電器及PLC控制技術的教學開展與學生學業評價初探

摘要：隨著微電子技術的飛速發展，PLC可編程已成為現代工業控制的標準設備，其應用幾乎覆蓋了所有工業控制系統，所以PLC課程應時而生，中職開設的《電器及PLC控制技術》 是由高勤主編的高教版教材，根據學校的學分制課程管理制度的規定，約20課時/學分。本課程共4學分，80 學時，適用于我校機電與數控專業、電子信息專業。

一、研究的背景：
職業教育在現階段碰到了一些困難，困難的表現和癥結主要表現在辦學的三個環節上：招生難，辦學條件跟不上，畢業生就業困難。隨著社會發展，國家經濟發展對人才的要求提高了，人民對教育需求提高了，所以導致了招生難，其實這是社會進步、發展過程中帶來的結果；在辦學條件上，有的學校受到經費及師資條件的限制；現在很多單位用人要高學歷，社會上失業、待業的人又多，導致職中畢業生就業難，國家又在擴大高校招生，普高也在不斷的發展和壯大，家長總想自己的子女上普高，進大學，取得更高的學歷，不得已求之才讀職高。面對這樣嚴峻的形式，我們能做些什么呢？仔細思考一下，問題的癥結還是在我們自己，這就是職業教育辦學的某些方面與我國社會、經濟、教育發展的現狀不相適應。例如，職業技術學校辦學模式比較單一，缺乏職前職后的溝通；專業設置和教學內容與經濟和技術發展有所脫節；課程在相當程度上還是終結性的，服務于學生第一次就業，使學生缺乏發展和應變能力；學校的運作機制有時也沒有轉到市場經濟的機制上來等。從哲學上講，發展不只是數量的增加，還包括質量的提高。這里有挑戰，同時也存在機遇，我們要趁此機會進行專業調整，深化改革，提高教育質量。
二、學生學業成績評價的理論依據:
 1、建構主義理論：建構主義理論是認知心理學的基礎上發展起來的一種現代學習理論，該理論認為，知識并不是對現實世界的絕對表征，在不同情境中，需要重新建構。學生在學習中是主動的建構者，而不是事實信息的記錄者，在知識形成及轉化過程中，教師和學生在互動中建構知識及能力。教師在課堂上主要是根據教學要求設計問題，引導討論，從旁激發，支持并適時介入學生的學習。2、多元智能理論：每一個個體都同時擁有相對獨立的八種智能，但每個人在各種智能上存在差異。因此在教學及評價過程中要承認個體差異，重視因材施工教；重視學生個性的發展；關注學生成長歷程；注重學生實踐能力的培養。3、發展性學生評價的基本特征：根據培養目標，并在實施中制訂明確的階段性目標，然后促成學生達成目標，重視學生發展的過程評價，評價關注學生發展的全面性，評價的方法多元化，關注個體差異，注重學生個人在評價中的作用。
三、研究教材，設定教學的階段目標:
關于印發《關于編寫實訓教材的原則意見》的通知明確規定：１．要以崗位規范的要求和崗位生產、工作的需要為依據確定教材內容。２．貫徹以培養工作能力和生產技能為重點的原則。３．規范性和靈活性相統一的原則。４．堅持實際、實用、實效的原則。根據相關要求，通過認真閱讀教材，結合對市場的調研，依據學生們的認知規律，我對教材進行了認真的處理：教材分為兩個部分，即電器部分和PLC可編程部分。本課程的教學目的是讓學生熟悉電氣控制系統的基本控制電路，具有電氣控制系統分析和設計的基本能力；掌握可編程控制器原理及編程方法，具備一定的PLC程序設計和PLC應用能力。 本課程的突出特征是理論教學與實際訓練并重，要求理論必須與操作密切結合，強調技術應用和自主設計。學生分別在電氣控制實訓室、PLC可編程實訓室做與理論教學同步展開的實訓項目。根據教學大綱的要求，整理出以下主要教學內容，
教師根據學生能力引導學生練習或設計的任務
1、低壓電器的認識：
認識按鈕、接觸器、變壓器等設備，了解常用電器的原理、特性及應用
2、低壓電器認識、測量、拆裝、維修等
3、電機點動連續運轉控制電路接線：用電力拖動控制實現電動機起動及停止控制熟悉電氣識圖、電氣控制線路的分析和設計、實踐能力。
4、電氣控制線路工作原理、常用電工工具使作、低壓電器元件檢測、接線（主電路和控制電路）、不通電的情況下進行線路測量、排除短路故障、通電運行操作觀察、通電情況下電路故障排除、相關電路設計及安裝調試、工業實習。
5、正反轉控制電路接線：用電力拖動控制實現電動機正轉、反轉及停止控制
6、電機串電阻降壓電路接線：用電力拖動控制電路中串接電阻實現電動機的降壓起動
7、電機Y-Δ起動控制：用電力拖動控制電動機星形降壓起動，起動后自動轉換為三角形
8、自耦變壓器啟動控制電路：利用電感對交流進行分壓的原理，起動時串入較多的線圈，運行后減少串入的線圈達到降壓起動的目的
9、能耗制動控制電路：電機停機后為了使電機很快停止，在控制回路中串入電阻，消耗掉一部分能量，從而使電機較快停機等幾十個實驗項目。
四、《電器與PLC技術》學科教學的開展：
 1、教學內容的選定：本教學計劃通過了學校機電教研組的審核，并開展了兩年多的教學，效果比較理想。該課程因技能訓練的可操作性強，所以整個教學過程都在實驗室里進行。根據教學計劃的要求，相當于把本課程分為23個階段目標。其中19、20兩個階段目標難度稍大，可以作為學生選修的內容，其他的階段目標可以作為必修的內容，當然教師可以根據專業方向及課時的多少靈活決定必修和選修的內容。每一個階段目標為2至5課時不等。2、學生的分組：每學期初，教師可根據學校場地的情況進行分組，如每2個一臺PLC，每人一塊電力拖動接線板，每組四人，并選定一位認真負責的學生作為小組長。小組長主要督促本組同學的技能訓練及工作頁的完成，組織本組同學進行日常學業完成情況的自評與互評，促進本組成員在學習中互相交流、達到本組成員能力不斷提高的目的，對個別違紀的學生進行監督等，并配合教師記錄一學期學生完成各項教學任務的情況。3、課堂教學的開展：本課程在學校排課時盡可能做到幾節課連堂，以保證教學的連續性，在每節課或每個階段目標開始之前，教師要進行合理的講授，如以“用PLC設計三路搶答器”為例，教師先說明三路搶答器的要求：“在主持人宣布開始搶答后，三個組開始搶答，誰先壓下按鈕誰先答題，答題后主持人按復位按鈕使電路復位，然后進入下一題的搶答”。教師接下來介紹梯形圖、指令、上機操作、接線圖。對于這個階段目標，教師一節課可以講解完，余下的兩節課的時間學生可以根據自己的學習能力建構不同的學習任務，教師可以把學生要掌握的和可以去學習的任務板書在黑板上：a、I/O分配表；b、三路搶答器的PLC接線；c、程序的編寫及輸入；d、搶答操作；e、改變輸入或輸出端進行編程和接線；f、練習程序的插入或刪除；g、用第二種方法設計三路搶答器；h、在上述基礎上改進電路，使其變為四路或五路搶答器……上述a、b、c、d是所有學生都必須學會的，而d、e、f、g、h等是學生有選擇進行自主學習的內容。教師只要稍微從知識的橫向或縱向結構仔細思考一下，就可以為學生設計出很多有價值的問題來。在這樣一種學習氛圍的影響下，學生的思維得到了充分的鍛煉，經過一定時期的學習，大部分學生就能學會這樣一種思維模式，開始能為自己設計學習的問題了。在學生自主學習的過程中，教師起到引導、激發學生學習的作用。學生可以自主同學生交流，也可以與教師探討。使教學在互動、活躍中進行。在課堂上，教師能體會到學生個體的智能差異，做到了課堂內的“分層教學”，學習能力差的學生可以先學習基本的內容，然后再根據自己的能力有選擇的學習；對于能力較強的學生，教師安排了較多的選學內容，使其能充分的利用課堂的時間來學習、思考、自主設計。PLC可編程學科具有很強的基礎性，后面的知識是建立在前面所學的內容的基礎上的，如了解了三路搶答器的接線，其它電路的接線也就大同小異了，只是所接的輸入和輸出點數不同罷了；如PLC可編程軟件的使用，通過多次操作后，便會慢慢熟練起來……  在完成教學任務時，開始可能會比較慢，但隨著學生知識的積累，操作能力的提高，后面的階段目標將會非常順利的達成，教學效果將會更理想。