吳　濤

【摘要】《電氣控制及PLC》是電氣自動化和機電一體化技術(shù)專業(yè)的主干專業(yè)課程。筆者分析了該課程教學現(xiàn)狀,對該課程教學改革進行了一定程度的探討,力求提高教學質(zhì)量,符合高職人才培養(yǎng)目標。

【關(guān)鍵詞】 電氣控制;PLC;教學改革

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A文章編號:1671-5918(2009)03-0072-02

doi:10.3969/j.issn.1671-5918.2009.03.036本刊網(wǎng)址:http://www.hbxb.net

一、引言

電氣自動化行業(yè)是一個高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè),其特點是技術(shù)更新快、自動化程度越來越高,電氣控制技術(shù)也發(fā)生了根本性的變化,繼電接觸式電氣控制線路逐漸被PLC技術(shù)所代替。PLC (可編程序控制器)是在繼電接觸器控制和計算機控制基礎上開發(fā)的工業(yè)自動控制裝置,是計算機技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應用技術(shù)。

《電氣控制及PLC》課程是電氣自動化和機電一體化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課程,該課程知識應用廣泛、涉及內(nèi)容多、更新速度快、既強調(diào)理論而又偏重實踐,與實際生產(chǎn)和工程應用聯(lián)系緊密,是學生走向工作崗位必備的一門專業(yè)知識。

二、教學改革的必要性

(一)課程教學存在的問題

課程教學中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,教學內(nèi)容陳舊、與工程實際嚴重脫節(jié)。第二,理論與實踐教學的比例失調(diào),實踐教學環(huán)節(jié)薄弱,不能滿足職業(yè)崗位對人才的需求。第三,實驗設備條件的落后和不足,不少還停留在繼電器接觸器階段,學生的理論與實踐嚴重脫節(jié),嚴重影響教學質(zhì)量的提高。第四,教學方式和方法也不能調(diào)動學生的積極性,制約學生創(chuàng)新思維和能力的發(fā)展。第五,考核制度不合理,書面考試成績的好壞不能充分評價學生對該課程知識掌握和運用的程度。

(二)課程改革的必要性

《電氣控制與PLC》課程相關(guān)概念抽象,電氣控制線路復雜難懂,學生難于理解電氣控制工作原理。況且電氣技術(shù)迅速變化,不斷向機械等領(lǐng)域“滲透”(機電一體化技術(shù)),課程的實踐性強,與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密,知識的覆蓋面較寬,是強電與弱電的結(jié)合,機、電、氣、液的結(jié)合。而高職的學生多數(shù)邏輯思維能力較差,但樂于動手。課程特點和學生特點之間的差距導致教師難教、學生怕學的局面。為提高教學質(zhì)量,教學改革顯得十分必要。

(三)教學改革措施

針對《電氣控制及PLC》課程教學中存在的問題,本人對該課程教學改革作了如下探討。

1.更新課程理念

基于“基于工作過程系統(tǒng)化”的課程開發(fā)理念和開發(fā)模式,以就業(yè)需求、崗位綜合能力為導向,整個課程開發(fā)流程為崗位群調(diào)研 →工作過程分析 →專業(yè)培養(yǎng)目標確定 →課程定位 →基于工作過程的教學內(nèi)容設計→教學情境設計→考核評價體系設計,并以企業(yè)對學生的能力評價作為檢測參數(shù),形成閉環(huán)控制,適時調(diào)整和更新教學內(nèi)容,保證和提高教學質(zhì)量。

根據(jù)行業(yè)和職業(yè)崗位的需求,基于機電設備控制真實的工作任務,由簡單到復雜的工作過程,在認真分析所服務專業(yè)崗位工作過程的基礎上,提取工作項目和任務,依據(jù)基于工作過程的六個要素:對象、內(nèi)容、手段、組織、產(chǎn)品和環(huán)境,選擇具有代表性的機電產(chǎn)品為電氣控制對象,將課程開發(fā)設計為若干個項目,這些項目由簡單到復雜,層層遞進,將職業(yè)崗位所需的理論知識系統(tǒng)地串在一起,體現(xiàn)了理論知識的系統(tǒng)性和連貫性,遵循控制技術(shù)的發(fā)展過程,為學生可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎。

2.調(diào)整教學內(nèi)容

通過調(diào)研往屆專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位和企業(yè)維修電工、PLC系統(tǒng)設計等崗位工作任務及所需的職業(yè)能力,選取“低壓電器模塊、電氣控制基本線路模塊、 PLC編程模塊、PLC綜合應用模塊、PLC觸摸屏、變頻器模塊”等6個學習模塊;以設備為載體,并按照從簡單到復雜的教學規(guī)律,對學習模塊進行解構(gòu)和重構(gòu),設計“車床電氣控制系統(tǒng)運行維護和技術(shù)改造、運料小車PLC控制系統(tǒng)運行維護及調(diào)試、工業(yè)機械手PLC控制系統(tǒng)運行維護及調(diào)試”等6個學習情景。將職業(yè)能力、知識技能和職業(yè)素養(yǎng)訓練融合于具體工作任務的完成過程中,從而有效地培養(yǎng)技術(shù)應用能力、學習方法能力和社會能力,充分體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性。

3.調(diào)整教學模式

每一個學習情景都是一個完整的工作過程,包含“資訊、計劃、決策、實施、檢查和評價”六步行動過程。采取以項目為導向、以實訓項目任務為驅(qū)動、工學交替、“教學做”一體化的教學模式,首先教師布置實訓項目任務,學生在項目任務的驅(qū)動下進行資訊、決策、計劃,即借助教師建設的網(wǎng)站,查閱學習資料獲取信息,制定完成實訓項目任務的計劃、步驟,教師也可通過教學網(wǎng)站對學生決策過程中遇到的問題進行答疑,即在學生“做”中“教”。教師只是指導者,以學生為中心,教師精心設計,創(chuàng)設符合工作需要的工作學習場景,學生在“做中學”,教師在學生“做中教”,學生全程參與教學活動。

教學過程以工作過程為參照系,分為“控制環(huán)節(jié)分析與設計→電器元件選用→控制電路連接→控制電路調(diào)試與故障檢測→技術(shù)改進→成果展示”等6個教學環(huán)節(jié)實施教學,從崗位技術(shù)項目入手,理論與實踐內(nèi)容相融合、校內(nèi)學習和校外實習相結(jié)合,將理論與實踐教學內(nèi)容深度融合,教、學、做相結(jié)合,產(chǎn)學研一體,全面培養(yǎng)學生的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

4.改進教學方法和教學手段

運用多種形式的教學方法,例如項目驅(qū)動法、實物展示直觀教學、現(xiàn)場教學、分組討論、小組協(xié)作、多媒體課件教學、啟發(fā)式教學、案例式教學等,突出以教師為主導,學生作為學習主體的教學原則,注重課堂教學的互動性,引導學生積極地參與教學的全過程,使學生由“要我學”變成“我要學”。

利用先進的教學手段,全面提高教學質(zhì)量。在本課程的教學過程中,大量的控制原理圖、設備結(jié)構(gòu)圖、安裝接線圖貫穿始終,采用傳統(tǒng)的講課方式,對于圖例的講解,幾乎都是采用掛圖方式,教師課堂工作量大,學生難于理解,結(jié)果卻是事倍功半。因此在教學過程中應采用多媒體技術(shù),組態(tài)軟件、仿真軟件進行教學,結(jié)合多媒體教學,對PLC控制過程進行仿真調(diào)試運行,讓學生理解控制系統(tǒng)的工作過程和動作結(jié)果,使學生知其然更知其所以然。

用形象生動的課件、動畫來演示電氣控制線路的控制過程和電流路徑,大大提高了學生的認知能力,培養(yǎng)了學生的思維能力。通過這些方式激發(fā)了學生的學習積極性,優(yōu)化了教學過程,提高了課堂教學效果。

5.加強實踐環(huán)節(jié)教學

從課內(nèi)和課外兩方面設計安排實訓教學。課內(nèi)教學中,在每個學習情景(學習任務)中首先安排認識實訓活動,同時,依據(jù)維修電工職業(yè)資格標準及相關(guān)職業(yè)能力的要求,有針對性地組織安排單項技能實訓和綜合實訓項目;向?qū)W生開放實訓場所,組織電氣控制線路故障排除、PLC設計大賽,提高學習興趣。課外組織學生到企業(yè)參觀認識實習,邀請企業(yè)技術(shù)負責人現(xiàn)場講學,介紹自動化技術(shù)的應用和發(fā)展趨勢、人才需求等,使學生了解工作環(huán)境和工作流程,加強對企業(yè)文化的理解。安排學生到合作企業(yè)進行頂崗實習鍛煉,從維修低壓電器等最基本工作做起,培養(yǎng)學生的實踐技能,更重要的是感受企業(yè)文化、熟悉企業(yè)的管理制度、培養(yǎng)學生的職業(yè)道德、時間觀念、安全意識和責任意識。

6.改革評價方式

考核是檢驗教學效果的手段,評價是對學生學習的促進,為了實現(xiàn)對學生的團隊合作精神、創(chuàng)新意識和綜合實踐能力的培養(yǎng),考核評價體系主要是建立在對學生參與教學、完成實訓項目情況、工作態(tài)度、創(chuàng)新過程的考核,考核評價體系兼顧教師評價、學生自評、學生互評,考核形式為形成性考核,即平時課堂表現(xiàn)、作業(yè)、每個實訓項目任務完成情況的過程考核與期末的綜合性考核結(jié)合起來。實訓項目考核將理論考核(口試或筆試)和實踐考核融為一體,改變原來的理論考核、實踐考核分開考的模式,其考核指標分為實訓項目成果考核和工作態(tài)度考核,前者主要是對學生學習能力、工作能力的考核,后者主要是對學生職業(yè)素質(zhì)、團隊合作精神的考核。期末的綜合性考核是綜合性實訓項目的考核和理論知識的考核。

7.加強師資培養(yǎng)

《電氣控制與PLC》是一門應用性很強的課程,為此要求任課教師除了具有較高的理論水平外,還必須具有科研與技術(shù)開發(fā)能力。為了適應這一要求,教師除了完成理論課講授任務、同時還要積極參與實驗室建設以及科研與技術(shù)開發(fā)工作,從整體上提高自身素質(zhì)。

8.加強校企合作

加強學校和企業(yè)間的合作,為實踐教學提供有力的保證。PLC是最近幾十年來才出來的新技術(shù),目前企業(yè)生產(chǎn)流水線中應用比較多,但職業(yè)院校的實訓設備條件相對不足、陳舊,不能滿足培養(yǎng)高質(zhì)量技能型人才的要求,而企業(yè)可以彌補這些不足;引進了企業(yè)生產(chǎn)模式,學校把企業(yè)單位作為師生提高實踐技能、增強操作能力的課堂,企業(yè)單位把學校作為培養(yǎng)員工的基地,以促進學校“雙師型”教師隊伍的形成,企業(yè)參與“訂單式”人才培養(yǎng)教學計劃的制定、教學、實訓、考核全過程的管理,促進技能應用型人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

三、結(jié)束語

課程改革是一個永恒的話題,沒有最好,只有更好。以“基于工作過程系統(tǒng)化”課程理念進行課程教學改革,既是當前職業(yè)教育課程改革的熱點,也是難點,需要我們在教學中不斷創(chuàng)新、不斷實踐、不斷完善。

參考文獻:

[1]姜大源,當代德國職業(yè)教育主流教學思想研究—理論、實踐與創(chuàng)新[M].北京:清華大學出版社,2007.

[2] 趙志群.職業(yè)教育與培訓學習新概念[M]. 北京:科學出版社,2000.

[3]王兆明等.電氣控制與PLC技術(shù)[J]. 北京:清華大學出版社,2005.