郑  燕

《可编程序控制器的原理及应用》课程是各技工院校工业电气自动化的专业核心课程,其专业知识和技能已经渗透到理论、实验、实践等各个教学环节中。以能力本位的教学改革实践主要关注与本职相关的知识、态度、经验(活动的领域)和反馈(评价、评估的领域)。笔者在此主要探讨以能力为本位的PLC项目化课程的开发和设计。

一、PLC项目课程开发的设计思路

1.开拓校企合作渠道,突出学生工程实践能力的培养

为了解企业对电气技术人才专业关键能力的需求,笔者所在学校将电气技师班学生放到某企业实习长达5个月。实习期间,学生要在现场进行轮岗,熟悉轮胎硫化机电气控制柜的排版、接线、编程和现场调试工作。教师和企业工程师还共同归纳出该岗位电气技术人员应具备的岗位关键能力,并将其分解成四个课题作为学生毕业设计的课题,学生在完成生产任务的同时也顺利完成了毕业设计。

2.成立实践经验丰富的教师团队

成立实践经验丰富的教师团队,探讨并明确PLC项目教学中各模块工作任务及知识点、技能点。如何将企业对电气技术岗位人才的关键能力落实到PLC项目化课程的各个模块中去,让学生更好更有效率地学习,是项目化课程设计的关键。成立实践经验丰富的教师团队对现有的理论和实习教学资源进行整合,紧紧围绕一个共同的任务中心,引导学生在完成既定任务的同时,进行自主探索和互动协作的实践性学习。

3.建立PLC项目课程一体化教室,完善PLC教学各项硬件资源

可编程控制器是一门实践性非常强的课程,教师必须使用实验、实践、多媒体等多种教学手段,因此建立PLC项目课程一体化教室十分必要。这些硬件资源包括投影、笔记本、基础性实验台、实训模块等等。

4.开发具有实践特色的校本教材,实现软硬件资源的统一

由于各校硬件设备资源不一,可以尝试开发具有实践特色的校本教材,供师生们选择使用。另外,还可以根据企业实际情况调整教学要求及增减模块。

5.制定标准,规范教学

制定项目课程教学的课程标准,规范课堂教学目标、要求及学时分配情况。课程标准是规定课程的性质、目标、内容框架,提出教学建议和评价建议的纲领性教学文件。PLC项目课程课程标准的建立,还能有效规范好一体化课程中讲课和实践之间的时间分配。

6.组建项目教学实践相配套的网上教学资源

为更好地为教学和学生服务,可以将课堂多媒体课件、作业指导书、拓展练习及答案发布在网上进行共享,也可以运用论坛的方式为学生解答疑难,讨论技术性问题,满足学生自学需求。

二、PLC项目课程教学的实施步骤

PLC项目课程中的每个模块应由浅入深地覆盖PLC各知识点和技能点,并通过任务引入、任务分析、相关知识、任务实施(包含实习操作中的各个环节,如实习操作,评分标准,考核操作,知识链接,思考与练习等),使学生在实际工作任务中获得知识和技能,其具体教学实施的步骤为:

1.确定工作任务

由教师讲述PLC需要完成的控制要求(最好能采用工业控制实例,使用课件或者MCGS动画演示),展示所应用到的元器件和工具。通过对工作任务的描述和提示,激发学习者的学习动机。

2.尝试完成工作任务

要求学生尝试完成任务,但由于学生缺乏完成该模块所应具备的理论知识(PLC相关指令的使用规则或者各输入输出控制器件的结构及使用方法),难以完成工作任务,那么教师即可尽快转入第三个阶段。

3.提出问题并解决

针对工作任务讲述相关知识和指令,这时所讲解的内容应限于与此课题相关的内容,还可以举一些具体读写程序的小例子,帮助同学们消化和理解这些理论知识。

4.回归工作任务

把获得的知识和任务联系起来,检查学生掌握了这些知识后,是否能完成画图、接线、编程,调试等一系列工作任务。如果还是不能,可以引导学生阅读教材及其他资料或者进行分组讨论,直至最终自己完成。此过程的关键在于加强学生自主学习和解决问题的能力。

5.拓展知识

拓展知识的内容可以与任务要求没有直接联系,但在知识体系上必然存在一定的关联。例如,进行“邮件分拣机”模块的设计时,主要讲解高速计数器指令,等到学生完成任务后,再讲解高速计数器中断是PLC三种中断方式之一,从而引申出中断的概念及指针的使用并以此作为此次任务的拓展知识。

6.评价标准

PLC项目化课程的评价主要是教师根据各工作任务完成过程中学生的参与程度、实际完成情况、创新精神及解决问题的方法掌握来衡量评判,具体表现形式可以为任务实施中评分标准的制定。

(作者单位:江苏省南京技师学院)