“PLC應(yīng)用技術(shù)”精品在線開放課程建設(shè)的探索與實(shí)踐＊

陳慧敏，于福華，熊國燦

“PLC應(yīng)用技術(shù)”精品在線開放課程建設(shè)的探索與實(shí)踐＊

陳慧敏，于福華，熊國燦

（北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院，北京 100102）

為了推動(dòng)工科專業(yè)課程在線開放課程建設(shè)，以“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程為例，詳細(xì)介紹了其建設(shè)思路、建設(shè)成效及推廣應(yīng)用情況。實(shí)踐證明，“PLC應(yīng)用技術(shù)”精品在線開放課程，因信息技術(shù)和課程內(nèi)容有效整合，有效構(gòu)建了教學(xué)任務(wù)情境化、任務(wù)內(nèi)容單元化、教學(xué)方法“混合”化、輔助教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)踐教學(xué)虛實(shí)化，考核評(píng)價(jià)全面化的教學(xué)模式，不但拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間，且充分體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，能有效促使學(xué)生自主、合作、探究和高效學(xué)習(xí)，對(duì)于引導(dǎo)高職工科專業(yè)課進(jìn)行精品在線課程建設(shè)有一定的借鑒作用。

“PLC應(yīng)用技術(shù)”；在線開放課程；教學(xué)改革；自動(dòng)化類專業(yè)

1 引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展以及信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，在線開放課程以其授課方式新穎、受眾群體門檻低、學(xué)習(xí)活動(dòng)不受時(shí)間空間限制等特點(diǎn)，越來越受到互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代學(xué)習(xí)者的歡迎[1]。

從2015年起，教育部大力推動(dòng)高等職業(yè)教育精品在線開放課程建設(shè)，但因種種原因，高職院校中工科專業(yè)課程在線開放課程建設(shè)不盡如人意，如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主、合作、探究和高效學(xué)習(xí)，有效融合信息技術(shù)和專業(yè)課課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，是從業(yè)者一直探索的問題。北京經(jīng)濟(jì)管理職業(yè)學(xué)院電氣自動(dòng)化團(tuán)隊(duì)以“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程為例，積極探索實(shí)踐以現(xiàn)代信息技術(shù)作支撐，以靈活的授課方式、自主的學(xué)習(xí)形式為目標(biāo)追求，以優(yōu)質(zhì)資源集聚、服務(wù)開放共享為特征的精品在線課程建設(shè)。

2 建設(shè)思路

高職院校人才培養(yǎng)的目的主要是向社會(huì)輸送更多專業(yè)性和技術(shù)性人才，確保學(xué)生在畢業(yè)后能適應(yīng)預(yù)期的崗位要求，這要求教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際匹配，具有一定前瞻性，在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，不但要映射專業(yè)技能的工作過程，還要考慮教育的價(jià)值、學(xué)生能力、發(fā)展順序、教學(xué)組織等方面的因素[2]，確保學(xué)生具備扎實(shí)的理論功底，而且還能讓學(xué)生具備較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐能力，以此有效地促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

2.1 課程內(nèi)容重構(gòu)

“PLC技術(shù)應(yīng)用”是自動(dòng)化類專業(yè)的核心課程之一，其控制核心PLC的全稱是可編程序邏輯控制器，是一種專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，其應(yīng)用方面涵蓋了幾乎所有的工業(yè)控制領(lǐng)域，在工業(yè)自動(dòng)化越來越發(fā)達(dá)的今天，掌握了PLC編程技術(shù)也就是掌握了自動(dòng)化控制技術(shù)。課題組經(jīng)過廣泛的調(diào)研和研討，針對(duì)PLC應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展前景、行企業(yè)對(duì)學(xué)生能力的要求以及學(xué)生成長發(fā)展順序，結(jié)合自動(dòng)化類崗位群生產(chǎn)技術(shù)水平的職業(yè)崗位能力，根據(jù)自動(dòng)化類專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與課程標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建符合高級(jí)技術(shù)技能人才培養(yǎng)的“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程。

在PLC設(shè)備選型上，選擇了主流小型控制系統(tǒng)西門子S7-1200系列PLC[3]；在課程內(nèi)容組織上，遵循學(xué)習(xí)者能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，根據(jù)專業(yè)崗位特點(diǎn)，將知識(shí)點(diǎn)碎片化，實(shí)際案例任務(wù)化，教學(xué)任務(wù)情景化，任務(wù)內(nèi)容單元化、資源信息化，制作成一系列微課教學(xué)視頻，輔助理論教學(xué)和實(shí)踐指導(dǎo)，易于實(shí)現(xiàn)線上線下的混合式教學(xué)模式，強(qiáng)化學(xué)生綜合素質(zhì)提升和創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)；在教學(xué)內(nèi)容選取上，主要依據(jù)本行業(yè)工作崗位群中的典型案例，并且在提煉后進(jìn)行設(shè)置，通過“操作環(huán)境”“硬件安裝”“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”“指令系統(tǒng)”“程序設(shè)計(jì)”“HMI”“通信”7個(gè)項(xiàng)目共16個(gè)任務(wù)的編排教學(xué)，由淺入深完成教學(xué)內(nèi)容編排。

2.2 課程資源開發(fā)積累

為配合多元化教學(xué)模式的實(shí)現(xiàn)，本課程開發(fā)并積累了各種形式教學(xué)資源，包括：任務(wù)情景FLASH、知識(shí)點(diǎn)講解、任務(wù)解析、技能操作示范等短視頻教學(xué)，PPT課件、工作任務(wù)書、活頁教材等教學(xué)文件。

2.3 教學(xué)平臺(tái)的選用及建設(shè)

“PLC應(yīng)用技術(shù)”課題組依托智慧職教平臺(tái)MOOC學(xué)院，在該平臺(tái)上傳課程相關(guān)的教學(xué)資源，把“PLC應(yīng)用技術(shù)”建設(shè)為在線開放課程，全面向社會(huì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行開放，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)時(shí)間和地點(diǎn)自主進(jìn)行學(xué)習(xí)。相關(guān)教學(xué)單位或者兄弟院校的授課者，可依據(jù)本單位或院校學(xué)習(xí)者的具體情況，在“職教云”導(dǎo)入MOOC學(xué)院教學(xué)資源，構(gòu)建對(duì)應(yīng)的在線教學(xué)環(huán)境，為學(xué)習(xí)者開設(shè)專屬在線課程，開展線上線下混合教學(xué)。

2.4 教學(xué)模式的不斷改進(jìn)

隨著信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，線上、線下混合式教學(xué)，更能夠增強(qiáng)學(xué)生參與度，學(xué)習(xí)熱情高漲。課題組將混合式教學(xué)模式融入“PLC應(yīng)用技術(shù)”精品在線開放課程的理論和實(shí)踐教學(xué)中，不斷改革教學(xué)模式和教學(xué)手段。線上，教學(xué)資源有微課、PPT、文檔、虛擬操作等學(xué)習(xí)資源，線下有教師面對(duì)面交流、針對(duì)性講解、實(shí)物操作。在具體的課程教學(xué)中可分為課前學(xué)習(xí)預(yù)熱、課中師生互動(dòng)教學(xué)、課后鞏固反饋3個(gè)階段來實(shí)施。

2.5 課程考核評(píng)價(jià)方式改革

課題組對(duì)于課程考核評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)較為立體，主要分為線上線下完成全過程考核評(píng)價(jià)。在線上，合理利用“職教云”平臺(tái)的功能，從學(xué)生的課件學(xué)習(xí)、考勤、課堂參與、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成度等方面進(jìn)行考核；在線下，從學(xué)生任務(wù)完成情況、團(tuán)隊(duì)合作能力及對(duì)知識(shí)的應(yīng)用創(chuàng)新方面進(jìn)行考核，使得課程考核更加過程化、具體化，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步 提高。

2.6 高素質(zhì)建設(shè)團(tuán)隊(duì)組建

課程建設(shè)的質(zhì)量很大程度取決于課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)的質(zhì) 量[4]，課題組組建了一支能夠運(yùn)用新技術(shù)、新理念、新手段來提升課程內(nèi)涵的業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)建設(shè)團(tuán)隊(duì)。課題組成員由課程負(fù)責(zé)人、專業(yè)教師和資源制作人員組成。課程負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)課程的策劃、布局、統(tǒng)籌；專業(yè)教師負(fù)責(zé)課程及課程資源的結(jié)構(gòu)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和內(nèi)容組織；資源制作人員負(fù)責(zé)將專業(yè)教師提供的內(nèi)容制作成適宜的形式供學(xué)生使用。

3 建設(shè)成效

3.1 教學(xué)任務(wù)情境化

“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程提煉本行業(yè)工作崗位群中的典型案例，結(jié)合PLC相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，形成教學(xué)任務(wù)，再用簡短、有趣的動(dòng)畫，以生動(dòng)的形象將教學(xué)任務(wù)的控制要求情境化，有效地讓工科專業(yè)課褪去枯燥、艱澀的外衣，讓學(xué)生在輕松有趣的視頻中快速理解任務(wù)控制要求，讓學(xué)習(xí)輕裝上陣。

3.2 任務(wù)內(nèi)容單元化

課程任務(wù)基本上都拆解為知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備、任務(wù)解析和技能操作3個(gè)單元。教學(xué)中授課教師可從知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備→任務(wù)解析→技能操作分單元進(jìn)行，這樣在教學(xué)過程中，留給學(xué)生相應(yīng)的思考時(shí)間和空間，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。

3.3 教學(xué)方法混合化

線上線下混合式教學(xué)，通過“混合”，充分利用面對(duì)面教學(xué)和在線學(xué)習(xí)的各自優(yōu)勢(shì)，逐步改變傳統(tǒng)教學(xué)以教師、課堂和書本為中心的局面，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率，而且可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生碎片化的線上學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生充分利用時(shí)間隨時(shí)隨地地碎片學(xué)習(xí)，突出學(xué)生在整個(gè)教學(xué)中的主體地位，提高課堂教學(xué)的實(shí)效性和趣味性。

3.4 輔助教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化

“PLC應(yīng)用技術(shù)”課題組共開發(fā)了微課視頻44個(gè)（總時(shí)長468 min）、非視頻資料60個(gè)、作業(yè)資源16個(gè)、習(xí)題總數(shù)67道等，并將此教學(xué)資源上傳至智慧職教平臺(tái)，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求和學(xué)習(xí)進(jìn)度，從網(wǎng)絡(luò)獲取相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，滿足學(xué)習(xí)需求。同時(shí)，智慧職教網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有非常好的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)和交流模塊，有效利用該模塊，能充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和教師的引導(dǎo)作用。

教師答疑區(qū)，及時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)上遇到的問題；綜合討論區(qū)，對(duì)具有共性的問題學(xué)生可以自行討論，或者通過瀏覽系統(tǒng)內(nèi)的帖子自行解決；課堂交流區(qū)，可以針對(duì)具體課堂內(nèi)容及時(shí)反饋收獲和問題，讓教師了解教學(xué)各方面情況，從而判斷它的質(zhì)量、成效和缺陷，更好地改進(jìn)教學(xué)手段與方法，能第一時(shí)間發(fā)揮最大的教學(xué)效果。

3.5 實(shí)踐教學(xué)虛實(shí)化

鑒于“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程是一門技術(shù)性和實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生在無設(shè)備或者設(shè)備有限的情況下，學(xué)習(xí)過程中能有比較好的“實(shí)踐”體驗(yàn)。課題組設(shè)計(jì)的“技能實(shí)操示范”單元就比較好的詮釋線上虛擬實(shí)踐教學(xué)?！凹寄軐?shí)操示范”視頻單元共分3個(gè)部分，硬件部分有利于學(xué)生通過視頻熟悉PLC實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，虛擬完成課程任務(wù)的硬件接線；軟件部分錄屏實(shí)操不但可以讓學(xué)生完整跟隨教師進(jìn)行操作，且還可利用西門子博圖軟件強(qiáng)大的仿真功能和組態(tài)可視化功能，完成模擬仿真調(diào)試；實(shí)操試車成果視頻讓學(xué)生在實(shí)際操作前提前預(yù)判實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí)，有了線上虛擬實(shí)踐教學(xué)，線下實(shí)踐教學(xué)將更加簡單有效，一方面實(shí)物設(shè)備與線上虛擬設(shè)備的情況是一致的，基本上教師只需要注意實(shí)訓(xùn)室的安全事宜，以及在學(xué)生求助時(shí)給予一定幫助即可，大部分課堂就交給學(xué)生自主進(jìn)行；另一方面虛擬和現(xiàn)實(shí)有機(jī)結(jié)合，學(xué)生對(duì)設(shè)備的理解更為透徹，也能幫助學(xué)生有效建立設(shè)備的虛擬框架，可在無設(shè)備的情況自行進(jìn)學(xué)習(xí)探究，有設(shè)備的情況進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證，進(jìn)一步拓展教學(xué)空間和時(shí)間，且有效解決實(shí)訓(xùn)室實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的困境。

3.6 考核評(píng)價(jià)全面化

“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程的線上線下相結(jié)合的考核評(píng)價(jià)全面而具體，能體現(xiàn)學(xué)生的每一份付出和努力，檢測到全部學(xué)習(xí)軌跡和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，有效評(píng)估了學(xué)生的整體素質(zhì)能力，體現(xiàn)教學(xué)改革的成果。其考核評(píng)價(jià)體系涵蓋理論知識(shí)，職業(yè)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)、糾錯(cuò)能力等各個(gè)方面，全面評(píng)價(jià)一名學(xué)生的綜合素質(zhì)，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行了直觀而有效的反映，并能對(duì)今后的教學(xué)過程提供有效的指導(dǎo)。

4 推廣應(yīng)用情況

該課程于2019-12底上線于智慧職教MOOC平臺(tái)，面向本校學(xué)生以及全社會(huì)開放，截至2020-06，完成了2期教學(xué)，MOOC使用課程高?？倲?shù)187所，選課總?cè)舜?17人；SPOC使用課程高校總數(shù)24所，選課總?cè)舜? 416人，遍布全國各省市地區(qū)高校，受到了廣大選課者的好評(píng)。目前進(jìn)入第三期教學(xué)，選課者一致認(rèn)為該課程有效整合了素材資源，課程理念新穎，在教學(xué)內(nèi)容情景營造、教學(xué)方法時(shí)空轉(zhuǎn)換、教學(xué)手段思維創(chuàng)新方面顯示出了比較大的優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)束語

“PLC應(yīng)用技術(shù)”是工科自動(dòng)化類專業(yè)的核心課程，課題組通過對(duì)信息技術(shù)和課程內(nèi)容有效整合，促使該課程教學(xué)任務(wù)情境化、任務(wù)內(nèi)容單元化、教學(xué)方法“混合”化、輔助教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)踐教學(xué)虛實(shí)化，考核評(píng)價(jià)全面化，探索出了一條工科專業(yè)課建設(shè)精品在線開放課程的有效方法。實(shí)踐證明，“PLC應(yīng)用技術(shù)”精品在線開放課程，不但拓展了學(xué)習(xí)時(shí)間和空間，且充分重視課堂這一主陣地，充分體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，能有效促使學(xué)生自主、合作、探究和高效學(xué)習(xí)，對(duì)于引導(dǎo)高職工科專業(yè)課進(jìn)行精品在線課程建設(shè)有一定的借鑒作用。

［1］戴麗娟，張沖.開放大學(xué)在線開放課程建設(shè)的實(shí)踐與探索——以江蘇開放大學(xué)為例［J］.廣東開放大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，29（2）：38-42.

［2］西門子全新小型可編程控制器系列S7-1200正式發(fā)布——西門子（中國）有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)［EB/OL］.［2021-02-01］.http://www.cnki.com.cn/ Article/CJFDTotal-KBCK200906005.htm.

［3］熊志堅(jiān)，董倩宇.高校翻轉(zhuǎn)-混合式教學(xué)課程質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)研究［J］.高教學(xué)刊，2020（18）：1-6.

［4］陳艷秋，王姣姣.基于高職精品課程建設(shè)中網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)探討［J］.湖北開放職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，33（10）：118-119.

陳慧敏（1979—），女，湖南人，碩士研究生，教師，副教授，研究方向?yàn)楣I(yè)控制。

校級(jí)精品在線開放課程建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：20201006）

2095－6835（2021）06－0086－02

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.031

〔編輯：丁琳〕