淺談可編程控制器項目課程的設計與實施

鄭  燕

《可編程序控制器的原理及應用》課程是各技工院校工業電氣自動化的專業核心課程,其專業知識和技能已經滲透到理論、實驗、實踐等各個教學環節中。以能力本位的教學改革實踐主要關注與本職相關的知識、態度、經驗(活動的領域)和反饋(評價、評估的領域)。筆者在此主要探討以能力為本位的PLC項目化課程的開發和設計。

一、PLC項目課程開發的設計思路

1.開拓校企合作渠道,突出學生工程實踐能力的培養

為了解企業對電氣技術人才專業關鍵能力的需求,筆者所在學校將電氣技師班學生放到某企業實習長達5個月。實習期間,學生要在現場進行輪崗,熟悉輪胎硫化機電氣控制柜的排版、接線、編程和現場調試工作。教師和企業工程師還共同歸納出該崗位電氣技術人員應具備的崗位關鍵能力,并將其分解成四個課題作為學生畢業設計的課題,學生在完成生產任務的同時也順利完成了畢業設計。

2.成立實踐經驗豐富的教師團隊

成立實踐經驗豐富的教師團隊,探討并明確PLC項目教學中各模塊工作任務及知識點、技能點。如何將企業對電氣技術崗位人才的關鍵能力落實到PLC項目化課程的各個模塊中去,讓學生更好更有效率地學習,是項目化課程設計的關鍵。成立實踐經驗豐富的教師團隊對現有的理論和實習教學資源進行整合,緊緊圍繞一個共同的任務中心,引導學生在完成既定任務的同時,進行自主探索和互動協作的實踐性學習。

3.建立PLC項目課程一體化教室,完善PLC教學各項硬件資源

可編程控制器是一門實踐性非常強的課程,教師必須使用實驗、實踐、多媒體等多種教學手段,因此建立PLC項目課程一體化教室十分必要。這些硬件資源包括投影、筆記本、基礎性實驗臺、實訓模塊等等。

4.開發具有實踐特色的校本教材,實現軟硬件資源的統一

由于各校硬件設備資源不一,可以嘗試開發具有實踐特色的校本教材,供師生們選擇使用。另外,還可以根據企業實際情況調整教學要求及增減模塊。

5.制定標準,規范教學

制定項目課程教學的課程標準,規范課堂教學目標、要求及學時分配情況。課程標準是規定課程的性質、目標、內容框架,提出教學建議和評價建議的綱領性教學文件。PLC項目課程課程標準的建立,還能有效規范好一體化課程中講課和實踐之間的時間分配。

6.組建項目教學實踐相配套的網上教學資源

為更好地為教學和學生服務,可以將課堂多媒體課件、作業指導書、拓展練習及答案發布在網上進行共享,也可以運用論壇的方式為學生解答疑難,討論技術性問題,滿足學生自學需求。

二、PLC項目課程教學的實施步驟

PLC項目課程中的每個模塊應由淺入深地覆蓋PLC各知識點和技能點,并通過任務引入、任務分析、相關知識、任務實施(包含實習操作中的各個環節,如實習操作,評分標準,考核操作,知識鏈接,思考與練習等),使學生在實際工作任務中獲得知識和技能,其具體教學實施的步驟為:

1.確定工作任務

由教師講述PLC需要完成的控制要求(最好能采用工業控制實例,使用課件或者MCGS動畫演示),展示所應用到的元器件和工具。通過對工作任務的描述和提示,激發學習者的學習動機。

2.嘗試完成工作任務

要求學生嘗試完成任務,但由于學生缺乏完成該模塊所應具備的理論知識(PLC相關指令的使用規則或者各輸入輸出控制器件的結構及使用方法),難以完成工作任務,那么教師即可盡快轉入第三個階段。

3.提出問題并解決

針對工作任務講述相關知識和指令,這時所講解的內容應限于與此課題相關的內容,還可以舉一些具體讀寫程序的小例子,幫助同學們消化和理解這些理論知識。

4.回歸工作任務

把獲得的知識和任務聯系起來,檢查學生掌握了這些知識后,是否能完成畫圖、接線、編程,調試等一系列工作任務。如果還是不能,可以引導學生閱讀教材及其他資料或者進行分組討論,直至最終自己完成。此過程的關鍵在于加強學生自主學習和解決問題的能力。

5.拓展知識

拓展知識的內容可以與任務要求沒有直接聯系,但在知識體系上必然存在一定的關聯。例如,進行“郵件分揀機”模塊的設計時,主要講解高速計數器指令,等到學生完成任務后,再講解高速計數器中斷是PLC三種中斷方式之一,從而引申出中斷的概念及指針的使用并以此作為此次任務的拓展知識。

6.評價標準

PLC項目化課程的評價主要是教師根據各工作任務完成過程中學生的參與程度、實際完成情況、創新精神及解決問題的方法掌握來衡量評判,具體表現形式可以為任務實施中評分標準的制定。

(作者單位:江蘇省南京技師學院)