项目教学法在电气控制与PLC教学中的应用和实践

摘要:项目教学实质上是以项目为导向,让学生通过承担和完成某个具体的项目来掌握专业能力、方法能力和社会能力。在电气控制与PLC课程教学中引入项目教学法,其实施要点是:以实训项目作为教学平台,以电路作为分析对象,以实训现象作为切入点,将电气控制与PLC的理论融入到实训项目中去,让学生在实践过程中提高动手能力,培养学生掌握控制电路的设计、安装、调试、故障处理的方法。

关键词:项目教学;电气控制与PLC;应用和实践

电气控制与PLC课程是机电一体化技术的核心课程;同时是发电厂及电力系统、供用电技术、数控技术等专业的一门主干专业课,也是取得国家职业资格等级证书(维修电工)的核心课程。结合我院电气类和机电类专业建设和教学改革,为了更好地培养高素质技能型人才,我们遵循以应用为目的,必须够用为尺度,以掌握基本知识,强化技能培养为重点,将课程内容进行整合和序化。课程整个教学分为项目实训、集中实训、顶岗实习、毕业设计四个环节,通过采用项目式一体化教学方式,重点是培养学生掌握控制电路的设计、安装、调试、故障处理的方法和应用PLC进行系统设计和编制控制程序的能力。它不仅为《电机调速控制技术》、《机电设备与维修》、《电梯应用技术》、《数控机床故障诊断与维护》等后续课程、集中实训和毕业设计打下基础,而且为相关专业学生考取中、高级电工资格证书做准备。

在课程设计的思路上,按照“基于工作过程为导向,以项目为载体,教学做一体、工学结合”的基本思路,遵循以应用为目的,必须够用为尺度,以掌握基本知识,强化技能培养为重点,将课程内容进行整合和序化。

所谓“项目式教学做一体化”是将“项目教学”和“教学做一体化教学”有效地融为一体,将理论和实践捆绑在一起,在具体教学时,将教学内容融入到来源于自动化生产实际的一个个具体的项目中去。这些项目都是经过精心组织,来源于自动化生产实际,因此具有很好实际应用价值,对学生未来走上工作岗位并适应岗位有一定帮助作用。通过本课程的学习和训练,目标是使学生能够正确地选用、使用常用低压电器,并具有典型控制线路的设计、接线和故障排除的能力;掌握应用PLC进行控制系统设计的方法和步骤。同时通过项目式一体化教学方式,培养学生的自主学习能力、创新能力和分析解决工程实际问题的能力,进一步培养学生的相互沟通能力和团队合作精神。使学生逐步具备电气技术人员应具备的职业素养,为后续课程的学习及就业打下坚实的基础。对电气控制与PLC教学内容进行科学合理的安排,使学生掌握实际工作岗位所需的专业知识、操作技能,培养学生良好的职业素养。

一、在课程项目中培养核心能力

电气控制与PLC课程和纯理论的课程有本质的区别。后者着重于纯基本理论与分析方法及其应用,而对于电气控制与PLC教学而言,光有理论知识是不行的,项目教学就是利用已知的结论,根据电气控制具体情况进行分析,以提高分析能力和解决能力为培养的核心和重点。课程项目的立项与设计是实施项目教学法的基础,在立项之前需要对课程的知识目标和能力目标进行分解,然后根据课程知识点的分布情况,设计相应的训练项目,将必需掌握的理论知识和实践技能融入到各个项目中去。

二、合理安排知识点

“案例分析法”通过一个个生动的单个实例引入,使枯燥的知识点变得生动,激发了学生的学习兴趣;通过“案例分析法”从解决实际问题项目实例入手,层层分析,逐步完成,最后归纳总结系统设计的详细思路,使难以理解的问题变得思路清晰、迎刃而解,从而激发起学生的创造潜力。同时可以增强学生的感性认识和实战意识,现场观察程序执行的效果,提高学生现场调试程序的能力,加深对理论知识的进一步消化。

例如在进行“机床电气控制系统分析”的教学中,学生容易发生看到一张大图就胆怯,没有信心的现象,我们多采用案例分析、故障排除的方法,对控制线路图中的各个功能环节逐个攻破,化整为零,然后通过讨论、角色扮演来分享经验,指出问题,适时加入安全生产、加深理解。

三、完善项目的评价体系

项目教学的指导思想是将一个相对独立的任务项目交给学生独立完成,从信息的收集、方案的设计与实施,到完成后的评价,都由学生具体负责,教师起到咨询、指导与解答疑难的作用。其实质上是以项目为导向,让学生通过承担和完成某个具体的项目来掌握专业能力、方法能力和社会能力。

项目教学法具有“任务为主线、教师为主导、学生为主体”的基本特征,教师在项目实施过程中从以往的主导者转变成引导者和最终评价者,不参与项目的实际实施,只是对项目实施过程中出现的难点进行提示,引导学生学会把握完成项目的每一个环节的基本要求与整个过程的重点难点,自己分析问题和解决问题。每个团队中由学生自己确定项目负责人作为项目的主导者和团队的管理者。

项目教学的效果需要具有一定的评价标准,评价过程中坚持以下原则:阶段性评价与终结性评价相结合;小组评价与个体评价相结合;自我评价与教师、专家评价相结合;理论与实践一体化评价相结合。

四、推广应用

与目前电气控制与PLC课程教学方法相比,项目教学法有如下优势:减少了纯理论知识的讲解,融教学于实训,通过具体系统的实训研究,降低了学生的畏难情绪,提高了学生的学习兴趣;用具体的项目分析来体现理论中的基本规律和原理,使得抽象的概念更加具体化,有利于基本理论知识的掌握;根据具体的控制系统设定一些问题,提高学生用所学知识分析问题和解决问题的能力,做到学有所长,学有所用。教学内容的针对性与适用性在于

主要是以专业培养目标的要求为依据、针对维修电工、设备管理员、机床操作工等职业岗位(群)等对电气类、机电类专业的技能要求、结合由企业高级技术人才参与的学院教学指导委员会对本课程教学内容的建议、参考相关专业毕业生质量跟踪调查问卷。

在教学过程中,应以实训项目作为教学平台,以具体电路作为分析对象,以实训现象作为切入点,将电气控制理论的基本原理与理论融入到实训项目中去,让学生在实践过程中提高动手能力,并学会用电气控制理论的基本原理分析问题。显然项目教学法的应用不能只局限于电气控制与PLC一门课程,还可进行如下多方面的研究和探讨,并且在其他专业课程中使用。如在自动化专业,力学专业,建筑专业等均可以中实施项目教学法研究:还可以结合项目教学法开展理论教学与实践教学的互补与融合问题研究,综合技能实训的研究与实践、专业人才培养方式的研究等。

参考文献:

[1]李雪梅 工厂电气与可编程序控制器应用技术 中国水利水电出版社

[2]康晓明 自动控制原理国防工业出版社

[3]许 电气控制与PLC机械工业出版社

[4]田淑珍 工厂电气控制设备及技能训练机械工业出版社

作者简介:

高强:男,(1976-), 重庆南川人,实验师, 研究方向:电气控制教学研究。