基于BOPPPS教學(xué)模式的“PLC技術(shù)應(yīng)用”課程思政教學(xué)設(shè)計

摘 要：課程思政在落實立德樹人上具有重大意義。基于BOPPPS教學(xué)模型，從教學(xué)整體設(shè)計、教學(xué)實施、教學(xué)評價等方面開展PLC技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)設(shè)計，并將課程思政融入各個環(huán)節(jié)，達(dá)到知識技能與政治素養(yǎng)全面提升的目的。

關(guān)鍵詞：BOPPPS教學(xué)模式 課程思政 PLC技術(shù)應(yīng)用

1 引言

課程思政是學(xué)校全面落實立德樹人的重要途徑，它是一種思想政治教育與知識體系教育有機(jī)融合的教育理念[1]。2016年，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)，要堅持將立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，將思政教育貫穿教育教學(xué)全過程，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[2]。此后，系列政策相繼出臺[3-5]，提出要把思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)，發(fā)揮好每門課程的育人作用，提高高等學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量[6]。

BOPPPS教學(xué)模型是一個強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，即教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生學(xué)到了什么，而非教師參與的教學(xué)模式[7]。BOPPPS教學(xué)模型由導(dǎo)入（bridge-in）、目標(biāo)（objective）、前測（pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（participatory learning）、后測（post-assessment）以及總結(jié)（summary）這六大模塊組成[8]。該模型的核心是學(xué)生，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“參與式學(xué)習(xí)”，與課程思政全員、全過程、全方位育人的理念相契合，教師在教學(xué)過程中可以將已經(jīng)挖掘的思政元素巧妙融入BOPPPS的各個環(huán)節(jié)中，達(dá)到構(gòu)建思政教育體系，落實立德樹人的目的[9]。

PLC（可編程邏輯控制器）被廣泛應(yīng)用工業(yè)控制領(lǐng)域，“PLC技術(shù)應(yīng)用”課程是我校機(jī)電一體化專業(yè)的核心課程，本課程旨在使大專學(xué)生掌握PLC控制技術(shù)的基本原理和應(yīng)用，為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)，其教學(xué)內(nèi)容對接自動化控制領(lǐng)域的工作崗位需求，是極其重要的一門課程。該課程在機(jī)電一體化專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用，由于其專業(yè)性強(qiáng)，研究如何將思政元素融入教學(xué)中一直是教師的重點突破工作。本文擬將課程思政融入BOPPPS教學(xué)模型并應(yīng)用于“PLC技術(shù)應(yīng)用”課程教學(xué)中，達(dá)到思想教育與專業(yè)教育的有機(jī)統(tǒng)一。

2 教學(xué)整體設(shè)計

2.1 教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建

依據(jù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、人才培養(yǎng)方案，對接設(shè)備編程調(diào)試、故障維修與維護(hù)等崗位需求，選用合理教材，將課程重構(gòu)為基本指令的編程及應(yīng)用、功能指令編程及其應(yīng)用、函數(shù)塊與組織塊的編程及應(yīng)用和順序控制系統(tǒng)的編程及應(yīng)用四個模塊，見圖1。該教學(xué)內(nèi)容旨在使學(xué)生掌握PLC的基本原理、功能、應(yīng)用和編程技巧，并能獨(dú)立開展PLC系統(tǒng)的設(shè)計及調(diào)試工作，達(dá)到教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和人才培養(yǎng)方案的育人目標(biāo)，使學(xué)生在技能上適應(yīng)工控領(lǐng)域的崗位需求。

2.2 學(xué)情診斷分析

PLC技術(shù)應(yīng)用課程授課對象為大二下學(xué)期學(xué)生，共計72學(xué)時。在學(xué)習(xí)通發(fā)布知識測試和問卷調(diào)查分析學(xué)情，得出以下結(jié)論：

首先，學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了3個學(xué)期的機(jī)電一體化專業(yè)課學(xué)習(xí)，包括《電工電子技術(shù)》《電工電子實訓(xùn)》《電機(jī)與電氣控制》《單片機(jī)原理及應(yīng)用》等課程，掌握了電氣控制的基本原理和編程思想，能夠開展基本電氣接線和基本編程技巧，但有些知識點出現(xiàn)遺忘和混淆的現(xiàn)象，同時規(guī)范操作能力及綜合應(yīng)用能力相對較弱。其次，學(xué)生思維活躍，尤其在一體化課程和實訓(xùn)課程中有較強(qiáng)的表現(xiàn)欲。最后，學(xué)生被動接受很多專業(yè)知識，但是對本專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域和前沿科學(xué)技術(shù)了解不多，在專業(yè)教學(xué)中需要教師開展科技強(qiáng)國教育，以及正確的價值和情感教育。

2.3 教學(xué)目標(biāo)制定

本課程依據(jù)人才培養(yǎng)方案，對接崗位需求，結(jié)合課程思政背景下的育人要求制定專業(yè)知識、能力培養(yǎng)以及思政育人三級目標(biāo)，制定的教學(xué)目標(biāo)見表1。

3 基于BOPPPS模式的教學(xué)實施

本課程授課類型為理實一體化教學(xué)，同時采用專業(yè)技能+思想素質(zhì)育人的雙線教學(xué)方略，依托學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺，基于BOPPPS教學(xué)模型，設(shè)計課前—課中—課后三個階段的教學(xué)計劃，將思政元素有機(jī)融入課堂中，全面助力學(xué)生知識技能與思想政治素養(yǎng)全面提高，教學(xué)實施脈絡(luò)見圖2。本文將以模塊一中定時器指令的編程及應(yīng)用為例，展開具體教學(xué)實施環(huán)節(jié)。

3.1 課前

教師深挖教材，提前設(shè)計課堂組織環(huán)節(jié)；根據(jù)所授內(nèi)容挖掘思政元素，設(shè)計課程思政的嵌入點。在學(xué)習(xí)通上發(fā)布定時器編程的課件及微課視頻，要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)，平臺根據(jù)學(xué)習(xí)情況打分。課前讓學(xué)生自行分組，樹立團(tuán)隊合作意識。

3.2 課中

基于BOPPPS模型，設(shè)計教學(xué)過程，展開教學(xué)實施，同時在各環(huán)節(jié)中融入思政元素。

導(dǎo)入（bridge-in）：播放香港回歸視頻。1997年7月1日香港回歸的盛況上，0分0秒升起中國國旗，我們多一秒都不能再等待，這是大陸與香港雙方同心協(xié)力，默契配合，共同完成了回歸的歷史任務(wù)。以此案例強(qiáng)調(diào)時間的意義，引入本次課程主題——定時器，同時激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，植入精準(zhǔn)控制的工控理念。

目標(biāo)（objective）：本課程包含三級育人目標(biāo)。知識目標(biāo)——學(xué)生需掌握四種定時器的基本用法；技能目標(biāo)——能以小組形式完成PLC系統(tǒng)電路設(shè)計，能合理選擇定時器達(dá)成控制要求；思政素養(yǎng)目標(biāo)——培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力、解決實際問題的能力，塑造專注、規(guī)范的工匠精神。目標(biāo)教學(xué)，能使學(xué)生明確教師的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和要求，發(fā)動學(xué)生內(nèi)驅(qū)力，調(diào)動學(xué)生主觀能動性，達(dá)到更好教學(xué)效果。

前測（pre-assessment）：在學(xué)習(xí)通上通過選人、隨堂練習(xí)、主題討論、搶答等形式的學(xué)習(xí)活動檢測學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況和對定時器的掌握情況。過程中隨時公布小組積分，激發(fā)學(xué)生的競爭意識。

教師根據(jù)前測結(jié)果對定時器基本用法展開查漏補(bǔ)缺式講解，以題目——PLC控制系統(tǒng)定時5s，5s后紅燈亮為例，講解不同定時器的編程方法。在編程講解中強(qiáng)調(diào)，一個PLC控制系統(tǒng)可以有各種不同的編程指令和編程方法實現(xiàn)，需要不斷學(xué)習(xí)來拓寬思維，以此引申，人生會遇到各種問題，但條條大路通羅馬，遇事不能鉆牛角尖。

參與式學(xué)習(xí)（participatory learning）：本課程采用一體化教學(xué)方法，學(xué)生以小組形式動手實踐是參與式學(xué)習(xí)最好途徑，在實踐中獲得成就感，提升個人及小組學(xué)習(xí)興趣。

教師發(fā)布任務(wù)：按下啟動按鈕后，首先點亮紅燈，10s后點亮黃燈，3s后點亮綠燈。學(xué)生以小組形式完成電路設(shè)計、電氣接線以及程序調(diào)試。因?qū)W生有一定的電路設(shè)計和編程基礎(chǔ)，在實踐過程中對學(xué)生提出嚴(yán)格的電氣連接規(guī)范要求，塑造精益求精的工匠精神。

后測（post-assessment）：第一，驗收課堂成果。各小組上臺展示作品，操作實現(xiàn)紅黃綠燈的交替點亮效果，并由組長總結(jié)能完成的關(guān)鍵點、未完成的原因、在實踐中小組遇到的難點問題以及解決問題的方法等。第二，教師在學(xué)習(xí)通上發(fā)布測試題，評估學(xué)生對本次課程的掌握情況。

總結(jié)（summary）：引導(dǎo)學(xué)生歸納四種定時器的用法和編程方法，總結(jié)實踐中遇到的問題。最后從PLC的定時升華到學(xué)習(xí)中的定時，鼓勵學(xué)生明確目標(biāo)，爭分奪秒奮斗。

3.3 課后

為進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)，在課后發(fā)布定時器指令的編程練習(xí)題，通過大量練習(xí)精進(jìn)學(xué)生的編程能力，培養(yǎng)解決問題的能力。同時在課后開設(shè)第二課堂，提供實訓(xùn)耗材，給學(xué)生創(chuàng)造動手實踐的環(huán)境，驗證程序，并答疑解惑。

4 教學(xué)評價

教學(xué)中需因地制宜設(shè)置合理的考核方式，本課程考核方式由過程評價（50%）、結(jié)果評價（40%）和增值評價（10%）構(gòu)成。過程性評價即在課堂教學(xué)的每個環(huán)節(jié)預(yù)設(shè)考核內(nèi)容，如在引入環(huán)節(jié)查看預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)情況，在前測環(huán)節(jié)有小組積分，參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)則包含操作分和素養(yǎng)分等，評價主體主要是學(xué)習(xí)通平臺和教師；學(xué)生的實踐成果在課堂中展示出來，根據(jù)技術(shù)要點設(shè)置結(jié)果評價；增值評價包括知識增值和技能增值，知識增值體現(xiàn)為后測環(huán)節(jié)對比前測環(huán)節(jié)的“增值“情況，技能增值體現(xiàn)為本次實踐成果與上次實踐成果”增值“情況。以上構(gòu)成本課程的考核方式，具體評價體系見表2。

5 總結(jié)

PLC技術(shù)應(yīng)用是機(jī)電一體化專業(yè)的核心課程，特點是專業(yè)性強(qiáng)，在授課過程中將思政元素融入知識和技能講解中存在一定難度。本文以BOPPPS教學(xué)模型為基礎(chǔ)，以課程中定時器編程與應(yīng)用這一知識點為藍(lán)本，探索PLC技術(shù)應(yīng)用課程思政的教學(xué)設(shè)計，助力學(xué)生知識技能與思想素養(yǎng)的共同提升。課程思政的目的在于落實立德樹人，不是簡單的思政元素羅列，需要教師融入專業(yè)課程內(nèi)容，達(dá)到潤物細(xì)無聲的效果，為達(dá)到這樣的效果，仍需教師不斷努力探索實踐。

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