摘要:課堂教學(xué)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)合在信捷頂崗實(shí)習(xí)的體會(huì),本文闡述了高職PLC教學(xué)要實(shí)現(xiàn)教學(xué)做合一、理實(shí)一體化、做中學(xué)與學(xué)中做結(jié)合、案例討論式教學(xué)等實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論與技能同步提高的教學(xué)方法,以提高課堂教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:課堂教學(xué) 理實(shí)一體化 案例討論式教學(xué) 教學(xué)效果
0 引言
課堂教學(xué)是教學(xué)活動(dòng)的主要形式,是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是學(xué)生獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力、個(gè)性發(fā)展的主要途徑。在教學(xué)中教師只有善于激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí),這樣才能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
1 信捷頂崗培訓(xùn)過程及特點(diǎn)
無錫信捷電氣有限公司作為中國工控市場(chǎng)最早的參與者之一,長期專注于機(jī)械設(shè)備制造行業(yè)自動(dòng)化水平的提高。主要產(chǎn)品有可編程控制器(PLC)、人機(jī)界面(HMI)、伺服控制系統(tǒng)、變頻驅(qū)動(dòng)、智能機(jī)器視覺系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等產(chǎn)品系列及整套自動(dòng)化裝備。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化領(lǐng)域,包括航空航天、太陽能、風(fēng)電、核電、隧道工程、紡織機(jī)械、數(shù)控機(jī)床、動(dòng)力設(shè)備、煤礦設(shè)備、中央空調(diào)、環(huán)保工程等控制相關(guān)的行業(yè)和領(lǐng)域。另外,信捷電氣還與國內(nèi)許多高校、科研院所開展校企合作,舉辦各種類型的學(xué)校頂崗實(shí)習(xí)培訓(xùn)班,而且辦出了自己的特色和水平。作者通過自身參加頂崗培訓(xùn),對(duì)培訓(xùn)過程及特點(diǎn)進(jìn)行了簡單歸納,主要體現(xiàn)在:
1.1 理論講解和實(shí)際動(dòng)手練習(xí)緊密結(jié)合
以PLC和觸摸屏的應(yīng)用為例。在上課之前,培訓(xùn)工程師給我們每人發(fā)了信捷XC系列PLC、觸摸屏、通訊電纜、電源導(dǎo)線、232/485轉(zhuǎn)換插頭、自備筆記本電腦等實(shí)訓(xùn)設(shè)備,并且指導(dǎo)大家進(jìn)行電腦、PLC、觸摸屏及電源等的連接。在講解觸摸屏的使用時(shí),邊講解邊指導(dǎo)大家同步操作,然后再通過實(shí)際工程案例對(duì)大家的使用進(jìn)行進(jìn)一步的訓(xùn)練和指導(dǎo)。
1.2 教、學(xué)、做結(jié)合,學(xué)中做、做中學(xué)
培訓(xùn)工程師講解指令知識(shí)后,馬上在PLC編程環(huán)境中進(jìn)行編程和下載調(diào)試,對(duì)程序中出現(xiàn)的問題馬上加以修改。接著給出工程案例題,大家自己編程、自己調(diào)試、自己修改,自行不斷修改和優(yōu)化自己的程序。這樣,大家邊學(xué)邊做,不但學(xué)會(huì)了指令的使用,而且還學(xué)會(huì)了解決工程實(shí)際問題,增強(qiáng)了自己的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
1.3 案例討論式教學(xué)貫穿始終
工程案例穿插在教學(xué)工程中,工程案例的解決通過師生對(duì)問題進(jìn)行討論、交流、修改、調(diào)試、優(yōu)化的過程共同解決。這樣不但知識(shí)得到了理解,而且知識(shí)的實(shí)際運(yùn)行也得到了訓(xùn)練,還增強(qiáng)了大家解決實(shí)際工程問題的能力。
1.4 教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際崗位緊密結(jié)合
我們?cè)谛沤菰诓煌瑣徫豁攳彆r(shí),工程師講授內(nèi)容是與崗位緊密聯(lián)系的。可以說崗位需要什么知識(shí),培訓(xùn)工程師就根據(jù)崗位講解什么知識(shí),而且緊接著就是在崗位上進(jìn)行訓(xùn)練,訓(xùn)練你在崗位上的操作能力、動(dòng)手能力、解決問題的能力及崗位創(chuàng)新能力。
2 高職PLC教學(xué)存在的問題及改革策略
傳統(tǒng)高職PLC課程教學(xué)以理論為主,實(shí)踐為理論服務(wù)的教學(xué)理念。在高職教育它的缺陷主要表現(xiàn)為:在教學(xué)質(zhì)量上,認(rèn)為講授知識(shí)越多、越難,學(xué)生考試成績?cè)礁?,教學(xué)質(zhì)量就越好;在教學(xué)組織形式上,只強(qiáng)調(diào)課堂講授,忽視動(dòng)手操作;在教學(xué)內(nèi)容上,重理論知識(shí),輕實(shí)踐和應(yīng)用;在教學(xué)方法上,采取滿堂灌的注入式教學(xué),學(xué)生思維閉塞,學(xué)習(xí)被動(dòng);在教學(xué)過程中,忽視教師教學(xué)方法是否得當(dāng);在考核方法上,采用單一的試卷理論考試,命題考背功的多,考應(yīng)用的少;在對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)上,只要分?jǐn)?shù)高,就是好學(xué)生。上述情況暴露了兩大弊端:一是重知識(shí),輕能力,把傳授知識(shí)視為惟一的教學(xué)目的,把滿堂灌視為惟一的教學(xué)手段,把記憶當(dāng)作接受知識(shí)的惟一途徑;二是重教輕學(xué),片面強(qiáng)調(diào)以教師為中心,以課堂為中心,以書本為中心,忽視學(xué)生的主體地位。這些不僅不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,更不利于培養(yǎng)學(xué)生的開拓精神和創(chuàng)造、創(chuàng)新能力。因此對(duì)PLC課程教學(xué)進(jìn)行改革迫在眉睫。因此,近幾年筆者在從事PLC教學(xué)過程中,進(jìn)行了一些試探性的改革,再加上筆者在信捷頂崗實(shí)習(xí)的啟示,得出了下一步PLC課堂教學(xué)改革的思路。
2.1 以實(shí)踐操作為主導(dǎo),采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法
傳統(tǒng)PLC課程教學(xué)都是以課堂講授為主,并配合實(shí)驗(yàn)以加深對(duì)理論的理解。改革后的教學(xué),要以實(shí)踐為主導(dǎo),理論為實(shí)踐服務(wù),采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法。以企業(yè)的實(shí)際工程項(xiàng)目為載體,整個(gè)教學(xué)圍繞項(xiàng)目實(shí)施、任務(wù)的解決展開,符合理實(shí)一體化的設(shè)計(jì)原則,融教-學(xué)-做為一體,突出知識(shí)的實(shí)用性和應(yīng)用性。教師講授課程的教學(xué)內(nèi)容,可根據(jù)設(shè)置的各個(gè)項(xiàng)目,首先講解基本理論知識(shí),然后給出項(xiàng)目實(shí)施要求,讓學(xué)生分組自己進(jìn)行每個(gè)項(xiàng)目實(shí)施中的軟、硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試等工作,充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決實(shí)際問題的能力,提高自身的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。教師則起輔助作用,幫助學(xué)生解答實(shí)踐過程中出現(xiàn)的問題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的啟發(fā)和引導(dǎo)。
例如在講解PLC基本應(yīng)用指令時(shí),給出的其中一個(gè)項(xiàng)目就是設(shè)計(jì)一臺(tái)簡易自動(dòng)售貨機(jī)控制程序。其外形圖如圖1所示。
項(xiàng)目給出的控制要求如下所示:
①投入1元、5元、10元貨幣,相應(yīng)“X0、X1、X2”按鈕導(dǎo)通。按下“可樂”和“雪碧”按鈕分別代表購買“可樂”和“雪碧”。出貨口的閥Y0動(dòng)作表示“出可樂”、Y1動(dòng)作表示“出雪碧”表示可樂和雪碧已經(jīng)取出。購買后顯示當(dāng)前余額,按下“找零按鈕”,退幣口退幣。
②該售貨機(jī)可以出賣雪碧和可樂兩種飲料,價(jià)格分別為3元/瓶和4元/瓶。當(dāng)投入的貨幣大于等于其售價(jià)時(shí),對(duì)應(yīng)的可樂指示燈Y2、雪碧指示燈Y3點(diǎn)亮,表示可以購買。
③當(dāng)可以購買時(shí),按下相應(yīng)的“可樂(X3)”或“雪碧(X4)”按鈕,與之對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍,表示已經(jīng)購買了可樂或雪碧,同時(shí)出貨口延時(shí)3s吐出可樂或雪碧。
④在購買了可樂或雪碧后,余額指示顯示當(dāng)前的余額,若余額還可以購買飲料,按下“可樂”或“雪碧”選擇按鈕可以繼續(xù)購買,若不想再購買,按下“找零按鈕”后,退幣口退幣。
學(xué)生在前面了解了基本應(yīng)用指令的功能后,可分組自主設(shè)計(jì)滿足功能要求的梯形圖。結(jié)果是各組設(shè)計(jì)的程序均不同。然后大家將PLC程序下載到PLC中進(jìn)行調(diào)試,修改其中的錯(cuò)誤,在此基礎(chǔ)上對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化。然后,各小組分組答辯,大家對(duì)各組的程序進(jìn)行互評(píng)、打分,最后老師進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并對(duì)各小組進(jìn)行打分。最后,在總結(jié)歸納的基礎(chǔ)上,老師給出簡練、功能齊全的程序。
2.2 以實(shí)踐操作為動(dòng)力,采用演講、討論教學(xué)法
在傳統(tǒng)PLC課程學(xué)習(xí)中,學(xué)生跟著老師的步伐,老師講授多少,學(xué)生便接受多少,很難有創(chuàng)新和突破。而在改革后的教學(xué)中給予學(xué)生足夠的主動(dòng)性,在項(xiàng)目訓(xùn)練逐步深入后,教師要鼓勵(lì)由小組同學(xué)共同進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)的方式,并在完成后向全班同學(xué)演講和展示,然后進(jìn)行班級(jí)討論。在這樣的演示、討論過程中,學(xué)生的積極性不斷提高,成就感不斷增強(qiáng),使學(xué)生由原來的變被動(dòng)接受為完全自主學(xué)習(xí),成為了教學(xué)的主體。
另外,這種教學(xué)方法也加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。PLC課程的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)十分注重實(shí)際工程操作。通過工程項(xiàng)目實(shí)踐演練,使學(xué)生加深了對(duì)理論知識(shí)的理解,消除了對(duì)實(shí)際工作的陌生感和神秘感,這樣在課程學(xué)習(xí)的同時(shí)學(xué)生逐步掌握了專業(yè)技能。學(xué)習(xí)知識(shí)要“學(xué)以致用”,“應(yīng)用”是課程學(xué)習(xí)的最終目的和延伸,但也是課程學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和重點(diǎn),只有不斷加強(qiáng)與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的工程操作訓(xùn)練,才能使學(xué)習(xí)的難點(diǎn)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的源源不斷的動(dòng)力。
2.3 以實(shí)踐操作為主體,采用過程考核方式
書面考試學(xué)生在考前只要靠死記硬背書本上的相關(guān)內(nèi)容,就會(huì)輕松過關(guān),但考完后,學(xué)生靠強(qiáng)行記憶的內(nèi)容忘記殆盡,這種考試方式很明顯不利于知識(shí)的真正獲取和掌握。因此,我們?cè)赑LC課程的教學(xué)過程中采用項(xiàng)目過程考核的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核,學(xué)生完成一系列實(shí)際工程項(xiàng)目,實(shí)際上是學(xué)生對(duì)這門課程所學(xué)內(nèi)容的一次次實(shí)際綜合應(yīng)用。教師給出每個(gè)項(xiàng)目時(shí),將全班同學(xué)進(jìn)行分組,5-6個(gè)同學(xué)為一組,每組同學(xué)獨(dú)立完成該項(xiàng)目,在教師指導(dǎo)下,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),要求學(xué)生協(xié)作完成該項(xiàng)目的所有設(shè)計(jì)思路并調(diào)試成功,最后以論文和課件的形式加以演示。各組同學(xué)進(jìn)行互評(píng)打分。教師對(duì)該組同學(xué)的設(shè)計(jì)結(jié)果、答辯表現(xiàn)、語言表達(dá)能力、動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力等幾個(gè)方面進(jìn)行綜合打分。當(dāng)然,這樣的過程考核,給教師提出了更高的要求,而且加大了教師的工作量,要求教師在課下進(jìn)行充分備課,準(zhǔn)備好各方面的知識(shí),但是換來的是學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的提高。因此,我們應(yīng)該將原來的一張?jiān)嚲砜己宿D(zhuǎn)變成全面的實(shí)踐操作能力的過程考核,以達(dá)到更科學(xué)地考核學(xué)生的目的。
2.4 以實(shí)踐能力提升為主線,編寫項(xiàng)目化實(shí)用校本教材
教材建設(shè)和使用要能夠滿足高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)的要求,要根據(jù)各自學(xué)校、專業(yè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件和課程自身的特點(diǎn),編寫課程校本教材。PLC是一門專業(yè)課程,雖然它的教材有很多,但對(duì)于對(duì)專業(yè)技能培養(yǎng)的要求很高的高職院校而言,有很多教材是不適合的。因此,各高職院校應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)及其軟硬件條件,再結(jié)合任課教師多年的教學(xué)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),編寫適合本校的校本教材并制作與之匹配的教學(xué)課件是當(dāng)務(wù)之急。教材的內(nèi)容必須與該課程的教學(xué)改革思路密切配合,只有編寫出一套和教學(xué)改革思路相配套的項(xiàng)目化教材和課件,將PLC課程教學(xué)改革的思路和操作方法融匯進(jìn)去,才能使該課程的改革更加完善。
總之,PLC的教學(xué)改革要吸取信捷頂崗培訓(xùn)的方式方法,將教、學(xué)、做緊密結(jié)合,將實(shí)際工程項(xiàng)目的實(shí)施來涵蓋理論知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新能力,要將大量的工程實(shí)際案例融入到教學(xué)中,使大家與實(shí)際的工作崗位充分融合,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與崗位的無縫對(duì)接。
3 結(jié)束語
教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,除了在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核模式、教學(xué)方法上進(jìn)行改革與探索外,還需更新教育觀念,強(qiáng)調(diào)教學(xué)效果,運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段進(jìn)一步提高教學(xué)內(nèi)容的可視性、交互性、實(shí)用性,要將多媒體課件與模擬軟件相結(jié)合,從而建立一套適應(yīng)PLC課程自身特點(diǎn)的教學(xué)體系。PLC課程是一門應(yīng)用性和操作性很強(qiáng)的課程,因而PLC課程教學(xué)的目的必須以培養(yǎng)PLC應(yīng)用硬件和軟件工程師的要求來培養(yǎng),培養(yǎng)大家的工程實(shí)踐能力。教學(xué)工作中應(yīng)該進(jìn)一步樹立以實(shí)踐為主導(dǎo),理論知識(shí)夠用即可的原則,要不斷改革,不斷創(chuàng)新,用現(xiàn)代高等職業(yè)的要求,來指導(dǎo)PLC課程教學(xué)改革的進(jìn)一步完善
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作者簡介:
包西平(1972-),男,山東蒙陰人,研究生,徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程技術(shù)學(xué)院,講師,主要從事自動(dòng)化控制方面的教學(xué)和科研工作,主要研究方向:電力電子技術(shù)應(yīng)用及自動(dòng)化控制。