行为导向教学在“电气控制与PLC”课程教学中的应用

黄知超

【摘要】本文主要研究行为导向教学模式在本科“电气控制与PLC”课程教学中的应用方法，对行为导向在课堂教学内容、教学情境设置、项目实施、评价方式等进行阐述，并提出了在课程中进行行为导向教学应用措施。

【关键词】行为导向教学 工作过程 项目

【基金项目】广西教学改革项目（2015JGA202）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）27-0234-02

引言

“电气控制与PLC”是自动化和电气工程及其自动化等专业重要的工业自动化应用类专业课程，其核心是 PLC，由于其可靠性强、编程容易、组态灵活、安装方便、运行速度快而被广泛应用。由于PLC的各项技术的飞速发展，技术更新快，而传统教学中，缺乏工程项目支撑，从而造成理论与实际相脱节，学生很难很好的掌握核心知识和方法，导致教学效果不能达到理想的要求。为此，本文将行为导向教学法融入到电气控制与PLC课程的课堂、实验和考核的全部教学过程中，增强了学生的自主学习能力和工程应用能力，改善了学生的学习效果。

1.以工作过程为导向整合教学内容

传统的教育模式是以学科教材为核心，在理论上做出了大量工作，缺乏实际应用过程，纯粹是教师为教而设计的，脱离社会实际需求，所以，必须把教学内容进行调整。行为导向教学模式可以使理论和实践更加贴合，并且能使学生从工作过程中体会学习的目标性、重要性和实用性，而工作过程导向教学是行为导向教学方法中的重要方法之一。在教学中，笔者把PLC教材内容适当调整重新组合，以PLC应用工程师技能需求为中心，注重实际操作，合理安排知识传授步骤，来适应行为导向教学法的需要；在实验教学中，以三菱PLC教学为例，明确设备的各项功能，将 PLC工程应用中的常用功能作为教学内容并分解到四个工程项目中，并对每个项目明确各项任务要求，突出工学结合的能力培养，让学生在做中学、学中做，真正做到教、学、做相互协调。

具体做法是：把原有教材内容按照项目工作过程的逻辑关系和所需技术组成要素，遵循由低级到高级，由简单到复杂的认知规律，依据“工作过程导向”对学习性的工作任务进行整合、类比和抽象，对原有课程内容体系进行解构和重构，选择了4个典型项目设计任务来贯穿整个课程教学环节。如1所示。

2.以工作过程为导向完成课程教学

通过对项目认知、需求、方案论证、知识体系、项目设计、实验、制作的工作过程的几个重要环节的指导和引导，提高学生的学习兴趣，从而自主的学习新知识和技能，进而达到解决实际问题的目的。

課堂教学模式采用“项目导向、任务驱动”的教学模式，围绕四个工程项目展开，常规交流异步电动机继电控制部分我们按照电机点动控制-起保停控制-正反转控制- Y / △起动控制来组织教学内容并教授学生；用带本地温度显示、时间倒计时、时间可调和左转弯灯的十字路口交通灯项目来完成基本I/O、计数器、键盘、数码显示和A/D指令用法教学内容，并教授学生用步进顺控指令做第二种实现方案的设计；然后我们用一个三轴运动平台既训练学生做生产线的步进顺控模拟也教授学生两维或三维伺服电机的运动控制算法的实现；最后我们用一个带有两个直流泵电机的双容水箱来训练学生显示、键盘、A/D、D/A模块以及PID指令的实用和项目任务的实现，主机配置触摸屏以训练学生人机交互组态的技能。学习情景体现了由简到复杂，由单一到综合的递进模式，教学过程根据工程师岗位的工作过程采取“咨询→计划→决策→实施→检查→评价”六步骤的教学模式。见图 2。

教学内容突出了工程应用能力的培养，使学生技能的训练连贯和完整，符合企业对人才的需求标准。

3.以工作过程为导向完成PLC实验与实际相结合

兵家有云：“练为战，不为看”，学习亦如此，我们所学的知识就是要应用与实际，实现它应有的价值。因此，选择什么样的教育方法，才能不与实际脱节，还能很好的应用与实际，是急需解决的问题，本文以项目为载体的教学方法，不仅可以让学生很好地掌握知识，而且能让他们自主的学习，同时，在整个项目中，学习更多的知识。本文以简单的项目为例（十字路口交通灯项目）主要包括以下步骤：

（一）引入课题。要求学生以宿舍为单位去市里观察和记录3个及以上实际的十字路口交通灯的工作规律和特点，并设计技术全面的符合现代技术发展趋势的项目技术需求书，实施过程有以下几个环节：

1）小组讨论，详细了解项目内容以及目的；2）分配小组内各成员的具体任务；3）讨论并整合各个成员实际现场观察（要求有录像）后的项目需求并形成文字性项目任务书；4）讨论实现项目的主要技术（多个定时计数器的使用、译码与显示、键盘指令、A/D应用）和方案，并根据各自情况罗列自己缺乏的知识，自主学习；5）交流获取缺乏知识方法；6）分析获取所缺乏的知识的途径。

（二）项目实施。以学生为主，教师为辅；教师主要起发现问题、启发学生解决问题的作用。

7）明确并熟悉实验仪器设备；8）设计项目的电路连接图和进行项目的软件设计，并作相关说明；9）进行项目的试验和验证；10）详细记录实验过程；11）小组讨论，解决4-9中问题；12）教师与组内成员分析、解决8-9项内容问题；13）进行独立的项目试验、调试。

（三）任务评价。14）学生依据项目给定标准对检测结果进行评估，并详细填写评估对照表；15）撰写评估报告，对实验结果进行分析；16）教师给予评价。

利用项目导向教学的方法，能够使学生所学知识更加系统化，与实际相结合，更加明确所学课程的目的与意义，从而使学生充分掌握了该项技能。

4.行为导向教学与传统教学对比分析

行为导向教学方法展现了新的教学关系。在传统的教学中，以教师为核心，以老师教的过程为主，而行为导向教学法重点在于教师和学生协同关系，教师传授知识与学生自主学习是相互独立又彼此联系的行为方式：在教学过程中特别是实验教学中，以学生为主体，向学生提供更多的实训机会和挑战。

5.教学考核规则

这门课程的是要求学生必须要独立完成两个项目，我们把四个项目中的继电控制题目作为学生的必做题，另外一道题由教师在另外三道题中随机为学生抽取，实验室为学生全天候开放一段时间（我们采用15天），学生考核时可以查看实验室电脑中预先存放的课本、设备的使用手册，每个学生的考核时间为4个小时。每一个考核项目，按照项目的各个要求的实现完成情况制定详细合理的评分标准。

6.结论

在“电气控制与PLC”课程教学中采用行为导向教育方法达到了很好的教学效果。学生学习的积极性也得到很大的提高，学生独立自主的完成各项任务，提高整体的知识素养，从而使学到的知识更加系统化。因此，学生不仅能够很好的掌握专业知识，同时，也锻炼了各方面的能力，提高了自身的综合素质。

参考文献：

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