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PLC可編程教學(xué)中的改革與創(chuàng)新探討

摘要:本文主要針對PLC可編程教學(xué)中出現(xiàn)的問題進行探索,從教學(xué)理念、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識,方法與手段、考核方法等方面的改革與創(chuàng)新進行了一系列探討,并在實踐當(dāng)中進行了一些有益的嘗試。 
  隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)的自動化程度越來越高,電氣自動化設(shè)備得到廣泛應(yīng)用,企業(yè)對畢業(yè)生的開拓創(chuàng)新能力要求也不斷提高。這種狀況對技工教育提出了更高的要求,作為自動化專業(yè)核心課程PLC的教學(xué),必須適應(yīng)社會生產(chǎn)發(fā)展的需要,以市場經(jīng)濟對人才的能力需求為導(dǎo)向,創(chuàng)新教學(xué)模式。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)PLC的興趣和培養(yǎng)開拓創(chuàng)新思維能力,我們在PLC課程的教學(xué)中,作了以下幾點有益的嘗試。
一、更新教育理念,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識:
    從未來的趨勢看,生產(chǎn)一線對自動化人才需求的層次越來越高;既需求技能型人才,更需要具有積極進取開拓創(chuàng)新能力的人才,F(xiàn)代教學(xué)理論認為:傳統(tǒng)模式過分看重知識的傳授,強調(diào)教育在課堂上的核心作用,忽視了學(xué)生的個性差別,從而嚴重損失教學(xué)效率;過多強調(diào)學(xué)習(xí),從而損失了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新興趣;傳統(tǒng)模式以教師為中心,學(xué)生成為被動的“填鴨”對象,或裝知識的容器,抹殺了學(xué)生的主動精神和創(chuàng)造潛能。這樣的模式很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,更不用說培養(yǎng)創(chuàng)造性人才。
  因此,更新教育理念,變傳統(tǒng)教育模式為創(chuàng)造型模式及以學(xué)生為中心,加強學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,是未來教育的發(fā)展趨勢。在教學(xué)中,不僅要傳授學(xué)生知識,更要授與學(xué)生探索問題和解決問題的方法和能力,啟發(fā)學(xué)生自覺運用知識、不斷創(chuàng)新的意識。
  創(chuàng)新是一個人的才智因素和非才智因素的綜合發(fā)揮,創(chuàng)新并非神秘莫測,大多數(shù)人經(jīng)過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,都會提高創(chuàng)新意識,開發(fā)出創(chuàng)新能力。創(chuàng)新思維一般程序為:發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、提出假設(shè)、解決方法及檢驗、否定、再另尋求解決方法及檢驗,直到真正解決并通過檢驗等。程序的每一過程,都要有良好的思維意識,創(chuàng)新教育強調(diào)的是“發(fā)現(xiàn)”知識的過程,而不是簡單的獲取結(jié)果,強調(diào)的是創(chuàng)造性解決問題的方法和形成探索的精神。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)教學(xué)理念已不適應(yīng)
PLC可編程課程的教學(xué)。因此,我們嘗試采用創(chuàng)新型教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的積極性。
  PLC教學(xué)核心內(nèi)容是根據(jù)控制要求進行編程設(shè)計,編程設(shè)計是要強調(diào)個性化的,這就要充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主觀能動性、積極性和創(chuàng)造性。通過提出各種課題來鼓勵學(xué)生自主思考,標(biāo)新立異,勇于質(zhì)疑,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,引導(dǎo)學(xué)生想出更多的方法來解決問題。如在講解PLC的基本指令時,為了加深對指令的理解,每個指令都會引用一個例子來介紹。在講到綜合性應(yīng)用時,如用PLC控制交通燈、機械手時,會采用多種方法進行設(shè)計,如:基本指令編程、順序控制指令編程、功能指令編程、比較指令編程等。為了提高學(xué)生的理性認識,力求避免空洞、枯燥的理論闡述,經(jīng)常給學(xué)生分析講解實際的工程案例,如針對目前正在院內(nèi)使用的PLC控制恒壓供水應(yīng)用實例,進行現(xiàn)場教學(xué),從可行性分析、設(shè)備選型、變頻器參數(shù)設(shè)定、控制程序設(shè)計、安裝調(diào)試過程中抗干擾因素的處理等多方面進行分析,按照實際工程規(guī)范要求來引導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生形成理論與實際相結(jié)合的思維模式。
  此外,在上實驗課之前,老師事先給出控制要求,使學(xué)生自己有足夠的時間進行獨立思考、然后上機調(diào)試驗證。課外作業(yè)的批改也改變傳統(tǒng)做法,教師只負責(zé)指導(dǎo),讓學(xué)生自己通過上機調(diào)試驗證來發(fā)現(xiàn)問題,老師通過討論、講評、贊揚、鼓勵,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,及時肯定編程作業(yè)中的創(chuàng)新思維。結(jié)果是學(xué)生的編程作業(yè)可謂思路各異,豐富多彩,其中不乏創(chuàng)新之處。幾年的實踐證明:通過這種方式,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,又極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。這樣的訓(xùn)練使學(xué)生有了成就感,并為提高創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。對于布置課外作業(yè)的內(nèi)容,不局限于課本知識,而是給出一些實際問題,讓學(xué)生獨立思考,尋找解決問題的方法,使學(xué)生自覺充分利用課余時間,通過圖書館、互連網(wǎng)等方式查詢資料,上機調(diào)試,這個過程提高了學(xué)生解決問題的能力,同時也開闊了學(xué)生的視野。
二、轉(zhuǎn)換教師角色 和創(chuàng)新教學(xué)方式:
    實施課程教學(xué)創(chuàng)新教育必須要發(fā)揮教師作用,教師把自身的創(chuàng)造品質(zhì)與人格、民主平等的教學(xué)理念直接、輕松活潑的課堂氣氛等傳遞給學(xué)生,給學(xué)生以長期不懈,潛移默化的感染,是提高學(xué)生對此門課程興趣的關(guān)鍵,也是創(chuàng)新教育的關(guān)鍵。學(xué)生對PLC課程感興趣,才會有創(chuàng)新的激情。
  在我們以往的PLC教學(xué)中,擔(dān)任理論課教學(xué)的教師不用負責(zé)實驗、實訓(xùn)課,只是埋頭書本理論教學(xué);而擔(dān)任實驗、實訓(xùn)課的教師,又不用擔(dān)任理論課教學(xué);這樣的結(jié)果往往造成理論與實踐的脫節(jié);理論課上講的內(nèi)容到了實驗、實訓(xùn)課不能及時反映,實驗、實訓(xùn)課學(xué)生提出的問題又不能及時得到理論上的指導(dǎo),這樣往往造成學(xué)生無所適從。而理論課教師無法直接了解學(xué)生的動手能力,實驗、實訓(xùn)課教師也無法直接了解學(xué)生理論知識掌握進度和程度,教師本身的創(chuàng)新精神也受到限制和壓抑,造成教學(xué)方法僵化、以分數(shù)衡量一切,這樣的教師不可能培養(yǎng)出創(chuàng)新型的學(xué)生。為了解決這一矛盾,首先改變這種做法,要求教師既教理論課程,又負責(zé)實驗、實訓(xùn)課,既講理論,又親自動手,及時解答學(xué)生的疑問,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的一些創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識,并及時給以肯定和贊揚。這樣安排的結(jié)果,無形之中建立了一種相互理解、相互尊重、相互信任、融洽、和諧的新型師生關(guān)系。
  此外,在教學(xué)方式上,要求教師不局限于傳統(tǒng)方法,而是嘗試和采用了一下幾種新的教學(xué)模式:
 。ㄒ唬┎捎“一體化”教學(xué)模式
注重能力培養(yǎng)、強化技能訓(xùn)練、提高綜合素質(zhì)的一體化培養(yǎng)模式,理論課與實踐課交叉進行的教學(xué)模式,實踐始終貫穿在整個教學(xué)過程。形成融知識傳授、能力培養(yǎng)、提高技能、素質(zhì)教育于一體的可編程控制器應(yīng)用“一體化教學(xué)模式”。突出實踐教學(xué),理論教學(xué)為實際應(yīng)用服務(wù)的思想。整個教學(xué)過程圍繞PLC技能訓(xùn)練(實驗)、PLC綜合訓(xùn)練(課程設(shè)計訓(xùn)練)及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(畢業(yè)設(shè)計)三個主要實踐環(huán)節(jié)來完成。通過以上環(huán)節(jié)的訓(xùn)練學(xué)生能完成PLC的正確選型、PLC的程序設(shè)計與調(diào)試、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試的整個過程。整個課程體系包括前期課程準備、理論與實踐教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、理論教學(xué)設(shè)計、實踐教學(xué)設(shè)計、課程考核方法。
(二)構(gòu)筑“立體化”的教學(xué)方法和手段
  將教材、教學(xué)參考書、多媒體課件、現(xiàn)代化實驗平臺、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等融為一體,應(yīng)用多媒體技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代化教學(xué)手段,將課內(nèi)講授和課外自主式學(xué)習(xí)有機結(jié)合,使教學(xué)內(nèi)容互相滲透,突出PLC基本原理、基本編程方法及基本技能的培養(yǎng)。注重教學(xué)內(nèi)容、方法、實驗、技術(shù)與生產(chǎn)實際相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生掌握PLC技術(shù)解決實際問題的能力。
 。ㄈ┌咐虒W(xué)法
  通過一個個生動的單個實例引入,將PLC的定義、指令、程序設(shè)計的方法由枯燥變得生動,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;
PLC的系統(tǒng)設(shè)計從解決實際問題項目實例入手,層層分析,逐步完成,最后歸納總結(jié)系統(tǒng)設(shè)計的詳細思路,使難以理解的問題變得思路清晰、迎刃而解,從而激發(fā)起學(xué)生的創(chuàng)造潛力。
 。ㄋ模“任務(wù)驅(qū)動式”實踐教學(xué)法
  突出實踐教學(xué),注重學(xué)生動手能力培養(yǎng)。實踐教學(xué)與理論教學(xué)學(xué)時數(shù)達到1:1以上,實踐內(nèi)容包括:利用課余時間通過社會實踐的形式完成的PLC應(yīng)用調(diào)查報告、圍繞課前提出任務(wù)完成PLC程序設(shè)計或?qū)嵱眯≈谱、課程實驗(16學(xué)時)、兩周的課程設(shè)計、十周的畢業(yè)設(shè)計等。整個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞最終學(xué)生能夠“完成一個PLC應(yīng)用系統(tǒng)”這一任務(wù)為主線,層層推進,培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用的能力。
三、更新評價機制
  在對學(xué)生學(xué)習(xí)PLC課程的成績進行評定時,設(shè)法避免了以往一卷評終身的評分方式,以重視個性為指導(dǎo)原則,從重結(jié)果評價轉(zhuǎn)向重過程評價,不以成績的好壞來評價學(xué)生,而重視學(xué)生的再學(xué)習(xí)能力、獨立思考能力、解決問題的能力及創(chuàng)新思維能力等。
  PLC理論課程成績和課程設(shè)計考核的評定是分開進行的。理論課程考核的最終成績包含如圖1所示的四個部分。(1)平時成績指作業(yè)完成情況、上課出勤及課堂提問回答的表現(xiàn)。(2)實驗成績指完成課程實驗規(guī)定的實驗內(nèi)容及實驗報告的提交情況。(3)調(diào)查報告成績指學(xué)生利用課余時間完成的PLC應(yīng)用調(diào)查報告。(4)期末考試卷面成績。課程設(shè)計考核的最終成績包含五部分(1)平時成績指課程設(shè)計出勤及工作態(tài)度;(2)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計;(3)系統(tǒng)安裝調(diào)試;(4)設(shè)計資料整理;(5)答辯成績。
總之,從傳授知識的教育理觀念向注重能力培養(yǎng)的教育理念轉(zhuǎn)變。注重對學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合能力、實踐能力、合作能力的培養(yǎng),從“教師如何教好”向“教師如何讓學(xué)生學(xué)好”轉(zhuǎn)變。教學(xué)各環(huán)節(jié)都應(yīng)該圍繞著幫助學(xué)生“如何學(xué)”、“如何學(xué)好”來開展是
PLC可編程教學(xué)中的改革與創(chuàng)新的最終目標(biāo)。

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