何 莉

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 南京 210015）

PLC課程項(xiàng)目教學(xué)的設(shè)計(jì)與思考

何 莉

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 南京 210015）

通過(guò)探討高職電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)PLC課程項(xiàng)目教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，分析項(xiàng)目設(shè)置、知識(shí)和技能內(nèi)容設(shè)計(jì)以及教學(xué)過(guò)程組織設(shè)計(jì)的方法，對(duì)實(shí)踐中的若干問(wèn)題進(jìn)行思考并提出建議。

PLC；項(xiàng)目教學(xué)；項(xiàng)目設(shè)置；教學(xué)過(guò)程

我國(guó)高等職業(yè)教育有著明確的定位，目標(biāo)著眼于學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。職業(yè)能力體現(xiàn)在學(xué)生畢業(yè)后從事的崗位工作中。為此，“以工作任務(wù)為課程設(shè)置和內(nèi)容選擇的參照點(diǎn)，以項(xiàng)目為單位組織內(nèi)容并以項(xiàng)目活動(dòng)為主要學(xué)習(xí)方式的課程模式”，即項(xiàng)目課程正逐漸成為職業(yè)教育課程體系的主體。筆者擬以電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的PLC課程項(xiàng)目教學(xué)為例，對(duì)課程的項(xiàng)目設(shè)置、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)踐等方面進(jìn)行分析與思考，目的是使PLC課程教學(xué)效果能更好地滿(mǎn)足用人單位對(duì)高職畢業(yè)生的需求，使PLC課程項(xiàng)目教學(xué)法更適用于教師課堂實(shí)踐，讓學(xué)生能更感興趣地學(xué)習(xí)。

循環(huán)模式的項(xiàng)目設(shè)置

PLC是專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)，它具有多輸入/輸出接口，具有較強(qiáng)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力。在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，其硬件須根據(jù)實(shí)際控制系統(tǒng)的需要進(jìn)行選用配置，其軟件須根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它其實(shí)就是控制器。無(wú)論是簡(jiǎn)單的PLC控制系統(tǒng)，還是復(fù)雜的PLC控制系統(tǒng)，一般都需要經(jīng)過(guò)這樣的工作過(guò)程：熟悉被控對(duì)象、PLC選型與I/O設(shè)置、PLC外部硬件電路設(shè)計(jì)、控制程序設(shè)計(jì)、綜合調(diào)試和編制技術(shù)文件。PLC應(yīng)用的這一特點(diǎn)，使得PLC課程非常適合用項(xiàng)目教學(xué)法。選擇合適的應(yīng)用項(xiàng)目，將所有這些工作任務(wù)綜合到一個(gè)項(xiàng)目中，使學(xué)生通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)獲得完整的工作任務(wù)，收獲自己的職業(yè)能力，就完成了一個(gè)項(xiàng)目的教學(xué)。當(dāng)然，僅僅一個(gè)項(xiàng)目肯定不夠，難以獲得不同情境中的職業(yè)能力，需要按照一定的模式設(shè)置若干個(gè)項(xiàng)目。設(shè)置項(xiàng)目時(shí)應(yīng)該與企業(yè)技術(shù)專(zhuān)家進(jìn)行合作，共同設(shè)計(jì)，以期能滿(mǎn)足企業(yè)的需要。電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)具有一般PLC控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)以及相關(guān)管理的能力。根據(jù)這種需要，我院PLC課程確定了以下六個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目：認(rèn)識(shí)PLC、電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制、彩燈控制系統(tǒng)、交通燈控制、機(jī)械手控制、溫度的測(cè)量和顯示。這些學(xué)習(xí)項(xiàng)目是以一般PLC控制系統(tǒng)的任務(wù)為線索設(shè)計(jì)的，項(xiàng)目設(shè)置從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從單一到綜合，結(jié)合項(xiàng)目分解的工作任務(wù)的完成都需要相同的工作過(guò)程，學(xué)生可在一次次重復(fù)工作過(guò)程的實(shí)踐中，融學(xué)習(xí)于其中，建構(gòu)起自己的知識(shí)體系和職業(yè)能力。重復(fù)的是過(guò)程，不重復(fù)的是內(nèi)容。這就是循環(huán)式的項(xiàng)目設(shè)置。

對(duì)知識(shí)和技能的要求

與傳統(tǒng)的“先理論，后實(shí)踐”的教學(xué)方法不同的是，項(xiàng)目課程首先確定要求學(xué)生會(huì)做什么，然后根據(jù)會(huì)做什么確定要求學(xué)生知道、理解什么，也就是知識(shí)要求源于技能要求?，F(xiàn)以項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制為例來(lái)說(shuō)明對(duì)知識(shí)和技能的要求。

從表1中可以看出，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制選擇的是直流、單相交流及三相交流三種典型的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制工作任務(wù)，技能要求采用的是“能做——”、“會(huì)做——”的表述格式。對(duì)每種電動(dòng)機(jī)的控制都是一個(gè)完整的工作任務(wù)，工作過(guò)程都是相同的、重復(fù)的。但是，由于控制對(duì)象電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型不同，具體實(shí)施的技能操作內(nèi)容是不一樣的，PLC的外部接線簡(jiǎn)圖、電氣原理圖、硬件接線甚至軟件程序等也是完全不同的。為了“能做——”、“會(huì)做——”，必須學(xué)習(xí)相關(guān)的應(yīng)該知道和理解的內(nèi)容，即知識(shí)內(nèi)容及其要求。所以，技能要求應(yīng)盡量具體，盡可能與專(zhuān)業(yè)職業(yè)技能相符。

知識(shí)內(nèi)容要求清楚表達(dá)，而知識(shí)內(nèi)容的選取和編排是每一位項(xiàng)目課程授課教師需要花時(shí)間和精力設(shè)計(jì)的，它不等于將原來(lái)的理論知識(shí)簡(jiǎn)單地拼湊或重新排列。當(dāng)完成直流電動(dòng)機(jī)、單相交流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制的教學(xué)后，學(xué)生對(duì)觸點(diǎn)、線圈、自保、互鎖等理論知識(shí)有了一定的概念，過(guò)渡到三相交流電動(dòng)機(jī)的控制時(shí)，為了解決“能夠?qū)D(zhuǎn)向控制時(shí)的安全隱患進(jìn)行硬件和軟件處理”，必須要有延時(shí)的概念，硬件上采用接觸器常閉觸點(diǎn)互鎖，軟件上用定時(shí)器延時(shí)處理。學(xué)生的編程隨著指令的學(xué)習(xí)會(huì)變得豐富起來(lái)，而且感覺(jué)到指令學(xué)習(xí)與工作任務(wù)的完成聯(lián)系緊密，會(huì)更愿意主動(dòng)地接受知識(shí)內(nèi)容。

表1 PLC課程內(nèi)容分析示例表

教學(xué)過(guò)程組織設(shè)計(jì)

項(xiàng)目教學(xué)的有效實(shí)施，既要重視項(xiàng)目的選擇，項(xiàng)目知識(shí)內(nèi)容、技能內(nèi)容的選擇，更要重視項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)，可以說(shuō)，教學(xué)的組織設(shè)計(jì)是項(xiàng)目教學(xué)成敗的關(guān)鍵。表2是PLC控制三相電動(dòng)機(jī)的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)方案。

表2 PLC控制三相電動(dòng)機(jī)的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)方案表

從表2中可以看出，完成一個(gè)工作任務(wù)大致分為四個(gè)教學(xué)階段，教師與學(xué)生之間要自始至終呈現(xiàn)出良好的互動(dòng)狀態(tài)。事實(shí)上各教學(xué)階段也沒(méi)有嚴(yán)格的界定，教師須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)做出調(diào)整。在任務(wù)中期，如果教師認(rèn)真地進(jìn)行檢查評(píng)定，一方面，學(xué)生會(huì)感到有信心，學(xué)習(xí)更有興趣；另一方面，教師能在檢查中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)指出，避免任務(wù)無(wú)法完成。實(shí)踐動(dòng)手的過(guò)程和在紙上寫(xiě)或畫(huà)的過(guò)程是有很大差別的，往往一個(gè)細(xì)節(jié)的疏忽就會(huì)直接導(dǎo)致工作任務(wù)失敗。比如，原理圖畫(huà)的是正確的，實(shí)際接線卻錯(cuò)了某個(gè)點(diǎn)，正是這個(gè)細(xì)節(jié)錯(cuò)誤不僅會(huì)導(dǎo)致任務(wù)失敗，也許還會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果，如電源短路、器件損壞等等。項(xiàng)目教學(xué)的過(guò)程可以讓學(xué)生在做的過(guò)程中常常遇到和思考這些細(xì)節(jié)知識(shí)，并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而使其職業(yè)能力逐漸建立和發(fā)展起來(lái)。如何設(shè)計(jì)、組織及掌控這個(gè)教學(xué)過(guò)程，是對(duì)教師智慧的極大考驗(yàn)。

對(duì)PLC項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐的幾點(diǎn)思考

項(xiàng)目教學(xué)徹底放棄了傳統(tǒng)的從理論到實(shí)踐的教學(xué)模式，以完成工作任務(wù)為主線展開(kāi)教學(xué)。大量的教學(xué)時(shí)間須在實(shí)訓(xùn)室中度過(guò)。PLC作為控制器的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)搬到實(shí)訓(xùn)室也不合適，所以，要提升PLC項(xiàng)目教學(xué)的質(zhì)量，使學(xué)生在完成工作任務(wù)的過(guò)程中看到實(shí)實(shí)在在的結(jié)果，不僅需要增加PLC設(shè)備數(shù)量、提高設(shè)備檔次，還需要配備各式傳感器、繼電器、接觸器、電動(dòng)機(jī)等，有條件的還可配置機(jī)械手、組合倉(cāng)庫(kù)、電梯等可以直觀其效果的PLC控制模型。但是這些教學(xué)模型的價(jià)格也不低，所以不宜配置多套。按照正常班級(jí)人數(shù)40人左右進(jìn)行學(xué)生分組，設(shè)備一般不可能滿(mǎn)足每組的需要。為了緩解矛盾，可以采用模擬開(kāi)關(guān)、控制系統(tǒng)仿真、項(xiàng)目分組交叉進(jìn)行等方式。

教師是項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)的主體，具體的設(shè)計(jì)、實(shí)施者都是教師。雖然在項(xiàng)目課程專(zhuān)家的引導(dǎo)下，教師接受了項(xiàng)目教學(xué)開(kāi)發(fā)的理念，但是長(zhǎng)期的講述式教學(xué)方式、系統(tǒng)的邏輯思維在新的教學(xué)方法的沖擊下仍然有可能堅(jiān)持。傳統(tǒng)的教學(xué)法并非一點(diǎn)也不可取，在理論教學(xué)和技能訓(xùn)練方面，傳統(tǒng)的教學(xué)法體現(xiàn)了全面和扎實(shí)，強(qiáng)調(diào)了學(xué)科的完整傳授，只是缺少靈活性和機(jī)動(dòng)性。項(xiàng)目課程教學(xué)是按工作任務(wù)對(duì)技能的要求組織知識(shí)內(nèi)容的，是及時(shí)的、有用的，所以，給人印象深刻，教學(xué)效果好。PLC項(xiàng)目教學(xué)在完成簡(jiǎn)單或單一項(xiàng)目的時(shí)候，沒(méi)有突出問(wèn)題，但是在完成復(fù)雜或綜合項(xiàng)目的時(shí)候，技能對(duì)知識(shí)要求面廣、點(diǎn)多，此時(shí)如果借鑒傳統(tǒng)的教學(xué)手段，邏輯、系統(tǒng)地歸納理論知識(shí)，再加以靈活地根據(jù)需要選擇內(nèi)容，不僅與項(xiàng)目教學(xué)沒(méi)有大的沖突，反而很有益處。

項(xiàng)目教學(xué)的教材也是項(xiàng)目課程開(kāi)發(fā)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在我國(guó)高職教育新一輪課程改革的浪潮中，項(xiàng)目教學(xué)的教材沒(méi)有現(xiàn)成的固定模式，但是須有企業(yè)專(zhuān)家的參與是肯定的。發(fā)揮企業(yè)專(zhuān)家的作用，項(xiàng)目的設(shè)置才能更貼近企業(yè)的需求。

項(xiàng)目課程一般都安排有知識(shí)學(xué)習(xí)和技能操作實(shí)習(xí)過(guò)程，學(xué)生的大部分時(shí)間都在“做”和思考如何“做”。常規(guī)的兩課時(shí)一次課的安排已不能保證做的連續(xù)。所以，根據(jù)PLC項(xiàng)目設(shè)置的大小及其特點(diǎn)，采用4節(jié)課連排或一整天的課時(shí)安排較為合適。

[1]徐國(guó)慶.職業(yè)教育項(xiàng)目課程開(kāi)發(fā)指南[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.

[2]高欽和.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[3]李湘民.以項(xiàng)目為中心改革PLC教學(xué)設(shè)計(jì)[J].職業(yè)教育研究，2009，（7）.

□有話(huà)職說(shuō)

處處是創(chuàng)造之地，天天是創(chuàng)造之時(shí)，人人是創(chuàng)造之人。

——陶行之

G712

A

1672-5727（2011）05-0091-02

何莉（1964—），南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)楦呗毥逃c自動(dòng)化技術(shù)。