机电专业项目化教学革新
机电专业项目化教学革新 0引言 《机电传动与PLC技术》课程是高职高专机电类开设的 一门实践性很强的应用型课程,教学目的是使学生熟悉电气 控制系统的基本控制电路,具有电气控制系统分析和设计的 基本能力;掌握利用PLC进行一般控制系统的设计和改造的 技能,最终能胜任地区中小企业生产设备维修和保养岗位的 实际要求。传统的教学方法是按部就班,模式比较呆板,知 识点也较分散,缺乏具体生动的应用实例和师生间的交流和 互动[1],给很多同学掌握知识以及应用知识带来一定的难 度,同时也使得很多同学失去了学习的兴趣。这就需要以现 代电气技术岗位能力要求为依据,不断更新课程教学内容, 改革课程教学方法、创新教学手段和教学模式,形成有利于 培养创新人才的教学机制。根据课程特点,大胆进行课程改 革,实现理实一体化。而项目化教学方法正是从应用角度出 发,基于工作过程采取“阶段性、梯次梯进”的由简单到复 杂的原则,以学习情境为主线,以项目为导向,以典型工作 任务为教学项目,指导学生完成对工作任务的过程学习,实 现学生对工作过程的体验和掌握,形成职业岗位能力。
1教学改革内容的确定 紧扣地区中小企业对电气控制设计及设备维护等岗位 的工作要求和维修电工(中)、数控机床维修工(中)和可 编程序系统设计师(四级)的职业资格要求,通过对地区核心企业(南通科技集团、南通淄博柴油机厂、南通天成机械 厂等几十家企业)的调研,分析其机电系统设计和数控设备 维护等岗位对PLC技能的需求情况,经课程专家的引领、企 业专家与专业教师研讨与归纳,结合我院机电、机制和数控 等专业领域的培养目标,确定本课程的项目化教学内容,如 PLC改造C650车床控制电路,数控机床润滑控制系统PLC控制 分析等项目。这样的项目不但典型,而且难易程度适当,可 操作性强,适用专业范围广,突出教学的真实性和实践性。
课程内容还可与我院后续课程《数控设备故障诊断与维 修》的学习内容互补,形成技能对接,实现职业能力的提升, 体现了“工学结合,能力递进”的人才培养思路。为培养机 电系统设计、数控设备保养和维护等专业应用型高技能人才 打下坚实的基础。
2项目化教学内容的设计 项目化教学内容需完全体现PLC课程的教学特色:
1)工学结合特色,完全采用工程实例,项目载体即是 现场工程项目,做到了理论联系实际;
2)开放性教学特色,在项目完成过程中,教师为学生 创造了一个开放的环境,学生可以充分发挥自己的能动性;
3)将职业标准融入教学,PLC应用技能不仅是维修高级 电工考证的一个子项目,还是企业维修电工技师考证的必备 技能。
精选企业真实产品或项目作为控制系统设计载体进行项目化教学,将电机拖动、普通机床电气控制、PLC硬件装 置、PLC工作原理、PLC基本逻辑控制、顺序控制、功能控制 和通讯连接等内容有机结合起来,按照学生的职业成长规律 设计若干主要情境,在每个主要情境中从简单到复杂,从局 部到整体,从单一技能到综合技能再设置若干学习子情境, 每个教学子情景又可分为项目目标、项目分析、相关知识、 实施步骤和知识扩展等几部分,体现了教学内容的真实性、 递进性和实践性。本课程项目化教学改革内容设计方法,如 图1。
除此之外,相继开发了项目化教学教材对应的课程标准、 情境实施指导书、教案、课件,考核标准等教学资源。利用 学校网络资源和互联网技术,建立了网上交流互动平台。通 过该平台,学生可自主学习,教师分层指导、共同讨论,实 现教学互动。
3项目化教学的实施步骤 《机电传动与PLC技术》课程项目化教学,是师生通过 共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动,在整 个教学过程中教师起引导者、指导者和帮助者的作用,利用 设计的情境、校内实训基地、校外企业实训基地等环境要素 充分发挥学生的主动性、积极性和创造性。在本课程项目化 教学实施中,每个教学子情境可以按资讯、决策与计划、实 施、检查与评估、总结归纳等“五步教学法”[2]来完成, 具体阐述如下:1)资讯。经典电机控制电路的分析,常用电器元件的 工作原理及选用原则、电器原理图的绘制方法和读图方法、 PLC硬件结构知识、各种编程指令的熟悉。主要借助于多媒 体、产品实物、录像等常用教学手段及方法。
2)决策与计划。根据控制要求确定控制方案,选用合 适的电气元件、PLC主机和扩展模块,分配PLCI/O口。主要 采用多媒体讲授、案例教学法、企业产品任务教学法和小组 讨论法等。
3)实施计划。编程软件的熟悉与使用,程序输入仿真 调试,联机调试等。主要采用现场教学法、示范教学法、任 务教学法、仿真演示教学法等。
4)检查评估。先由学生自己进行项目的成果展示、自 我评估,再由教师对项目工作成绩进行检查评分。师生共同 讨论、评判在项目工作中出现的问题、学生解决处理的方法 以及学生的学习行为特征。通过对比师生的评价结果,找出 造成评价结果差异的原因。主要采用学生自评和互评,教师 总体评价的方法。
5)总结归纳。当教师引领学生完成一个项目后,对于 在完成项目任务中所用到的相关知识点进行归纳,分类总结 具有一定价值的知识和信息,并整理操作要领、能力要素、 项目开发要点等,使实际操作与理论知识紧密结合,进一步 提升学生的知识应用能力。主要采用的是学生自我总结和教 师总结的方法。4实训基地的建设 实训基地是项目化教学的重要场所[3],校内有机电实 训中心,提供了平时练习的两套PLC技术自动化生产线设备, 可以进行单个工作站接线、编程和通讯等,一套自动化生产 线考核装置及组态控制设计成套设备等。与校内实训基地统 筹规划,共建布点合理,功能明确,为课程的实践教学提供 真实工程环境的校外实习实训基地,能够更好地满足学生了 解企业产品制造过程、工艺过程验证、体验企业文化的需要。
校外实习基地主要有南通科技集团投资有限公司、马可迅 (南通)车轮有限公司、南通淄博柴油机厂、南通天成机械 厂、南通东豪数控机床股份有限公司、南通宝钢钢铁有限公 司等。校外实训基地的建设为本课程的“工学结合”提供了 条件,使学生在真实的工作环境中,接受生产项目的实训, 提高了就业竞争力,缩短了他们的工作适应期。除此之外, 校企双方利用各自优势,在项目开发、顶岗实习、人才培养 方案和互派员工培训、教学等方面建立了长期有效的校企合 作机制,为项目化教学改革提供了更多的资源及保障。
5课程改革初步成果 学生能力的提高是本课程改革重要价值,可以较好地提 高学生的综合职业能力。除了学生在专业能力方面提高外, 学生的方法能力得到有效提高,如收集资料、查阅工具书或 相关说明手册等获取学习信息的能力;
制定、实施工作计划 和自我学习的能力;
培养学生提出问题、分析问题、解决问题和技术创新的能力。学生的社会能力得到有效提高,如对 从事电气控制系统设计或设备保养维护工作,充满积极的热 情;
有较强的求知欲,克服困难的信心和决心,尊重实事求 是的科学态度,乐于使用所学知识解决生产实际问题,并从 中体验战胜困难,实现目标的成就感;
在工作实践过程中, 培养与他人的沟通能力,团队协作能力,敢于提出自己的见 解,同时也勇于放弃或修正自己的错误观点。大部分已参加 工作学生的综合职业能力,获得了企业高度的评价。机电专 业毕业生的就业率一直名列前茅,为学校,为机电专业赢得 了较好的口碑。
6结束语 通过近两年本课程组对《机电传动与PLC技术》课程项 目化教学设计与开发,学生的综合职业能力得到明显提高, 取得了初步的成果。但该课程还存在一些不足之处,如校企 合作的广度和深度还不够,部分学生解决问题的能力还有所 欠缺等,我们将继续积极探索和并完善本课程的改革,为培 养高素质、高技能的应用型人才而努力。