高職院校《電氣控制與PLC技術》課程行動導向教學法的運用

摘要：行動導向教學法作為高職教育教學改革的新方向重點強調對人的關鍵能力的培養，結合課程實踐探討了其具體的運用過程，闡述了方法實施的優點和需要的條件要素。

關鍵詞：電氣控制；PLC技術；行動導向

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）10-0059-02

一、行動導向教學法的概念

行動導向，即由師生共同確定的行動產品（目標）來引導教學組織過程，學生通過主動和全面的學習，達到腦力勞動和體力勞動的統一。重點強調的是對人的關鍵能力的培養。關鍵能力，就是指從事每種職業都需要的、適應不斷變化和快速發展的科學技術所需要的一種綜合職業能力。行動導向教學法不是某一種特定的教學方法，而是由多種教學技術構成的一整套教學方法的總稱，其基本的技術主要包括案例教學法、角色扮演法、模擬教學法、項目教學法、頭腦風暴教學法、粘貼版教學法等。此外，還有四階段教學法、反思教學法、談話法、實驗法等。

二、行動導向教學法的運用

《電氣控制與PLC技術》課程是高職電氣類專業的一門專業課程，該課程教學的目的是培養學生掌握電氣控制的有關知識，學會PLC的應用技術，能夠應用PLC技術實現生產過程的有關控制，達到學以致用的目的。課程的教學內容包括兩部分：工廠電氣控制知識和PLC知識，其中前者的學習為后者的學習奠定基礎。

首先，在學習常用低壓電器部分的章節時，我們采取的教學方法主要是模擬教學法、頭腦風暴法等。教學環節如下：①低壓電器結構的講解，這部分內容講解時，我們常常采取實物展示、設備拆裝等手段開展教學，譬如：在講解接觸器知識時，我們準備一些必要的圖片，通過相關圖片的講解讓學生先形成一個初步印象，再安排一個舊的接觸器讓同學們進行自由拆裝，要求學生對于實物部件與圖片內容進行對照，并說出它們的名稱，這樣的教學，避免了讓學生死記硬背的方法，加深了他們的印象。②電器工作原理的分析研究，在一個接觸器的線圈兩端加上電壓，我們可以立刻聽到“啪”的一聲，接觸器的銜鐵被吸合，從而帶動了觸點的動作；然后再切斷電源，又可以聽到“啪”的一聲，這時接觸器的觸點便復位了，在做相關操作的時候，要注意提醒學生仔細觀察接觸器的動作過程和動作順序，用自己的語言及時描述接觸器的這一完整動作過程，這樣工作原理就很顯而易見了。③教授圖形符號和文字代號等內容，這一內容的學習可以為控制線路內容的學習打下基礎，因而要求學生及時掌握。

電氣控制部分的重要內容之一就是三相異步電動機控制線路的學習，我們常常采取的教學方法包括是模擬教學法、角色扮演法、案例教學法等。首先要求學生能夠掌握并能默畫出掌握三相異步電動機的基本控制線路，因為，往往一張電路原理圖，是由很多基本的控制線路組合而成，同時，這樣做可以幫助學生學習電路的設計方法和設計技巧。接著進行的是：①控制線路結構分析，這里按照循序漸進的思路進行。譬如分析正轉控制帶自鎖線路，我們先從點動控制線路開始，讓學生分析不能連續運轉的原因何在？通過線圈持續通電可以解決這一問題。然后思考得出具體解決辦法是在按鈕上并聯輔助觸點，解決了這一問題后，又衍生出來的問題是控制線路不能停車現象，經過思考，同學們覺得只要加入停止按鈕即可實現。接下來提示同學們思考電路的安全保護問題。包括短路保護、過載保護、欠壓保護、失壓保護等等，采用增加熱繼電器、熔斷器等可以解決這些問題，在培養開發學生設計能力的時候，教師可以注意歸納基本控制線路，教給學生一般的設計思路，慢慢地培養他們的設計能力，這樣可以避免使得學生花費很多時間去記憶每個獨立的控制線路。②控制線路原理分析，工作原理分析，注要就是防止死記硬背。譬如，分析正轉控制線路的原理，采取的方法是按圖接線，實物操作，根據接觸器的動作過程，察看電動機的轉動過程，從而掌握其工作原理。即：按下啟動按鈕→接觸器線圈得電吸合→觸點動作→主觸頭與輔助觸頭同時閉合→電動機轉動→松開按鈕→接觸器仍然吸合→電動機持續運轉，這時如果斷開自鎖觸點一端引線，就可以看到點動現象，學生從而可以很好地體會點動與自鎖兩種狀態之間的區別。按下停止按鈕→線圈斷電→主觸頭和自鎖觸點斷開→電動機停止轉動。根據看到的現象很容易就能寫出控制線路的工作原理。③培養提高設計能力，在講解異步電動機的正反轉控制線路時，采取的設計方案是：先畫出兩個正轉控制線路。其次，分析三相異步電動機反轉控制原理，即改變三相電源中任意兩相相序，電動機可以實現反轉。據此將一個電路中U相與W相的連線做對調，就可以完成正反轉控制線路。接下來設問討論，如果兩個按鈕同時按下可能出現怎樣的現象，通過反問比對等方法確定采取加常閉觸點的方法可以避免主電路出現短路現象，從而增強了電路的安全性，這樣一來學生對于控制線路部分的內容既能設計，又能理解掌握，設計能力得到了提升。

在PLC知識部分教學中，根據不同章節單元的具體特點采取適當可行的教學方法，如在講解指令部分時，我們更多的采用項目教學法、反思教學法、模擬教學法等方法，我們把整個的指令系統進行分類組合，整合成一個一個模塊，譬如：基本邏輯指令、復雜邏輯指令、定時器指令、計數比較指令、運算指令、順序控制指令、程序控制指令、特殊指令、時鐘讀寫指令、中斷指令等。在講解每個模塊時，我們以一個控制項目的實現為目標來組織教學內容，使得學生學習從一開始就有很明顯的目的性，從而能夠激發很高的學習熱情。譬如在學習復雜邏輯指令時，我們以三相異步電動機為控制對象，把實現異步電動機正反轉控制的任務作為一個項目，按照項目導入、知識學習、項目實現、知識拓展到項目反思這樣的思路開展教學工作，在項目導入部分，對于電氣控制部分所學習過的正反轉控制線路，先進行深一層次的分析，分析研究不同結構特點的電路狀態，包括：帶電氣互鎖的正反轉、帶機械互鎖的正反轉、雙重連鎖的正反轉控制等電路樣式，并對各電路的功能進行了探討，對于各電路的優缺點進行了比較分析，在充分分析的基礎上提出用PLC手段實現電路控制的設想，要求大家琢磨其實現方法，每位同學一下子就投入了思考，大家想出了一些不同的方案，但是因為有些PLC知識還沒有學到，因而這時候同學們的設計方案大多是不符合PLC設計的有關規則的，接著教師在簡單分析過后，指出各方案的不足之處，進而順理成章地帶領大家學習知識準備部分的內容，學習了這一部分，同學們的思緒變得更加開闊了，思維更加活躍，想法也更加豐富了，這時教師和大家一道研究探討項目的實現環節，包括I/O分配、程序編制、硬件接線等內容。通過PLC仿真軟件，在電腦上實現仿真模擬，讓生硬的程序在電腦上動起來，使得控制過程顯得非常逼真。至此，同學們的興趣空前高漲，每位同學都體會到了很大的成就感，自信心十足，這時老師趁著火候接著帶著大家進行知識拓展部分的學習，這部分的學習根據需要可以靈活采取角色扮演法、頭腦風暴教學法、粘貼版教學法等，重要的是這時候同學們的求知欲望很非常高，因而學習效果很好。在項目結尾部分安排的反思環節，主要是為了給大家課后增加一些思考、復習和訓練，有利于大家及時地鞏固所學的知識，同時也實現了教學效果的及時反饋和評價。

三、行動導向教學法的實施體會

行動導向教學法作為當前高職教育教學過程中的一種廣受歡迎的教學方法，其突出的優點表現為：①有利于學生創造能力的培養。②有利于學生獨立工作能力和臨場應變能力的形成。③有利于學生綜合協調能力的訓煉和挫折承受能力的鍛煉，進而促進學生綜合職業能力的形成。這些優點在《電氣控制與PLC技術》的課程教學中，我們都不同程度地有所體會。

不過，采用行動導向教學法也需要具備一定的外部條件：

第一，師資條件有著較高的要求。教師要轉變教學觀念，精心設計教學內容，把握學生情況，嚴謹組織好教學，能夠根據不同的教學需要對教學工作進行及時的評估和檢查，掌握學生個體差異，因材施教，讓他們積極參與到教學中來，要對教學環境和教學方法進行合理的設計，及時鼓勵后進生，促使他們克服困難等等。

第二，學生的團隊精神和自主意識是行動導向教學成功開展的又一要求。學生要參與解決實際問題，參與問題的討論，多思考，多實踐，學生在學習中要勇于進行自主學習，充分展示自己。

第三，合適的外部教學設備和教學環境是必不可少的。包括：適合的模擬實訓場所，充足的實訓設備，方便的教室，可用來展示的媒體、實習器材等等。這樣，可以方便實現師生之間的互動。

第四，行動導向教學法的實施過程還要求配備合適配套的教材。合適的教材可以讓學生在實施教學的準備環節和評價環節時，能夠提前做好有關的安排，在實施階段出現問題的時候，可以自主的學習和尋找答案，能夠極大地調動學生學習的自主性。

總之，行動導向教學法是貫穿于教學整個環節、匯集教學多種要素、覆蓋教學全過程的一種教學思想，它創設了一種師生互動、教學互通的交流情景，通過整合教學要求、教學內容、教學藝術、教學設施和教學評估等方面的元素，促使學生利用動手實踐機會加強自主學習，構建與知識體系和能力體系相匹配的職業情境的一種教學模式，為新時期高職教學改革開拓了廣闊的思路。

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基金項目：本文系江蘇省職業教育教學改革研究課題《高職電氣類專業課程行動導向教學模式研究》（課題編號GYC68）階段研究成果