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高职机床电气控制与PLC技术课程项目化教学改革探讨

  • 投稿万金
  • 更新时间2015-09-22
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刘志刚

摘要:针对当前高职院校“机床电气控制与PLC技术”课程的现状,提出了以工作任务为导向的课程项目化教学改革的具体思路。从整合课程教学内容、确定可行工作任务及建立科学评价体系三个方面进行了阐述,从而为高职院校“机床电气控制与PLC技术”课程项目化教学改革提供了参考依据。

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关键词 :高职;机床电气控制与PLC技术;课程改革;项目化教学

作者简介:刘志刚,男,南通科技职业学院机电工程系副教授,工学硕士,主要研究方向为机械设计、PLC技术教学。

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1674-7747(2015)12-0023-02

“机床电气控制与PLC技术”是高职机电类专业一门综合性较强的应用型课程,该课程涉及的知识面宽,所授技术进步快、与生产实际结合紧密。在采用传统教学模式过程中,由于高职学生文化基础较差,而实际动手能力较强,因此,对于这种重理论轻实践的教学,学生学习兴趣普遍不高。笔者通过走访南通地区一些企业后也发现,传统的课程模式所培养出的学生很难满足企业的要求,而学生也觉得在学校学习的理论知识偏多,实际操作偏少,导致所学知识毕业后基本用不到。因此,在强化学生动手能力、实践能力和可持续发展能力的今天,传统的教学模式已不能满足高职教育教学的要求,亟需进行改革。

国务院关于加快发展现代职业教育的决定(国发[2014]19号)提出,要推行项目教学等教学模式。项目课程是将职业岗位中的一些工作任务,按照一定的规律,分解成不同的项目所组成的课程。[1]项目教学模式以实践为导向,将教学内容确定为可行动的、学生易于且乐于接受的方案。高职“机床电气控制与PLC技术”课程采用项目教学模式,可形成以培养学生职业技能为主线,促进学生理论学习和能力培养于一体的教学目标。笔者结合课程教学实际,提出以下项目化教学改革的具体思路。

一、整合课程项目内容

笔者对南通地区多家企业调研后发现,机电安装、调试和设计已成为企业许多岗位的核心技能,因此,在当前教学中理论课时减少而实际操作增加的情况下,整合课程项目教学内容显得尤为重要。为确保项目化教学的有效性,应充分重视教学项目的遴选与设计。[2]通过企业调研与毕业生跟踪调查,本着“以就业为导向、工学结合、项目引导、任务驱动、在教中学,在学中做”的原则,可将电机拖动、普通机床电气控制、PLC硬件装置、编程软件、指令及应用等进行有机结合,按照高职学生职业成长规律,设计为“电动机点动控制”、“电动机连续控制”、“电动机正反转控制”、“电动机Y-Δ起动控制”、“C650车床控制系统的改造”及“典型工业控制系统控制”等6个项目。将电机拖动、普通机床电气控制、PLC硬件装置、编程软件、指令知识安排在一系列的任务中,通过系列的任务来完成一个具体的项目。这样,学生除掌握了传统继电器接触器电路外,还能用PLC进行常见控制系统的设计、改造与安装,增强了其解决实际问题的能力,使其毕业后能胜任南通地区中小企业生产设备电气控制系统安装、设计、改造和维保等岗位。

二、确定可行工作任务

项目教学通常是借助于工作任务来实现的,教师应注重引导学生主动学习。工作任务的确定要在学生实践中循序渐进,通过采用低起点的方法来调动学生的积极性,以保证项目的任务安排符合学生的实际需求。以项目1“电动机点动控制”为例,本项目的目标要求为:掌握电动机点动控制线路、掌握电动机点动控制线路的接线与调试、掌握S7-200PLC LD、LDN、=基本指令、掌握I/O分配、掌握PLC硬件接线及程序的运行。因此,针对项目目标要求,可以设计为6个工作任务,即:(1)三相异步电动机点动控制线路分析;(2)三相异步电动机控制线路的接线;(3)I/O分配;(4)PLC硬件接线;(5)编写程序;(6)运行与调试程序。

在开始任务时,可以带领学生到实训中心参观点动控制的实际运用,让学生充满学习兴趣及求知的热情,而后,开始分析三相异步电动机点动控制线路,说明该线路主要涉及按钮、交流接触器、熔断器、低压断路器、电动机等元器件。由于学生已经具备一定的电工基础,所以,在进行任务1时,以实物重点与学生探讨按钮、接触器、熔断器、低压断路器等低压电器的工作原理及图文符号,而任务1只涉及到4个低压电器,因此,学生分析控制线路也非常轻松。在进行任务2时,让学生到电工实训室进行实物接线,通过实际接线,培养其实际操作能力,同时,使其进一步理解控制线路原理图。在进行任务3、4时,简单介绍S7-200,让学生对PLC有个基本的认识和了解,并增强学习兴趣;通过软件,使学生掌握LD、LDN、=基本指令;通过I/O分配及PLC硬件接线,使学生熟悉STEP7-Micro/WIN编程软件的使用方法及CPU模块。在进行任务5、6时,通过编写程序及运行与调试,可以让学生对用PLC控制点动控制有一个全新的认识。由于项目1是学生遇到的第一个项目,所以,教师在对项目1中6个任务引导时,一定要兼顾到所有学生,务必让学生全部掌握,这样有利于以后的5个项目的实施。而项目1起点较低,学生易学易操作,也容易产生成就感。学生在项目1中积累了一定的实际操作经验,形成了互帮互学的学习氛围,对于接下来进行的其它5个项目就会轻松完成,从而取得事半功倍的效果。

三、建立科学评价体系

采用项目教学必须要建立科学的评价体系,项目是以生产实践中典型的工作任务为构架的,所以,针对项目中任务完成情况,应当着重对学生进行过程考核。[3]

以项目1为例,过程考核以项目中所涉及的点动控制线路分析、线路的接线、I/O分配、PLC硬件接线、编写程序及运行与调试程序6个工作任务为主,其评分比例分别占15%、20%、20%、15%、10%和20%。这6个任务涉及电机拖动与PLC基础知识、实物接线、PLC编程及程序运行与调试,在考核方法上可以采用笔试、口试、实际操作、分析、编写程序、程序调试等多种形式,以增强考核的实用性与灵活性,突出对学生职业能力的考核。此外,对于实际操作能力强和学有余力的学生,可以鼓励他们积极参加各类技能比赛,或为企业解决一些实际问题,或参加一些发明制作等。只要学生不违反校纪校规,根据学生所取得的成绩情况,可以将课程考核等级直接定为良好甚至优秀,从而充分突显职业教育能力培养的特殊性。

综上所述,高职“机床电气控制与PLC技术”课程项目化教学改革,适应了我国技术和经济发展以及高等职业教育发展的趋势,可以在较短时间内,培养学生的专业技术应用能力,符合高职学生的学习特点和认知规律,做到了“教学做”的紧密结合,为培养高素质技术技能型人才创造了良好基础。

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参考文献

[1]傅建钢.以职业活动为导向的模具专业课程项目化教学设计与实施[J].职教通讯,2014(30):9-12.

[2]毛曙宇,朱晓军.工作过程导向的“机械零部件识读与绘制”课程项目化教学研究[J].职教通讯,2014(30):6-8.

[3]郭岩.五年制高职建筑给排水课程改革的实践研究[J].中国职业技术教育,2014(29):72-76.

[责任编辑 盛艳]