覃尚活 郭乾 農(nóng)紅密 苑成友
摘 要:文章分析了PLC應用課程的教學現(xiàn)狀,然后引入項目化的PLC教學方法,重點闡述了教學項目選擇、教學過程的設(shè)計和實施、學生成績的評定等,綜合探討了PLC應用技術(shù)的教學模式和教學方法。
關(guān)鍵詞:PLC;應用技術(shù);項目導向
一、PLC應用技術(shù)的教學現(xiàn)狀
1.理論+實踐
“理論+實踐”的教學方法是指理論和實踐分開,在教室進行理論的講解,在實驗室進行程序和電路安裝。理論課主要進行基本指令、功能指令、程序設(shè)計方法的講解分析。實踐課主要是對編程軟件各個功能進行操作、PLC外部電路的安裝以及程序調(diào)試等。這種授課方式理論課和實踐課脫節(jié)、實踐課相對滯后,不利于學生對PLC的理解和運用,不利于充分發(fā)揮學生的自主性和創(chuàng)造性。
2.理實一體化
當前,高等院校大多采用理實一體化的教學方式。該方式將理論課和實踐課綜合在一起,在講解基本理論的過程中用驗證性實驗對理論知識加以驗證,這種教學方式能將理論和實踐進行深入的融合,使得抽象的理論知識變得生動形象,有利于培養(yǎng)學生對PLC的學習興趣,有助于學生對知識的理解和鞏固。
3.以項目為導向
以項目為導向的PLC教學方式是指以實際工程項目為核心,圍繞項目的實際工作要求,利用所學知識完成項目的各項工作任務。項目化的教學方式有利于培養(yǎng)學生的專業(yè)能力,有利于提高學生的職業(yè)技能。實踐性教學環(huán)節(jié)是PLC應用技術(shù)課程的重要組成部分,在進行項目化教學的過程當中,同一個項目可以有多種不同的解決方案,每一個學生都可以充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力,在完成項目的過程中,學生的積極性和自主性都會得到提高。
二、以項目為導向教學的實施
1.教學項目的選定
在以項目為導向的教學過程中,既要重視學生對理論知識的掌握,又要加強學生實踐能力的鍛煉[1]。因此在選擇教學項目的過程中要綜合考慮、全面分析,精細選題,選題既要能夠調(diào)動學生的積極性、主動性,又要能夠充分發(fā)揮學生的想象力、創(chuàng)造力。比如“簡易四層電梯控制”項目就是一個很好的教學項目。首先,題目來源于社會,并且廣泛應用于日常生活,但是卻少有學生能夠詳細了解電梯的控制過程,這類型的選題可以誘發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生的學習積極性。其次,有很多種方式可以實現(xiàn)電梯的主要功能:三相電機的正反轉(zhuǎn)、直流電機的正反轉(zhuǎn)、步進電機的正反轉(zhuǎn)等。學生可以根據(jù)自己對電氣設(shè)備知識、PLC指令的掌握情況自行選擇控制方式。另外,學生還可以根據(jù)電梯的實際工作情況,增加電梯的各項功能,比如,電梯的開門、關(guān)門,電梯的上位機監(jiān)控界面等。該類型的教學項目避免了單一、僵化的教學過程,可以有效培養(yǎng)學生的發(fā)散思維,增強學生的創(chuàng)新意識。
2.教學過程的設(shè)計和實施
采用項目化的教學方法,教師要注意引導學生掌握項目的實施進程,包括項目前期調(diào)研、提出可行性方案、列出設(shè)備元件清單、畫出電路圖、編寫控制程序并通過調(diào)試,完善控制系統(tǒng)的各項功能。在項目化教學的過程中要避免出現(xiàn)“教師講授,學生學習”的單向教學方式,教師在講解完項目的控制任務之后,學生可以分組討論任務實施方案,各小組可以派代表上講臺進行任務方案的講解交流,不同的實施方案還可以進行辯論,最后在教師的引導之下完成項目。學生在交流的過程中,不同的設(shè)計思路、實現(xiàn)方案都會發(fā)生思想上的碰撞,一方面可以提高學生的交流能力、團隊協(xié)作能力,另一方面還可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、科研能力。
項目化教學方法一般可以分為以下幾個教學步驟。
(1)任務引入。在進行教學任務引入時,教師可以采用視頻講解、動畫演示、模型展示等方式導入教學任務[2],有條件的高校還可以帶領(lǐng)學生參觀工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,讓學生親身體驗PLC在工業(yè)自動化領(lǐng)域的真實應用場景[3]。教師可以根據(jù)學生對PLC指令的掌握情況將教學任務分為幾個任務模塊,任務模塊可以由簡單到復雜,要突出重點、解析難點,結(jié)合任務的難易程度,引入新的知識。講解教學項目任務時,教師可以采用邊講解邊提問的方式,吸引學生的注意力,激發(fā)學生的學習熱情。
(2)分組討論。將學生分成若干學習小組,小組內(nèi)部通過資料查找、對比分析,根據(jù)項目控制要求和所學知識提出可行性實施方案,提交方案實施簡報。
(3)探討實施方案。將有代表性的實施方案用PPT進行展示,教師和學生展開共同研討活動,在研討的過程中,引導學生找到可行的實施方案。
(4)項目實施。小組內(nèi)部分工合作,根據(jù)擬定的項目實施方案,列出電氣元件清單、繪制電路圖、安裝系統(tǒng)電路、編寫控制程序并上機調(diào)試。
一個好的教學模式的實施,要有充分的硬件設(shè)施和高質(zhì)量的軟件條件。教師在課前應該準備好項目實施過程中需要用到的配套硬件設(shè)備。任課教師既要具備扎實的理論基礎(chǔ)知識,又要有豐富的工程項目經(jīng)驗[4]。在學生實施項目方案的過程中,教師應該側(cè)重于采用啟發(fā)式、引導式的教學方法,充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性[5]。
3.對學生成績的評定
有效全面的考核方式是項目化教學優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的保障。對學生成績的評定,不但要考核學生對PLC程序設(shè)計方法的掌握情況,還要考核學生對PLC的實際運用能力。教師可以將考核成績分為過程考核和結(jié)果考核,根據(jù)項目小組在項目實施過程中的表現(xiàn)和項目完成的情況進行評估和考核,考核成績可以分成幾部分:項目考核成績=過程考核成績×50%+項目結(jié)果成績×40%+實驗報告成績×10%+創(chuàng)新加分項。創(chuàng)新加分項是指學生在項目實施的過程中,為鼓勵學生采用更加新穎的算法、更加優(yōu)化的實現(xiàn)方案,所給予的獎勵。這樣的考核方式能夠全面、客觀地考核學生對PLC技術(shù)的掌握情況,避免了單一的書面考核和單一的結(jié)果考核所帶來的片面性。
三、結(jié)語
當前PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用于各行各業(yè),高等院校PLC課程的教學效果影響著我國工業(yè)自動化人才的培養(yǎng)質(zhì)量,高校應該順應時代的發(fā)展,大膽進行教學改革創(chuàng)新,為我國培養(yǎng)高質(zhì)量的工業(yè)自動化人才,為實現(xiàn)中華民族的偉大復興做出應有的貢獻。
參考文獻:
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[5]朱娟娟.PLC課程教學改革探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2018(21):52-54.
作者簡介:覃尚活(1989—),男,壯族,廣西貴港人,助教,碩士,主要從事教育工作。