項目導向的工業控制課程設計

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項目導向的工業控制課程設計

摘要:闡述工業控制課程的特點、實施方案,以項目導向建立課程之間的相互聯系,虛實結合的項目實踐,項目設計與考核方法,探討以工業控制為主題,以可編程控制器為核心,優化教學結構。

關鍵詞:工業控制,項目導向,可編程控制器。

0引言

現代工業自動化主要技術包括PLC控制技術、監控技術、運動控制技術、模擬量過程控制技術,通信技術。為了研究發展自動化系統,各大高校相繼開設了相關技術的專業課程。但是,在實踐中專業細分分別授課,學科之間無法建立有效知識信息的傳遞,學生學習的過程中存在層次感不強、學科之間配合度較低、知識不夠系統呈現碎片化的問題。

1研究背景

課程群課程建設的教學背景。當前加強課程群建設已引起各高校的高度重視,對構建特色課程以及拓展性課程開發著力推進,取得了卓越成果,但是也存在著以下突出的問題。(1)重點關注單科內部知識點的學習,導致授課過程中存在知識點碎片化問題;(2)課程之間的關聯性與結構性較弱,各自為政,缺乏系統性思維??删幊炭刂?、組態軟件、電機學、變頻器是電氣工程及其自動化專業的核心課程與選修課程,同時也是工業自動化系統的主要技術。把以上幾門課程結合起來以可編程控制器及組態為核心建立課程群。系統的傳授專業知識,培養擁有綜合專業理論知識與專業實踐能力的人才,為學生就業及今后的職業發展打下堅實的基礎,是工業控制課程群建設的初衷與目的。

2實施方案

以超星教學平臺為輔助各門課程獨立建課。如圖1所示,超星平臺獨立建課(單科設計以可編程器為例)。課程群建設的一個首要環節依托超星平臺建課,作為本門課程主講老師在超星平臺建立自己的課程,課程群內其余課程教師以教師團隊的方式輔助建課,課程群內老師參與教學大綱的編制,根據培養計劃教師團隊共同完成每門課程的教學大綱。根據與其他課程的銜接關系,教學大綱確定課程的主要內容。在教學大綱的基礎上,參考教材,主講教師制作教案講義,教案主要是整理老師的講課模式與結構,教案采取知識點模塊化整理,按先后順序系統的把知識點模塊貫穿起來。教案要經過課程群內全體教師的監督與通過、能夠銜接課程群內已經學過的課程,又能為后續的課程提供必需的專業知識基礎。在教案完成的前提下,主講教師要收集網絡資源、錄制小視頻,作為課前預習課后復習以及課外拓展的資料。以項目為導向建立課程之間的相互聯系。項目教學法產生于歐洲的勞動教學法,是培養理論應用于實踐的一種人才培養模式。在完成項目的過程中是以學生為中心,在老師的指導下獨立或團體共同完成任務的一種學習模式。在完成項目的過程中,掌握教學計劃中所要求的教學內容,不僅把教學計劃中碎片化的知識點貫穿起來,而且能夠建立多學科之間系統的聯系。讓學生用系統化整體化的方式解決問題。項目的設計方案如圖2所示。(1)建立單科課程知識點項目。課程群內課程的學習首先是單門課程的學習,只有把每個獨立的知識點學習透徹,才能為融會貫通各學科的知識點打下基礎。為了更好地學習課內知識點,設計以知識點為學習中心的項目,下課發布項目任務思考,課內案例講解以完成知識點的學習和融會貫通。(2)建立部分課程中的關聯項目。在單科學習的基礎上,如何建立與其他課程之間有機的聯系,是建立項目的核心問題。學習的過程是從點到線,從線到面的一個過程。在單科知識點學習的基礎上,創建部分學科結合的項目是課程群知識學習由點到線的關鍵,也是獨立學科結合其他學科系統學習的關鍵。(3)建立聯系課程群所有課程的綜合性項目。為了整合課程群內所有的課程,建立課程之間系統的聯系,鍛煉學生應用綜合知識的能力,設計融合課程群所有課程知識的系統的項目是課程群建設所必需。此類項目是以前面的中小項目為基礎,結合其他課程知識的拓展。此類項目的特點是有一定的難度,涉及的知識點多,綜合性系統性較強,對學生的綜合理論知識和實踐操作能力有一定的要求,對學生有一定的挑戰性。項目設計的難度雖然有挑戰性,但一定是可控的。綜合項目是在前面相對熟悉的項目基礎上向外擴展。達到由線到面覆蓋全部課程知識的目的。虛實結合的項目實踐。項目的設計與實施的依托學校的PLC綜合實驗室完成,充分利用實驗室的各種設備,例如電機、變頻器、觸摸屏、PLC等硬件設備。對于項目實施過程中所涉及的其他實驗室不具備的硬件設施例如傳送帶、攪拌機、液壓等。為了最大程度還原機械結構與生產現場。采取組態軟件模擬動態圖形的形式實現。項目設計與考核方式方法。項目的設計是以學生為中心的,設計的項目難度是可控的,但是必須要有足夠的挑戰性來保持學生的投入但又不能太難導致學生氣餒,因此在項目設計的過程中一定要理解學生掌握知識的程度,技能水平和興趣?!绊椖炕虒W”中的“項目”是一種學習的方式和途徑,通過項目實現“做中學”,才是項目化學習的真正追求。既然學生實際發展水平是目的,那么在項目化學習中對學生實際發展結果做出評價就不可或缺。項目化的教學中,評價主題評價內容都應該走向多元化,根據項目的特點,學生的特點,選擇性地讓學生、老師多方面參與評價。在評價的過程中,要秉持動態的發展的視角去關注學生的成長,多采用形成性評價,以促進學生發展作為學生評價的首要目的。

3工業課程群建設的特點

工業控制課程群是為完善學生的工業自動化素養結構,圍繞工業控制為主題,以可編程控制器為核心,把和可編程控制器課程具有邏輯相關的幾門課程在目標、內容實施、評價方面重新規劃整合構建而形成工業控制課程群。此課程群在建設的過程中有以下特點。(1)超星平臺是課程群建設的依托。通過超星平臺建課,接受教師團隊的監督,可以刪除重復的課程環節,共同分析設計項目關聯各個學科之間的層次邏輯感,能夠建立系統化的教學體系。(2)實踐項目化教學。為了更好地應用理論知識,系統的整合課程群內各學科的知識,建立各學科之間的邏輯關系與相互依托關系,建立工業控制完整的知識體系。工業控制課程群設計了大量的項目。課程群內項目采取分層式,任務驅動的方式依次推進使得學生在學習的過程中建立依次升級的游戲感覺同時完成了學科之間系統化的結合。達到了課程群建設的目標。依據現代工業發展的現狀,為了適應企業的需要建立工業課程群有以下意義:(1)改革了傳統教學模式的缺點。改革了傳統教學模式上課時間與地點限制的缺點,借助網絡平臺,拓展學習時間與空間,達到了線上線下多模式的教學方式。(2)依托項目建立課程群,把零碎的知識點串聯起來,不同的學科知識聯系起來,達到了從點到面從簡單到復雜從獨立到系統的知識傳授模式。(3)課程群建設系統化,實踐化的教學模式填補了學科之間聯系的空白,培養了學生系統綜合解決問題分析為題的能力,提高了學生的實踐操作能力。(4)為專業課的教學提供了一個新的模式與思路,同時為對接企業,培養優秀的工控專業人才打下基礎。

4結語

為了有效地建立各學科之間系統的聯系,很多高校進行了課程群建設。課程群是多門課程的聚合,不是簡單的幾門課程之間的疊加,要深刻的挖掘聚合課程的內在關系,明確以怎樣的方式把課程群內部的課程聯系起來,即是研究的主要對象。

參考文獻

[1] 高婷,劉偉,陳雪輝,景甜甜,袁彬,李昊.產教融合、協同育人背景下工業控制網絡課程教學改革研究[J].軟件導刊,2022,21(10):236-240.

作者:趙鳳英 張燕妮 胡麗娜 鄭榮 單位:青島城市學院

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