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可编程控制器原理及应用课程体系的建设与探索

2018-05-21李崇华

中国现代教育装备 2018年7期
关键词:课程体系教学内容理论

李崇华

贵州师范大学机电工程学院 贵州贵阳 550000

可编程控制器原理及应用课程作为电气类专业的一门理论性较深、实践性较强的主干专业课。在课程体系建设的过程中,我们本着从教学质量的内涵出发,促进教学观念的转变,对课程的教学模式、教学体系和教学理念等方面进行了大胆地改革和尝试,收到了良好的教学效果,本文将对该课程体系的改革和建设中的体会与大家进行讨论和分享。

1 剖析以往教学中存在的问题

1.1 教材知识滞后于实际工程技术

高校教材的知识都是采用工程上成熟的技术和资料进行编写的,广泛运用于高校教学时已不再是先进知识和目前推广技术,所以学生学完以后运用于工作中已略显落后。针对这一情况,我们在教学中不断添加新技术和新概念,才能满足真正的人才输出需求。

1.2 教学内容与有限课时之间的矛盾

目前该课程的教学内容,既有基本原理及应用,又涉及软件编程和组态设计。教学内容较多,且都是实践性很强的项目,造成教学内容和课时之间的矛盾。另外有些教材侧重理论知识的介绍,缺少案例分析,不易于学生对课程的理解,也突显了教材建设的重要性。

1.3 教学方法与教学手段落后

传统教学方法是以教师为主,依赖于板书,辅于模型式的课堂教学,抽象枯燥、难以理解、信息量少,成为学生不愿学习的主要原因。PLC的指令熟悉与掌握是建立在编程练习的基础上,由于理论知识和编程指令多在教室进行,之后到实验室去做编程实验,难免出现知识脱节现象。造成学生上课没有兴趣,实验时又由于缺乏理论基础而出现不会编程的窘境。

1.4 实践性教学时间少

本课程是一门实践性很强的课程,需要大量的时间将理论知识运用于实践,才能牢固地掌握。由于教学手段落后,每次课提供的信息量少,课堂教学占据了大量教学时间,使得实践性教学时间减少,故教学效果往往欠佳。

1.5 教师队伍不确定

由于没有形成教学团队,授课教师只是根据自己对课程的认识进行教学,没有形成课程的统一认识和整体部署,理论教学和实践教学没有很好地进行配合,所以很难到达较好的教学效果。

鉴于以上教学中存在的问题,通过对本课程教学改革,合理优化教学内容,充分利用现代化教学手段,改变教学模式,建立一支合格稳定的教师队伍,对促进教学改革、提高教学质量有着积极的意义。

2 课程体系的改革和建设内容

课程体系建设的核心是教学理念和教学任务。它的建设是一个系统工程,涉及教学理念与管理、教学内容与方法、教学环节与考核手段、教材建设和师资队伍建设等诸多方面。因此,建设一支高素质的教师队伍、规划一套创新的人才培养方案和教学计划及大纲、制订全新的教学方法和行之有效的考核办法就成为该课程建设的重要任务。

2.1 结合培养目标 修订教学大纲

由于将理论课和实验课分开设置,就需要对教学大纲进行重新制订,既要符合培养目标,突出理论教学重点和难点,又反映学科新动向,满足课程需求。修订教学大纲时,注重课程内容的精选与优化,将新技术、新工艺、新成果,补充进课程教学任务中,重新制订科学的培养目标和课程大纲。

2.2 适应培养目标要求 突出实践教学环节

确定课程建设特色和定位是以实践教学带动课程教学,明确综合素质教育的培养目标。实验课是验证理念和应用理念知识、培养动手能力和创新能力的主要环节。在实践教学中通过增加实验项目、扩展实验类型、充分利用实验教学设备等方法突显实验教学环节的重要性。

2.3 改革教学思路 建立模块式教学

为了使教学与现代技术发展能很好地进行衔接,我们在课程的讲授中以课程教学内容为导向,打破章节的限制,以应用课题为核心优化组合教学内容,将知识模块化、系统化,以内容的模块为线索,对知识结构和教学方法进行综合处理,不局限于某一本指定教材的内容,为学生更好地拓宽知识面提供宽裕的领域和空间。

2.4 创建合理的教师梯队

教师是课程的重要人力资源条件,是任何课程尤其是精品课程的重要载体。创建一支实力雄厚、职称层次较高、年龄与知识结构合理,教学经验丰富、团结敬业的教师队伍,才能保证课程教学长期的高质量。

2.5 教学方法与教学手段的研究

为加强理论教学与实践教学的结合,采取现场教学方法,既可以在实验室教学理论教学,也可以利用计算机仿真软件在教室进行教学,增强和丰富了教学内容和教学手段。把课堂教学、实践教学有机地结合起来,加强创新设计教学,培养学生创造性品质,达到提高教学效率和对学生进行综合能力训练,全面素质培养等一系列目的。

2.6 加强课程的教学管理

在课程的建设过程中,坚持对该课程的教学改革效果进行跟踪反馈,严格执行教学计划、教学大纲,定期对学生教学信息进行收集和反馈,及时修改课件和更新资料,将辅导资料和教学资料上网共享。

3 课程体系改革的特色

可编程序控制器原理及应用精品课在建设过程中,严格按照国家教委精品课建设标准进行教学组织和建设,在课题组成员的共同努力下,使该课程的教学内容和教学形式具有鲜明的特色,深受学生的好评。

3.1 更新教学内容 重构教学体系

3.1.1 模块式教学形式

在课程体系建设中,根据该课程教学改革的要求,以及PLC技术在实际生产的应用发展情况和周边用人单位对该技术的使用情况,制订了教学内容的侧重点和实用性,对教材进行了重新整合,将课程的授课内容按照基本理论、重点掌握、实际应用等内容分为若干模块,每个模块又由若干个课题组成,以实际生产的工程项目为主线,对PLC的综合知识和系统设计技巧的讲述,将理论知识与实践操作融为一体。

本课程模块中设课题为二级目录,共分为9个模块,16个课题(见表1)。

表1

3.1.2 课程内容设计

课程内容是精品课程建设的主要层面。教学内容的实用性、前沿性和创新性是衡量课程质量的主要指标,也是课程教学持续发展的关键。该课程对教学内容进行了合理的整合,根据目前PLC技术的发展前景和市场需求,选择当今PLC行业先进的西德西门子品牌(s7-300/400)作为主讲机型。精选基础知识,保留经典设计内容,拓宽新技术领域,使教学内容新颖、信息量大。

3.1.3 注重实践教学环节,实验课独立设置

为保证学生动手能力的培养,同时保证实验项目的教学效果,将理论课和实验课分别设置,实验课程独立成课,独立考核,设置为1个学分,将实验成绩纳入学分管理制度,有效地弥补了传统课堂教学因限于教学时间与教学精力所造成的学生知识学习的空白点和实践能力差的缺陷,使学生的能力与素质得到全面的发展。

在教学内容上理论教学和实践教学一致,在教学的全过程中相辅相成,理论教学中穿插实践,实践中又可进行理论教学。

3.1.4 严谨科学的考核方法

对理论和实践考核设有不同的考核方法标准和评分标准。理论考核方法:可采取开卷笔试或闭卷考试方式,结合考试成绩、平时成绩综合评定成绩。 实验考核方法:可根据学生平时实验课的表现和实验成绩,进行平时成绩评定。期末进行综合实验考核,进行随机抽题考核。

3.2 良好的教学条件

3.2.1 教材选用灵活

由于采用模块化教学方式,课程的讲授中以课程教学内容为导向,以内容的模块化为线索,选用一本主教材,指定参考教材,为学生更好地拓宽知识面提供宽裕的空间。

3.2.2 齐备的教学设施

在教学中有支撑这个教学过程的多媒体教学设备、计算机等硬件设施,和s7-300/400专用STEP7软件(含仿真软件)的软件资源环境,给实践教学提供了必要的保障。

3.2.3 丰富的网络教学资源

借助校园网络教学平台为学生提供了丰富的学习资料,共享易学生动的电子课件;建立了该课程的习题库和试卷库供学生在网上调取,巩固所学的知识;提供仿真软件,学生可自行下载使用,便于课后知识的巩固和创新能力的培养。

3.3 先进的教学方法与手段

在整个教学过程中,均采用先进的教学设备,合理利用多媒体和计算机仿真软件进行多种形式的综合教学。

3.3.1 实训教室授课

实物现场演示学生可在教室进行授课,也可在实训室对照PLC模板、使用PLC程序进行现场上课,不再局限于采用“动画”式教学模式,使枯燥的内容变得更加感性化、更加生动形象化。加强实物教学,增强学生的学习积极性,使学生与生产现场更近。

3.3.2 引入组态软件,模拟生产现场

讲解例题或实际控制系统时,利用仿真软件坏人组态软件做出模拟画面,模拟动作过程,激发学生学习兴趣,有助于启发学生的思维和解决问题能力。

3.3.3 采取“理论与实践”一体化教学

课堂上注重讲练结合,提高教学效果,理论与实践教学比例从时间和内容上均真正达到1:1。坚持在注重理论教学同时突出实践教学环节,实行新型“理论-实践”一体化教学的模式,具体包含两层含义:

一是“教师一体化”:教学中,任课教师必须承担双重角色,在承担该门课程的理论教学的同时,还应该承担和参与实验教学。以教学效果为导向,有机结合,穿插讲授,才能更好地对学生进行综合素质的培养,同时理论授课教师也能更好地掌握学生的学习情况,调整教学方式。

二是“内容一体化”:理论教学内容与实验教学内容相结合,做到边学边用,提高学习效率,激发学习兴趣。教师在对基本指令及应用、编程方法和综合应用等内容的进行教学的同时,增加实用性、趣味性强的工程实例的分析讲解,激发学生的学习和创造热情,培养了学生的综合能力,达到了“理论教学内容与实验教学内容一体化”的教学目的。

3.4 建立结构合理的教师队伍

良好的教师队伍是精品课建设和具体实施的前提和基础,为此,我们以年龄层次、教学业务水平、教学研究能力、学缘结构等几个方面为基本因素,通过相互学习讨论和对外教学培训,组建了一支具有一定研究成果、学术造诣高、有丰富教学经验和先进教育教学理念的教师团队。

4 结语

通过可编程控制器原理及应用课程体系的建设,我们对这门课程的教学模式和教学理念有了充分的认识和提高,教学实践证明,本课程的教学水平和教学质量有了明显的提高。课程体系的建设关系到高校的教育教学质量和人才的培养质量,是一项长期和系统的教学质量工程,在后续的教学中,我们还必须不断调整教学内容,改进教学方法,丰富教学手段,多途径地继续提高教学质量。

参考文献

[1]汤光华.伍礼杰.可编程控制器课程项目教学的实践[J].化工职业技术教育,2012(4):12-14.

[2]吉顺平.《可编程控制器及应用》创新教学方法研究[J].电气电子教学学报,2008(2):12-14.

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[4]李崇华.《PLC原理及应用》教学与实践的相结合的探讨[A].全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会[C].2012.

[5]武子文.PLC原理及应用课程教学方法改革研究[J].硅谷,2008(24):155,163.

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