陳艷娟,岳宗豪,趙少華,羅劉敏,劉偉
摘要:《電氣控制與PLC》是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)課,在疫情期間,傳統(tǒng)的授課方式已不再滿足當(dāng)下需求,迫切需要教學(xué)改革。本文從本課程的教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)特點出發(fā),提出了新的教學(xué)方法,不僅解決了當(dāng)下需求同時提升了教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;教學(xué)方法;教學(xué)效果
中圖分類號:G642? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2021)20-0219-02
自新冠肺炎疫情爆發(fā)以來,教育部明確提出“停課不停教,停課不停學(xué)”的方針政策,這對廣大高校教師來說是一項極大地挑戰(zhàn),《電氣控制與PLC》是一門應(yīng)用性和實用性很強的課程,在工業(yè)領(lǐng)域起著無比重要的基礎(chǔ)作用,比如電梯控制系統(tǒng),機床操控系統(tǒng),自動售貨機等等,科技的發(fā)展離不開基礎(chǔ)理論的作用,時代的進步依靠的是青年人群,如何讓學(xué)生更好地掌握理論知識,并能靈活運用,在突如其來的疫情下,這是一項極其嚴(yán)峻的任務(wù)[1-3]。僅靠網(wǎng)課和學(xué)生自學(xué)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到目的的,因此為了提高教學(xué)效果,本文結(jié)合《電氣控制與PLC》課程特點和周口師范學(xué)院機械與電氣工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)計劃以及周口師范學(xué)院提供的網(wǎng)課培訓(xùn)內(nèi)容,提出了新的教學(xué)方法。
1 教學(xué)內(nèi)容
周口師范學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的《電氣控制與PLC》課程包括兩部分內(nèi)容,一是低壓電器部分,二是可編程控制器部分,所以《電氣控制與PLC》既涵蓋了低壓電器的知識,也涵蓋了可編程控制器的知識,主要講授低壓電器、電氣原理圖的基本知識、PLC的基礎(chǔ)知識及工作原理、S7-200PLC的系統(tǒng)配置、基本指令、編程系統(tǒng)及應(yīng)用、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用實例等內(nèi)容。該課程內(nèi)容較多、知識點多且瑣碎。該課程包含兩個部分:一是理論教學(xué);二是實驗教學(xué)。實驗教學(xué)部分在實驗設(shè)備上進行,以典型設(shè)計案例為導(dǎo)向,開動學(xué)生的大腦,不斷的鞏固和靈活應(yīng)用理論知識。習(xí)近平曾明確指出,把課程思政提到一定的高度上來,高校要以立德樹人為根本任務(wù),要利用好每一門課的課堂,讓學(xué)生不光在思想政治課能聽到,在其他課程上也能聽到[4]。深挖《電氣控制與PLC》課程的思政元素,融會貫通,不能只做教書匠,也要做學(xué)生良好素質(zhì)的引領(lǐng)人。要全面培養(yǎng)學(xué)生的德、智、體、美,讓學(xué)生不僅具有科學(xué)知識,更要為祖國的事業(yè)添磚增瓦。
《電氣控制與PLC》課程具有極強的實用性,學(xué)生學(xué)完這門課程之后,不僅要具備解決實際問題的能力,還要能夠獨立設(shè)計具有一定難度的PLC控制系統(tǒng)。為了讓學(xué)生畢業(yè)后能夠更快地適應(yīng)工作崗位,實現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的對接,在教學(xué)中一定要注重結(jié)合企業(yè)對實際生產(chǎn)崗位在技能上的要求,培養(yǎng)出一批實操能力強并能靈活運用知識的大學(xué)畢業(yè)生。目前機械領(lǐng)域有很多新的研究方向,如智能制造、智能機器人等,其中的制造原理都離不開這門課程的學(xué)習(xí),以此為創(chuàng)新課題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5]。
2 教學(xué)方式的創(chuàng)新
《電氣控制與PLC》課程是機械設(shè)計與制造及其自動化專業(yè)的一門實用性很強的專業(yè)必修課程。根據(jù)機械專業(yè)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和特點,總結(jié)教學(xué)模式,即堅持以學(xué)生“學(xué)的會”和“懂的用”為中心的教學(xué)理念,創(chuàng)新了“教師為輔,學(xué)生為主”的教與學(xué)模式,并充分挖掘了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,讓學(xué)生學(xué)有所得,學(xué)以致用。
2.1 教學(xué)內(nèi)容
理論教學(xué)方面,選用了線上課程,注重難點的講解、討論、交流互動,并適時穿插最新的研究話題,讓同學(xué)們了解前沿的知識。在學(xué)習(xí)S7-200指令系統(tǒng)時,利用西門子提供V2.0 S7-200編程軟件對各個指令進行實操,讓同學(xué)們看到效果和問題,以便加深理解和應(yīng)用。
實驗教學(xué)方面,經(jīng)過多方面的查找資料,了解該課程的前沿知識,選擇目前比較先進的綜合性應(yīng)用課題,例如自動配料小車系統(tǒng)、智能交通信號燈系統(tǒng)、智能搶答器系統(tǒng)等。線下學(xué)生自己分析系統(tǒng)要求并完成程序編寫,并利用V2.0 S7-200編程軟件觀看實驗結(jié)果,重在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,在不同的方案下老師提出指導(dǎo)意見,學(xué)生完成程序設(shè)計并進行驗證。開學(xué)后可在開放實驗室進行程序驗證[6]。
課程思政方面,在講解電氣控制部分時,我國最早引入自動控制理論的是錢學(xué)森教授,世界著名科學(xué)家,中國載人航天奠基人,中國兩彈一星功勛獎?wù)芦@得者,被譽為“中國航天之父”“中國自動化控制之父”,一位具有崇高理想的愛國者,經(jīng)歷重重困難也要堅持回國貢獻自己的力量,才使得中國導(dǎo)彈、原子彈的發(fā)射得到了巨大的推進。在講解電機知識時,“中國電機之父”、中國電機工程專家、電機工程教育家鐘兆琳教授,為中國科技的發(fā)展做出了很大的貢獻。他們潛心研究,吃苦耐勞的匠人精神培養(yǎng)了一代又一代的青年楷模。通過學(xué)習(xí)繼電器控制,電氣符號、控制電路以及安全事項,讓同學(xué)們具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)。
2.2 教學(xué)手段
疫情防控期間,學(xué)校召開了學(xué)習(xí)通線上培訓(xùn)課程,學(xué)習(xí)通功能強大,例如簽到、建立自己的線上課程、發(fā)放批改作業(yè)、線上考試等,學(xué)生由于特殊情況不能按時上課的或者知識點沒理解的可以重復(fù)播放。由于學(xué)習(xí)通的在線直播功能還不完善,有些知識點需要重點講解,所以使用了深受廣大教師喜愛的釘釘軟件進行線上直播,線上互動。理論課程具體教學(xué)方法如下:
課前:課前充分備課,研究每節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)目標(biāo)和重難點,總結(jié)成文檔形式,將其通過QQ發(fā)送給學(xué)生,并將相關(guān)的學(xué)習(xí)資料通過學(xué)習(xí)通和QQ群推送給學(xué)生,引導(dǎo)他們進行線上預(yù)習(xí)和課前討論。同時,在課前讓同學(xué)們在學(xué)習(xí)通進行簽到,以便實時掌握學(xué)生考勤情況。
課中:首先,采用學(xué)習(xí)通平臺讓學(xué)生按照任務(wù)安排進行課程自主學(xué)習(xí),并要求學(xué)生詳細(xì)做課堂筆記。隨后,要求學(xué)生對課前推送問題展開討論,對仍有疑惑的問題進行總結(jié)和記錄。最后,通過釘釘直播互動的方式講解重難點,并為學(xué)生答疑解惑。由于本課程主要分為兩大部分內(nèi)容,即電氣控制電路和PLC程序設(shè)計,這兩部分內(nèi)容實用性很強,為了讓學(xué)生能夠更好地掌握和運用知識,還設(shè)計了更貼近實際生活、更加靈活多樣的題目供學(xué)生練習(xí),并采用項目化教學(xué)模式進行線上分組、分任務(wù)完成設(shè)計[7]。