黑龍江 劉微 林長(zhǎng)青 宋建偉 劉燁 任艷
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工程教育在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所處的重要地位與作用已得到人們的認(rèn)可,高等教育體制改革的不斷深入,如何進(jìn)一步提高高等教育質(zhì)量,培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的學(xué)生,成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題,而加強(qiáng)工程教育則是提高教學(xué)質(zhì)量的重要組成部分和有力措施?!半姎馀cPLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)”這門課程,后簡(jiǎn)稱“電氣與PLC”,作為電氣自動(dòng)化專業(yè)的一門核心課程,在學(xué)生能力的培養(yǎng)方面占有重要的作用。因此,本文以工程教育為前提,對(duì)該課程教學(xué)改革進(jìn)行了探索。
工程教育,作為教育的一個(gè)類別,廣義而言,是一種以技術(shù)科學(xué)為主要科學(xué)基礎(chǔ)的培養(yǎng)工程人才的專門教育,它以傳授技術(shù)科學(xué)與工程知識(shí)和技能為基本特征;狹義而言,是指培養(yǎng)工程人才的學(xué)校教育,其終極目標(biāo)就是造就合格的工程師。
由于工程活動(dòng)所具有的特性,工程教育除了具有一般教育的共同特征外,還具有自身獨(dú)特的屬性,概括為:(1)實(shí)踐性。工程是一種特定的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),工程師是從事這種實(shí)踐活動(dòng)的主體,因此,以培養(yǎng)工程師為目的的工程教育在本質(zhì)上具有實(shí)踐性;(2)綜合性。工程的整體性、協(xié)調(diào)性意味著工程實(shí)踐不單純是科學(xué)技術(shù)問(wèn)題,而且包含著社會(huì)、人文、生態(tài)等因素,因此,工程教育要求科學(xué)教育、技術(shù)教育、人文教育和社會(huì)科學(xué)教育相互融合;(3)創(chuàng)新性。工程活動(dòng)是創(chuàng)造一個(gè)世界上原本不存在的存在物,工程師的重要品質(zhì)在于其創(chuàng)新能力,因此,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是工程教育的關(guān)鍵[1]。
“電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)”這門課程,作為電氣自動(dòng)化專業(yè)的一門核心課程,目的是讓學(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(jì)的基本能力;掌握可編程控制器原理及編程方法,具備一定的PLC程序設(shè)計(jì)和PLC應(yīng)用能力。本門課程的特點(diǎn)是要求理論與實(shí)踐同等重要,要求理論必須與操作密切結(jié)合,強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用。
1.動(dòng)手訓(xùn)練少、實(shí)踐能力薄弱
教學(xué)過(guò)程中,以課堂講授為主、教師把自己已有的知識(shí)傳授給學(xué)生,實(shí)踐環(huán)節(jié)少,注重理論性、系統(tǒng)性、學(xué)科性、知識(shí)性,缺乏結(jié)合實(shí)際的案例式教學(xué)、綜合性教學(xué),存在理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)相脫離的問(wèn)題,教學(xué)過(guò)程中的工程因素、工程含量和實(shí)踐內(nèi)容貧乏。
2.注重科學(xué)技術(shù)問(wèn)題的學(xué)習(xí)、對(duì)綜合能力的培養(yǎng)欠缺
大部分教師在教學(xué)過(guò)程中,僅僅重視專業(yè)知識(shí)的講授,而忽略學(xué)生人文素質(zhì)的培養(yǎng),使學(xué)生掌握的知識(shí)比較片面,缺乏整體性、協(xié)調(diào)性。
3.學(xué)生過(guò)分依賴教師、缺乏創(chuàng)新能力
學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,按照教師的指導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),其過(guò)程是把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的程序輸入到計(jì)算機(jī)里去,然后編譯運(yùn)行觀看結(jié)果。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書過(guò)于詳細(xì),學(xué)生過(guò)分依賴教師,缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)【2】。
以工程教育為前提,結(jié)合社會(huì)需求、學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生實(shí)際及“兩化原則”、“五會(huì)標(biāo)準(zhǔn)”,將本門課程進(jìn)行調(diào)整。將本門課程劃分為7個(gè)工程任務(wù),分別是三相異步電動(dòng)機(jī)典型電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù);車床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù);銑床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù);三相異步電動(dòng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù);十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù);LED數(shù)碼顯示PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù);機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)。將課程教學(xué)目標(biāo)、能力分解到每一個(gè)任務(wù)中,做到每一個(gè)工程任務(wù)目標(biāo)明確。
每一個(gè)工程任務(wù)可分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。對(duì)于理論教學(xué)部分,每一個(gè)任務(wù)在實(shí)施過(guò)程中分為4個(gè)步驟,步驟一:上課之前,下發(fā)引導(dǎo)文,學(xué)生根據(jù)引導(dǎo)文完成預(yù)習(xí)任務(wù)。步驟二:采用小組競(jìng)賽的方式,讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行講解。步驟三:教師對(duì)學(xué)生所講內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià),總結(jié),并補(bǔ)充,同時(shí)講解例題。對(duì)所講知識(shí)進(jìn)行提問(wèn)。步驟四:教師給出練習(xí)題,對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)當(dāng)堂進(jìn)行練習(xí)。最終達(dá)到每個(gè)學(xué)生都能對(duì)所學(xué)知識(shí)理解透徹的目的。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,這種教學(xué)方式充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),提高了學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
對(duì)于實(shí)踐教學(xué)部分,每一個(gè)工程任務(wù),二分之一的時(shí)間用來(lái)完成理論教學(xué),另二分之一的時(shí)間用來(lái)完成實(shí)踐學(xué)習(xí),在每個(gè)工程任務(wù)實(shí)施前,會(huì)下發(fā)任務(wù)書,在學(xué)習(xí)完基本的理論知識(shí)后,學(xué)生根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng),并且到實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)結(jié)果。教師進(jìn)行評(píng)價(jià)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生主動(dòng)查閱資料、與同學(xué)進(jìn)行研究、并到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)證。培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力。此外,利用我系開辦的齊齊哈爾第三機(jī)床有限公司,學(xué)生可以與企業(yè)接觸,洽談生意,進(jìn)行機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、維修等工作,使學(xué)生的綜合能力得到了鍛煉。
構(gòu)建“學(xué)中做、做中學(xué)、學(xué)做合一”的一體化教學(xué)模式,在實(shí)踐過(guò)程中,教室、實(shí)訓(xùn)室及工程現(xiàn)場(chǎng)形成一體化教學(xué)場(chǎng)所,不管是理論教學(xué)、還是實(shí)踐教學(xué)都盡量在實(shí)際的工作現(xiàn)場(chǎng)來(lái)完成,真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。增加學(xué)生與實(shí)際環(huán)境接觸的機(jī)會(huì)。
在考核方案的制定時(shí),除了要考慮學(xué)生掌握知識(shí)的情況,還要充分考慮學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等方面的考核。因此,本門課程的成績(jī)由以下幾個(gè)方面組成:平時(shí)出勤占總成績(jī)的10%,課堂表現(xiàn)占20%,項(xiàng)目作業(yè)占(控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和陳述報(bào)告)30%;期末筆試占20%;實(shí)際操作占20%。
經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,本課程教學(xué)改革有效的提高了學(xué)習(xí)效果。學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力得到了很大的提高,當(dāng)然在具體實(shí)施過(guò)程中也遇到了一些困難,但正是在解決困難的過(guò)程中,不斷調(diào)整方案,使之更加貼近學(xué)生,貼近實(shí)際。
[1]范桂梅.中國(guó)工程教育改革研究.北京交通大學(xué),2011年4月.6~7.
[2]朱江,鄧志輝.PLC課程教學(xué)改革的研究與探討.教育教學(xué),2008年12月.100.