論文：深化《PLC原理與應用一體化》教學改革的思考與實踐
摘 要：本文針對目前大專高職電子專業《PLC原理與應用》課程一體化教學中存在的缺陷和問題，提出“第二次改革”的新思路，以期達到切實增強學生的實踐與創新能力，適應社會發展的實際需要的目的。文中著重闡述深化一體化教學改革應在課程的編排、實踐項目的選擇、授課方式、考試評估方式等四個方面有全新的突破。使學生真正達到理論知識熟、實踐能力強、創新水平高的“三好學生”的目的。
關鍵詞：PLC原理 一體化教學改革 深化 實踐
引言
近年來，就業形勢日益嚴峻，大專院校畢業生的就業問題已經成為社會的熱點。面對挑戰，各類高職高專院校立足于社會發展的需要，以滿足企業對生產第一線高素質技能型人才的需求為目標，注重培養學生的實踐能力，從師資隊伍的建設到具體課程的設計，堅持以就業為導向，堅持以工作崗位的實際為標準，著手進行了一系列的改革與創新。作為應用電子類專業的核心課程，《PLC原理與應用》的教學也由理論課與實踐課的“分治”轉變為原理與應用的“一體化”，類似于《PLC原理與應用》一體化的課程如雨后春筍一般出現在幾乎所有職專院校的課堂上，有關該課程教學改革的學術研究成果也層出不窮。據不完全統計，自2010年以來，收錄于中國期刊網并含“PLC”、“教學改革”、“一體化”等關鍵詞的學術文章多達157篇。
顧名思義，“PLC原理與應用一體化”就是PLC的原理與應用相結合，在教學的過程中采取“教、學、做、用”一體化的教學模式。一體化教學適應職專院校學生的能力特征與思維特征，運用直觀、生動的案例教學，有利于將“動腦”與“動手”結合到一起， 有利于提高學生的學習興趣，從而達到強化教學效果、增強學生技能水平的目的。
一、一體化教學存在的問題
PLC原理與應用一體化教學的出發點是通過“教、學、做、用”的結合，實現“掌握理論知識”與“鍛煉操作能力”的同步。然而，從最終效果來看，《PLC原理與應用》一體化教學仍存在不少問題。
1.理論講解與實踐運用的結合過于松散
PLC原理與應用一體化教學的本質在于“理論講解”與“實踐運用”的有機結合，二者缺一不可。理論講解的過程是為實踐運用進行指導的過程，而實踐運用的過程是回憶與檢驗理論知識的過程。通過研究發現，《PLC原理與應用》一體化的教學存在將理論課與實驗課進行簡單縫合的現象，即在形式上將兩門原本分開的課程打包到一起，實現理論課與實踐課在時間與地點方面的同步。這里所謂的“一體化”其實只是把教室搬到了實驗室，片面地強化學生實際操作能力的鍛煉，不僅忽視了理論知識的指導作用，也忽視了引導學生在實驗或運用的過程中檢驗自身理論知識的不足和欠缺。這樣一來，通過一段時間的教學，學生對PLC的原理及應用只停留在“知其然，而不知其所以然”的狀態中，雖然能夠熟練地操作課程安排的實例，但運用理論知識和已有經驗解決實例以外新問題的能力并沒有得到鍛煉。
2.實踐項目的設置脫離實際
一體化教學的載體在于一系列的項目，一個項目所承載的信息量與技術量，遠勝于一堂理論課與實驗課所傳達的信息量。因此，項目設置的好壞不僅影響著學生學習興趣的高低，也影響著最終教學效果的成敗。考慮到實際工作崗位的需要，以及高職專院校學生的特點，PLC應用實踐項目的設置應該盡可能模擬實際生產、生活的場景，并緊跟科技進步的步伐，做到與時代同步。可是在實際的教學過程中，由于有關PLC原理與應用的教材早已在項目設置方面作了安排，任課老師只是簡單地遵循既定課程教學大綱授課，缺乏同企業及一線技術人員的溝通與交流，老師學生都缺乏必要的信息。這就必然造成實踐項目同社會實際的脫節，導致學生通過學習積累的經驗嚴重滯后于科技發展的速度。
3.學生應對新問題的能力不強
檢驗《PLC原理與應用》一體化教學最終成效的標準就是學生的創新能力。一體化教學改革的初衷是增強學生對PLC的實際操作能力，適應未來工作崗位的需要，并增加學生畢業后擇業時的砝碼。從學生實際操作能力這一角度而言，一體化教學改革是可行的，也有一定成效。然而，根據教研組對實習合作單位及用人單位的訪談結果進行分析，可以發現學生離開學校或實驗室以后，在工作崗位上有很長一段時間的“適應期”，不能立即“上崗”，需要從頭學起新知識新技術，缺少對實際工作中遇到的新問題的應變能力。
二、一體化教學改革的深化
1.課程的編排
課程的編排主要涉及教學課時的分配，以及教學內容主次的處理。《PLC原理與應用》的一體化教學應在學習時間方面加大對實驗環節的投入，壓縮純理論知識，如PLC的發展歷史、PLC型號等方面的教學，切實提高老師的教學和學生的學習效率。
1.1以實驗為重點，以理論講解為輔助
授課老師通過各種渠道了解PLC應用技術的發展狀況，掌握最前沿科學信息。針對已畢業的學生多，工作單位分布廣，應用類型齊全等特點，重點建立應用電子專業同學錄與騰訊QQ 群，與不同屆別的學生搭建相互交流溝通的平臺，同時藉由該平臺，通過往屆畢業校友了解與掌握PLC在應用方面變化發展的信息，方便及時更新課程內容，避免教學內容滯后于科技與生產實際的發展。
2.項目的選擇
《PLC原理與應用》課程一體化教學的載體在于一系列具有代表性的項目，這些項目的操作不僅需要相關的理論知識作鋪墊，同時也應緊跟社會技術進步的水平。一體化教學模式下，項目的實施過程既是溫故理論知識的過程，又是提前熟悉社會實際工作崗位的過程。因此，項目的選擇與設置應突出實用性與時代性，并盡可能地開展同企業之間的合作。
2.1突出實用性
PLC在人們生產生活的各個領域，特別是工業領域，如制藥、冶金、化工、電力、機械等，應用面極廣，因而一體化教學改革應該緊緊抓住PLC的這一特征，選擇或設置同工業生產或人們生活密切相關的項目，安排學生進行實驗、操作。例如：“運料小車控制”、“PLC控制數控車床液壓系統”便是對企業生產場景的模擬，能夠讓學生提前熟悉實際工作情景。
2.2突出時效性
科學技術的發展突飛猛進，PLC的更新換代也是日新月異，同時，科技應用于生產的周期越來越短，時效性成為科技類產品能否在競爭日益激烈的市場環境中立于不敗之地的重要因素。就PLC原理與應用的一體化教學而言，如果固守既定教材已經選定的“經典案例”，忽視信息的及時更新，就難免發生同社會實際的脫節，造成學生所學與社會所需之間的差距。
2.3校企合作
校企合作的方式可以分為兩種：一是“由內而外”，教研組同學校就業指導中心溝通，由專人聯系實習單位，授課老師根據學生素質的實際情況，安排一批學習能力強、操作水平高的優秀學生進入實習合作單位；二是“由外至內”，教研組承接企業的項目，然后進行分解與編排，以此作為課堂實習或期末考試、測評的內容。
3.授課方式
《PLC原理與應用》課程的歸宿在于“怎么做”，而在“一本書加一支粉筆或一張幻燈片”的授課方式之下，學生對課程內功缺乏形象、直觀的感知，生動、直觀的授課方式極為必要。但在另一方面，又必須重視理論知識在實踐過程中的穿插與融合。
3.1分組學習
每次上課都將全班學生分組，組員4-6人，分組遵循“先進與后進搭配”、“熟練與生疏協調”的.原則，力求學生之間能夠相互學習、仿效。上課按照“六步工作法”進行，圖示為：
分組學習能夠實現PLC“原理”與“應用”兩者的有機融合，如上圖所示，整個教學環節始終以學生為中心和服務對象，“小組討論”是學生學習與交流理論知識的環節；“老師講解”則是對各小組已經形成的思路進行點撥，本質上是對知識的進一步強化；接下來的“動手操作”環節是運用知識進行實際操作，實現了“原理”與“應用”的第一次交融；“成果檢驗”環節有利于引導學生主動查找實踐過程中的不足，是“原理”與“應用”的第二次交融，也是授課老師對實驗項目的總結，有利于進一步強化學生對理論知識的理解。
3.2跟班學習
每學期推薦、安排一定數量學生去相關合作單位實習，合作單位以工業企業為主，提供的實習崗位主要涉及PLC程序的開發與運用。學生接觸一線技術工人，不僅可以近距離地感受到PLC在工業生產中的重大作用，由此增強學習的信心與興趣，而且也能夠積累一定實踐經驗，鍛煉解決實際問題的能力，為就業奠定堅實的基礎。
3.3“師傅”指導
在一體化教學的過程中，授課老師不僅扮演示范員、講解員、答疑員的角色，而且還起著學生與合作單位高級技術工人之間橋梁的作用。授課老師出面“預約”PLC運用方面的高級技工或熟練工人，組織學生前往企業觀摩；或邀請“師傅”們來校講座，邀請對象以往屆畢業的校友為主，現身說法，現場指導學生。
4.考試評估
《PLC原理與應用》一體化教學改革的深化是一個系統工程，離不開考試與評估方式的完善。考試與評估具有導向性，無論是考試的內容還是評估的方式，都對學生學習側重點的選擇起到引領與促進作用。PLC原理與應用一體化的教學改革，應該始終以就業為導向，改變“一張試卷+一支筆”的做法，側重考查學生實踐能力與創新能力。
4.1提高實踐能力與創新能力在測評成績中的權重
學期末測評學生《PLC原理與應用》課程的成績時，按公式：
實操能力占70%（小組成員互評20%+授課老師評估80%）+理論考試占30%（學生自己動手做PPT演示文稿40%+期末書面考試60%）計算。
其中，“學生自己動手做PPT演示文稿”一項主要考查學生獨立完成項目的能力。每名同學抽簽選擇需獨立完成的項目，學期末借助PPT幻燈片匯報項目完成情況。
4.2試卷的設置
期末書面考試不指定教材，也不劃定具體的考試重點，改變考查學生對理論知識的記憶程度的傳統做法，側重測評學生獨立思考、解決問題的水平，考試內容以工作實踐中遇到的問題為重點。具體到試卷設置上，不再安排選擇題，而以簡答、編程、原理圖等需要進行綜合思考的題型為主。例如，
“設計一個通電和斷電均延時的梯形圖。當X0由斷變通，經延時10s后Y0再得電。當X0由通變斷，經延時5s后Y0再斷電”；
“有3個通風機，設計一個監視系統，監視通風機的運轉。如果2個或2個以上在運轉，信號燈持續發光。如果只有一個通風機運轉，信號燈就以2s的時間間隔閃爍；如果3個通風機都停轉，信號燈就以0.5s的時間間隔閃爍。試設計梯形圖”。
三、一體化教學改革的效果 教改之后，《PLC原理與應用》一體化課程不再是理論課與實踐課的簡單撮合，而是理論講解與實踐操作的有機結合與優勢互補，其效果主要可以通過學生的學習興趣與實習合作單位對學生的評價兩個方面反映出來。
1.學生的學習興趣
學生的學習興趣是檢驗教學過程成功與否的風向標，同時，激發學生的學習興趣也是授課老師引導學生在學習上投入時間與精力的重要手段。本校應用電子專業自深化PLC原理與應用一體化的教學改革以來，學生的學習興趣顯著提高，上課出勤率提高至95%/學期，課后作業完成率最高可達98.65%/次，課堂討論的氛圍更為熱烈，學生課后請教授課老師的現象也明顯增加。
2.實習合作單位對學生的評價
學生在相關實習合作單位的工作表現也可以成為《PLC原理與應用》一體化教學改革實效的明證，因為教學改革目標就是提高學生的技能水平，技能水平的高低只有在實際的工作崗位上才可以檢驗出來。根據實習合作單位對實習生的表現所作的反饋與評價，本文粗略地進了分析，并對照改革之前得到的數據信息，發現實習生在PLC應用方面的熟練程度同企業生產一線技術員工趨于同一水平，企業主普遍認可實習生在團隊協作、動手操作及解決問題方面的能力，而且每年都有十幾名實習生在實習結束后同用人單位簽訂了就業協議。
四、小結
由于高職高專院校學生的特點，以及就業形勢的壓力，一體化教學已經成為應用電子專業中《PLC原理與應用》這門課程的必然趨勢，也是業界的共識。然而，如何真正有效地進行一體化教學改革則是一個見仁見智的話題。無論怎樣，教學改革的目的是為了切實增強學生的實踐與創新能力，達到培養理論知識熟、實踐能力強、創新水平高的“三好學生”的目的。就此而言，理論知識與實踐操作的緊密結合、項目選擇的時效性、授課方式的多樣性、考試評估的科學性是深化《PLC原理與應用》一體化教學過程中應該始終把握的原則。
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