基于成果導(dǎo)向的PLC技術(shù)與應(yīng)用課程教學(xué)優(yōu)化與實(shí)踐

徐海英

[摘? ? ? ? ? ?要]? 近年來，成果導(dǎo)向教學(xué)模式在培養(yǎng)應(yīng)用型人才和工程教育領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。將OBE教育理念應(yīng)用到PLC技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué)實(shí)踐中，結(jié)合對OBE教學(xué)理念的理解對課程頂層設(shè)計(jì)進(jìn)行思考，重點(diǎn)探索成果導(dǎo)向教育理念在PLC課程教學(xué)情境中的應(yīng)用，優(yōu)化課堂教學(xué)和評價策略以切實(shí)提高教學(xué)效果。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 成果導(dǎo)向;PLC技術(shù);課堂教學(xué)

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）21-0108-02

20世紀(jì)90年代，學(xué)生學(xué)習(xí)成果SLOs（Student Learning Outcoms）基于成果的教育OBE（Outcoms Based Education）模式在美國興起。此后，這一模式在澳大利亞、加拿大、英國、新西蘭等國家及我國港澳臺地區(qū)得到廣泛運(yùn)用。

本人有幸赴西澳南城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院訪學(xué)，對澳大利亞職業(yè)教育體系、教育質(zhì)量管理框架、課程包、教學(xué)方法、評價機(jī)制、社會文化等方面進(jìn)行考察學(xué)習(xí)，并進(jìn)行企業(yè)走訪。澳大利亞職業(yè)教育的學(xué)生學(xué)習(xí)的主要目的是獲得職業(yè)技能和從業(yè)資格，學(xué)習(xí)內(nèi)容以應(yīng)用性為主。能力培訓(xùn)是TAFE職業(yè)培訓(xùn)體系的主要特色，其培養(yǎng)目標(biāo)不在于學(xué)生在課堂教學(xué)中學(xué)習(xí)了什么，學(xué)了哪些理論知識，而是學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)后能夠做什么。所以對學(xué)生的評估不僅著眼于學(xué)生知識的考評，而更注重實(shí)踐考核，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動手能力、實(shí)踐和操作能力。這種基于學(xué)生學(xué)習(xí)成果的教育過程是典型的OBE教學(xué)模式，澳大利亞職業(yè)教育的成功有目共睹，也使OBE教學(xué)模式在培養(yǎng)應(yīng)用型人才和工程教育領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

對于職業(yè)院校來講，尤其是工科專業(yè)，主要培養(yǎng)面向企業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)一線的應(yīng)用型人才，企業(yè)關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐動手能力，知識的靈活應(yīng)用能力，這些基本上是“顯性的”，也是易觀察和可檢驗(yàn)的，這和OBE模式的理念不謀而合，因此高職院校積極探索基于OBE模式的課程改革，以提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

一、PLC技術(shù)與應(yīng)用課程教學(xué)現(xiàn)狀

PLC技術(shù)與應(yīng)用課程是電氣自動化、機(jī)電一體化、電子類等專業(yè)的專業(yè)課，是一門實(shí)踐性與工程應(yīng)用很廣泛的課程。目前，高職的PLC技術(shù)與應(yīng)用課程經(jīng)過多年的教學(xué)改革，已打破傳統(tǒng)以知識體系為主的教學(xué)順序，采用以知識為基礎(chǔ)，以課題模塊為單元，設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)任務(wù)的完成來理解和鞏固相關(guān)知識以完成教學(xué)目標(biāo)。在實(shí)施過程中，教師講完與項(xiàng)目相關(guān)的原理、指令后，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識進(jìn)行實(shí)踐操作。在一定程度上調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，但和教學(xué)預(yù)期仍有差距，個人認(rèn)為主要有以下幾方面的問題。

1.在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中難以跳脫知識導(dǎo)向的模式，關(guān)注學(xué)生對獲得知識的總結(jié)和整理，缺乏對學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、評價等方面能力的培養(yǎng)。

2.學(xué)生習(xí)慣了教師的引導(dǎo)，習(xí)慣了按照教師的要求完成學(xué)習(xí)任務(wù)，大部分學(xué)生在惰性的驅(qū)使下缺少獨(dú)立思考的自覺，習(xí)慣等待教師的提示。

3.在實(shí)踐操作過程中，學(xué)生“知其然而不知其所以然”，一旦發(fā)現(xiàn)新的問題就會束手無策，打退堂鼓，學(xué)習(xí)興趣無法持續(xù)。

二、基于成果導(dǎo)向的PLC技術(shù)與應(yīng)用課程優(yōu)化與實(shí)踐

針對現(xiàn)有教學(xué)的不足，將OBE工程教育模式引入PLC課程教學(xué)，以能力目標(biāo)為核心，結(jié)合學(xué)情，設(shè)計(jì)整個教學(xué)活動，包括教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、評價模式等。這種以學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果為教學(xué)驅(qū)動力，進(jìn)而反向設(shè)計(jì)教學(xué)活動和評價標(biāo)準(zhǔn)，并將教學(xué)成果與預(yù)期效果進(jìn)行比較，從而對能力目標(biāo)進(jìn)行修正的模式，更加符合職業(yè)院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，有利于優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容、更新教學(xué)方法，基于重視對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

（一）課程培養(yǎng)目標(biāo)優(yōu)化

依據(jù)成果導(dǎo)向理念，在制定課程培養(yǎng)目標(biāo)時，要充分做好以下幾個方面的工作：（1）明確學(xué)校的辦學(xué)定位，兼顧學(xué)校服務(wù)的地域性特點(diǎn)。（2）了解企業(yè)對畢業(yè)生的專業(yè)知識、專業(yè)技能、綜合素質(zhì)、基礎(chǔ)知識等方面的要求。（3）邀請高校、企業(yè)、行業(yè)專家進(jìn)行交流、討論，及時了解專業(yè)發(fā)展動態(tài)。（4）建立畢業(yè)生和用人單位的跟蹤、反饋通道，并及時整理反饋信息，以便及時修改和調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)。綜合整理、分析以上幾項(xiàng)工作的材料，確定學(xué)生應(yīng)取得的學(xué)習(xí)成果，從而確定課程知識、能力、素質(zhì)、情感等層面的教學(xué)目標(biāo)。經(jīng)過多年的教學(xué)改革和實(shí)踐，在充分的企業(yè)調(diào)研和交流后，我校的PLC技術(shù)與應(yīng)用課程總體目標(biāo)是培養(yǎng)面向機(jī)械、電子、電氣行業(yè)中以PLC為控制器的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等崗位;培養(yǎng)面向制造業(yè)，具有良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神，掌握本專業(yè)的技術(shù)知識，具備相應(yīng)實(shí)踐技能以及較強(qiáng)的實(shí)際工作能力，熟練掌握常用生產(chǎn)機(jī)械PLC控制線路的故障分析及檢修、自動生產(chǎn)線等典型機(jī)電設(shè)備的安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)與技術(shù)改造等專業(yè)技能，為工業(yè)機(jī)器人的操作、編程、應(yīng)用及智能制造單元打下良好專業(yè)基礎(chǔ)的同時，為企業(yè)生產(chǎn)一線培養(yǎng)需要的高素質(zhì)、高技能型人才。

（二）課程教學(xué)項(xiàng)目優(yōu)化

PLC技術(shù)與應(yīng)用是一門較早實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的課程，但原來在教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)上，更注重對知識求全、求深，根據(jù)知識點(diǎn)來設(shè)計(jì)任務(wù)點(diǎn)，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)整體性不足，脫離工程實(shí)際。在OBE理念指導(dǎo)下，優(yōu)化教學(xué)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)更貼近工作實(shí)際，有整體性、代表性的教學(xué)項(xiàng)目，以更好地培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程問題的能力、使用現(xiàn)代工具的能力、自主學(xué)習(xí)的能力，以滿足畢業(yè)要求和崗位要求。針對不同專業(yè)方向和不同生源的學(xué)生，我校PLC課程的教學(xué)項(xiàng)目主要有交通信號燈PLC控制系統(tǒng)、簡易的自動化生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)、液體自動灌裝PLC控制系統(tǒng)、立體倉庫PLC控制系統(tǒng)、物料分揀與運(yùn)輸PLC控制系統(tǒng)等。

（三）課堂教學(xué)策略優(yōu)化

OBE教學(xué)理念弱化教師教了什么，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)了什么，重點(diǎn)是教學(xué)過程的輸出而非輸入，改變以往的灌輸型教學(xué)模式為研究型教學(xué)模式，加強(qiáng)個性化教學(xué)。

目前，PLC技術(shù)課程普遍采用的項(xiàng)目化教學(xué)方法，“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)方式，本質(zhì)上也是一種OBE教學(xué)模式。在項(xiàng)目實(shí)施時，參照實(shí)際工業(yè)自動化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程：“確定系統(tǒng)控制任務(wù)與設(shè)計(jì)要素→確定電氣控制方案→確定控制系統(tǒng)的輸入輸出信號→硬件選型與配置→I/O分配、繪制接線圖→硬件設(shè)計(jì)、安裝和程序設(shè)計(jì)、調(diào)試→軟硬件聯(lián)調(diào)（現(xiàn)場調(diào)試）→項(xiàng)目完善→項(xiàng)目歸檔→交付使用”來設(shè)計(jì)教學(xué)過程。以電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制項(xiàng)目為例，在實(shí)際教學(xué)過程中，一般實(shí)施步驟如下：分析繼電器接觸器控制電路的工作原理→教師提出改造任務(wù)、并下發(fā)實(shí)訓(xùn)任務(wù)單→引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)單的要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)→學(xué)生完成硬件接線和程序設(shè)計(jì)→進(jìn)行電路調(diào)試和檢查→項(xiàng)目評價。這符合崗位工作流程，以項(xiàng)目為載體、技能訓(xùn)練為主體，提高學(xué)生的工程實(shí)施和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐，這種教學(xué)方式使學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性得到激發(fā)，實(shí)驗(yàn)積極性提高，師生交流互動增加，課堂氣氛較活躍，更好地實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。

這種模仿式的教學(xué)模式，適合單項(xiàng)能力訓(xùn)練。但在一定程度上忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)能力個體化差異，有時在課堂實(shí)施的時候會形成以教師教法、以教師的教學(xué)思路為主來確定學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑，弱化了學(xué)生探究的過程，整個教學(xué)過程像流水線上的作業(yè)，學(xué)生完成的項(xiàng)目結(jié)果也大同小異。因此，針對不同的學(xué)情、不同的教學(xué)要求，采取豐富的教學(xué)策略，在實(shí)施成果導(dǎo)向教育過程中，將項(xiàng)目教學(xué)法和講授法、案例分析法、引導(dǎo)法、練習(xí)法等多種教學(xué)方法結(jié)合使用，探討多條教學(xué)途徑。

成果導(dǎo)向教育強(qiáng)調(diào)了教學(xué)中的第一性是“學(xué)”，肯定了教學(xué)過程中的主體是學(xué)生，充分展示了以“學(xué)生為中心”的教育新理念，重視學(xué)習(xí)活動和效果中學(xué)生個體差異的影響。如在進(jìn)行“物料分揀與運(yùn)輸PLC控制系統(tǒng)”項(xiàng)目的教學(xué)中，教師通過講授法、實(shí)物展示、視頻演示等方式，詮釋學(xué)習(xí)成果，提出學(xué)習(xí)目標(biāo)：能正確操作使用物料分揀系統(tǒng);能進(jìn)行日常維護(hù)和檢修;能進(jìn)行系統(tǒng)更新、完善。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組討論、交流學(xué)習(xí)策略?？偨Y(jié)學(xué)生的討論結(jié)果，布置分步任務(wù)，教學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示。

在課堂實(shí)施過程中，關(guān)鍵點(diǎn)有：

（1）學(xué)習(xí)成果（含分步成果）要明確，使學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)聚焦在這些學(xué)習(xí)成果上。

（2）學(xué)習(xí)成果（含分步成果）要可檢驗(yàn)，以便進(jìn)行科學(xué)的評價和自評。

（3）重視學(xué)習(xí)活動和效果中學(xué)生個體差異：要求學(xué)生及時記錄、匯報(bào)自己的完成情況，階段性地（如一次課結(jié)束）展示學(xué)習(xí)成果，一方面便于教師掌握不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)狀態(tài)，適時調(diào)整教學(xué)策略，另一方面鍛煉學(xué)生表達(dá)能力的同時看到自己每次課的成果和進(jìn)步，激發(fā)學(xué)習(xí)成就感和學(xué)習(xí)激情。

（4）項(xiàng)目的學(xué)習(xí)成果要有拓展空間，便于學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行拓展實(shí)踐和創(chuàng)新。

（5）項(xiàng)目評價很關(guān)鍵，在進(jìn)行項(xiàng)目評價時，以自我參照評價為主。每個學(xué)生的知識底蘊(yùn)不一樣，學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法也不盡相同，我們可以以不同的等級來進(jìn)行針對性評定，采用多元和梯次的評價標(biāo)準(zhǔn)，使評價不在學(xué)生之間做過多的比較，只要個人學(xué)習(xí)能力有進(jìn)步并且達(dá)到學(xué)習(xí)成果的要求即可。

三、結(jié)語

目前，教育已經(jīng)進(jìn)入4.0時代，新時代需要高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、團(tuán)結(jié)協(xié)作、解決問題能力的新型人才?；谛聲r代對人才培養(yǎng)的要求、成果導(dǎo)向教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)和PLC課程的特點(diǎn)，將OBE教育理念引入PLC技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué)實(shí)踐中，對課程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，不僅在課程的宏觀設(shè)計(jì)上體現(xiàn)OBE理念，更要落實(shí)到課堂教學(xué)實(shí)踐中，將學(xué)生的學(xué)習(xí)驅(qū)動力最大化，注重學(xué)生解決問題能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，才能切實(shí)有效地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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