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《電器及PLC控制技術》的教學開展與學生學業(yè)評價初探

隨著微電子技術的飛速發(fā)展,PLC已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的標準設備,其應用幾乎覆蓋了所有工業(yè)控制系統(tǒng),所以PLC課程應時而生,我校開設的《電器及PLC控制技術》 是由高勤主編的高教版教材,根據(jù)學校的學分制課程管理制度的規(guī)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(shù)控專業(yè)、電子信息專業(yè)。
一、研究的背景
職業(yè)教育在現(xiàn)階段碰到了一些困難,困難的表現(xiàn)和癥結主要表現(xiàn)在辦學的三個環(huán)節(jié)上:招生難,辦學條件跟不上,畢業(yè)生就業(yè)困難。隨著社會發(fā)展,國家經(jīng)濟發(fā)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(fā)展過程中帶來的結果;在辦學條件上,有的學校受到經(jīng)費及師資條件的限制;現(xiàn)在很多單位用人要高學歷,社會上失業(yè)、待業(yè)的人又多,導致職中畢業(yè)生就業(yè)難,國家又在擴大高校招生,普高也在不斷的發(fā)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(yè)教育辦學的某些方面與我國社會、經(jīng)濟、教育發(fā)展的現(xiàn)狀不相適應。例如,職業(yè)技術學校辦學模式比較單一,缺乏職前職后的溝通;專業(yè)設置和教學內容與經(jīng)濟和技術發(fā)展有所脫節(jié);課程在相當程度上還是終結性的,服務于學生第一次就業(yè),使學生缺乏發(fā)展和應變能力;學校的運作機制有時也沒有轉到市場經(jīng)濟的機制上來等。從哲學上講,發(fā)展不只是數(shù)量的增加,還包括質量的提高。這里有挑戰(zhàn),同時也存在機遇,我們要趁此機會進行專業(yè)調整,深化改革,提高教育質量。為了適應時代的要求,我校組織了學分制調研組,進行了大量的市場調查工作,如去了萬寶集團、深圳信恒機械廠等地,以了解市場對人才的需求;去了廣州市交通運輸學校、廣州電子信息技術學校等學分制改革比較成功的學校借鑒經(jīng)驗,為我校學分制的推行做了大量的準備工作。
二、學生學業(yè)成績評價的理論依據(jù)
 1、建構主義理論:建構主義理論是認知心理學的基礎上發(fā)展起來的一種現(xiàn)代學習理論,該理論認為,知識并不是對現(xiàn)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(jù)教學要求設計問題,引導討論,從旁激發(fā),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(fā)展;關注學生成長歷程;注重學生實踐能力的培養(yǎng)。3、發(fā)展性學生評價的基本特征:根據(jù)培養(yǎng)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(fā)展的過程評價,評價關注學生發(fā)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
國家教委關于印發(fā)《關于編寫實訓教材的原則意見》的通知明確規(guī)定:1.要以崗位規(guī)范的要求和崗位生產、工作的需要為依據(jù)確定教材內容。2.貫徹以培養(yǎng)工作能力和生產技能為重點的原則。3.規(guī)范性和靈活性相統(tǒng)一的原則。4.堅持實際、實用、實效的原則。根據(jù)國家教委相關要求,通過認真閱讀教材,結合對市場的調研,依據(jù)學生們的認知規(guī)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部分。本課程的教學目的是讓學生熟悉電氣控制系統(tǒng)的基本控制電路,具有電氣控制系統(tǒng)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實訓室做與理論教學同步展開的實訓項目。根據(jù)教學大綱的要求,整理出以下主要教學內容,各個階段目標如下表:
鐘村職業(yè)技術學?!峨娖髋cPLC控制技術》階段目標實施表
階段目標序號
技能訓練名稱
內容提要及應用知識點
理論及技能訓練學時
教師根據(jù)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
2
電機點動連續(xù)運轉控制電路接線
用電力拖動控制實現(xiàn)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(yè)實習
3
正反轉控制電路接線
用電力拖動控制實現(xiàn)電動機正轉、反轉及停止控制
3
4
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(xiàn)電動機的降壓起動
3
5
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
3
6
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
2
7
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
2
8
PLC清零、啟動停止控制
通過使用手編程器將PLC中的用戶程序清除,并進行簡單的程序編寫邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián) 觸點并聯(lián)程序結束指令
3
FX系列PLC手編器使用,清零步驟、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、PLC的輸入輸出點數(shù)、硬件接線及安裝等
9
三路搶答器、PLC軟件安裝及FXPLC軟件使用
主持人和三個分別用不同的按鈕進行操作完成搶答的過程,PLC軟件使用、邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián)、并聯(lián)、程序結束指令
3
PLC編程軟件的安裝使用,PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、硬件接線及安裝等
10
正反轉控制電路、FXPLC軟件使用
通過對正反轉電路進行梯形圖的轉換,寫助記符,然后將程序輸入PLC,通過外接按鈕控制電動機正反轉FXPLC軟件使用、邏輯取及輸出線圈、觸點串聯(lián) 觸點并聯(lián) 主控指令、程序結束指令
2
PLC編程軟件的使用,I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、硬件接線及安裝等,不同指令實現(xiàn)正反轉控制
11
順序控制電路、FXPLC軟件使用
通過對順序控制電路進行梯形圖的轉換,定助記符,然后將程序輸入PLC,通過外接按鈕控制電動機邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián) 觸點并聯(lián)定時器 程序結束指令
2
PLC編程軟件的使用,I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、硬件接線及安裝等、由兩臺機順序控制設計三臺機的順序控制
12
自動往返運動、FXPLC軟件使用
通過對自動往返電路進行梯形圖的轉換,定助記符,然后將程序輸入PLC,通過外接按鈕控制電動機邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián) 觸點并聯(lián) 串聯(lián)電路塊的并聯(lián) 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)、定時器、程序結束指令
2
PLC編程軟件使用,I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、硬件接線及安裝等,設計三燈循環(huán)
13
定時移位顯示、FXPLC軟件使用
利用定時指令實現(xiàn)延時控制燈泡移位點亮邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián)觸點并聯(lián) 串聯(lián)電路塊的并聯(lián) 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)定時器程序、結束指令
2
PLC編程軟件的使用,I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、硬件接線及安裝等由三燈移位、四燈移位到八燈移位
14
置位復位程序
利用PLC的SET和RET進行編程控制電機啟動和停止邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián) 觸點并聯(lián) 自保持與解除 程序結束指令
2
PLC編程軟件的使用,I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、硬件接線及安裝等
15
交十字路口交通燈設計
綜合運用PLC的多類指令實現(xiàn)交通燈控制邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián) 觸點并聯(lián) 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)并聯(lián)電路塊的串聯(lián)、定時器 脈沖輸出 步進指令 程序結束指令
4
PLC梯形圖、指令、I/O分配、PLC指令的編寫、操作方法、硬件接線及安裝等、用步進指令或定時器分別實現(xiàn)
16
秒脈沖產生電路
利用定時指令編程實現(xiàn)任意占寬比的脈沖的產生,邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián) 觸點并聯(lián)定時器 程序結束指令
2
I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、硬件接線及安裝等、設計不同周期的脈沖
17
化學反應裝置設計
利用傳感器、攪拌器等進行化學反應過程的控制,容器之間用泵進行化學液體的傳輸。利用步進指令等
4
I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、PLC的選用、硬件接線及安裝等
18
PLC自動生產線設計(皮帶運輸機)
按生產要求控制皮帶傳送物料。步進指令等
4
I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、PLC的選用、硬件接線及安裝等
19
機械手設計
能夾緊或放松工件,并能作上下左右的移動。邏輯取及輸出線圈 觸點串聯(lián) 觸點并聯(lián) 自保持與解除脈沖輸出 步進指令 程序結束指令
5
I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、PLC的選用、硬件接線及安裝等
20
電梯設計
根據(jù)操作者在的不同操作,控制轎廂按相應的動作運行定時、步進指令等
5
I/O分配、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、PLC的選用、硬件接線及安裝等
21
OMRON機實驗清零
通過使用手編程器將PLC中的用戶程序清除,并進行簡單的程序編寫
2
C系列PLC手編器使用,清零步驟、PLC梯形圖、指令、PLC基本指令的編寫、操作方法、PLC的輸入輸出點數(shù)、硬件接線及安裝等
22
OMRON機程序運行實驗
OMRON基本指令的綜合運用
3
利用C系列PLC進行以往學習過的程序進行技能訓練
23
期中、期末復習、考試,月實操測驗
期中、期末復習8課時,每月實操測驗1次共8課時
16
測驗及期中期末考試以實操為主
小計
 
 
80
 
 
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(jù)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(jù)專業(yè)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(jù)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(yè)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(jiān)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(jié)課連堂,以保證教學的連續(xù)性,在每節(jié)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(jié)課可以講解完,余下的兩節(jié)課的時間學生可以根據(jù)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?yōu)樗穆坊蛭迓窊尨鹌鳌鲜鯽、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(jīng)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(fā)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(jù)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(shù)不同罷了;如PLC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。
五、學生學業(yè)成績的評價
《電器與PLC控制技術》學生學業(yè)成績評價按教學計劃的要求,對學生的最低能力目標是:完成21個以上階段目標的學習,熟悉電氣識圖、電氣控制線路的分析和設計,有較好的實踐操作能力,具備基本的程序的設計、PLC接線、上機編程、操作的能力。為了保證教學目標的實現(xiàn),根據(jù)學生實際情況對學生學業(yè)進行了以下幾方面的評價:1、階段目標的完成情況:在開學初,教師制定學生小組學業(yè)評價表,并交小組長,方便在每個階段目標完成后進行記錄和評價,同時負責本組同學課外作業(yè)完成情況的記錄。2、一個學期共組織四次小測驗:測驗的內容包括應知和應會兩部分,以檢測學生每一段的學習情況,培養(yǎng)學生獨立設計電路、應用知識解決實踐問題的能力。3、期中期末考試(實操與理論知識相結合):綜合檢驗學生對知識的了解,以加強學生綜合運用知識的能力。4、科技論文:在教師輔導下讓學生根據(jù)所學的電器與PLC知識寫一篇科技小論文,課題名稱: “如PLC技術在×××上的應用”利用課外時間完成,學期末上交。5、其它:考勤:因學校的實訓樓與教學樓有一定的距離,學生常有遲到現(xiàn)象,所以將考勤作為對學生評價的一部分。安全規(guī)范操作:培養(yǎng)學生良好的操作習慣,如工具的規(guī)范使用,工作場地清潔的維護,安全用電常識等。課堂表現(xiàn):對突出的違紀行為進行記錄,如學生上課睡覺、越位、打游戲、看小說、聽MP3、聊天等。
學生學業(yè)成績評價表
班級                     學年度第    學期   任課教師         
評價項目
權重
評價等級(X)
姓名(學生各項得分=權重*等級分)
 
姓名1
姓名2
姓名3
姓名4
姓名5
 
優(yōu)
 
四次小測驗
小測驗1
0.05
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
小測驗2
0.05
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
小測驗3
0.05
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
小測驗4
0.05
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
綜合考試
期中考試
0.15
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
期末考試
0.20
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
課堂學習任務及課外作業(yè)完成情況
23個階段目標完成情況
0.25
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
技術論文
0.08
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
安全規(guī)范操作
0.04
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
課堂表現(xiàn)及精神狀況
0.08
85<X≤100
70<X≤85
60<X≤70
0≤X≤59
 
 
 
 
 
 
出勤
根據(jù)缺勤情況適當扣分可扣除總分階1-5分
 
 
 
 
 
 
合計
1
 
 
 
 
 
 
 
說明:要制作全班學生的生學業(yè)成績評價表只要用一張A3紙橫向設計就能滿足一學期的記錄要求,當然如果學生特多,可以用兩張表,當然不同的學科可根據(jù)情況制訂不同的學生學業(yè)評價表,在此僅供參考。
學生小組學業(yè)評價表
    小組學生完成學業(yè)評價表
項目
姓名
及完成次數(shù)
課堂(70分)
課外(30)
合計評價得分
階段目標完成過程(30分)
工作頁填寫(20分)
合作交流意識、獨立設計、創(chuàng)新能力等(20分)
預習、課外作業(yè)等
 
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
 
組員1
27
25
28
18
15
13
15
19
17
27
25
26
255
組員2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
組員3
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
組員4
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4
5
6
4
5
6
4
5
6
4
5
6
 
組員1
25
25
28
18
15
13
15
19
17
27
25
26
253
組員2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
組員3
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
組員4
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7
8
9
7
8
9
7
8
9
7
8
9
 
組員1
20
25
20
18
15
15
15
19
17
27
25
24
242
組員2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
組員3
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
組員4
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
說明:以上設計了學生完成9個階段目標及課外作業(yè)的評價表格,只要稍作修改,用一張A4紙設計一個小組完成整個教學過程23個階段目標的記錄。如某班有44人,可分為11個小組,則復印11張表格給分發(fā)給小組長即可。在上表中,每次評價都以百分制計,每個學生的“合計評價得分”為各次評價的總分,如上表中“組員1”的期末匯總計算,將“組員1”的各“合計評價得分”相加除以評價次數(shù)即可,上表中, 設一學期只要完成9個階段目標,“組員1”共有9次評價,則該學生期末評價匯總=(255+253+242)/9=83。學生評價的過程中,教師可以定期跟蹤檢查,引導小組在完成任務的同時,進行合理的評價,評價由組長組織組員完成,評定成績由自評分和互評分相結合,然后得出一個綜合成績記錄下來,作為學生完成一個階段目標的成績。在實施前后,教學效果得到了明顯的改善,對比如下表:
     相關變量
 
班級
維修電工中級考證
期末總評
廣州市中級電工技能競賽
通過率
優(yōu)秀率
合格率
優(yōu)秀率
實施前班級
01電子
86%
15%
80%
12%
三等獎一個
實施后班級
02電子
92%
25%
95%
28%
二等獎一個
03電子
95%
28%
98%
34%
未公布
在兩年電器與PLC技術的教學過程中,本人認真按教學計劃實施教學,引入學生小組管理,創(chuàng)設師生平等情境;讓學生自主建構知識體系,重視學生個性發(fā)展,發(fā)揮學生創(chuàng)新、合作精神,激發(fā)學生的潛能;學生不再是簡單的學會知識、技能的接受者,而是學會學習、學會創(chuàng)造的主人;使發(fā)展性課堂教學評價得到了較好的體現(xiàn)。
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本文標簽:《電器及PLC控制技術》的教學開展與學生學業(yè)評價初探
* 由于無法獲得聯(lián)系方式等原因,本網(wǎng)使用的文字及圖片的作品報酬未能及時支付,在此深表歉意,請《《電器及PLC控制技術》的教學開展與學生學業(yè)評價初探》相關權利人與機電之家網(wǎng)取得聯(lián)系。
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