理實一體化教學模式的探索與實踐

魏紅霞　孫江　王玨

我國高等職業(yè)教育培養(yǎng)高端技能型人才，強調(diào)理論教學和實踐訓練并重。目前高職高專的教學模式多采用了普通本科“壓縮餅干”式的教學，不符合社會需要的要求，理實一體化教學模式能很好地克服這種教學模式弊端。文章以《PLC應用技術(shù)》課程為例，介紹了理實一體化教學模式的教學過程，為實踐性較強的課程提供了樣例，具有很強的推廣價值。

高等職業(yè)教育理實一體化教學模式一、引言

我國高等職業(yè)教育是以適應社會需要為目標，主要培養(yǎng)學生的技術(shù)應用能力，強調(diào)理論教學和實踐訓練并重，學生畢業(yè)后具有直接上崗工作的能力。傳統(tǒng)的教學模式是按知識序列作為教學的主要模式，理論與實踐分開教學，理論教師注重理論知識的講解，實踐教師注重實際操作，理論教學與實踐教學嚴重脫節(jié)，給學生的學習造成了很大的困難。

為適應社會需要，理實一體化教學模式呼吁而出突破了以往理論與實踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，在整個環(huán)節(jié)中，理論與實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，而是教學與實踐融為一體，將理論教學融入項目的設計工作過程，在實踐中驗證理論并將理論應用于實踐。突出學生的動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動和激發(fā)了學生的學習興趣。

二、理實一體化教學模式

理實一體化的教學模式就是將理論知識分解到若干項目中，教師在實驗環(huán)境里進行教學，采用項目、案例、任務、產(chǎn)品、工序等方式進行教學情境的設計，將學習領域各主要內(nèi)容融入相應學習環(huán)節(jié)中.以項目的方式設計學習過程，每一個項目都是一個完整的工作過程。項目由易至難，由單一到復雜；學生逐漸成為項目的主體；而教師的指導成份越來越少。

在《PLC應用技術(shù)》課程中，通過使用STEP 7-Micro/WIN軟件和程序開發(fā)試驗環(huán)境，在完成項目的過程中學習有關的知識和技能。通過完成漸次復雜的工作任務，不僅能強化學生的專業(yè)能力，學生的團隊合作、溝通等社會能力也不斷增強，分析能力、獲取信息能力、解決問題的策略等方法也得以提升。下面以《打鈴器》為例來說明；

（一）演示

要求：打鈴器又叫電腦自動打鈴儀，可與電鈴或音樂電鈴配套使用，適用于學校上下課打鈴。學校一般一節(jié)課是50分鐘，休息10分鐘。為了切合教學需要，將時間縮短為原來的1/5，即8：10響鈴下課，8：12響鈴上課。響鈴時長為30秒。

演示：將設計好的《打鈴器》PLC系統(tǒng)通電，按下啟動按鈕，等待………8：10響鈴，30秒后響鈴結(jié)束；8：12響鈴，30秒后響鈴結(jié)束。

（二）分析

1.要想在特定的時間響鈴，首先必須要知道現(xiàn)在的時間，因此要用到PLC的讀取實時時鐘（TODR）指令，從硬件時鐘讀取當前時間。

2.知道了當前的時間，就要和預設的時間進行比較，來確定是否啟動系統(tǒng)。因此要用到PLC的比較等于命令。

3.響鈴時間為30秒，就要用到PLC的定時器命令。

（三）講解

1.讀取實時時鐘（TODR）指令

西門子PLC的讀取實時時鐘（TODR）指令是從硬件時鐘讀取當前時間和日期，并將其載入以地址T起始的8個字節(jié)的時間緩沖區(qū)。

例如：LDSM0.0

TODRVB100

運行結(jié)果：當前年份→VB100；當前月份→VB101；當前日期→VB102；當前小時→VB103；當前分鐘→VB104；當前秒→VB105；當前星期→VB107.

本例中，主要考慮小時和分鐘數(shù)，因此用到VB103和VB104中的值，讀取VB103和VB104的數(shù)值就是現(xiàn)在的時間。

2.比較等于指令

比較等于指令用于比較兩個值：IN1至IN2。比較指令包含字節(jié)比較，整數(shù)比較，雙整數(shù)比較，實數(shù)比較，字符串比較等。此處時間值屬于字節(jié)，故采用字節(jié)比較等于命令。

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

以上程序運行的結(jié)果是：當VB103=16#08 & VB104=16#10時，M0.0=1為高電平輸出；當VB103=16#08 & VB104=16#12時，M0.1=1為高電平輸出。

3.定時器指令

定時器指令包括接通延時定時器（TON）、保留性接通延時定時器（TONR）、斷開延時定時器（TOF）。

接通延時定時器（TON）指令在啟用輸入為“打開”時，開始計時。當前值（Txxx）大于或等于預設時間（PT）時，定時器位為“打開”。啟用輸入為“關閉”時，接通延時定時器當前值被清除。

例如：LDM0.0

OM0.1

ANT37

TONT37， 300

=Q0.0

以上程序運行的結(jié)果是：當M0.0=1或M0.1=1時，輸出Q0.0=1高電平，同時定時器計時，30秒后定時器當前值被清除，Q0.0輸出低電平。

（四）自學

自學時，告訴學生要掌握的問題，讓學生知道本節(jié)課我們要學會什么，怎么去學，要達到什么樣的目標。這樣學生會感覺思路清晰，任務明確；學習結(jié)束后了解自己是否已經(jīng)全部掌握。對于未掌握的知識，要求學生記錄于課本，便于討論解決，以及課下有針對性的補差。

在本例中學習了時鐘讀取指令、比較指令、定時指令的部分知識，學生可以根據(jù)參考教材學習相關知識，達到熟練應用的目的。例如通過時鐘讀取指令讀取當前年月日、通過整數(shù)比較指令學會數(shù)值比較命令等，最終達到學生利用相關知識編寫實用應用程序并進行仿真驗證。

（五）練習

練習的目的是為了檢測學生的知識掌握能力。通過練習可強化學生對知識的掌握以及應用的能力。本例請學生編寫一段程序：讀取當前年份，判斷如是閏年則亮燈顯示輸出，并搭建外部硬件電路。

（六）應用

為進一步檢驗學生相關知識的掌握程度以及知識的應用能力，需要在現(xiàn)有知識的基礎上增加一定難度，請設計一自動控制系統(tǒng)：為了節(jié)約用電，學校路燈夏季（5月-10月）在晚上5：30亮燈，夜晚11：30滅燈；第二天早上5：00亮燈，6：30滅燈。在冬季（11月-4月）亮燈的時間推遲一小時，滅燈時間不變。請編寫相關的程序并搭建硬件電路滿足系統(tǒng)的要求。

（七）評價

檢查評價是對學生學習水平的檢驗和肯定，反之，學生便無從體會到學習成功的喜悅，慢慢心生惰性，直接影響以后的自學；錯誤的、片面的認識不能通過檢查及時更正，導致后續(xù)學習出現(xiàn)連鎖出錯，形成惡性循環(huán)。因此，檢查評價是學生掌握自學知識的必要的輔助和強化環(huán)節(jié)。檢查過程中教師要看學生解題的每一步步驟，從中發(fā)現(xiàn)學生自學存在的有知識缺陷的問題，便于及時糾正。這里，由學生代表與教師共同對各小組的應用系統(tǒng)進行評價，同時對本組系統(tǒng)進行優(yōu)化，從而達到共同進步的目的。

三、小結(jié)

理實一體化的教學模式使單片機課程體系已逐步向“針對職業(yè)崗位工作任務”的方向轉(zhuǎn)化，課程目標體現(xiàn)了知識、技能和素養(yǎng)“三維目標”的有機結(jié)合。課程內(nèi)容科學的將實際控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為“教學”，打破了高職教學是本科“壓縮餅干”的課程內(nèi)容體系，以“物化”的“”測量學生學習結(jié)果，采用“理實一體化”的教學模式，使學生對單片機系統(tǒng)的教學要求及未來工作崗位的能力需求更加明確。課程的教學改革與實踐符合高職人才培養(yǎng)的目標要求，成效顯著。