進行教學(xué)。首先情境引入,教師介紹PLC行業(yè)中控制系統(tǒng)設(shè)計流程,并引入扮演角色;分析角色類型和任務(wù)后,學(xué)生按組分別確立自己的角色,學(xué)習(xí)工作任務(wù);待學(xué)生完成任務(wù)后,按組進行角色扮演匯報,如表2所示:
表2 角色扮演過程
教師引導(dǎo) 崗位扮演 扮演方式 組員劃分
1、工程部將項目交付團隊;
2、項目要求說明;
3、進行項目評審; 1、系統(tǒng)分析師對整體設(shè)計進行匯報;
2、程序分析師對程序編寫進行演示說明;
3、電路分析師對電路進行連接和調(diào)試。
4、說明師進行詳細原理說明。 1、分組后進行單組匯報;
2、單組匯報時,其他小組成員扮演企業(yè)專家評審;
3、單組匯報完畢后,其他小組成員可針對性提問。 4人一組,分配不同崗位。
在整個實施過程中,教師主要引導(dǎo)學(xué)生運用課程知識和技能為角色服務(wù),組織學(xué)生盡快融入角色,分配角色任務(wù),讓學(xué)生更加積極和主動。學(xué)生學(xué)習(xí)觀察期間,教師要根據(jù)各組不同的進度進行時間上的安排,協(xié)助每組完成任務(wù)后進行小的點評,這樣角色扮演的效果更佳。
(三)角色扮演的評價反饋
在教學(xué)過程完成后,教師以組內(nèi)評分,組間互評,教師評價的模式進行效果評價,針對于不同的內(nèi)容按比例進行賦分,根據(jù)評分的結(jié)果可以更實時的反饋,讓學(xué)生更好的明確需要加強的地方。
表3 評分標準
評定層次 評定內(nèi)容 賦分 評定等級
組內(nèi)評分 組員工作態(tài)度 20 90~100:優(yōu)秀
70~90:
良好
70以下:不合格
工作實施的努力程度 10
知識運用綜合程度 10
組間互評 團隊協(xié)作能力 10
知識的綜合運用程度和工作態(tài)度 10
意見的汲取 10
教師評價 設(shè)計方案的合理性和創(chuàng)造性 10
方案完成的質(zhì)量 20
三、結(jié)語
項目教學(xué)在高職教育中已較為成熟,教師引導(dǎo)、學(xué)生主導(dǎo)性也得以增強,但在學(xué)生崗位適應(yīng)能力培養(yǎng)方面還存在局限性,加入角色扮演法融入到項目教學(xué)后,將更好的培養(yǎng)學(xué)生積極性和適應(yīng)性,但現(xiàn)在工科方面角色扮演法的利用還不成熟,有待進一步探討和完善。
參考文獻:
[1]周娟仙,馮燕,徐元智.角色扮演法在培養(yǎng)護生職業(yè)素養(yǎng)中的應(yīng)用[J].衛(wèi)生職業(yè)教育,2008.
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關(guān)鍵詞 教學(xué)做一體化 教學(xué)改革 教學(xué)項目
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
1 教學(xué)改革的必要性分析
1.1 改革前理論教學(xué)的弊端
電氣控制與PLC理論教學(xué)方面存在的主要弊端是教學(xué)內(nèi)容抽象,教學(xué)方法單一,理論教學(xué)與實踐教學(xué)相分離。教師在課堂中理論講授,逐步深入,學(xué)生相關(guān)電路知識掌握不牢,且不少學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性、能動性差,在面對理論教學(xué)時,學(xué)生覺得枯燥乏味,不能有效掌握,進而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。造成單獨進行實踐教學(xué)時,理論知識掌握不牢,不能做到“理論實踐相結(jié)合”,對所學(xué)知識完全不知其所以然,更遑論自我學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新,因此教學(xué)效果較差。
1.2 改革前實踐教學(xué)的不足
(1)教學(xué)主體認識不清。改革前的實踐教學(xué)中,教師根據(jù)實踐教學(xué)大綱和實習(xí)指導(dǎo)書,按照程序與步驟,教授學(xué)生實驗,學(xué)生在教師的演示下,被動地進行機械的模仿。這就使起主導(dǎo)作用的教師反而成為教學(xué)的主體,學(xué)生弱化為實踐教學(xué)中的配角。降低了他們的學(xué)習(xí)興趣以及實踐技能的掌握。(2)實踐教學(xué)考核方式的問題。該課程的實踐教學(xué)內(nèi)容比重較大,對學(xué)生的技能掌握要求高。但以往在實踐教學(xué)考核方法上,指導(dǎo)教師只通過學(xué)生運行結(jié)果的情況,主觀地給予評分,無法客觀細致地對學(xué)生的實踐操作過程進行考核。
2 教學(xué)改革原則與總體思路
據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,在實施電氣控制與PLC課程的教學(xué)改革時,主要基于以下幾個原則:(1)由理論性向應(yīng)用性發(fā)展。在淡化復(fù)雜理論的同時,將基本理論與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合,突出理論的運用。(2)由單一性向綜合性發(fā)展。要求學(xué)生能綜合運用電工技術(shù)、電機拖動、電氣控制、PLC等知識解決相關(guān)實際問題。(3)進一步將理論教學(xué)由課堂及實驗延伸。把課堂放到實驗實訓(xùn)室、車間,教師簡單講授完教學(xué)項目的基本理論知識點后,學(xué)生根據(jù)項目要求進行分析、設(shè)計、安裝與調(diào)試。(4)進一步提高方法、手段的先進性。充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺和多媒體等先進的教學(xué)手段和設(shè)備,綜合運用各種專業(yè)軟件,提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性。
教學(xué)內(nèi)容中突出基本理論的掌握以及實際問題的分析、解決,另外還與維修電工中級證的考證內(nèi)容相貫通;教學(xué)模式改革體現(xiàn)在實際教學(xué)上采用項目式理論實踐一體化教學(xué),通過提出工程實例項目串講相關(guān)知識技能訓(xùn)練項目考核拓展項目之外有關(guān)知識點項目總結(jié)等環(huán)節(jié)組織教學(xué),拉近理論與應(yīng)用的距離,也有利于拓展學(xué)生的創(chuàng)新思路。
教學(xué)方法與手段改革:創(chuàng)建“教、學(xué)、做”一體化教室,配備專用實訓(xùn)儀器設(shè)備、投影儀、教學(xué)電腦和專業(yè)軟件,邊講邊練,學(xué)練結(jié)合,全程采用多媒體手段和電子課件一體化教學(xué),通過啟發(fā)式、案例式、討論式等多種教學(xué)方法,將枯燥的理論學(xué)習(xí)形象化、直觀化,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及效果。
采用細致量化的全程課程考核方式,提升自主學(xué)習(xí)的積極性。此外,把維修電工職業(yè)資格證書的考證與課程的教學(xué)有機結(jié)合在一起,提高學(xué)生考證通過率。
3 教學(xué)改革的具體舉措
3.1 教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變
建立以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想。主體是教學(xué)的中心,主導(dǎo)必須圍繞中心工作。因此,在實際的教學(xué)中,教師加強自身的能力建設(shè)下,強調(diào)學(xué)生的重要性,把更多的課堂時間留給學(xué)生進行操作及解答。
3.2 教學(xué)內(nèi)容與體系的重構(gòu)
教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)效果的好壞密切相關(guān),據(jù)教育部的指導(dǎo)意見,高職高專教學(xué)要兼顧理論和實踐,整合、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。理論教學(xué)堅持以“夠用、適用”原則,突出重點,分散課程難點。實踐教學(xué)不局限于實習(xí)指導(dǎo)書的內(nèi)容,根據(jù)教學(xué)需要引入生產(chǎn)實踐的實驗項目。整合本課程內(nèi)容體系為12個具體的實訓(xùn)項目,以項目為核心,把理論融入項目中使教學(xué)做一體。
3.3 教學(xué)方法、手段的更新
依據(jù)生產(chǎn)過程的工廠電氣控制情況,選定典型任務(wù)構(gòu)成教學(xué)項目,這樣達到工學(xué)結(jié)合的“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)新模式。積極組織學(xué)生參與社會實踐,到企業(yè)參觀實習(xí),創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)與工廠學(xué)習(xí)相互融合的教學(xué)環(huán)境。在教學(xué)實施過程中,引入職業(yè)資格考證制度,將與中高級維修電工聯(lián)系緊密的教學(xué)內(nèi)容用“以證代考”的形式實施教學(xué)。積極利用開放時間,并以國家與省高職高專技能大賽為契機,讓學(xué)生多學(xué)多練,拓展課本之外的知識,提高動手與創(chuàng)新能力。
3.4 實施全程化、多元化的課程考核方法
制定了完善且便于操作的課程考核標準及與實施細則,注重過程考核,構(gòu)建上課出勤、課堂提問、實結(jié)報告、理論考核、實踐技能考核等多元化的電氣控制與PLC課程考核評價體系,并依據(jù)各部分權(quán)重的不同合成最終成績。
4 教學(xué)改革的成效與存在的問題
首先,這種“項目式理論實踐一體化”的教學(xué)模式,凸顯了學(xué)生在教學(xué)中的主體地位。傳統(tǒng)教學(xué)模式下,多由教師在課堂上“唱獨角戲”,學(xué)生被動“收聽”。但在“教學(xué)做一體化”教學(xué)時,在項目的提出與分析、簡單理論介紹中由教師引導(dǎo)與講解,其他時間留給學(xué)生進行技能訓(xùn)練以及自我拓展學(xué)習(xí)。提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、自主性以及創(chuàng)造性。
其次,以學(xué)習(xí)小組形式參與課堂學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生合作意識,增強了榮譽感。在現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)需要大家通力協(xié)作完成,從客觀上要求工技人員具備良好的團隊合作意識。因此,在課前每班根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)層次、學(xué)習(xí)態(tài)度的差異,以2~3人為一個學(xué)習(xí)小組。在實際技能訓(xùn)練時,強調(diào)相互配合,規(guī)定考核標準,取得很好的效果。
最后,教學(xué)模式的改革,促進了教師的自身水平。在設(shè)計教學(xué)時,不僅要求教師全面掌握課程內(nèi)容,還要站在課程總體架構(gòu)的高度,結(jié)合高職學(xué)生的自身特點、學(xué)習(xí)特征,綜合考慮。由于強調(diào)動手操作與自我拓展學(xué)習(xí),使學(xué)生在理論與實踐中會碰到各種問題,這也要求教師不能僅局限于課本,照本宣科,還要加強自己專業(yè)知識的廣度與深度,具備“雙師”資格,這樣才能在課堂上游刃有余、駕輕就熟地解決學(xué)生提出的問題。
當(dāng)然“項目式理論實踐一體化”教學(xué)模式改革,在實施中暴露出一些問題。如,“教學(xué)做一體化”教學(xué)對學(xué)校的實驗設(shè)備的配置有較高的要求;部分學(xué)生因監(jiān)管不到位存在蒙混過關(guān)現(xiàn)象;教學(xué)項目檢查、考核耗時多,影響了課程的進度。
參考文獻
[1] 任魏娟.職業(yè)教育項目教學(xué)法研究.華東師范大學(xué),2011.