中职《 电气控制与PLC 》模块化教学探讨

陕西科技大学职教学院 卢 静 吕 岑



中职《 电气控制与PLC 》模块化教学探讨

陕西科技大学职教学院 卢 静 吕 岑

【摘要】如何使专业技能教学符合中等职业教育的本质要求，达到其教学目标，是许多职业教育工作者不断研究探索的一个问题。本文以《电气控制与PLC》的课程教学为例，设计一种模仿乐高积木的模块化教学，并对这种教学方式的内涵和特点进行阐述，探讨一种以乐高积木为模板的模块化教学方法，让学生在游戏中学习。

【关键词】中职教育；乐高教育；课堂教学设计；模块化设计；模型搭建

1 引言

乐高（lego）一直所倡导的创意、逻辑和解决问题的能力。今日的乐高，已标立为各国著名企业管理进行员工培训的主要工具，甚至世界知名的教育机构，如麻省理工学院和清华大学等都有以乐高积木教育理念为模板的教学课程。“LEGO”其实是丹麦语的LEG和GODT两个词组成，意思是启发创意潜能。现在的中职教育就缺少“启发创意潜能”，在校的学生对枯燥乏味的传统教学失去兴趣和信心，学生学习的积极主动性也在日渐消退，那如何达到中职教育的教学目标更是难上加难。

2 模块化教学的引入

本文所设计的乐高积木式模块化指是将教学目标设计成不同的主题式教学单位，即模块，每个模块都以任务为主体，完成教学内容并搭建出缩小一定比例的，能够完成一定任务的设备的模型。这些模型模块就像是乐高积木的各种颗粒，既可以重复利用，也可以自由组合。模块之间的关系是循循渐进逐步增加难度，又有环环相扣的联系。在课程最后的终极目标是利用模型自由组合构建多种电气控制化的模拟生产线，例如砖块生产线、物料分拣运输线等等。这样设计的目的是为提高技能教学内容的专业度，以便提高整个教学实施的灵活度。

3 模块化教学的内涵

模块化教学是根据职业技术岗位的工作需求，将专业技能分解成一系列教学模块，学生在学习中主动承担任务，发挥学生的主观能动性，分演不同角色。职业教育的核心是岗位技术能力的培养。每个职业都具有特殊的工作过程，基于完整工作过程的教学活动，是符合职业教育的目的。现阶段职业教育值得借鉴的模式有，一德国的“双元制”，即企业+学校模式，学生+学徒身份，企业与学校双位一体， 30%的在校学习，70%企业顶岗受训，重点是在企业内，学校只起补充作用；二 “模块式教学体制改革”，其主旨就是让学生一入学就接触专业性内容，模块精讲，技能多练，让学生最大限度地投身到所学专业的环境中去[1]。

让学生在完成学习任务的过程中动手，动脑，一步一步完成教学目标，形成完整的职业技能训练体系[2]。学生通过组织团队合作，各司其职完成任务，在这个过程中，专业知识和技能得到训练学习，实际工作程序和工作规范得到认知与熟悉，让学生掌握了分析、解决实际问题能力。

4 我们是如何做的

4.1 专业教师坚实后盾

定期选派专业教师到企业实践学习，体验岗位工作工程，掌握岗位工作技能，编写以实际岗位技能和专业知识为一体的教材，设计基于完整工作过程的教学活动，完成教学任务。

4.2 情景设计，角色扮演

传统的课程设计是按照学科型的知识体系，按照基础课、专业基础课、专业课的框架，将各种显性知识纳入课堂体系的[3]。而“情景设计，角色扮演”式课程设计模式是在教学中设计一个模拟的工作环境，并设计一定的工作模式，比如：将教学对象设计为某车间，车间工作岗位齐全，有组长、检验员、安全员、操作员等，工作任务是生产一批“电葫芦”，要求几天内完成订单，交货验收。教学过程设计为工作任务，基本程序是：领取任务单→分解任务→设计工作计划→领取工具及器件→分工合作完成工作任务→交付验收→自评互评。

4.3 特定教学模块的设计

每个教学模块看似独立，实则可以进行乐高积木式的多重组合，灵活多变。每个模块代表一个实际工作程序和工作规范。对行业中出现的新技术、新设备、新工艺、新材料可以随时建立新的模块添加进去[4]。在《电气控制与PLC》课程教学中，我们根据学科培养目标，设计两个教学模块，分别是继电器-接触器控制模块和PLC控制模块。

4.3.1 继电器-接触器教学内容的模块设计

继电器-接触器教学内容分为五个任务模块，即：①电葫芦电器设备模块；②砂轮机电器设备模块；③搅拌机电器设备模块；④皮带输送机电器设备模块；⑤运货小车电器设备模块。这五个模块是相互独立的“乐高积木”系列，例如电葫芦电器设备模块的目标是通过积木颗粒的搭建，和继电器-接触器控制原理的应用，搭建能完成电葫芦工作任务的设备模型。

4.3.2 PLC控制系统设计及应用教学内容的模块设计

另一大模块PLC控制系统，一般讲述PLC控制系统的设计的应用实例，如PLC在生产机械电气控制中的应用等。主要分五个子模块，包括：用可编程控制器控制交流异步电动机子模块，十字路口交通信号灯自动控制子模块，舞台艺术灯饰的PLC控制子模块，机床动力头控制子模块和机械手自动控制子模块。

以上十大模块基本涵盖了《电气控制与PLC技术》的理论与技能教学的所有内容，并可根据学生及市场的需求对各模块中的内容加以调整。每个功能模块既有基础知识的讲解，又有“岗位工作过程实现”环节，具体包括分析学习系统原理图，完成电器元件的选择，布置图的设计，元器件的安装，接线图的设计，线路连接，排除故障，检验移交。各个模块的教学应合理安排，特别是基础模块与本技能模块既要相对独立，又要有机结合[5]。

5 结束语

中等职业院校专业课程模块化教学设计，作为一种新的教学模式，应该体现教学内容模块化、能力培养项目化、实践指导个性化；教学方法应围绕项目或工作任务展开。当然，有好的教学的模式，如果没有相应的硬件条件，再好的教学方法，也难于发挥其优越性。我学校非常重视课程改革，建立了电气及PLC模块化教学体系，有专门使用模块教学的一体化教室，并配有专职教师和管理人员，并组织教师编写专用教材。虽然在实行的过程中遇到了些困难，模型制作成本问题，重复回收利用问题等，但我们会不断探索创新，逐步拓展实现其它专业课程模块化。学校实行了模块式教学法后，学生普遍反映良好，认为确实学有所得。

参考文献

[1]黄贻赔,韩亚军,陈洪.高职院校《电气控制与PLC》模块化教学应用[J].自动化技术与应用,2009,4:133-134．

[2]冷宇.关于高等职业教育教师课程角色实现的思考与探讨[J].武汉职业技术学院学报,2006,5:63-65．

[3]王根顺,王成涛.高等职业技术教育的概念、性质与作用初探[J].当代教育论坛,2003,6:89-91．

[4]周艳.PLC程序模块化设计教学方法研究[J].电脑知识与技术,2010,20:49-151．

[5]周新源.现代职教课程观与模块化教学[J].职教通讯,2007,6:37-39．