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[摘 要] 随着CDIO人才培养模式在国内外职业教育课程教学改革中的逐渐深入,我国职业人才教育对机电类专业PLC课程的教学也提出了更高的要求。从CDIO模式的概念分析入手,结合当前机电类专业PLC课程教学的实际情况及存在的不足,通过研究基于CDIO模式的PLC课程项目化教学的教学资源、教学方式和教学评价方法等,深入探讨和分析了基于CDIO的PLC课程项目化教学的实践。
[关 键 词] CDIO模式;PLC课程;项目化教学;实践;改革
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2015)07-0091-02
一、CDIO模式的特色及概念分析
CDIO模式最早是由美国麻省理工学院和瑞典三大工学院共同提出的,它是一种新型的面向市场实际需求的教学实践改革理念。CDIO模式的特色是“CDIO”这四个字母分别代表了工程教学中的构思、设计、实现与运作四大阶段,涵盖了整个工程项目完整的生产过程和产品的生命周期。在CDIO模式教学实践中教师应该注重在教学内容设计时以“项目”为载体,学生通过具体的项目实践,可以在“做中学”,了解工程项目的实际情况,课程中的工程知识不再只是静态的书本形式,而是生动的、真正发生在自己眼前的、自己可以亲身参与的实践知识。可以说,CDIO模式的应用使工程课程教学与学生课程实践变成了一种有机的结合。因此,在新的职业教育课程教学改革中,引入CDIO模式是非常必要的,也是大势所趋。因为当代社会要求国家人才拥有更高的实践能力和创造能力,这些都只有在实践中才能培养,而且不是一朝一夕就能形成的。所以,在PLC课程教学中加入CDIO模式,还有很长的路要走,有很多传统的观念需要改革。
二、传统PLC课程项目化教学中的不足
本人在进行基于CDIO的PLC课程教学改革的实践中发现,PLC课程基于“项目”的教学理念已经开始影响教师的教学,且PLC课程的项目化教学模式已经有了初步较为成功的雏形,但要想形成完整成熟的PLC课程项目化教学体系,还有一定的距离与不足需要改善。
(一)项目化教学的设施有限
在进行PLC课程项目化教学实践时,首先要克服的最大难题是教学设施是有限的,这是一个客观存在的问题。比如,教学时经常会发现如果一个实训台前有多于三名学生一起进行实际项目操作,课堂的秩序就会很难维持,这大大地降低了实训课的教学质量,因为设施无法满足至少两名学生共用一个实训台,更不能实现一名学生单独进行实际操作训练。如果能解决这一问题,就不会出现学生上课注意力不集中的情况。但是大量的实训台和机器又会给学校带来较大的成本支出,这是一个需要权衡和不断解决的问题。
(二)项目化教学项目不合理
PLC课程教学由于其自身的特点,要求不同的PLC硬件设备型号是需要不同的教材与之对应的,而且项目要经过精心的选择与安排,才能设计出符合实际教学需要的项目。而目前有些学校的教学项目存在设计不合理的现象。比如,基本上所有的学校都在共用一套教材,但是实训中的PLC型号却是不同的;PLC课程项目化教学中的教材大多数只介绍项目的流程,不涉及项目中的重点步骤及原理,而且设计的项目都是作为单独的个体,并没有与之后设计的项目关联起来,导致学生在项目实践之后很难形成结构化的记忆。如果教师也忽视这一点,不能为学生进行补充讲解,学生就只是浅尝辄止地了解知识的皮毛,无法深究问题,久而久之学生就会形成不思考的坏习惯,认为知识是分离的,这样的项目设计会影响学生的创造性,也降低了项目化教学本身设计实训项目的实践作用。
三、基于CDIO的PLC课程项目化教学新理念
根据机电类专业最终对所培养的人才的教育目标,根据上面分析的PLC课程项目化教学改革中存在的问题,可以得到基于CDIO的PLC课程项目化教学的新理念。加入CDIO的PLC课程项目化教学不再以课本为中心,而是在教学实践中以“项目”和“实践”为中心,教师以CDIO模式中的四个阶段来安排教学内容,形成一体化的完整的教学过程。
让学生在经过课堂知识的学习之后,走出课堂,走
进实验室进行实际操作训练,然后走进工厂完成项目,真正提升自己的实际工程能力。只有学生自己亲身参与了,才能算基于CDIO的PLC课程项目化教学真正的进行和完成。简而言之,基于CDIO模式的PLC课程项目化教学的新理念就是,一切以项目为载体,知识为实践所用。
四、基于CDIO的PLC课程项目化教学资源
基于CDIO的PLC课程项目化教学设计中,教学资源不再是只有书本、电脑、投影仪、实训台,还会有更具挑战性的企业工厂实习实践。教师在教学实践中,应该灵活运用已有的教学资源,包括软件资源和硬件资源。软件资源主要包含了课本教材、多媒体课件、PLC课程的网上学习资源、在线题库等;硬件资源主要包含了校内PLC实验室、工厂实训基地等资源。
五、基于CDIO的PLC课程项目化教学方式
基于CDIO的PLC课程项目化教学要求教师不断改革自己的教学实践方式,使之更满足人才培养的要求。教师可以进行以下教学方式的改进实践:PLC课程项目化教学应该以市场对人才的要求为前提,帮助学生就业,因此教师应该提前将新的项目教学内容自己都实践一遍,把实践中发现的问题记录下来,对教材进行适当的变通,不拘泥于课本,加强实用性高的知识点的讲解,对于实际应用小的知识点可以做出筛选,将一些比较复杂的教学案例分解为有机联系的子案例,然后循序渐进地带领学生按照CDIO模式进行实践。在进行“PLC顺序控制系统的设计与调试”内容的教学实践时,教师可以先给学生演示一遍自动机械手的PLC控制,然后让学生制订工作计划,根据自己的计划进行自动机械手控制系统的设计,然后根据教材在教师的指导下安装自己设计的自动机械手控制系统,实践过程中应该要求学生独立完成构思、设计、实现到运作的完整过程,随后可以与其他同学分享自己的体会,交流设计和操作中的经验,还可以再做一遍实验,学生之间根据专业能力的评价标准互相评分,最后让
学生整理和总结项目实训中的技术文件,做好实训
记录。
六、基于CDIO的PLC课程项目化教学评价
一般的PLC课程教学评价的方式比较固定,基本都是平时成绩、考试成绩加上最后的实验成绩。考试成绩主要根据教师的书面命题和学生的答题决定,平时成绩是由教师根据学生在课堂和实验室的表现进行主观判断,实验成绩也只是单纯地根据学生最后完成项目提交的实验报告而定。这种成绩并不是基于项目的。基于CDIO的PLC课程项目化教学评价可以采取一种新的更为客观的方法,那就是加入学生的互评与自评作为最终评价成绩的一部分。教师可以对学生在PLC课程的项目化学习中表现出的思维方式、操作表现、解决实际问题的能力和学习成果先做出整体的评价,随后学生根据自己所在小组的表现和自己在小组项目实践中的个人贡献做出互评与自评。这样得到的平时成绩与实验成绩就会更加科学客观,符合CDIO模式的要求。
总而言之,CDIO模式给PLC课程的项目化教学实践带来了全新的思路,也打破了传统PLC课程教学的局限性,使PLC课程教学更符合机电类专业人才培养的最终目的和实际需要。教师在教学实践中应该不断完善自己的教学理念,丰富自己的教学方式,帮助学生在PLC课程项目化学习中培养项目实践的能力,提高学生对知识的应用能力和创新
能力。
参考文献:
[1]冯巧玲,杨存祥,张文忠.基于CDIO模式的“电气工程基础”课程的教与学[J].中国电力教育,2010(1).
[2]殷旭,胡景繁,张红.基于CDIO教育模式学生学习评估方法的探索[J].高教论坛,2010(2).
[关 键 词] CDIO模式;PLC课程;项目化教学;实践;改革
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2015)07-0091-02
一、CDIO模式的特色及概念分析
CDIO模式最早是由美国麻省理工学院和瑞典三大工学院共同提出的,它是一种新型的面向市场实际需求的教学实践改革理念。CDIO模式的特色是“CDIO”这四个字母分别代表了工程教学中的构思、设计、实现与运作四大阶段,涵盖了整个工程项目完整的生产过程和产品的生命周期。在CDIO模式教学实践中教师应该注重在教学内容设计时以“项目”为载体,学生通过具体的项目实践,可以在“做中学”,了解工程项目的实际情况,课程中的工程知识不再只是静态的书本形式,而是生动的、真正发生在自己眼前的、自己可以亲身参与的实践知识。可以说,CDIO模式的应用使工程课程教学与学生课程实践变成了一种有机的结合。因此,在新的职业教育课程教学改革中,引入CDIO模式是非常必要的,也是大势所趋。因为当代社会要求国家人才拥有更高的实践能力和创造能力,这些都只有在实践中才能培养,而且不是一朝一夕就能形成的。所以,在PLC课程教学中加入CDIO模式,还有很长的路要走,有很多传统的观念需要改革。
二、传统PLC课程项目化教学中的不足
本人在进行基于CDIO的PLC课程教学改革的实践中发现,PLC课程基于“项目”的教学理念已经开始影响教师的教学,且PLC课程的项目化教学模式已经有了初步较为成功的雏形,但要想形成完整成熟的PLC课程项目化教学体系,还有一定的距离与不足需要改善。
(一)项目化教学的设施有限
在进行PLC课程项目化教学实践时,首先要克服的最大难题是教学设施是有限的,这是一个客观存在的问题。比如,教学时经常会发现如果一个实训台前有多于三名学生一起进行实际项目操作,课堂的秩序就会很难维持,这大大地降低了实训课的教学质量,因为设施无法满足至少两名学生共用一个实训台,更不能实现一名学生单独进行实际操作训练。如果能解决这一问题,就不会出现学生上课注意力不集中的情况。但是大量的实训台和机器又会给学校带来较大的成本支出,这是一个需要权衡和不断解决的问题。
(二)项目化教学项目不合理
PLC课程教学由于其自身的特点,要求不同的PLC硬件设备型号是需要不同的教材与之对应的,而且项目要经过精心的选择与安排,才能设计出符合实际教学需要的项目。而目前有些学校的教学项目存在设计不合理的现象。比如,基本上所有的学校都在共用一套教材,但是实训中的PLC型号却是不同的;PLC课程项目化教学中的教材大多数只介绍项目的流程,不涉及项目中的重点步骤及原理,而且设计的项目都是作为单独的个体,并没有与之后设计的项目关联起来,导致学生在项目实践之后很难形成结构化的记忆。如果教师也忽视这一点,不能为学生进行补充讲解,学生就只是浅尝辄止地了解知识的皮毛,无法深究问题,久而久之学生就会形成不思考的坏习惯,认为知识是分离的,这样的项目设计会影响学生的创造性,也降低了项目化教学本身设计实训项目的实践作用。
三、基于CDIO的PLC课程项目化教学新理念
根据机电类专业最终对所培养的人才的教育目标,根据上面分析的PLC课程项目化教学改革中存在的问题,可以得到基于CDIO的PLC课程项目化教学的新理念。加入CDIO的PLC课程项目化教学不再以课本为中心,而是在教学实践中以“项目”和“实践”为中心,教师以CDIO模式中的四个阶段来安排教学内容,形成一体化的完整的教学过程。
让学生在经过课堂知识的学习之后,走出课堂,走
进实验室进行实际操作训练,然后走进工厂完成项目,真正提升自己的实际工程能力。只有学生自己亲身参与了,才能算基于CDIO的PLC课程项目化教学真正的进行和完成。简而言之,基于CDIO模式的PLC课程项目化教学的新理念就是,一切以项目为载体,知识为实践所用。
四、基于CDIO的PLC课程项目化教学资源
基于CDIO的PLC课程项目化教学设计中,教学资源不再是只有书本、电脑、投影仪、实训台,还会有更具挑战性的企业工厂实习实践。教师在教学实践中,应该灵活运用已有的教学资源,包括软件资源和硬件资源。软件资源主要包含了课本教材、多媒体课件、PLC课程的网上学习资源、在线题库等;硬件资源主要包含了校内PLC实验室、工厂实训基地等资源。
五、基于CDIO的PLC课程项目化教学方式
基于CDIO的PLC课程项目化教学要求教师不断改革自己的教学实践方式,使之更满足人才培养的要求。教师可以进行以下教学方式的改进实践:PLC课程项目化教学应该以市场对人才的要求为前提,帮助学生就业,因此教师应该提前将新的项目教学内容自己都实践一遍,把实践中发现的问题记录下来,对教材进行适当的变通,不拘泥于课本,加强实用性高的知识点的讲解,对于实际应用小的知识点可以做出筛选,将一些比较复杂的教学案例分解为有机联系的子案例,然后循序渐进地带领学生按照CDIO模式进行实践。在进行“PLC顺序控制系统的设计与调试”内容的教学实践时,教师可以先给学生演示一遍自动机械手的PLC控制,然后让学生制订工作计划,根据自己的计划进行自动机械手控制系统的设计,然后根据教材在教师的指导下安装自己设计的自动机械手控制系统,实践过程中应该要求学生独立完成构思、设计、实现到运作的完整过程,随后可以与其他同学分享自己的体会,交流设计和操作中的经验,还可以再做一遍实验,学生之间根据专业能力的评价标准互相评分,最后让
学生整理和总结项目实训中的技术文件,做好实训
记录。
六、基于CDIO的PLC课程项目化教学评价
一般的PLC课程教学评价的方式比较固定,基本都是平时成绩、考试成绩加上最后的实验成绩。考试成绩主要根据教师的书面命题和学生的答题决定,平时成绩是由教师根据学生在课堂和实验室的表现进行主观判断,实验成绩也只是单纯地根据学生最后完成项目提交的实验报告而定。这种成绩并不是基于项目的。基于CDIO的PLC课程项目化教学评价可以采取一种新的更为客观的方法,那就是加入学生的互评与自评作为最终评价成绩的一部分。教师可以对学生在PLC课程的项目化学习中表现出的思维方式、操作表现、解决实际问题的能力和学习成果先做出整体的评价,随后学生根据自己所在小组的表现和自己在小组项目实践中的个人贡献做出互评与自评。这样得到的平时成绩与实验成绩就会更加科学客观,符合CDIO模式的要求。
总而言之,CDIO模式给PLC课程的项目化教学实践带来了全新的思路,也打破了传统PLC课程教学的局限性,使PLC课程教学更符合机电类专业人才培养的最终目的和实际需要。教师在教学实践中应该不断完善自己的教学理念,丰富自己的教学方式,帮助学生在PLC课程项目化学习中培养项目实践的能力,提高学生对知识的应用能力和创新
能力。
参考文献:
[1]冯巧玲,杨存祥,张文忠.基于CDIO模式的“电气工程基础”课程的教与学[J].中国电力教育,2010(1).
[2]殷旭,胡景繁,张红.基于CDIO教育模式学生学习评估方法的探索[J].高教论坛,2010(2).