“虛實結(jié)合”教學模式在PLC課堂教學中的改革與實踐

葉紅芳

（金華職業(yè)技術(shù)學院，浙江金華，321000）

“虛實結(jié)合”教學模式在PLC課堂教學中的改革與實踐

葉紅芳

（金華職業(yè)技術(shù)學院，浙江金華，321000）

針對PLC的課堂教學，首先分析了其教學中存在的問題，然后提出開展“虛實結(jié)合”教學模式的必要性，最后介紹了新模式下課堂教學組織過程。實施結(jié)果表明，“虛實結(jié)合”教學模式，不僅增強了學生的自主學習能力和動手能力，同時還改善了課堂的教學效果，從而提高了教學質(zhì)量。

PLC；虛實結(jié)合；教學改革

許多高職院校把《PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試》作為電氣自動化專業(yè)的核心課程，該課程是集理論和實際操作于一體，課程重點培養(yǎng)學生PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、編程、裝調(diào)、維修和維護的綜合實踐能力。近年來，在PLC課程中采用教學做一體化模式進行教學已是高校的共識，但由于某些院校的教學資源無法滿足一體化的需求，再加上課程內(nèi)容實踐性較強，學生的動手能力無法得到很好的鍛煉，造成教學質(zhì)量難以提高。

1 教學中主要存在的問題

1.1 現(xiàn)有的硬件教學資源無法實施“教學做”一體化

由于電類專業(yè)在校學生數(shù)急劇上升，配套的實訓場所和實驗設(shè)備等教學資源已經(jīng)嚴重不足，往往教師需要在教室上完理論課程，然后再安排學生分組分批到實驗室進行實驗，這就不能滿足“教學做”一體化的需要。而PLC課程的理論知識都集中在PLC指令、程序設(shè)計等內(nèi)容上，學生普遍感覺學習起來枯燥、難度大。如果學生在上完理論課后不能及時進行實驗操作，長此以往就會加大課程的學習難度，同時也會使他們失去學習的興趣。

1.2 現(xiàn)有的教學管理無法滿足學生的自主學習需要

由于PLC課程所用的實驗對象價格昂貴、臺套數(shù)教少，學生不可能完全得到足夠的實際操作時間，并且受實驗室管理的限制，學生也不可能隨時進入實驗室進行系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試，這樣就無法滿足學生課外時間進行自主學習的要求。

2 “虛實結(jié)合”教學模式改革的必要性

隨著計算機仿真技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)在教學中已得到普遍應(yīng)用，但是完全基于仿真技術(shù)的教學模式，使系統(tǒng)設(shè)計與實際之間存在較大的距離，沒有真實感，無法調(diào)動學生的學習積極性。為此我們在課堂中實行“虛實結(jié)合”一體化教學模式，即依托虛擬仿真實訓系統(tǒng)，將PLC控制技術(shù)和虛擬對象有機結(jié)合進行一體化教學。該教學模式不但能解決學生的分組分批問題，同時又能滿足一體化教學的需要；而且改善以往學生只能在實驗室進行編程調(diào)試的現(xiàn)狀，提高了學生的自主學習能力和實際動手能力。

3 “虛實結(jié)合”教學模式在PLC課堂中的實踐

3.1 虛擬仿真實訓系統(tǒng)

虛擬仿真實訓系統(tǒng)主要由類PLC和虛擬仿真平臺兩部分組成。類PLC是我校教師與企業(yè)人員共同研發(fā)的，由于其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、學生可人手一套，這使得學生的學習也能不受時間和場地的限制，滿足學生自主學習的需求。虛擬仿真平臺是采用3D虛擬軟件開發(fā)的，共有15個仿真項目。每個項目里的虛擬對象與實際設(shè)備相接近、動畫逼真，大大激發(fā)學生的學習興趣。

3.2 “ 虛實結(jié)合”教學模式下的課堂教學組織

在教學的組織上，為了確保學生培養(yǎng)標準的統(tǒng)一，課堂教學的規(guī)范，課程實施有效性有所提升，把課堂內(nèi)教學過程進行固化，共分三個階段。

（1）理論課階段，關(guān)鍵是新課的學習。在這階段，教師根據(jù)學生狀態(tài)、學習進程靈活應(yīng)用不同的教學方法和教學手段。首先通過學生熟知的實際應(yīng)用案例引入新課學習內(nèi)容，從而激發(fā)學生的學習興趣。在具體學習新知識的過程中，可以通過問題引導(dǎo)、教師講授、學生練習和現(xiàn)場競賽等方式，強化師生互動，從而提高學生的學習興趣。

（2）“虛實模式”第一階段，關(guān)鍵是虛擬仿真練習。在這個階段，教學場地為機房，以教師教授為輔、學生仿真練習為主。首先教師復(fù)習本次課程所需的指令(在上次理論課中已講述)，再通過引入虛擬仿真平臺某個項目進行展開，提出系統(tǒng)的控制要求，講授設(shè)計思路；然后利用虛擬仿真實訓系統(tǒng)，將所受的指令、編寫的程序和虛擬對象進行“在線”調(diào)試，激發(fā)了學生學習欲望和開拓學生的編程思路；接著學生在虛擬仿真實訓系統(tǒng)上設(shè)計電路、程序、并進行系統(tǒng)調(diào)試；最后通過競賽問答、在線測試等方式進一步了解學生的掌握情況。

（3）“虛實模式”第二階段，關(guān)鍵是虛實結(jié)合練習。在這個階段，教學場地為PLC實訓室，以教師教授為輔、學生實操練習為主。首先教師檢查學生的預(yù)習情況，并進行任務(wù)布置（注意這任務(wù)與前一階段的教學內(nèi)容相對應(yīng)）；接著學生根據(jù)控制要求進行電路和程序設(shè)計，教師按組檢查設(shè)計的正確性；然后學生進行電路的安裝與聯(lián)機調(diào)試，教師進行任務(wù)驗收評價。

2014年P(guān)LC課程的課堂教學教改在本校自動化121班實施，通過期末理論考試、實際操作測試對學生的學習效果進行評價，對比往年的學習班級，自課程改革實施以來，成績有了大幅度的提升，從一定程度上反應(yīng)課程改革的成效性。

4 結(jié)語

通過“虛實結(jié)合”的課堂教學實踐，不但克服了硬件教學資源對一體化教學的限制，增強了學生的動手能力和創(chuàng)新能力；同時還改變學生的學習方式，提高了學生的學習興趣和自主學習能力。結(jié)果表明，“虛實結(jié)合”教學模式取得了非常好的教學效果，受到師生們的一致好評，在高職院校中的PLC教學中值得進一步推廣，并加以深入探索。

[1] 朱洪波,王偉,孫立強.“虛實結(jié)合、理實一體”的高職課程教學模式研究與應(yīng)用[J].教育教學論壇,2014（51）

[2] 李金華,姚芳萍.虛實結(jié)合的數(shù)控機床實驗教學模式探索與實踐[J].實驗室科學,2015,18(04):66-67

[3] 張靜,肖明.開放式虛實結(jié)合的實驗教學模式的研究與探索[J].中國電力教育, 2014（36）:166-177

Reform and Practice of“Virtual-Real Combination” Mode for PLC Classroom Teaching

Ye Hongfang
(JinHua Polytechnic，ZheJiang JinHua，321000)

The implementation of the results show that the combination of the actual situation,the teaching mode,not only enhance the students' ability of autonomous learning and practical ability,but also improve the classroom teaching effect, so as to improve the teaching quality.

PLC;Virtual-Real Combination;Teaching Reform

葉紅芳（1981-），女，金華職業(yè)技術(shù)學院碩士學位，實驗師，主要從事電氣自動化方向研究和實驗室管理。

浙江省2013年高等教育課堂教學改革項目（項目編號：kg2013653）