陸克

【摘 要】分析將“PLC應(yīng)用技術(shù)”與“變頻器應(yīng)用技術(shù)”兩門課程合二為一和進行項目化教學(xué)的必要性，介紹如何對新整合的課程進行項目化教學(xué)設(shè)計和組織實施，總結(jié)設(shè)計、實施和考核評價要點以及實施效果，并指出實施過程中存在的一些問題。

【關(guān)鍵詞】PLC 變頻器應(yīng)用技術(shù) 項目化教學(xué) 能力

【中圖分類號】 G 【文獻標(biāo)識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2015）07C-0155-03

目前，以可編程控制器（PLC）與變頻器為主體的新型電氣控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各個生產(chǎn)領(lǐng)域，PLC可通過編程或軟件配置改變控制對策，而變頻器則既是控制對策的重要執(zhí)行工具，又是調(diào)速控制及軟啟動有力工具，在實際運用中，兩者相配合應(yīng)用非常密切。以往的課程設(shè)置將其作為兩門課程來實施， 內(nèi)容上彼此分割，割裂了兩大控制器的聯(lián)系，而PLC課程教學(xué)注重編程，變頻器課程注重基本工作原理和簡單參數(shù)的設(shè)置，學(xué)生在知識的構(gòu)架上無法做到橫向聯(lián)系，對知識的理解孤立、片面，缺乏對自控系統(tǒng)整體架構(gòu)的認(rèn)識。而且傳統(tǒng)課程教學(xué)是老師先講理論，學(xué)生然后做練習(xí)或進行驗證性實驗，不能突出其實踐性、應(yīng)用性，學(xué)生所學(xué)習(xí)的理論缺少和具體實踐應(yīng)用結(jié)合，學(xué)生學(xué)習(xí)比較容易陷入迷惘；傳統(tǒng)教學(xué)缺少對學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)設(shè)計，學(xué)生的專業(yè)應(yīng)用能力和社會綜合能力不足，難以適應(yīng)競爭越來越激烈的社會對高技能綜合應(yīng)用型人才的要求。

項目化教學(xué)法是從教學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”目標(biāo)出發(fā)，使教學(xué)從注重“教法”轉(zhuǎn)到注重“學(xué)法”，其特點是以工作項目為載體、目標(biāo)為引導(dǎo)、實踐為主線，強調(diào)以學(xué)生為主、自主計劃協(xié)調(diào)、團隊合作，老師引導(dǎo)，融知識學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、能力提高于一體，使學(xué)生學(xué)習(xí)變得主動、活躍，增強師生之間、學(xué)生之間的互動，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并且在完成項目任務(wù)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)職業(yè)能力和各項社會綜合能力。

近年來，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院不斷加大教學(xué)改革力度和對實訓(xùn)基地建設(shè)的投入，依據(jù)電氣自動化技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和崗位分析所需的能力，在原來的“PLC應(yīng)用技術(shù)”和“變頻器應(yīng)用技術(shù)”課程的基礎(chǔ)上，把兩門課合并為一門課，以工作任務(wù)模塊為中心構(gòu)建工程項目課程體系，徹底打破學(xué)科課程的設(shè)計思路，緊緊圍繞項目任務(wù)完成的需要來選擇和組織課程內(nèi)容，突出工作任務(wù)與知識的聯(lián)系，讓學(xué)生在職業(yè)實踐活動的基礎(chǔ)上掌握知識和技能，增強課程內(nèi)容與職業(yè)崗位能力要求的相關(guān)性。經(jīng)過多次項目化教學(xué)實踐，在方式方法上不斷摸索加以改進，項目化題材選材日漸成熟，教師運用手法逐漸熟練，學(xué)生無論在理論學(xué)習(xí)、動手實踐能力和綜合素質(zhì)表現(xiàn)，都得到了提高，教學(xué)效果顯著。

一、項目內(nèi)容設(shè)計過程

針對兩門課程割裂的內(nèi)容，在課程設(shè)計初期，就要尋找那些可以涵蓋這兩方面內(nèi)容的工程項目。好的項目不僅能吸引學(xué)生注意力、激發(fā)和維持學(xué)生的求知欲，還能將原有課程體系中的知識點系統(tǒng)地科學(xué)地融入進去，因此項目設(shè)計是項目化教學(xué)的關(guān)鍵，總結(jié)下來有以下幾個要點：

（一）項目設(shè)計要有遞進、有層次。我們將項目設(shè)計分為入門項目、主導(dǎo)項目、綜合項目，如表1所示，并把每一個項目達成所需的知識技能點劃分為幾個子任務(wù)，項目內(nèi)容和要求逐步由淺入深，由易到難，循序漸進。如果一開始項目設(shè)計得很復(fù)雜，涉及知識面太廣，會造成學(xué)生難以入手，所以我們在設(shè)立入門項目時先以PLC入手，先讓學(xué)生從只有PLC內(nèi)容的項目1開始。在完成對PLC基本結(jié)構(gòu)和編程熟悉后進入到項目2，在這個環(huán)節(jié)先側(cè)重學(xué)習(xí)變頻器基本原理和訓(xùn)練基本操作技能，然后讓學(xué)生融會貫通PLC和變頻器基本知識與技能來完成該項目。主導(dǎo)項目則是在入門項目基礎(chǔ)上增加了PLC與變頻器主干知識和技能要求的工程項目，而綜合項目則是能夠?qū)⑶懊嫠鶎W(xué)的主要知識及技能大融合，并涵蓋一些高層次知識和技能的綜合工程項目。

表1

（二）項目既要來源工程實際，又是學(xué)生易理解接受的。采用來自工程實際的項目有利于以工作過程導(dǎo)向設(shè)計課程教學(xué)方案，利用實訓(xùn)基地設(shè)置具備真實工作場景的教學(xué)氛圍，以工作過程為導(dǎo)向的組織教學(xué)。同時，要兼顧到學(xué)生的認(rèn)知水平和經(jīng)驗水平，如果采用一些過于生僻、過于復(fù)雜、難以理解的工程實例作為項目，一方面將導(dǎo)致學(xué)生花大量時間去理解工程工藝過程，另一方面加大了學(xué)習(xí)難度，會挫傷學(xué)生的積極性，難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所以我們在選擇項目時，兼顧考慮到這兩方面，項目1和項目2運料小車、項目3十字路口交通燈、項目4停車場停車位控制、項目5動感噴泉這些項目題材都是來源實際工程，同時也是學(xué)生所熟悉、易理解、容易觀察到的，跟學(xué)生的實際經(jīng)歷和經(jīng)驗水平相貼近，綜合項目6汽車噴涂車間排風(fēng)機變頻/工頻切換控制是來源于汽車廠的工程項目，學(xué)生雖然不太熟悉，但是項目工藝過程并不復(fù)雜，控制工藝要求也能做到讓學(xué)生易于理解。

（三）項目應(yīng)有涵蓋性。首先，整套項目訓(xùn)練應(yīng)能包含原有課程體系中的知識點。原來課程體系中的知識點是比較獨立、缺乏聯(lián)系的，利用項目將它們科學(xué)地有機結(jié)合起來，每一個知識點變得不再孤立和抽象地存在，而是成為攻克項目難題所應(yīng)掌握的每個環(huán)節(jié)和據(jù)點，環(huán)環(huán)相扣，變得有很強的指向性和實際應(yīng)用意義。比如項目4停車場停車位PLC控制中，停車場剩余車位LED顯示，就需綜合應(yīng)用PLC數(shù)字運算指令、比較指令和七段譯碼指令才能解決該任務(wù)。其次，項目設(shè)計應(yīng)能將PLC和變頻器兩大方面有機地結(jié)合起來，PLC和變頻器不再是兩個單獨存在的控制器，它們之間如何連接和設(shè)置，如何配合達到項目任務(wù)規(guī)定要求，應(yīng)能在項目里得到體現(xiàn)。比如在項目2、項目5、項目6中都需要將二者進行相關(guān)的正確設(shè)置、連接才能達到項目的控制要求。

（四）項目完成的控制效果應(yīng)可視化、生動化。在項目一開始，如果有一個生動的項目情境引入，可以讓學(xué)生能夠清晰地了解控制的動作過程，更直觀地理解本章節(jié)的知識構(gòu)成和實際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)求知興趣。所以教師可以提前把項目完成的控制效果先加以演示或制作成動畫，方便在教室以PPT形式生動展示。

二、項目化課程教學(xué)的實施過程

與傳統(tǒng)教學(xué)先講理論后進行試驗驗證相比，項目化教學(xué)法通過實施一系列模擬真實的項目化教學(xué)活動，可以在課堂教學(xué)中把理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生解決實際問題的綜合能力。項目化的實施主要分為以下六個環(huán)節(jié)：

（一）創(chuàng)設(shè)情境和呈現(xiàn)任務(wù)。相比傳統(tǒng)教學(xué)的一上課提出新知識的理論學(xué)習(xí)，先向?qū)W生展示一個包含新知識、新技能的工作過程的動畫或控制效果更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，根據(jù)具體的任務(wù)要求，老師引導(dǎo)學(xué)生去了解本章節(jié)所需掌握的知識點和技能點。在實踐中，每個項目的開始，我們都先向?qū)W生展示控制效果的動畫或?qū)嶋H控制效果，取得了良好的引入效果，學(xué)生接下來的學(xué)習(xí)顯現(xiàn)出高漲的熱情。動畫效果可以利用自動化專業(yè)的工業(yè)組態(tài)技術(shù)完成或借助于Flash動畫來制作。

（二）各組決策。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，老師由傳統(tǒng)的課堂主導(dǎo)者變?yōu)橐龑?dǎo)者，最大限度地去調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。呈現(xiàn)項目任務(wù)后，教師要啟發(fā)學(xué)生獨立思考能力，發(fā)展學(xué)生的思維能力，引導(dǎo)學(xué)生去分析完成任務(wù)所需掌握哪些知識和技能，學(xué)生通過仔細(xì)思考，搜集資料分析和討論，提出完成任務(wù)需要解決哪些問題、制定完成任務(wù)的工作流程。

（三）制訂計劃。根據(jù)小組討論、各組匯報展示、老師點評總結(jié)，匯總出比較合理的工作流程，學(xué)生根據(jù)擬定的工作流程，制定分工，小組成員合理分擔(dān)工作任務(wù)，確定責(zé)任人和完成時間，教師審查并給予指導(dǎo)。經(jīng)過這樣充分的小組活動培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作、溝通、相互交流、學(xué)習(xí)等社會綜合能力。

（四）組織實施。這個階段各組學(xué)生將學(xué)習(xí)新知識，運用已掌握的技能自主完成項目主體任務(wù)，由傳統(tǒng)的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)。為解決項目任務(wù)中遇到的問題，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)新知識掌握新技能，我們利用學(xué)院實訓(xùn)基地的設(shè)備，采用教、學(xué)、做一體的教學(xué)方式，展開訓(xùn)練。在完成新知識、新技能點學(xué)習(xí)訓(xùn)練和考核后，進入到自主完成項目任務(wù)階段，各組按照既定的計劃分工，成員相互協(xié)作，完成各項工作，這樣培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考、操作能力以及團隊協(xié)作、溝通和相互學(xué)習(xí)的能力。

（五）檢查完善階段。各組成員在完成每項工作后應(yīng)對照項目考核表組織檢查，比如電路連接是否正確、規(guī)范，PLC程序是否符合編程規(guī)則、邏輯是否合理，變頻器參數(shù)設(shè)置是否正確、有無遺漏，排查錯誤和故障，逐步將程序調(diào)試達到控制要求。教師則巡查學(xué)生自主協(xié)作和參與情況，督促小組長組織完成本組各項工作，尋找學(xué)生合作探究難以克服的難點，適時點撥引導(dǎo)，促進學(xué)生完成工作內(nèi)容，保證教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。檢查不僅明顯地體現(xiàn)在檢查階段，而且貫穿于項目實施的全過程。

（六）成果展示評估階段。學(xué)生在完成項目檢查調(diào)試后，將項目方案、任務(wù)成果制作成PPT報告，各組分派代表上臺演示成果和講解本組的設(shè)計過程、所遇到的問題、如何解決，其他各組進行評價、討論、項目成績評定，老師在最后進行總結(jié)評價，給予各組鼓勵或提出改進意見，學(xué)生學(xué)習(xí)的效果直接由完成工程項目的情況來衡量，考核評價包括教師評價、小組互評和小組自評三部分。這樣就拓寬了學(xué)生的思路，同時也對學(xué)生個人在項目實施過程中的參與程度、所起作用、合作能力及團隊精神等多方面進行綜合評價，提高學(xué)生的積極性和主動性，促進能力全面發(fā)展。

三、考核設(shè)計

項目化教學(xué)的教學(xué)評估方法與傳統(tǒng)的教學(xué)評估方法有較大的差別，傳統(tǒng)的教學(xué)評估重在結(jié)果考核，往往是在課程的最后進行一次全面的理論或操作考核，這樣有很大的弊端，造成一些學(xué)生臨陣磨槍、突擊復(fù)習(xí)，對運用性知識采取死記硬背的方式。而項目化教學(xué)的教學(xué)評估不但關(guān)注結(jié)果，而且注重過程，以做到能夠客觀地評價一個學(xué)生學(xué)習(xí)全過程完成情況以及各方面綜合能力。

所以我們精心設(shè)計了一套項目化教學(xué)考核評價體機制，過程與結(jié)果考核并重，學(xué)生的素質(zhì)表現(xiàn)和能力都加以強調(diào)，老師考評和學(xué)生之間互相評價相結(jié)合。操作層面上，首先把考核評價的方式、標(biāo)準(zhǔn)公開，讓學(xué)生清楚了解客觀評價標(biāo)準(zhǔn)，參照標(biāo)準(zhǔn)對自己的學(xué)習(xí)進程能夠自我監(jiān)督；然后每個重要階段都進行完成情況考評和點評，學(xué)生能根據(jù)考評結(jié)果檢查自己有哪些不足，以便在隨后的進程中加以改進，從而對自己的學(xué)習(xí)情況有較好的掌控，實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。

四、教學(xué)效果

項目化教學(xué)改革實施以來，教學(xué)效果得到明顯提高，主要體現(xiàn)在以下方面：一是教學(xué)質(zhì)量提高。調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提高了學(xué)生積極思維的能力，教授方式轉(zhuǎn)為以學(xué)生為中心，課堂氛圍變得活躍，團隊意識得到加強，學(xué)生認(rèn)識、分析、解決問題的能力得到很好的提高，成績優(yōu)良率普遍上升，在參加學(xué)院各級專業(yè)競賽中，取得了多項優(yōu)異的成績。二是學(xué)生就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量不斷提升。自該課程實施項目化改革以來，根據(jù)學(xué)院就業(yè)部門統(tǒng)計，學(xué)生就業(yè)質(zhì)量和初次就業(yè)薪資不斷提高；我們通過對社會用工單位聯(lián)系調(diào)查，得到的反饋意見普遍良好。

項目化教學(xué)在應(yīng)用型學(xué)科教學(xué)上有著諸多的優(yōu)點，但在實踐應(yīng)用中也遇到一些問題：其一，班級人數(shù)不宜太多，當(dāng)多達50多人時，一個教師往往顧及不周、疲于應(yīng)付，而且會造成分組過多、展示評估過程時間冗長、教學(xué)進程拖沓等問題。其二，學(xué)生受傳統(tǒng)教育影響，思維轉(zhuǎn)變有些困難?，F(xiàn)在高職學(xué)生許多來自農(nóng)村或偏遠(yuǎn)地方，他們中學(xué)時期所受教育還是延續(xù)傳統(tǒng)灌輸模式，學(xué)生主動意識不強，讓其適應(yīng)項目化教學(xué)，需要較多時間的引導(dǎo)。其三，對教師的要求比較高。項目化教學(xué)要求教師具備一定的工程實踐經(jīng)驗來駕馭項目化的實施，確保方向不走偏；同時也要具備一定的課堂教學(xué)經(jīng)驗，對課堂要有調(diào)控能力，既要課堂氣氛活躍，但又不能亂成一堂。這需要對教師隊伍進行培訓(xùn)提高，比如工程實踐經(jīng)驗不足的教師需要進企業(yè)掛職鍛煉，教學(xué)經(jīng)驗不足的教師可以進修再培訓(xùn)等方式來提高。

【參考文獻】

[1]韓亞軍.PLC與變頻器[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011

[2]戴世弘.職業(yè)教育課程教學(xué)改革[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007

[3]李耀中，洪霄.高等職業(yè)院校項目化課程設(shè)計選編[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010

[4]楊祖華.可編程控制器（PLC）教學(xué)之探討[J].中國科技創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011（29）

[5]康志亮，等.可編程控制器課程改革與實踐[J].中國農(nóng)機化，2011（2）

【基金項目】2014年度廣西高校教學(xué)改革工程項目“重點課題”；廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年院級優(yōu)質(zhì)專業(yè)“電氣自動化技術(shù)”立項建設(shè)課題

【作者簡介】陸 克，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電系教師。

（責(zé)編 盧 雯）