以學(xué)生為中心可編程控制器改革對策論文
一、PLC傳統教學(xué)模式存在的問(wèn)題
1.學(xué)和做的獨立
最早的PLC教學(xué)，是把“學(xué)”和“做”看為兩個(gè)獨立的活動(dòng)，在整個(gè)課程的教學(xué)中，會(huì )以理論系統地介紹和論證為骨架，實(shí)例則是說(shuō)明理論觀(guān)點(diǎn)的陪襯，實(shí)驗處于附屬地位，其目的是對理論的正確性進(jìn)行驗證。這種教學(xué)模式注重知識和理論，不注重實(shí)踐操作能力的培養和崗位能力的培訓，培養的學(xué)生動(dòng)手能力較弱，就業(yè)后不能較快地適應崗位要求。后來(lái)，為了順應提高學(xué)生實(shí)踐能力的教學(xué)要求，教師會(huì )先講述基本位指令，然后到實(shí)訓室使用位指令進(jìn)行編程訓練，再講述定時(shí)器指令、計數器指令、比較指令等。每講完一種指令，都會(huì )讓學(xué)生到實(shí)訓室進(jìn)行相關(guān)的編程訓練，這種“先學(xué)后做”的教學(xué)方法，看似學(xué)生不僅學(xué)了基礎知識，也進(jìn)行了實(shí)踐訓練，但學(xué)生其實(shí)僅僅是為了學(xué)會(huì )知識點(diǎn)而進(jìn)行練習。在“以學(xué)生為中心”的理念指導下，學(xué)生“邊做邊學(xué)”，“學(xué)中做”，“做中學(xué)”，教師按教育特點(diǎn)和認知規律來(lái)設計課程，安排教學(xué)，通過(guò)項目、任務(wù)載體，以行動(dòng)引導的方法，建立師生間的良性互動(dòng)。
2.忽略整個(gè)控制系統，只注重程序
各個(gè)學(xué)校在PLC教學(xué)中，都非常重視理論知識的學(xué)習。但筆者認為，理論基礎固然要學(xué)扎實(shí)，但也不可只重視PLC程序的編寫(xiě)，而忽視了程序是怎樣在整個(gè)控制系統中被運用的。事實(shí)上，學(xué)生雖然熟悉了指令，會(huì )用指令編程，但卻不能進(jìn)行整個(gè)控制系統的設計。命令語(yǔ)言的熟練掌握，是運用PLC的基礎，但卻不是最終目的，教授PLC的最終目的還是希望學(xué)生能夠設計一個(gè)完整的PLC控制系統。在設計一個(gè)PLC控制系統時(shí)，往往要先熟悉被控對象，全面詳細地了解被控對象的機械工作性能、基本結構特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過(guò)程，了解系統的運動(dòng)機構、運動(dòng)形式和電氣拖動(dòng)要求，必要時(shí)還要畫(huà)出各級組織訴功能圖、生產(chǎn)工藝流程圖，從而對整個(gè)控制系統制定控制方案；再確定PLC的I/O點(diǎn)數，選擇PLC機型，選擇I/O設備，分配I/O地址，設計PLC應用系統電氣圖，之后再進(jìn)行程序設計，再經(jīng)過(guò)反復的編輯、編譯、下載、調試運行，直到運行正確，最終還要建立文檔。一個(gè)高效可靠的PLC控制系統，程序設計只是一個(gè)方面，而且不是孤立存在的。單純注重PLC程序設計會(huì )使得學(xué)習者在PLC的工程實(shí)際應用上存在片面的理解，造成理論與實(shí)踐脫節。
二、以學(xué)生為中心的可編程控制器課程改革
1.以學(xué)生為中心
“以學(xué)生為中心”的教育理念是遵循教育的內部基本規律，依據這種教育理念，教育者要理解學(xué)生，而不是誤解學(xué)生；要尊重學(xué)生，而不是輕視學(xué)生；要服務(wù)學(xué)生，而不是利用學(xué)生；要啟迪學(xué)生，而不是蒙蔽學(xué)生；要激勵學(xué)生，而不是壓制學(xué)生�！耙詫W(xué)生為中心”強調了學(xué)生在學(xué)校里的主體地位，提示了學(xué)校的一切教育教學(xué)活動(dòng)應該從學(xué)生的需要出發(fā)這一基本原則。
2.改革思路
�。�1）優(yōu)化教學(xué)內容。教師要先進(jìn)行課程體系重建，將教學(xué)內容整合設計，確定和描述教學(xué)目標，及完成本項目后應該達到的知識、能力、態(tài)度三方面的具體目標。另外，任務(wù)的設計和選擇非常重要，任務(wù)也可稱(chēng)之為項目或載體，項目的設計和選擇是項目教學(xué)實(shí)施中的一個(gè)關(guān)鍵因素，任務(wù)要能夠承載教學(xué)目標，要理論知識和操作技能并重。任務(wù)最重要的是具備一定的應用價(jià)值，和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程有直接關(guān)系，并且既需要運用以前學(xué)過(guò)的知識和技能，也需要補充新的內容。在任務(wù)的實(shí)施中，教師要負責全程指導，最后教師和學(xué)生一起進(jìn)行檢查評估，總結歸納。
�。�2）創(chuàng )新教學(xué)方法。摒棄照本宣科、灌輸式教學(xué)模式，課堂教學(xué)設計上，教師和學(xué)生共同參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中，以學(xué)生為中心，教師通過(guò)引入問(wèn)題、課堂討論、仿真驗證、問(wèn)題講解、知識點(diǎn)總結方式進(jìn)行輔導。不僅可以提高學(xué)生學(xué)習的興趣和主動(dòng)性，還可以加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解，使學(xué)生更牢固地掌握知識點(diǎn)，并且學(xué)以致用。教學(xué)方式主要采用項目教學(xué)法、講演教學(xué)法、四階段教學(xué)法等。同時(shí)，不再局限于傳統的教學(xué)方法及手段，而是利用多媒體仿真教學(xué)手段，如圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻、CAI和仿真軟件，實(shí)現傳統教學(xué)和現代多媒體教學(xué)的有機穿插結合，發(fā)揮各自的長(cháng)處，提高學(xué)生學(xué)習PLC的興趣和效果。此外，在學(xué)習過(guò)程中及時(shí)和學(xué)生進(jìn)行溝通和交流，以便及時(shí)獲得學(xué)生的反饋信息。對一個(gè)教師來(lái)說(shuō)，學(xué)生上課時(shí)的反應，課堂回答、討論問(wèn)題的情況，作業(yè)書(shū)寫(xiě)情況，項目完成情況，都形成了多層次的反饋鏈條，以達到更好的教學(xué)效果。
�。�3）完善考核方案。并不僅僅為了考核而考核，考核的主要目的是“以考促學(xué)”，“以考促訓”，要考核的不是學(xué)生的記憶能力，而是學(xué)生對專(zhuān)業(yè)知識與技能的綜合應用能力和自主學(xué)習能力，培養嚴謹認真、溝通協(xié)調等綜合素質(zhì)。這就需要建立多元的、綜合性的總評制度，通過(guò)綜合的評價(jià)方式，依據具體情況把多種考核方式結合在一起，重視學(xué)習過(guò)程，在學(xué)習知識的同時(shí)掌握技能及學(xué)習方法。以學(xué)生為中心的可編程控制器的教學(xué)，采用基于行動(dòng)導向的項目教學(xué)法，考核方式以項目完成的效果和項目實(shí)施過(guò)程為考核依據，重點(diǎn)突出解決實(shí)際問(wèn)題的能力考核，在考試中采用形成性考核和終結性考核相結合的方法。
形成性考核需要教師做好出勤率、課堂問(wèn)答的記錄工作；做好專(zhuān)題討論、故障分析研討時(shí)學(xué)生表現的記錄工作；抓好技能操作考核。將每一次實(shí)地操作作為一次技能考核，使學(xué)生課上課下多練習并手腦結合，考核通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的方式對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，肯定優(yōu)點(diǎn)，促使進(jìn)步，可以及時(shí)糾正學(xué)生操作中存在的問(wèn)題和錯誤，使學(xué)生的技能操作更加規范、準確、熟練。終結性考核采用職業(yè)技能證書(shū)考核方式，融入職業(yè)技能證書(shū)的應會(huì )考核內容，要充分考慮終結性考試的總結性、規范性（標準化）特征，要設計好考試內容，科學(xué)命題，保證考試信度，提高考試效度。采用這種考核方式，學(xué)生只有認真對待每一次課，每一個(gè)任務(wù)，只有真正學(xué)懂需要掌握的基本知識，才能得高分。平時(shí)不用功的學(xué)生僅靠突擊不可能取得好的成績(jì)，而一貫認真好學(xué)的學(xué)生也不會(huì )因為一次偶然的失誤而對最終成績(jì)造成太大的影響。
3.以學(xué)生為中心的教學(xué)方案設計舉例
在基礎項目中的典型機電控制電路的PLC改造，學(xué)習目標就是讓學(xué)生掌握PLC編程中最基本的指令格式及功能，能使用基本指令編寫(xiě)一些簡(jiǎn)單的程序�？梢赃x擇使用電動(dòng)機的各種運行方式作為載體，設計一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)，讓學(xué)生在任務(wù)的學(xué)習過(guò)程中一步步掌握PLC中基本指令的運用，達到最終的學(xué)習目標。第一個(gè)任務(wù)，可以先以電動(dòng)機自鎖運行控制作為任務(wù)來(lái)提出，由繼電器控制電路圖，引導學(xué)生思考如何使用PLC來(lái)實(shí)現控制過(guò)程。通過(guò)分析可以知道，系統的輸入是啟動(dòng)按鈕和停止按鈕，輸出設備是繼電器。要把這些輸入輸出設備先和PLC聯(lián)系起來(lái)，就需要進(jìn)行I/O地址分配，再根據地址分配表把實(shí)物連接起來(lái)，然后才是相關(guān)的程序編寫(xiě)。這時(shí)就可以介紹相關(guān)的知識，告訴學(xué)生PLC控制電路中也有與繼電器電路相似的觸點(diǎn)和線(xiàn)圈，它的觸點(diǎn)和線(xiàn)圈是以指令的形式體現的，這時(shí)就可以介紹常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)及線(xiàn)圈等指令，完成程序的編輯之后，再進(jìn)行下載、調試及運行，還可以利用仿真軟件進(jìn)行仿真。第二個(gè)任務(wù)，引導學(xué)生使用其他方法，設計新的解決方案。
此時(shí)，可介紹置位、復位指令，引導學(xué)生使用置位和復位指令實(shí)現電動(dòng)機的自鎖運行。第三個(gè)任務(wù)，再給學(xué)生提出進(jìn)一步的問(wèn)題，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，如果啟動(dòng)按鈕出現故障不能彈起，按下停止按鈕電動(dòng)機能夠停止轉動(dòng)，一旦松開(kāi)停止按鈕，電動(dòng)機又馬上開(kāi)始運行了，這時(shí)該怎樣解決？這就又需要使用到邊沿觸發(fā)指令、取反指令等新知識。第四個(gè)任務(wù)，可以引入星-三角控制電路的PLC控制電路設計，這就需要使用到定時(shí)器指令。在一個(gè)個(gè)的任務(wù)中，通過(guò)對電動(dòng)機的不同控制要求的實(shí)現，學(xué)生逐漸了解并掌握了PLC的基本指令，并可利用基本指令進(jìn)行編程，達到了最初設計的教學(xué)目標。
三、運用時(shí)需要注意的問(wèn)題
以學(xué)生為中心越來(lái)越被大家認可，但在運用過(guò)程中，還會(huì )出現很多問(wèn)題。
1.不可將“以學(xué)生為中心”與“以教師為中心”截然對立以學(xué)生為中心，并不意味著(zhù)要忽略教師的作用和地位。學(xué)生在學(xué)習初期，怎樣從知識的海洋中獲得適合自己的學(xué)習內容，一定要有教師的指導，如果完全忽視教師的作用，會(huì )使得學(xué)生的學(xué)習沒(méi)有目標，紀律渙散等，會(huì )造成一系列的影響。在教學(xué)過(guò)程中，教師的主導作用表現在：制定任務(wù)項目，并給出任務(wù)完成的評價(jià)指標；啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與和積極思考；不束縛學(xué)生的主動(dòng)性，拓寬學(xué)生獨立探究的空間。威多森曾說(shuō)過(guò)：“無(wú)論我們認為應該給學(xué)生多少主動(dòng)性，作為保證教學(xué)的教師的權限不能減少�！�
2.將“以學(xué)生為中心”理解為教學(xué)法
“以學(xué)生為中心”不僅涵括了課程體系、課程教學(xué)，還有教學(xué)條件、教育管理、教育文化、教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)等內容。如果僅把它看成是一種教學(xué)方法，會(huì )誤導研究者和教師將視角停留在課程的教學(xué)范圍之內，而忽視了作為課程外的學(xué)生自主學(xué)習和學(xué)生長(cháng)遠發(fā)展，可能會(huì )將“以學(xué)生為中心”誤解為僅僅是教師學(xué)生雙方的活動(dòng)過(guò)程，而忽視了在教學(xué)法之外的學(xué)校管理、服務(wù)等方面的內容和工作。
四、小結
教師要以學(xué)生為中心，堅持理論與實(shí)踐相結合的原則，優(yōu)化整合課程內容，強化實(shí)踐能力培養的環(huán)節，利用優(yōu)秀師資條件，采用先進(jìn)教學(xué)方法及手段，提高教學(xué)效果，提高人才培養質(zhì)量
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