《工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》 在線課程建設(shè)實(shí)踐

徐曉婧

（嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 嘉興 314016）

1 背景情況

《工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》是電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，本課程于2020年初開設(shè)，課時(shí)32學(xué)時(shí)，開設(shè)于第四學(xué)期，目前累計(jì)授課人數(shù)約為150人。作為一門新興開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，它涉及PLC可編程控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)等課程，是一門綜合性很強(qiáng)的核心課程，旨在使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，能夠設(shè)計(jì)、組建、安裝和維護(hù)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，它又是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，與電氣工程及相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生的實(shí)際工作密切相關(guān)。

鑒于本課程的重要性和高職學(xué)生的個(gè)性特征，本人已在職教云平臺(tái)開設(shè)了本門課程的在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容包括課程章節(jié)的設(shè)置，各個(gè)章節(jié)單元的PPT課件、教案，針對(duì)章節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)錄制的相關(guān)微課視頻，并且整理了大量的相關(guān)視頻資源，作為教學(xué)內(nèi)容的延伸和拓展。除此之外，根據(jù)教學(xué)的知識(shí)目標(biāo)完善了課程的題庫(kù)，設(shè)置了各個(gè)章節(jié)的作業(yè)、討論題。總而言之，網(wǎng)站資源內(nèi)容豐富，類型多樣，初具規(guī)模，面向社會(huì)從業(yè)人員和其他院校開放。

2 教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)

《工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)》是電氣自動(dòng)化技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基本概念，掌握數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)，如傳輸介質(zhì)、通信接口、介質(zhì)訪問(wèn)控制方式等，掌握現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)總線主要技術(shù)指標(biāo)，掌握PLC的1:1通信和N:N通信原理和編程。

教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生建立工控網(wǎng)絡(luò)的概念，建立DNS和FCS的概念，了解DCS和FCS系統(tǒng)設(shè)備和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，了解工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)模式、工控網(wǎng)絡(luò)通信概念、通信參考模型，理解現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的基本概念和原理，掌握PLC的1:1通信和N:N通信原理及編程和控制。除此之外，通過(guò)實(shí)際工程項(xiàng)目的講解和綜合實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

3 教學(xué)方法

針對(duì)高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，依托“職教集團(tuán)”引進(jìn)企業(yè)資源。通過(guò)邀請(qǐng)企業(yè)各階層的工作人員與學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)交流，使學(xué)生能夠提前了解社會(huì)。同時(shí)通過(guò)企業(yè)人員的親身經(jīng)歷講述，為學(xué)生生動(dòng)展現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)的“工匠精神”[1]。通過(guò)這種方式，不僅能夠拓寬專業(yè)課程的內(nèi)容，而且能夠進(jìn)一步提升課程建設(shè)所要實(shí)現(xiàn)的素質(zhì)目標(biāo)。此外，還要對(duì)高職院校的教育主體進(jìn)行全方位的剖析，分析他們和研究型高校學(xué)生在心理特征、知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)等方面的差異。結(jié)合高職學(xué)生理論基礎(chǔ)較差、學(xué)習(xí)主動(dòng)性較低等特點(diǎn)，嘗試從實(shí)際項(xiàng)目、工作場(chǎng)景或是產(chǎn)品發(fā)展歷程等更加貼近生產(chǎn)生活的方面探尋契合點(diǎn)。

課程根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)、課程性質(zhì)和作用、教學(xué)目標(biāo)三個(gè)方面進(jìn)行分析，總結(jié)出該課程需要依托“雨課堂”網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)分組教學(xué)的形式進(jìn)行項(xiàng)目化課堂教學(xué)。

3.1 “雨課堂”平臺(tái)

“工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”是一門理論要求高、涉及面廣的課程?！坝暾n堂”平臺(tái)可以作為知識(shí)儲(chǔ)備倉(cāng)庫(kù)，將課程涉及的其他基礎(chǔ)性理論知識(shí)推送給學(xué)生，以利于課堂教學(xué)的開展。除此之外，“雨課堂”也可將課堂教學(xué)延伸到課前和課后，督促學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性[2]。

3.2 分組教學(xué)

為了體現(xiàn)“以人為本”的教學(xué)理念，形成以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的雙向交流，分組教學(xué)模式促使學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題和解決問(wèn)題，在學(xué)習(xí)過(guò)程中促使學(xué)生主動(dòng)參與、勤于思考，實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動(dòng)參與、快樂學(xué)習(xí)。增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、職業(yè)精神，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3.3 項(xiàng)目化教學(xué)

高職學(xué)生生源參差不齊，他們的理論基礎(chǔ)和實(shí)操能力也有所差別。項(xiàng)目化教學(xué)是以具體項(xiàng)目為探究核心，以解決問(wèn)題為主軸的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中根據(jù)自身情況扮演著不同的角色，分工合作，共同解決問(wèn)題。教師根據(jù)學(xué)生情況因材施教，予以輔導(dǎo)[3]。既有利于學(xué)生獨(dú)立思考，也有利于團(tuán)隊(duì)共識(shí)的凝聚，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和開拓精神。

“工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”是一門實(shí)踐性和應(yīng)用型很強(qiáng)的課程。為了推進(jìn)“工學(xué)結(jié)合”，提高學(xué)生就業(yè)率，課程內(nèi)容必須緊密聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)發(fā)展的要求進(jìn)行剖析，重組成適合課堂教學(xué)的題材，并對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行項(xiàng)目化設(shè)計(jì)。通過(guò)項(xiàng)目訓(xùn)練，有助于學(xué)生快速掌握實(shí)操技能，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立完成工作的能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神和工匠精神。

4 建設(shè)措施

《工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程的建設(shè)將按照“總體規(guī)劃、分步實(shí)施、整合資源、開放共享”的建設(shè)思路來(lái)實(shí)施課程建設(shè)方案，具體分以下幾步逐步開展：

4.1 優(yōu)化調(diào)整課程體系，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)方法

以在線課程建設(shè)為契機(jī)，充分利用信息化手段，改革課程實(shí)質(zhì)內(nèi)容與體系，借此機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)課程質(zhì)量水平的全面提升。

《工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程建設(shè)首先應(yīng)在充分利用公共開放式交互平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)資源等信息化技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，順應(yīng)人才需求躍進(jìn)、行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等新趨勢(shì)，重新調(diào)整課程內(nèi)容、體系與結(jié)構(gòu)，挖掘和利用適應(yīng)新時(shí)期需要和發(fā)展的教學(xué)方法，設(shè)計(jì)更加具有激勵(lì)性、創(chuàng)造性的教學(xué)活動(dòng)。同時(shí)，對(duì)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)相關(guān)行業(yè)、領(lǐng)域的職業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)和新變化進(jìn)行調(diào)研、把脈，重新設(shè)定教學(xué)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，并進(jìn)行詳細(xì)的活動(dòng)設(shè)計(jì)和任務(wù)布置。

4.2 搭建多維教學(xué)資源框架與體系

《工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》在線平臺(tái)預(yù)設(shè)為四個(gè)板塊，分別是：課程詳情、課程內(nèi)容、試題庫(kù)、討論和反饋。

課程詳情板塊包括課程介紹、教學(xué)大綱、課程團(tuán)隊(duì)三部分內(nèi)容。進(jìn)行課程性質(zhì)與目標(biāo)、課程設(shè)計(jì)思路、教學(xué)計(jì)劃、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員等方面的描述。

課程內(nèi)容板塊包括思維導(dǎo)圖、課件PPT、微課視頻、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、作業(yè)五部分內(nèi)容。思維導(dǎo)圖針對(duì)本章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的拆分，形成學(xué)習(xí)導(dǎo)航圖，構(gòu)建形象的知識(shí)體系引導(dǎo)圖。課件PPT涵蓋章節(jié)所有知識(shí)點(diǎn)，突出重點(diǎn)難點(diǎn)。微課視頻圍繞章節(jié)的重點(diǎn)難點(diǎn)開展，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了提煉，是傳統(tǒng)課堂的縮寫。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目包含實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、實(shí)訓(xùn)報(bào)告冊(cè)等內(nèi)容，完成實(shí)訓(xùn)任務(wù)布置、在線實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)和實(shí)訓(xùn)成果展示與評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)。作業(yè)包括試題庫(kù)隨機(jī)作業(yè)、個(gè)人上傳作業(yè)等不同的形式，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的理解和掌握。

試題庫(kù)包括試題測(cè)試和答案解析兩個(gè)模塊。教師可根據(jù)不同章節(jié)、不同題型或者難易程度等方面進(jìn)行題目篩選，組建試題卷進(jìn)行測(cè)試。答案解析不僅能給出正確答案，還會(huì)進(jìn)行具體的解析。

討論和反饋板塊設(shè)置了在線互動(dòng)板塊、學(xué)生反饋及評(píng)價(jià)板塊，促進(jìn)師生交流和溝通，也利于教師了解學(xué)生想法，及時(shí)調(diào)整相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)。

4.3 融合線上線下教學(xué)，實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)和傳統(tǒng)課堂的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

線上教學(xué)和線下教學(xué)各有利弊。在允許的條件下，盡可能地融合兩種不同的教學(xué)模式，取長(zhǎng)補(bǔ)短，在實(shí)踐探索中實(shí)現(xiàn)兩者的有機(jī)融合。

5 教學(xué)評(píng)價(jià)

《工控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程自從開設(shè)網(wǎng)絡(luò)在線課程之后，從教師自身、學(xué)生以及社會(huì)三個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)研，得出了以下評(píng)價(jià)：

5.1 自我評(píng)價(jià)

在線課程建設(shè)為教師提供了一個(gè)很好的平臺(tái)，加深對(duì)課程內(nèi)容、構(gòu)架的剖析，能夠更加系統(tǒng)的完善課程資源，對(duì)其進(jìn)行整合和共享。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從課前、課中以及課后全方位地了解學(xué)生、評(píng)價(jià)學(xué)生、考核學(xué)生，優(yōu)化了教學(xué)的考核方式。

5.2 學(xué)生評(píng)價(jià)

在線課程有利于學(xué)生根據(jù)自身情況進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容和資源的選擇，不懂的知識(shí)點(diǎn)可以重點(diǎn)進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效率。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)有相對(duì)較多的視頻資源，相比于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，避免了枯燥，更加生動(dòng)形象，符合高職院校學(xué)生的特點(diǎn)。

5.3 社會(huì)評(píng)價(jià)

在線課程在促進(jìn)教學(xué)公平、優(yōu)勢(shì)資源共享以及文化保護(hù)方面起到了重要的作用。此外，提升了教師對(duì)多媒體信息技術(shù)的應(yīng)用能力，促進(jìn)了教師重視教材編著、資源整合、教學(xué)輔助軟件開發(fā)以及視頻制作。同時(shí)，也解決了學(xué)習(xí)者受學(xué)習(xí)時(shí)間、空間以及學(xué)習(xí)門檻等制約的問(wèn)題。

總的來(lái)說(shuō)，在線課程建設(shè)仍然是一種新形態(tài)的教學(xué)方式，它是課堂教學(xué)的延伸和擴(kuò)展，為我們提供了新的思路、角度，給我們帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。