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关于高职《电器控制与 PLC技术》课程教学改革浅析

作者：张霞周志勇日期：2016-01-08 14:50 来源：未知

【文章摘要】
本文较详细地阐述了高职学校在《电器控制与PLC技术》教学中遇到的问题，通过实践采用项目式教学方法进行教学改革，以学生为本体，调动学生求知的内需。通过问题的解决增强学生的成就感，使学生更加乐知、好知。灵活的使用理论知识促进实际动手能力的提高。
【关键词】
PLC 项目式教学设计课程教学改革
PLC技术伴随着计算机技术的发展而发展，至今仍无确切定义，比较受业内认可的是“数字运算控制的电子系统，专为工业环境而设计”。所以该专业是一门横跨了计算机控制技术、电气控制技术、传感器技术的复合型课程。PLC技术也成为继工业机械人、CAD/CAM之后工业自动化的第三大支柱。在机械制造、冶金、化工、矿业、电力、轻工、建筑等各行业中，有着举足轻重的作用。
目前，多数高职院校都开设了该门课程，但课程的实施和教学效果并不尽如人意。主要体现在学生对理论知识没兴趣，指令学习过程枯燥无味，所学不知所用。进入工作岗位后即使面对一些基本的控制要求，也没有办法做到独立完成，对于常见的大型工程项目的程序设计或优化就更无从谈起。这与高职教育的人才培养方案相去甚远，不能满足社会对PLC技术人才的要求。教学与社会所需人才的严重脱钩，对高职PLC教育形成一种倒逼。传统的教学模式、教学效果评价体系、教学方法已不再适合现在社会对人才的需求，故教学改革势在必行。探索现代化的教学手段，使PLC的教学能适应社会的需求成为亟需解决的问题。
1 传统教学中的问题
1.1 抽象性
PLC技术特点之一是逻辑性、抽象性强。学生接触初期感到比较困难，这源于多数学生对客观现象缺乏实际感受，感性知识太少。比如，电动机连续运行的电控部分，因为学生看到了实物连接，明白连续运行的原理。但当使用PLC进行连续控制时，学生就很难将连续控制的逻辑关系从实物电路中剥离。针对学生在学习过程中很难从感性认识到抽象概念的提升，我们的解决方法是借助多媒体教学设备，这是一个将抽象知识直观化最简单的方法之一。它的优点是，教学设备和教学资源都比较易得，学生接受也比较容易，不仅能节省时间且使学生印象深刻。
1.2 时效性
时效性是所有实践性科目必须要考虑的重要因素，PLC教学也不例外。大部分的PLC教材的编写都遵循的是原理——指令——应用——操作这一过程，原则上说这似乎符合学生的认知规律，由浅入深，由易至难。但按这个流程实施教学也有其很大的弊端，一是学习基本指令时眉毛胡子一把抓，短时间里要将大量的指令学会，不清楚学会的指令要干什么，没有轻重之分，导致指令越学越没兴趣，因为没有探索的新鲜感和使用的成就感。二是等到大量的指令学完了，因为时间过长，实际操作时有些指令出现了混淆甚至遗忘，需要重新再学习一遍，导致学习效率低下。
2 项目式教学法
根据教学中积累的经验，在PLC教学改革中采用了“项目式教学法”。“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”是“项目式教学法”最显著的特点。教学先期，教师需将学生要掌握的知识点和技能点按照难易程度进行编排，再将这些知识点通过比较典型的工程项目体现出来，使每个项目都有其典型的工作任务，将原理、指令、应用、操作贯穿其中。在教学中期，以学生为主体，相同的项目，启发不同的学生给出不同的解决方案，使得学习成果呈多样化，从而增强学生的探索创新精神，体验解决问题的成就感。在教学后期，引导学生认真总结在项目实施过程中存在的问题和困难，是否存在更好的解决方案，以后注意的问题。“项目式教学法”，使“理论”与“实践”一体化，让学生的理论知识体系在动手的过程中不知不觉得到提升。
2.1 项目的选择
在教学过程中，一个完整的项目要求学生需掌握PLC的操作技能，即PLC系统的设计、I/O的接线、用PLC指令编写出程序等。项目的选择上，为提高学生的兴趣，可以围绕日常生活，由浅入深将PLC课程教学内容从易到难进行设置。如先从三相异步电动机的连续运行开始，再到LED七段数码管的显示、多种液体的混合、交通红绿灯、机械手、自动售货机等。不论从指令的角度还是编程的难易程度方面都体现着循序渐进。确定项目后，教师只是给出大致的项目框架，其后程序的编写及上机验证等都由学生自己完成。这一过程可能需要几个学生的集思广益和通力配合，可以有效发挥学生的主观能动性和团队的协作精神。最后教师可以给学生提供一个参考程序，供学生对比和修正，甚至分析两个程序的优劣并进行完善。
2.2 项目教学过程举例
能否设计一项合适的项目任务是项目式教学法成败的关键。教师需要根据学生具体情况对项目进行设计和选择。比如从生活中的应用下手，让学生认为我学的知识不是“水中月，镜中花”，离我们很远而是实实在在能为我们生活服务的，由此来调动学生的学习兴趣，激发学生对新知识的探究。此外在项目安排的顺序上要体现出前后的连续性和难易程度的渐进性，所选项目能够凸显出承上启下的连接性，使学生不仅能够巩固已有知识，更能使用其解决新问题。此外，项目还需注意其综合性和应用性，以利于学生的自主学习。具体实施时，教师可以根据学生人数、能力强弱和实验设备进行分组，如分为3大组，每大组设项目负责人一名，其下再设若干小组，根据各组优势对任务进行分解。每大组人员可相对固定，小组人员可实时进行变动，使得每个学生都尽可能熟悉一个项目的所有流程。学生在该阶段属于自主学习，根据所在小组的任务写出I/O分配表、设计I/O接线图、完成编程、进行硬件连接等内容。各小组除了明确本小组任务，还要求对时间进行合理规划，确保按时完成。在所有硬软件工作完成后，加电测试前，确保每名组员都清楚本项目将要实现的结果。若实验结果与控制要求一致，可指导学生进行控制要求的扩展，提升学生外延的能力 .
3 结束语
项目式教学是我们结合社会对PLC人才的需求，结合在教学实践中的问题，总结了相应的教学经验，寻找到的一条将理论和实践有机结合，将课堂与实验室有机结合，将社会需求与教学有机结合的新路子。在“学中做”获得新技能，在“做中学”获得新知识，两者相辅相成，使学生获得将专业理论知识运用到工程实践中的成就感。此次教学改革使学生体验到明确任务获取信息、制定计划、评定反馈一整个完整过程。自主完成一个项目，不仅让学生熟悉了从业相关的职业技能，而且养成了自主学习，主动解决问题的能力，重要的是还养成了团队合作精神。PLC的课程改革能够使学生学以致用，社会获得所需的人才，高职教学成为中间的桥梁是我们课程改革的目的所在。
【参考文献】
[1]王国海主编．可编程序控制器及其应用（第二版）．中国劳动出版社，2007.4
[2]吴亚君.改革PLC教学培养创新人才 [J]. 辽宁师专学报，2006．6