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1、电气控制与PLC课程教学改革方案设计电气信息学院王金莉电气控制与PLC课程是电气工程及其自动化专业、自动化专业以及机电 一体化等专业的核心课程，也是PLC程序设计师、高级电工员、技师取证的必备 课程。因此本课程在专业人才岗位能力培养中起重要支撑作用。为了提升教学的 有效性，提高学生的学习效果，让学生适应当前的就业要求，满足市场需求，我 们计划对电气控制与PLC这门课程进行课程改革。改革的总体思路是：“以 能力为本位、采用项目式教学方法，利用任务驱动组织教学，真正实现理实一体 化教学模式。”改革的方案设计包括七大方面，具体如下：一、传统教学模式存在的问题及改革的必要性电气控制与PLC课程是一门与
2、生产实际和工程应用密切结合的课程，本 课程在传统的教学模式中存在很多弊端。(-)理论课和实践课学时分配不合理电气控制与PLC课程是一门实践性很强的课程，以往的教学往往以教授 为主，理论课占了很大的比重，等教师讲授完了一章内容，再让学生做一两个小 实验，而且也大多是验证性实验。这样的教学效果并不好，学生往往在开始学习 时还是比较有兴趣，但是时间长了，理论和实践不能得到很好的结合，那么被动 接受的那点理论知识也就忘记了。(-)理论和实践脱节传统的电气控制与PLC教学，均是以PLC的结构为主线，先讲PLC的硬件结 构，接着是指令和软件编程，最后再讲一些实例。虽然清晰完整，但是内容偏重 理论，选例缺乏
3、应用性，不能边学边用，以致学生学了后面忘了前面，学完了也 不知道PLC到底是什么，实际用到哪里！ PLC的教学手段以讲授为主，缺乏生动、 直观的一些辅助手段，这样便使学生觉得学习PLC枯燥乏味，没有现实意义，缺 乏兴趣，严重影响了教学效果。(三)无法实现因材施教传统的教学模式下，老师在讲台上讲，学生在下面听，老师很难掌握每个学 生的实际学习、吸收情况，更别提给予每个学生适合的指导。导致差生学习进度 跟不上，优秀学生的综合实践能力又很难提升。基于以上原因，电气控制与PLC的课程改革势在必行！二、学情分析我院学生作为三本院校学生有着自身的特点，在知识基础、学习主动性和个 性方面有不同于一般本科学生
4、的地方。(-)文化基础普遍偏低，缺乏学习主动性但兴趣爱好广泛独立学院学生入学成绩总体较一般本科学生成绩偏低，偏科问题严重，在大 学的学习中，学习目标缺失和模糊是最大的困惑和障碍。另外，部分学生学习动 力不足。但仍有一些学生学习基础较高，且具有积极的学习主动性。(-)理想远大，人生定位较高，但缺乏毅力和自我管理能力独立学院学生的综合素质、智力水平与普通本科学生相比，整体基本相等甚 至略高。高考成绩的不理想，一方面是学习方法的不得当，自我管理、自我约束、 自我调节、自我安排的能力差，另一方面是吃苦耐劳的恒心与毅力不够。因此， 独立学院学生进入大学,较难适应大学自我学习能力的高要求,加之高考的失利,
5、 容易产生畏难情绪，学习动力受挫，深感茫然。较好的生活条件，较高的社会地位，优越的家庭背景，使得学生思想上自我 定位较高，对生活和人生的期望值很高，不甘人下，但却缺乏一步步努力的毅力 和不怕失败与挫折的韧力，这样便成了好高鹫远，不切实际。(三)思维灵活，动手能力强独立学院学生普遍存在“坐不住板凳”的想象。纯理论讲授不愿意听，但是 动手能力较强，对实践环节感兴趣。三、教学内容改革以前使用的教材理论内容多而且杂，实验教程以单项练习为主，都不适合理 实一体化的教学模式。所以本课程目前采用教师自编讲义。自编讲义按照“基于工作过程为导向，以项目为载体，教学做一体、工学结 合”的基本思路，遵循以应用为目的
6、，必须够用为尺度，以掌握基本知识，强化 技能培养为重点，在内容的开发与编排上跳出学科体系的藩篱。首先以学生在工 作过程中能用到的基本操作做成典型项目，让学生在教师的引导下独立完成，帮 助学生获得最受企业关注的“工作知识”和基本工作经验，以满足企业和劳动力 市场的需求。其次，围绕电气控制技术在生产中的应用领域，考虑由浅入深、由 简单到复杂、由基础到综合的原则，教学内容以一个个的项目、任务引领型课程 等带有工作过程导向的课程开发模式，并在课程体系上进行了重构，在课程实施 上从教师为主转向学生为中心，从课堂情境转向工作情境，从知识储备为主转向 实际应用为主，精心设计16个训练项目。四、教学模式与教学
7、方法改革(-)把握“理实一体化教学”的内涵理实一体化教学是将理论教学和实践教学融为一体，既是理论教学场地和实 践教学场地的融合，也是理论教学内容和实践教学内容的融合，更是理论教学方 法和实践教学方法的融合。将理论和实践捆绑在一起，在具体教学时，将教学内 容融入到来源于自动化生产实际的一个个具体的项目中去。这些项目都是经过精 心组织，来源于自动化生产实际，每一项目有不同的项目教学目标，每一项目对 知识内容的要求和学生的能力要求都力求循序渐进，项目之间要承上启下。在硬 件叙述上要强调概念清楚和易于理解，软件分析上要突破编程方法和技巧。在实 施过程中根据专科学生知识结构的特点，在课堂上注重处理好难点
8、与重点、理论 与应用的关系，做到精讲多练、边讲边练、讲练结合。通过这种模式，提高了学 生的学习热情,培养和提高PLC的设计能力。同时将要讲授的内容通过教学仪器、 配套设备，现场展示或演示出来。除了实践教学，还设计虚拟实验室，利用组态 技术、FLASH技术、实物模型构建虚拟车间、虚拟生产线，在与PLC相连接的计 算机上通过组态仿真程序来对实际的被控对象进行模拟，大大地扩展了电气控制 与PLC实验室的功能。学生可以通过虚拟实验室在没有实际实验仪器设备、元器 件的条件下，通过计算机，使用仿真也可以进行与实际硬件环境十分逼近的实验, 完成功能正确、可靠性高的系统设计。理论通过实验获得理解，实践在理论的
9、指 导下得到领悟。课堂上学生身临其境，教师讲解直观、详细，教学效果自然就好。(-)“项目式教学做一体化”的教学实施方案在“理实一体化”的教学模式中为了突出对学生的培养训练，在实践教学中 又突出以学生“做”为主，就是要像在企业里一样，只给你要求说明或样板，自 己用所学知识自己设计、自己制作。所以在实际教学中以此为主线来教学，多种 教学方法相结合帮助学生学的好，做的更好。1 .分散理论教学，实践教学贯穿课堂始终以前我院电气控制与PLC课程的理论和实践是分开讲的，在实践课上学生比 较活跃，而在理论课上学生觉得没用、听的累，老师讲的“累”，觉得自己的辛 苦不被学生所接纳，心“累”。为了改变这种现状，我
10、们在教学计划里压缩了单 纯的理论课，在学生实际操作时，再将运用到的理论知识，理论指导实践。这样 学生在用中学，老师在学中教，学生在应用中也掌握了需要的理论知识，这种方 式学生很喜欢，解决了以前师生都累的问题。2 .工作过程为导向，以项目为载体，“教学做一体化”在课程设计的思路上，按照“基于工作过程为导向，以项目为载体，教学做 一体、工学结合”的基本思路，遵循以应用为目的，必须够用为尺度，以掌握基 本知识，强化技能培养为重点，将课程内容进行整合。在教学实施中，把课堂教 学转向工作情境，课堂由教师为主转向以学生为中心，在教学中围绕电气控制与 PLC技术在生产中的应用领域，16个训练项目，每个项目都
11、是由“项目任务、项 目分析、项目实施、相关知识点、知识拓展、知识测评、项目评估”七部分组成。 在项目的教学过程中，穿插实验和练习对重点知识内容加深理解和巩固。教师只 要说清楚课堂要完成的作品和课后作业的要求，让他们在课堂照着案例做，每一 个小任务要求用规定时间做，教师巡视并作个别指导，时间到后教师根据学生提 出的问题和自己的观察及经验分析难点，演示讲解，学生再继续做，如此反复， 按计划完成一个项目。“理实一体化”的教学模式将会产生很好的教学效果，主要体现在学生们的 问题多能及时询问，学生之间互相学习和比拼，为他们将来走上工作岗位奠定了 坚实的基础。也是对学生的操作能力、团队精神和敬业精神等综合
12、能力的有效锻 炼。3 .多种教学方法结合鉴于学生的基础和接受能力的差别，课堂教学重点之一是教法设计，教师根 据所教模块的特点，采用灵活多样的教学方式。在教学中首先用项目教学法贯穿 始终,在授课中，根据项目要求说明一一学生做,老师巡视指导一一讲解示范一一 训练纠正一一师生共评的基于工作过程的项目方式教学，更有利于学生在“做” 中学，学习如何完成任务、与人合作、解决实际问题，这些能力是就业必不可少 的。其次，在教学中为了让学生感受到实际的教学效果，又采用了案例教学法, 让学生通过做一遍案例的学习过程，掌握了基本操作技能。能力强的学生，可以 自己创意再设计。五、考核方式改革考核是检验教学效果的手段，
13、评价是对学生学习的促进。考核评价体系主要 是建立在对学生参与教学、完成实训项目情况、工作态度、创新过程的考核，考 核评价体系兼顾教师评价、学生自评、学生互评，考核形式为形成性考核，即平 时课堂表现、作业、每个实训项目任务完成情况的过程考核与期末的综合性考核 结合起来。六、改革的重点与难点电气控制与PLC课程改革的重点是教学内容的整合，教材的编排，教学 模式的研究和实践。其中教学内容的整合是难点，选取的实例项目既要有代表性, 能包含多个知识点，容量又不能太大，要能保证学生在有限的课堂时间完成。并 且课程中的重要知识点需要全部包括在内，不能遗漏。改革的另一个难点就是师资力量有限。理实一体化的教学模式要由一位授课 教师既讲授理论知识，又指导实践,这必定会造成授课教师分身乏术的情况出现。 所以，采用理实一体化的教学模式，授课班级人数不能过多，不能超过30人。七、改革的技术路线为了顺利开展电气控制与PLC课程改革，计划采用如下技术路线：第一步：理实一体化教学模式的建立（已完成）第二步：教学内容的整合和编排（已完成）第三步：课程考核标准的制定（已完成）第四步：课程改革在试点班级试运行（进行中）第五步：课程改革总结及效果评价（待完成）第六步：课改成果论文发表（待完成）