李娜
(中國礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院,寧夏 銀川 750011)
在院校中,《電氣控制與PLC》是一門專業(yè)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,特別是在“中國制造2025”的大背景下,對應(yīng)用型人才的需求缺口非常大。而采用項(xiàng)目化理念最主要的教學(xué)核心就是促進(jìn)理論和實(shí)踐以及學(xué)習(xí)生活的結(jié)合,采用項(xiàng)目式教學(xué)方法,在一定程度上可以促進(jìn)學(xué)生更多的接觸實(shí)踐性的操作,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,在實(shí)踐教學(xué)中還可以提高動手實(shí)踐的能力,更多的鍛煉學(xué)生處理問題的能力。這與我院一直推行的3+1培養(yǎng)計(jì)劃一脈相承,3+1培養(yǎng)計(jì)劃已實(shí)施工作已啟動6年,從中我們有很多的經(jīng)驗(yàn)需要總結(jié),有很多的內(nèi)容需要探討、研究、改進(jìn)和提高?!皩Wⅰ惫こ绦腿瞬排囵B(yǎng)的核心靈魂是“創(chuàng)新精神和工程應(yīng)用意識”的培養(yǎng),也就是注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng),這和過去多年來注重理論的培養(yǎng)計(jì)劃相差甚大。因此,探索實(shí)踐型教學(xué)研究和改革的意義重大。
(1)電氣控制技術(shù)是隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在生產(chǎn)工藝上不斷提出新的要求的背景下,從手動控制到自動控制,由簡單控制系統(tǒng)到復(fù)雜的控制系統(tǒng),從有觸電的硬接線控制系統(tǒng)到以計(jì)算機(jī)為載體中心的控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。
(2)PLC實(shí)際就是一種工業(yè)電腦,隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展的驅(qū)動下,使得PLC在處理速度與控制的功能上有著很大程度的提高,也促使PLC逐漸發(fā)展成為一種新型的工業(yè)的自動控制標(biāo)準(zhǔn)裝置。目前隨著電力電子技術(shù)、機(jī)械制造等技術(shù)的發(fā)展,PLC在各領(lǐng)域都有新的突破,它的發(fā)展為電氣控制帶來了新動力。在國內(nèi)S7-200LC即將停產(chǎn),S7-200SMART是西門子公司推出的高性價比小型PLC,是國內(nèi)廣泛使用的S7-200的更新?lián)Q代產(chǎn)品。本項(xiàng)目教學(xué)改革依托S7-200SMART為硬件背景,精心設(shè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
(1)所謂項(xiàng)目化教學(xué),就是以實(shí)際的工作任務(wù)為核心,以科學(xué)、合理的行為準(zhǔn)則為依據(jù),培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)職業(yè)能力,促進(jìn)學(xué)生的技能與社會發(fā)展相適應(yīng)。
(2)項(xiàng)目化教學(xué)的優(yōu)勢與意義。院校承擔(dān)著向社會各行業(yè)、各領(lǐng)域培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)性人才的任務(wù),目前各院校也在進(jìn)行教學(xué)改革。從項(xiàng)目化教學(xué)來看,在很多的專業(yè)領(lǐng)域都得到了重視,原因如下。
項(xiàng)目化教學(xué)能夠使學(xué)生的各項(xiàng)技能與社會需求相符合,對于項(xiàng)目化教學(xué)中的教學(xué)措施都是根據(jù)社會的具體需求來制定,傳統(tǒng)的教學(xué)方法更多的是以理論知識的學(xué)習(xí)為著重點(diǎn),以往的本科教學(xué)過多的注重學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí),通常都是以課本為中心來教學(xué),在學(xué)習(xí)理論知識時,采用傳統(tǒng)的講授法,更多的是老師在課堂講,學(xué)生在課下聽的模式,而且在大學(xué)期間,對于學(xué)生的約束力度不夠以及學(xué)生的自我控制力不夠,尤其是對于電氣控制等一些專業(yè)實(shí)操技術(shù)較強(qiáng)的課程,對基礎(chǔ)理論知識的不扎實(shí),在具體的實(shí)驗(yàn)操作上就會導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)不會、學(xué)不深、不想學(xué)的問題。采用項(xiàng)目化教學(xué)在一定程度上可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足,即便是對于理論知識的教學(xué),也能夠使學(xué)生更多的參與到教學(xué)當(dāng)中來,而且在項(xiàng)目化教學(xué)中,應(yīng)注重與社會需求相結(jié)合來誘發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)動力,在實(shí)驗(yàn)課上更應(yīng)該注重實(shí)際操作,能為培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才奠定良好的基礎(chǔ)。
(1)對項(xiàng)目化教學(xué)的認(rèn)識不到位。目前各大高校對教學(xué)模式的改革都有不同的見解,其主體都是以學(xué)生為中心來開展,但是對于高校教師的教學(xué)來講,更多的還是以傳統(tǒng)的教學(xué)模式為主:一是因?yàn)榻虒W(xué)課程時間的安排較多,缺少深入學(xué)習(xí)和外出學(xué)習(xí),以及與教育專家交流的機(jī)會。二是因?yàn)榇蟛糠纸處煱灿诂F(xiàn)狀,對于外出學(xué)習(xí)觀摩沒有太大的積極性,從而導(dǎo)致教師對教學(xué)模式的不理解或?qū)虒W(xué)模式的曲解。對于項(xiàng)目化教學(xué)來說,主要的原因也是因?yàn)榻處煵⒉磺宄?xiàng)目化教學(xué)的核心要義,在給學(xué)生分配任務(wù)時,選擇項(xiàng)目的實(shí)效性和實(shí)踐性不理想,案例沒有針對教學(xué),因此,想要更好地實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué),不僅要了解它本身的內(nèi)涵和實(shí)施要點(diǎn),而且還要厘清它的優(yōu)缺點(diǎn)和與其他教學(xué)模式的區(qū)別,在教學(xué)中才能夠更好的應(yīng)用。
(2)理論知識無法和社會實(shí)踐有效結(jié)合。電氣控制與PLC課程在一定程度上對于理論知識實(shí)踐的指導(dǎo)作用很重要,所以在課程項(xiàng)目化的教學(xué)設(shè)計(jì)上要注重與實(shí)踐的關(guān)系。
①電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)是電氣自動化技術(shù)專業(yè)的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到掌握電氣控制柜的原理設(shè)計(jì)、安裝工藝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的基本方法,并能熟練使用可編程控制器,以實(shí)現(xiàn)簡單控制系統(tǒng)的控制要求,熟練進(jìn)行系統(tǒng)的外圍電路設(shè)計(jì)、接線、編程、下載、調(diào)試等工作。
②基本電氣控制電路、認(rèn)識Smart200PLC、Smart200 PLC基本指令及程序設(shè)計(jì)、Smart200 PLC順序控制的設(shè)計(jì)方法、PLC功能指令及應(yīng)用等。
(1)精選項(xiàng)目教學(xué)。對于電氣控制和PLC課程的精選項(xiàng)目教學(xué):對常用低壓電器的認(rèn)識與選用,首先要了解低壓電路的基本知識,以及各類熔斷器與接觸器的認(rèn)識與選用,學(xué)會認(rèn)識和判斷;電氣控制的基本環(huán)節(jié),要掌握電氣控制系統(tǒng)圖的識讀,三項(xiàng)異步電動機(jī)的啟動控制,以及三項(xiàng)異步電動機(jī)的可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制等;對于典型的機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng),在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)時,有針對性地設(shè)計(jì)一些常用PLC工程案例硬件和軟件系統(tǒng)組織教學(xué),例如:四層電梯、交通燈、恒壓供水、污水處理等控制案例的PLC硬件、軟件設(shè)計(jì)(含PLC梯形圖和上位機(jī)系統(tǒng));此外,PLC的基礎(chǔ)知識包括PLC的概述、特點(diǎn)及應(yīng)用,包括軟件和編程語言的設(shè)置等。
(2)項(xiàng)目化教學(xué)對學(xué)生的成績考核方法多元化。在項(xiàng)目實(shí)施完成后,教師要根據(jù)學(xué)生完成案例的過程和結(jié)果,對每組學(xué)生的最終完成情況進(jìn)行考核和評估,但是對學(xué)生進(jìn)行考核和評估的前提是,需要對學(xué)生的個體情況進(jìn)行一定的了解,通過學(xué)生的基本學(xué)習(xí)情況,對完成的結(jié)果進(jìn)行評價。其方法要多元化,一成不變的方法不能夠使項(xiàng)目化教學(xué)改革達(dá)到預(yù)想的結(jié)果。
①教師可將各小組的作品向其他小組展示,要求項(xiàng)目組長闡述本小組的設(shè)計(jì)過程、結(jié)果及存在問題,其他小組可自由發(fā)表意見,然后該小組根據(jù)反饋情況進(jìn)行修改,直至達(dá)到目標(biāo)為止。
②讓學(xué)生交1份書面的實(shí)施過程計(jì)劃,包括項(xiàng)目的總過程及其注意事項(xiàng),還要注明每個小組的學(xué)生在項(xiàng)目的實(shí)施過程中主要負(fù)責(zé)的任務(wù)是哪些,教師在進(jìn)行批注的時候,把每個同學(xué)的不足之處或者優(yōu)點(diǎn)列出來,讓學(xué)生了解自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)各在哪里。
有效的實(shí)踐教學(xué)考核評價制度是實(shí)踐效果得到發(fā)揮的重要保證。實(shí)踐型教學(xué)模式的教學(xué)考核評價體系尚未建立健全,缺乏制度化的全過程監(jiān)控。在實(shí)踐教學(xué)管理方面,校內(nèi)實(shí)踐主要看重的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果,更多的是實(shí)驗(yàn)結(jié)論,而在校外實(shí)踐中缺少對過程的監(jiān)督。為此,設(shè)計(jì)了一種適應(yīng)本校項(xiàng)目教學(xué)的考核評價新機(jī)制,1+X激勵式小組團(tuán)隊(duì)式互助學(xué)習(xí)模式是我們考核方式的主要特色,具體實(shí)現(xiàn)為理論與實(shí)踐分值實(shí)現(xiàn)1:1的分配,理論分值注重理論知識掌握程度的考查,實(shí)踐考核主要注重學(xué)習(xí)過程的考核,分配1(組長)+X(隊(duì)員)激勵式小組參與討論學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)過程中記錄晉級人員重新分配學(xué)習(xí)小組,并結(jié)合“傳幫帶”的模式適當(dāng)提高學(xué)習(xí)進(jìn)度,并能帶動后進(jìn)學(xué)生的“學(xué)生小老師”的成績(與所帶學(xué)生個數(shù)有關(guān))。
電氣控制與PLC課程的項(xiàng)目化教學(xué)改革順應(yīng)社會時代的發(fā)展而產(chǎn)生,對學(xué)生的專業(yè)技能和處事能力都會有一定程度上的提高,對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)參與能力都能夠得到很好的改觀。項(xiàng)目化教學(xué)除了對學(xué)生的學(xué)習(xí)和考核評價機(jī)制的完善有一定的要求以外,對教師的教學(xué)能力也有一定程度的提高,所以在教學(xué)的過程中,教師自我能力的提高也十分必要。