理实一体化教学模式的探索与实践

我国高等职业教育培养高端技能型人才，强调理论教学和实践训练并重。目前高职高专的教学模式多采用了普通本科“压缩饼干”式的教学，不符合社会需要的要求，理实一体化教学模式能很好地克服这种教学模式弊端。文章以《PLC应用技术》课程为例，介绍了理实一体化教学模式的教学过程，为实践性较强的课程提供了样例，具有很强的推广价值。

高等职业教育理实一体化教学模式一、引言

我国高等职业教育是以适应社会需要为目标，主要培养学生的技术应用能力，强调理论教学和实践训练并重，学生毕业后具有直接上岗工作的能力。传统的教学模式是按知识序列作为教学的主要模式，理论与实践分开教学，理论教师注重理论知识的讲解，实践教师注重实际操作，理论教学与实践教学严重脱节，给学生的学习造成了很大的困难。

为适应社会需要，理实一体化教学模式呼吁而出突破了以往理论与实践相脱节的现象，在整个环节中，理论与实践交替进行，直观和抽象交错出现，而是教学与实践融为一体，将理论教学融入项目的设计工作过程，在实践中验证理论并将理论应用于实践。突出学生的动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发了学生的学习兴趣。

二、理实一体化教学模式

理实一体化的教学模式就是将理论知识分解到若干项目中，教师在实验环境里进行教学，采用项目、案例、任务、产品、工序等方式进行教学情境的设计，将学习领域各主要内容融入相应学习环节中.以项目的方式设计学习过程，每一个项目都是一个完整的工作过程。项目由易至难，由单一到复杂；学生逐渐成为项目的主体；而教师的指导成份越来越少。

在《PLC应用技术》课程中，通过使用STEP 7-Micro/WIN软件和程序开发试验环境，在完成项目的过程中学习有关的知识和技能。通过完成渐次复杂的工作任务，不仅能强化学生的专业能力，学生的团队合作、沟通等社会能力也不断增强，分析能力、获取信息能力、解决问题的策略等方法也得以提升。下面以《打铃器》为例来说明；

（一）演示

要求：打铃器又叫电脑自动打铃仪，可与电铃或音乐电铃配套使用，适用于学校上下课打铃。学校一般一节课是50分钟，休息10分钟。为了切合教学需要，将时间缩短为原来的1/5，即8：10响铃下课，8：12响铃上课。响铃时长为30秒。

演示：将设计好的《打铃器》PLC系统通电，按下启动按钮，等待………8：10响铃，30秒后响铃结束；8：12响铃，30秒后响铃结束。

（二）分析

1.要想在特定的时间响铃，首先必须要知道现在的时间，因此要用到PLC的读取实时时钟（TODR）指令，从硬件时钟读取当前时间。

2.知道了当前的时间，就要和预设的时间进行比较，来确定是否启动系统。因此要用到PLC的比较等于命令。

3.响铃时间为30秒，就要用到PLC的定时器命令。

（三）讲解

1.读取实时时钟（TODR）指令

西门子PLC的读取实时时钟（TODR）指令是从硬件时钟读取当前时间和日期，并将其载入以地址T起始的8个字节的时间缓冲区。

例如：LDSM0.0

TODRVB100

运行结果：当前年份VB100；当前月份VB101；当前日期VB102；当前小时VB103；当前分钟VB104；当前秒VB105；当前星期VB107.

本例中，主要考虑小时和分钟数，因此用到VB103和VB104中的值，读取VB103和VB104的数值就是现在的时间。

2.比较等于指令

比较等于指令用于比较两个值：IN1至IN2。比较指令包含字节比较，整数比较，双整数比较，实数比较，字符串比较等。此处时间值属于字节，故采用字节比较等于命令。

例如：LDSM0.0

AB=VB103， 16#08

LPS

AB=VB104， 16#10

ANM0.1

=M0.0

LPP

AB=VB104， 16#12

ANM0.0

=M0.1

以上程序运行的结果是：当VB103=16#08 & VB104=16#10时，M0.0=1为高电平输出；当VB103=16#08 & VB104=16#12时，M0.1=1为高电平输出。

3.定时器指令

定时器指令包括接通延时定时器（TON）、保留性接通延时定时器（TONR）、断开延时定时器（TOF）。

接通延时定时器（TON）指令在启用输入为“打开”时，开始计时。当前值（Txxx）大于或等于预设时间（PT）时，定时器位为“打开”。启用输入为“关闭”时，接通延时定时器当前值被清除。

例如：LDM0.0

OM0.1

ANT37

TONT37， 300

=Q0.0

以上程序运行的结果是：当M0.0=1或M0.1=1时，输出Q0.0=1高电平，同时定时器计时，30秒后定时器当前值被清除，Q0.0输出低电平。

（四）自学

自学时，告诉学生要掌握的问题，让学生知道本节课我们要学会什么，怎么去学，要达到什么样的目标。这样学生会感觉思路清晰，任务明确；学习结束后了解自己是否已经全部掌握。对于未掌握的知识，要求学生记录于课本，便于讨论解决，以及课下有针对性的补差。

在本例中学习了时钟读取指令、比较指令、定时指令的部分知识，学生可以根据参考教材学习相关知识，达到熟练应用的目的。例如通过时钟读取指令读取当前年月日、通过整数比较指令学会数值比较命令等，最终达到学生利用相关知识编写实用应用程序并进行仿真验证。

（五）练习

练习的目的是为了检测学生的知识掌握能力。通过练习可强化学生对知识的掌握以及应用的能力。本例请学生编写一段程序：读取当前年份，判断如是闰年则亮灯显示输出，并搭建外部硬件电路。

（六）应用

为进一步检验学生相关知识的掌握程度以及知识的应用能力，需要在现有知识的基础上增加一定难度，请设计一自动控制系统：为了节约用电，学校路灯夏季（5月-10月）在晚上5：30亮灯，夜晚11：30灭灯；第二天早上5：00亮灯，6：30灭灯。在冬季（11月-4月）亮灯的时间推迟一小时，灭灯时间不变。请编写相关的程序并搭建硬件电路满足系统的要求。

（七）评价

检查评价是对学生学习水平的检验和肯定，反之，学生便无从体会到学习成功的喜悦，慢慢心生惰性，直接影响以后的自学；错误的、片面的认识不能通过检查及时更正，导致后续学习出现连锁出错，形成恶性循环。因此，检查评价是学生掌握自学知识的必要的辅助和强化环节。检查过程中教师要看学生解题的每一步步骤，从中发现学生自学存在的有知识缺陷的问题，便于及时纠正。这里，由学生代表与教师共同对各小组的应用系统进行评价，同时对本组系统进行优化，从而达到共同进步的目的。

三、小结

理实一体化的教学模式使单片机课程体系已逐步向“针对职业岗位工作任务”的方向转化，课程目标体现了知识、技能和素养“三维目标”的有机结合。课程内容科学的将实际控制系统转化为“教学”，打破了高职教学是本科“压缩饼干”的课程内容体系，以“物化”的“”测量学生学习结果，采用“理实一体化”的教学模式，使学生对单片机系统的教学要求及未来工作岗位的能力需求更加明确。课程的教学改革与实践符合高职人才培养的目标要求，成效显著。