何忠禮+何鏡奎
近年來,中國制造業(yè)水平不斷發(fā)展,人力成本不斷上升,對生產(chǎn)制造設(shè)備的自動(dòng)化、智能化、高效化要求不斷提高,制造設(shè)備發(fā)展水平日新月異。由于可編程控制器(PLC)、變頻器、觸摸屏在工業(yè)控制的復(fù)雜環(huán)境中,具有良好的可靠性、穩(wěn)定性、高效性,同時(shí)具有抗干擾能力強(qiáng)和實(shí)時(shí)的人機(jī)交互能力,所以在這些先進(jìn)制造設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。
東莞作為全球制造業(yè)名城,各類大型、國際化企業(yè)的自動(dòng)化水平走在全國先進(jìn)行列,這些企業(yè)對具備可編程控制器(PLC)、變頻器、觸摸屏等綜合知識的技術(shù)人員需求巨大。為適應(yīng)市場需求,高職院校工科類專業(yè)普遍開有機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)等相關(guān)專業(yè),這些專業(yè)學(xué)生就業(yè)情況良好,招生情況一年旺過一年。如何搞好這些專業(yè)的教學(xué)工作,更有效銜接各專業(yè)課程,培養(yǎng)出滿足企業(yè)需求的專門人才,是擺在高職相關(guān)專業(yè)教育工作者面前的現(xiàn)實(shí)課題。
一、可編程控制器(PLC)相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀
以機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方案為例,該專業(yè)一般設(shè)置與可編程控制器(PLC)相關(guān)專業(yè)的核心課程有以下4門,詳見表1。
以上4門核心課程學(xué)分總計(jì)有12分,在機(jī)電一體化專業(yè)課程中分量較重。前兩門課程內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)電氣設(shè)備與PLC基礎(chǔ)及其實(shí)訓(xùn),這兩門課程是PLC知識的入門學(xué)習(xí),后兩門課程主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)變頻器、觸摸屏與PLC的綜合應(yīng)用及其實(shí)訓(xùn),是PLC知識的深化和拓展,也更加貼近PLC的實(shí)際應(yīng)用。這樣的課程安排對機(jī)電一體化專業(yè)來說,應(yīng)該是合適的也是必須的,但是在教學(xué)安排、資源利用以及教學(xué)方法方面還存在一些商榷的地方,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(一)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)安排上一律采用實(shí)訓(xùn)周的形式,理論課和實(shí)訓(xùn)課不能很好銜接
例如:《PLC高級應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)》這門實(shí)訓(xùn)課與《PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試》理論課安排在同一個(gè)學(xué)期教學(xué),《PLC高級應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)》安排在該學(xué)期集中實(shí)訓(xùn)兩周(這兩門課的教學(xué)計(jì)劃見表2)。
上述兩門課程的教學(xué)進(jìn)度必須有先后合理安排,即應(yīng)該是先安排理論課,讓學(xué)生先掌握理論知識再上實(shí)訓(xùn)課,這樣教學(xué)效果才會(huì)好,否則理論課還未講,就上實(shí)訓(xùn)課,學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)會(huì)覺得無從下手,其教學(xué)效果也要大打折扣。由于每個(gè)班級采用集中實(shí)訓(xùn)兩周,而班級太多,PLC實(shí)訓(xùn)室資源有限,結(jié)果理論課還未上完,實(shí)訓(xùn)課就結(jié)束了,給實(shí)訓(xùn)老師和學(xué)生帶來很大困擾,其教學(xué)效果可想而知,非常有必要進(jìn)行合理調(diào)整,使理論課和實(shí)訓(xùn)課有機(jī)銜接,讓教學(xué)達(dá)到最佳效果。
(二)PLC實(shí)訓(xùn)室資源利用有待改善
由于PLC實(shí)訓(xùn)室設(shè)備昂貴,一個(gè)PLC綜合實(shí)訓(xùn)臺(包括臺式電腦)將近4萬多元,按一個(gè)實(shí)訓(xùn)室安裝20個(gè)機(jī)臺計(jì)算,建設(shè)一個(gè)實(shí)訓(xùn)室要將近80多萬元,所以一般的職業(yè)院校只有一個(gè)PLC實(shí)訓(xùn)室。由于機(jī)電一體化專業(yè)招生情況一年好過一年,一屆學(xué)生四五個(gè)班近250人,兩屆學(xué)生近500人的PLC相關(guān)課程教學(xué)(注:表1中第1、2門課和第3、4門課分別安排在大二、大三學(xué)習(xí)),在現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)室資源情況下,如何合理安排課程,充分利用資源,非常重要。從上表2可以看出,由于實(shí)訓(xùn)課集中兩周時(shí)間實(shí)訓(xùn),在實(shí)訓(xùn)周期間,其它課全部停止,在第1-4周PLC實(shí)訓(xùn)室比較空閑,而第5-10周PLC實(shí)訓(xùn)室特別繁忙,《PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試》與《PLC高級應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)》課程安排并不平衡,會(huì)造成PLC實(shí)訓(xùn)室的使用前閑后忙,存在浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。如果實(shí)訓(xùn)課時(shí)間安排不進(jìn)行改善,一旦再擴(kuò)大招生,實(shí)訓(xùn)室會(huì)存在排不下課的現(xiàn)象(實(shí)際上2014級機(jī)電一體化的《PLC高級應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)》課已經(jīng)存在排到非PLC實(shí)訓(xùn)室上課的現(xiàn)象,這些教室由于沒有PLC實(shí)訓(xùn)設(shè)備,嚴(yán)重影響教學(xué)效果)。所以如何調(diào)整改善課程安排,充分利用現(xiàn)有PLC實(shí)訓(xùn)室資源,也是亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。
(三)在PLC相關(guān)課程尤其是實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)方法上靈活性有待加強(qiáng)
對于高職學(xué)生而然,普遍的現(xiàn)象是理論知識底子薄,基礎(chǔ)不牢,動(dòng)手能力不強(qiáng)。而PLC相關(guān)課程的教學(xué)又是一個(gè)先簡后繁的過程,既要培養(yǎng)學(xué)生具有一定的PLC、變頻器和觸摸屏的理論知識,又要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和自我創(chuàng)造能力,以便學(xué)生將來在企業(yè)具有獨(dú)立解決各類不同PLC實(shí)際問題的能力。在PLC相關(guān)課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)上,現(xiàn)在普遍采用的是驗(yàn)證教學(xué)法,即教師提供一份現(xiàn)成實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書,上面有PLC、變頻器、觸摸屏的輸入輸出接口分配,接線方法,有PLC程序、變頻器參數(shù)設(shè)定方法、觸摸屏組態(tài)程序,學(xué)生只要按照實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書提供的樣本輸入程序,設(shè)定參數(shù),接線運(yùn)轉(zhuǎn),驗(yàn)證結(jié)果正確就算完成實(shí)訓(xùn)。這樣的實(shí)訓(xùn)課教學(xué)培養(yǎng)出來的學(xué)生,缺乏獨(dú)立思考及動(dòng)手能力,缺乏創(chuàng)造性思維,缺乏解決實(shí)際問題的能力,不能很好地適應(yīng)將來面臨的實(shí)際工作要求。為了改善PLC相關(guān)實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造能力,提高解決實(shí)際問題的能力,有必要改進(jìn)教學(xué)方法。
二、可編程控制器(PLC)相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)的改進(jìn)方法
針對以上指出的可編程控制器(PLC)相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)中存在的一些問題,提出以下解決方法。
(一)分散實(shí)習(xí)
關(guān)于以上提到的PLC相關(guān)理論課與實(shí)訓(xùn)課不能很好地銜接和PLC實(shí)訓(xùn)室資源不能有效利用的兩方面問題,建議采用分散實(shí)訓(xùn)的方法,即將兩周的集中實(shí)訓(xùn)課改為以4節(jié)課為一個(gè)教學(xué)單元,在整個(gè)學(xué)期教學(xué)中均勻分布安排。具體見表3。
在排課時(shí)可以兼顧理論課教學(xué)進(jìn)度來安排實(shí)訓(xùn)課,這樣既可以靈活合理地解決理論課與實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)進(jìn)度銜接問題,又能解決PLC實(shí)訓(xùn)室資源緊張問題,同時(shí)這樣拉開實(shí)訓(xùn)課的整個(gè)教學(xué)進(jìn)程后,老師可以在完成一個(gè)實(shí)訓(xùn)課題后,預(yù)先布置下一個(gè)實(shí)訓(xùn)題目,讓學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)理論知識,做好下一個(gè)實(shí)訓(xùn)課題的前期準(zhǔn)備工作,以便更好地完成下一個(gè)實(shí)訓(xùn)課題,這樣的實(shí)訓(xùn)課安排大幅提高了實(shí)訓(xùn)室資源的利用效率,更為重要的是實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)效果也會(huì)大幅提升。
(二)改進(jìn)教學(xué)方法
在PLC相關(guān)實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)方法方面,要根據(jù)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)的不同階段,適當(dāng)、靈活地采用不同的教學(xué)方法,具體來講可以采用以下方法。