赵爽 何海娟
摘 要
电气控制和PLC技术是集合机械化、自动化、智能化的重要技术,中职教学活动中,学生可以掌握电气设备控制的基本途径,深入了解外围电路设计、小型设备改造、PLC程序编程等方面的基础知识、技能和经验。但是,当前中职教学活动中存在诸多教学弊端及机电控制、PLC技术教学效果不佳的现象,为培养机电领域高素质人才,必须改善教学弊端,并提出针对性举措。
关键词
电气控制;PLC;教学弊端;具体举措
中图分类号: G712;TM921.5-4;TP273-4 文献标识码: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.16.070
0 引言
当前,电气控制与PLC技术作为中职院校机电一体化及数控专业的一门重要课程,其要求学生储备丰富的理论专业知识和较强的动手实践能力。初次接触的学生往往由于其抽象性而感到枯燥、乏味,而且实际操作能力较差的学生可能无法掌握实践技巧。因此,必须采取针对性的措施,进行教学改革,实现教师“教”与学生“学”的良好结合。
1 “电气控制与PLC”课程教学特点与目标
“电气控制与PLC”课程是PLC应用技术和电机电气控制有机结合的产物。因此,该课程知识内容丰富且涉及面非常广泛,而且专业性极强并具有较强的实践性和应用性。所以该课程对学生有较高的要求。具体而言,在该课程的教学中,学生需要掌握相关的理论知识和实践操作能力。
当前,中职学校不断向应用型学校转型和发展,旨在培养更多高质量、高素质专业型人才。从新课程改革的角度出发,“电气控制与PLC”课程教学也应做出相应变化,打破陈旧的教学模式,同时合理制定教学目标。该课程主要为了增强学生的创新能力和动手实践能力,培养具备良好的职业素质和自主学习、创新、应用能力较强的新型复合型人才。为实现这一教学目标,教师必须积极创新和改个教学方法、手段、模式、考核方法以及教学内容等,为学生建立焕然一新的课堂环境。
2 机电控制和PLC技术教学弊端
2.1 学习积极性差
许多学生学习意志力较差,加之课堂知识比较零散、枯燥等特征,极易导致学生主观学习能动性不高,这就严重制约了课堂教学效果。
2.2 理论基础与实践技能的综合把握效果不佳
电气控制及PLC技术对学生实践操作技能有较高的要求,但不可忽略的一点是该领域知识相对丰富、分散且具有很强的拓展性,倘若只专注于实践教学而忽略理论教学,极易造成学生学习目标丧失、行为失效,且无法切实有效开展识别、分析、总结、创新等活动。
2.3 学习效果差距较大
中职生源相对比较特殊,学生从入学需求和职业教学需求进入到中职学校体系中,由于不同学生学习基础、学习兴趣、学习能力存在较大差异,在日常学习比较中,学习相对较好的学生会给差生带来较大的学习压力,同时拉快了学习进度,对差生学习效果、学习兴趣造成较大打击。对教师来说,知识难度如何把控、机电控制及PLC知识体系如何有效建立等方面都存在较大难度。
2.4 整体学习效能难以保障
尽管中国的职业教育与普通教育长期共存,但中职教育发展较为迟缓,在课堂教学中,教师教学能力欠佳对学生整体学习效能存在不利状况。
3 构建一体化的教学体系
3.1 指导思想与思路
职业教育教学的思想理念应该在电气控制与PLC课程一体化教学体系中得到体现,牢牢把握以培养应用型高级专业人才为目标,把提高学生职业能力作为培养核心,构建学术性、职业性的教学体系,这就要求教学方式不仅要满足国家职业资格需求,增强学生职业意识、培训专业能力,而且要结合“教、学、做”整体化思路,从而实现人才的培养与社会岗位需求的高度契合。因此,要构建该课程教学体系一体化,首先要明确该课程的核心重要地位,进而关注、培养学生的专业综合能力,充分展现课程的专业性、实践性。系统的分析和探讨当前社会工作岗位需求,发现、弥补教学课程中的不足的,创建若干创新性工作任务及学习场景对典型工作任务进行查缺补漏,基于增强学生职业能力、专业能力的目标,在实践中不断优化并完善教学体系一体化,从而使学生符合职业岗位需求,与岗位实现较好的衔接并与时俱进。
3.2 确定课程教学目标
通过学生专业核心能力确定电气控制与PLC课程教学目标至关重要,课程教学应本着提高学生社会实践技巧、增强学生职业能力、构建教学一体化的思想,同时为后续课程奠定坚实的学习基础。学生软件编程、硬接线等方面的思维在这项课程学习中应有所提升,最终到达以下教学目标:
(1)知识目标:初步了解继控制电路中电接触器的常用电气符号;深入学习典型控制系统的主电路、保护环节和控制电路;客观认识PLC模拟量单元、PID指令及其在调节控制中的应用;精通梯形图语句的编程,了解符号语句的编程方法;学习PLC体系结构、工作原理及所选定PLC的指令系统和编程工具;学习互联网技术、通信功能和PLC控制系统设计原理;
(2)能力目标:通过该课程学习后,学生综合实践、职业认知能力和系统设计能力应实现质的飞跃,职业道德及素养应满足社会岗位条件。
3.3 构建课程教学内容体系
结合现场实际情况,进行工作现场勘查及网络调研,基于该课程的教学目标与思路,聚集校内外专业人士、企业工程师等高端人才进行协商探讨,制定合理的工作任務,逐步优化教学情境,按照由易到难、由简单到复杂的学习情境进行排序,实现学习情境既互相关联又各有差异。总体内容依据以能力为中心的理念设计,在实训室,教师通过边讲边练、侧重实践的准则进行授课并合理安排各项任务。
结合教学实际,按照典型工作任务的分析结果,针对每种学习情境安排几类学习任务。学习内容中的教学方式充分将理论与实践相结合,即相关理论分析与工作任务相互融合、相辅相成。同时,每项学习任务的选择和布置应按照从易到难、由简及繁的设计原则。根据教学模式一体化的要求,设计评价验收表来衡量任务完成情况。总而言之,学习工作任务应充分结合现场生产实际,任务的安排需满足必需和够用原则,从而实现教学课程设计目标与实际情况高度一致。
4 电气控制与PLC教学方法改革
针对目前电气控制和PLC教学方法的弊端,本文提出教学实践改革方法:优化案例教学、深入现场学习、分组竞赛和互助学习相结合模式。
4.1 优化案例教学
案例教学是指以现场实例为原型,将课程理论中不易理解的知识要点融入到具体的现实案例中,逐步引导学生在实践应用中探索、理解、拓展课程理论的教学模式,其可大大加深学生对理论知识的理解与认知。近年来,以问题为导向的教学方法已广泛应用于各种教学中,并取得了一定的效果。与传统理论课程相比,电气控制和PLC课程更加实用和全面,其问题来源主要是现场实际。因此,相比于传统的理论知识教学,发现并逐步解决问题的教学方式更适合该课程。具体的实施过程中,电气控制和PLC的基本原理可以通过本课程中的经典案例得出。将知识点与现场案例相结合的教學方式可以大大增强学生的兴趣、开拓学生的思维,达到预期的教学目标。
4.2 现场应用与实
现场实践是指将实际中的生产现场替代传统实验室教学,让学生切身体会、正在感触电气系统,具备理论知识储备的同时加深现场实践的了解。以理论知识映射到实践中的方式,让学生在实际操作中加深对电气系统和PLC的了解。同时,工业现场的电气控制系统通常是一个复杂的大型系统,环境空间是有限的,只有身处在实际环境中,对电气控制的系统性进行感性的认识,才能够有效培养学生的全局观,为以后理论付诸于行动做好充足的准备、奠定坚实的基础。
4.3 分组竞赛
分组竞赛是指根据班级人数,按照3-5人随机进行分组,依托实验室具备的较为完善的器材,教师根据现场经验拟定一个贴合实际的问题,制定任务要求及完成标准,在有限的时间内让学生进行分组讨论并拟定解决方案,讨论结束后,每组进行方案展示,教师根据解决方式的创新性、可行性和实用性等评分标准对小组进行打分并提出改进意见,对小组内成员贡献分别打分,最终评出最佳队伍及个人。在教学中,教师负责现场解答学生提出的各种问题,及时纠正错误并引导学生解决问题,同时,学生可以自行翻阅相关书籍及互联网查询,增加自身获取知识的渠道。解决方案最终敲定后在教师的指导下进行实施,在实践过程中暴露问题并解决,使实施方案不断优化。通过这种学习模式,可以让学生增强团队意识、提高自身解决实际问题的能力,开拓视野并加强创新意识,不仅提高了学生的动手能力,还可以调动学生的学习主观能动性。
4.4 增进互助学习
互助学习是指合理搭配学习程度不同的学生实现互补组队,通过队员之间自由相互提问、相互回答的形式,进行互助式学习,让学习优异的同学带动学习较差的同学。在这个过程中,学习较差的学生可以加深对知识的理解、学习较好的学生可以巩固复习,课堂气氛也能够得到有效的调动。对于未能解决或集中出现的问题,教师进行针对性解答。同时,教师应保持课堂秩序,保障互助学习顺利展开。
5 结语
中职学校教学要以学生为中心,以培养学生专业实践知识为目标。不断优化改革教学课程,吸引学生积极参与到课堂教学及社会实践中,不断改进教学方法,构建实践性、综合性较强的教学一体化体系。为社会发展培育出更多专业性高等人才。
参考文献
[1]王克勇.电气控制与PLC控制技术课程思政的探索与实践[J].包头职业技术学院学报,2020,21(01):71-73.
[2]翟潘.论电机与电气控制技术课程理实一体化教学改革与实践[J].电子世界,2020(05):75-76.
[3]陈志.工学结合模式下的高校电气控制与PLC课程改革分析[J].才智,2020(05):135.