袁孟,陳志軍,陳彥霖
(廣東文理職業(yè)學院,廣東 湛江 524400)
在科技迅猛發(fā)展的21世紀,中國制造產(chǎn)業(yè)正在走在做大做強的路上,工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也在與時俱進地發(fā)展著。近年來,企業(yè)對于PLC人才需求量越來越大。面對這樣的人才缺口,高校培養(yǎng)出的專業(yè)人才并不適用于企業(yè),而“二次培養(yǎng)”作為一個重要的問題凸顯出來。在此背景下,本文對面向工程應用的PLC課程教學改革策略進行了剖析和探討。
現(xiàn)在大多高校由于許多現(xiàn)實問題不能以實踐性教學方式為主,而是采用“填鴨式”傳統(tǒng)教學方式,已經(jīng)與時代要求不相符。在傳統(tǒng)教學方式中當老師在課堂上講授準備好的課件時,部分基礎(chǔ)差的同學很難跟上老師的思維,并進行積極思考。
首先是教學目標與企業(yè)需求脫離。企業(yè)需要的是能夠解決實際應用問題的專業(yè)技術(shù)人才,書本上的知識相對實際應用比較陳舊, 缺乏對工業(yè)自動化控制實際需要的思考, 以至學生綜合應用能力不能達到要求。同時,需要關(guān)注的是部分高?,F(xiàn)有的硬件條件難以滿足人才培養(yǎng)的需求,不能與飛速發(fā)展的可編程控制器技術(shù)同步, 缺乏前沿性。
以眾所周知的傳統(tǒng)考核方式為例,學生所得分數(shù)通常是由課堂表現(xiàn)成績綜合學期末卷面成績組成。這種考試形式導致學生為了保證能夠通過考試,把學習重點放在卷面考核的內(nèi)容上,而忽略了工程項目所需要的實際動手能力, 比如硬件電路設(shè)計、軟件編程能力以及分析、解決問題的能力[1]。
PLC 課程教學要把編程應用放在首要位置,“填鴨式”“灌輸式”教學方法早已不適用于現(xiàn)在飛速發(fā)展科技下的工程技術(shù)人才,很難調(diào)動學生的積極主動性, 不能有效激發(fā)學生的學習興趣[3]。教師在這個過程中應注意作為整體課程的引導者,引導學生學什么、怎么學,控制課程的整體節(jié)奏。同時,教師需要幫助學生解決其在課程學習中遇到的不能獨立解決的問題。
教師的職業(yè)之所以不能被機器所替代,很重要的原因在于人類的靈活性,在授課的過程中,教師應根據(jù)課程的內(nèi)容和學生的水平進行靈活的教學,并隨著學生對知識的消化程度調(diào)整課程進度。同時,教學內(nèi)容應該與當今技術(shù)、文化甚至人類思想同步,并契合社會需求。PLC教學內(nèi)容[5]有結(jié)構(gòu)原理介紹、指令系統(tǒng) 、編程應用和工程設(shè)計四個主要部分。在設(shè)計教學案例時,除了典型的交通信號燈PLC外還應考慮所對應企業(yè)的情況,進行有針對性的教學和研究,將設(shè)計融入實際應用中,提高教學質(zhì)量。
建立課程項目化教學體系對課堂內(nèi)容進行簡化,將工程項目融入課程。課程可分為兩大板塊,分別是工程應用模塊和PLC模塊[6]。由于工程應用模塊內(nèi)容與PLC模塊內(nèi)容具有起承轉(zhuǎn)合的關(guān)系,在講授知識的過程中,學生可以將書本或?qū)嶒炚n程中各章節(jié)的知識點融匯貫通,實現(xiàn)理論知識與實際應用完美整合。
以“將PLC應用于高層電梯控制系統(tǒng)”的課程項目為例,具體來說,可分為以下幾步:(1)布置任務。要求同學以學習小組為單位通過網(wǎng)絡或書籍收集課程項目相關(guān)內(nèi)容及控制要求等資料。(2)制定方案。提示學生以收集的材料為基礎(chǔ)將課程項目內(nèi)容分為設(shè)計電路、繪制控制流程圖、編寫PLC程序和調(diào)試系統(tǒng)。同時需要學生明確時間規(guī)劃及每日工作量。(3)確定計劃。教師分析學生制訂的方案可行性,并輔助學生進行修改[7]。(4)具體實施。學生需按計劃要求在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成任務,老師負責督導學生完成。(5)檢驗成效。學生獨立完成項目后,同學負責對電梯系統(tǒng)調(diào)試并檢驗是否符合課程要求。同時需要提交PLC程序代碼,教師對其綜合表現(xiàn)能力評分。綜合以上,通過建立“將PLC應用于高層電梯控制系統(tǒng)”的課程項目,提高學生將PLC應用于實踐的綜合能力。
教師應因材施教,根據(jù)對實踐知識的掌握程度不同來進行分組教學,將知識按照難易度分模塊進行教學,可以把部分淺顯易懂的知識留做課前作業(yè),只對重點進行講解,針對其余難度較大的知識點可以增加課時,例如PLC的通信協(xié)議、程序優(yōu)化等,在課程中引導學生理解并“吃透”知識。這樣從模擬仿真的實踐實驗到與實際生產(chǎn)項目,由淺入深,逐步學習,引導學生在實踐中學習,更全面地掌握學習內(nèi)容[8]。再比如,教師在教學應用理論時,不能單純教學指令理論,而是結(jié)合實踐,例如進行交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計中,引導學生通過觀察與操作制作彩燈的PLC控制系統(tǒng),如燈循環(huán)閃爍、時間控制等,同時培養(yǎng)學生的工程應用意識,讓學生讀懂時序圖,明確控制要求和控制過程,之后系統(tǒng)總體設(shè)計方案是自動運行方式的集散控制系統(tǒng)。
眾多原因?qū)е碌哪壳案咝=虒W內(nèi)容與市場實際所需并不匹配,為了調(diào)整這種情況,考慮如下解決方案。一是聘請企業(yè)高級技術(shù)人員加入教學團隊或定期舉辦講座,有效地使工程實踐內(nèi)容和教學課程緊密結(jié)合,彌補人才培養(yǎng)中的不足。二是為加強對PLC生產(chǎn)過程的認識,高校與企業(yè)合作培養(yǎng),將學生送入生產(chǎn)車間觀摩學習,增加實踐機會,零距離感受專業(yè)知識的應用。在此期間,在同學得到鍛煉、開闊視野的同時為企業(yè)引薦了優(yōu)秀的“種子人才”,達成了“共贏”[9]。
由于教學目標、評價方向的錯位,同學容易輕視動手實踐。針對這種情況,將實踐能力評分納入綜合評分范圍,并增加比重勢在必行。PLC 課程考核總分數(shù)構(gòu)成除了筆試基礎(chǔ)知識成績外,還需增加實驗成績占總成績的比重。調(diào)整前后總成績構(gòu)成變化如表1所示[10]。
表1 調(diào)整分數(shù)比重前后對比
事實上,近些年來與PLC相關(guān)的教學改革一直在進行。事實證明,根據(jù)學生特點因材施教,結(jié)合當今社會所需人才按需培養(yǎng),采取切實可行的教學目標、課堂模式等可以有效解決人才短缺的問題,積極培養(yǎng)出不但基礎(chǔ)知識扎實而且實際應用能力較強的綜合性人才。