施俊杰

摘要：本文就電力拖動控制線路與PLC“二合一”一體化教學(xué)進(jìn)行探索，即根據(jù)技校生特點，通過課程改革，突破原課程知識結(jié)構(gòu)體系，把電力拖動控制線路與PLC應(yīng)用技術(shù)兩門不同的課程有機(jī)融合，實施理實一體化項目式教學(xué)，采用小班化、小步子教學(xué)模式，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：電力拖動控制線路PLC改革項目

一體化教學(xué)

電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練（以下簡稱“電拖”）與《PLC應(yīng)用技術(shù)》（以下簡稱“PLC”）是技工院校電氣自動化設(shè)備安裝與維修專業(yè)的兩門核心課程，也是該專業(yè)學(xué)生在校期間需掌握的專業(yè)理論與專業(yè)技能的核心內(nèi)容。筆者針對技校生與兩課程的特點，對兩門課程進(jìn)行有效整合，積極進(jìn)行教學(xué)改革，大膽地對教材進(jìn)行改編，通過項目一體化教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得良好的效果。

一、學(xué)生現(xiàn)狀與課程特點

技校生生源主要為初中段后半段的學(xué)生，這類學(xué)生主要是學(xué)習(xí)習(xí)慣較差、理科類基礎(chǔ)較差，接受能力差，綜合素質(zhì)普遍較低。不少學(xué)生在初中時就有嚴(yán)重的厭學(xué)情緒。他們到技校來讀書，主要是想學(xué)一項技術(shù)，同時希望在學(xué)習(xí)時擺脫初中時枯燥無味的理論課堂，能多動手操作。

電力拖動是利用電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)使之運(yùn)轉(zhuǎn)的一種方法，由于各種生產(chǎn)機(jī)械的工作性質(zhì)和加工工藝不同，對電動機(jī)的控制要求也不同。要使電動機(jī)按照生產(chǎn)機(jī)械的要求正常、安全、高效、節(jié)能地運(yùn)轉(zhuǎn)，必須配備由一定低壓電器構(gòu)成的控制線路。電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練是技工院校電氣自動化設(shè)備安裝與維修專業(yè)的一門集專業(yè)理論與技能訓(xùn)練與一體的課程。而PLC是在繼電器控制和計算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。它應(yīng)用軟件編程取代了硬連線邏輯，在改變機(jī)械動作時，只需改變程序而無須重新配線，大大簡化了電氣控制系統(tǒng)。

1.兩門課程有三個共同的特點

理論系統(tǒng)性強(qiáng)，前后連貫緊密，教學(xué)目標(biāo)明確；實踐性強(qiáng)，且理論與實踐緊密結(jié)合，是非常適合開展理實一體化教學(xué)的課程；項目性強(qiáng)，非常適合開展項目教學(xué)的課程。

2.兩課程的內(nèi)在聯(lián)系

PLC采用的易學(xué)易懂的梯形圖語言，是以計算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型，形成的一套獨(dú)具風(fēng)格的以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言。PLC內(nèi)部各類等效繼電器的線圈和觸點的圖形符號，其等效繼電器的動作原理與常規(guī)繼電器控制中的動作原理完全一致。而電拖器件作為PLC的外圍器件兩者是相輔相成的，誰也離不開誰，否則各自的存在將毫無意義。

二、打破兩門課程的知識結(jié)構(gòu)體系，通過教學(xué)項目進(jìn)行有效整合

“電拖”教材編寫采用了理論知識與技能訓(xùn)練一體化的模式，理論系統(tǒng)性強(qiáng)，前后連貫緊密，且注重技能訓(xùn)練，是一本好教材。但對學(xué)生來說，教師如果按照教材知識體系的順序去教學(xué)，教學(xué)效果可能為不理想。為什么呢？因為教材的第一單元是常用低壓電器及其安裝、檢測、維修。里面涉及幾十種不同的低壓電器，而當(dāng)這些低壓電器脫離實際的控制線路后，將變得毫無意義，學(xué)生學(xué)起來就會枯燥無味。在將近半個學(xué)期的時間里，不停地重復(fù)著各種低壓電器的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理、圖形符號等教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生只能被動地接受，對各種低壓電器只是模糊、感性的初步認(rèn)識，并不真正了解這些低壓電器到底能應(yīng)用在哪些場合，能起到什么作用。如此教學(xué)，對于學(xué)生來說，不要說半個學(xué)期，就是幾周下來就已經(jīng)對該課程失去了學(xué)習(xí)興趣，而一旦學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，那后果將會相當(dāng)?shù)膰?yán)重，甚至連正常的課堂教學(xué)都不能順利地開展。可想而知，課堂教學(xué)效率、效果將會很差。那么如果把這些低壓電器跟拖動控制線路和PLC控制系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，效果將為這樣呢？從人的認(rèn)知規(guī)律來看，肯定是個好辦法。

從“電拖”整個課程內(nèi)容來看，學(xué)生只要扎實掌握電動機(jī)的基本控制線路，那么機(jī)床控制線路的教學(xué)將會事半功倍、輕而易舉，也就是說第一單元低壓電器與第二單元電動機(jī)控制線路的教學(xué)是該課程教學(xué)的關(guān)鍵。為適應(yīng)目前的學(xué)生特點，積極激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性，可把教材的第一單元與第二單元合二為一，分成若干個項目，開展教學(xué)。項目由易到難，根據(jù)不同的項目，插入該項目所必需的低壓電器的基本知識，插入內(nèi)容以“必需”和“夠用”為原則。

"PLC”的教學(xué)存在同樣的問題，即理論教學(xué)時間跨度大，理論知識抽象難懂，實驗室實際操作的演示不直觀等問題，那么如何解決這些問題呢？就是在“電拖”分解的每個項目的教學(xué)任務(wù)后，安排合理的PLC教學(xué)內(nèi)容，插入的內(nèi)容以該項目所“必需”和“夠用”為原則，這樣既使繼電器控制的教學(xué)內(nèi)容得到合理的延伸，又使PLC的實際操作演示更加直觀，降低了教學(xué)上的難度，便于學(xué)生理解和掌握。在PLC的教學(xué)中采用梯形圖圖形語言編程，因為它沿用了傳統(tǒng)繼電接觸器控制中的繼電器觸點、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語、圖形符號，這對于剛學(xué)完繼電接觸器控制系統(tǒng)的學(xué)生來說，感覺知識內(nèi)容既連貫又較為容易接受，是非常符合教學(xué)規(guī)律的。每個項目由繼電控制部分的理論知識、操作訓(xùn)練、PLC理論知識、用PLC改造繼電控制線路等部分組成，知識前后連貫緊密、由簡到繁、由淺入深、邊學(xué)邊練，使學(xué)生學(xué)到的控制理論知識馬上得到運(yùn)用和驗證，既解決由于不同課程知識重疊而導(dǎo)致教學(xué)效率低的問題，又使學(xué)生能把學(xué)到的理論知識及時運(yùn)用到實際項目中，從而解決學(xué)生剛學(xué)該課程時的困難，大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)效果和教學(xué)效率大為提高。

對兩門課程進(jìn)行有效的整合，確定十個項目，分別為項目一、點動控制，項目二、連續(xù)控制，項目三、點動與連續(xù)控制，項目四、正反轉(zhuǎn)控制，項目五、自動往返控制，項目六、兩地控制與順序控制，項目七、星三角啟動控制，項目八、雙向啟動反接制動控制，項目九、PLC改造車床控制線路，項目十、PLC拓展（交通燈控制電路）。每個項目中又包含若干工作任務(wù)。下面以項目一為例說明項目包含的工作任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求以及相應(yīng)的教學(xué)活動設(shè)計（見下表）。

三、采用合理的教學(xué)方法

把兩門課程有效的整合，分成十個項目，每個項目中又包含若干工作任務(wù)。從教學(xué)內(nèi)容上為教學(xué)改革做好了準(zhǔn)備。但要取得更為理想的教學(xué)效果，關(guān)鍵還在于采用合理的教法和具有配套的教學(xué)環(huán)境。

1.理實一體化的教學(xué)

所謂一體化教學(xué)：就是使理論與實踐更好地銜接，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體。打破傳統(tǒng)的學(xué)科體系和教學(xué)模式，把傳統(tǒng)的教室搬入實訓(xùn)室。以教材為中心向教學(xué)大綱和培養(yǎng)目標(biāo)為中心轉(zhuǎn)變；以教師為中心及如何“教給”學(xué)生，向以學(xué)生為中心及如何“教會”學(xué)生轉(zhuǎn)變。那么如何在自動化專業(yè)“電拖”與“PLC”教學(xué)中進(jìn)行理實一體化教學(xué)呢？

（1）根據(jù)課程特點，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合。每個項目以電動機(jī)基本控制線路為載體，穿插所需用低壓電器的內(nèi)容，以及PLC改造控制線路所需PLC知識點。解決基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)時間跨度大，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得不到激發(fā)，學(xué)習(xí)積極性難以調(diào)動的弊端。

（2）教學(xué)的場所必須在實訓(xùn)室，且實訓(xùn)室布置必須既有利于實訓(xùn)，又有利于理論講授，實訓(xùn)室必須配備充足實訓(xùn)器材及多媒體視頻設(shè)備。關(guān)鍵的實訓(xùn)裝置要有針對性，結(jié)合新開發(fā)教學(xué)項目來開發(fā)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)遵循學(xué)生先“會”，再“懂”到更“會”的教學(xué)過程。如項目一，點動控制線路，首先讓學(xué)生跟著教師進(jìn)行線路安裝，先對該項目有初步感性認(rèn)識，并體驗到成功的喜悅，激發(fā)學(xué)生興趣后，教師再對各種低壓電器、線路工作原理、線路安裝及工藝規(guī)范要求等進(jìn)行講解，接著讓學(xué)生再進(jìn)行線路安裝與調(diào)試。達(dá)到要求后，再插入PLC的有關(guān)知識點，教會學(xué)生如何用PLC對控制線路進(jìn)行改造，體會PLC控制與傳統(tǒng)繼電控制不同的特點。在教學(xué)各階段，實訓(xùn)中穿插相關(guān)的理論知識，講完理論后，學(xué)生可以馬上根據(jù)教師所講進(jìn)行技能訓(xùn)練，以達(dá)到強(qiáng)化理論的效果。在這里，教師要把握好的是理論講解時間切不可太長，否則又將回從前教學(xué)狀態(tài)。另外在教學(xué)過程中，一定要大量專用的實訓(xùn)裝置、多媒體等手段，達(dá)到理論與實際操作相結(jié)合的一體化教學(xué)，從而實現(xiàn)理論指導(dǎo)實踐，實踐檢驗理論的目的。

（3）“電拖”與“PLC”教學(xué)運(yùn)用理實一體化教學(xué)，對教師的教學(xué)水平提出了更高、更新的要求。它要求教師除了具備相關(guān)專業(yè)理論知識外，還必須具備精湛、高超的操作技能，即“雙師型教師”，這樣才能在授課過程中，進(jìn)行系統(tǒng)的理論講解，規(guī)范、準(zhǔn)確的操作示范和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實習(xí)操作。

2.小班化、小步子教學(xué)

由于學(xué)生基礎(chǔ)差，領(lǐng)悟力低，以及理實一體化教學(xué)本身的特點，應(yīng)采用小班化和小步子教學(xué)，一位教師面對20個左右的學(xué)生。這樣教師才能圍繞學(xué)生個體展開教學(xué)活動，教師與學(xué)生的聯(lián)系才會更加緊密。教學(xué)內(nèi)容的安排要適當(dāng)，慢慢來，要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

四、效果及反思

近十來，通過教學(xué)內(nèi)容的整合，以及理實一體化教學(xué)與小班化、小步子教學(xué)模式的實施，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)質(zhì)量顯著提高。該專業(yè)學(xué)生中級工、高級工合格率達(dá)到95%以上，優(yōu)秀生比率大大增加，師生參加市級、省級、國家級技能大賽成績優(yōu)異。高級段，技師段學(xué)生的專業(yè)技術(shù)綜合能力和解決企業(yè)實際問題的能力顯著提高，主要有以下原因。

一是通過教學(xué)內(nèi)容的整合，確立若干項目，大大縮短理論教學(xué)的時間跨度，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到事半功倍的效果。

二是理論與實踐一體化教學(xué)，可以使技能操作與專業(yè)理論知識緊密的銜接，實現(xiàn)感性認(rèn)識和理性認(rèn)識同步提高。

三是理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練反復(fù)交叉進(jìn)行，內(nèi)容不斷更新，學(xué)生有新鮮感。理論指導(dǎo)下的技能訓(xùn)練使學(xué)生感到學(xué)到了實在的知識，自信心增加，技能在理論的支持下，提高更快、更有發(fā)展性。

四是理實一體化教學(xué)，增加了師生的直接交流，教師能比較客觀地了解學(xué)生掌握專業(yè)知識和操作能力的程度，有利于教師更加切合學(xué)生的實際情況加以指導(dǎo)，因材施教，滿足不同層次學(xué)生的要求。

五是理實一體化教學(xué)迫使教師不斷地提高自身素質(zhì)，有利于師資隊伍的建設(shè)。

六是小班化、小步子教學(xué)使教師在教學(xué)中不會顧此失彼，游刃有余，教學(xué)面向?qū)W生個體，內(nèi)容適合學(xué)生的接受能力，教學(xué)效果得到保障。