朱志英
摘要:該文以工作過程為導向,分析現(xiàn)代市場需求和學生特點,以及課程間的聯(lián)系,構(gòu)建PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的教學領域,設計典型的教學項目和較完善的考核體系,進而提高學生積極性,取得良好的教學效果。
關(guān)鍵詞: 變頻調(diào)速;PLC;電機;項目化;教學研究
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)06-0168-02
PLC控制交流變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)中之所以得到廣泛的應用,是由于其能夠?qū)崿F(xiàn)電機的實時轉(zhuǎn)速遠程控制,對自動化設備進行智能控制。主要原理為傳感器和繼電器將采集監(jiān)控電磁閥、電機、變頻器等有關(guān)的各類對象的信息輸送到PLC。PLC對輸入信息進行處理,并綜合高速采集器所獲得的信息,進一步對控制監(jiān)控對象進行反饋,并輸送到上一級過程監(jiān)控機。同時監(jiān)控機(上位機)的向PLC發(fā)出控制指令,PLC通過對輸入和操作指令的分析、判斷,進行綜合處理,輸出控制信號,以完成對變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制工作。實現(xiàn)監(jiān)控機對監(jiān)控對象的實際控制。整個控制原理和過程在機電一體化專業(yè)中都是學習和掌握的重點內(nèi)容和技能。
因此,職業(yè)院校根據(jù)工業(yè)需求相繼開設了《傳感器與檢測技術(shù)》、《可編程控制原理與應用》、《變頻器原理及應用》等相關(guān)課程,以適應現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展,而各門課程的相對來說具有涉及面窄,通用性差的特點,只針對自己課程特點開設的相關(guān)小試驗,無法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境對綜合人才的需求。
目前職業(yè)教育教學一直在推行教學改革,但是很難突破原有的課程體系,大部分仍是講授法和實驗驗證法等傳統(tǒng)教學法,學生學習目標不夠明確,不清楚學習內(nèi)容與未來工作之間的關(guān)系,學習積極性不高。使得高職中現(xiàn)行變頻技術(shù)的應用和PLC技術(shù)的教學研究情況可概括為:
1)教學內(nèi)容和實踐教學結(jié)合不夠緊密,學生學習沒有目的性,加上學生的基礎差,學習態(tài)度散漫,自主性差。最終是老師教老師的,學生做學生的。實驗時茫然,不知所措,只等老師示范,學生進行模仿,任務式的完成報告了事,完全沒有自己的思路和創(chuàng)新,記憶不深,效果很差。
2)教學內(nèi)容和崗位需要不能密切聯(lián)系,導致教學內(nèi)容過多而沒有典型實際任務的依托,教學時間不能有效利用,導致人才供需脫節(jié)。
基于以上教學過程中存在的問題,結(jié)合目前市場需求的人才特點,本課題分析PLC、變頻器、傳感器、觸摸屏等課程的特點和之間的聯(lián)系,將其依照典型的工作任務將其有機結(jié)合在一起,構(gòu)建PLC控制電機變頻調(diào)試試驗項目,將教學內(nèi)容進行整合,重新設計,不僅將教學內(nèi)容融入典型的工作任務中,讓學生明白學什么、怎么學、如何用。而且也讓學生學會如何利用PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù),同時提高了學生的學習自主性,培養(yǎng)良好的職業(yè)素質(zhì)。盡可能模擬現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境,結(jié)合生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)器件,進而培養(yǎng)具備一定應用、設計能力的多方位人才,以適應社會需求。
課程具體聯(lián)系如圖1所示:
1 構(gòu)建以工作過程為導向的教學情境
總體思路是以崗位能力為導向、注重工作過程和開發(fā)設計過程、多方面能力并重。
本教學領域開發(fā)和研究不是對原有課程體系運行的否定,而是在原有的基礎上,借鑒了中德諾浩先進的教育經(jīng)驗,重新制訂教學計劃和改變課程開發(fā)理念,如圖2所示。推陳出新,開發(fā)滿足社會需求和適應我國高職學生發(fā)展的課程。
根據(jù)對企業(yè)的廣泛調(diào)研,了解企業(yè)所涉及變頻調(diào)速系統(tǒng)控制技術(shù)的應用情況及其工作任務和工作流程,分析企業(yè)的人才需求,通過赴新加坡南洋理工學院進修,學習國外先進的職業(yè)教育教學理念,也對中德諾浩項目化教學方法的研究和學習,逐步形成了以行動為導向,基于工作過程的教學模式改革理念,并對課程的設計和教學方法實施進行改革。以工作過程為導向,以工作任務為載體,設計模塊結(jié)構(gòu)。根據(jù)課程的教學能力目標以及學生的認知規(guī)律,將變頻技術(shù)和PLC應用技術(shù)、傳感器等課程的內(nèi)容進行整合,改為PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的教學領域,并設計為五個教學任務,每個教學任務中又分為具體的項目,逐步訓練學生學會操作變頻器和PLC的編程方法及其連接控制等技術(shù),綜合應用PLC控制變頻器完成電機或機床的運行,在完成任務的同時,學會技能,提高能力。
五個教學情境如下表1所示。
通過教學資源的整合,首先,在學習內(nèi)容的開發(fā)與編排上突破了學科體系的界限,讓學生通過在接近企業(yè)工作環(huán)境中完成過程訓練,掌握知識和技能,從而滿足企業(yè)和勞動力市場的需求;其次,以工作過程導向的課程開發(fā)模式已在我院實踐教學中取得了成效,也在社會上得以應用和推廣,這種重構(gòu)課程體系的方法,是一種創(chuàng)新,具有革命性的意義。
2 設計符合學生特點教學實施方案
在教學設計上,實現(xiàn)以學生為中心,以項目為中心,將學習內(nèi)容糅合到工作任務中完成學習,以完成工作任務為目標,以工作過程為導向,以企業(yè)工作組織形式(小組)為團隊,在自主學習中完成指定的任務,每個項目教學實施采用六步教學法,計劃—決策—實施—檢查—評價。讓學生清晰地了解學什么、怎么學、如何用。
3 改課程考核為過程考核,綜合考核專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)
成績評定是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié),也是督促學生學習的重要手段。該教學領域的考評方法如表2所示。
通過這種多元的考核方式,激發(fā)了學會的學習興趣,與而有效地提高了學習積極性。
綜上所述,本次教學改革具有以下幾點意義:
1)構(gòu)建以工作為導向,工作任務為教學載體的教學項目,最終形成PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)教學領域的項目化教程,并應用于教學實施中。
通過企業(yè)調(diào)研和先進教學方法的學習,設計教學項目,使得理論知識恰當?shù)娜谌雽嶋H任務中。讓學生的完成任務的過程中,掌握技能的同時,提高學習能力和社會實踐能力。也為教師提供教學資源,便于課程教學的實施。
2)以學生為中心,在完成項目的過程中實施教、學、做。
采用項目教學法,項目實施過程中采用六步教學法,計劃—決策—實施—檢查—評價,使學生學會工作,在提高職業(yè)技能的同時,提高學生的綜合職業(yè)素質(zhì)。
3)改革課程考核方式,突出課程考核,綜合考核專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。
在教學實施過程中,由專業(yè)能力考核、知識目標考核、方法能力考核、社會能力考核等部分組成,并制定相應的詳細的考核及評分標準,在考核項目中,為訓練學生的方法能力和社會實踐能力,設置了工作任務計劃制定、組織分工、資料收集、工具使用、成果展示、交流合作、安全意識、環(huán)境意識等評分項目,訓練學生的綜合素質(zhì)。
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