以學生為中心可編程控制器改革對策
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一、PLC傳統(tǒng)教學模式存在的問題
1.學和做的獨立
最早的PLC教學，是把“學”和“做”看為兩個獨立的活動，在整個課程的教學中，會以理論系統(tǒng)地介紹和論證為骨架，實例則是說明理論觀點的陪襯，實驗處于附屬地位，其目的是對理論的正確性進行驗證。這種教學模式注重知識和理論，不注重實踐操作能力的培養(yǎng)和崗位能力的培訓，培養(yǎng)的學生動手能力較弱，就業(yè)后不能較快地適應崗位要求。后來，為了順應提高學生實踐能力的教學要求，教師會先講述基本位指令，然后到實訓室使用位指令進行編程訓練，再講述定時器指令、計數(shù)器指令、比較指令等。每講完一種指令，都會讓學生到實訓室進行相關的編程訓練，這種“先學后做”的教學方法，看似學生不僅學了基礎知識，也進行了實踐訓練，但學生其實僅僅是為了學會知識點而進行練習。在“以學生為中心”的理念指導下，學生“邊做邊學”，“學中做”，“做中學”，教師按教育特點和認知規(guī)律來設計課程，安排教學，通過項目、任務載體，以行動引導的方法，建立師生間的良性互動。
2.忽略整個控制系統(tǒng)，只注重程序
各個學校在PLC教學中，都非常重視理論知識的學習。但筆者認為，理論基礎固然要學扎實，但也不可只重視PLC程序的編寫，而忽視了程序是怎樣在整個控制系統(tǒng)中被運用的。事實上，學生雖然熟悉了指令，會用指令編程，但卻不能進行整個控制系統(tǒng)的設計。命令語言的熟練掌握，是運用PLC的基礎，但卻不是最終目的，教授PLC的最終目的還是希望學生能夠設計一個完整的PLC控制系統(tǒng)。在設計一個PLC控制系統(tǒng)時，往往要先熟悉被控對象，全面詳細地了解被控對象的機械工作性能、基本結構特點、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過程，了解系統(tǒng)的運動機構、運動形式和電氣拖動要求，必要時還要畫出各級組織訴功能圖、生產(chǎn)工藝流程圖，從而對整個控制系統(tǒng)制定控制方案；再確定PLC的I/O點數(shù)，選擇PLC機型，選擇I/O設備，分配I/O地址，設計PLC應用系統(tǒng)電氣圖，之后再進行程序設計，再經(jīng)過反復的編輯、編譯、下載、調(diào)試運行，直到運行正確，最終還要建立文檔。一個高效可靠的PLC控制系統(tǒng)，程序設計只是一個方面，而且不是孤立存在的。單純注重PLC程序設計會使得學習者在PLC的工程實際應用上存在片面的理解，造成理論與實踐脫節(jié)。
1.以學生為中心
“以學生為中心”的教育理念是遵循教育的內(nèi)部基本規(guī)律，依據(jù)這種教育理念，教育者要理解學生，而不是誤解學生；要尊重學生，而不是輕視學生；要服務學生，而不是利用學生；要啟迪學生，而不是蒙蔽學生；要激勵學生，而不是壓制學生?！耙詫W生為中心”強調(diào)了學生在學校里的主體地位，提示了學校的一切教育教學活動應該從學生的需要出發(fā)這一基本原則。
2.改革思路
（1）優(yōu)化教學內(nèi)容。教師要先進行課程體系重建，將教學內(nèi)容整合設計，確定和描述教學目標，及完成本項目后應該達到的知識、能力、態(tài)度三方面的具體目標。另外，任務的設計和選擇非常重要，任務也可稱之為項目或載體，項目的設計和選擇是項目教學實施中的一個關鍵因素，任務要能夠承載教學目標，要理論知識和操作技能并重。任務最重要的是具備一定的應用價值，和實際生產(chǎn)過程有直接關系，并且既需要運用以前學過的知識和技能，也需要補充新的內(nèi)容。在任務的實施中，教師要負責全程指導，最后教師和學生一起進行檢查評估，總結歸納。
（2）創(chuàng)新教學方法。摒棄照本宣科、灌輸式教學模式，課堂教學設計上，教師和學生共同參與到課堂教學活動中，以學生為中心，教師通過引入問題、課堂討論、仿真驗證、問題講解、知識點總結方式進行輔導。不僅可以提高學生學習的興趣和主動性，還可以加深學生對相關知識的理解，使學生更牢固地掌握知識點，并且學以致用。教學方式主要采用項目教學法、講演教學法、四階段教學法等。同時，不再局限于傳統(tǒng)的教學方法及手段，而是利用多媒體仿真教學手段，如圖片、動畫、視頻、CAI和仿真軟件，實現(xiàn)傳統(tǒng)教學和現(xiàn)代多媒體教學的有機穿插結合，發(fā)揮各自的長處，提高學生學習PLC的興趣和效果。此外，在學習過程中及時和學生進行溝通和交流，以便及時獲得學生的反饋信息。對一個教師來說，學生上課時的反應，課堂回答、討論問題的情況，作業(yè)書寫情況，項目完成情況，都形成了多層次的反饋鏈條，以達到更好的教學效果。
（3）完善考核方案。并不僅僅為了考核而考核，考核的主要目的是“以考促學”，“以考促訓”，要考核的不是學生的記憶能力，而是學生對專業(yè)知識與技能的綜合應用能力和自主學習能力，培養(yǎng)嚴謹認真、溝通協(xié)調(diào)等綜合素質(zhì)。這就需要建立多元的、綜合性的總評制度，通過綜合的評價方式，依據(jù)具體情況把多種考核方式結合在一起，重視學習過程，在學習知識的同時掌握技能及學習方法。以學生為中心的可編程控制器的教學，采用基于行動導向的項目教學法，考核方式以項目完成的效果和項目實施過程為考核依據(jù)，重點突出解決實際問題的能力考核，在考試中采用形成性考核和終結性考核相結合的方法。
形成性考核需要教師做好出勤率、課堂問答的記錄工作；做好專題討論、故障分析研討時學生表現(xiàn)的記錄工作；抓好技能操作考核。將每一次實地操作作為一次技能考核，使學生課上課下多練習并手腦結合，考核通過實時動態(tài)的方式對學生進行評價，肯定優(yōu)點，促使進步，可以及時糾正學生操作中存在的問題和錯誤，使學生的技能操作更加規(guī)范、準確、熟練。終結性考核采用職業(yè)技能證書考核方式，融入職業(yè)技能證書的應會考核內(nèi)容，要充分考慮終結性考試的總結性、規(guī)范性（標準化）特征，要設計好考試內(nèi)容，科學命題，保證考試信度，提高考試效度。采用這種考核方式，學生只有認真對待每一次課，每一個任務，只有真正學懂需要掌握的基本知識，才能得高分。平時不用功的學生僅靠突擊不可能取得好的成績，而一貫認真好學的學生也不會因為一次偶然的失誤而對最終成績造成太大的影響。
3.以學生為中心的教學方案設計舉例
在基礎項目中的典型機電控制電路的PLC改造，學習目標就是讓學生掌握PLC編程中最基本的指令格式及功能，能使用基本指令編寫一些簡單的程序。可以選擇使用電動機的各種運行方式作為載體，設計一個個具體的任務，讓學生在任務的學習過程中一步步掌握PLC中基本指令的運用，達到最終的學習目標。第一個任務，可以先以電動機自鎖運行控制作為任務來提出，由繼電器控制電路圖，引導學生思考如何使用PLC來實現(xiàn)控制過程。通過分析可以知道，系統(tǒng)的輸入是啟動按鈕和停止按鈕，輸出設備是繼電器。要把這些輸入輸出設備先和PLC聯(lián)系起來，就需要進行I/O地址分配，再根據(jù)地址分配表把實物連接起來，然后才是相關的程序編寫。這時就可以介紹相關的知識，告訴學生PLC控制電路中也有與繼電器電路相似的觸點和線圈，它的觸點和線圈是以指令的形式體現(xiàn)的，這時就可以介紹常開觸點、常閉觸點及線圈等指令，完成程序的編輯之后，再進行下載、調(diào)試及運行，還可以利用仿真軟件進行仿真。第二個任務，引導學生使用其他方法，設計新的解決方案。
此時，可介紹置位、復位指令，引導學生使用置位和復位指令實現(xiàn)電動機的自鎖運行。第三個任務，再給學生提出進一步的問題，在實際生產(chǎn)時，如果啟動按鈕出現(xiàn)故障不能彈起，按下停止按鈕電動機能夠停止轉動，一旦松開停止按鈕，電動機又馬上開始運行了，這時該怎樣解決？這就又需要使用到邊沿觸發(fā)指令、取反指令等新知識。第四個任務，可以引入星-三角控制電路的PLC控制電路設計，這就需要使用到定時器指令。在一個個的任務中，通過對電動機的不同控制要求的實現(xiàn)，學生逐漸了解并掌握了PLC的基本指令，并可利用基本指令進行編程，達到了最初設計的教學目標。
三、運用時需要注意的問題
以學生為中心越來越被大家認可，但在運用過程中，還會出現(xiàn)很多問題。
1.不可將“以學生為中心”與“以教師為中心”截然對立以學生為中心，并不意味著要忽略教師的作用和地位。學生在學習初期，怎樣從知識的海洋中獲得適合自己的學習內(nèi)容，一定要有教師的指導，如果完全忽視教師的作用，會使得學生的學習沒有目標，紀律渙散等，會造成一系列的影響。在教學過程中，教師的主導作用表現(xiàn)在：制定任務項目，并給出任務完成的評價指標；啟發(fā)學生主動參與和積極思考；不束縛學生的主動性，拓寬學生獨立探究的空間。威多森曾說過：“無論我們認為應該給學生多少主動性，作為保證教學的教師的權限不能減少?！?/p>
2.將“以學生為中心”理解為教學法
“以學生為中心”不僅涵括了課程體系、課程教學，還有教學條件、教育管理、教育文化、教學實踐活動等內(nèi)容。如果僅把它看成是一種教學方法，會誤導研究者和教師將視角停留在課程的教學范圍之內(nèi)，而忽視了作為課程外的學生自主學習和學生長遠發(fā)展，可能會將“以學生為中心”誤解為僅僅是教師學生雙方的活動過程，而忽視了在教學法之外的學校管理、服務等方面的內(nèi)容和工作。
四、小結
教師要以學生為中心，堅持理論與實踐相結合的原則，優(yōu)化整合課程內(nèi)容，強化實踐能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)，利用優(yōu)秀師資條件，采用先進教學方法及手段，提高教學效果，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量
作者：尹亞南 宗海煥 胡香玲 單位：鄭州電力高等?？茖W校電力工程系