姚慶文 丁 輝

摘要:通過探討PLC課程教學(xué)項目的設(shè)計理念、教學(xué)方案與教學(xué)組織,文章提出了項目教學(xué)要圍繞專業(yè)需求,注重企業(yè)應(yīng)用實例,關(guān)注國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力,推行綜合性評價方法,同步建設(shè)課程資源并進(jìn)行教學(xué)單元設(shè)計等觀點。

關(guān)鍵詞:PLC課程;項目教學(xué);設(shè)計;實踐

近兩年,很多高職院校紛紛借鑒先進(jìn)國家的教學(xué)理念,按照工作過程系統(tǒng)化的思路,設(shè)計項目課程,推廣項目教學(xué)法,在職業(yè)教育中取得了積極的成果,并得到不斷完善和發(fā)展。

常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院從2007年起嘗試PLC課程采用項目教學(xué),結(jié)合“雙證融通,產(chǎn)學(xué)合作”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,以工程設(shè)備為載體,設(shè)計課程教學(xué)項目,完成了課程標(biāo)準(zhǔn)、典型教學(xué)單元設(shè)計、項目教學(xué)法教案、多媒體課件、校本項目教材、課程網(wǎng)站、“雙師型”教師隊伍、實驗實訓(xùn)基地等課程資源的建設(shè),研究并實踐了“六步項目教學(xué)法”和過程性考核。

項目教學(xué)的設(shè)計理念

項目教學(xué)是以實踐為導(dǎo)向,師生為共同實施一個完整的項目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動。其實質(zhì)是以可操作的工程實例項目為平臺,為學(xué)生創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境,學(xué)生通過對實際項目的認(rèn)識、了解與操作,學(xué)習(xí)并掌握相關(guān)的理論知識和實踐技能。

圍繞專業(yè)需求明確教學(xué)目標(biāo)PLC課程主要面向機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)和電氣自動化技術(shù)專業(yè)。根據(jù)專業(yè)需求,主要培養(yǎng)面向制造業(yè),具有良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神,掌握本專業(yè)技術(shù)知識,具備相應(yīng)實踐技能和較強(qiáng)實際工作能力,熟練掌握典型機(jī)電設(shè)備的安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)與技術(shù)改造等技能,并取得中級“維修電工”職業(yè)資格證書,面向生產(chǎn)第一線的高素質(zhì)高技能人才。具體體現(xiàn)在:掌握自動線中電磁閥、傳感器、氣缸、機(jī)械手、機(jī)械零部件等典型器件的安裝與調(diào)試技能;能繪制并連接PLC的I/O接線,能使用基本指令、SFC、功能指令編寫PLC控制典型自動設(shè)備正常工作的程序;能設(shè)計I/O口通訊程序,對多臺PLC控制設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合控制;能用PLC控制自動設(shè)備中的變頻器、步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī);具備較強(qiáng)的核心能力,如職業(yè)道德、創(chuàng)新意識、團(tuán)隊協(xié)作、交流表達(dá)、數(shù)字應(yīng)用、信息處理、解決問題等。

校企聯(lián)合設(shè)計教學(xué)項目 通過下企業(yè)調(diào)研,走訪一線工程師,與企業(yè)專家共同分析崗位所需的人才素質(zhì)、知識與能力要求,明確學(xué)生與崗位要求的差距,收集企業(yè)典型PLC控制的自動設(shè)備實例,指導(dǎo)課程的項目設(shè)計。學(xué)院收集了高架立體倉庫、啤酒灌裝線和塑料加工設(shè)備等典型企業(yè)案例。結(jié)合THJDAL-2型教學(xué)自動線,以企業(yè)PLC控制的典型設(shè)備為載體,校企合作設(shè)計系統(tǒng)的教學(xué)項目,全面提升學(xué)生的知識、技能、職業(yè)素質(zhì)等綜合能力。

“雙證”融通強(qiáng)化職業(yè)技能和核心能力訓(xùn)練項目教學(xué)內(nèi)容與國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)相融通,使學(xué)生學(xué)完課程后,具備獲取相應(yīng)職業(yè)資格證書的能力。參照“高級維修電工”(PLC部分)和“可編程控制系統(tǒng)設(shè)計員”的國家職業(yè)資格要求,以工作過程為導(dǎo)向設(shè)計學(xué)習(xí)情境,加強(qiáng)工作任務(wù)與知識、技能的聯(lián)系,注重學(xué)生綜合職業(yè)技能的提高。通過資訊(教師布置工程項目任務(wù),學(xué)生收集資料)→決策(師生共同分析案例,討論解決方案)→計劃(設(shè)計工作過程,確定工作步驟,擬定檢查與評價標(biāo)準(zhǔn))→實施(學(xué)生完成工作任務(wù),共同分析并解決問題)→檢查(工作完成后學(xué)生按照評價標(biāo)準(zhǔn)自檢)→評估(學(xué)生演示并介紹完成過程,教師檢查并提出建議)等六個環(huán)節(jié)組織教學(xué),全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能與核心能力。

改革評價方法激發(fā)學(xué)習(xí)的主動性項目教學(xué)不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,更應(yīng)該注重過程評價,做到形成性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合,定性評價與定量評價相結(jié)合,更多地關(guān)注學(xué)生自身的發(fā)展,激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)動力。學(xué)院采用知識、能力、素質(zhì)“三位一體”的綜合評價方法。測評成績由三部分組成:平時成績,主要包括課堂提問、討論、練習(xí)、作業(yè)、研究性習(xí)題等;過程性考核,主要依據(jù)學(xué)生在教學(xué)項目完成過程中資料收集、方案計劃、實施過程、實施結(jié)果、團(tuán)隊合作、工作態(tài)度等情況,在每個項目的訓(xùn)練中,按照評分標(biāo)準(zhǔn)采取學(xué)生自檢、互檢、教師檢查相結(jié)合;期末綜合考核,依據(jù)學(xué)生完成考核項目的設(shè)計與操作結(jié)果綜合評定成績,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

項目教學(xué)方案

教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)項目按照入門、深入和精通三個層次設(shè)計,共七個教學(xué)項目,每個項目下設(shè)若干子項目,各專業(yè)根據(jù)不同的需要選擇相應(yīng)的級別,級別A適用于電類專業(yè),內(nèi)容涵蓋高級維修電工對PLC控制的要求,學(xué)生經(jīng)過必要的強(qiáng)化訓(xùn)練可以參加全國大學(xué)生“自動線安裝與調(diào)試”技能大賽,104學(xué)時;級別B適用于近電類專業(yè),92學(xué)時;級別C供非電類專業(yè)選修,30學(xué)時,如表1所示(√為全部要求,△為部分要求)。

教學(xué)資源建設(shè)教學(xué)資源的設(shè)計包括硬件和軟件兩個方面,如圖1所示。硬件資源包括:有4條教學(xué)用自動線及配套電腦的自動線實訓(xùn)室1個;配有64臺電腦及GX軟件、64臺PLC及實驗板等設(shè)備,可滿足仿真教學(xué)和多媒體電化教學(xué)的PLC專業(yè)教室2個;配有20個高級電控柜(柜內(nèi)含電腦、PLC、變頻器、觸摸屏、伺服電機(jī)、繼電器等器件)的PLC綜合實驗室1個;可用于學(xué)生參觀與現(xiàn)場教學(xué)的校外實訓(xùn)基地12個。軟件資源包括:配套的多媒體課件、校本教材、課程標(biāo)準(zhǔn)、電子教案、項目測試題庫、自動線圖片與視頻資料等。全部軟件資料在課程網(wǎng)站公開,并實行開放實驗管理,便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時,采用選派教師到企業(yè)鍛煉,從企業(yè)聘請技術(shù)人員授課等多種手段,培養(yǎng)“雙師型”教師隊伍。

教學(xué)單元設(shè)計 以能夠體現(xiàn)完整工作過程的子項目為一個教學(xué)單元。從單元教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容與過程設(shè)計、教學(xué)方法與教學(xué)模式設(shè)計、教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)、課業(yè)評價方案、課程資源等方面進(jìn)行單元設(shè)計。以項目二“自動線供料站的調(diào)試與維護(hù)”為例,共有2個子項目:子項目1——推料氣缸的運(yùn)動控制,子項目2——供料站的自動控制及調(diào)試維護(hù)。子項目1安排2課時,在PLC專業(yè)教室授課,要求能通過PLC使推料電磁閥動作,能編寫簡單PLC的N︰N通信程序。第一步,教師布置任務(wù)并講解、分析相關(guān)知識;第二步,師生討論并制定實施方案;第三步,學(xué)生按計劃進(jìn)行項目實施,教師指導(dǎo)示范;第四步,教師對實施的結(jié)果進(jìn)行檢查及點評。PLC程序等由教師直接給出,以教師講解示范、學(xué)生模仿實施為主。子項目2安排6學(xué)時,分3次實施,前2次在專業(yè)教室授課,完成企業(yè)案例、程序編寫方法等前期準(zhǔn)備與仿真練習(xí),第3次在自動線實訓(xùn)室授課,單元設(shè)計框架如表2所示。

項目教學(xué)的實施

教學(xué)方法與手段綜合應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動法、項目導(dǎo)向法、一體化教學(xué)法、示范教學(xué)法、交流教學(xué)法、自主學(xué)習(xí)法等多種教學(xué)方法,突出任務(wù)驅(qū)動,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。以項目為基礎(chǔ),通過任務(wù)驅(qū)動使學(xué)生先感性后認(rèn)知,激發(fā)潛在的學(xué)習(xí)動力。圍繞完成任務(wù)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行理論知識教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能,進(jìn)行工作任務(wù)的策劃與設(shè)計、實施和評價,培養(yǎng)學(xué)生的工作能力和創(chuàng)新能力。讓學(xué)生參與教師的科研工作,開展科技創(chuàng)新活動,使學(xué)生可以有更多的時間進(jìn)行實踐訓(xùn)練,進(jìn)一步提高學(xué)生的實踐能力。通過制作多媒體課件,利用GX軟件仿真,PLC及高級電控柜模擬訓(xùn)練,自動線實操訓(xùn)練,結(jié)合企業(yè)參觀及現(xiàn)場教學(xué)等多種教學(xué)手段組織教學(xué)。同時,構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交流平臺,實現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)、網(wǎng)上練習(xí)、網(wǎng)上答疑和網(wǎng)上考核,全面推行項目教學(xué)。

教學(xué)組織每個教學(xué)單元均設(shè)計明確的學(xué)習(xí)任務(wù),將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組,鼓勵他們以多種方式進(jìn)行交流。在項目實施過程中,引導(dǎo)每個學(xué)生參與小組工作,培養(yǎng)他們的協(xié)作精神。利用雙休日集中安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),增加學(xué)生的感性認(rèn)識。

常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院PLC課程在項目教學(xué)的實施中,以企業(yè)典型設(shè)備為載體,參考國家職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn),以情境教學(xué)為主,采用任務(wù)驅(qū)動,按職業(yè)活動的每一個環(huán)節(jié)傳授相關(guān)的技術(shù)知識和專業(yè)技能,實現(xiàn)了操作技能與理論知識的有機(jī)整合,注重對學(xué)生崗位職業(yè)能力和職業(yè)習(xí)慣的培養(yǎng)。經(jīng)過努力,在課程建設(shè)與教學(xué)改革中取得了一定的突破。2008年,《自動線的安裝調(diào)試及維護(hù)》被評為院級精品課程,并獲得學(xué)院教學(xué)單元設(shè)計一等獎。

參考文獻(xiàn):

[1]周大農(nóng),戚亞光,吳亞萍.高職院校層面實施職業(yè)資格證書制度的方略[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2008,(21).

[2]姜大源.職業(yè)教育的教學(xué)方法論[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2007,(25).

[3]徐涵.項目教學(xué)的理論基礎(chǔ)、基本特征及對教師的要求[J].職教論壇,2007,(3).

[4]徐國慶.項目課程開發(fā)主體及角色[J].職教論壇,2007,(8).

[5]姜金鑫.工作過程導(dǎo)向的實踐性課程構(gòu)建[J].江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2008,(5).

[6]賀平.項目教學(xué)法的實踐探索[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2006,(22).

作者簡介:

姚慶文(1967—),男,江蘇常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授,高級工程師,研究方向為電氣自動化。

丁輝(1969—),女,江蘇常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授,研究方向為計算機(jī)控制。