二、解决方案
针对上述问题,笔者经过多年探索与研究,提出如下解决方案。
1.改变教学理念和教学模式
采用理实一体化教学模式,突破以往理论与实践相脱节的现象,教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而是理中有实,实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣。
2.依托模拟自动生产线教学
笔者采用的是广东三向教学仪器制造有限公司生产的SX-815L自动生产线实训考核设备。该设备把PLC、PLC外接模块、变频器、触摸屏、传感器、交直流电机、特种电机、步进系统、伺服系统、气动系统有机结合在一起。只需要掌握该设备一个生产流程,就可以初步学会机电一体化相关技术,既降低了学习难度,又侧重实用性,使学生的学习目标更加明确,大大提高了学习效率。该设备采用的是模块化结构,可按照生产线运行过程,分阶段学习各个模块,只需要两个学期,基础中等的学生就可熟练运行这个模拟生产线,进而掌握机电一体化相关技术。
3.采用从兴趣入手、循序渐进的教学方法
以SX-815L环形传输分拣单元中的分拣过程为例,把整个上料分拣过程的教学分为若干个环节。(1)指导学生观察设备上料分拣的运行过程。通过观察设备分拣运行过程,激发学生的好奇心,让学生有学习兴趣,教师讲解过程通俗易懂,化繁为简,并融入互动环节,学生可自由提问,教师回答学生的疑问。(2)讲解相关设备及元件。从基础学起,为后续环节打下基础。讲解过程中学生可自由提问,教师回答学生的疑问。讲解结束后,学生可在教师的指导下自主探究相关设备及元件,也可在学习小组中互相学习,共同研究,起到事半功倍的效果。(3)举例讲解接线。接线是教学中的重点,由教师举例详细讲解,学生理解后自行在纸上画出,再由教师逐个检查,帮学生改正错误,直至学生完全掌握为止。(4)学生验证接线。学生扒开线槽,查看电路和气路的连接方式,并使用万用表验证纸上的.接线图,加深印象,学生自主探究,培养学生的动手能力。(5)详细介绍上料过程。循序渐进,为讲解程序打下基础。在此过程中,学生可自由提问,师生互动解决问题。(6)讲解上料程序。教师讲解程序中的要点及注意事项,学生理解后按照控制要求独立编程,遇到问题可在学习小组中互相学习,共同研究,在此过程中,教师应鼓励创新。(7)验证传感器与汽缸如何配合使用。此过程由教师引导,学生自主探究,培养学生独立思考能力。(8)详细介绍分拣过程。(9)讲解分拣程序。(10)学生分组练习。每套设备为一组,分配3~4人,每组都有一个基础比较好的学生当组长,由这名学生带领其他组员练习,教师负责答疑。此教学设计环环相扣,循序渐进,体现做中学、学中做的特色。需要注意的是,各个环节所需时间因人而异,整个上料分拣教学过程约为40学时。
三、教学效果
采用理实一体化的教学模式﹢依托模拟自动生产线教学﹢从兴趣入手,循序渐进的教学手段所产生的教学效果远远好于传统的教学模式。值得一提的是学生在编程过程中能够做到独立思考,所编写的程序既能够按照控制要求运行又与教师讲解的程序不一致,甚至优于教师讲解的程序,充分体现出了创新性。
四、教学反思
1.优势
(1)从兴趣入手,学生学习变被动为主动。传统教学没有切实考虑到学生的学习兴趣,学生不会主动学习,教师通过考核逼迫学生学习,可是学习机电一体化相关技术难度较大,完全靠考核的方式并不理想。从兴趣出发,学生主动学习,大大提高了学习效率,又可使教师的教学工作变得轻松,可谓一举两得。(2)有效激发学生的潜能。笔者观察学生在练习过程中,如果遇到问题会积极思考,尽可能独立解决问题。学生编写的程序起初很不完善,经过一段时间的改进,有的程序甚至要优于教师讲解的程序,学生看到设备按照控制要求流畅地运行,很有成就感。(3)教会学生学习机电一体化技术的方法。“授之以鱼,不如授之以渔”,机电一体化相关设备品牌繁多,学生走上工作岗位以后难免要自学学校没有学过的设备,这就要求学生要掌握学习机电一体化相关技术方法。每个品牌的设备使用方法虽不一致,但工作原理是相同的,学生掌握SX-815L自动生产线实训考核设备后就能做到“一理通,百理明”,再加上正确的学习方法,就可以自学其他品牌的设备,大大提高了工作岗位的适应能力。