论文部分内容阅读
摘要:从课程改革目标和思路,课程总体目标设计、课程项目设计、课程考核方案设计、课程教学模式改革、课程资源建设等几个方面介绍了“PLC控制技术及应用”课程的项目化改革方案与实践。将PLC控制技术的相关知识点融入至各个项目中,在以典型任务驱动的教学过程中融合专业能力、方法能力、社会能力的培养于一体,进一步提升学生的学习兴趣和学习效果,以达到最优化的教学目标。
关键词:项目化;PLC控制技术及应用;能力;改革方案
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)35-0133-03
课程项目化是一种新的教学模式,是传统的实践教学模式的重大变革。[1]近年来,在高职教育探索新的课程模式的过程中,融工学结合、教学做一体化的项目化课程教学模式代表了高职教育教学改革的发展方向,成为高职教育摆脱学科型课程束缚,推广与应用行动导向教学法最为广泛的一种课程教学模式。
“PLC控制技术及应用”是电机与电器专业及其他电类专业的必修课程。PLC广泛应用于工业现场自动控制系统,掌握PLC控制技术,是改造传统生产工艺和设备的重要途径,是从事机电设备维修、维修电工、电机试验等工作岗位的必备技能。本文以职业技能与职业素养的综合培养为前提,针对我院电机与电器专业“PLC控制技术及应用”课程进行项目化改革,研究和总结高职课程项目化改革的思路,使人才培养更符合企业岗位用人需求,使学生能够在学校学到岗位知识和技能,并为后续成长为生产组织、设备维护、技术管理行家奠定基础。
一、课程改革目标与思路
“PLC控制技术及应用”是实践性非常强的一门课程,如何充分利用已有的资源,创新教学模式,理论联系实际,充分调动学生的学习兴趣,使学生能最大限度地深入学习是课程改革的重点。
1.确定课程改革目标
本课程以工作任务为教学载体,以行动导向教学方法贯穿始终,在实现学生专业能力培养的同时,突出学生方法能力与社会能力的培养,促进学生职业素养和职业行动能力的提升。坚持双证融通(职业资格证和毕业证书融通)的教学原则,在教学项目的设置上与职业技能鉴定国家题库《维修电工-国家职业资格三级操作技能考试手册》中对PLC应用技术的要求相融通。在培养学生的专业核心技能的同时,有效达成维修电工(三级)职业资格对PLC控制技术应知应会的技能要求。建设以职业核心能力与专业技能培养为目标的能力本位的《PLC控制技术及应用》项目化精品课程,
2.明确课程改革思路
课程改革的思路源于专业定位,专业定位应以职业能力培养为主线。
(1)明确专业定位。我院电机与电器专业面向电机与电器生产制造企业和电气装备制造企业,培养学生掌握从事电机装配、电机试验、维修电工、电机控制系统装调、电机售后等工作岗位所必备的理论知识和专业技能。
(2)精选来源于工程实践的项目。通过对相关工作岗位典型工作任务进行分析后,确定围绕PLC控制系统的安装、调试、运行、维护等工作过程所应完成的能力目标,精选来源于工程实践的项目作为载体,进行课程整体方案设计,项目的选取应融入职业技能考证和职业资格标准,项目排序遵循由浅入深,由简单到复杂的原则。
(3)实施以行动导向的课程教学方法改革。课程单元教学设计应有明确的能力目标,以一个典型的、有实用价值的、结合职业岗位的、学生感兴趣的案例或项目为引导,在案例和项目教学中导入知识和技能,逐步深入,结合工作任务,将知识点穿插在案例或项目中,能力训练方法要求具体,课程的考核要体现知识、能力、安全素养等几个方面。
(4)充分利用现有实训资源,大力开发仿真实训项目。PLC项目化课程实施需要多样化的的控制对象,若全部采用真实的对象模型进行控制则建设成本高,受实训资金的限制是不易实现的。目前采用实验台进行教学,应用指示灯来模拟被控对象的动作,这样的实验现象单调,没有直观的感觉。根据高职学生的学习特点,创建真实的工作环境可以增强学生的感性认识,激发学生对PLC课程的学习兴趣,因此应用现有的实训资源大力开发仿真实训项目是进行项目化课程改革和提高项目化课程教学效果的重要途径。
二、PLC课程改革具体实施内容
项目化课程改革是高职院校专业建设和提升人才培养质量的重点和难点,牵涉到课程内容重组、课程标准制定、整体方案设计、项目选取、师资建设、实训条件、考核方式、教学模式等诸多方面。
1.修订课程标准
课程标准的制定是根据课程在整个专业课程体系中所起的作用和地位来确定的。
通过对本专业毕业生从事维修电工等职业岗位需要完成的典型工作任务,和所需具备的职业证书、职业素质要求进行分析后,确定了学生应具备的传统继电控制系统的PLC改造、PLC控制系统的安装与调试、运行与维护等职业能力为依据而制定。其前期课程为“电工技术”“继电控制系统的运行与维护”等,为后续课程“变频器技术与应用”“微特电机及应用”等课程提供必需的理论和技术应用基础。同时也为后续顶岗实习教学环节及学生获得维修电工职业资格证书奠定基础。
2.课程整体方案设计
课程整体方案设计是在明确PLC课程定位的基础上,针对高职学生的特点和电机与电器专业学生从事相关职业的岗位职业能力要求,进行PLC课程总体目标设计、课程项目设计、课程考核设计,也就是实施课程改革的总体解决方案。
3.课程总体目标设计
课程总体目标设计包括能力目标、知识目标、素质目标三方面。
“PLC控制技术及应用”以能力培养为主线,以项目驱动教学。在项目实施过程中提升编程能力,传统控制电路的PLC改造设计能力,控制系统的程序输入和调试能力,PLC控制系统的故障分析和处理能力等。将知识融入项目中,在项目训练的过程中熟悉PLC编程软件,掌握PLC内部资源、PLC指令系统和编程方法等。同时在学习过程中要对学生的职业态度、职业意识、职业操守等素质进行培养,使学生自主提升学习能力和知识应用能力,提高分析问题、解决问题的能力,增强与他人交流合作的能力,培养学生经济成本、安全、环保、质量的意识,为以后的职业生涯奠定基础,实现素质目标的提升。 4.课程项目设计
项目教学是以项目为载体,以学生为主体的探究性学习。要使项目化教学在实施过程中取得好的教学效果,项目的选取是非常重要的。[2]
首先训练项目应来自于工程实践,要求在现有的实验实训条件下或仿真实训条件下,学生通过自身努力可实施完成的;其次应明确项目之间的关系,应根据学生的认知能力,既要有巩固加强项目,又要按照易、中、难的顺序逐级提升,以实现学生能力的提升;三是为了充分利用好课外时间,培养学生的自主学习能力,采取A.B线项目并行的模式,A线项目主要是在课内完成,而B线项目则由学生利用课余时间自主查询资料,自主完成,作为A线项目的拓展和补充。
下表为我院电机与电器专业在实施PLC项目化教学中所设置的项目列表,采取的是双线并行,由简到难,由单一到综合排序,采取教学做一体化训练模式,A线项目提升能力,B线项目复习巩固,拓展提高。
5.课程考核方案设计
课程考核是检验学生学习效果、同时也是检验教师教学效果的最好方式,在学习过程中始终发挥“指挥棒”的作用。加强过程考核,对学生的考核是一个综合能力的考评,所要考核的内容不单是指专业技能,而是集专业能力、方法能力和职业素养的综合测评。
项目化课程应遵循以下原则进行考评:专业能力以项目功能的完成情况和实训报告的完成情况进行评判,方法能力主要考核学生对项目任务的方案制定能力、实际操作能力、职业规范、方案实施效果等。职业素质考核主要考核学生的团队协作、6S管理意识、职业道德等。通常过程考核所占比重为总成绩的50%以上,考核贯穿每个项目的始终。
“PLC控制技术及应用”课程的综合成绩评定是由60%的过程考核成绩加40%的期末考核成绩组成。每一个项目在整个过程考核中占据一定的分值比例,课中要求学生及时做好实训记录,课后要求完善实训报告。每一个项目的过程考核成绩包括学生在学习过程中的专业能力、方法能力和社会能力三方面的综合评定,由学生自评、教师评价、学生互评三部分构成,使学生更加注重平时的学习与实践,有助于学生在掌握PLC专业技能的同时注重方法能力的培养和职业素质的养成。具体的考评标准和细则如表2所示,将实施项目任务的每一个步骤均纳入考核范围。
6.课程单元教学模式改革
实施项目化课程的教学改革,必须彻底转变教育理念,积极改进教学方法,改变学生的学习方式,充分调动学生的学习热情,努力提高实际动手能力,发挥学生的主观能动性及创造性,全面实现教学目标。[3]
项目化教学过程贯彻“学生主体,教师主导”的原则。在完成每一个项目的过程中,采用项目小组工作法,学生担任了相当于实际工作岗位上的某一具体工作任务实施的各个角色。项目化教学过程应符合工作过程的六步法原则:资讯、决策、计划、实施、检查、评价。在项目实施的过程中应考虑三种能力的融合:专业能力、方法能力、社会能力。根据PLC控制系统工程项目的具体实施流程将项目的实施划分为12个步骤完成,见图1所示。
项目化课程教学的实施对教师提出了较高的要求,要求教师本身要对项目熟悉,要具备较强的实践工作能力,教师的知识面应具备一定的广度和深度。在以学生为主体的教学进程中,教师应根据具体情况合理分配教学时间,采用课内与课外相结合,分小组组织教学。在课程的教学过程中要特别注意激发和保持学生的学习兴趣,通过A线项目和B线自主项目的交叉训练,培养学生举一反三的自主学习能力。教师在教学过程中应适时观察并把握好教学节奏,适时进行点评和做好项目的考核及总结。
7.充分利用现有教学条件整合完善课程教学资源
项目化课程改革离不开丰富的教学资源,教学资源建设主要包括教案、教学课件、校本教材、教学资料、教学环境和教学支持系统。随着信息技术的普及和推广,网络空间资源建设和信息化教学资源的合理应用应成为课程建设和改革的重要组成部分。
我院《PLC控制技术及应用》课程的教学改革起步早,是我院课程改革的领头羊,近年来通过参与机电类和自动化类相关技能大赛,积累了丰富的教学经验和资源。网络空间课程资源的建设已初见成效,为充分利用资源,将本门课程纳入系部公共平台课,对各专业教学资源进行整合,对原有教学内容重组、改进并充实,参照高级维修电工职业技能鉴定标准,精心编写实训指导书和校本教材,建设专业技能抽考题库。在教学安排上,为保证教学场地的充分合理利用,采用柔性管理,实施弹性教学,保证项目实施过程的连贯性和系统性。为激发学生的学习积极性,在世界大学城空间建设空间网络课程,网站学习资源丰富,包括本门课程的课程标准、实训指导书、教学计划、教案、教学课件、试题库、标准库等相关资源,并开辟了在线测试题库。初步实现实训室预约开放管理制度,在教学资源、教学设施和师资队伍上实现资源共享。
三、特色与创新点
(1)以学生岗位能力培养为主线,融入职业标准和技能抽考标准,采用职业特色鲜明的项目式教学方法,以真实工作项目为载体,以典型工作任务驱动教学。
(2)按资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步法实施行动导向教学,教学项目按照易、中、难的顺序实现学生能力提升。采用A、B 线项目并行方式安排教学,充分利用课后时间,培养学生的自主学习能力,实现“学生主体,教师主导”的教学模式。
(3)充分利用现代化教学手段。采用多媒体、FLASH、仿真软件增强学生感性认识。采用理论与实践交融渐进式教学方式,建立了基础实验、技能实训、工程案例实训、技能竞赛、工学结合等多层次实践教学体系。
(4)依托风电专业群建设平台,实现教学资源共建共享。
四、结束语
实践证明,“PLC控制技术及应用”实施项目化课程改革以来,学生的学习积极性和自主学习能力大大提升,以项目驱动教学的课程改革模式有利于高素质、高端技能型人才培养目标的实现,对推动专业群建设和专业课程体系建设和改革起到了引领作用。
参考文献:
[1]周惠芳,罗胜华.基于项目化的《继电控制系统的运行与维护》课程改革与实践[J].中国科技信息,2012,(15):160-162.
[2]刘太闯,靳玲,等.高职院校项目化课程的思考与建议[J].化工时刊,2012,(12):67-69.
[3]石敬波.电梯控制技术及应用课程改革与实践[J].辽宁高职学报,2013,(1):55-57.
(责任编辑:刘丽娜)
关键词:项目化;PLC控制技术及应用;能力;改革方案
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)35-0133-03
课程项目化是一种新的教学模式,是传统的实践教学模式的重大变革。[1]近年来,在高职教育探索新的课程模式的过程中,融工学结合、教学做一体化的项目化课程教学模式代表了高职教育教学改革的发展方向,成为高职教育摆脱学科型课程束缚,推广与应用行动导向教学法最为广泛的一种课程教学模式。
“PLC控制技术及应用”是电机与电器专业及其他电类专业的必修课程。PLC广泛应用于工业现场自动控制系统,掌握PLC控制技术,是改造传统生产工艺和设备的重要途径,是从事机电设备维修、维修电工、电机试验等工作岗位的必备技能。本文以职业技能与职业素养的综合培养为前提,针对我院电机与电器专业“PLC控制技术及应用”课程进行项目化改革,研究和总结高职课程项目化改革的思路,使人才培养更符合企业岗位用人需求,使学生能够在学校学到岗位知识和技能,并为后续成长为生产组织、设备维护、技术管理行家奠定基础。
一、课程改革目标与思路
“PLC控制技术及应用”是实践性非常强的一门课程,如何充分利用已有的资源,创新教学模式,理论联系实际,充分调动学生的学习兴趣,使学生能最大限度地深入学习是课程改革的重点。
1.确定课程改革目标
本课程以工作任务为教学载体,以行动导向教学方法贯穿始终,在实现学生专业能力培养的同时,突出学生方法能力与社会能力的培养,促进学生职业素养和职业行动能力的提升。坚持双证融通(职业资格证和毕业证书融通)的教学原则,在教学项目的设置上与职业技能鉴定国家题库《维修电工-国家职业资格三级操作技能考试手册》中对PLC应用技术的要求相融通。在培养学生的专业核心技能的同时,有效达成维修电工(三级)职业资格对PLC控制技术应知应会的技能要求。建设以职业核心能力与专业技能培养为目标的能力本位的《PLC控制技术及应用》项目化精品课程,
2.明确课程改革思路
课程改革的思路源于专业定位,专业定位应以职业能力培养为主线。
(1)明确专业定位。我院电机与电器专业面向电机与电器生产制造企业和电气装备制造企业,培养学生掌握从事电机装配、电机试验、维修电工、电机控制系统装调、电机售后等工作岗位所必备的理论知识和专业技能。
(2)精选来源于工程实践的项目。通过对相关工作岗位典型工作任务进行分析后,确定围绕PLC控制系统的安装、调试、运行、维护等工作过程所应完成的能力目标,精选来源于工程实践的项目作为载体,进行课程整体方案设计,项目的选取应融入职业技能考证和职业资格标准,项目排序遵循由浅入深,由简单到复杂的原则。
(3)实施以行动导向的课程教学方法改革。课程单元教学设计应有明确的能力目标,以一个典型的、有实用价值的、结合职业岗位的、学生感兴趣的案例或项目为引导,在案例和项目教学中导入知识和技能,逐步深入,结合工作任务,将知识点穿插在案例或项目中,能力训练方法要求具体,课程的考核要体现知识、能力、安全素养等几个方面。
(4)充分利用现有实训资源,大力开发仿真实训项目。PLC项目化课程实施需要多样化的的控制对象,若全部采用真实的对象模型进行控制则建设成本高,受实训资金的限制是不易实现的。目前采用实验台进行教学,应用指示灯来模拟被控对象的动作,这样的实验现象单调,没有直观的感觉。根据高职学生的学习特点,创建真实的工作环境可以增强学生的感性认识,激发学生对PLC课程的学习兴趣,因此应用现有的实训资源大力开发仿真实训项目是进行项目化课程改革和提高项目化课程教学效果的重要途径。
二、PLC课程改革具体实施内容
项目化课程改革是高职院校专业建设和提升人才培养质量的重点和难点,牵涉到课程内容重组、课程标准制定、整体方案设计、项目选取、师资建设、实训条件、考核方式、教学模式等诸多方面。
1.修订课程标准
课程标准的制定是根据课程在整个专业课程体系中所起的作用和地位来确定的。
通过对本专业毕业生从事维修电工等职业岗位需要完成的典型工作任务,和所需具备的职业证书、职业素质要求进行分析后,确定了学生应具备的传统继电控制系统的PLC改造、PLC控制系统的安装与调试、运行与维护等职业能力为依据而制定。其前期课程为“电工技术”“继电控制系统的运行与维护”等,为后续课程“变频器技术与应用”“微特电机及应用”等课程提供必需的理论和技术应用基础。同时也为后续顶岗实习教学环节及学生获得维修电工职业资格证书奠定基础。
2.课程整体方案设计
课程整体方案设计是在明确PLC课程定位的基础上,针对高职学生的特点和电机与电器专业学生从事相关职业的岗位职业能力要求,进行PLC课程总体目标设计、课程项目设计、课程考核设计,也就是实施课程改革的总体解决方案。
3.课程总体目标设计
课程总体目标设计包括能力目标、知识目标、素质目标三方面。
“PLC控制技术及应用”以能力培养为主线,以项目驱动教学。在项目实施过程中提升编程能力,传统控制电路的PLC改造设计能力,控制系统的程序输入和调试能力,PLC控制系统的故障分析和处理能力等。将知识融入项目中,在项目训练的过程中熟悉PLC编程软件,掌握PLC内部资源、PLC指令系统和编程方法等。同时在学习过程中要对学生的职业态度、职业意识、职业操守等素质进行培养,使学生自主提升学习能力和知识应用能力,提高分析问题、解决问题的能力,增强与他人交流合作的能力,培养学生经济成本、安全、环保、质量的意识,为以后的职业生涯奠定基础,实现素质目标的提升。 4.课程项目设计
项目教学是以项目为载体,以学生为主体的探究性学习。要使项目化教学在实施过程中取得好的教学效果,项目的选取是非常重要的。[2]
首先训练项目应来自于工程实践,要求在现有的实验实训条件下或仿真实训条件下,学生通过自身努力可实施完成的;其次应明确项目之间的关系,应根据学生的认知能力,既要有巩固加强项目,又要按照易、中、难的顺序逐级提升,以实现学生能力的提升;三是为了充分利用好课外时间,培养学生的自主学习能力,采取A.B线项目并行的模式,A线项目主要是在课内完成,而B线项目则由学生利用课余时间自主查询资料,自主完成,作为A线项目的拓展和补充。
下表为我院电机与电器专业在实施PLC项目化教学中所设置的项目列表,采取的是双线并行,由简到难,由单一到综合排序,采取教学做一体化训练模式,A线项目提升能力,B线项目复习巩固,拓展提高。
5.课程考核方案设计
课程考核是检验学生学习效果、同时也是检验教师教学效果的最好方式,在学习过程中始终发挥“指挥棒”的作用。加强过程考核,对学生的考核是一个综合能力的考评,所要考核的内容不单是指专业技能,而是集专业能力、方法能力和职业素养的综合测评。
项目化课程应遵循以下原则进行考评:专业能力以项目功能的完成情况和实训报告的完成情况进行评判,方法能力主要考核学生对项目任务的方案制定能力、实际操作能力、职业规范、方案实施效果等。职业素质考核主要考核学生的团队协作、6S管理意识、职业道德等。通常过程考核所占比重为总成绩的50%以上,考核贯穿每个项目的始终。
“PLC控制技术及应用”课程的综合成绩评定是由60%的过程考核成绩加40%的期末考核成绩组成。每一个项目在整个过程考核中占据一定的分值比例,课中要求学生及时做好实训记录,课后要求完善实训报告。每一个项目的过程考核成绩包括学生在学习过程中的专业能力、方法能力和社会能力三方面的综合评定,由学生自评、教师评价、学生互评三部分构成,使学生更加注重平时的学习与实践,有助于学生在掌握PLC专业技能的同时注重方法能力的培养和职业素质的养成。具体的考评标准和细则如表2所示,将实施项目任务的每一个步骤均纳入考核范围。
6.课程单元教学模式改革
实施项目化课程的教学改革,必须彻底转变教育理念,积极改进教学方法,改变学生的学习方式,充分调动学生的学习热情,努力提高实际动手能力,发挥学生的主观能动性及创造性,全面实现教学目标。[3]
项目化教学过程贯彻“学生主体,教师主导”的原则。在完成每一个项目的过程中,采用项目小组工作法,学生担任了相当于实际工作岗位上的某一具体工作任务实施的各个角色。项目化教学过程应符合工作过程的六步法原则:资讯、决策、计划、实施、检查、评价。在项目实施的过程中应考虑三种能力的融合:专业能力、方法能力、社会能力。根据PLC控制系统工程项目的具体实施流程将项目的实施划分为12个步骤完成,见图1所示。
项目化课程教学的实施对教师提出了较高的要求,要求教师本身要对项目熟悉,要具备较强的实践工作能力,教师的知识面应具备一定的广度和深度。在以学生为主体的教学进程中,教师应根据具体情况合理分配教学时间,采用课内与课外相结合,分小组组织教学。在课程的教学过程中要特别注意激发和保持学生的学习兴趣,通过A线项目和B线自主项目的交叉训练,培养学生举一反三的自主学习能力。教师在教学过程中应适时观察并把握好教学节奏,适时进行点评和做好项目的考核及总结。
7.充分利用现有教学条件整合完善课程教学资源
项目化课程改革离不开丰富的教学资源,教学资源建设主要包括教案、教学课件、校本教材、教学资料、教学环境和教学支持系统。随着信息技术的普及和推广,网络空间资源建设和信息化教学资源的合理应用应成为课程建设和改革的重要组成部分。
我院《PLC控制技术及应用》课程的教学改革起步早,是我院课程改革的领头羊,近年来通过参与机电类和自动化类相关技能大赛,积累了丰富的教学经验和资源。网络空间课程资源的建设已初见成效,为充分利用资源,将本门课程纳入系部公共平台课,对各专业教学资源进行整合,对原有教学内容重组、改进并充实,参照高级维修电工职业技能鉴定标准,精心编写实训指导书和校本教材,建设专业技能抽考题库。在教学安排上,为保证教学场地的充分合理利用,采用柔性管理,实施弹性教学,保证项目实施过程的连贯性和系统性。为激发学生的学习积极性,在世界大学城空间建设空间网络课程,网站学习资源丰富,包括本门课程的课程标准、实训指导书、教学计划、教案、教学课件、试题库、标准库等相关资源,并开辟了在线测试题库。初步实现实训室预约开放管理制度,在教学资源、教学设施和师资队伍上实现资源共享。
三、特色与创新点
(1)以学生岗位能力培养为主线,融入职业标准和技能抽考标准,采用职业特色鲜明的项目式教学方法,以真实工作项目为载体,以典型工作任务驱动教学。
(2)按资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步法实施行动导向教学,教学项目按照易、中、难的顺序实现学生能力提升。采用A、B 线项目并行方式安排教学,充分利用课后时间,培养学生的自主学习能力,实现“学生主体,教师主导”的教学模式。
(3)充分利用现代化教学手段。采用多媒体、FLASH、仿真软件增强学生感性认识。采用理论与实践交融渐进式教学方式,建立了基础实验、技能实训、工程案例实训、技能竞赛、工学结合等多层次实践教学体系。
(4)依托风电专业群建设平台,实现教学资源共建共享。
四、结束语
实践证明,“PLC控制技术及应用”实施项目化课程改革以来,学生的学习积极性和自主学习能力大大提升,以项目驱动教学的课程改革模式有利于高素质、高端技能型人才培养目标的实现,对推动专业群建设和专业课程体系建设和改革起到了引领作用。
参考文献:
[1]周惠芳,罗胜华.基于项目化的《继电控制系统的运行与维护》课程改革与实践[J].中国科技信息,2012,(15):160-162.
[2]刘太闯,靳玲,等.高职院校项目化课程的思考与建议[J].化工时刊,2012,(12):67-69.
[3]石敬波.电梯控制技术及应用课程改革与实践[J].辽宁高职学报,2013,(1):55-57.
(责任编辑:刘丽娜)