電器及PLC控制技術(shù)的教學(xué)開展與學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)初探

摘要：隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC可編程已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其應(yīng)用幾乎覆蓋了所有工業(yè)控制系統(tǒng)，所以PLC課程應(yīng)時(shí)而生，中職開設(shè)的《電器及PLC控制技術(shù)》 是由高勤主編的高教版教材，根據(jù)學(xué)校的學(xué)分制課程管理制度的規(guī)定，約20課時(shí)/學(xué)分。本課程共4學(xué)分，80 學(xué)時(shí)，適用于我校機(jī)電與數(shù)控專業(yè)、電子信息專業(yè)。
一、研究的背景：
職業(yè)教育在現(xiàn)階段碰到了一些困難，困難的表現(xiàn)和癥結(jié)主要表現(xiàn)在辦學(xué)的三個(gè)環(huán)節(jié)上：招生難，辦學(xué)條件跟不上，畢業(yè)生就業(yè)困難。隨著社會(huì)發(fā)展，國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才的要求提高了，人民對(duì)教育需求提高了，所以導(dǎo)致了招生難，其實(shí)這是社會(huì)進(jìn)步、發(fā)展過程中帶來的結(jié)果；在辦學(xué)條件上，有的學(xué)校受到經(jīng)費(fèi)及師資條件的限制；現(xiàn)在很多單位用人要高學(xué)歷，社會(huì)上失業(yè)、待業(yè)的人又多，導(dǎo)致職中畢業(yè)生就業(yè)難，國家又在擴(kuò)大高校招生，普高也在不斷的發(fā)展和壯大，家長總想自己的子女上普高，進(jìn)大學(xué)，取得更高的學(xué)歷，不得已求之才讀職高。面對(duì)這樣嚴(yán)峻的形式，我們能做些什么呢？仔細(xì)思考一下，問題的癥結(jié)還是在我們自己，這就是職業(yè)教育辦學(xué)的某些方面與我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、教育發(fā)展的現(xiàn)狀不相適應(yīng)。例如，職業(yè)技術(shù)學(xué)校辦學(xué)模式比較單一，缺乏職前職后的溝通；專業(yè)設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容與經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展有所脫節(jié)；課程在相當(dāng)程度上還是終結(jié)性的，服務(wù)于學(xué)生第一次就業(yè)，使學(xué)生缺乏發(fā)展和應(yīng)變能力；學(xué)校的運(yùn)作機(jī)制有時(shí)也沒有轉(zhuǎn)到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的機(jī)制上來等。從哲學(xué)上講，發(fā)展不只是數(shù)量的增加，還包括質(zhì)量的提高。這里有挑戰(zhàn)，同時(shí)也存在機(jī)遇，我們要趁此機(jī)會(huì)進(jìn)行專業(yè)調(diào)整，深化改革，提高教育質(zhì)量。為了適應(yīng)時(shí)代的要求，我校組織了學(xué)分制調(diào)研組，進(jìn)行了大量的市場(chǎng)調(diào)查工作，如去了萬寶集團(tuán)、深圳信恒機(jī)械廠等地，以了解市場(chǎng)對(duì)人才的需求；去了其他學(xué)校等學(xué)分制改革比較成功的學(xué)校借鑒經(jīng)驗(yàn)，為我校學(xué)分制的推行做了大量的準(zhǔn)備工作。
二、學(xué)生學(xué)業(yè)成績?cè)u(píng)價(jià)的理論依據(jù):
 1、建構(gòu)主義理論：建構(gòu)主義理論是認(rèn)知心理學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論，該理論認(rèn)為，知識(shí)并不是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的絕對(duì)表征，在不同情境中，需要重新建構(gòu)。學(xué)生在學(xué)習(xí)中是主動(dòng)的建構(gòu)者，而不是事實(shí)信息的記錄者，在知識(shí)形成及轉(zhuǎn)化過程中，教師和學(xué)生在互動(dòng)中建構(gòu)知識(shí)及能力。教師在課堂上主要是根據(jù)教學(xué)要求設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)討論，從旁激發(fā)，支持并適時(shí)介入學(xué)生的學(xué)習(xí)。2、多元智能理論：每一個(gè)個(gè)體都同時(shí)擁有相對(duì)獨(dú)立的八種智能，但每個(gè)人在各種智能上存在差異。因此在教學(xué)及評(píng)價(jià)過程中要承認(rèn)個(gè)體差異，重視因材施工教；重視學(xué)生個(gè)性的發(fā)展；關(guān)注學(xué)生成長歷程；注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。3、發(fā)展性學(xué)生評(píng)價(jià)的基本特征：根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，并在實(shí)施中制訂明確的階段性目標(biāo)，然后促成學(xué)生達(dá)成目標(biāo)，重視學(xué)生發(fā)展的過程評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)關(guān)注學(xué)生發(fā)展的全面性，評(píng)價(jià)的方法多元化，關(guān)注個(gè)體差異，注重學(xué)生個(gè)人在評(píng)價(jià)中的作用。
三、研究教材，設(shè)定教學(xué)的階段目標(biāo):
國家教委關(guān)于印發(fā)《關(guān)于編寫實(shí)訓(xùn)教材的原則意見》的通知明確規(guī)定：１．要以崗位規(guī)范的要求和崗位生產(chǎn)、工作的需要為依據(jù)確定教材內(nèi)容。２．貫徹以培養(yǎng)工作能力和生產(chǎn)技能為重點(diǎn)的原則。３．規(guī)范性和靈活性相統(tǒng)一的原則。４．堅(jiān)持實(shí)際、實(shí)用、實(shí)效的原則。根據(jù)國家教委相關(guān)要求，通過認(rèn)真閱讀教材，結(jié)合對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研，依據(jù)學(xué)生們的認(rèn)知規(guī)律，我對(duì)教材進(jìn)行了認(rèn)真的處理：教材分為兩個(gè)部分，即電器部分和PLC可編程部分。本課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生熟悉電氣控制系統(tǒng)的基本控制電路，具有電氣控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本能力；掌握可編程控制器原理及編程方法，具備一定的PLC程序設(shè)計(jì)和PLC應(yīng)用能力。 本課程的突出特征是理論教學(xué)與實(shí)際訓(xùn)練并重，要求理論必須與操作密切結(jié)合，強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用和自主設(shè)計(jì)。學(xué)生分別在電氣控制實(shí)訓(xùn)室、PLC可編程實(shí)訓(xùn)室做與理論教學(xué)同步展開的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，整理出以下主要教學(xué)內(nèi)容，
教師根據(jù)學(xué)生能力引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)或設(shè)計(jì)的任務(wù)
1、低壓電器的認(rèn)識(shí)：
認(rèn)識(shí)按鈕、接觸器、變壓器等設(shè)備，了解常用電器的原理、特性及應(yīng)用
2、低壓電器認(rèn)識(shí)、測(cè)量、拆裝、維修等
3、電機(jī)點(diǎn)動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路接線：用電力拖動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)及停止控制熟悉電氣識(shí)圖、電氣控制線路的分析和設(shè)計(jì)、實(shí)踐能力。
4、電氣控制線路工作原理、常用電工工具使作、低壓電器元件檢測(cè)、接線（主電路和控制電路）、不通電的情況下進(jìn)行線路測(cè)量、排除短路故障、通電運(yùn)行操作觀察、通電情況下電路故障排除、相關(guān)電路設(shè)計(jì)及安裝調(diào)試、工業(yè)實(shí)習(xí)。
5、正反轉(zhuǎn)控制電路接線：用電力拖動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及停止控制
6、電機(jī)串電阻降壓電路接線：用電力拖動(dòng)控制電路中串接電阻實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)
7、電機(jī)Y-Δ起動(dòng)控制：用電力拖動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)星形降壓起動(dòng)，起動(dòng)后自動(dòng)轉(zhuǎn)換為三角形
8、自耦變壓器啟動(dòng)控制電路：利用電感對(duì)交流進(jìn)行分壓的原理，起動(dòng)時(shí)串入較多的線圈，運(yùn)行后減少串入的線圈達(dá)到降壓起動(dòng)的目的
9、能耗制動(dòng)控制電路：電機(jī)停機(jī)后為了使電機(jī)很快停止，在控制回路中串入電阻，消耗掉一部分能量，從而使電機(jī)較快停機(jī)等幾十個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
四、《電器與PLC技術(shù)》學(xué)科教學(xué)的開展：
 1、教學(xué)內(nèi)容的選定：本教學(xué)計(jì)劃通過了學(xué)校機(jī)電教研組的審核，并開展了兩年多的教學(xué)，效果比較理想。該課程因技能訓(xùn)練的可操作性強(qiáng)，所以整個(gè)教學(xué)過程都在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃的要求，相當(dāng)于把本課程分為23個(gè)階段目標(biāo)。其中19、20兩個(gè)階段目標(biāo)難度稍大，可以作為學(xué)生選修的內(nèi)容，其他的階段目標(biāo)可以作為必修的內(nèi)容，當(dāng)然教師可以根據(jù)專業(yè)方向及課時(shí)的多少靈活決定必修和選修的內(nèi)容。每一個(gè)階段目標(biāo)為2至5課時(shí)不等。2、學(xué)生的分組：每學(xué)期初，教師可根據(jù)學(xué)校場(chǎng)地的情況進(jìn)行分組，如每2個(gè)一臺(tái)PLC，每人一塊電力拖動(dòng)接線板，每組四人，并選定一位認(rèn)真負(fù)責(zé)的學(xué)生作為小組長。小組長主要督促本組同學(xué)的技能訓(xùn)練及工作頁的完成，組織本組同學(xué)進(jìn)行日常學(xué)業(yè)完成情況的自評(píng)與互評(píng)，促進(jìn)本組成員在學(xué)習(xí)中互相交流、達(dá)到本組成員能力不斷提高的目的，對(duì)個(gè)別違紀(jì)的學(xué)生進(jìn)行監(jiān)督等，并配合教師記錄一學(xué)期學(xué)生完成各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)的情況。3、課堂教學(xué)的開展：本課程在學(xué)校排課時(shí)盡可能做到幾節(jié)課連堂，以保證教學(xué)的連續(xù)性，在每節(jié)課或每個(gè)階段目標(biāo)開始之前，教師要進(jìn)行合理的講授，如以“用PLC設(shè)計(jì)三路搶答器”為例，教師先說明三路搶答器的要求：“在主持人宣布開始搶答后，三個(gè)組開始搶答，誰先壓下按鈕誰先答題，答題后主持人按復(fù)位按鈕使電路復(fù)位，然后進(jìn)入下一題的搶答”。教師接下來介紹梯形圖、指令、上機(jī)操作、接線圖。對(duì)于這個(gè)階段目標(biāo)，教師一節(jié)課可以講解完，余下的兩節(jié)課的時(shí)間學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力建構(gòu)不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，教師可以把學(xué)生要掌握的和可以去學(xué)習(xí)的任務(wù)板書在黑板上：a、I/O分配表；b、三路搶答器的PLC接線；c、程序的編寫及輸入；d、搶答操作；e、改變輸入或輸出端進(jìn)行編程和接線；f、練習(xí)程序的插入或刪除；g、用第二種方法設(shè)計(jì)三路搶答器；h、在上述基礎(chǔ)上改進(jìn)電路，使其變?yōu)樗穆坊蛭迓窊尨鹌?hellip;…上述a、b、c、d是所有學(xué)生都必須學(xué)會(huì)的，而d、e、f、g、h等是學(xué)生有選擇進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容。教師只要稍微從知識(shí)的橫向或縱向結(jié)構(gòu)仔細(xì)思考一下，就可以為學(xué)生設(shè)計(jì)出很多有價(jià)值的問題來。在這樣一種學(xué)習(xí)氛圍的影響下，學(xué)生的思維得到了充分的鍛煉，經(jīng)過一定時(shí)期的學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生就能學(xué)會(huì)這樣一種思維模式，開始能為自己設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的問題了。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程中，教師起到引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。學(xué)生可以自主同學(xué)生交流，也可以與教師探討。使教學(xué)在互動(dòng)、活躍中進(jìn)行。在課堂上，教師能體會(huì)到學(xué)生個(gè)體的智能差異，做到了課堂內(nèi)的“分層教學(xué)”，學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生可以先學(xué)習(xí)基本的內(nèi)容，然后再根據(jù)自己的能力有選擇的學(xué)習(xí)；對(duì)于能力較強(qiáng)的學(xué)生，教師安排了較多的選學(xué)內(nèi)容，使其能充分的利用課堂的時(shí)間來學(xué)習(xí)、思考、自主設(shè)計(jì)。PLC可編程學(xué)科具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)性，后面的知識(shí)是建立在前面所學(xué)的內(nèi)容的基礎(chǔ)上的，如了解了三路搶答器的接線，其它電路的接線也就大同小異了，只是所接的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)不同罷了；如PLC可編程軟件的使用，通過多次操作后，便會(huì)慢慢熟練起來……  在完成教學(xué)任務(wù)時(shí)，開始可能會(huì)比較慢，但隨著學(xué)生知識(shí)的積累，操作能力的提高，后面的階段目標(biāo)將會(huì)非常順利的達(dá)成，教學(xué)效果將會(huì)更理想。