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淺談中職PLC可編程教學中的改革與創新探討
2023-04-17
淺談中職PLC可編程教學中的改革與創新探討
摘要:
PLC可編程
控制器是自動控制技術、微計算機技術和通信技術相結合的通用工業控制裝置,目前已被廣泛地應用于機電一體化、工業自動化控制等各個領域,被譽為現代化工業生產自動化的三大支柱(
PLC技術
、機器人、計算機輔助設計和制造)之一。基于
PLC
廣闊的發展空間,PLC課程已成為中職院校的機電、電氣類等專業的核心課程。
PLC可編程
課程實踐性、應用性較強,強調理論知識和技能訓練并重。傳統的教學方式是依照教材,按基本工作原理、基本指令、基本應用、基本操作的順序進行理論講授和實驗訓練。一方面由于中職生整體學習能力較弱,另一方面由于指令多而抽象,大多學生在學習過程中學了后面的就忘了前面的,對各指令的功能混淆不清,不能正確地理解與應用,學生學習的主動性和積極性差。為了改變這一狀況,采用“項目導向,任務驅動”的項目式教學,通過師生共同完成學習項目和學習任務,有效地提高了學生的實踐動手能力、分析問題和解決問題的能力,提高了教學效果與教學質量。
本文主要針對
PLC可編程
教學中出現的問題進行探索,從教學理念、培養學生創新意識,方法與手段、考核方法等方面的改革與創新進行了一系列探討,并在實踐當中進行了一些有益的嘗試。
一、更新教育理念,培養學生的創新意識:
從未來的趨勢看,生產一線對工業自動化人才需求的層次越來越高;既需求技能型人才,更需要具有積極進取開拓創新能力的人才。現代教學理論認為:傳統模式過分看重知識的傳授,強調教育在課堂上的核心作用,忽視了學生的個性差別,從而嚴重損失教學效率;過多強調學習,從而損失了學生的發現、創新興趣;傳統模式以教師為中心,學生成為被動的“填鴨”對象,或裝知識的容器,抹殺了學生的主動精神和創造潛能。這樣的模式很難培養學生的創新意識,更不用說培養創造性人才。
因此,更新教育理念,變傳統教育模式為創造型模式及以學生為中心,加強學生在
PLC可編程
教學中的主體地位,是未來教育的發展趨勢。在教學中,不僅要傳授學生知識,更要授與學生探索問題和解決問題的方法和能力,啟發學生自覺運用知識、不斷創新的意識。
創新是一個人的才智因素和非才智因素的綜合發揮,創新并非神秘莫測,大多數人經過學習和訓練,都會提高創新意識,開發出創新能力。創新思維一般程序為:發現問題、提出問題、提出假設、解決方法及檢驗、否定、再另尋求解決方法及檢驗,直到真正解決并通過檢驗等。程序的每一過程,都要有良好的思維意識,創新教育強調的是“發現”知識的過程,而不是簡單的獲取結果,強調的是創造性解決問題的方法和形成探索的精神。隨著現代科學技術的發展,傳統教學理念已不適應
PLC可編程
課程的教學。因此,我們嘗試采用創新型教學模式,激發學生自覺學習的積極性。
PLC可編程
教學核心內容是根據控制要求進行編程設計,編程設計是要強調個性化的,這就要充分發揮學生在學習中的主觀能動性、積極性和創造性。通過提出各種課題來鼓勵學生自主思考,標新立異,勇于質疑,培養學生的發散思維,引導學生想出更多的方法來解決問題。如在講解
PLC
的基本指令時,為了加深對指令的理解,每個指令都會引用一個例子來介紹。在講到綜合性應用時,如用
PLC可編程
控制交通燈、機械手時,會采用多種方法進行設計,如:基本指令編程、順序控制指令編程、功能指令編程、比較指令編程等。為了提高學生的理性認識,力求避免空洞、枯燥的理論闡述,經常給學生分析講解實際的工程案例,如針對目前正在院內使用的
PLC
控制恒壓供水應用實例,進行現場教學,從可行性分析、設備選型、變頻器參數設定、控制程序設計、安裝調試過程中抗干擾因素的處理等多方面進行分析,按照實際工程規范要求來引導學生,使學生形成理論與實際相結合的思維模式。
此外,在上
PLC可編程
實驗課之前,老師事先給出控制要求,使學生自己有足夠的時間進行獨立思考、然后上機調試驗證。課外作業的批改也改變傳統做法,教師只負責指導,讓學生自己通過上機調試驗證來發現問題,老師通過討論、講評、贊揚、鼓勵,及時發現學生的創新潛能,及時肯定編程作業中的創新思維。結果是學生的編程作業可謂思路各異,豐富多彩,其中不乏創新之處。幾年的實踐證明:通過這種方式,培養了學生的創新意識,又極大的提高了學生的學習興趣和自信心。這樣的訓練使學生有了成就感,并為提高創新能力打下基礎。對于布置課外作業的內容,不局限于課本知識,而是給出一些實際問題,讓學生獨立思考,尋找解決問題的方法,使學生自覺充分利用課余時間,通過圖書館、互連網等方式查詢資料,上機調試,這個過程提高了學生解決問題的能力,同時也開闊了學生的視野。
二、轉換教師角色 和創新教學方式:
實施課程教學創新教育必須要發揮教師作用,教師把自身的創造品質與人格、民主平等的教學理念直接、輕松活潑的課堂氣氛等傳遞給學生,給學生以長期不懈,潛移默化的感染,是提高學生對此門課程興趣的關鍵,也是創新教育的關鍵。學生對
PLC可編程
課程感興趣,才會有創新的激情。
在我們以往的
PLC可編程
教學中,擔任理論課教學的教師不用負責實驗、實訓課,只是埋頭書本理論教學;而擔任實驗、實訓課的教師,又不用擔任理論課教學;這樣的結果往往造成理論與實踐的脫節;理論課上講的內容到了PLC可編程實驗、實訓課不能及時反映,實驗、實訓課學生提出的問題又不能及時得到理論上的指導,這樣往往造成學生無所適從。而理論課教師無法直接了解學生的動手能力,實驗、實訓課教師也無法直接了解學生理論知識掌握進度和程度,教師本身的創新精神也受到限制和壓抑,造成教學方法僵化、以分數衡量一切,這樣的教師不可能培養出創新型的學生。為了解決這一矛盾,首先改變這種做法,要求教師既教理論課程,又負責實驗、實訓課,既講理論,又親自動手,及時解答學生的疑問,及時發現學生的一些創新思想、創新意識,并及時給以肯定和贊揚。這樣安排的結果,無形之中建立了一種相互理解、相互尊重、相互信任、融洽、和諧的新型師生關系。
此外,在教學方式上,要求教師不局限于傳統方法,而是嘗試和采用了一下幾種新的教學模式:
(一)采用“一體化”教學模式:
注重能力培養、強化
PLC可編程
實訓設備技能訓練、提高綜合素質的一體化培養模式,理論課與實踐課交叉進行的教學模式,實踐始終貫穿在整個教學過程。形成融知識傳授、能力培養、提高技能、素質教育于一體的可編程控制器應用“一體化教學模式”。突出實踐教學,理論教學為實際應用服務的思想。整個教學過程圍繞
PLC可編程
技能訓練(實驗)、PLC綜合訓練(課程設計訓練)及PLC控制系統設計(畢業設計)三個主要實踐環節來完成。通過以上環節的訓練學生能完成PLC的正確選型、PLC可編程的程序設計與調試、
PLC控制系統
的設計與調試的整個過程。整個課程體系包括前期課程準備、理論與實踐教學大綱、教學計劃、理論教學設計、實踐教學設計、課程考核方法。
(二)構筑“立體化”的教學方法和手段:
將教材、教學參考書、多媒體課件、現代化實驗平臺、網絡技術等融為一體,應用多媒體技術,網絡技術等現代化教學手段,將課內講授和課外自主式學習有機結合,使教學內容互相滲透,突出PLC基本原理、基本編程方法及基本技能的培養。注重教學內容、方法、實驗、技術與生產實際相結合,培養學生掌握PLC可編程技術解決實際問題的能力。
(三)案例教學法:
通過一個個生動的單個實例引入,將
PLC
的定義、指令、程序設計的方法由枯燥變得生動,激發了學生的學習興趣; PLC的系統設計從解決實際問題項目實例入手,層層分析,逐步完成,最后歸納總結系統設計的詳細思路,使難以理解的問題變得思路清晰、迎刃而解,從而激發起學生的創造潛力。
(四)“任務驅動式”實踐教學法:
突出實踐教學,注重學生動手能力培養。實踐教學與理論教學學時數達到1:1以上,實踐內容包括:利用課余時間通過社會實踐的形式完成的PLC應用調查報告、圍繞課前提出任務完成PLC程序設計或實用小制作、課程實驗(16學時)、兩周的課程設計、十周的畢業設計等。整個實踐教學環節圍繞最終學生能夠“完成一個PLC應用系統”這一任務為主線,層層推進,培養學生知識應用的能力。
三、更新評價機制:
在對學生學習
PLC可編程
課程的成績進行評定時,設法避免了以往一卷評終身的評分方式,以重視個性為指導原則,從重結果評價轉向重過程評價,不以成績的好壞來評價學生,而重視學生的再學習能力、獨立思考能力、解決問題的能力及創新思維能力等。
PLC可編程理論課程成績和課程設計考核的評定是分開進行的。理論課程考核的最終成績包含如圖1所示的四個部分。(1)平時成績指作業完成情況、上課出勤及課堂提問回答的表現。(2)實驗成績指完成課程實驗規定的實驗內容及實驗報告的提交情況。(3)調查報告成績指學生利用課余時間完成的PLC應用調查報告。(4)期末考試卷面成績。課程設計考核的最終成績包含五部分(1)平時成績指課程設計出勤及工作態度;(2)系統軟硬件設計;(3)系統安裝調試;(4)設計資料整理;(5)答辯成績。
四、結束:
總之,
PLC可編程
是一門理論與實際緊密結合的應用型技能型課程, 從傳授知識的教育理觀念向注重能力培養的教育理念轉變。注重對學生創新能力、綜合能力、實踐能力、合作能力的培養,從“教師如何教好”向“教師如何讓學生學好”轉變。由此可見, 合理安排教學內容, 突出知識和技能的崗位應用性, 縮短PLC可編程教學與崗位要求之間的距離, 強化
PLC可編程
技能教學, 不僅能充分調動學生的學習主動性, 而且還能使學生獲得終身學習的能力, 有效提高學生的社會競爭能力。
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