基于網(wǎng)絡(luò)平臺的課程混合教學(xué)模式改革與實(shí)踐

劉文秀　曾祥鋒　韓竺秦

關(guān)鍵詞：可編程控制器；混合教學(xué)模式；優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容；現(xiàn)代信息技術(shù)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）14-0128-03

1 引言

2018年教育部發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》[1]，意見中指出推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，重塑教育教學(xué)形態(tài)，加快形成多元協(xié)同、內(nèi)容豐富、應(yīng)用廣泛、服務(wù)及時的高等教育云服務(wù)體系，打造適應(yīng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主管理、自主服務(wù)需求的智慧課堂、智慧實(shí)驗(yàn)室、智慧校園，推動形成“互聯(lián)網(wǎng)+高等教育”新形態(tài)，以現(xiàn)代信息技術(shù)推動高等教育質(zhì)量提升的“變軌超車”。

信息技術(shù)的快速發(fā)展，使得人們能夠方便地利用智能終端訪問互聯(lián)網(wǎng)，同時給教育領(lǐng)域也帶來了前所未有的機(jī)遇。學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)獲取知識和信息更加方便，改變了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念和學(xué)習(xí)方式，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)開展課程教學(xué)改革是大勢所趨。

2 電氣控制技術(shù)及可編程控制器教學(xué)現(xiàn)狀分析

電氣控制技術(shù)及可編程控制器（programable logiccontroller，PLC）是自動化及機(jī)器人工程專業(yè)的專業(yè)課程。PLC技術(shù)在自動化領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，是智能制造核心技術(shù)之一，是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的應(yīng)用型、技能型課程。韶關(guān)學(xué)院自動化系PLC課程組教師，在本門課程的教學(xué)過程中，對教學(xué)模式和方法不斷的改進(jìn)。在2018年對課程的教學(xué)方法進(jìn)行改革，申報了校級教改課題項目教學(xué)法在PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用，通過教學(xué)改革采用項目化的教學(xué)方法，將實(shí)踐教學(xué)和實(shí)際工程緊密聯(lián)系，在實(shí)踐教學(xué)中引入與所學(xué)知識點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的綜合案例，使得學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中掌握知識的實(shí)質(zhì)并加以應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生專業(yè)能力和綜合能力的提升。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，教學(xué)效果有了很大的改善，但在教學(xué)中仍存在一些問題[2]。

①課程涉及內(nèi)容較多，課時不足。課程組教師在教學(xué)的過程中，要讓學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)掌握眾多的知識點(diǎn)，學(xué)時分配緊張，經(jīng)常出現(xiàn)趕課時的情況。課程實(shí)踐性很強(qiáng)，學(xué)生編程和訓(xùn)練的時間相對偏少，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳和不牢固，學(xué)習(xí)興趣低。

②課堂教學(xué)過程中，教師講授占用了大部分時間，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性主動性不高。部分學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度不夠，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果差別很大，最終導(dǎo)致課程教學(xué)效果與實(shí)際預(yù)想有所差異。

③在教學(xué)過程中，采用項目化教學(xué)方法，教師對學(xué)生的考核包括學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、考勤、隨堂問答、作業(yè)、項目完成情況、說明書撰寫等，但在執(zhí)行的過程中，教師要根據(jù)每個學(xué)生的實(shí)際完成情況進(jìn)行評判，并做詳細(xì)的記錄，因此耗費(fèi)了大量的時間精力，變相地占用的課堂教學(xué)時間。

基于以上問題，對課程教學(xué)實(shí)施改革勢在必行，通過采用線上線下混合的教學(xué)模式，充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺，可以有效解決以上問題。

3 電氣控制技術(shù)及可編程控制器課程教學(xué)改革的準(zhǔn)備工作

3.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)改革初期，課程教學(xué)團(tuán)隊全面開展集體備課活動，研討教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)目標(biāo)定位、知識點(diǎn)的拆分、線上線下混合式教學(xué)的學(xué)時分配等內(nèi)容，將課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織及教學(xué)評價進(jìn)行深度融合，進(jìn)一步構(gòu)建合理的課程考核評價體系。通過對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，在互聯(lián)網(wǎng)平臺上實(shí)現(xiàn)資源庫的建設(shè)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與學(xué)習(xí)效率，有效提高教學(xué)效果及教學(xué)質(zhì)量。

3.2課程線上資源的建設(shè)

整合互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，知識點(diǎn)教學(xué)視頻、模擬仿真、動畫、知識測試題、作業(yè)等教學(xué)資源的整理，并上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)資源的建設(shè)。

①學(xué)習(xí)資源的建設(shè)

依據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，重組學(xué)時分配，將課程中可教可學(xué)可評的知識點(diǎn)根據(jù)教學(xué)環(huán)境進(jìn)行拆分。通過整合互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)視頻或錄制知識點(diǎn)視頻、教學(xué)PPT、教學(xué)基本要求、教學(xué)進(jìn)度表、課程標(biāo)準(zhǔn)、案例、實(shí)驗(yàn)、軟件安裝包等學(xué)習(xí)資源進(jìn)行整合，并上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，供學(xué)生線上學(xué)習(xí)使用。

②知識測試與作業(yè)等資源的建設(shè)

依據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理地設(shè)置測試題和作業(yè)題。學(xué)生可以在線上或線下完成測試題及作業(yè)題，學(xué)生可以在預(yù)習(xí)階段完成，也可以課程后期自評來鞏固知識點(diǎn)。通過學(xué)生完成測試題和作業(yè)題的情況，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺的自動統(tǒng)計結(jié)果，可以有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，及時反映出學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況，教師找出學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步突破教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容。

依據(jù)電氣控制技術(shù)及可編程控制器的學(xué)習(xí)內(nèi)容，課程組教師將課程分成四個模塊展開教學(xué)，四個模塊分別是常用低壓電器、基本電氣控制電路、PLC基礎(chǔ)、PLC綜合應(yīng)用。根據(jù)每個模塊教學(xué)內(nèi)容的不同，分別提供不同的線上素材。如表1列出每個模塊對應(yīng)的線上素材。

線上課程資源的建設(shè)，需要教師的認(rèn)真準(zhǔn)備，不斷完善、不斷更新，每個知識點(diǎn)都要求教師結(jié)合當(dāng)前企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用精心設(shè)計，不能簡單、隨意的拼湊。優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)上教學(xué)資源，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師為學(xué)生提供豐富、形式多樣的學(xué)習(xí)資源，吸引學(xué)生的關(guān)注。這方面需要團(tuán)隊教師付出大量的時間和心血。如精心設(shè)計的多媒體課件、微課、授課視頻、模擬動畫等教學(xué)資源，部分資源需要專業(yè)技術(shù)人員的幫助才能完成。

另外線上的教學(xué)資源，如教學(xué)進(jìn)度表、PPT、作業(yè)、與課程相關(guān)的熱點(diǎn)、時事資料等，在授課的過程中要及時更新。

4 電氣控制技術(shù)及可編程控制器課程教學(xué)改革

4.1課程教學(xué)模式的改革

采用混合教學(xué)模式，將教學(xué)過程分成三個部分[3]：線上深度學(xué)習(xí)、課中線下線上學(xué)習(xí)、課后線上學(xué)習(xí)。課程線上線下混合教學(xué)模式實(shí)施過程如圖1所示。

第一階段——線上深度學(xué)習(xí)階段。

通過超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)平臺，建設(shè)豐富的教學(xué)資源。在開課前，教師讓學(xué)生在平臺上注冊并加入電氣控制技術(shù)及可編程控制器課程的學(xué)習(xí)，或者由教師整體導(dǎo)入班級的所有學(xué)生加入超星平臺。同時建立微信群、QQ群或討論組，保證每個學(xué)生都能夠參與課程的線上學(xué)習(xí)及互動。教師在超星學(xué)習(xí)通平臺上將學(xué)習(xí)資源推送給學(xué)生，要求學(xué)生在課堂上課前完成相關(guān)內(nèi)容的預(yù)習(xí)，通過平臺上的測驗(yàn)題檢驗(yàn)知識的掌握程度，對不懂的問題進(jìn)行匯總，帶著問題進(jìn)行接下來的課堂學(xué)習(xí)。通過線上深度學(xué)習(xí)，有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性，同時鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教師通過學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺上學(xué)生后臺學(xué)習(xí)記錄，監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對于學(xué)習(xí)進(jìn)度比較慢的同學(xué)，及時提醒并督促其完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

第二階段——課中線下線上學(xué)習(xí)階段。

線上線下有機(jī)結(jié)合，有效地提高課堂學(xué)習(xí)效果。根據(jù)后臺學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，制定線下課堂教學(xué)策略。如依據(jù)測驗(yàn)題的答題情況，找出學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，從而在課堂的教學(xué)過程中有針對性地進(jìn)行講解或者通過學(xué)習(xí)群進(jìn)行討論和交流。

課堂教學(xué)過程中，主要是師生互動，教師依據(jù)學(xué)生課前線上的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行有效的答疑解惑，同時學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)踐操作訓(xùn)練，教師在旁指導(dǎo)。在課堂實(shí)踐操作環(huán)節(jié)中，以學(xué)生為主，自行實(shí)踐操作，教師以觀察指導(dǎo)為主，觀察各小組完成任務(wù)的過程中遇到的問題，實(shí)時與學(xué)生互動交流，當(dāng)操作過程中各小組遇到共性問題要重點(diǎn)講解，突破難點(diǎn)。

第三階段——課后線上學(xué)習(xí)。

利用線上資源進(jìn)行鞏固復(fù)習(xí)。通過課程練習(xí)題、作業(yè)或在線測試題，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，考查學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和掌握程度，并強(qiáng)化學(xué)習(xí)內(nèi)容。對于課堂上沒有明白的知識點(diǎn)，學(xué)生可以反復(fù)地學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺上的教學(xué)資源，或者通過互聯(lián)網(wǎng)與教師溝通交流，最終達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。

線上線下要緊密結(jié)合，不能出現(xiàn)“兩張皮”的現(xiàn)象。要切實(shí)做好課前教學(xué)內(nèi)容的導(dǎo)學(xué)、學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)任務(wù)、重難點(diǎn)內(nèi)容的講解等，并在線上平臺做好周密的安排。在課堂教學(xué)過程中，科學(xué)地設(shè)計共性問題的討論、疑難解答、學(xué)生積極參與的環(huán)節(jié)設(shè)計等，將線上線下緊密地結(jié)合在一起。課后線上學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生再充分利用線上的學(xué)習(xí)資源，復(fù)習(xí)鞏固相關(guān)的知識點(diǎn)，進(jìn)行知識點(diǎn)的總結(jié)、整理和拓展。

線上和線下有效組合，相輔相成，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，無論是線上還是線下，都可以實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的實(shí)時互動，增加了師生的情感交流，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，彌補(bǔ)單一課堂教學(xué)的缺點(diǎn)，提高了教學(xué)效率，改善了教學(xué)效果。

4.2課程考核評價方式的改革

傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師要根據(jù)每個學(xué)生的實(shí)際完成情況進(jìn)行評判，并做詳細(xì)的記錄，因此耗費(fèi)了大量的時間精力，變相地占用了課堂教學(xué)時間。采用線上線下混合式考核方式，可以有效地提高課程教學(xué)的效率。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺中的線上學(xué)習(xí)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，教師可以很清晰地看到學(xué)生觀看視頻的情況；針對網(wǎng)絡(luò)平臺上的測試題、作業(yè)題的完成情況，可以很快統(tǒng)計出學(xué)生答題的準(zhǔn)確率，可以了解學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度；同時通過線上的學(xué)習(xí)，學(xué)生也可以實(shí)時看到自己的過程性考核成績，對自己課程的學(xué)習(xí)起到督促的作用。

在線下的教學(xué)過程中，教師也可以根據(jù)教學(xué)任務(wù)，將知識點(diǎn)設(shè)置成游戲問答、搶答、隨堂練習(xí)、問卷調(diào)查、答疑討論等方式進(jìn)行教學(xué)，與學(xué)生形成有效的互動交流，有效地活躍課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生專注在自己的學(xué)業(yè)上，督促了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)習(xí)效果[4]。依據(jù)本課程的具體實(shí)施過程，制定如表2所示的課程評價體系。

5 教學(xué)改革實(shí)施過程

下面以模塊PLC基礎(chǔ)指令使用及程序設(shè)計為例，闡述教學(xué)設(shè)計的過程。

此內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)是基礎(chǔ)指令的靈活應(yīng)用并利用基礎(chǔ)指令實(shí)現(xiàn)程序的設(shè)計。由于經(jīng)驗(yàn)法的程序設(shè)計方法對于初次編程的同學(xué)來說較為抽象，是教學(xué)中的難點(diǎn)。對此部分內(nèi)容相關(guān)知識、邏輯關(guān)系及其線上線下知識體系中進(jìn)行分析，繪制如圖2 所示教學(xué)設(shè)計[5]。

6 結(jié)束語

線上線下混合教學(xué)模式的改革在PLC課程的教學(xué)過程中顯示了突出的優(yōu)勢。利用課前線上學(xué)習(xí)，使學(xué)生利用碎片化的時間學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識；利用課中線下學(xué)習(xí)的時間，就有充裕的時間進(jìn)行實(shí)踐操作，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，又提高了學(xué)生的整體素質(zhì)；最后通過課后的線上學(xué)習(xí)復(fù)習(xí)鞏固、教師反饋等環(huán)節(jié)的實(shí)施，使得學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握更加牢固?？傊ㄟ^線上線下混合教學(xué)模式的實(shí)施，可以使學(xué)生獲得更多的知識儲備，也減少了教師的工作量。在工科教育中有很多類似的課程，未來都可以考慮采用雙線混融的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。