在線開放課程《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》教學(xué)流程

黃穎

摘要：《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》基于機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)機(jī)電一體化專業(yè)的就業(yè)面向和培養(yǎng)目標(biāo)，立足學(xué)生在機(jī)電設(shè)備控制崗位的職業(yè)能力和素養(yǎng)發(fā)展，以能力為本位，體現(xiàn)以行動(dòng)導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化課程教學(xué)文件及課程內(nèi)容，運(yùn)用在線開放課程平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)線上及線下教學(xué)能有效結(jié)合，有效實(shí)現(xiàn)全學(xué)程的學(xué)情信息采集和反饋，滿足學(xué)生的課程學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備控制技術(shù);在線開放課程;教學(xué)流程;工作頁

《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》在線開放課程經(jīng)過了一年半的建設(shè)，完成了課程標(biāo)準(zhǔn)、資源建設(shè)、評(píng)價(jià)方案，在實(shí)踐中采用“理實(shí)一體、項(xiàng)目教學(xué)”的一體化教學(xué)模式。讓學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)能夠掌握職業(yè)技能，并養(yǎng)成良好的職業(yè)操守和團(tuán)隊(duì)合作精神。采用過程教學(xué)、過程評(píng)價(jià)的教學(xué)體系，引入德國(guó)工作頁模式，在實(shí)踐任務(wù)過程中實(shí)施教學(xué)，學(xué)生循序漸進(jìn)地完成項(xiàng)目任務(wù)，做中學(xué)，學(xué)中做，注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)，進(jìn)行全面考核。

一、背景分析

《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》作為中職學(xué)校的一門專業(yè)核心課程，一直采用理實(shí)一體的教學(xué)模式。如何利用在線開放課程進(jìn)行該課程的教學(xué)呢？

二、解決思路

開學(xué)的第一節(jié)課首先強(qiáng)調(diào)課程的重要性：從電工考工到畢業(yè)就業(yè)，讓學(xué)生知道所學(xué)知識(shí)和技能的應(yīng)用，及對(duì)今后職業(yè)發(fā)展的影響。提出明確要求：必須按時(shí)完成工作頁，必須參加小組教學(xué)活動(dòng)，必須完成在線開放課程平臺(tái)上相關(guān)資源的瀏覽及測(cè)試。并把作業(yè)、教學(xué)活動(dòng)中的表現(xiàn)、出勤與考試成績(jī)聯(lián)系起來，每一項(xiàng)都有相應(yīng)的比例。

（一）課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)分為四部分：任務(wù)的引入、控制任務(wù)動(dòng)畫模擬、控制任務(wù)I/O選擇、課前預(yù)習(xí)測(cè)試。

控制任務(wù)的引入以圖文形式，結(jié)合企業(yè)情景進(jìn)行設(shè)計(jì)?？刂迫蝿?wù)動(dòng)畫模擬，以交互式動(dòng)畫形式，通過學(xué)生的自己操作來理解控制任務(wù)的原理?？刂迫蝿?wù)I/0選擇也是交互式動(dòng)畫，學(xué)生完成后，能熟悉控制任務(wù)的I/O口分配。通過三部分的學(xué)習(xí)，再進(jìn)行課前預(yù)習(xí)測(cè)試，來檢測(cè)學(xué)生的掌握情況。

（二）課堂授課

課堂授課是以《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》校本教材為主線開展的?！稒C(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》校本教材由11個(gè)任務(wù)組成，每個(gè)任務(wù)由工作頁、信息頁、評(píng)價(jià)表組成，工作頁分為六部分，與五步教學(xué)分別對(duì)應(yīng)。

《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》在可編程控制（PLC）理實(shí)一體實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行授課，包含PLC實(shí)訓(xùn)設(shè)備20套，臺(tái)式電腦20臺(tái)，實(shí)物控制裝置9套，課座椅若干。以小組形式開展教學(xué)，可同時(shí)容納一個(gè)班級(jí)約40名學(xué)生進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。滿足機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)要求。

1.資訊

平臺(tái)導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)：

進(jìn)行分組討論學(xué)習(xí)，仔細(xì)閱讀控制任務(wù)信息頁，并查閱相關(guān)工具書和網(wǎng)絡(luò)，完成控制任務(wù)的工作頁第一、二部分。

在進(jìn)行資訊收集過程中，老師巡視、溝通，并集中反饋。

工作頁部分：

請(qǐng)仔細(xì)閱讀信息頁，并和同組成員共同討論，按要求回答問題。

傳送帶電機(jī)控制任務(wù)要求里面，完成了幾個(gè)動(dòng)作，這些動(dòng)作的順序是什么，每個(gè)動(dòng)作的啟動(dòng)條件是什么？停止條件是什么？

請(qǐng)和同組成員共同討論，寫出光電傳感器的種類和工作原理。

2.計(jì)劃

平臺(tái)導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)：

通過學(xué)習(xí)課件PPT，小組討論，完成控制任務(wù)的工作頁第三部分。

在進(jìn)行制定計(jì)劃過程中，老師巡視、溝通，并集中反饋。

工作頁部分：

請(qǐng)和同組成員共同討論后，編寫傳送帶電機(jī)控制程序。

（1）請(qǐng)您打開PLC端口隨機(jī)分配系統(tǒng)，進(jìn)行傳送帶電機(jī)控制控制PLC輸入輸出端口分配的生成，并填入下面表格。

完成以上任務(wù)，請(qǐng)與教師交流。

控制任務(wù)解析，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)任務(wù)的核心部分，通過PPT觀看學(xué)習(xí)，再同組同學(xué)一起討論，能比較好的完成該部分學(xué)習(xí)要求。

3.決策實(shí)施

平臺(tái)導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)：

通過視頻微課的學(xué)習(xí)，并完成：I/O接線、面板接線的交互式動(dòng)畫或視頻后，小組共同完成控制任務(wù)的工作頁第四部分。

在決策實(shí)施過程中，老師巡視、溝通，并集中反饋。

決策實(shí)施階段，要求學(xué)生按照操作步驟一步步進(jìn)行完成。視頻微課是拍攝任課老師操作，學(xué)生通過視頻演示學(xué)習(xí)可以正確完成決策實(shí)施階段的任務(wù)。I/O接線、面板接線的交互式動(dòng)畫，在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作前，先在電腦上進(jìn)行動(dòng)畫操作，這樣能提高學(xué)生操作的正確性。

工作頁部分：

請(qǐng)和同組同學(xué)共同完成，調(diào)試傳送帶電機(jī)控制程序。

您已完成了程序的編制，請(qǐng)您利用PLC仿真實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行輸入輸出端口接線，并打開PLC編程軟件，正確完成：PLC程序輸入、下載、監(jiān)控，并完成傳送帶電機(jī)控制控制程序調(diào)試。

并請(qǐng)?jiān)俅未_保您編寫的程序的正確性，按下列步驟完成調(diào)試：（完成相關(guān)步驟后，請(qǐng)?jiān)谇懊娣娇騼?nèi)標(biāo)注“√”）

工作頁部分：

通過完成本次任務(wù)，請(qǐng)和同組同學(xué)共同討論，您的收獲是：

（1）此任務(wù)中的檢測(cè)傳感器是否帶自鎖？

（2）此任務(wù)中的啟動(dòng)是否需要順序控制？

（3）調(diào)試時(shí)應(yīng)該注意什么問題？

（三）課后復(fù)習(xí)

課后分為復(fù)習(xí)三部分：控制任務(wù)三維接線、控制任務(wù)梯形圖仿真、課后復(fù)習(xí)測(cè)試。

《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》的每個(gè)任務(wù)中，輸入/輸出設(shè)備接線，梯形圖程序，調(diào)試步驟都是很重要的部分。控制任務(wù)三維接線讓學(xué)生復(fù)習(xí)接線部分的內(nèi)容，控制任務(wù)梯形圖仿真包括梯形圖和調(diào)試部分，學(xué)生通過這部分的動(dòng)畫的學(xué)習(xí)，復(fù)習(xí)程序和調(diào)試。課后復(fù)習(xí)測(cè)試是檢測(cè)學(xué)生對(duì)整個(gè)任務(wù)的掌握情況。

三、經(jīng)驗(yàn)策略

（一）依托校本教材，學(xué)生參與整個(gè)教學(xué)過程

任課教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合學(xué)校的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，和相應(yīng)的專業(yè)教材，編寫校本教材。校本教材分為信息頁、工作頁、評(píng)價(jià)表三部分。信息頁的內(nèi)容為兩部分：需要完成的任務(wù)內(nèi)容，完成任務(wù)所需要的理論知識(shí)，理論知識(shí)以夠用為主，突出重點(diǎn)。工作頁按照教學(xué)五步法：資訊、計(jì)劃、決策實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)，進(jìn)行編寫。評(píng)價(jià)表分為學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)和知識(shí)技能點(diǎn)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)由學(xué)生自評(píng)、同學(xué)互評(píng)、教師評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方式多元化。

工作頁的第一、二部分是完成“資訊”部分的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生通過小組討論，閱讀信息頁，熟悉工作任務(wù)的控制要求和端口分配。并查閱相關(guān)書籍或通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)?！坝?jì)劃”部分的教學(xué)任務(wù)的“難點(diǎn)”，學(xué)生通過在線開放課程上PPT課件的學(xué)習(xí)，小組反復(fù)討論后，完成工作頁第三部分。工作頁第四部分是完成教學(xué)任務(wù)中的“決策實(shí)施”部分，學(xué)生先在平臺(tái)上學(xué)習(xí)由教師錄制的微課，再通過交互式動(dòng)畫仿真模擬完成該部分操作內(nèi)容，最終在實(shí)訓(xùn)設(shè)備上，按照工作頁給出的操作步驟進(jìn)行實(shí)操。工作頁第五部分是進(jìn)行工位的整理，對(duì)應(yīng)教學(xué)過程中的“檢查”，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)?！霸u(píng)價(jià)”是教學(xué)過程的最后一步，分成兩個(gè)部分：對(duì)完成的整個(gè)任務(wù)進(jìn)行回顧，教師設(shè)置引導(dǎo)性的問題，讓學(xué)生完成;再通過評(píng)價(jià)表進(jìn)行各個(gè)方面的評(píng)價(jià)打分。

（二）尊重學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)

通過工作頁，采用探究式的教學(xué)方法，特別是《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》課程中每個(gè)任務(wù)程序的編寫沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，“條條大路通羅馬”只要能達(dá)到控制要求，就是好程序。

在“傳送帶自動(dòng)控制”任務(wù)中，有兩個(gè)點(diǎn)學(xué)生難解決或者難注意到：檢測(cè)傳感器不帶自鎖，延時(shí)無法實(shí)現(xiàn);調(diào)試時(shí)必須實(shí)現(xiàn)順序控制?！把訒r(shí)無法實(shí)現(xiàn)”的問題，學(xué)生在進(jìn)行計(jì)劃階段是發(fā)現(xiàn)不了的，在決策實(shí)施階段會(huì)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)有學(xué)生提出這個(gè)問題后，可以進(jìn)行集中教學(xué)，問學(xué)生這個(gè)問題怎么解決。在解決這個(gè)問題的講授過程中，把理論知識(shí)中“輔助繼電器M”引入講解。而對(duì)于“順序控制”，是在學(xué)生進(jìn)行整體程序調(diào)試時(shí)，教師進(jìn)行“搗亂”，當(dāng)程序出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生“為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤”進(jìn)行思考，并及時(shí)進(jìn)行集中授課講解。

（三）教師更新教學(xué)理念、改善教學(xué)方法

教師在“教學(xué)”中，應(yīng)該以“學(xué)”生自己“學(xué)”為主，教師“教”為輔。教師在講課時(shí)要把復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單講，深入淺出，讓學(xué)生感覺課程簡(jiǎn)單易學(xué)。在教學(xué)過程中，教師只在學(xué)生任務(wù)無法推進(jìn)的情況下才給予適當(dāng)指點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容是互動(dòng)的，改變了以往教學(xué)缺乏學(xué)生參與的格局，才能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，才能夠真正做到教與學(xué)的良性互動(dòng)。

四、反思展望

《機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)》在線開放課程建設(shè)已結(jié)束，但是新的起點(diǎn)又開始。在以后的課程中，要不斷去完善平臺(tái)，使平臺(tái)能更合理地應(yīng)用于課堂。在線開放課程建設(shè)中所獲取的經(jīng)驗(yàn)，要推廣，幫助專業(yè)老師去建立更多的在線開放課程。

參考文獻(xiàn)：

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