- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:随着工业4.0时代的到来,可编程逻辑控制器(PLC)作为自动化控制系统的核心设备,其重要性日益凸显。当前PLC课程不仅是高职专业教育的重要教学内容,更是培养学生实践能力和创新思维的关键环节。然而传统PLC教学模式往往侧重于理论知识的传授,忽视了对学生实践能力和问题解决能力的培养。因此高职院校要注重对PLC课程的教学创新,提升专业教学的质量。基于此,本文对高职教育PLC课程教学改创新的相关内容进行了分析和探究,以期为高职院校有关专业课程教学质量优化提供一定的参考。
关键词:高职教育;PLC课程;教学改革;创新思考
PLC课程是电气自动化、机电一体化等高职院校技术专业的重要教学内容,高职院校作为专业技术人才培养的重要阵地,必须要注重PLC课程教学质量的提升,但是传统教学模式偏重理论知识灌输,难以满足工业发展对具备实际操作能力人才的需求,因此要创新PLC课程教学,坚持理论联系实际,注重让学生在实践中学习,确保学生的能力能够更好适应高质量技能型人才的市场需求。
一、高职教育PLC课程教学中存在的问题
高职教育PLC课程是一门注重理论与实践结合、强调创新与实践能力培养的专业课程,在高职教育过程中,通过系统的学习和实践,学生能够掌握PLC技术的核心知识,具备从事工业自动化领域相关工作的基本能力。当前高职院校在PLC课程教学中存在一些问题:一是教学方法比较单一。在高职教育课程设计中,PLC课程往往采用传统的讲授式教学,侧重于理论知识的灌输,导致学生被动接受知识,缺乏实际操作的机会,造成理论与实践的脱节。比如在机电自动化专业教学中,教师可能会在课堂上详细讲解PLC的工作原理、编程指令等理论知识,但学生却很少有机会亲自动手进行编程和调试。教学方法缺乏创新性和实践性,未能充分利用现代教学手段,如虚拟仿真、在线课程等,来激发学生对PLC课程的学习兴趣。二是教学内容更新滞后。随着PLC技术的不断革新,新设备、新工艺不断涌现。但是大部分高职院校PLC课程的内容更新往往不及时,无法满足企业对高质量专业人才技能的需求。例如,一些新的PLC型号、编程语言和通信协议等可能未被及时纳入教学内容中,学生难以将所学知识应用于实际工作中,影响了教学质量和学生的就业发展。
二、高职教育PLC课程教学改革的创新路径和方法
(一)引入项目化教学模式
项目化教学是一种以学生为中心、以项目为载体的教学方法,它通过真实的项目案例,引导学生将理论知识应用于实践中,从而培养学生的实践能力和创新思维。以机电自动化专业教学课程为例,在PLC课程教学中,教师可以设计一系列与机电自动化相关的项目,如自动化生产线控制系统设计、智能仓储系统PLC编程等,这些项目不仅涵盖了PLC的基本原理和编程方法,还涉及了传感器技术、通信技术、控制算法等多个方面的知识。学生在完成项目的过程中,需要综合运用所学知识,进行需求分析、系统设计、编程调试等实际操作,从而加深对PLC技术的理解和掌握。需要注意的是,在项目化教学实施的过程中,教师应注重学生的参与度和主动性,鼓励学生自主探索和解决问题,当然教师也要给出必要的指导和支持,确保项目能够顺利进行。
项目化教学模式下高职院校也要注重加强校企合作,通过与企业合作共建实训基地为学生提供更加真实的实践环境,学生在参与项目的过程中,可以更好地掌握PLC课程内容,同时也能够了解企业的实际技术要求,从而有针对性地提升自己的实践能力和解决问题的能力。
(二)开展一体化教学
一体化教学是一种将理论教学与实践教学紧密结合的一种教学模式,能够有效解决传统教学模式下人才培养与岗位要求之间相脱节的矛盾,最大限度地缩减理论与实践之间的差距,实现高职教育的整体培养目标。在高职教育PLC课程中,一体化教学模式能够引导学生更好地理解和掌握PLC技术,提高学生的实践能力和职业素养。在理论授课中,教师可以结合实物演示和案例分析,帮助学生理解PLC的工作原理和编程方法,在实践教学中,创造条件引导学生动手操作,通过编程、调试和监控等环节,加深对PLC技术的理解和掌握。
以机电自动化专业能力培养为例,理论教学环节,为了帮助学生理解PLC的工作原理和编程方法,教师可以通过展示PLC的实物元器件、剖视教具模型等直观地向学生展示PLC的内部结构和工作原理。同时,结合实验设备进行操作演示,使学生更加深入地理解PLC的编程和调试过程。然后引入案例,通过分析实际工程项目中的PLC应用案例,如PLC在自动装配线、输送带系统、电梯控制、水下传感网络等场景中的应用案例,让学生进一步了解PLC的编程原理、系统集成及调试优化技术,在案例分析中,根据学生的情况,可以利用多媒体教学资源,结合线上教学资源,如三维动画、视频等,强化教学原理的分析,提高学生的学习兴趣和理解能力。在实践教学环节,引导学生使用PLC仿真软件进行编程和调试练习,在仿真软件的辅助应用下,学生可以设计、编程和调试PLC程序,了解PLC的工作原理和应用,并模拟故障情况进行错误调试,培养故障排查能力。有条件的高职院校,还可以组织学生进入到在实验室中进行设备操作,或者是组织学生到相关企业的车间进行实习实践,体会实际工程项目中PLC技术在控制系统安装、调试和维护工作中的应用,进一步强化对这门课程的理解和掌握。
(二)利用数字化教学手段
数字化教学是利用数字化教学资源进行的一种教学手段。在高职教育PLC课程创新中,一方面,可以利用数字化教学手段对教学内容进行丰富,进行及时的更新。构建全面的PLC课程在线资源库,筛选整合与PLC课程相关的优质内容,如国际知名大学的公开课、行业专家的讲座视频、专业期刊的文章等,为学生提供更加前沿的、更广阔的知识视野。在线资源库应当涵盖教学视频、三维动画、交互式模拟等内容丰富、形式多样的课程学习资料和素材,符合各专业学生的学习需求。另一方面,可以利用数字化手段创新PLC课程的教学方法,比如翻转课堂教学方式,将传统课堂中的讲授环节通过视频等数字化材料前置到课外,课堂时间则用于深入讨论、问题解决和实践操作,提高课堂学习效率。
比如机电自动化专业PLC课程教学,课前教师将PLC课程的理论知识和制作成视频教程和PPT,发布到在线学习平台上,供学生自主学习。在课堂上,教师组织学生进行小组讨论,分享学习心得和遇到的问题。同时安排实践操作环节,让学生在教师的指导下进行PLC编程和调试。比如以“基于PLC的自动化生产线控制系统设计”为内容,学生课前通过观看教学视频自学,了解PLC的基本工作原理和编程方法。课堂上教师引导学生讨论自动化生产线控制系统的设计需求,分析控制系统的结构和功能。然后学生在实验室中,使用PLC编程软件设计控制系统,并进行调试和测试。通过这种教学方式,学生不仅掌握了PLC的基本编程方法和控制系统设计流程,还提升了实践能力和创新思维。
结束语:
高职院校要注重从理论联系实际的角度,对进行PLC课程教学进行创新,通过项目化教学、一体化教学以及数字化教学等路径创新改革教学模式和手段,不断提升PLC课程教学的质量。
参考文献:
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