PLC应用技术课程情境教学设计与实践

张红霞?刘义才

摘要：传统的教学模式严重挫伤了学生的学习积极性，加重了学生的学习畏难情绪。介绍了基于情境式教学法的PLC应用技术课程內容的设计以及教学方法、教学手段、考核方式等的改革和实践，课程教学效果得到显著改善。

关键词：PLC应用；情境教学；教学改革

作者简介：张红霞（1982-），女，湖北孝感人，武汉商学院机电工程与汽车服务学院，讲师；刘义才（1982-），男，湖北武汉人，武汉商学院机电工程与汽车服务学院，讲师。（湖北 武汉 430056）

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0103-02

PLC应用技术是一门理论性和实践性都很强的课程，是自动化专业、机械制造、电子技术等相关专业的专业核心课程。课程的目标是使学生掌握PLC应用系统的初步设计、应用分析、安装、调试、维护等多种工程实践技能。培养相关行业的设备管理、技术服务等方面综合能力，培养团队精神、人际沟通、技术服务等方面的职业素质。在传统的授课过程中，理论环节以教师灌输式的教学方法为主，按照章节顺序授课；实验环节主要以仿真实训为主，与企业实际工作过程之间还存在着很大的差异，学生以被动的接受知识为主。运用传统的教学方式教师和学生双方都不认可对方，不能学到实用的知识；企业也不认同人才的培养质量。鉴于此种现象，非常有必要对该课程进行全面的改革。

情境教学是指融主题、教材、教学方法、场景为一体，以教具、音乐、语言创设情境，形成一种轻松愉快的学习氛围、能极大的激发学生学习兴趣的一种教学方式，也是近年来教育界非常认同和提倡的一种新教学方法。本文主要基于情景式教学法对PLC应用技术课程进行了课程内容的设计以及教学方法、教学手段、考核方式等的改革和实践，课程教学效果得到显著改善。

一、课程设计思路

本课程按照以学生为中心，以教师为主导，以能力为本位，以培养高素质PLC原理及应用技能人才为目标的指导思想，在教学过程中体现“教中学”、“学中做”、“边做边学”、“边学边做”，注重学生职业能力、就业能力和可持续发展能力的培养。

采用任务驱动的教学模式，基于应用电子技术专业面向的职业岗位分析，依照课程教学目标，设计学习情境，以虚拟工作任务为载体，以职业行动能力由弱到强的递进规律序化教学内容。

二、课程具体设计

本课程综合企业岗位知识、技能需要和完成智能电子产品设计与维护工作所需的知识、能力和素质要求进行教学内容的选取。学内容选择可编程控制技术实训设备作为学习载体；学习内容包含职业岗位能力培养所需的典型主要知识点，按照学生的认知规律和职业能力培养规律、内容的选择，从简单到复杂，从单一到综合，逐步培养学生的职业能力和自主学习能力。

笔者以职业行动能力由弱到强的递进规律为主线，遵循“项目设计由简单到复杂；教师参与由多到少；学生自主行动由少到多”的顺序，将课程教学内容设计成六个学习情境，课程总学时54学时。其中，理论学时36学时，实践学时18学时，学习情境及课时分配表如表1。对于每一个学习情境，笔者明确了学习目标，分析了教学重难点，明确了学习任务，并给出了教学方法和建议，学习情境细化表如表2。

三、教学方法与手段

1.教学方法的使用

课程组重视教学方法的探索与改革，在课程教学中，提倡多样化的教学方式，注意多种教学方法的灵活应用，多个教学环节的有机整合，在实际教学过程中取得了良好的效果。

（1）任务驱动法。教师发放任务书，提供任务所需器材、编程软件，要求学生完成硬件接线、软件设计。学生分组讨论，独立完成行动计划的制订，完成硬件电路接线操作，软件编程以及软、硬件的联机调试，分析并解决其中碰到的问题。任务“十字路口交通灯控制”即采用这种方法。

学生通过该项目的进行，掌握PLC软件编程方法，学习软件指令，熟悉硬件接线操作，不仅掌握了理论知识和操作技能，更重要的是培养了解决问题的工程实践能力、独立工作能力、团队协作能力、承受挫折能力等社会能力。

（2）小组讨论法。在PLC应用技术课程学习过程中，以“抢答器控制”这一任务的实施为例，教师发放任务书以后，学生小组讨论任务实施的方案，讨论分工情况、硬件连接注意问题、软件设计思路等，并比较总结确定具体实施方案。小组讨论法能促进学生之间的技术交流，锻炼学生的表达能力。小组讨论法有利于学生拓展思维，培养团队合作精神，提高工作效率。

（3）案例教学法。案例教学法特别适合在课堂教学中对实际生活和职业实践中所出现的实际问题进行分析，通过典型、精选的案例讲解，加深学生的感性认识。案例中应包含知识的应用对象、实际要解决的问题、解决方法和知识的综合应用等多方面内容。以“音乐喷泉控制”这一任务的教学为例，教师提前准备，展示音乐喷泉的效果，指出要实现的功能，分析实现的方法和设计思路。要求学生实现更复杂的喷泉显示效果，在此基础上做改进，这相当于执行实际工作过程中的技术改进项目。案例教学是一种理论联系实际、启发式的教学相长的教学过程，与传统的教学法相比具有很大的优势。要使案例教学达到预期目的和效果，教师要把握好三个环节，即精选教学案例、积极的课堂引导和多元的评价考核。

（4）角色扮演法。角色扮演教学法是以学生为中心、教学互动的一种提高学生参与积极性的教学方法。

例如项目执行中的检查和评价工作，可以让老师扮演客户方，小组成员扮演技术团队，双方进行项目提问和回答、工作成果交接和反馈表演，让学生切实感受工作人员的岗位职责和心理状态，加深对工作角色的认识，进而进一步提高和完善自己。最后，老师对项目完成情况、角色扮演效果、问题处理技巧等作出总结性评价。角色扮演法可以促使学生在学习过程中较为充分的掌握知识、发展能力、形成体验。

（5）自主学习法。通过网络课程和教学录像等内容，课外课内相结合，让学生自主学习、研究。借助课外资料、网络媒体进行课外自学，锻炼学生的独立学习思考能力，掌握学习的方法。在任务实施之前，让学生根据任务书在图书馆或网络上查阅相关资料以获取有用信息，为任务的实施做好知识储备。通过自主学习，培养学生的学习独立性和主动性。

2.信息技术手段在教学中的应用

在教学过程中运用现代教育技术，综合运用多媒体教学、网络和视频教学、虚拟仿真教学等多种教学手段，优化教学过程，提高教学质量和效率。

（1）运用多媒体课件和视频教学。课程以多媒体教学为主、传统黑板教学为辅进行教学。采用多媒体课件授课并插入小视频，视觉效果好，条理清晰，信息量大，利于更新，效率高。教学效果远远超过传统授课方式，效果明显，受到了学生的欢迎。

（2）运用虚拟仿真实验平台教学。课程实践性很强，涉及到软件编程和软硬件联机调试，为了提高项目执行效率，在课程教学过程中，充分应用PLC仿真软件，验证设计方案的正确性和可行性之后，再在实训设备上完成实际项目。

（3）网络教学。本课程建立有课程教学网站，网站上除提供本课程相关的教学信息外，还提供了大量的拓展学习资源，包括国内外最新技术发展动态、电子技术资料等，将课堂教学延伸到课后，建立拓展学习模块，便于学生课后自主学习。鼓励和引导学生网上学习，学会借助网络平台进行技术交流和合作。

四、考核方式改革

课程组以转变观念为先导，树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的考试观念，突出能力本位，积极探索建立新型的课程考试考核评价体系，充分发挥考核评价的引导和激励作用，促进教学内容和教学方法改革，强化学生创新精神和实践能力的培养。考试考核方法改革将以往以测试记忆为主的知识性考核转变为以实践为主的能力和素质考核，注重学习过程的考核。

本课程的考核按照理论和实践相结合、平时综合训练相结合的原则进行。最终成绩由理论考试成绩和平时综合训练成绩来确定。

最终成绩=考试成绩×50%+综合训练成绩×50%。

综合训练成绩根据任务完成过程和实训报告来确定。每次任务完成要对每个学生进行评分，任务完成评分标准设计表如表3。

综合训练成绩=任务功能完成成绩×50%+任务总结报告成绩×50%。

五、结束语

学生的学习活动应当是一个活泼主动的、富有个性和创造性的过程，学生的主观愿望在这个过程中显得至关重要，因此，只有在教学具体实施的过程中充分、适当地运用情境教学，才能够激发学生学习的兴趣，真正帮助他们成为学习活动中的主体，让教师的有效教学与学生的有效学习活动真正落到实处。

参考文献：

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.

[2]张红霞.《单片机应用》课程教學改革与实践[J].武汉商业服务学院学报，2011，（3）.

[3]刘琳，赵建保.项目教学法在《Flash动画制作》课程中的应用[J].当代职业教育，2011，（6）.

（责任编辑：王意琴）