“工學(xué)結(jié)合”背景下基于工作過(guò)程的《電氣控制與PLC技術(shù)》課程開(kāi)發(fā)研究

摘 要：本文以“工學(xué)結(jié)合”背景下的項(xiàng)目化課程開(kāi)發(fā)研究《電氣控制與PLC技術(shù)》課程為例。通過(guò)對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)模式，開(kāi)發(fā)了基于工作過(guò)程的課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)資源以及應(yīng)用理實(shí)一體的項(xiàng)目化教學(xué)模式等項(xiàng)目化課程資源。

關(guān)鍵詞：工學(xué)結(jié)合 項(xiàng)目化課程開(kāi)發(fā) 電氣控制與PLC技術(shù)

1 緒論

工學(xué)結(jié)合這一教育模式，可以使學(xué)習(xí)與工作融為一體，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的顯著提升，對(duì)企業(yè)用人需求的滿足，是以工作流程為基礎(chǔ)，實(shí)行項(xiàng)目化課程的一種強(qiáng)有力的方式。

《電氣控制與PLC技術(shù)》作為鐵道機(jī)車運(yùn)用與維護(hù)相關(guān)專業(yè)的核心課程，實(shí)踐性和應(yīng)用性極強(qiáng)，要求學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，獲得電氣設(shè)備的安裝和調(diào)試技能。不過(guò)，一般的教學(xué)模式存在理論脫離實(shí)踐等問(wèn)題。通過(guò)采用基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化教學(xué)方法，可提高學(xué)生實(shí)操的能力，提升解決實(shí)際項(xiàng)目化問(wèn)題的能力。

2 工學(xué)結(jié)合與項(xiàng)目化課程開(kāi)發(fā)認(rèn)知

2.1 工學(xué)結(jié)合

工學(xué)結(jié)合是一種融合學(xué)習(xí)與工作的方法，是學(xué)校理論教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐聯(lián)系的途徑。工學(xué)結(jié)合使學(xué)生能夠在現(xiàn)場(chǎng)工作情景下進(jìn)行學(xué)習(xí)，以此提高學(xué)生的實(shí)踐能力。工學(xué)結(jié)合通常采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，學(xué)生通過(guò)參與實(shí)際的項(xiàng)目，能夠提高自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力和問(wèn)題解決能力。

2.2 項(xiàng)目化課程開(kāi)發(fā)

項(xiàng)目化課程開(kāi)發(fā)是工學(xué)結(jié)合背景下提升教學(xué)質(zhì)量的重要手段?；诠ぷ鬟^(guò)程的任務(wù)教學(xué)是項(xiàng)目化課程開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵，項(xiàng)目課程的開(kāi)發(fā)以現(xiàn)場(chǎng)工作任務(wù)為基礎(chǔ)。項(xiàng)目化教學(xué)活動(dòng)是在教師的教授下，學(xué)生可獨(dú)立思考并完成項(xiàng)目中的各任務(wù)。教師要提供必要的學(xué)習(xí)資源和指導(dǎo)，組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行討論和交流，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力[1]。

3 《電氣控制與PLC技術(shù)》課程現(xiàn)狀

3.1 教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際崗位需求的差距

傳統(tǒng)的《電氣控制與PLC技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容多數(shù)情況和專業(yè)崗位需求不匹配。教學(xué)內(nèi)容過(guò)于陳舊，沒(méi)有涉及專業(yè)的前沿知識(shí)，不能滿足實(shí)際崗位需求。

3.2 教學(xué)方法陳舊，教學(xué)效果不佳

《電氣控制與PLC技術(shù)》課程目前大多以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的方法開(kāi)展。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生只能被動(dòng)地學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的獨(dú)立理解和思考運(yùn)用的能力[2]。

3.3 學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)與需求

高職學(xué)生在學(xué)習(xí)《電氣控制與PLC技術(shù)》課程時(shí)，普遍表現(xiàn)出對(duì)實(shí)踐教學(xué)的強(qiáng)烈需求，傾向于通過(guò)實(shí)際操作來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)和技能。他們認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)能夠讓他們更直觀地理解課程內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

4 項(xiàng)目化下的《電氣控制與PLC技術(shù)》課程開(kāi)發(fā)方法

鐵道機(jī)車運(yùn)用與維護(hù)專業(yè)面向的崗位主要包括機(jī)車乘務(wù)員、機(jī)車檢修員、電氣設(shè)備安裝調(diào)試員等。對(duì)照崗位任務(wù)，進(jìn)行項(xiàng)目化課程設(shè)計(jì)[3]。

4.1 制定課程標(biāo)準(zhǔn)

4.1.1 知識(shí)、技能及素質(zhì)要求

重構(gòu)學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)獲取的知識(shí)、技能與素質(zhì)要求，如表1所示。

4.1.2 課程內(nèi)容

結(jié)合項(xiàng)目化課程的要求，重構(gòu)了本課程的教學(xué)內(nèi)容，如圖1所示。

4.2 制定教學(xué)設(shè)計(jì)

基于項(xiàng)目化的教學(xué)設(shè)計(jì)，目標(biāo)是提高學(xué)生的實(shí)踐能力。項(xiàng)目的選擇應(yīng)緊密圍繞機(jī)車乘務(wù)員和機(jī)車檢修員的崗位任務(wù)。讓學(xué)生知道需要解決的實(shí)際問(wèn)題是什么，同時(shí)需要把握項(xiàng)目下每個(gè)具體任務(wù)的難度，利用合適的方法，幫助學(xué)生探索項(xiàng)目的解決過(guò)程[4]。如表2所示，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)一覽表。

4.3 開(kāi)發(fā)多形式的教學(xué)資源

為了更好地實(shí)施基于工作過(guò)程的《電氣控制與PLC技術(shù)》課程教學(xué)，開(kāi)發(fā)多形式的教學(xué)資源，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和提高教學(xué)效果。

4.3.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程資料

收集整理與鐵道機(jī)車運(yùn)用與維護(hù)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程資料，為學(xué)生提供專業(yè)的參考依據(jù)。這些資料涵蓋了機(jī)車電氣線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、安裝規(guī)范、檢修規(guī)程等多個(gè)方面，旨在幫助學(xué)生全面了解并掌握鐵道機(jī)車領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)要求。通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，學(xué)生不僅能加深對(duì)理論知識(shí)的理解，還能在實(shí)際操作中遵循行業(yè)規(guī)范，確保作業(yè)的安全性和有效性。

4.3.2 工作任務(wù)單

設(shè)計(jì)詳細(xì)的工作任務(wù)單，明確每個(gè)項(xiàng)目的具體任務(wù)和要求，并設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的任務(wù)單。工作任務(wù)單應(yīng)包括項(xiàng)目名稱、任務(wù)類型、實(shí)現(xiàn)步驟等內(nèi)容。例如，在機(jī)車電氣原理圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，工作任務(wù)單可以明確學(xué)生需要完成的任務(wù)是根據(jù)給定的機(jī)車電氣系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)出合理的電氣原理圖。任務(wù)步驟可以包括分析系統(tǒng)功能和要求、選擇合適的電氣元件、繪制原理圖、審核和優(yōu)化原理圖等。工作任務(wù)單能夠幫助學(xué)生清晰地了解項(xiàng)目任務(wù)，提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性和效率。

4.3.3 實(shí)訓(xùn)手冊(cè)

學(xué)生參照實(shí)訓(xùn)手冊(cè)進(jìn)行項(xiàng)目操作。實(shí)訓(xùn)手冊(cè)應(yīng)包括項(xiàng)目實(shí)施步驟、方法，常見(jiàn)問(wèn)題的原因及解決方法。例如，在機(jī)車PLC程序編寫項(xiàng)目中，實(shí)訓(xùn)手冊(cè)可以介紹 PLC 編程的基本方法和技巧，如梯形圖編程、指令表編程等。同時(shí)，還可以提供常見(jiàn)故障的診斷和排除方法，如程序錯(cuò)誤、硬件故障等。實(shí)訓(xùn)手冊(cè)能夠幫助學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)及時(shí)找到解決方法，提高項(xiàng)目的成功率。

4.3.4 項(xiàng)目視頻教程

對(duì)每個(gè)項(xiàng)目制作項(xiàng)目視頻教程，根據(jù)子任務(wù)的順序，直觀地展示項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程和方法。視頻教程可以包括項(xiàng)目的介紹、任務(wù)分解、實(shí)施步驟、注意事項(xiàng)等內(nèi)容。

4.3.5 活頁(yè)式項(xiàng)目化教材

以項(xiàng)目為模塊，編寫活頁(yè)式項(xiàng)目化教材。教材應(yīng)包括項(xiàng)目的背景、目標(biāo)、任務(wù)、實(shí)施步驟、知識(shí)鏈接、案例分析等內(nèi)容[5]，教材內(nèi)容多為學(xué)生探究填寫完成的任務(wù)式設(shè)計(jì)，可培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，方便教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)。

4.3.6 考評(píng)方案

制定科學(xué)的考評(píng)方案。包括項(xiàng)目訓(xùn)練過(guò)程的考評(píng)和結(jié)課終結(jié)性的考評(píng)?？荚u(píng)的內(nèi)容包含基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)知，解決項(xiàng)目問(wèn)題的技能?？荚u(píng)的方法包括書寫、問(wèn)答、講解、操作等。

4.3.7 評(píng)價(jià)系統(tǒng)

教學(xué)資源中包括課后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，可以及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括學(xué)生評(píng)價(jià)、教師反思、企業(yè)反饋等方面。學(xué)生可以通過(guò)填寫評(píng)價(jià)表等方式對(duì)教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師通過(guò)反思教學(xué)過(guò)程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。企業(yè)通過(guò)對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，反饋教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工作需求的差距。

4.4 推廣理實(shí)一體化教學(xué)模式

理實(shí)一體化教學(xué)方法去除了傳統(tǒng)教學(xué)中理論與實(shí)踐隔離的不良循環(huán)，是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)密切結(jié)合的方法，讓學(xué)生在理論思考的過(guò)程中，同時(shí)可以動(dòng)手實(shí)踐。將抽象的理論理解現(xiàn)象化，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

5 結(jié)論

本研究在工學(xué)結(jié)合的背景下，緊密結(jié)合專業(yè)工作過(guò)程的實(shí)際需求，對(duì)《電氣控制與PLC技術(shù)》課程進(jìn)行了全面的項(xiàng)目化重構(gòu)，旨在顯著提升學(xué)生自主獨(dú)立思考和解決實(shí)際項(xiàng)目問(wèn)題的能力。這一改革舉措不僅順應(yīng)了現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展趨勢(shì)，也充分體現(xiàn)了“做中學(xué)、學(xué)中做”的教育理念，力求通過(guò)實(shí)踐操作加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。本研究將傳統(tǒng)的理論講授模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐皂?xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)模式，讓學(xué)生在真實(shí)的項(xiàng)目情境中學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。

項(xiàng)目化重構(gòu)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)了一系列與企業(yè)實(shí)際需求緊密相連的項(xiàng)目案例，涵蓋了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等多個(gè)環(huán)節(jié)。每個(gè)項(xiàng)目案例都圍繞著一個(gè)核心問(wèn)題展開(kāi)，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)并最終實(shí)現(xiàn)解決方案。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)不僅能夠激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，還能有效鍛煉他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

同時(shí)，引入了多元化的評(píng)價(jià)體系，除了傳統(tǒng)的考試成績(jī)外，更加注重對(duì)學(xué)生項(xiàng)目完成情況的評(píng)估，包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性、實(shí)施過(guò)程中的團(tuán)隊(duì)合作能力以及最終成果的創(chuàng)新性等方面。通過(guò)這一系列的改革措施，可提升學(xué)生自主獨(dú)立思考和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為培養(yǎng)符合現(xiàn)代工業(yè)需求的技術(shù)技能型人才提供了經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

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