时间:2023-02-27 11:09:59
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关键词: 《机电装调技术》 教学改革 职业教育 实验
《机电装调技术》课程以PLC控制为主线,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务需要的知识、能力、素质要求,主要选取实现机电一体化控制的主体内容,将传感器技术、液压与气压传动结合具体的控制对象,完成机械手、机器人、电动机、自动流水线的装配与调试。本文围绕该课程教材选用、教学方法改革、实验设备更新与教学效果四方面阐述课程改革概况,总结课程改革取得的成绩,制订课程建设规划和发展方向。
一、《机电装调技术》课程改革概况
(一)校本教材编写。
编制适合本校学生的“理实一体化项目”教材,该教材的特色是基于工作工程,以行动导向为教学实施原则,课程内所有学习情境的项目都紧密联系现场或直接来源于现场研究课题及技术服务项目。例如:机械手PLC控制、送料小车自动往返系统、物料传送分拣系统、十字路通灯等项目[1]。
(二)实验室建设。
结合学校实验室建设,对课程原有实验设备进行更新和改造,采用散件自行设计、组装和制造了与三菱PLC配套的控制实训板,取代了一些内容陈旧的理论性过强的实验,使实训和学生动手设计相结合。另外添置了YL235光机电一体化培训装置、机械手控制系统、平面仓储控制系统、立体仓库系统、自动小车往返系统等多个真实工作项目模型,吻合企业需求,培育学生的职业技能。
(三)教学方法。
《机电装调技术》采用理实一体化教学模式和项目教学法,以机电一体化设备中常见的实例为情境:如电动机控制、交通信号灯控制、机械手控制等为载体和项目。在具体项目教学中突破传统教学模式,实现理论教学和实践教学高度融合,真正做到从学生实际和企业实际出发,提高教学有效性。在时间上将学习项目在不同时段内完成;在空间上将教室与实验室、实习、实训场地结合形成专业教室;在教学方式上将理论教学与实验实训融为一体,形成工作任务为导向,理论与实践有机结合的教学项目[2]。
二、《机电装调技术》课程改革取得的成效
(一)随着近几年课程改革稳定推进,《机电装调技术》课程已经形成了自身的特色。
1.教学实践与考工结合,积极组织学生技能证书考核。通过考证的督促,增加学生学习的动力和压力,使之有目标、有针对性地学习。三年级高职学生95%左右取得了维修电工中级工证书,80%的学生取得了维修电工高级工证书,形成了以职业能力和综合能力为目标的多维实践方式。
2.学校配置了YL235光机电一体化培训装置、机械手控制系统、平面仓储控制系统、立体仓库系统、自动小车往返系统等多个真实工作项目模型,以现场真实工作项目为载体,以模拟仿真型和真实工作现场为学习场所,学习与工作岗位紧密结合。
3.学校专门在各班选拔一定比例的学生成立提高班,经过专程老师辅导参加电工技能大赛。形成了学习与竞赛、学习与技术服务的实践模式,加强了学生技能训练和知识的综合运用,锻炼了学生的职业能力和综合素质[4]。
(二)《机电装调技术》课程参与精品课程申报,并顺利通过审核。
精品课程建设使学生学习突破时空限制,通过校园网络教学将学习延伸到课堂之外。将《机电装调技术》的理论教学课件、实训视频、编程软件上传到精品课程校园网站,充分利用多媒体教室和校园网络优势。
三、《机电装调技术》课程建设规划与发展方向
在今后课程建设中主要从以下几方面着手规划:
(一)重点做好课程体系和内容建设。
第一,根据专业人才培养方案,不断完善并滚动修订课程标准,编写与不断变化的课程环境相适应的配套教材,强调按工作过程编排教学内容,建立并逐步完善课程网络资源库。第二,通过对毕业生情况的跟踪调查,了解毕业生适岗能力、职业后续发展能力、技能不足之处,改进课程教学。第三,按照服务区域经济的理念,结合江苏省和长三角经济发展的特点,重建实践教学体系;加强校企合作,利用行业企业提供的资料扩充实训内容,完善实训教材的建设。
(二)进一步推进“以赛促训,以训强技”的技能强化工作。
技能大赛对加强学生技能培养、深化实践教学改革、转变教师的教学理念、构建实践教学体系及科学制定实践教学质量标准和评价体系具有很强的促进作用,要将技能竞赛作为一项常规工作,常抓不懈[4]。
(三)加强课程团队建设,深化课程改革。
加强校本培训,以老带新;落实教师进厂实践制度,为本课程培养更多“双师型”教师;有计划地安排课程主讲教师进修学习等,提高课程团队的整体水平,力争三年内将本课程建设成省级精品课程。
四、结语
《机电装调技术》作为机电一体化技术专业的核心课程,经过几年建设,在教学内容、教学手段和教学方法、学生综合实践能力和综合素质培养等方面取得了一系列丰硕成果。然而,教学改革是永无止境的,课程组老师将继续努力,巩固已取得的成果,不断进行探索,为培养适应时代、具有本专业特色的高技能应用型人才作出贡献。
参考文献:
[1]余伶俐,蔡自兴,肖晓明.智能控制精品课程教学改革研究[J].计算机教育,2010.10-10.
[2]刘玲玉.项目教学法在PLC控制及应用教学中的实施策略[J].广西教育,2011.4.
[3]杨国山.从《PLC控制及应用》谈一体化教学实践[J].科教文汇,2008.25.
对于教师而言,将实训室创设成“教学工厂”环境,是我们应该解决的问题。
基于以上原因,我觉得实行企业化管理,改革传统授课方式,取消实训课按照教材按部就班的实训方式,改为企业生产或加工成品等来推进实训的内容。
1. 根据企业不同的生产部门,将实训教室“车间化”
一个产品的加工需要不同的生产部门,如何利用有限的设备将工厂搬进学校,实现生产与实训合一,这是首要解决的问题。我们将整个PLC实训的设计、安装、接线、编程、调试等步骤分成五个模块,分别是手工流水线、离线编程区、物料仓库、自动流水线、工艺检测区。将企业不同的部门整合在一起,既可分开教学,又能完成整个产品的生产,有利于生产教学的完整性。
2. 根据企业管理方式,将实训环境“企业化”
每个企业有不同的企业文化,环境布置在很大程度上能反映企业的管理方式和运作模式。PLC是现代制造业的高新技术,细节决定成败,许多时候只有0分和100分的区别。要培养学生严谨的工作作风,养成高度的责任感,必须给它一个相对应的企业工作场景。根据企业的设置,我们在每一个模块区分成不同的工作岗位,并都有标识和简要说明,每一个岗位上都有作业指导书。工具的使用和放置都有明确的规定。生产实训有计划、有总结。物料损耗结算定单定时,设备的维护保养定期定员。产品的进出都有学校和企业人员确认签字。做到有物可寻,有账可查。让学生在校内实训室学习期间就能感受到企业文化,体验学生与企业员工的双重角色,走到工作岗位后,能迅速转入岗位角色,真正实现校企“零距离”对接。
3.根据企业人才需求,将教师身份“双重化”
在教师的资源配置上,采用“走出去,请进来”的方式。在实训中心还在建造时,我们电子教研组教师利用暑假时间到企业里学习实践,体验生产现状,了解企业需求。PLC实验室投入使用后,我们聘请企业里的高级工程师和大学教授担任专业教师,扩充教师队伍。通过这种方式提高教师的实践操作能力,实现教师与师傅合一,真正做到理论与实践相结合。校企双方人才交流的过程,有利于培养“双师型”教师,增强学校与企业的自身活力。
二、创新课堂活动的设计
课堂教学活动创新的设计我觉得主要是从如何导入新课,如何让学生体验到本堂课的重要性和实用性等几个方面进行创新设计,只要这样才能让学生更快,更扎实地掌握所学习的内容。下面我以创新的新课导入为例讲解创新课堂活动的设计。
创设兴趣情境,以趣引思
古人云:“学起于思,思源于疑。”学生的积极思维往往是由问题开始,又在解决问题中得到发展,因此,教学中,教师要依据教材的内容特点,不断设计问题情境,从而造成学生的“认知突破”,使学生处于一种“心求通而未达,口欲言而未能”的不平衡状态。这种心理状态是引发思维的最佳时期。经过一学期《PLC与变频器技能实训》的教学,我发现以下方法是比较有效的。
1.运用生活实例引入新课
创新教学的一个重要特征就是“创新性”,那实验教学就具有得天独厚的优势。在教学中,若能巧妙安排操作简单、色彩强烈、变化明快的生活实例,则能激发学生的好奇心,培养学生的学习兴趣。如在讲解“基本指令”知识时,可先举例生产线中机械手的控制,让学生说机械手为什么能动!然后教师提问:“是什么魔力让机械手和人一样灵活自如?”学生感到非常惊奇,表现出想探究印象的原理,于是就把学生带入了自学探索的阶段中。
2. 精心设疑,制造悬念
“学起于思,思源于疑”,疑能使心理上感到困惑,产生认知冲突,进而拨动其思维之弦。适时激疑,可以使学生因疑生趣,由疑诱思,以疑获知。
如在教学“模拟量控制”时,教师巧妙地利用“蔬菜大棚温度控制”的例子向学生激疑:“为什么能够控制温度,并且还是恒温?”一“模拟量”转“数字量”,他们各抒己见,有的说因为模拟量平滑能够直接控制,有的说因为有温度传感器在,还有的说因为有厚度、有面积等。正当学生为到底跟什么有关系而苦苦思索时,教师看准火候儿,及时导入新课,并鼓励学生比一比,看谁学习了新课后能够正确解释这个现象。这样通过“激疑”,打破了学生原有认知结构的平衡状态,使学生充满热情地投入思考,一下子把学生推到了主动探索的位置上。
3. 要着眼于促进学生体验
实践是检验真理的唯一标准,面对中职学生动手能力比较强的特点,因此我在每一次上课时都会结合具体实物让学生亲自动手操作和制作。比如,在《晶闸管调光电路》我把元器件准备好,让学生当场制作一个电路,然后调试,总结出调光电路的原理。
三、创新的课后作业
在课后作业中,一些抄写概念,计算等方面的题目,中职学生来说,没有什么效果。而经过我一学期的实践,我觉得以下两种课后作业,能很快提高学生的学习和掌握知识的水平。
1. 写学习反思
每堂课结束后,我都会布置课堂后的反思作业,学生交上的来的作业,我会认认真真的看,去总结,然后回归到课堂,将学生难以掌握的知识点进行解答。
2.写生活实例
同学们经过一堂课的学习,找出本堂课学习内容在生活的具体事例,联系具体这样有助于学生牢记知识内容,教师在下一节课堂前拿出五分钟的时间,让学生回答自己找到事例以及原因。
本专业在具体教学中,采用项目化教学,将教学与企业精密机械产品生产过程紧密结合,以企业真实产品的工作任务为教学载体,以工作过程为导向,以岗位任务需要为依据,综合设计课程体系和教学内容。采用企业管理模式,在企业生产车间和职业技能实训室进行教学与实践,实现教、学、练、做一体化教学。职业技术课程设置是校企双方结合精密机械行业岗位、任务、职业能力、职业技术课程对应关系,以精密零件加工制造能力、机械手表装调能力、精密机械零部件加工及工艺制定为核心能力,构建基于工作过程的学习领域课程。专业在每个学习领域实施过程中,采用“校企对接、工学交替”的教学模式,以完成职业的典型工作任务为驱动、项目导向,课堂与职业岗位一体化模式进行教学,通过产教融合、工学结合的教、学、做一体化的教学方式,把提高职业技能和培养职业精神高度融合,培养企业责任感、创新精神、实践能力,提高操作技能、解决实际工作问题,提高职业能力素养。
二、构建新的教学体系及人才培养模式
依据“区校企联动发展,产学研结合办学”的学院办学思路,重点与辽宁表业有限责任公司合作,共同探索并实践“校企对接、工学交替”一体化人才培养模式,学校与合作企业根据技术技能人才成长规律和工作岗位的实际需要,共同制订人才培养方案,全面提高学生的综合素质。[2]
(一)“校企对接、工学交替”一体化人才培养模式
现代学徒制实际上是校企产教融合,校企双主体教育的人才培养模式,是企业与学校充分发挥各自优势,深度融入的专业技术人才培养过程,教学安排采用“校企对接、工学交替”的形式。(1)第一学年主要学习职业基础课和职业技术课,培养学生的职业素养和零件加工的基本技能;(2)第二学年按职业成长规律———即从新手最终成长为能手的能力发展路径,开始“专项技能实训”,通过工学交替的方式培养学生手表零件加工、手表装配与维修基本技能;(3)第三学年中的第五学期安排“轮岗实训”,让学生全面体验各工作岗位的综合工作任务,第六学期根据学生职业能力发展的特点与特长,安排其到相应的企业进行半年的“顶岗实习”。通过带薪顶岗实习,使学生具备各种手表零部件综合加工和手表装配与维修综合技能。
(二)以工作过程为导向,构建教、学、做一体化的课程教学模式
在制定现代学徒制人才培养方案中,校企双方结合精密机械行业岗位、任务、专业课程对应关系,并在真实的工作情境中获得“工作过程知识”。以精密零件加工制造能力、机械手表装调与维修能力、精密机械零部件加工工艺制定为核心能力的培养,构建了基于工作过程的学习领域课程和相应的教学模式,全面提高学生职业技能素质和实践能力。
(三)强化学生职业素质和职业道德教育
职业素质和职业道德的培养是保证学生在社会中的适应能力的一种必要过程。企业常常将敬业、爱岗、适应团队活动作为行业内人才需求的基本要求。通过开设专门职业道德课程和到企业实习课程制订实训制度及课外活动标准,了解企业文化,职业精神、管理规范等,提高学生的诚信品质、敬业精神、责任意识、遵纪守法意识,培养高素质的技能人才。
(四)深化现代学徒制人才培养建设措施
要进一步促进校企双方密切合作,打破现有教师编制和用工制度的束缚,探索建立教师流动编制或设立兼职教师岗位,加大学校与企业之间人员互聘共用、双向挂职锻炼、横向联合技术研发和专业建设的力度。企业安排具有较强实践经验的工程技术人员或业务骨干担任实习指导老师,不定期地选派有经验的工程技术人员来校为专业群学生举行有关专题技术讲座。
三、考核评价方法
(一)职业技术课程采用教学评价方式为表现性评价与结果评价的结合
在职业技术课程中,把职业能力发展程度作为教学评价标准,考试分由理论与实践操作两部分组成,基本理论占40%,实践操作占60%。专业课程的考评以就业为导向,重视实践与能力考核,进行多元化的考核评价方法建设。采用闭卷、开卷、现场实际操作、职业技能考证、制作作品、特长或任务表演、情景测验等方式或几种方式综合运用的考核方法,过程与结果并重。
(二)建立质量监控与评价体系
关键词:应用型本科 公开教学 动手性 开放性 创新性
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(a)-0127-02
伴随着宁夏宁东能源化工基地及周边地区的科技进步和经济发展,区内劳动力市场对于劳动力整体素质和职业素养的需求愈来愈高。而作为能源化工企业基础的机械行业,特别是在装备制造业领域,迫切需要理论基础知识扎实且具备一定职业技能和创新能力的应用型本科人才。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》方针的指引下,为推动该区装备制造业做强做大,提升产业综合竞争力,根据《自治区国民经济和社会发展 “十二五”规划纲要》和《自治区工业和和信息化 “十二五” 发展规划》,2012年,该校在原高职高专层次上升格为本科院校,为响应教育部和该校适应社会经济发展培养人才的宗旨,该校首批5个本科专业紧紧围绕“应用型”来制订人才培养方案,实施应用型本科教育。该文从应用型本科人才培养的总体目标出发,以机械类基础实验公开教学为突破点,将部分实验逐步由“示范性”“验证性”向“动手性”“开放性”“创新性”转变,以提高学生学习兴趣和动手、动脑能力,激发学生创新思维,提高其实践能力,最终达到培养技术应用型人才的目的。
1 本科机械类实践教学现状分析
机械类实践教学涉及该校本科机械设计制造及其自动化、过程控制与装备、能源与动力工程3个本科专业部分课程的基础实验,如机械设计、互换性与技术测量、机械制造基础等,这些课程实验对实现课程教学的目标起着关键作用,它是培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,并启迪学生的创新思维、开拓其创新潜能的重要手段。目前,本科机械类实践教学现状如下。
1.1 注重理论验证,忽视学生能力培养
受传统实验教学的影响,实验教学仍旧是常规性、侧重理论验证性实验,虽然也加入了一些综合性、设计性实验,但受实验台套数、实验学时、学生人数等因素的限制,实验过程主要以理论验证为主,忽视了对学生动手能力、创新思维的训练。
1.2 开放性实验受限,未能落到实处
该校实施高职高专层次教学时就一直强调开放实验室,实施开放性实验,而且也有相应的一些改革和措施,在实验教师、学生时间、实验设备、实验场所等的限制下,开放性实验没有明显的成效,未能落到实处。
1.3 学生学习处在被动状态,学习积极性不高
实验内容、方法步骤、仪器设备在实验指导书中已明确,学生实验过程中按照指导书操作基本就能完成实验,而且实验作为课堂教学的附属,最终课程成绩并不反映学生实验水平和能力,因此学生在实验的过程中被动接受实验内容,学习积极性不高。
2 应用型本科机械类实践教学公开教学实施
2.1 调查研究,确定公开实验教学内容
以高职2010级机械制造、机电一体化毕业班学生为调查对象,确定公开实验教学的实验类型,如图1所示。通过调查发现,学生对于演示、验证这类较易掌握的实验需求不高,而由于学生入学质量及学习层次的不同,他们对于综合、设计型实验和研究、创新型实验兴趣较高,所以该校又从现有实验设备、师资等实际情况入手,做了如下调查,调查结果见表1,最终确定对减速器拆装、轴系结构创新、机械手PLC控制、电火花线切割4项实验项目进行公开实验教学,而这4个实验项目既源于原课程实验,又和原课程实验有所不同,不同之处表现在:(1)实验形式多样化;(2)和其他课程学习的互补性;(3)2学时到多学时;(4)强调学生学习的自主性。
2.2 公开教学实施
以本科机械设计制造及其自动化专业1201、1202班84名学生为实施对象,实施方案如图2所示。
具体实施步骤有4点。
(1)减速器拆装实验环节由原课程教学实验的2学时拓展为8学时,分别针对8种不同类型的减速器进行理论讲解和拆装实验,利用机械制图(工程制图)知识,对某一减速器进行测试并利用计算机绘图绘制减速器装配图。
(2)轴系结构创新实验为新设项目。设置6学时,给定学生齿轮、轴承、轴套、垫圈、轴、键等轴系零件,教师讲解相关理论知识并指导,由学生来设计轴系结构,分析出轴系定位和固定方式,总结出轴系结构设计的方法、注意事项等。收集学生创新作品的照片,作为课堂教学素材。
(3)机械手PLC控制实验。设置6学时,且实验由原演示性实验转变为综合性实验。首先由教师提出机械手抓取物品的要求(角度、抓放位置等),然后由学生利用所学知识用PLC编制控制程序,完成机械手动作。
(4)电火花线切割实验。摆脱实验过程仅演示性操作的局面,让学生设计喜欢的简笔画,如生肖、姓名、图形等,然后利用软件生成G代码传入线切割机床进行加工,在该过程中掌握电火花线切割的原理及G代码的编制方法,熟悉电火花线切割机床的操作规范。最后将学生作品利用塑封机塑封,学生自己留作纪念。该环节设置8学时。
3 应用型本科机械类实践教学公开教学的成效
(1)解决2学时实验教学中演示性、验证性实验较多,不能提高学生实践能力和学习兴趣并改变学生被动学习的现状。
从项目实施过程中可以看出,4个实验项目的均学时达到8学时,为开展综合性实验教学提供时间上的保障,同时也使实验形式可以灵活选择,以此来鼓励和吸引学生主动地参与到实验教学的过程中,让他们在乐于学习的前提下达到提高实践能力的目的。
(2)将机械类典型基础实验教学作为专业选修课(28学时),来解决理论知识和实践环节联系紧密而实验学时不够用的突出矛盾。
近年来专业基础课程的学时较以前压缩较多,所以相应的实验课时也有所缩减,而在人才培养计划中增加28学时的实验教学专业选修课程,把实践性强的部分转移到实验课程中讲解,既可以缓解课程理论环节和实践环节之间的矛盾,又便于学生的理解和记忆。
(3)利用选修课时间,提高学生动手、动脑能力,培养学生的创新意识,同时成绩合格者可获得学分。
28学时的机械类基础实验课程,打破了原有课程中的2学时实验教学模式,为教师引导学生自己动手、动脑提供了必备的条件,并在此过程中培养学生的创新意识;而学生成绩合格可获得学分也可吸引学生选修该门课程。
(4)使机械基础类实验逐步达到开放性实验教学的目的,鼓励学生跨专业选课。
机械基础类实验公开教学的实施,使得开放性实验可以在该校逐步实现,使师资、实验实训设备等资源可以充分利用。另外作为工科类专业的基础学科,我们鼓励其他专业诸如过程控制与装备、热能动力工程等专业的学生跨专业选修该门课程,最终达到使该门课程在全校范围内公开教学的目的。
参考文献
[1] 赵玲.机械类基础实验教学改革探讨[J].实验科学与技术,2004,2(4):63-64.
[2] 张炳生.机械类应用型本科人才培养模式的研究与实践[J].江苏工业学院学报,2004,5(2):49-51.
关键词:技校机电专业 PLC原理 教学改革 方法
一、传统教学方法亟待改进
传统的PLC教材是按任务原理、基本指令、运行指令、实例引用、实训操作等几个章节编写的。我们的教学应该按照有利于学生的认知进程来进行,假如依照教材的顺序进行教学,就要将基本指令学习完后,再学习典型电路和基本编程。由于基本指令和典型电路的学习要占用很长时间,学生学习后容易发生遗忘现象。到学习基本编程时,又要重新对所涉及的指令进行复习,效率很低。传统的教学方法教学效果不尽人意,亟待改进。
二、尝试采用新的教学方法
1.在读图中学习原理和指令
为了克服传统教学方法的弊端,我们尝试一种新的教学形式,即将PLC的任务方式(循环扫描,串行输入)、原理和电路中所涉及的指令融入每一个电路中讲授。由于每个电路涉及的指令不多,学生容易掌握 ,又能看到PLC的具体运用,容易发生兴趣。又由于将单调的任务原理融入到具体电路中,学生在潜移默化中便轻松地了解了PLC的任务进程。为此,我们总结了40多个典型的控制电路,所涉及的指令为常用的基本指令和运行指令。我们欣喜地看到,学生的读图能力大大增强了,在较短时间内便可以达到一个较高的水平。
2.课题式教学法
在教学中,我们先向学生提出问题,让学生带着疑问去学习,学生的学习有了目的性和指向性,学习效果就会提高。我们采用的课题式教学法有以下几个方面。
(1)基本顺序控制程序教学法。
首先,我们讲解由“启—保—停”典型控制电路所组成的顺序控制程序。在程序讲解中,我们引出PLC“循环扫描,串行输入”的任务方式,并着重引出最复杂的基本指令,并把握控制程序的结构(开启条件、自锁条件、关闭条件、辅助继电器的输入),经过实践操作验证,最终达到熟练记忆的程度。通过典型的顺序控制程序讲解,学生掌握了很多知识。在讲解中,我们只用了2个课时,学生觉得很有兴趣,感到易学、易懂。
(2)设计简单的程序控制课题。
随后的教学中,我们根据学生已经掌握的知识,列举了很多具有程序功能控制案例的课题。如:天塔之光、艺术彩灯、液体混合、自动配料/四节传送带、水塔水位控制、星—角启动、十字路通灯、步进电动机、轧钢机、洗盐控制等。经过这一阶段的强化练习,学生虽然只有很少的程序控制知识,但是可以编写一些很贴近实践的控制程序了。学生不仅对PLC在工业和民用范围的运用有了一定的认识,更重要的是学生有了独立设计程序和调试程序的能力。这一点让我们授课老师感到十分地欣喜。学生长知识,教员也轻松,我们只是提出控制要求,必要时作出一点提示,学生就可以自己动脑充分发挥自己的想象力,尤其是在设计“天塔之光”时,学生编制了很多奇妙的招式,引发出了浓厚的设计兴趣。
(3)设计复杂的顺序功能程序控制课题。
为了使学生掌握较复杂的顺序功能控制程序,比如,带有选择性分支,并列性分支,跳转,循环功能的程序,我们选择了以下课题,培养学生的编程能力。例如:大小球的分拣(选择性分支)、全自动洗衣机的控制(选择性分支,循环功用)、交通灯(并列性分支)、化工产品的分解(并列性分支)等。学生具有了编写复杂顺序功能控制程序的能力,而且调试程序的能力也大大增强。这一时期,学生经常能提出很多有实践意义的问题,在讨论中完善了自己的设计程序。
(4)多程序组合,完成程序的衔接。
顺序功能控制程序经常在多种任务方式下应用。为了使学生掌握这一特点,我们让学生在“天塔之光”的设计程序基础上,实施单步任务方式完成、单周期任务方式完成、延续运转任务方式完成、手动任务方式完成。同时为了将这些任务方式有机地结合起来,我们适时地讲解了几个常用的顺序流控制指令。运用顺序流指令将多种任务方式编制成为独立的子程序,然后在主程序中设置子程序的入口地址,便可以轻松完成这一控制功能。
(5)自动过渡到形状转移图的学习。
由“启—保—停”典型控制电路所组成的顺序功能控制程序占用的PLC内存空间比较大,执行速度慢,编写周期长,容易出错,但编程逻辑严谨,容易了解把握。由于每种PLC都有自己的步进指令,比如,三菱PLC的STL步进接点指令是专门用来设计顺序功能控制程序的,并且采用形状转移图(SFC图)设计程序后可以直接转化为梯形图逻辑,编写任务十分简单,逻辑严谨,效率很高。在让学生设计程序时,一般都是先画控制功能图,然后再依据功能图编写程序。这样做,学生不易出错,头脑思路清晰,同时也后续学习形状转移图作出一个很好的铺垫。
(6)水到渠成设计大型课题。
综合前面的学习内容后,我们给出了一个大型的设计课题“具有多种控制方式的机械手”。机械手的程序设计包括以下几个方面:①原点归零的程序设计;②转盘启动和报警的程序设计;③启动机械手的程序设计;④物料分拣的程序设计;⑤手动程序设计;⑥单周期方式运转的程序设计;⑦单步方式运转的程序设计;⑧延续方式运转的程序设计。
(7)进一步培养读图能力。
在后续阶段,我们为学生讲解48个具有典型控制功能的程序。包括:“点动运转控制、延续运转控制、三地‘启动—中止’控制、脉冲发生器、闪光控制、定时控制、电动机启动后定时中止控制、两个定时器接力延时30秒、电动机正反转控制、顺序控制、失电延时控制、双延时定时器(延时接通,延时断开)、通断比相反的闪光控制电路、闪光控制、单按钮‘启—停’控制、运用计数器定时10000分钟、计数器扩展(700×800)、二分频控制(待分频的信号加在X001端)、定时器与计数器配合延时4000秒、单稳态控制、计数控制、顺序启动控制电路、互锁控制、用计数器完成单按钮‘启—停’控制、‘启—保—停’控制(中止优先)、‘启—保—停’控制(启动优先)、顺序定时启动电动机、由两个定时器组成的长定时控制、三相异步电动机‘星形—三角形’降压启动控制、三组灯循环点亮、倒计时程序、不用计数器的单按钮‘启—停’控制、二分频器(接通1秒,断开1秒)、采用跳转指令完成手动与自动挡位的切换(电动机星形—三角形启动控制)、采用调用子程序完成手动与自动挡位的切换(电动机星形—三角形启动控制)、应用时间中缀子程序发生斜坡信号、由外部输入中缀子程序完成计数控制、由增量式凸轮顺控指令完成交通灯控制、由主控指令和跳转指令完成的自动和手动控制、总控与独自控制、多台电动机控制、由主控指令MC完成的程序控制、带有总启动和总中止的程序控制、由步进指令STL完成的程序控制、由主程序,调用子程序,外部中缀子程序构成的带有启动和中止的彩灯程序控制、双线圈输入”等。
关键词:高职课程;项目化;机床电气控制;教学设计
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)05-0021-03
学生学习目标不明确、学习兴趣不浓厚是一直阻碍职业教育发展的重要因素。近几年来,在全国高职院校中掀起了教学改革的浪潮,各个高职院校从不同的视角,切入适合自己的改革主题,纷纷加快改革步伐。在教学改革实施中,项目化教学的教学方法备受推崇。项目化教学的主要思想是鼓励学生面对专业知识和岗位能力所构建的目标,产生一种创造激情和价值实现欲望,使学生能够在一种企业生产环境或情境下,按照企业产品制造的工作模式,完成学习和训练任务。它强调以学生为主体,以教师为指导,以具体的工作任务为载体,将理论与实践有机结合,使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能。项目化教学通过提出一些引导性的问题,能够让学生进行自主学习,引导学生掌握完成项目必须理解的知识,并在实施项目的过程中设立考核制度,让学生在参与整个项目的过程中充分发掘创造潜能,更有效地调动学生的积极性。笔者拟以高职机电一体化专业为背景,探讨项目教学法的形式,对该专业中的主要课程《机床电气控制系统的设计与安装调试》进行项目化教学设计。
课程设计的理念与思路
课程改革整体理念 根据学校的办学理念和人才培养目标定位,基于课程体系和教学改革的总体思想,在教育专家指导、广泛调研、多次讨论的基础上,以专业的发展趋势及企业的人才需求为依据,结合机电一体化专业培养计划,从培养学生综合分析能力和职业能力出发,提出课程体系和教学模式改革的基本理念:以学生综合职业能力养成和职业生涯可持续发展能力为导向,明确课程目标;以典型的工作任务、项目、工作过程为线索,确定课程结构;以岗位职业素质、岗位核心技能为主线,确定课程内容;以工作项目为载体,设计教学组织形式,将企业对员工的职业素质要求融入课程,并贯穿人才培养全过程;改革教学方法和手段,深入开展项目教学,以工作任务为导向,真正实现“教学做”合一。
课程设计理念 本课程的设计理念主要有以下几点:(1)以培养职业岗位能力和素质为课程目标;(2)基于机电产品安装调试及设计人员岗位分析和具体工作过程,选取典型的工作任务为教学载体;(3)以学生为主体,以教师为指导,按照人的认知规律和从技能到技术知识的架构,从简单到复杂逐步递进,构建工作过程系统化的《机床电气控制系统的设计与安装调试》课程教学体系。
课程设计思路 本课程是在企业调研与学校组织的专家访谈会的基础上形成的机电一体化专业核心课程之一。为了课程建设的顺利开展,教研组人员对机电类企业的就业岗位做了问卷调查,并参观了企业的典型机电一体化产品,了解了企业的人才需求情况、企业的工作过程以及要求机电专业毕业生必须具备的专业能力。另外,考虑到理论知识的覆盖面,对学科知识体系的内容进行了分析和重构,最后形成典型的教学项目。本课程的设计思路如图1所示。
教学目标设计
通过学习该课程,学生能够使用三相异步电机、直流电机、步进电机、伺服电机等工业常用电机,能维护普通机床的电气控制线路,并能综合运用PLC、传感器、变频器、触摸屏等电器设备设计机床、工业机械手等常用机电产品的控制系统。具体的能力目标与知识目标如下。
能力目标 能力目标主要有以下几点:(1)能进行电动机及其常用电器元件的接线及其选型;(2)能绘制电气控制电路的原理图和接线图;(3)能进行继电器—接触器控制线路的安装与调试;(4)能根据电气控制需要,选择PLC的型号及相应的输入、输出端子并正确接线;(5)能利用PLC编程软件进行程序的编写、传输与调试;(6)能完成变频器输入输出端子与控制端子的接线、参数设置、面板控制与调试;(7)能够使用触摸屏进行接线、参数设置与界面设计;(8)能分析并排除电气控制电路中的常见故障,并能改造、设计常用机床的PLC控制系统;(9)能够使用继电器、接触器、PLC及扩展模块、变频器、触摸屏等设计较综合的控制系统。
知识目标 (1)理解常用电机的机械结构与工作原理;(2)掌握常用低压控制电器如继电器、接触器等的动作原理、图形和文字符号画法;(3)掌握继电器、接触器控制系统的设计原则、步骤及技巧;(4)了解PLC的种类、主要功能、基本原理及其接口电路的工作原理;(5)掌握常用PLC的基本指令及应用;(6)理解变频器、伺服电机、触摸屏、传感器等常用电器设备的原理;(7)掌握PLC综合应用系统设计的基本原则、步骤和方法。
教学项目设计
项目的确定是项目教学法成功的关键。在明确课程教学设计理念与思路的前提下,项目的选取需要把握以下几个原则:(1)项目的设计要有可行性。设计学生易理解、感兴趣的项目,如三相异步电机的正反转等,这样才能更好地激发学生的学习兴趣,引导学生进行自主学习,收到事半功倍的效果。(2)设计的项目难度要循序渐进。在明确的教学目标指导下,综合考虑项目的统筹设置、项目间的联系和层次递进。开始时的项目难度不能过高,难度过高会使大部分学生难以理解和接受,不仅收不到预期的教学效果,还会导致学生对后续内容的学习望而生畏。从简到难逐步递进的方式能较好地激发学生的学习热情和积极性。(3)项目的设计要有综合应用性和创新性。项目的选择要以教学内容为依据,既要与书本知识紧密结合,又要能够充分体现企业的工程实际情况,还要有一定的创新空间,使学生既能运用学过的知识,又可以创造发挥,对新旧知识融会贯通,更能提高学生举一反三的综合应用能力和项目开发实践能力。
本课程有6个教学项目,25个任务,总共108个学时。其中,前4个项目为基础性项目,后2个项目为提高性项目。其中的“多线切割机电气控制系统的设计与安装调试”为校企合作开发的教学项目。该项目是本课程的亮点,具备了一般项目所没有的综合性,该项目涉及电机拖动技术、继电器—接触器控制技术、PLC控制技术、伺服控制技术、传感器应用技术等专业知识,从而可体现项目的工程实际。课程的具体项目和任务名称如下:
项目一 三相异步电机控制电路的安装与调试,具体分为5个任务:(1)三相异步电机点动控制电路的安装与调试;(2)三相异步电机长动控制电路的安装与调试;(3)三相异步电机正反转控制电路的安装与调试;(4)两台电机顺序控制电路的安装与调试;(5)运用变频器控制变频调速电机的正反转及转速。
项目二 CA6140型车床电气控制系统的安装与调试,具体分为2个任务:(1)CA6140型车床电气控制原理分析;(2)CA6140型车床电气控制系统的安装与调试。
项目三 PLC基础控制装置的安装与调试,具体分为4个任务:(1)用PLC控制指示灯的亮灭及闪烁;(2)三相异步电机启停与正反转PLC控制装置的安装与调试;(3)运料小车自动往返控制装置的安装与调试;(4)简易定时报警器的设计安装与调试。
项目四 普通机床控制系统的PLC改造设计安装与调试,具体分为2个任务:(1)CA6140型车床控制系统的PLC改造设计安装与调试;(2)Z3040型摇臂钻床控制系统的PLC改造设计安装与调试。
项目五 工业机械手PLC控制系统的设计安装与调试,具体分为2个任务:(1)工业机械手PLC控制过程分析;(2)工业机械手PLC控制系统的设计安装与调试。
项目六 多线切割机电气控制系统的设计安装与调试,具体分为10个任务:(1)模拟量输入、输出模块的使用与仿真;(2)运用PLC及模拟量扩展模块控制伺服电机的转速;(3)人机界面HMI触摸屏的参数设置与界面设计;(4)运用PLC及触摸屏实时控制电机;(5)综合应用触摸屏、PLC及模拟量扩展模块控制伺服电机的正反转及转速;(6)旋转编码器的脉冲计数装置的设计安装与调试;(7)步进电机的正反转及转速控制装置的设计安装与调试;(8)切割机钢线张力测量装置的设计安装与调试;(9)切割机断线保护及张力控制装置的设计安装与调试;(10)多线切割机控制系统的设计安装与调试。
另外,由于学生自身水平有差异,在教学中应适当地布置扩展任务给基础好、学有余力的学生做,给他们一个发展自学能力的空间,进一步提升学生的综合能力。
考核体系设计
本课程的成绩总分为100分,平时成绩占70%,期末成绩占30%。平时成绩为完成上述任务所得成绩的平均分,期末成绩是一个较综合的任务考核所得分,每个任务的考核指标(见表1)中,每个指标都有一定的权重。教师根据考核表对每个学生的任务完成情况进行评分,其中,2、3、4项的考核是由小组所有成员共同完成的。
单元教学实施过程
单元教学主要分为以下几步:(1)先告知本单元要达到的教学目标和重点难点,给学生发放工作任务单,然后以实际案例演示引出新任务。(2)资讯获取,教师提出引导性问题,提示学生通过相关技术资料查阅关键知识并回答问题。(3)方案讨论与修改,小组讨论实施方案并汇报,教师给予指导,最后确定方案。(4)任务实施,主要分为元器件的安装与布线和功能调试两个实施步骤。(5)展示与评价,各小组代表展示该组项目作品,并对调试过程作简要介绍,学生互评并相互交流工作体会,教师对每组的项目成果进行评价,并把考核结果记在相应的考核表中。(6)归纳总结,教师与学生共同归纳总结在任务实施过程中遇到的问题及知识点。
教学效果评价
本课程在期中和期末都召开了学生和教师座谈会。通过学生和任课教师的反映可知,本课程的教学效果与传统课程教学相比有很大的改善,运用项目教学法,可使学生在实现完整工程项目的过程中学习具体的理论知识,并培养了学生的工程意识;在工作方案设计、讨论及比较分析各种方案的优缺点,从而选择最优实施方案的过程中,可逐渐培养工科学生的独立工作能力和团队合作精神,提高学生的综合职业技能。
座谈会中师生也提出了该课程存在的不足之处,并给出了较合理的解决措施。主要有以下几点:(1)项目内容较多导致计划学时稍显不够。学生提议增加学时量或在课内适当减少任务数量,增加实训室课外开放时间,让有兴趣的学生做更多的训练以进一步提高应用能力。(2)实训器材消耗量较大导致部分耗材出现供不应求问题。对此,已向相关部门反映,要求调整采购计划以满足课程教学对耗材的需求。(3)教学组织过程还需要进一步完善。教学组织协调不当容易出现教学过程松散、个别学生偷懒的现象,因此,合理分配小组成员显得尤为重要。在分组方面,要以学生自愿为原则,在此基础上,以4~6人为一组,选择组织能力强、学习态度好、乐于助人并有一定合作创新意识的学生为小组长。教师要根据学生在课程学习期间表现出的知识掌握情况、学习能力和团队协作等影响因素适当调整分组情况,力求使每个小组都能和谐相处,一起学习,相互探讨,共同完成工程项目。在这个过程中教师可以适当启示和引导学生解决遇到的技术问题。
本课程在项目设计中引入了真实的企业项目,与一般课程的项目教学相比更能体现工程实际,而且本课程教学项目内容丰富,知识覆盖面较广。在教学方法方面,在项目化教学法的基础上融入了示范教学法、分组讨论法、问题引导法等多种教学方法。通过两年的教学改革与实践,学生的实践动手能力有了很大的提高,对理论知识的理解更加深刻。实践证明,基于工作任务的项目化教学可以激发学生的学习兴趣和求知欲望,培养学生综合运用知识分析与解决问题的能力、团队协作能力及较强的产品质量意识。今后,应继续应用和推广基于工作任务的项目化教学,并不断完善教学方法及项目设计,以更好地适应企业对人才职业能力的需求。
参考文献:
[1]高强.基于工作过程的项目教学课题研究[J].职业教育研究,2009(9):89-90.
[2]陈旭辉,张荣胜.项目教学的项目开发——教学设计及其应用[J].中国职业技术教育,2009(3):59-61.
[3]陈荷燕,汪木兰.项目教学法在机床电气与PLC课堂教学中的运用[J].中国现代教育装备,2010(13):12-13.
[4]曹荣敏,周惠兴.设计创新实验项目 培养工程创新能力[J].实验室研究与探索,2011(10):228-229.
[5]王春凤,李旭春.电力电子技术实验教学改革的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011(9):127-129.
[6]冯遵安,蒋琴.任务驱动与项目教学法在电气控制教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2009(2):195-196.
[7]熊凌,吴怀宇.电气控制类专业主干课程教学研究与实践[J].电气电子教学学报,2009(9):92-94.
[8]向丽.工作过程导向理念下高职实践教学模式的解构与重构[J].职教论坛,2008(8):8-10.
[9]李姗姗,刘江文.项目教学法在《电气控制与PLC》教学中的探索与研究[J].北京电力高等专科学校学报,2010(9):456-457.
[10]李湘民.以项目为中心改革PLC教学设计[J].职业教育研究,2009(7):94-95.
[11]陆孟熊,秦益霖.行为引导的项目教学法在PLC应用技术课程教学中的应用[J].常州信息职业技术学院学报,2008(2):31-33.
关键词: 理实一体化 教学模式 师资团队 硬件设施 立体教材
随着职业教育教学改革的不断深入,理实一体化教学已经在全国各个职业学校全面展开。理实一体化教学方法,是指由师生共同在实训中心(或专业教室)围绕工作(实践)任务的完成进行边教、边学、边做,完成教学任务的教学方法。理实一体化教学模式以“能力培养为核心,集理论教学、实验实习实训为一体,产学结合”为指导思想,按照职业实践活动的要求来组织教学。在时间上将学习项目在不同时段内完成;在空间上将教室与实验室,实习、实训场地结合形成专业教室;在教学方式上将理论教学与实验实训融为一体,形成以工作任务为导向,理论与实践有机结合的教学项目。怎样保证理实一体化课程教学顺利实施并取得较好效果呢?
一、设置合理的教学模式和教学方法,提高学生学习积极性。
针对学生学习基础普遍较差、能力较低,对专业课的学习感到困难等问题,专业课程教学应从提高学生学习兴趣入手,打破传统的教学方式,重视实践性教学,采用项目教学法。学生通过对技术工作的任务、过程和环境所进行的整体化感悟和反思,实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观目标的统一。
以《机电装调技术》为例,采用理实一体化教学模式和项目教学法,以机电一体化设备中常见的实例为情境:如电动机控制、交通信号灯控制、机械手控制等为载体和项目。在具体项目教学中,突破传统的教学模式,实现理论教学和实践教学的高度融合,真正做到从学生的实际和企业的实际出发,提高教学的有效性。在学生实践操作过程中,如果有问题,老师现场解决或在现场做理论讲解,较好地解决了“做什么”、“怎么做”的问题,使学生一学就能用,一学就会用。
整个教学过程在实训室进行,采用由浅入深、逐次讲解,通过理论讲解与实际训练一体化的综合训练方式,真正让学生在“做中学”。通过对学生进行访谈,分析学生的作业作品,我们了解到,这样安排课程教学,极大地激发了学生的学习兴趣和学习主动性,使学生动手能力大大加强,对自己努力得来的实训结果、设计成果等有较高的成就感。
二、采用多元化的考核评价方式,全方位考核学生。
我们对学生的评价采取综合评价的方式,采用学生、教师、行业等多元化的考核评价方法,使终结性评价与过程性评价相结合,个体评价与小组评价相结合,理论学习评价与技能评价相结合,突出考试的诊断性和发展。各项目的评定成绩根据各项目任务书中的评分标准,由学生自评、互评及教师测评三方面综合而成的。组织学生自评、互评,可以使学生从多层次、多方面了解自己的工作效果和不足,根据自身实际情况进行下一个项目的调整和设计。教师的评价,着眼于理论设计、动手操作、工作态度、创新能力等方面。这种考核体系进一步调动了学生要做和做好的积极性,增强了学生的学习效果。
三、加强专业团队建设,为理实一体化教学实施保驾护航。
要实施理实一体化教学,不仅要求教师具有较扎实的专业理论功底,而且要具有较熟练的实践技能,更要具有理实结合的教材分析及过程组合的能力,教师不仅是传统意义上的双师型教师,更要具有创新综合能力。课程教学团队的主讲教师最好要有企业工作经历或参与校企合作和企业服务的经历,具有较高的教学和科研能力和良好的协作精神,另外还可以聘请企业中优秀的工程技术人员充实专业师资队伍。在中青年教师培养中,坚持利用校企合作这一有效途径,以产学研结合为手段,不断加强教师理念更新,制定个人职业生涯发展规划,派专业教师深入企业生产、科研现场进行实践,参加企业新产品开发工作,专业教师通过技术服务,教师在教学实践中得到成长,积累经验,为理实一体化教学的实施保驾护航。
四、创造与专业相适应的硬件设备和学习环境,实现零距离接轨。
职校毕业生的优势,在于具有较强的职业意识和动手能力,能实现零距离上岗。而这一优势的取得,一定程度上依赖于体系完备、运行良好的实训基地,依赖于学校营造的职业实践环境。校内实验实训基地方面,强调从高端需求入手,安排新技术应用型的实训项目,实训室管理方面,严格按企业的标准进行管理,创造真实、仿真的职业环境。校外实习基地建设方面,全面出击、精心选择,与相关企业建立长期稳定的校外实训基地。主动联系企业,提升专业对企业的服务能力,提升顶岗学生的职业能力。通过相互协商,达成共识,增强计划灵活性以适应企业,不断完善学生管理,增加企业效益,构建“校企双赢”合作模式,实现零距离接轨。
五、建立合理的立体教材体系,保证教学资源的实用性和科学性。
学校要摒弃传统的专业教学课程方案,由教师根据教学目标和任务,将学生需要学习的各个知识点分解为一个一个的实践训练课题,让学生有计划地按照教师确定的课题和学习要求进行专门的技能训练,并在实践中不断总结完善,形成一套较为齐备的课程教学内容及相关材料。这些载体主要包括校本教材、讲义、学习指南,以及与教材配套的教学资料(包括课件、案例、习题、实训实习项目)等,这些资料具有很强的实用性,并具有一定的校本特色。
经过多年改革建设,理实一体化课程教学在教学内容、教学手段和教学方法、学生综合实践能力和综合素质培养等方面取得了一系列的丰硕成果。然而,教学改革是永无止境的,职业学校的老师应继续努力,转变教学理念,巩固已取得的成果,不断进行新的探索,加强学生技能培养、深化实践教学改革、构建实践教学体系,以及科学制定实践教学质量标准和评价体系,为培养适应时代、具有本专业特色的高技能应用型人才作出贡献。
参考文献:
【关键词】多媒体 教学 汽车维修专业
一、多媒体教学在实现汽修专业课改目标过程中的意义
在缺乏多媒体和实习设备、检测仪器的一支粉笔、一块黑板、顶多加上一张挂图的传统课堂教学中,只能让学生对照教材、挂图凭想象去理解汽车知识原理,抽象的诊断维修教学过程只会导致教学内容的难以理解,只会体现汽修专业课程难度大、教学内容枯燥乏味等特点,实践教学与理论教学脱节,理论与实践难以对号。而且传统的汽修教学模式是理论教学与实习教学分别进行,不但给中职学生的学习造成很大困难,严重影响了本专业课课堂教学质量和应用性、技能型人才的培养。缺乏生动和吸引的说教课堂,同样也会导致教师难教,甚至教师产生怕教、厌教的情绪,完成培养学生专业能力的核心任务便无从谈起。
现代汽车维修涉及面广,越来越体现出本专业的学科跨度大、与通讯和电子技术结合日趋紧密的特征。最近有专家提出的“原理修车”新概念,这个新概念使得实用性的理论更显在汽修中的重要性。我们绝不能认为新课程改革加强了对专业实践能力的培养就是对理论原理的暗弱和忽视,我们不能认为两者是不可调和的矛盾,这是要求我们寻找更有效的教学手段,在相对以往被大量压缩的课程和有限的课时中对理论原理部分内容进行高效的解说,才能有效地为以能力本位为核心的课程改革的进行打下基础。而运用各式各类的多媒体课件、软件进行灵活多样的直观教学,在发达国家的机械、汽修类专业课教学中应用得非常成功、非常广泛,这是很值得我们借鉴的。
二、汽修专业课教学中的多媒体应用
汽车修理行业是很重视操作经验的,尤其是近年来汽车检测设备在现代汽车维修中发挥着不可替代的作用。我校汽修专业教学设备有限,根据本修专业课程及学生的认知特点,我们在教学中尽力贯彻以多媒体教学手段为主的直观性教学原则:通过学生观看汽车多媒体仿真教学软件,丰富他们的感性知识,通过各种多媒体感性、形象地展现具体知识,加以教师语言的形象解说,引导学生对各零件、部件及工作原理形成清晰的表象,从而使他们能够正确理解汽车理论及原理,提高学生对课程学习的兴趣和积极性,减轻学习过程中理解抽象理论的困难,并通过多媒体展示汽车各大部分的结构、相互关系,发展本专业学生认识能力。只有认识到更好地深化认识和运用实用的知识原理,加深对理论的理解,才能在随后的实践中提高中职学生的综合能力。
要解决汽修专业传统教学模式的根本缺陷,就要将理论课堂与实验课堂紧密地结合为一体,即把理论教学课堂搬到实验室去,让学生在学习理论知识的同时也能够亲自动手实践,在实践中领会、验证理论知识。前不久,南京某校成功地示范了“多媒体汽车构造理实一体化”教学公开课。该公开课上采用“多媒体理实一体化”的新颖教学方式,把理论教学和实际操作更好的结合在一起,并把多媒体引入课堂教学之中,使三者相互融合与补充,在丰富教学内容的同时使课堂教学效果进一步提高。课堂上一位老师首先利用多媒体和实物给学生讲解理论知识内容,让学生熟悉配气机构的作用、分类、工作原理以及拆装的步骤;接着由另一位老师对桑塔纳发动机配气机构进行实际拆装的示范讲解。两位老师默契的配合,在理论教学的同时让学生感受了实物操作,激发了学生的学习兴趣和积极性,从而明显增强学生的学习效果。
不难想象缺少多媒体手段的条件下,欲实现上面这堂课的教学目标,并获得如此好的教学效果将是不可能的。多媒体教学在理论实践结合教学中的作用关键就在于对理论知识直观展现,在实践操作之前必须通过多媒体讲解,促进理论与实践的过渡衔接,不仅使学生轻松、直观理解本节课的相关理论原理,而且克服了随后实践中的盲从性,提高了学生实践的自主性、探究性,更增多了学生实践中的成功因素。
在中职汽修专业课程的教学过程中开展多媒体教学一般常采用以下几种方法:
直观演示法、视频展示现场法:随着计算机技术的飞速发展,多媒体直观演示法包括利用现代制作的各类多媒体课件、影视资料。多媒体直观演示法,是教师以多媒体展示各种实物或者实验,使学生获得关于事物现象的感性认识的方法。如采用汽车电控发动机教学软件,能采用二维与三维结合的方式生动、详尽地展示电控发动机各零部件的结构和动态工作过程和原理,学生们看的尽心,听得尽情,兴趣盎然。多媒体教学在理论实践结合教学中的作用关键在于对理论知识直观展现,在实践操作之前必须通过多媒体讲解,促进理论与实践的过渡衔接,不仅使学生轻松、直观理解本节课的相关理论原理,而且克服了随后实践中的盲从性,提高了学生实践的自主性、探究性,更增多了学生实践中的成功因素。
视频展示现场法:视频展示现场法即教师根据一定的教学目的,拍摄的生产一线的老师傅的操作,使学生获得间接经验或反思、巩固学过的技能知识,获得丰富的感性知识方法。这也是汽修专业课教学中比较典型的方法。当然,根据汽修专业的特殊性,必要时带领学生到现场进行有目的的、计划明确的参观,让学生体验真实的企业维修工作氛围,回校后做好参观总结,并以视频重点回顾操作过程,附以解说突出技术要点,加深体验和印象。
关键词:PLC控制技术 项目教学法 教学应用
PLC控制技术是技工院校机电一体化、电工电子专业的主干课程。在可编程序控制器专业理论与操作技能训练中,PLC占有很大比例,在高级工、预备技师培训中,许多院校更是把PLC项目单独设置为一门课程进行培训。
作为一门主干课程,PLC是公认的难学课程,主要表现为内容抽象、逻辑性强,与机电类其他课程关联度大。随着集成电路和计算机软硬件技术的快速发展,PLC应用的内容与教学手段发生了很大的变化,在教学过程中很容易出现学生难学、教师难教的情况。针对教学中普遍存在的问题与不足,我们提出基于一体化教学模式的项目教学法,将整个程序体系分成若干项目,每个项目具有典型性、实用性,既解决了理论教学与实训教学的脱节,又突出了职业教育以技能教学为重的特点。实践证明,将项目教学法引入PLC控制技术教学实践中,取得了较好的效果。
一、设计理念
在PLC教学中采用项目化教学法,设计理念是学生能够根据实际生产任务的要求,设计程序并规范地进行调试运行。技能训练中应用的PLC程序都是由多个小模块组成的,学生只有在掌握各种模块原理的基础上,才能解决比较复杂的程序设计问题。在确定项目时,教师要依据教学指导方案,透彻地分析教材,构建符合生产实践需要的能实现不同功能的小模块,由简入繁。在教学过程中,我们总结出以教师为引导,以学生为主体,以企业需求为导向的“三位一体”教学方法,以实践教学为主要方式,师生共同完成相关项目。项目教学法在PLC中的使用,使学生在理论与实践一体化的学习环境中,根据教学任务要求,运用专业理论知识对训练任务进行分析,合理解决训练中遇到的各种问题。通过这种教学模式,学生充分掌握训练项目的知识点,达到教学目的。
二、实施项目教学
在PLC控制技术教学过程中,我们将教学目标和教学内容进行合理设计,教学形式相对开放、灵活、有序,体现任务驱动教学,通过教师与学生共同参与完成一个个完整的教学项目,实现对专业理论知识和技能的掌握。
1.项目教学内容的编制
在设置教学内容时,项目设计的好坏决定了课程教学的成败,教师要根据学生的知识结构特点和认知规律,结合企业生产的实际需要,合理地设计每一个教学项目。在项目设计过程中,我们针对课程内容,充分考虑学生的不同水平,选择多个贯彻PLC控制技术应用的项目小类,细分教学项目,选择基本指令的调试、定时器与计数器的使用、霓虹灯的控制、抢答器的控制、电动机控制、水位的自动控制、交通灯程序控制、机械手控制的设计等作为主要教学项目,并结合行业特点和企业需求,有目的地深化教学项目。
2.项目教学内容的实施
我们按照理论教学与技能训练一体化,项目设计与企业需求、学院实训条件相结合的原则,精心设计教学内容的实施步骤。按照教学任务的安排、组建教学项目组、分析教学内容、合理制订教学方案、开展相关理论与技能培训、考核与评估项目等六个教学环节来实施。
3.项目教学的方法与手段
在项目教学法的实施过程中,我们对专业理论和技能训练教学内容进行了合理编排和设置;针对不同训练项目,合理设置训练方法及考核标准。在教学过程中,充分体现机电一体化涉及的相关专业理论及实践技能,而不仅限于PLC控制技术教学。在教学项目设计、教训内容的归纳整理、相关理论与技能的训练与考核,项目评估与信息反馈等方面,教师要发挥引导作用,创造良好的学习环境,以充分发挥学生的潜能。教学较多采用项目组的方式进行,通过以工作任务为依托的项目教学,创设真实的工作情境。在教学手段方面,通过多媒体课件、PLC电控柜、可编程控制柜,企业现场教学等多种手段组织教学。在教学方法上,采用任务驱动、项目导向及一体化教学方法。综合这些方法与手段,突出任务驱动,以项目为基础,使学生的知识和技能达到教学要求。
三、教学体会