論文：深化《PLC原理與應(yīng)用一體化》教學(xué)改革的思考與實(shí)踐
摘 要：本文針對目前大專高職電子專業(yè)《PLC原理與應(yīng)用》課程一體化教學(xué)中存在的缺陷和問題，提出“第二次改革”的新思路，以期達(dá)到切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需要的目的。文中著重闡述深化一體化教學(xué)改革應(yīng)在課程的編排、實(shí)踐項(xiàng)目的選擇、授課方式、考試評估方式等四個(gè)方面有全新的突破。使學(xué)生真正達(dá)到理論知識熟、實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新水平高的“三好學(xué)生”的目的。
關(guān)鍵詞：PLC原理 一體化教學(xué)改革 深化 實(shí)踐
引言
近年來，就業(yè)形勢日益嚴(yán)峻，大專院校畢業(yè)生的就業(yè)問題已經(jīng)成為社會(huì)的熱點(diǎn)。面對挑戰(zhàn)，各類高職高專院校立足于社會(huì)發(fā)展的需要，以滿足企業(yè)對生產(chǎn)第一線高素質(zhì)技能型人才的需求為目標(biāo)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，從師資隊(duì)伍的建設(shè)到具體課程的設(shè)計(jì)，堅(jiān)持以就業(yè)為導(dǎo)向，堅(jiān)持以工作崗位的實(shí)際為標(biāo)準(zhǔn)，著手進(jìn)行了一系列的改革與創(chuàng)新。作為應(yīng)用電子類專業(yè)的核心課程，《PLC原理與應(yīng)用》的教學(xué)也由理論課與實(shí)踐課的“分治”轉(zhuǎn)變?yōu)樵砼c應(yīng)用的“一體化”，類似于《PLC原理與應(yīng)用》一體化的課程如雨后春筍一般出現(xiàn)在幾乎所有職專院校的課堂上，有關(guān)該課程教學(xué)改革的學(xué)術(shù)研究成果也層出不窮。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自2010年以來，收錄于中國期刊網(wǎng)并含“PLC”、“教學(xué)改革”、“一體化”等關(guān)鍵詞的學(xué)術(shù)文章多達(dá)157篇。
顧名思義，“PLC原理與應(yīng)用一體化”就是PLC的原理與應(yīng)用相結(jié)合，在教學(xué)的過程中采取“教、學(xué)、做、用”一體化的教學(xué)模式。一體化教學(xué)適應(yīng)職專院校學(xué)生的能力特征與思維特征，運(yùn)用直觀、生動(dòng)的案例教學(xué)，有利于將“動(dòng)腦”與“動(dòng)手”結(jié)合到一起， 有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到強(qiáng)化教學(xué)效果、增強(qiáng)學(xué)生技能水平的目的。
一、一體化教學(xué)存在的問題
PLC原理與應(yīng)用一體化教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是通過“教、學(xué)、做、用”的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“掌握理論知識”與“鍛煉操作能力”的同步。然而，從最終效果來看，《PLC原理與應(yīng)用》一體化教學(xué)仍存在不少問題。
1.理論講解與實(shí)踐運(yùn)用的結(jié)合過于松散
PLC原理與應(yīng)用一體化教學(xué)的本質(zhì)在于“理論講解”與“實(shí)踐運(yùn)用”的有機(jī)結(jié)合，二者缺一不可。理論講解的過程是為實(shí)踐運(yùn)用進(jìn)行指導(dǎo)的過程，而實(shí)踐運(yùn)用的過程是回憶與檢驗(yàn)理論知識的過程。通過研究發(fā)現(xiàn)，《PLC原理與應(yīng)用》一體化的教學(xué)存在將理論課與實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行簡單縫合的現(xiàn)象，即在形式上將兩門原本分開的課程打包到一起，實(shí)現(xiàn)理論課與實(shí)踐課在時(shí)間與地點(diǎn)方面的同步。這里所謂的“一體化”其實(shí)只是把教室搬到了實(shí)驗(yàn)室，片面地強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際操作能力的鍛煉，不僅忽視了理論知識的指導(dǎo)作用，也忽視了引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)或運(yùn)用的過程中檢驗(yàn)自身理論知識的不足和欠缺。這樣一來，通過一段時(shí)間的教學(xué)，學(xué)生對PLC的原理及應(yīng)用只停留在“知其然，而不知其所以然”的狀態(tài)中，雖然能夠熟練地操作課程安排的實(shí)例，但運(yùn)用理論知識和已有經(jīng)驗(yàn)解決實(shí)例以外新問題的能力并沒有得到鍛煉。
2.實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)置脫離實(shí)際
一體化教學(xué)的載體在于一系列的項(xiàng)目，一個(gè)項(xiàng)目所承載的信息量與技術(shù)量，遠(yuǎn)勝于一堂理論課與實(shí)驗(yàn)課所傳達(dá)的信息量。因此，項(xiàng)目設(shè)置的好壞不僅影響著學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的高低，也影響著最終教學(xué)效果的成敗。考慮到實(shí)際工作崗位的需要，以及高職專院校學(xué)生的特點(diǎn)，PLC應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)置應(yīng)該盡可能模擬實(shí)際生產(chǎn)、生活的場景，并緊跟科技進(jìn)步的步伐，做到與時(shí)代同步。可是在實(shí)際的教學(xué)過程中，由于有關(guān)PLC原理與應(yīng)用的教材早已在項(xiàng)目設(shè)置方面作了安排，任課老師只是簡單地遵循既定課程教學(xué)大綱授課，缺乏同企業(yè)及一線技術(shù)人員的溝通與交流，老師學(xué)生都缺乏必要的信息。這就必然造成實(shí)踐項(xiàng)目同社會(huì)實(shí)際的脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生通過學(xué)習(xí)積累的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重滯后于科技發(fā)展的速度。
3.學(xué)生應(yīng)對新問題的能力不強(qiáng)
檢驗(yàn)《PLC原理與應(yīng)用》一體化教學(xué)最終成效的標(biāo)準(zhǔn)就是學(xué)生的創(chuàng)新能力。一體化教學(xué)改革的初衷是增強(qiáng)學(xué)生對PLC的實(shí)際操作能力，適應(yīng)未來工作崗位的需要，并增加學(xué)生畢業(yè)后擇業(yè)時(shí)的砝碼。從學(xué)生實(shí)際操作能力這一角度而言，一體化教學(xué)改革是可行的，也有一定成效。然而，根據(jù)教研組對實(shí)習(xí)合作單位及用人單位的訪談結(jié)果進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生離開學(xué)校或?qū)嶒?yàn)室以后，在工作崗位上有很長一段時(shí)間的“適應(yīng)期”，不能立即“上崗”，需要從頭學(xué)起新知識新技術(shù)，缺少對實(shí)際工作中遇到的新問題的應(yīng)變能力。
二、一體化教學(xué)改革的深化
1.課程的編排
課程的編排主要涉及教學(xué)課時(shí)的分配，以及教學(xué)內(nèi)容主次的處理。《PLC原理與應(yīng)用》的一體化教學(xué)應(yīng)在學(xué)習(xí)時(shí)間方面加大對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的投入，壓縮純理論知識，如PLC的發(fā)展歷史、PLC型號等方面的教學(xué)，切實(shí)提高老師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
1.1以實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn)，以理論講解為輔助
授課老師通過各種渠道了解PLC應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，掌握最前沿科學(xué)信息。針對已畢業(yè)的學(xué)生多，工作單位分布廣，應(yīng)用類型齊全等特點(diǎn)，重點(diǎn)建立應(yīng)用電子專業(yè)同學(xué)錄與騰訊QQ 群，與不同屆別的學(xué)生搭建相互交流溝通的平臺，同時(shí)藉由該平臺，通過往屆畢業(yè)校友了解與掌握PLC在應(yīng)用方面變化發(fā)展的信息，方便及時(shí)更新課程內(nèi)容，避免教學(xué)內(nèi)容滯后于科技與生產(chǎn)實(shí)際的發(fā)展。
2.項(xiàng)目的選擇
《PLC原理與應(yīng)用》課程一體化教學(xué)的載體在于一系列具有代表性的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目的操作不僅需要相關(guān)的理論知識作鋪墊，同時(shí)也應(yīng)緊跟社會(huì)技術(shù)進(jìn)步的水平。一體化教學(xué)模式下，項(xiàng)目的實(shí)施過程既是溫故理論知識的過程，又是提前熟悉社會(huì)實(shí)際工作崗位的過程。因此，項(xiàng)目的選擇與設(shè)置應(yīng)突出實(shí)用性與時(shí)代性，并盡可能地開展同企業(yè)之間的合作。
2.1突出實(shí)用性
PLC在人們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，特別是工業(yè)領(lǐng)域，如制藥、冶金、化工、電力、機(jī)械等，應(yīng)用面極廣，因而一體化教學(xué)改革應(yīng)該緊緊抓住PLC的這一特征，選擇或設(shè)置同工業(yè)生產(chǎn)或人們生活密切相關(guān)的項(xiàng)目，安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、操作。例如：“運(yùn)料小車控制”、“PLC控制數(shù)控車床液壓系統(tǒng)”便是對企業(yè)生產(chǎn)場景的模擬，能夠讓學(xué)生提前熟悉實(shí)際工作情景。
2.2突出時(shí)效性
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，PLC的更新?lián)Q代也是日新月異，同時(shí)，科技應(yīng)用于生產(chǎn)的周期越來越短，時(shí)效性成為科技類產(chǎn)品能否在競爭日益激烈的市場環(huán)境中立于不敗之地的重要因素。就PLC原理與應(yīng)用的一體化教學(xué)而言，如果固守既定教材已經(jīng)選定的“經(jīng)典案例”，忽視信息的及時(shí)更新，就難免發(fā)生同社會(huì)實(shí)際的脫節(jié)，造成學(xué)生所學(xué)與社會(huì)所需之間的差距。
2.3校企合作
校企合作的方式可以分為兩種：一是“由內(nèi)而外”，教研組同學(xué)校就業(yè)指導(dǎo)中心溝通，由專人聯(lián)系實(shí)習(xí)單位，授課老師根據(jù)學(xué)生素質(zhì)的實(shí)際情況，安排一批學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、操作水平高的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入實(shí)習(xí)合作單位；二是“由外至內(nèi)”，教研組承接企業(yè)的項(xiàng)目，然后進(jìn)行分解與編排，以此作為課堂實(shí)習(xí)或期末考試、測評的內(nèi)容。
3.授課方式
《PLC原理與應(yīng)用》課程的歸宿在于“怎么做”，而在“一本書加一支粉筆或一張幻燈片”的授課方式之下，學(xué)生對課程內(nèi)功缺乏形象、直觀的感知，生動(dòng)、直觀的授課方式極為必要。但在另一方面，又必須重視理論知識在實(shí)踐過程中的穿插與融合。
3.1分組學(xué)習(xí)
每次上課都將全班學(xué)生分組，組員4-6人，分組遵循“先進(jìn)與后進(jìn)搭配”、“熟練與生疏協(xié)調(diào)”的.原則，力求學(xué)生之間能夠相互學(xué)習(xí)、仿效。上課按照“六步工作法”進(jìn)行，圖示為：
分組學(xué)習(xí)能夠?qū)崿F(xiàn)PLC“原理”與“應(yīng)用”兩者的有機(jī)融合，如上圖所示，整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)始終以學(xué)生為中心和服務(wù)對象，“小組討論”是學(xué)生學(xué)習(xí)與交流理論知識的環(huán)節(jié)；“老師講解”則是對各小組已經(jīng)形成的思路進(jìn)行點(diǎn)撥，本質(zhì)上是對知識的進(jìn)一步強(qiáng)化；接下來的“動(dòng)手操作”環(huán)節(jié)是運(yùn)用知識進(jìn)行實(shí)際操作，實(shí)現(xiàn)了“原理”與“應(yīng)用”的第一次交融；“成果檢驗(yàn)”環(huán)節(jié)有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查找實(shí)踐過程中的不足，是“原理”與“應(yīng)用”的第二次交融，也是授課老師對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的總結(jié)，有利于進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對理論知識的理解。
3.2跟班學(xué)習(xí)
每學(xué)期推薦、安排一定數(shù)量學(xué)生去相關(guān)合作單位實(shí)習(xí)，合作單位以工業(yè)企業(yè)為主，提供的實(shí)習(xí)崗位主要涉及PLC程序的開發(fā)與運(yùn)用。學(xué)生接觸一線技術(shù)工人，不僅可以近距離地感受到PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的重大作用，由此增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心與興趣，而且也能夠積累一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，鍛煉解決實(shí)際問題的能力，為就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.3“師傅”指導(dǎo)
在一體化教學(xué)的過程中，授課老師不僅扮演示范員、講解員、答疑員的角色，而且還起著學(xué)生與合作單位高級技術(shù)工人之間橋梁的作用。授課老師出面“預(yù)約”PLC運(yùn)用方面的高級技工或熟練工人，組織學(xué)生前往企業(yè)觀摩；或邀請“師傅”們來校講座，邀請對象以往屆畢業(yè)的校友為主，現(xiàn)身說法，現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生。
4.考試評估
《PLC原理與應(yīng)用》一體化教學(xué)改革的深化是一個(gè)系統(tǒng)工程，離不開考試與評估方式的完善。考試與評估具有導(dǎo)向性，無論是考試的內(nèi)容還是評估的方式，都對學(xué)生學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)的選擇起到引領(lǐng)與促進(jìn)作用。PLC原理與應(yīng)用一體化的教學(xué)改革，應(yīng)該始終以就業(yè)為導(dǎo)向，改變“一張?jiān)嚲?一支筆”的做法，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力。
4.1提高實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力在測評成績中的權(quán)重
學(xué)期末測評學(xué)生《PLC原理與應(yīng)用》課程的成績時(shí)，按公式：
實(shí)操能力占70%（小組成員互評20%+授課老師評估80%）+理論考試占30%（學(xué)生自己動(dòng)手做PPT演示文稿40%+期末書面考試60%）計(jì)算。
其中，“學(xué)生自己動(dòng)手做PPT演示文稿”一項(xiàng)主要考查學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目的能力。每名同學(xué)抽簽選擇需獨(dú)立完成的項(xiàng)目，學(xué)期末借助PPT幻燈片匯報(bào)項(xiàng)目完成情況。
4.2試卷的設(shè)置
期末書面考試不指定教材，也不劃定具體的考試重點(diǎn)，改變考查學(xué)生對理論知識的記憶程度的傳統(tǒng)做法，側(cè)重測評學(xué)生獨(dú)立思考、解決問題的水平，考試內(nèi)容以工作實(shí)踐中遇到的問題為重點(diǎn)。具體到試卷設(shè)置上，不再安排選擇題，而以簡答、編程、原理圖等需要進(jìn)行綜合思考的題型為主。例如，
“設(shè)計(jì)一個(gè)通電和斷電均延時(shí)的梯形圖。當(dāng)X0由斷變通，經(jīng)延時(shí)10s后Y0再得電。當(dāng)X0由通變斷，經(jīng)延時(shí)5s后Y0再斷電”；
“有3個(gè)通風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)一個(gè)監(jiān)視系統(tǒng)，監(jiān)視通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。如果2個(gè)或2個(gè)以上在運(yùn)轉(zhuǎn)，信號燈持續(xù)發(fā)光。如果只有一個(gè)通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，信號燈就以2s的時(shí)間間隔閃爍；如果3個(gè)通風(fēng)機(jī)都停轉(zhuǎn)，信號燈就以0.5s的時(shí)間間隔閃爍。試設(shè)計(jì)梯形圖”。
三、一體化教學(xué)改革的效果 教改之后，《PLC原理與應(yīng)用》一體化課程不再是理論課與實(shí)踐課的簡單撮合，而是理論講解與實(shí)踐操作的有機(jī)結(jié)合與優(yōu)勢互補(bǔ)，其效果主要可以通過學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與實(shí)習(xí)合作單位對學(xué)生的評價(jià)兩個(gè)方面反映出來。
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是檢驗(yàn)教學(xué)過程成功與否的風(fēng)向標(biāo)，同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也是授課老師引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)上投入時(shí)間與精力的重要手段。本校應(yīng)用電子專業(yè)自深化PLC原理與應(yīng)用一體化的教學(xué)改革以來，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯著提高，上課出勤率提高至95%/學(xué)期，課后作業(yè)完成率最高可達(dá)98.65%/次，課堂討論的氛圍更為熱烈，學(xué)生課后請教授課老師的現(xiàn)象也明顯增加。
2.實(shí)習(xí)合作單位對學(xué)生的評價(jià)
學(xué)生在相關(guān)實(shí)習(xí)合作單位的工作表現(xiàn)也可以成為《PLC原理與應(yīng)用》一體化教學(xué)改革實(shí)效的明證，因?yàn)榻虒W(xué)改革目標(biāo)就是提高學(xué)生的技能水平，技能水平的高低只有在實(shí)際的工作崗位上才可以檢驗(yàn)出來。根據(jù)實(shí)習(xí)合作單位對實(shí)習(xí)生的表現(xiàn)所作的反饋與評價(jià)，本文粗略地進(jìn)了分析，并對照改革之前得到的數(shù)據(jù)信息，發(fā)現(xiàn)實(shí)習(xí)生在PLC應(yīng)用方面的熟練程度同企業(yè)生產(chǎn)一線技術(shù)員工趨于同一水平，企業(yè)主普遍認(rèn)可實(shí)習(xí)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作、動(dòng)手操作及解決問題方面的能力，而且每年都有十幾名實(shí)習(xí)生在實(shí)習(xí)結(jié)束后同用人單位簽訂了就業(yè)協(xié)議。
四、小結(jié)
由于高職高專院校學(xué)生的特點(diǎn)，以及就業(yè)形勢的壓力，一體化教學(xué)已經(jīng)成為應(yīng)用電子專業(yè)中《PLC原理與應(yīng)用》這門課程的必然趨勢，也是業(yè)界的共識。然而，如何真正有效地進(jìn)行一體化教學(xué)改革則是一個(gè)見仁見智的話題。無論怎樣，教學(xué)改革的目的是為了切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力，達(dá)到培養(yǎng)理論知識熟、實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新水平高的“三好學(xué)生”的目的。就此而言，理論知識與實(shí)踐操作的緊密結(jié)合、項(xiàng)目選擇的時(shí)效性、授課方式的多樣性、考試評估的科學(xué)性是深化《PLC原理與應(yīng)用》一體化教學(xué)過程中應(yīng)該始終把握的原則。
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