主頁 > 技術(shù)文章 > 中職在PLC可編程教學中的改革與創(chuàng)新探討 2024-10-28

中職在PLC可編程教學中的改革與創(chuàng)新探討

摘要：《PLC可編程控制器》課程是中等職業(yè)學校電工電子與自動化專業(yè)實用性和實踐性都很強的專業(yè)課,而"項目驅(qū)動"教學法是實施探究式教學模式的一種教學方法。利用"項目驅(qū)動"教學法來加強實踐教學對培養(yǎng)學生的職業(yè)能力起著重要的作用。在近兩年的實訓基地建設(shè)當中,我們以《PLC可編程控制器》課程為載體在項目教學方面做了大膽的嘗試,取得了一些經(jīng)驗。實踐證明,在該課程的教學中采用項目教學能夠培養(yǎng)學生注重掌握解決問題的意識,較好地培養(yǎng)了學生實踐能力和創(chuàng)新精神。
本文主要針對PLC教學中出現(xiàn)的問題進行探索，從教學理念、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，方法與手段、考核方法等方面的改革與創(chuàng)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。
　　隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的自動化程度越來越高，電氣自動化設(shè)備得到廣泛應用，企業(yè)對畢業(yè)生的開拓創(chuàng)新能力要求也不斷提高。這種狀況對技工教育提出了更高的要求，作為自動化專業(yè)核心課程PLC可編程控制器課程的教學，必須適應社會生產(chǎn)發(fā)展的需要，以市場經(jīng)濟對人才的能力需求為導向，創(chuàng)新教學模式。為了提高學生學習PLC可編程控制器的興趣和培養(yǎng)開拓創(chuàng)新思維能力，我們在PLC可編程控制器課程的教學中，作了以下幾點有益的嘗試。

一、更新教育理念，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識：
　　　　從未來的趨勢看，生產(chǎn)一線對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(chuàng)新能力的人才�，F(xiàn)代教學理論認為：傳統(tǒng)模式過分看重知識的傳授，強調(diào)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(diào)學習，從而損失了學生的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新興趣；傳統(tǒng)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(chuàng)造潛能。這樣的模式很難培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，更不用說培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。
　　因此，更新教育理念，變傳統(tǒng)教育模式為創(chuàng)造型模式及以學生為中心，加強學生在教學中的主體地位，是未來教育的發(fā)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(fā)學生自覺運用知識、不斷創(chuàng)新的意識。
　　創(chuàng)新是一個人的才智因素和非才智因素的綜合發(fā)揮，創(chuàng)新并非神秘莫測，大多數(shù)人經(jīng)過學習和訓練，都會提高創(chuàng)新意識，開發(fā)出創(chuàng)新能力。創(chuàng)新思維一般程序為：發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、提出假設(shè)、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(chuàng)新教育強調(diào)的是“發(fā)現(xiàn)”知識的過程，而不是簡單的獲取結(jié)果，強調(diào)的是創(chuàng)造性解決問題的方法和形成探索的精神。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)教學理念已不適應PLC可編程控制器課程的教學。因此，我們嘗試采用PLC可編程控制器創(chuàng)新型教學模式，激發(fā)學生自覺學習的積極性。
　　PLC可編程控制器教學核心內(nèi)容是根據(jù)控制要求進行編程設(shè)計，PLC可編程控制器編程設(shè)計是要強調(diào)個性化的，這就要充分發(fā)揮學生在學習中的主觀能動性、積極性和創(chuàng)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(zhì)疑，培養(yǎng)學生的發(fā)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可編程控制器控制交通燈、機械手時，會采用多種方法進行設(shè)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(jīng)常給學生分析講解實際的工程案例，如針對目前正在院內(nèi)使用的PLC可編程控制器控制恒壓供水應用實例，進行現(xiàn)場教學，從可行性分析、設(shè)備選型、變頻器參數(shù)設(shè)定、控制程序設(shè)計、安裝調(diào)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(guī)范要求來引導學生，使學生形成理論與實際相結(jié)合的思維模式。
　　此外，在上PLC可編程控制器實驗課之前，老師事先給出PLC可編程控制器控制要求，使學生自己有足夠的時間進行獨立思考、然后上機調(diào)試驗證。課外作業(yè)的批改也改變傳統(tǒng)做法，教師只負責指導，讓學生自己通過上機調(diào)試驗證來發(fā)現(xiàn)問題，老師通過討論、講評、贊揚、鼓勵，及時發(fā)現(xiàn)學生的創(chuàng)新潛能，及時肯定編程作業(yè)中的創(chuàng)新思維。結(jié)果是學生的編程作業(yè)可謂思路各異，豐富多彩，其中不乏創(chuàng)新之處。幾年的實踐證明：通過這種方式，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)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(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。對于布置課外作業(yè)的內(nèi)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(wǎng)等方式查詢資料，上機調(diào)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(zhuǎn)換教師角色和創(chuàng)新教學方式：
　　　　實施課程教學創(chuàng)新教育必須要發(fā)揮教師作用，教師把自身的創(chuàng)造品質(zhì)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(guān)鍵，也是創(chuàng)新教育的關(guān)鍵。學生對PLC課程感興趣，才會有創(chuàng)新的激情。
　　在我們以往的PLC可編程控制器教學中，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(jié)果往往造成理論與實踐的脫節(jié)；理論課上講的內(nèi)容到了實驗、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(chuàng)新精神也受到限制和壓抑，造成教學方法僵化、以分數(shù)衡量一切，這樣的教師不可能培養(yǎng)出創(chuàng)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(fā)現(xiàn)學生的一些創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識，并及時給以肯定和贊揚。這樣安排的結(jié)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(guān)系。
　　此外，在教學方式上，要求教師不局限于傳統(tǒng)方法，而是嘗試和采用了一下幾種新的教學模式：
　�。ㄒ唬┎捎�“一體化”教學模式：
注重能力培養(yǎng)、強化技能訓練、提高綜合素質(zhì)的一體化培養(yǎng)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(yǎng)、提高技能、素質(zhì)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可編程控制器技能訓練（實驗）、PLC綜合訓練（課程設(shè)計訓練）及PLC可編程控制系統(tǒng)設(shè)計（畢業(yè)設(shè)計）三個主要實踐環(huán)節(jié)來完成。通過以上環(huán)節(jié)的訓練學生能完成PLC可編程控制器的正確選型、PLC的程序設(shè)計與調(diào)試、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)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(shè)計、實踐教學設(shè)計、課程考核方法。
（二）構(gòu)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(xiàn)代化實驗平臺、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等融為一體，應用多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代化教學手段，將課內(nèi)講授和課外自主式學習有機結(jié)合，使教學內(nèi)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(yǎng)。注重教學內(nèi)容、方法、實驗、技術(shù)與生產(chǎn)實際相結(jié)合，培養(yǎng)學生掌握PLC技術(shù)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(shè)計的方法由枯燥變得生動，激發(fā)了學生的學習興趣； PLC的系統(tǒng)設(shè)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(jié)系統(tǒng)設(shè)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(fā)起學生的創(chuàng)造潛力。
　�。ㄋ模�“任務驅(qū)動式”實踐教學法：
　　突出實踐教學，注重學生動手能力培養(yǎng)。實踐教學與理論教學學時數(shù)達到1:1以上，實踐內(nèi)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(diào)查報告、圍繞課前提出任務完成PLC程序設(shè)計或?qū)嵱眯≈谱�、課程實驗（16學時）、兩周的課程設(shè)計、十周的畢業(yè)設(shè)計等。整個實踐教學環(huán)節(jié)圍繞最終學生能夠“完成一個PLC應用系統(tǒng)”這一任務為主線，層層推進，培養(yǎng)學生知識應用的能力。
三、更新評價機制
　　在對學生學習PLC可編程控制器課程的成績進行評定時，設(shè)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(jié)果評價轉(zhuǎn)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(chuàng)新思維能力等。
　PLC可編程控制器理論課程成績和課程設(shè)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(yè)完成情況、上課出勤及課堂提問回答的表現(xiàn)。（2）實驗成績指完成課程實驗規(guī)定的實驗內(nèi)容及實驗報告的提交情況。（3）調(diào)查報告成績指學生利用課余時間完成的PLC可編程控制器應用調(diào)查報告。（4）期末考試卷面成績。課程設(shè)計考核的最終成績包含五部分（1）平時成績指課程設(shè)計出勤及工作態(tài)度；（2）系統(tǒng)軟硬件設(shè)計；（3）系統(tǒng)安裝調(diào)試；（4）設(shè)計資料整理；（5）答辯成績。
　總之，從傳授知識的教育理觀念向注重能力培養(yǎng)的教育理念轉(zhuǎn)變。注重對學生創(chuàng)新能力、綜合能力、實踐能力、合作能力的培養(yǎng)，從“教師如何教好”向“教師如何讓學生學好”轉(zhuǎn)變。教學各環(huán)節(jié)都應該圍繞著幫助學生“如何學”、“如何學好”來開展是PLC可編程控制器教學中的改革與創(chuàng)新的最終目標。

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