“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程線上線下混合教學(xué)改革探討

楊星晨

（陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 煤炭與化工產(chǎn)業(yè)學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000）

0 引 言

在“中國(guó)制造2025”和“工業(yè)4.0”的時(shí)代背景下，企業(yè)對(duì)高素質(zhì)復(fù)合型人才的需求量不斷增加，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)需求。因此，如何調(diào)整人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建合理的教學(xué)體系，已經(jīng)成為教學(xué)改革亟待解決的問(wèn)題。“PLC 應(yīng)用技術(shù)”是機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程，主要培養(yǎng)學(xué)生PLC 技術(shù)在生產(chǎn)線的應(yīng)用能力，是一門(mén)具有較強(qiáng)綜合性與實(shí)踐性的專(zhuān)業(yè)課程，該課程主要介紹了PLC 設(shè)備的硬件組成，函數(shù)、函數(shù)塊、組織塊的創(chuàng)建與使用，程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試等內(nèi)容。要想學(xué)好這門(mén)課，需要學(xué)生即具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又要有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力。顯然，傳統(tǒng)的教學(xué)培養(yǎng)體系已經(jīng)不適用于此類(lèi)工程應(yīng)用型課程。因此，為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，為社會(huì)培養(yǎng)更多的高素質(zhì)復(fù)合型人才，“PLC應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)改革便具有一定的迫切性和必要性。線上、線下混合式教學(xué)理念的出現(xiàn)，就很好地解決了當(dāng)前“PLC 應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)所存在的問(wèn)題。

1 “PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 “PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)缺乏“雙師型”素質(zhì)

教師是立教之本、興教之源，“PLC 應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)改革的關(guān)鍵點(diǎn)還是在于教師的自身水平。但是，在教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)的過(guò)程中，由于受到地方財(cái)政和學(xué)校政策等因素的影響，我國(guó)職業(yè)教育教學(xué)隊(duì)伍普遍存在著來(lái)源單一、缺乏“雙師型”素質(zhì)、總體數(shù)量不足、培養(yǎng)體系不健全等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了職業(yè)教育的健康發(fā)展。目前，高職院校引入教師主要有錄用碩、博應(yīng)屆畢業(yè)生，企業(yè)、科研院所調(diào)入以及同類(lèi)、同等次院校教師調(diào)入等三種途徑。其中，企業(yè)、科研院所調(diào)入教師雖有著充足的企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但隨著職業(yè)教育辦學(xué)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，教學(xué)任務(wù)逐年增加。致使“雙師型”教師長(zhǎng)期脫離生產(chǎn)崗位，對(duì)行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新流程、新標(biāo)準(zhǔn)了解甚少，專(zhuān)業(yè)技能落后企業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的最新所需。而青年教師主要以應(yīng)屆碩、博畢業(yè)生為主，沒(méi)有企業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷，基本不了解崗位職責(zé)、施工流程和技術(shù)要求，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)過(guò)程中只能是“照本宣科”。雖然，近兩年高職院校加強(qiáng)了“雙師型”教師培養(yǎng)體系，試圖通過(guò)各類(lèi)培訓(xùn)來(lái)提高青年教師“雙師型”素質(zhì)。但是，多數(shù)老師的企業(yè)實(shí)踐鍛煉大部分都是利用寒、暑假進(jìn)行開(kāi)展。因此，沒(méi)有充足的時(shí)間去參與一個(gè)完整的項(xiàng)目，培訓(xùn)基本處于一個(gè)斷斷續(xù)續(xù)的狀態(tài)，達(dá)不到本質(zhì)上的提高。

1.2 “PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新。

在“雙高”建設(shè)的背景下，眾多高職院校在“PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程的教學(xué)模式上也進(jìn)行了深入探究，但是由于受到教師水平和硬件設(shè)施的影響，目前的主流教法如圖1所示，還是采用：“學(xué)生線上預(yù)習(xí)→教師理論講解→教師案例演示→學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)→分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果→教師點(diǎn)評(píng)、總結(jié)”。

圖1 “PLC 應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)流程

這種教學(xué)模式雖然在一定程度上能保證教學(xué)質(zhì)量，但很難做到因材施教。采用這種教學(xué)方式難免會(huì)讓部分學(xué)生產(chǎn)生走過(guò)場(chǎng)的慣性思維，認(rèn)為“PLC 應(yīng)用技術(shù)”的學(xué)習(xí)只是機(jī)械性、重復(fù)性的完成教師演示的實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)指令本身和硬件連接不做過(guò)多思考，根本不理解實(shí)驗(yàn)的意義，只能做到“照貓畫(huà)貓”。如果任務(wù)要求發(fā)生變動(dòng)，便完全做不出來(lái)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)接線、一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)編程，一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)圍觀，而且這種搭配基本上會(huì)持續(xù)一整個(gè)學(xué)期。最終導(dǎo)致接線的學(xué)生不懂指令，編程的學(xué)生不懂硬件連接，圍觀的學(xué)生毫無(wú)參與感，基本是啥也不會(huì)。久而久之，PLC 實(shí)驗(yàn)便只留于形式，忽略了實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，無(wú)法達(dá)到提高學(xué)生實(shí)踐能力的目的。

1.3 “PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程評(píng)價(jià)考核手段缺乏

考核體系單一是當(dāng)前高職院校普遍存在的問(wèn)題，PLC 課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)性的過(guò)程，但傳統(tǒng)的課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系只側(cè)重于理論知識(shí)的考察。通常學(xué)生的綜合成績(jī)由期末考試和平時(shí)成績(jī)兩部分組成，期末考試一般只注重于基礎(chǔ)概念的考核，而淡化了實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)用能力。平時(shí)成績(jī)則以簽到、提問(wèn)、課后作業(yè)等形式進(jìn)行展開(kāi)，這種考核方式既不能很好地對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，又忽視了學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的努力。近兩年，隨著教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，PLC 實(shí)訓(xùn)成績(jī)也納入了“PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)評(píng)價(jià)體系，但在實(shí)際考核環(huán)節(jié)，授課教師多以實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，忽略了實(shí)驗(yàn)過(guò)程。有些學(xué)生為了應(yīng)付老師檢查，經(jīng)常直接拷貝其他組的程序，自己完全不做思考。因此，這種考核模式也很難客觀、準(zhǔn)確的反映學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)效果。

2 “PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程改革

2.1 組建專(zhuān)業(yè)素質(zhì)較強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

“校企合作”與“工學(xué)合一”已經(jīng)成為高職院校人才培養(yǎng)的經(jīng)典模式，因此，在組建“PLC 應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員應(yīng)承擔(dān)起科研服務(wù)與產(chǎn)教融合的任務(wù)。“PLC 應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)包括專(zhuān)業(yè)帶頭人、骨干教師、青年教師以及企業(yè)兼職教師4 個(gè)層次。其中，專(zhuān)業(yè)帶頭人、骨干教師以及青年教師主要以“線下”教學(xué)為主，將理論知識(shí)在課堂和實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行講授。專(zhuān)業(yè)帶頭人編寫(xiě)人才培養(yǎng)方案，制定培養(yǎng)目標(biāo)；骨干教師和青年教師執(zhí)行培養(yǎng)方案，幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)；企業(yè)兼職教師依托“線上”教學(xué)，幫助學(xué)生提升實(shí)際操作水平。并且，在教學(xué)過(guò)程中要不斷更新教學(xué)內(nèi)容，防止學(xué)校所授內(nèi)容與企業(yè)所需產(chǎn)生較大脫節(jié)。因此，學(xué)校應(yīng)與相關(guān)企業(yè)加強(qiáng)合作。一方面，學(xué)校應(yīng)每年指派專(zhuān)職教師進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，了解企業(yè)現(xiàn)實(shí)需要，實(shí)時(shí)修正培養(yǎng)方案。另一方面，可以構(gòu)建校企聯(lián)合培養(yǎng)班，由合作企業(yè)委派兼職教師到校講課，傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)和企業(yè)文化。此外，還可以借助現(xiàn)代化教學(xué)手段，利用互聯(lián)網(wǎng)讓學(xué)生在課堂中看到企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情況，從而形成開(kāi)放性的教學(xué)課堂，把產(chǎn)教融合理念落到實(shí)處。

2.2 增強(qiáng)課程的新穎性和實(shí)用性

“PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程涉及的知識(shí)面較廣、元器眾多、概念抽象，這使得很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感到枯燥乏味、難以理解，產(chǎn)生畏難、厭學(xué)等情緒。這種情況下，就很難借助傳統(tǒng)的教學(xué)模式來(lái)達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，但這并不意味著要完全摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式。反之，要把傳統(tǒng)教學(xué)模式和線上、線下混合式教學(xué)理念相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授和素質(zhì)教育的協(xié)同發(fā)展。“線上”教學(xué)環(huán)節(jié)主要是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將課程資源放到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，以供學(xué)生學(xué)習(xí)。相比于“線下”教學(xué)，“線上”教學(xué)打破了時(shí)間和空間的約束，使學(xué)生可以隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，提高了零散時(shí)間的利用率。在“線上”預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，要充分考慮學(xué)生的需求和喜好，利用經(jīng)典商業(yè)案例、科技視頻來(lái)輔助教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲。在理論教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以利用智慧職教平臺(tái)，將教學(xué)資源提前發(fā)布在課程網(wǎng)站中，以供學(xué)生學(xué)習(xí)。針對(duì)實(shí)驗(yàn)中所涉及的重要指令、操作方法、電器內(nèi)部構(gòu)造等相關(guān)內(nèi)容錄制動(dòng)畫(huà)、微課、3D 視頻，以生動(dòng)形象的方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，從而代替枯燥、乏味的口頭講解，以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。其中，圖2所示的“PLC 應(yīng)用技術(shù)”課程在智慧職教平臺(tái)中主要發(fā)布了導(dǎo)學(xué)、教材、課程設(shè)計(jì)、題庫(kù)、作業(yè)等內(nèi)容，學(xué)生可以隨時(shí)隨地查看、瀏覽課程相關(guān)資源，以到達(dá)課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的效果。

圖2 智慧職教平臺(tái)線上教學(xué)

在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度總是參差不齊，但教育的目標(biāo)是保證每個(gè)學(xué)生獲得最大的工程實(shí)踐能力。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，可以根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，設(shè)置難易程度不同的教學(xué)案例，以供其選擇，從而更好地因材施教。在實(shí)驗(yàn)分組環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，進(jìn)行均勻分配，發(fā)揮幫扶作用。教師也可以組織學(xué)生開(kāi)展對(duì)抗性比賽，利用學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，應(yīng)強(qiáng)化PLC 仿真軟件的使用，全面提高學(xué)生程序調(diào)試水平。很多知識(shí)點(diǎn)在理論教學(xué)環(huán)節(jié)無(wú)法進(jìn)行演示，概念抽象難懂，教師可以利用仿真軟件進(jìn)行輔助教學(xué)。通過(guò)更改軟件中的參數(shù)條件，學(xué)生可以更加直觀的理解邏輯指令的工作原理、電器元件的執(zhí)行過(guò)程以及PLC 寄存器的輸出狀態(tài)。以生動(dòng)形象的方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，有效解決了教學(xué)中的重、難點(diǎn)問(wèn)題，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。并且，由于程序已經(jīng)經(jīng)過(guò)仿真軟件驗(yàn)證，程序中的邏輯性錯(cuò)誤已經(jīng)得到解決，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有了明確預(yù)期。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將會(huì)更加自信，同時(shí)也保證了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全性。有效地降低了因程序編寫(xiě)錯(cuò)誤，導(dǎo)致的人身財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題。在課后環(huán)節(jié)，應(yīng)合理安排PLC 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間，支持學(xué)生利用閑暇時(shí)間，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行練習(xí)，并定期舉報(bào)PLC相關(guān)比賽，鼓勵(lì)學(xué)生多編程、多調(diào)試、多實(shí)踐，對(duì)設(shè)備有本質(zhì)上的認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)資源的最大利用率，達(dá)到開(kāi)放式的學(xué)習(xí)體系。

2.3 制定完善的課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

要想提高“PLC 應(yīng)用技術(shù)”的教學(xué)質(zhì)量，就必須豐富考核和評(píng)價(jià)機(jī)制，重視過(guò)程性評(píng)價(jià)?？己藘?nèi)容應(yīng)包括日常管理積分、PLC 實(shí)訓(xùn)成績(jī)以及期末考試成績(jī)等3 部分。日常管理積分主要通過(guò)“線上”教學(xué)來(lái)進(jìn)行考核，具體包括：智慧職教平臺(tái)簽到、線上單元與微課的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)以及在線測(cè)試等，其綜合占比為30%，意在培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神。圖3為智慧職教平臺(tái)在線測(cè)試，圖4為機(jī)電2015 班和機(jī)電18501 班測(cè)試成績(jī)。

圖3 在線測(cè)試

圖4 測(cè)試成績(jī)

PLC 實(shí)訓(xùn)成績(jī)綜合占比為30%，意在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。期末考試成績(jī)綜合占比為40%，意在培養(yǎng)學(xué)生牢固的理論基礎(chǔ)。其中，PLC 實(shí)訓(xùn)為“線下”教學(xué)。PLC 實(shí)訓(xùn)成績(jī)應(yīng)提高實(shí)驗(yàn)過(guò)程考察的評(píng)分占比，并以此為基礎(chǔ)采用動(dòng)態(tài)考核方式，對(duì)分組學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)考察。例如，可以把一個(gè)項(xiàng)目拆分為硬件連接、變量表編輯、程序編寫(xiě)、故障排除和程序調(diào)試等多個(gè)考核單元，讓學(xué)生隨機(jī)抽題，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。這種考核方式時(shí)間可控、難度適宜，卻可以全面考查學(xué)生是否熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備、是否能夠獨(dú)立編寫(xiě)程序、是否具有排故能力、是否掌握本節(jié)課的重、難點(diǎn)知識(shí)。并且，便于老師準(zhǔn)確、客觀、動(dòng)態(tài)的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，做到因材施教。由于此種考核方式具有隨機(jī)性，就迫使每位同學(xué)必須全過(guò)程、全方面參與PLC 實(shí)訓(xùn)，杜絕了“濫竽充數(shù)”的可能性，從而有效地提高教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié) 論

綜上所述，線上線下混合式教學(xué)既繼承了傳統(tǒng)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，又豐富了教學(xué)手段，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了課程的新穎性和實(shí)用性；學(xué)生可根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況、時(shí)間安排，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)；教師可實(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，對(duì)反饋問(wèn)題進(jìn)行精講、細(xì)講。并且，線上線下混合式教學(xué)采用了更加科學(xué)的考核體系，重視過(guò)程性評(píng)價(jià)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性?！癙LC 應(yīng)用技術(shù)”課程也要積極利用線上教學(xué)優(yōu)勢(shì)，引入工程案例，著力提高學(xué)生知識(shí)轉(zhuǎn)換層次和工程實(shí)踐能力，從而實(shí)現(xiàn)職業(yè)院校對(duì)知識(shí)、能力理實(shí)一體化的有效融合，為社會(huì)培養(yǎng)出更多、更優(yōu)秀的復(fù)合型人才。