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基于工作过程的PLC课程项目式教学探讨

来源:用户上传      作者: 郝志平

  【摘要】高职专业课程教学应以职业岗位能力要求为依据,传统的理论+实验的教学模式明显不能使学生真正掌握PLC,因而我们展开基于工作过程的PLC课程项目式教学改革,改变评价方法和考核手段,注重对学生职业能力的培养。
  【关键词】工作过程 PLC 项目式教学
  
  一、PLC课程简介
  
  高职专业课程教学应以职业岗位能力要求为依据,以拓展学生的实践动手能力、分析问题解决问题的能力、创新能力、合作能力和学习能力为目标,因而我们开展了基于工作过程的PLC课程项目式教学探讨。
  PLC课程是高职自动化专业应用性很强的一门专业主干课程,要求我们的毕业生具有较强的编程能力,能尽快上岗。经过几年的不断探索,我们在教学中改变了原先理论加实验的教学模式,而是采用基于工作过程的项目式教学法,即结合典型工程案例,先将这些工程案例分解为一个个工作任务,然后再基于这些工作任务,采取任务驱动、实践主导、教学做一体化的项目式教学模式。
  项目教学是指在职业教育教学中师生通过共同生产具体的、具有实际应用价值或具有典型意义的产品而进行的教学活动。项目教学的应用,旨在促进学生在具体实践中建构知识与能力,提高学生综合职业技能。
  要搞好项目教学,首先要选好合适的教材。我们选用的是胡汉文、丁如春主编的《电气控制与PLC应用》这本教材,它的优点是结合工程案例讲述了三菱系列PLC的基本指令、功能指令、联网通信功能等知识,并按照“有利于讲课、有利于实践操作、有利于方案创新、有利于自学提高”的原则进行讲述。只有教材选择恰当了,才能达到事半功倍的教学效果。其次,教学过程分项目进行,将PLC中的基本指令、功能指令等融入到若干个工作任务中,并选好典型案例,使学生在工作过程中学习、深刻领会指令的作用及应用。学生是学习的主体,教师是学习过程的组织者与协调人,将一个相对独立的任务交予学生独立完成,遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列,在教学中教师与学生互动,从信息的收集、方案的设计与实施,到完成后的评价,学生自己“动手”,通过一个个项目任务的实施,使学生能够掌握职业技能、重点和难点,从而构建属于自己的经验和知识体系。
  
  二、PLC课程实际教学
  
  例如在介绍定时器、堆栈指令和主控指令时,我们选择的是PLC控制电动机Y/△的启动过程,这是工业中最常见的典型案例,我们就以这个案例为载体,明确这次课的任务是应用PLC技术,实现对电动机的Y/△启动控制。工作过程如下:
  1 首先是项目导入
  项目导入即任务实现的意义、所涉及的知识,从预备知识开始,对PLC的Y/△启动进行详细分析,把电动机三相绕组的Y连接和△连接以及降压原理讲解透彻。
  2,其次是项目分析,PLC-动机Y/△启动控制要求及解决方案
  (1)先引导学生分析它的工作过程与控制要求,这是问题的关键,所以工作过程一定要分析正确。
  (2)I/O分配图、PLC接线图,这些是以后工作的依据,因为以后的所有电气控制接线和梯形图的设计都要以此为依据。在这一步工作中学生的I/O分配可与教师的设计不同,教师要尊重个性、挖掘潜力,鼓励他们独立思考,独立设计,培养他们的创新能力。
  (3)由工作任务出发设计电气原理图(含PLC外部接线原理图),注意过载保护及互锁等问题。
  3 项目实施阶段
  使用实训设备,完成“PLC-电动机Y/△启动控制”项目的电气接线、编程及程序录入、模拟调试、调试等操作任务。
  (1)基于这个任务,引领学生按照接线图接线。注意元器件的选择、测试、布局、工艺等要求,接好线路后要指导学生学会用万用表检查,培养学生的实践动手能力和合作能力。
  (2)根据各自小组的I/O分配图、PLC接线图分别用堆栈指令和主控指令编程,实现“PLC-电动机Y/△启动控制”,体会指令的不同,这里会将本次课介绍的定时器、堆栈指令、主控指令全部用到。程序编好后完成程序的录入,进入模拟调试及排障的工作过程。
  (3)正式联机调试,根据各自组的I/O分配图、PLC接线图将电气控制实验板的按钮与PLC的输入端连在一起。将PLC的输出端与相应接触器的线圈连在一起,接好电源线,正式调试,完成工作任务。在这一工作步中要注意培养学生养成安全用电的良好工作作风:根据各自组调试中出现的问题引导学生学会分析、排查,并将调试成功的梯形图与指令表及时存档,养成良好的工作习惯。
  4 总结及评价
  工作结束后将调试中各组遇到的问题及时逐一点评,让同学们从中吸取经验教训,培养其分析问题解决问题的能力。通过工作过程化的项目式教学,使每个学生都得到了锻炼,提高了编程能力。
  为了培养学生的发散思维,“PLC-电动机Y/△启动控制”这一工作任务还可在顺序功能图讲解时继续引用,分别用S元件和M元件编制梯形图,从而让学生更深得体会同一工作任务可用多种编程方法来实现,激发他们的学习兴趣。现代教育理论强调以情境性原则为主,学科性原则为辅。以工作过程为导向的项目式教学,就是围绕工作情境而展开的,保证了学习和实践密切相关。针对特定的学习目标,将相关学习内容安排在工作过程的情境化的真实学习活动中,让学生通过参与真实的工作实践活动获得更有效的学习,有效地提高了教学质量和教学效率。
  
  三、PIG课程的效果
  
  自从将课堂搬进实验室之后。我们更注意的是培养学生的自学能力,即所谓的“授之以渔”,教师工作的重心从“教会知识”转向了“教学生会学知识”,培养学生的学习能力。我们使PLC实验室实现联网功能,这样能力较强的同学在完成教师布置的任务之后,自己上网查找学习其他系列、其他品牌的PLC的使用方法,将来能更快的适应工作岗位的要求。这种学习方法坚持以人为本,尊重学生的主体地位,让学生自主地选择学习过程和学习方式,充分发挥了其自主学习的自觉性和积极性,改变了僵化的,封闭的教学组织和教学管理制度,改革教育教学方式,使教育教学过程更灵活,更开放。
  此外,为了避免学生中有滥竽充数、考试抄袭蒙混过关的现象,我们在PLC课程的考试环节也做了改革,增加了上机考试环节,考试过程中采取单人单机的方法,每人现场抽题,从题库中抽取两道题现场编程,而且还应按照题目要求(是经验编程还是顺序功能图),这样一来每一位同学的真实水平就很明显得体现出来了,俗话说有压力才有动力,学生在这样的考试方法下再也无法依赖别人,只有平时好好学了。
  总之,所有的教学探索都是只有一个目的,那就是一切为了学生,只有学生学好了,用人单位满意了,我们的教学任务才算完成了。


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