淺談PLC教學中的“任務(wù)驅(qū)動教學法”
在PLC教學中運用任務(wù)驅(qū)動教學法，有助于推進職業(yè)教育教學改革和教育質(zhì)量的提高。
一、以“工作任務(wù)”為主線，培養(yǎng)學生對PLC的實際應(yīng)用能力
PLC課程是集知識和技能于一體、實踐性很強的課程，要求學生既要學好理論知識，又要掌握實際操作技能。同時PLC生產(chǎn)廠家眾多且知識內(nèi)容更新?lián)Q代很快，應(yīng)培養(yǎng)學生自主學習的能力和終身學習的思想。
職業(yè)學校學生，對過多過深的理論知識的學習，一方面感覺很吃力；另一方面，感覺不貼近實際，學了以后沒有用，因此學習興趣不高。但是他們對形象的知識很感興趣，并且喜歡動手操作，通過實踐很容易建立他們的自信心和自豪感，增強他們的自我意識。
任務(wù)驅(qū)動是一種有效的學習方法。它從淺顯的實例入手，帶動理論的學習和控制系統(tǒng)的操作，大大提高了學習的效率和興趣，培養(yǎng)他們獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。一個個“任務(wù)”完成了，學生就會獲得滿足感、成就感，從而激發(fā)了他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環(huán)，從而培養(yǎng)出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。
二、“任務(wù)驅(qū)動”教學法的優(yōu)勢
1.使學生更易掌握教學內(nèi)容
采用任務(wù)驅(qū)動教學模式進行教學，教師教學和學生學習都是圍繞如何完成這個具體的任務(wù)進行，教師教學思路清晰，學生學習目的明確，更容易掌握學習內(nèi)容。比如PLC移位功能指令的教學，按任務(wù)驅(qū)動教學模式不是孤立地介紹各指令的概念、作用和使用方法，而是將所有內(nèi)容設(shè)計為“彩燈電路”，教師通過講解如何實現(xiàn)彩燈閃爍，讓學生掌握教學內(nèi)容。首先，教師可以先演示一種彩燈閃爍電路。同學們看了彩燈如何閃爍點亮，頭腦里有一個初步的完整的印象。這時候，教師再講解PLC控制彩燈閃爍的電路設(shè)計過程：分析控制任務(wù)、制定設(shè)計方案、實施設(shè)計方案、評價任務(wù)。這樣教學，學生學得快、記得牢。而且由于教師課程熟悉，對學生可能出錯或易混淆的地方容易把握，教學時，重點難點突出，而且授課順序就是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的順序，這是符合學生的認知規(guī)律的。不論教師教還是學生學，整個教學過程都顯得條理清楚、層次分明、順理成章、輕松自然。
2.提高學生的主動參與意識
教學中，如果總是教師講、學生聽，學生情緒容易疲勞，也容易養(yǎng)成上課就等著老師教的依賴心理。采用任務(wù)驅(qū)動教學模式，每節(jié)課教師都要求學生完成一個具體任務(wù)，學生在思想上就有緊迫感，在教師講解過程中，就不再是被動地接受。在學習中，學生會遇到很多問題，有的可以通過閱讀教材、參考書解決，有的可以同學間相互交流、討論，有的則需要教師加以點撥指導。這樣的教學，完全打破了“教師一言談”的局面，同時由于教師主要是方法上的指導，學生有更多的時間具體操作，很多功能不再是教師手把手地教，學生容易體會到自己探索的成功感，可以充分激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生學習積極性和主動參與意識。
3.提高學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和綜合應(yīng)用能力采用任務(wù)驅(qū)動教學，學生的學習過程是圍繞完成一個具體任務(wù)進行的，這個具體任務(wù)將教學內(nèi)容融合在一起，這使得學生在完成任務(wù)的過程中，既是學習教學內(nèi)容的過程，也是綜合應(yīng)用教學內(nèi)容的過程，把知識的學習和知識的應(yīng)用有機地結(jié)合在一起，讓學生深刻了解PLC作為一種控制器在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。在學習中，教師還可以引導學生根據(jù)自己的需要，提出實際工作和生活中所希望實現(xiàn)的功能，引導學生自己去解決，這樣又培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、解決實際問題的能力，縮短了學習周期。
4.培養(yǎng)學生注重掌握方法的意識和創(chuàng)新意識
采用任務(wù)驅(qū)動教學，有利于培養(yǎng)學生注重掌握方法的意識和創(chuàng)新意識。在布置任務(wù)后，教師不限定實現(xiàn)任務(wù)的方法和思路及完成任務(wù)的形式和內(nèi)容，僅僅是提供完成任務(wù)所需的素材，這就為學生發(fā)揮想象力和自由創(chuàng)作留有充分的余地。這樣學生的電路也就會內(nèi)容豐富，形式多樣，少有雷同，學生不但掌握了教師要求掌握的內(nèi)容和方法，而且在很多操作細節(jié)上還能舉一反三、靈活變化、自由發(fā)揮。真正實現(xiàn)教師“授人以漁”、鼓勵學生大膽創(chuàng)新的教學目標，也有利于實現(xiàn)個性化教學、分層次教學和彈性教學。
三、任務(wù)驅(qū)動教學法的教學過程
“任務(wù)”直接影響教學效果，因此，“任務(wù)”設(shè)計、編排非常關(guān)鍵。根據(jù)實訓環(huán)境和培養(yǎng)目標，我們設(shè)計了以下課題任務(wù)。
三相電機控制部分：連續(xù)運轉(zhuǎn)，電動與連續(xù)，正反轉(zhuǎn)，自動往返，星三角啟動。
信號控制：循環(huán)燈，交通燈、搶答器。
機械控制：運料小車，機械分檢，多種液體混合，電梯。
變頻器：正反轉(zhuǎn)調(diào)速，恒壓供水（多段速度控制）。
教學過程全部集中在電氣自動化綜合實訓室中完成，做到做、學、教一體化，以學生為主體，課題任務(wù)為載體，由淺入深，由易到難。在學習過程中，注重培養(yǎng)學生讀程序和編程序的能力。下面以搶答器控制課題為例，說明本課程教學實施的步驟。
1.任務(wù)分析
教師提出具體任務(wù)和要求，如數(shù)碼顯示四路搶答器。
然后由教師引導學生分析課題涉及的知識點：互鎖限制、定時、數(shù)碼顯示等。搶答器在知識競賽中能用到，讓學生仔細觀察搶答器的操作使用過程，分析工作流程，可以得出搶答器的I/O連線及控制流程等知識。通過任務(wù)分析，學生明確了需要學習的內(nèi)容，學生們覺得所學的知識是有用的，從而調(diào)動了他們的積極性。
2.制定任務(wù)實施方案
教師與學生一起討論，引導學生制定任務(wù)實施方案，確定工作步驟：確定PLC的I/O分配、繪制電路原理圖和編寫控制程序。教師要先介紹程序結(jié)構(gòu)和編程思想，啟發(fā)學生的發(fā)散思維，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。當然，對一些思路不清晰的同學，教師應(yīng)給出PLC的I/O分配表、電路原理圖和控制程序，使他們能進行操作訓練。
3.任務(wù)實施
按照電路原理圖連接電路，輸入程序，系統(tǒng)調(diào)試，教師巡回指導。課題涉及的理論知識，由教師根據(jù)知識點集中講授。學生在實踐過程中普遍遇到的難題，教師進行操作示范?？紤]到學生之間的個體差異，鼓勵學生之間互相啟發(fā)，互相幫助，共同進步，要培養(yǎng)他們的團隊意識。
4.檢查評估
每個課題結(jié)束后，采用小組互評、自評和教師評相結(jié)合的方式進行評價。（1）互評：學生之間對在完成任務(wù)或項目的過程中的責任心、職業(yè)素質(zhì)、知識獲取、知識掌握、知識應(yīng)用等方面的表現(xiàn)，給出評價結(jié)果。（2）自評：在互評的基礎(chǔ)上，對自己在各方面的表現(xiàn)，進行正確的評價。（3）師評：教師要站在一定的高度對學生進行評價，根據(jù)前面的自評和小組互評，每人基本上可以得到較正確的評價結(jié)果，教師主要是根據(jù)前面的評價再加上自己的了解進行總結(jié)，首先肯定成績，肯定進步，最后提出希望。
5.總結(jié)歸納
當教師引領(lǐng)學生完成一個課題后，對于在完成課題任務(wù)中所用到的相關(guān)知識點進行歸納，分類總結(jié)具有一定價值的知識和信息，并整理操作要領(lǐng)、能力要素及項目開發(fā)要點等，使實際操作與理論知識緊密結(jié)合，進一步提升學生的知識應(yīng)用能力。
四、任務(wù)驅(qū)動教學法的教學效果
任務(wù)驅(qū)動教學法激發(fā)了學生的學習興趣，強化了學生對知識的掌握程度，拓寬了學生的知識面，提高了學生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實踐能力。學生變被動學習為主動學習，積極參與到實踐活動中，這既強化了學生的綜合技能，而且也鍛煉和提高了學生的思維能力、分析問題及解決問題的能力。
一、以“工作任務(wù)”為主線，培養(yǎng)學生對PLC的實際應(yīng)用能力
PLC課程是集知識和技能于一體、實踐性很強的課程，要求學生既要學好理論知識，又要掌握實際操作技能。同時PLC生產(chǎn)廠家眾多且知識內(nèi)容更新?lián)Q代很快，應(yīng)培養(yǎng)學生自主學習的能力和終身學習的思想。
職業(yè)學校學生，對過多過深的理論知識的學習，一方面感覺很吃力；另一方面，感覺不貼近實際，學了以后沒有用，因此學習興趣不高。但是他們對形象的知識很感興趣，并且喜歡動手操作，通過實踐很容易建立他們的自信心和自豪感，增強他們的自我意識。
任務(wù)驅(qū)動是一種有效的學習方法。它從淺顯的實例入手，帶動理論的學習和控制系統(tǒng)的操作，大大提高了學習的效率和興趣，培養(yǎng)他們獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。一個個“任務(wù)”完成了，學生就會獲得滿足感、成就感，從而激發(fā)了他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環(huán)，從而培養(yǎng)出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。
二、“任務(wù)驅(qū)動”教學法的優(yōu)勢
1.使學生更易掌握教學內(nèi)容
采用任務(wù)驅(qū)動教學模式進行教學，教師教學和學生學習都是圍繞如何完成這個具體的任務(wù)進行，教師教學思路清晰，學生學習目的明確，更容易掌握學習內(nèi)容。比如PLC移位功能指令的教學，按任務(wù)驅(qū)動教學模式不是孤立地介紹各指令的概念、作用和使用方法，而是將所有內(nèi)容設(shè)計為“彩燈電路”，教師通過講解如何實現(xiàn)彩燈閃爍，讓學生掌握教學內(nèi)容。首先，教師可以先演示一種彩燈閃爍電路。同學們看了彩燈如何閃爍點亮，頭腦里有一個初步的完整的印象。這時候，教師再講解PLC控制彩燈閃爍的電路設(shè)計過程：分析控制任務(wù)、制定設(shè)計方案、實施設(shè)計方案、評價任務(wù)。這樣教學，學生學得快、記得牢。而且由于教師課程熟悉，對學生可能出錯或易混淆的地方容易把握，教學時，重點難點突出，而且授課順序就是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的順序，這是符合學生的認知規(guī)律的。不論教師教還是學生學，整個教學過程都顯得條理清楚、層次分明、順理成章、輕松自然。
2.提高學生的主動參與意識
教學中，如果總是教師講、學生聽，學生情緒容易疲勞，也容易養(yǎng)成上課就等著老師教的依賴心理。采用任務(wù)驅(qū)動教學模式，每節(jié)課教師都要求學生完成一個具體任務(wù)，學生在思想上就有緊迫感，在教師講解過程中，就不再是被動地接受。在學習中，學生會遇到很多問題，有的可以通過閱讀教材、參考書解決，有的可以同學間相互交流、討論，有的則需要教師加以點撥指導。這樣的教學，完全打破了“教師一言談”的局面，同時由于教師主要是方法上的指導，學生有更多的時間具體操作，很多功能不再是教師手把手地教，學生容易體會到自己探索的成功感，可以充分激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動學生學習積極性和主動參與意識。
3.提高學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和綜合應(yīng)用能力采用任務(wù)驅(qū)動教學，學生的學習過程是圍繞完成一個具體任務(wù)進行的，這個具體任務(wù)將教學內(nèi)容融合在一起，這使得學生在完成任務(wù)的過程中，既是學習教學內(nèi)容的過程，也是綜合應(yīng)用教學內(nèi)容的過程，把知識的學習和知識的應(yīng)用有機地結(jié)合在一起，讓學生深刻了解PLC作為一種控制器在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。在學習中，教師還可以引導學生根據(jù)自己的需要，提出實際工作和生活中所希望實現(xiàn)的功能，引導學生自己去解決，這樣又培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、解決實際問題的能力，縮短了學習周期。
4.培養(yǎng)學生注重掌握方法的意識和創(chuàng)新意識
采用任務(wù)驅(qū)動教學，有利于培養(yǎng)學生注重掌握方法的意識和創(chuàng)新意識。在布置任務(wù)后，教師不限定實現(xiàn)任務(wù)的方法和思路及完成任務(wù)的形式和內(nèi)容，僅僅是提供完成任務(wù)所需的素材，這就為學生發(fā)揮想象力和自由創(chuàng)作留有充分的余地。這樣學生的電路也就會內(nèi)容豐富，形式多樣，少有雷同，學生不但掌握了教師要求掌握的內(nèi)容和方法，而且在很多操作細節(jié)上還能舉一反三、靈活變化、自由發(fā)揮。真正實現(xiàn)教師“授人以漁”、鼓勵學生大膽創(chuàng)新的教學目標，也有利于實現(xiàn)個性化教學、分層次教學和彈性教學。
三、任務(wù)驅(qū)動教學法的教學過程
“任務(wù)”直接影響教學效果，因此，“任務(wù)”設(shè)計、編排非常關(guān)鍵。根據(jù)實訓環(huán)境和培養(yǎng)目標，我們設(shè)計了以下課題任務(wù)。
三相電機控制部分：連續(xù)運轉(zhuǎn)，電動與連續(xù)，正反轉(zhuǎn)，自動往返，星三角啟動。
信號控制：循環(huán)燈，交通燈、搶答器。
機械控制：運料小車，機械分檢，多種液體混合，電梯。
變頻器：正反轉(zhuǎn)調(diào)速，恒壓供水（多段速度控制）。
教學過程全部集中在電氣自動化綜合實訓室中完成，做到做、學、教一體化，以學生為主體，課題任務(wù)為載體，由淺入深，由易到難。在學習過程中，注重培養(yǎng)學生讀程序和編程序的能力。下面以搶答器控制課題為例，說明本課程教學實施的步驟。
1.任務(wù)分析
教師提出具體任務(wù)和要求，如數(shù)碼顯示四路搶答器。
然后由教師引導學生分析課題涉及的知識點：互鎖限制、定時、數(shù)碼顯示等。搶答器在知識競賽中能用到，讓學生仔細觀察搶答器的操作使用過程，分析工作流程，可以得出搶答器的I/O連線及控制流程等知識。通過任務(wù)分析，學生明確了需要學習的內(nèi)容，學生們覺得所學的知識是有用的，從而調(diào)動了他們的積極性。
2.制定任務(wù)實施方案
教師與學生一起討論，引導學生制定任務(wù)實施方案，確定工作步驟：確定PLC的I/O分配、繪制電路原理圖和編寫控制程序。教師要先介紹程序結(jié)構(gòu)和編程思想，啟發(fā)學生的發(fā)散思維，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。當然，對一些思路不清晰的同學，教師應(yīng)給出PLC的I/O分配表、電路原理圖和控制程序，使他們能進行操作訓練。
3.任務(wù)實施
按照電路原理圖連接電路，輸入程序，系統(tǒng)調(diào)試，教師巡回指導。課題涉及的理論知識，由教師根據(jù)知識點集中講授。學生在實踐過程中普遍遇到的難題，教師進行操作示范?？紤]到學生之間的個體差異，鼓勵學生之間互相啟發(fā)，互相幫助，共同進步，要培養(yǎng)他們的團隊意識。
4.檢查評估
每個課題結(jié)束后，采用小組互評、自評和教師評相結(jié)合的方式進行評價。（1）互評：學生之間對在完成任務(wù)或項目的過程中的責任心、職業(yè)素質(zhì)、知識獲取、知識掌握、知識應(yīng)用等方面的表現(xiàn)，給出評價結(jié)果。（2）自評：在互評的基礎(chǔ)上，對自己在各方面的表現(xiàn)，進行正確的評價。（3）師評：教師要站在一定的高度對學生進行評價，根據(jù)前面的自評和小組互評，每人基本上可以得到較正確的評價結(jié)果，教師主要是根據(jù)前面的評價再加上自己的了解進行總結(jié)，首先肯定成績，肯定進步，最后提出希望。
5.總結(jié)歸納
當教師引領(lǐng)學生完成一個課題后，對于在完成課題任務(wù)中所用到的相關(guān)知識點進行歸納，分類總結(jié)具有一定價值的知識和信息，并整理操作要領(lǐng)、能力要素及項目開發(fā)要點等，使實際操作與理論知識緊密結(jié)合，進一步提升學生的知識應(yīng)用能力。
四、任務(wù)驅(qū)動教學法的教學效果
任務(wù)驅(qū)動教學法激發(fā)了學生的學習興趣，強化了學生對知識的掌握程度，拓寬了學生的知識面，提高了學生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實踐能力。學生變被動學習為主動學習，積極參與到實踐活動中，這既強化了學生的綜合技能，而且也鍛煉和提高了學生的思維能力、分析問題及解決問題的能力。
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