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行动导向法在电气控制与PLC 教学中的应用

2021-11-30

现代农机 2021年6期
关键词:机械手导向教学法

王 莹

(铜川职业技术学院,727031,陕西铜川)

行动导向教学是以“行动导向驱动”为主要形式,在教学过程中充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,注重对学生分析问题、解决问题能力的培养。电气控制与PLC 是一门实践性较强的课程,在传统教学中理论知识讲授过多,但高等职业院校学生学习被动,学习习惯不良,特别是独立分析问题、解决问题的能力不强,缺少创新思维的空间,采用传统理论教学方法较难实现人才培养的目标。目前我国大力提倡教育改革,改变传统的教师讲授、学生被动接受的状态,本门课利用行动导向法的教学模式,积极调动学生积极性,发挥其创造性思维,为其后续课程学习奠定坚实的理论和实践基础。

1 行动导向法的内涵

行动导向教学法是德国职业教育的主要教学方法,这种教学法是以职业活动为导向,全面让学生参与教学。这种方法对于培养学生的综合能力和全面素质起到十分重要的作用。行动导向教学法主要有小组合作教学法、角色扮演法、任务教学法、案例教学法、头脑风暴教学法等。完整的行动导向教学法包括6 步:资讯-计划-决策-执行-检查-评估。行动导向教学法需要教师重构课程体系,根据工厂的实际生产任务来制定教学任务,将企业的职业行为渗透到高校职业教育中,形成以工作任务为核心的项目模式,让学生通过完成具体项目来构建相关理论知识,并发展职业技能,每个项目都以实际案例引入,由浅入深,任务实施过程中重视各小组团队的协作能力,培养学生敬业与创新的工匠精神,注重培养学生的安全意识与5S 操作职业素养。在整个教学过程中突出以学生为主体、教师为主导的新型教学模式。

2 应用案例及相关教学活动环节

下面以电气控制与PLC 课程中项目二自动生产线PLC 控制中的任务一电动机正反转PLC 控制为例。在课程实施过程中采用小组合作、头脑风暴、角色扮演、任务导向等多种方法相结合,在整个教学过程中学生全程参与,以小组为单位,由学生被动接受变为主动探索,教学活动包括课前预习、课上学习及课后拓展三大部分。

2.1 课前预习

教师将课前学习资源上传到课程平台并发布任务单,学生接到任务后,根据任务要求以小组为单位查找相关信息,下载电子课件、微课、动画等信息化教学资源进行自主学习,并完成课前测试,拓展了学习时间与空间。教师通过测试结果掌握学生课前预习情况,各小组完成课前任务并提交到教学平台,教师总结问题为课上教学作准备。

2.2 课上学习

课中按照任务引入、任务分析、任务实施、任务总结、考核评价五部分进行。

2.2.1 任务引入

教师利用蓝墨云班课平台发布任务书,采用工业生产中的实际案例引出任务:“教师作为项目负责人,学生作为技术人员,设计机械手的PLC 控制系统,要求机械手把工件从工作位置1 搬运到工作位置2,并能实现手动和自动操作,手动时每个动作均能单独操作,自动操作时在原点按下启动按钮机械手连续工作一个周期。”学生根据任务要求进行任务分析,培养学生的职业素养。

2.2.2 任务分析

教师结合课前学生自学情况进行任务分析,将一个复杂的任务拆分为多个小任务方便学生设计方案,学生根据任务要求采用头脑风暴、小组讨论等方式设计工作流程图,并进行小组汇报,各小组成员对汇报内容进行讨论,选择最佳方案。

2.2.3 任务实施

在任务实施中各组成员分工合作,需要完成I/O地址分配、硬件接线图的设计,程序的编写,硬件接线及调试几大部分。在这几部分工作中各组成员进行分工,每人完成一部分内容,避免小组中只有一部分人动起来。首先根据控制要求分配I/O 地址,要进行机械手工作过程的设计,需要了解机械手的工作过程,教师以微视频的方式辅助学生了解机械手抓取物品和移动的过程,利用微课介绍顺序功能图的使用方法,并通过虚拟仿真软件的人机交互功能引导学生将工作流程转化为顺序功能图。在转化过程中程序如果有逻辑问题会自动判断并提示,学生根据提示修改程序。这种探索式学习提高了学生的程序设计能力。

其他组员设计硬件连接图,设计成功后可以先在虚拟仿真软件中进行硬件搭接,规避了传统课堂教学学生直接在实验箱上接线、接线凌乱、教师难以实时监控学生的技能训练效果的问题。

验证完成后进行实操,组员分工完成硬件接线和软件编程及调试两部分内容,培养学生的团队协作能力。在实操过程中讲解安全操作注意事项和5S 操作规范,将职业素养渗透于上课过程。

2.2.4 任务总结

任务完成后组织小组代表对任务完成情况进行汇报并展示成果。教师总结本次任务中需要注意的知识点,对学生操作中容易出错、难以理解的地方着重讲解,加深学生理解。实训完成后,各组学生清理现场,将工具归位,桌面地面打扫干净,严格按照工厂中5S 标准执行。最后各小组下载课堂评价标准,进行小组互评。

2.2.5 考核评价

考核评价范围主要包括课前、课后及课中三部分,划分为课前、课后的在线学习打分和课中的项目过程考核、项目运行考核、职业素养考核等四方面。项目过程考核、项目运行考核、职业素养考核以蓝墨云班课操作分值和教师实时打分、小组互评打分综合得出,在线学习成绩由教师评价后平台综合得出。

2.2.6 课后拓展

教师在网络平台上传拓展任务资源及测试活动内容,学生在网络平台中查找资料,完成任务及课后测试,提高其创新能力。

3 结语

采用行动导向教学法,在教学设计上,采用项目导向、任务驱动等多种教学方式,让学生带着问题独立完成每项任务。在教学方法上,突出以学生为主体、教师为主导的教学理念,让学生在“做中学,学中做”,变传统的“先理论后实践”为“先实践后理论”,进一步提高学生的学习兴趣。在教学环境上,创设尽可能与工作实际环境接近的教学环境,实现学校环境与工作环境、校园环境与企业文化的融合。在教学模式上,学生分组完成每项任务,分工明确,要求每位学生动脑思考、相互配合,使各小组集体荣誉团队意识增强,同时利用李淑团、缪国斌等大国工匠视频培养学生敬业创新的工匠精神。在教学内容上,传统授课过程中文字多、图片少,实物更少,很难把原理及操作过程讲解清楚,现在所有项目都是按照实际生产案例设计的,通过在实训室上课,学生可以直接观察到实物,利用云班课中上传的微课、微视频、动画、图片及仿真软件的练习清晰解决教学中的重难点,通过改革教学内容,使教学资源数量明显增加。

随着我国教育体系的逐渐成熟,以及校企合作的逐渐深入,社会对高职学生实践能力、专业素养的要求更高,行动导向法在教学中的应用是对人才培养模式的改革,利于学校培养出具有专业技能的应用型人才。

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