启发式教学在高职PLC实验课中的应用研究

2015-04-24栗江

科技视界 2015年30期

栗江

（广州南洋理工职业学院，广东从化510925）

0 引言

高职《电气控制与PLC技术》是目前高职高专相关专业必修的应用型专业核心课程，笔者所在学校采用项目任务驱动式教学法开展教学，力图让学生在近似真实的工程环境中，完成电气控制与PLC技术项目的硬件电路设计、外部电气元件安装接线、控制程序编制与调试、技术资料编制等全过程的所有工作。采用项目导向模式编写的教材，对每个项目任务都详尽描述，目的是让高职的学生尽快接受所学知识并加以应用。但过于详细的描述，也使学生不再思考，直接照搬教材上的内容开展实验。为了培养学生的创造性思维和创新能力，在项目教学法中应适度引入启发式教学，注意提高学生的学习兴趣，发挥学习的主动性，引导学生主动思考，通过项目学习到更多的知识。

1 启发式教学

所谓启发式教学就是学生在教师的启发诱导下，主动获取知识，发展智能，陶冶个性，注重构建和塑造学生的主体性，发展学生的知、情、意、真、善、美的完美人格，并以此达到使学生“爱学”、“学会”和“会学”。它高扬人的主体性本质，克服了传统注入式教学的诸多偏颇。

启发式教学应贯穿于整个教学始末，包括：（1）课前：教师应进行学情分析，掌握学生的思想动向和知识基础，接受能力，思维习惯，动机情绪，治学态度，以及学习中的具体的困难和问题等。即我们通常说的“备学生，备学法”。（2）课堂：思维都是由问题开始的，教师应按照思维活动的规律，在教学中创设问题情境，促使学生思考。（3）课后：教师应将启发式教学思想作为自己整体工作的指导思想，课堂以外要给学生留作业，与学生探讨所学知识[1]。

2 高职PLC实验课教学中的启发式教学

2.1 高职学生学习特点

高职高专学生的学习情绪化较强，对感兴趣的东西学习积极性较高，而对于内容枯燥的内容则学习效率较低。因此在组织教学过程中必须注意结合社会实际，增强教学的生动性，从而提高学生的学习兴趣。作为高职高专教育，实践教学应该是其一大特色，学生对实践性环节的学习兴趣明显高于理论课程的学习，我们应该通过加强实践教学，来培养学生的学习兴趣。

2.2 怎样在PLC实验课中实施开展启发式教学

目前高职相关课程的PLC实验教学的主要目的，大致上可归纳为：增加感性知识，验证书上的PLC程序；训练实验技能，培养观察、判断和分析能力。因此，在做实验时，一般是先发下详细的实验指导书，有些在实验前教师还再作详细讲述，然后学生在事先预备好的实验设备上，按照指导书上的步骤，一步一步进行实验，将结果填在试验报告书上。因为一切都是经过充分准备的，所以在实验中不会出什么问题，也会得出预期的结果。这样的方法去做实验，对学生技能的提高却非常有限，对学生观察、分析、判断能力的培养显得不足[2]。

为了克服以上实验方法的不足，笔者采用“问题教学法”进行启发式教学，通过建立问题“情境”从而提出问题，在教师指导下让学生进行思考、探索以寻求问题解决。结合高职学生的学习特点，设置的问题可以划分为低中高三个难度等级：（1）低难度：在一个实验项目的参考答案中设置一处错误，使规定的实验结果无法出现，启发学生思考并找到这个错误，修正错误后，实现规定的实验结果；（2）中难度：一个实验项目，教师只给出1/2~2/3的参考答案，让学生查阅教材上的相关资料，补充剩余的参考答案并通过自己的实践去验证自己的想法，进而完成这个实验项目；（3）高难度：一个实验项目，教师只给出项目任务的具体控制要求，其余的内容都由学生自主完成。

2.3 实验项目设问

笔者所在学校PLC实验课时为20课时，共10个实验，根据理论授课进度择机开展实验。适合采用“问题教学法”开展启发式教学的实验项目有：电动机单向连续运转PLC控制，运煤小车两地往返运动PLC控制，三相异步电动机的Y-△启动PLC控制，十字路口交通灯PLC控制，四台电动机顺序启动逆序停止PLC控制，彩灯L1~L9的PLC控制，数码管显示的PLC控制，大小球分拣系统PLC控制。表1为笔者设置的实验项目与设问点一览表。

表1 实验项目与设问点一览表

3 在项目教学中融入启发式教学示例

以“三相异步电动机的Y-△启动PLC控制”项目为例，简要阐述如何在项目教学中融入启发式教学。

项目任务：现有一台三相异步电动机，型号为Y180L-4，额定电压为380V，额定功率为22kW，额定转速为1470r/min，额定电流为42.5A，额定频率为50Hz。试为该电动机设计一个Y-△降压启动控制电路。具体控制要求：按下启动按钮SB1，电动机按Y接法启动，10s后，电动机转为△接法运行。按下停止按钮SB2，电动机停止运转。

在选用的项目式教材中已详尽描述该项目实施过程，即PLC控制三相异步电动机的Y-△降压启动，包括分配PLC输入输出端子，主电路与PLC硬件连接图，经验法设计的参考梯形图程序。在做实验时，学生们往往直接照抄教材上的内容：搭建硬件连线，写入PLC梯形图程序，然后看到实验结果。

笔者在开展实验教学过程中，会根据实际情况设置问题，融入“问题”启发式教学，我提问的要点从易到难有：①指定与教材上不同的输入端子、输出端子，让学生重新做该实验；②修改延时时间，重新做该实验；③指定用SET指令和RST指令编程，重新做该实验；④不采用经验法，而改用顺序控制法设计程序，让学生画出顺序功能图，写入步进梯形图，重新做该实验；⑤用顺序控制法设计该电动机正反向均可Y-△降压启动。