王敏，趙靜，李郁

（西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院，陜西 西安 710114）

可編程序控制器是通訊技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合發(fā)展的一種工業(yè)控制裝置?！翱删幊炭刂破湓砑皯?yīng)用”是高等院校的機(jī)械制造以及電氣自動(dòng)化類專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程的實(shí)踐性和應(yīng)用性都非常強(qiáng)。

目前，各大院校都意識(shí)到這一課程的重要性，都在做該課程的建設(shè)工作，從精品課程到慕課再到翻轉(zhuǎn)課堂都有涉及，但國(guó)內(nèi)采用翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)校還不是很多，不過在國(guó)外該門課程的教學(xué)大都以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，注重培養(yǎng)其實(shí)際操作能力，所以我們有必要做這樣的嘗試，以便培養(yǎng)學(xué)生更好專業(yè)技能，同時(shí)，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，提升其創(chuàng)業(yè)能力。

1 教學(xué)內(nèi)容

“可編程控制器原理與應(yīng)用”課程的教學(xué)內(nèi)容有：可編程序控制器基礎(chǔ)、CP1H PLC 的硬件系統(tǒng)、基本指令、功能指令、程序設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)接線方法，現(xiàn)代PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)了與或非邏輯處理實(shí)驗(yàn)、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)、十字路口交通信號(hào)燈控制——順控圖設(shè)計(jì)法和十字路口交通信號(hào)燈控制——時(shí)序圖設(shè)計(jì)法，為學(xué)生從事工程技術(shù)工作和以后學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。

經(jīng)過課題組多次到企業(yè)開展調(diào)研，根據(jù)機(jī)電類專業(yè)的能力需求，重新構(gòu)建課程體系，采用項(xiàng)目化教學(xué)，解決理論和實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)的弊端，融“教、學(xué)、做”一體，在教學(xué)中引入生產(chǎn)實(shí)踐中的生動(dòng)案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

目前大多“可編程控制器原理與應(yīng)用”在授課時(shí)按照PLC 概述、可編程控制器的硬件組成、原理介紹、編程基礎(chǔ)、功能指令、程序應(yīng)用實(shí)例、操作實(shí)例等獨(dú)立章節(jié)進(jìn)行講述。根據(jù)人的認(rèn)知規(guī)律，學(xué)生的知識(shí)獲取可以通過實(shí)踐——認(rèn)識(shí)——再實(shí)踐——再認(rèn)識(shí)得到，這樣對(duì)知識(shí)的掌握會(huì)更加透徹和牢固。但目前的知識(shí)體系學(xué)習(xí)多以間接經(jīng)驗(yàn)為主，對(duì)于抽象理論，學(xué)生們?cè)诮邮軙r(shí)有一定的難度，作為教師，不能只是單一的講授，需要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，以發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生自己總結(jié)借鑒已有學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，體驗(yàn)探索解決問題的過程，完成項(xiàng)目任務(wù)，并對(duì)實(shí)踐結(jié)果進(jìn)行一定的總結(jié)歸納。通過這樣的方式，學(xué)生從實(shí)踐中總結(jié)的知識(shí)會(huì)更深刻、更直觀，記住的時(shí)間也會(huì)更長(zhǎng)。所以，我們重新編排了教學(xué)內(nèi)容，采用項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式。根據(jù)學(xué)生接受的難易程度，對(duì)多個(gè)應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行篩選、整合，形成了幾個(gè)項(xiàng)目單元，每個(gè)項(xiàng)目包含多個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

在可編程控制技術(shù)課程中，包括6 個(gè)項(xiàng)目，與改革前的課程結(jié)構(gòu)相比，具有模塊化項(xiàng)目化的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生來說，更具綜合性和實(shí)用性。每個(gè)項(xiàng)目都是以生活或企業(yè)中一個(gè)具體的任務(wù)為驅(qū)動(dòng)進(jìn)行設(shè)置的，其中所涵蓋的不再是孤立的一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而是圍繞該任務(wù)下的一個(gè)知識(shí)框架。學(xué)生在實(shí)施每個(gè)項(xiàng)目的同時(shí)，不僅感覺不到知識(shí)的負(fù)擔(dān)，而且能被激發(fā)出學(xué)習(xí)該知識(shí)框架的興趣，不僅掌握了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，還能很好的應(yīng)用課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，從簡(jiǎn)單的伸縮門控制、到洗衣機(jī)、交通燈等技術(shù)的復(fù)雜控制，整合、序化教學(xué)內(nèi)容，融入助理PLC 編程師、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用工程師的標(biāo)準(zhǔn)，形成六個(gè)課程項(xiàng)目，校企合作共同開發(fā)課程項(xiàng)目、共同承擔(dān)課程教學(xué)任務(wù)，按照“教、學(xué)、做”一體化的項(xiàng)目化的模式教學(xué)。

2 教學(xué)方法

教師應(yīng)該專注于教學(xué)設(shè)計(jì)，抓住知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，針對(duì)性地創(chuàng)設(shè)問題情境，運(yùn)用情景教學(xué)，激發(fā)學(xué)生思考，重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。采用互動(dòng)式教學(xué)方式，讓每個(gè)學(xué)生都積極參與課堂教學(xué)。并強(qiáng)調(diào)互動(dòng)與激勵(lì)，建立以學(xué)生為本、以教師為主導(dǎo)、以能力為導(dǎo)向的教學(xué)方法，努力調(diào)動(dòng)學(xué)生們的積極性。除了教室里的面對(duì)面的教學(xué)外，還開設(shè)實(shí)踐課，進(jìn)行一定的討論，將學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)式和參與式學(xué)習(xí)。

實(shí)驗(yàn)室的研究小組將進(jìn)入課堂理論，教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)一體化，把理論與實(shí)踐進(jìn)行整合，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式。教學(xué)過程按“明確任務(wù)”、“制定計(jì)劃”、“決策”、“實(shí)施”、“控制”和“評(píng)價(jià)反饋”六個(gè)步驟進(jìn)行，在過程中穿插相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)的講授。

以洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)為：根據(jù)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的元部件，繪制原理圖及控制線路圖；設(shè)計(jì)洗衣機(jī)的工作流程，提出控制方案，制定出控制程序的測(cè)試方案；對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決；正確完成洗衣機(jī)PLC 控制的硬件接線，順利完成洗衣機(jī)控制。具有良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和口頭與書面表達(dá)的能力。學(xué)習(xí)任務(wù)為：畫工作流程圖、硬件接線圖、PLC 梯形圖；設(shè)計(jì)和連接控制電路；洗衣機(jī)與控制板的硬件連接；洗衣機(jī)的控制調(diào)試。

工作過程分六部走：（1）明確任務(wù)，明確學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)并設(shè)法獲取與完成任務(wù)有直接關(guān)系的信息。教師通過演示洗衣機(jī)的工作過程，提出任務(wù)要求，指導(dǎo)學(xué)生分組(每組3 ～4 人)，提出學(xué)習(xí)建議，提供獲取資料的方法與途徑。（2）制定計(jì)劃，根據(jù)已明確了的學(xué)習(xí)任務(wù)，計(jì)劃出洗衣機(jī)控制調(diào)試的步驟及所需的條件。組長(zhǎng)組織隊(duì)員查閱手冊(cè)資料，進(jìn)一步了解洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)，討論洗衣機(jī)的控制調(diào)試計(jì)劃。（3）做出策略，根據(jù)制定的計(jì)劃，選擇最佳的控制方法。教師聽取每組學(xué)生的決策意見，提出可行性方面質(zhì)疑，幫助糾正及修改不可行的決策。（4）實(shí)施計(jì)劃，根據(jù)制定的計(jì)劃，分步驟完成對(duì)整個(gè)洗衣機(jī)的控制工作。組織學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)。對(duì)控制、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題組織學(xué)生進(jìn)行討論，學(xué)生先自己解決問題，必要時(shí)教師再給予指導(dǎo)。（5）檢查控制，根據(jù)已明確了的學(xué)習(xí)任務(wù)，計(jì)劃出洗衣機(jī)控制調(diào)試的步驟及所需的條件。學(xué)生先自查，發(fā)現(xiàn)問題后反復(fù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，最后才由教師對(duì)每組的成果進(jìn)行驗(yàn)收檢查，并對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行記錄。（6）評(píng)定反饋，對(duì)調(diào)試完成的洗衣機(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并書寫調(diào)試報(bào)告。先學(xué)生各組之間交叉評(píng)價(jià)，并對(duì)照評(píng)分表進(jìn)行逐項(xiàng)評(píng)分。最后，教師對(duì)學(xué)生的成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并點(diǎn)評(píng)成果中的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

以“項(xiàng)目為中心，行動(dòng)為導(dǎo)向”的教學(xué)方法，始終將項(xiàng)目教學(xué)貫穿于課堂教學(xué)，采用互動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)方式，讓同學(xué)們積極的參與其中，通過實(shí)踐—認(rèn)識(shí)—再實(shí)踐—再認(rèn)識(shí)的方式，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勇于探索的創(chuàng)新精神。