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摘要:
在实际教学中《电气控制与可编程序控制器》教学质量的提升和实验条件的改善并未提高学生学习的积极性,需要对实验教学模式进行改革,以小组合作研讨为中心,进行《电气控制与可编程序控制器》实验教学改革有利于提高学生的积极性和学习效率,增强课堂互动性。
关键词:
可编程序控制器(PLC);小组合作;实验课;研讨教学
一、引言
《电气控制与可编程序控制器》是电气工程专业一门操作性和实践性都很强的课程,学好这门课程,需要锻炼软件编程能力,实验教学占有非常重要的地位。2015年,我院对该课程实行小班化教学改革,每班30~35人,购买了10多套新型潜龙PLC实训装置并配备了SIMATICS7-300PLC以及最新的SIMATIC_STEP_7_V13组态软件、触摸屏、变频器等设备,保证每2~3人具有一套实验装置。但是在2015年的教学中,实验教学质量的提升和实验硬件条件的改善并未成正比,学生的主动性和积极性仍然不高。传统的实验教学模式亟须变革。研讨教学是源于18世纪德国大学的一种教学方法,它通过由教师创设问题情境,学生查找资料,研究、讨论、实践、探索,提出解决问题的办法,体现了学生主体性原则,已成为国外大学的一种重要教学方法。小班教学对研讨式学习的顺利实施提供了有力保障。笔者借鉴“六步式”研讨教学法,设计了以小组合作研讨为中心的《电气控制与可编程序控制器》实验教学方法。实践表明,所设计的教学方法对提高学生的积极性、创新能力和团队协作精神,以及增强师生的关系效果显著。
二、小组成员优化分配
在前期的实验教学中,各小组成员自由组合,这种组合的好处是小组成员比较熟悉,但导致了小组间的严重分化,一些小组都是学优生,一些小组都是学困生。在后期教学中,笔者对小组构成进行了优化,将班上学生按业绩点分成好、中、差三个层次,每个小组由好、中、差学生均匀搭配,实现好学生监督、促进、带动差学生,发挥小组合作的优势。
三、以小组合作研讨为中心的实验教学
设计的小组合作研讨为中心的实验教学方法,具体操作如下:1.任务布置(课堂定向):这一步由教师提前一周在课堂上简要讲述实验目的及控制任务,给出可能的解决方法,并指定适当的课后参考资料(包括校园图书馆参考书相关章节,网络上的电子共享资源等)。2.资料阅读:学生在课后根据实验要求查阅相关文献资料,独立设计实验电路接线图,分配PLCI/O接口,绘出控制流程图。鼓励各小组不局限于教师指定的方案,大胆创新。3.系统设计:这一步要求各小组在课后讨论完成,每位小组成员都向组内其他成员介绍自己的实验设计方案,小组成员充分交流,相互合作,共同讨论确定出最终的设计方案,并尽可能编写出相应的程序代码。4.方案讨论:这一步是小组合作研讨教学的核心,由教师在实验课上主持实施(时间控制在15-20分钟内)。教师选取2~3个小组,并分别在各组内选取好、中、差不同层次的学生,在课堂上通过黑板或PPT汇报各自小组的实验设计方案。教师根据各小组的设计方案,针对其关键步骤及相关的重要知识点提出问题,引导全班学生展开讨论,通过师生互动,共同帮助各小组完善优化设计方案。对于设计方案不可行的小组,教师应及时给出修改意见,鼓励并监督小组完善设计方案。在讨论过程中,教师既要当好“导演”,又要做好“演员”和“评论家”,通过精心设计问题和点评,提高全体学生的注意力,充分调动全体学生的积极性,避免教师提问,少数学生回答,其他人没事干的局面。同时,每次实验讨论教师应有针对地关注和指导2~3名成绩差的学生,多给他们表现和展示的机会,增强他们的信心,提高学习热情。另外,为了更好地增强学生参与意识,可以在成绩评定规则上设置鼓励发言和鼓励质疑的加分规则。5.实验验证:各小组根据设计方案编写程序,在线调试,观察输出,直至达到实验要求。在这些过程中,教师应根据各组设计方案现场指导答疑。6.成绩给定:这一步教师逐一检查各小组的实验运行情况,通过量化的评分规则评定各小组得分,同时为防止偷懒学生“浑水摸鱼”,教师应针对各小组编写的实验程序,对小组内每位学生提出1~2个问题,通过问题回答情况有区分地判定每位学生的成绩。
四、过程评价与结果评价相结合的考核方式
为客观全面评价学生的实验成绩,笔者引入过程评价与结果评价相结合的考核方式。学生实验总分为100分,由小组得分(70%)、学生发言得分(10%)、学生自评得分(10%)以及实验报告得分(10%)构成,其中,小组得分包括小组设计方案得分(30%)和实验结果得分(70%)。过程评价的引入,避免了唯实验结果的传统考核方式,有利于提高学生主动参与小组讨论的热情,培养自主学习和团队合作的精神。
五、结语
通过比较2015年和2016年的实验教学效果,小组合作研讨为中心的教学法取得了更好的效果,实验课上“等、靠、玩”的学生明显减小,学生的自主学习和团队合作精神有了较大的提升。目前笔者的认识还很肤浅,如何进一步提高小组成员的合作程度,如何设计更加科学的考核机制将是今后教学中需深入探索的重点。
作者:林金星 朱松豪 单位:南京邮电大学自动化学院
参考文献:
[1]任彦,崔桂梅.“电气控制与PLC技术”教学改革的探索[J].实验室研究与探索,2011(1):112-113.
[2]孟凡磊,刘涛,崔伟成,余仁波.理工科专业课“六步式”研讨教学模式[J].高等理科教育,2015(3):85-89.