主頁 > 技術(shù)文章 > 淺談中職PLC可編程教學(xué)中的改革與創(chuàng)新探討 2023-04-17

淺談中職PLC可編程教學(xué)中的改革與創(chuàng)新探討

摘要:PLC可編程控制器是自動控制技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的通用工業(yè)控制裝置，目前已被廣泛地應(yīng)用于機(jī)電一體化、工業(yè)自動化控制等各個領(lǐng)域，被譽(yù)為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)自動化的三大支柱（PLC技術(shù)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造）之一�；�PLC廣闊的發(fā)展空間，PLC課程已成為中職院校的機(jī)電、電氣類等專業(yè)的核心課程。
　　PLC可編程課程實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)理論知識和技能訓(xùn)練并重。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是依照教材，按基本工作原理、基本指令、基本應(yīng)用、基本操作的順序進(jìn)行理論講授和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。一方面由于中職生整體學(xué)習(xí)能力較弱，另一方面由于指令多而抽象，大多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)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(yīng)用，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性差。為了改變這一狀況，采用“項(xiàng)目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動”的項(xiàng)目式教學(xué)，通過師生共同完成學(xué)習(xí)項(xiàng)目和學(xué)習(xí)任務(wù)，有效地提高了學(xué)生的實(shí)踐動手能力、分析問題和解決問題的能力，提高了教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量。
本文主要針對PLC可編程教學(xué)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行探索，從教學(xué)理念、培養(yǎng)學(xué)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(jìn)行了一系列探討，并在實(shí)踐當(dāng)中進(jìn)行了一些有益的嘗試。

　　
一、更新教育理念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識:
　　　從未來的趨勢看，生產(chǎn)一線對工業(yè)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(jìn)取開拓創(chuàng)新能力的人才。現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為：傳統(tǒng)模式過分看重知識的傳授，強(qiáng)調(diào)教育在課堂上的核心作用，忽視了學(xué)生的個性差別，從而嚴(yán)重?fù)p失教學(xué)效率；過多強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)，從而損失了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新興趣；傳統(tǒng)模式以教師為中心，學(xué)生成為被動的“填鴨”對象，或裝知識的容器，抹殺了學(xué)生的主動精神和創(chuàng)造潛能。這樣的模式很難培養(yǎng)學(xué)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(xué)生為中心，加強(qiáng)學(xué)生在PLC可編程教學(xué)中的主體地位，是未來教育的發(fā)展趨勢。在教學(xué)中，不僅要傳授學(xué)生知識，更要授與學(xué)生探索問題和解決問題的方法和能力，啟發(fā)學(xué)生自覺運(yùn)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(xué)習(xí)和訓(xùn)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?yàn)椋喊l(fā)現(xiàn)問題、提出問題、提出假設(shè)、解決方法及檢驗(yàn)、否定、再另尋求解決方法及檢驗(yàn)，直到真正解決并通過檢驗(yàn)等。程序的每一過程，都要有良好的思維意識，創(chuàng)新教育強(qiáng)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(qiáng)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(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)理念已不適應(yīng)PLC可編程課程的教學(xué)。因此，我們嘗試采用創(chuàng)新型教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的積極性。
　　PLC可編程教學(xué)核心內(nèi)容是根據(jù)控制要求進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，編程設(shè)計(jì)是要強(qiáng)調(diào)個性化的，這就要充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)生自主思考，標(biāo)新立異，勇于質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，引導(dǎo)學(xué)生想出更多的方法來解決問題。如在講解PLC的基本指令時(shí)，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(yīng)用時(shí)，如用PLC可編程控制交通燈、機(jī)械手時(shí)，會采用多種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(xué)生的理性認(rèn)識，力求避免空洞、枯燥的理論闡述，經(jīng)常給學(xué)生分析講解實(shí)際的工程案例，如針對目前正在院內(nèi)使用的PLC控制恒壓供水應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，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(jì)、安裝調(diào)試過程中抗干擾因素的處理等多方面進(jìn)行分析，按照實(shí)際工程規(guī)范要求來引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生形成理論與實(shí)際相結(jié)合的思維模式。
此外，在上PLC可編程實(shí)驗(yàn)課之前，老師事先給出控制要求，使學(xué)生自己有足夠的時(shí)間進(jìn)行獨(dú)立思考、然后上機(jī)調(diào)試驗(yàn)證。課外作業(yè)的批改也改變傳統(tǒng)做法，教師只負(fù)責(zé)指導(dǎo)，讓學(xué)生自己通過上機(jī)調(diào)試驗(yàn)證來發(fā)現(xiàn)問題，老師通過討論、講評、贊揚(yáng)、鼓勵，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，及時(shí)肯定編程作業(yè)中的創(chuàng)新思維。結(jié)果是學(xué)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(shí)踐證明：通過這種方式，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，又極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。這樣的訓(xùn)練使學(xué)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(shí)際問題，讓學(xué)生獨(dú)立思考，尋找解決問題的方法，使學(xué)生自覺充分利用課余時(shí)間，通過圖書館、互連網(wǎng)等方式查詢資料，上機(jī)調(diào)試，這個過程提高了學(xué)生解決問題的能力，同時(shí)也開闊了學(xué)生的視野。
二、轉(zhuǎn)換教師角色和創(chuàng)新教學(xué)方式：
　　　實(shí)施課程教學(xué)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(xué)理念直接、輕松活潑的課堂氣氛等傳遞給學(xué)生，給學(xué)生以長期不懈，潛移默化的感染，是提高學(xué)生對此門課程興趣的關(guān)鍵，也是創(chuàng)新教育的關(guān)鍵。學(xué)生對PLC可編程課程感興趣，才會有創(chuàng)新的激情。
　　在我們以往的PLC可編程教學(xué)中，擔(dān)任理論課教學(xué)的教師不用負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課，只是埋頭書本理論教學(xué)；而擔(dān)任實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課的教師，又不用擔(dān)任理論課教學(xué)；這樣的結(jié)果往往造成理論與實(shí)踐的脫節(jié)；理論課上講的內(nèi)容到了PLC可編程實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課不能及時(shí)反映，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課學(xué)生提出的問題又不能及時(shí)得到理論上的指導(dǎo)，這樣往往造成學(xué)生無所適從。而理論課教師無法直接了解學(xué)生的動手能力，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課教師也無法直接了解學(xué)生理論知識掌握進(jìn)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(xué)方法僵化、以分?jǐn)?shù)衡量一切，這樣的教師不可能培養(yǎng)出創(chuàng)新型的學(xué)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(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課，既講理論，又親自動手，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的一些創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識，并及時(shí)給以肯定和贊揚(yáng)。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(xué)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(xué)模式：
　�。ㄒ唬┎捎�“一體化”教學(xué)模式：
注重能力培養(yǎng)、強(qiáng)化PLC可編程實(shí)訓(xùn)設(shè)備技能訓(xùn)練、提高綜合素質(zhì)的一體化培養(yǎng)模式，理論課與實(shí)踐課交叉進(jìn)行的教學(xué)模式，實(shí)踐始終貫穿在整個教學(xué)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(yīng)用“一體化教學(xué)模式”。突出實(shí)踐教學(xué)，理論教學(xué)為實(shí)際應(yīng)用服務(wù)的思想。整個教學(xué)過程圍繞PLC可編程技能訓(xùn)練（實(shí)驗(yàn)）、PLC綜合訓(xùn)練（課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練）及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（畢業(yè)設(shè)計(jì)）三個主要實(shí)踐環(huán)節(jié)來完成。通過以上環(huán)節(jié)的訓(xùn)練學(xué)生能完成PLC的正確選型、PLC可編程的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試的整個過程。整個課程體系包括前期課程準(zhǔn)備、理論與實(shí)踐教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、理論教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)、課程考核方法。
（二）構(gòu)筑“立體化”的教學(xué)方法和手段：
　　將教材、教學(xué)參考書、多媒體課件、現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)平臺、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等融為一體，應(yīng)用多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代化教學(xué)手段，將課內(nèi)講授和課外自主式學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，使教學(xué)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(xué)內(nèi)容、方法、實(shí)驗(yàn)、技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生掌握PLC可編程技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。
　�。ㄈ┌咐虒W(xué)法：
　　通過一個個生動的單個實(shí)例引入，將PLC的定義、指令、程序設(shè)計(jì)的方法由枯燥變得生動，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣； PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)從解決實(shí)際問題項(xiàng)目實(shí)例入手，層層分析，逐步完成，最后歸納總結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的詳細(xì)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(xué)生的創(chuàng)造潛力。
　�。ㄋ模�“任務(wù)驅(qū)動式”實(shí)踐教學(xué)法：
　　突出實(shí)踐教學(xué)，注重學(xué)生動手能力培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)達(dá)到1:1以上，實(shí)踐內(nèi)容包括：利用課余時(shí)間通過社會實(shí)踐的形式完成的PLC應(yīng)用調(diào)查報(bào)告、圍繞課前提出任務(wù)完成PLC程序設(shè)計(jì)或?qū)嵱眯≈谱鳌⒄n程實(shí)驗(yàn)（16學(xué)時(shí)）、兩周的課程設(shè)計(jì)、十周的畢業(yè)設(shè)計(jì)等。整個實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞最終學(xué)生能夠“完成一個PLC應(yīng)用系統(tǒng)”這一任務(wù)為主線，層層推進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用的能力。
三、更新評價(jià)機(jī)制：
　　　在對學(xué)生學(xué)習(xí)PLC可編程課程的成績進(jìn)行評定時(shí)，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(dǎo)原則，從重結(jié)果評價(jià)轉(zhuǎn)向重過程評價(jià)，不以成績的好壞來評價(jià)學(xué)生，而重視學(xué)生的再學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力、解決問題的能力及創(chuàng)新思維能力等。
PLC可編程理論課程成績和課程設(shè)計(jì)考核的評定是分開進(jìn)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(shí)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(shí)驗(yàn)成績指完成課程實(shí)驗(yàn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交情況。（3）調(diào)查報(bào)告成績指學(xué)生利用課余時(shí)間完成的PLC應(yīng)用調(diào)查報(bào)告。（4）期末考試卷面成績。課程設(shè)計(jì)考核的最終成績包含五部分（1）平時(shí)成績指課程設(shè)計(jì)出勤及工作態(tài)度；（2）系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)；（3）系統(tǒng)安裝調(diào)試；（4）設(shè)計(jì)資料整理；（5）答辯成績。
四、結(jié)束：
總之，PLC可編程是一門理論與實(shí)際緊密結(jié)合的應(yīng)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(yǎng)的教育理念轉(zhuǎn)變。注重對學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合能力、實(shí)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(xué)生學(xué)好”轉(zhuǎn)變。由此可見, 合理安排教學(xué)內(nèi)容, 突出知識和技能的崗位應(yīng)用性, 縮短PLC可編程教學(xué)與崗位要求之間的距離, 強(qiáng)化PLC可編程技能教學(xué), 不僅能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性, 而且還能使學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)的能力, 有效提高學(xué)生的社會競爭能力。

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