呂聞
(肇慶市工業(yè)貿(mào)易學(xué)校,廣東 肇慶 526060)
PLC是電氣專業(yè)、機(jī)電專業(yè)必修的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。中職教育的培養(yǎng)目標(biāo)要求PLC課程教學(xué)更加突出實(shí)用性,突出與生產(chǎn)實(shí)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(shí)踐,重課堂、輕實(shí)驗(yàn)的傾向。在教學(xué)方法上,大多仍是滿堂灌,忽視了學(xué)生獨(dú)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(jìn)行改革。如果能用項(xiàng)目教學(xué)法貫穿在PLC課程中,能在課堂中把理論和實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來,能促進(jìn)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。
PLC是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的專業(yè)課,注重專業(yè)知識與專業(yè)技能緊密結(jié)合、強(qiáng)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(shí)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(shí)用案例,具有多變性、綜合性、典型性、實(shí)踐性和實(shí)用性五大教學(xué)特點(diǎn)。課程的這些特點(diǎn),既成了學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),也成了教師教學(xué)的難點(diǎn)。在教學(xué)過程中,雖然教師在上理論課的時(shí)候,將原理進(jìn)行認(rèn)真的分析,但在實(shí)操的過程中,學(xué)生仍不能正確運(yùn)用所學(xué)的理論,需要教師不斷重復(fù)解釋。筆者認(rèn)為原因在于傳統(tǒng)的教學(xué)模式中的理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。學(xué)生在上理論課的過程中,由于沒有與實(shí)踐直接聯(lián)系的情境,無法體驗(yàn)原理性知識的價(jià)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(yùn)算指令時(shí),盡管反復(fù)強(qiáng)調(diào),在實(shí)際應(yīng)用時(shí)要注意輸入使能端(EN)的狀態(tài)。但在實(shí)習(xí)過程中,不少學(xué)生在使用數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算等指令時(shí)仍經(jīng)常出錯,這是因?yàn)閷W(xué)生沒有真正理解PLC的掃描工作方式。如果明白這個(gè)道理,在輸入使能端加微分指令,這樣就不會錯了。
采用項(xiàng)目教學(xué)要以項(xiàng)目為載體,每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以項(xiàng)目內(nèi)容為主線,以任務(wù)目標(biāo)為驅(qū)動,通過不同的項(xiàng)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(gè)過程是師生共同圍繞一個(gè)項(xiàng)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(gè)過程分為幾個(gè)具體的步驟實(shí)施。其中分析問題、方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評價(jià),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(xiàng)目任務(wù)為目標(biāo),制定相關(guān)的實(shí)施計(jì)劃,通過該項(xiàng)目了解每個(gè)環(huán)節(jié)用到的PLC的相關(guān)指令,并通過實(shí)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(xiàng)目教學(xué)法在PLC教學(xué)中的應(yīng)用。
選定的項(xiàng)目任務(wù)要緊扣崗位實(shí)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(xiàng)目,是因?yàn)榧骖櫟焦ぷ鲘徫缓蛯W(xué)習(xí)興趣?,F(xiàn)在職校的PLC課程講授幾乎都有電梯控制這一項(xiàng)目,而且在日常生活中學(xué)生也經(jīng)常使用,對這一項(xiàng)目比較熟悉,對如何實(shí)現(xiàn)對它的控制比較感興趣;其次在項(xiàng)目選定時(shí)還要注意項(xiàng)目的完整性,項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、實(shí)施到完成必須要有明顯的成果,使學(xué)生完成項(xiàng)目后獲得成就感,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;最后是所選項(xiàng)目目標(biāo)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(shí)間才能出效果或目標(biāo)不易實(shí)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(shí),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(dá)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(dá)三層后,平層信號給出,三層指示燈亮。電梯繼續(xù)上升,到達(dá)四層后,平層信號給出,三層指示燈滅,四層指示燈亮。同時(shí)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(shí)下降指示燈滅,上升指示燈亮,重復(fù)上述過程。
這個(gè)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(gè)小組,各小組開展對項(xiàng)目任務(wù)的討論,根據(jù)任務(wù)的要求制訂總體方案、實(shí)施步驟、進(jìn)度計(jì)劃及小組成員的分工情況表,最后提交書面計(jì)劃書,由教師審閱并做出相應(yīng)指導(dǎo),完善項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃。通過這一步,學(xué)生具有獨(dú)立進(jìn)行計(jì)劃安排的機(jī)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。
計(jì)劃后的實(shí)施是項(xiàng)目教學(xué)法中重要的一環(huán)。老師對計(jì)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(gè)一個(gè)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(jī)調(diào)試時(shí)一段一段地進(jìn)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(shí)際動手能力和工作能力的過程。
實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目的具體步驟包括:①元件選擇。在明確項(xiàng)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(jìn)行成本估算,實(shí)現(xiàn)較高的性價(jià)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(diǎn)數(shù),畫出I/O分配圖。一般要求留有適當(dāng)?shù)耐ǖ烙嗔?;③硬件和軟件設(shè)計(jì),硬件包括設(shè)計(jì)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(jìn)行現(xiàn)場接線,并檢查正確性,軟件主要是程序設(shè)計(jì),在程序設(shè)計(jì)思路上,可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)法——順序控制設(shè)計(jì)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(jì)出梯形圖的方法。④運(yùn)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(jì)時(shí)器不能正確計(jì)時(shí),計(jì)數(shù)器不能復(fù)位等。這時(shí)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(qiáng)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(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書,整理技術(shù)文件,完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)。
項(xiàng)目的評估總結(jié)是“項(xiàng)目教學(xué)法”的重要環(huán)節(jié),項(xiàng)目的評估總結(jié)過程是學(xué)生一個(gè)學(xué)習(xí)、提高的過程。各小組完成了電梯控制系統(tǒng)的項(xiàng)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(jìn)。每個(gè)小組匯報(bào)結(jié)束后,各小組之間互評,然后教師再對各組的情況進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)評,對共性問題進(jìn)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(tuán)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(jìn)行表揚(yáng)。根據(jù)項(xiàng)目考核標(biāo)準(zhǔn),給出學(xué)生成績。
項(xiàng)目教學(xué)能很好地體現(xiàn)把理論與實(shí)踐的有機(jī)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(shí)踐中的運(yùn)用,使學(xué)生在實(shí)現(xiàn)完整工程項(xiàng)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(xiàng)目實(shí)施過程中,學(xué)生設(shè)計(jì)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(diǎn),并選擇了其中性價(jià)比最優(yōu)的實(shí)施方案,從而培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)工程意識。項(xiàng)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(xiàng)目,體驗(yàn)明確任務(wù)獲取信息、制定計(jì)劃、做出決定、實(shí)施計(jì)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。
[1]馬玉玲.項(xiàng)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.
[2]劉慶華.PLC課程的項(xiàng)目教學(xué)法[J].機(jī)械職業(yè)教育.2006.(2).
[3]李淑娥.句希.項(xiàng)目教學(xué)法在PLC教學(xué)中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技.2010年10月.