靳繼勇 李雪麗 鄧大立

摘 要：成果導向教育已經(jīng)成為目前工程專業(yè)認證與新工科背景下一種較好的教育理念與方式，結(jié)合“中國制造2025”對高?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）課程與人才培養(yǎng)的需要，自主設計了一套PLC遠程實驗平臺，并在實驗平臺上建立了一種以學生的學習成果為導向、專業(yè)人才培養(yǎng)為目標的PLC課程實踐教學體系與成果評價體系。

關(guān)鍵詞：成果導向教育；遠程實驗平臺；實踐教學

1 緒論

成果導向教育OBE（Outcome Based Education）是一種以學生的學習成果為導向的教育理念，強調(diào)培養(yǎng)目標要以需求為導向，以學生為中心，從學習的一開始就有明確目標和預期表現(xiàn)，要求教師應該善用示范、診斷、評價、反饋以及建設性介入等策略，來引導、協(xié)助學生達成預期成果，目前是工程專業(yè)認證與新工科背景下一種較好的教育理念與方式。[1]

“中國制造2025”要求制造業(yè)信息化水平大幅提升，制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化 需要取得全面進展，實現(xiàn)智能制造?？删幊绦蚩刂破鱌LC（Programmable Logic Controller）作為機械工程和電氣工程學科的專業(yè)骨干課程，也是智能制造的核心基礎專業(yè)知識。目前以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的創(chuàng)新技術(shù)，對PLC技術(shù)人才提出了更高要求，迫切需要加快高等教育的改革創(chuàng)新。[2]

2 目前的PLC實驗教學的問題

教學目標單一性，在目前高等教育過程中PLC課程在培養(yǎng)計劃中僅僅按機械專業(yè)與電氣自動化專業(yè)不同分配不同的學時，高校教師為每個專業(yè)所有學生制定了同樣的教學目標和一致的考核評價體系。學生的學習具有差異性，每位學生學習專業(yè)目的也不盡相同，并且學生在學習中隨著專業(yè)知識的逐漸深入，也有了自己新的學習目標，以傳統(tǒng)的教學大綱為本而制定的教學目標無法實現(xiàn)對學生過程中出現(xiàn)的問題進行及時評價與修正。[3]

互聯(lián)網(wǎng)+為主題的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和智能制造競賽要求以機電結(jié)合基礎，并需要物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等相關(guān)技術(shù)，[4]本?，F(xiàn)行的PLC教學體系與內(nèi)容相對于當前智能制造知識體系要求已經(jīng)滯后。本校機械專業(yè)與電氣自動化專業(yè)在不同的院系管理，競賽學生的專業(yè)組織上出現(xiàn)“機不懂電，電不懂機”，只能依靠指導教師的專業(yè)知識能力或者院系專業(yè)之間的協(xié)調(diào)能力。

設備陳舊、利用率較低。很多高校PLC設備都是10年左右的設備，近幾年P(guān)LC設備及其軟件產(chǎn)品已經(jīng)有了很大的變化，例如西門子PLC已經(jīng)由S7-200/300/400調(diào)整為S7-1200/1500，配套制造業(yè)信息化的工業(yè)網(wǎng)絡通信產(chǎn)品及軟件更加豐富。傳統(tǒng)的實驗室開放過程中，實驗室管理教師工作時間與學生上課時間沖突，學生在PLC自主學習過程中遇到的實踐問題無法及時解決使得部分學生放棄了對PLC的學習興趣。

3 制定教學目標

強調(diào)以學生為中心，根據(jù)現(xiàn)有的機械電氣專業(yè)特點與行業(yè)人才需要，對PLC的實踐教學反向構(gòu)建課程體系，[5]如下表所示。具體實施方案如：針對本校機械設計制造及其自動化、機械電子工程、電氣工程、自動化等本科專業(yè)，前期通過專業(yè)交流介紹和專業(yè)學術(shù)會議，讓學生了解PLC與智能制造相關(guān)技術(shù)，中期引導學生制定適合自己的PLC學習目標，初步建立自己的人才培養(yǎng)計劃，如：機械工程師、機電工程師、自動化工程師等。中期后期在學習中調(diào)整目標，選擇適合的教學內(nèi)容和方法，突出自己知識興趣，實現(xiàn)自己培養(yǎng)目標應達到的預期成果。

4 實踐教學方法與內(nèi)容建設

教學改革之前，本校PLC課程教學都是按照教學大綱要求，結(jié)合各個專業(yè)的課時需要，以課堂理論教學為主，開設邏輯指令實驗、程序控制指令實驗、綜合應用實驗2～6個實踐環(huán)節(jié)。根據(jù)目前專業(yè)建設需要，自主建立了一套基于互聯(lián)網(wǎng)VPN技術(shù)的遠程PLC實驗平臺，具有便變頻與伺服運動控制、通信、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云平臺虛擬服務器等應用功能，采用攝像頭監(jiān)視實驗平臺運行狀況與實驗記錄。平臺建設后，任課教師根據(jù)學生自己的專業(yè)和興趣進行結(jié)構(gòu)性區(qū)分，教師不僅在課堂上傳授理論知識，靈活地采用多種方式來引導、協(xié)助學生達成預期成果。學生按照目標，在理論課程基礎上，通過教師自學內(nèi)容的布置與學習方向的指導，自主展開課程知識點課下學習與實踐。部分學生經(jīng)過初期的學習后，通過團隊合作、校企聯(lián)合培養(yǎng)、協(xié)同創(chuàng)新、等方法方式，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等相關(guān)知識展開進一步的學習，使學習能力較強者有更快的提高，使學習能力較弱者也得到知識提升。

本校按照智能制造為產(chǎn)業(yè)背景的新工科改革以及工程專業(yè)認證要求，以人才培養(yǎng)為目標，以學生為中心，在理論教學基礎上，實踐教學內(nèi)容進一步調(diào)整。

（1）PLC基礎應用實驗包含PLC的基本邏輯指令實驗、數(shù)據(jù)傳送比較指令實驗、運算指令實驗、模擬量實驗、FC調(diào)用實驗、FB、DB與全局背景實驗、HMI觸摸屏組態(tài)設計實驗等。

（2）運動控制及工業(yè)總線實驗包含MODBUS通信實驗、以太網(wǎng)通信實驗、ROFIBUS-DP或者PROFINET變頻器控制實驗及V90控制實驗等。

（3）工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)包含2/3/4G無線通訊技術(shù)、以太網(wǎng)交換機通訊技術(shù)、虛擬服務器云平臺技術(shù)、WEB界面監(jiān)控技術(shù)、手機APP應用技術(shù)等。

在新的教學平臺與教學模式下，學生可以隨時隨地按照目標要求自主地完成各項實驗，提高實驗設備利用率，提升學生學習興趣，達成自己的學習目標。

5 考核評價體系

傳統(tǒng)的PLC教學只能通過作業(yè)、實驗報告、期末考核將不同學生采用同樣評價體系，平臺建設完成后，每個實驗的操作都制作成視頻，擺脫了傳統(tǒng)的紙質(zhì)實驗報告，減輕了寫作負擔，教師和學生自己也能給出相關(guān)知識的合適評價。最終的成果除了以理論知識和項目設計結(jié)合的期末考核以外，各種大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、機電設計類競賽、教師的科研項目也是較好的考核評價。優(yōu)秀的競賽科研團隊也需要學生專業(yè)知識的差異化，差異化的專業(yè)知識使得每位參賽隊員有合理的分工，提升團隊整體實力。同時專業(yè)知識的差異化需要強調(diào)學科專業(yè)教學的協(xié)同性，促進該專業(yè)其他課程的任課教師，以協(xié)助學生達成頂峰成果為共同目標，進行溝通合作，設計各自的課程教學方法，同時形成較好的評價體系，達成工程專業(yè)認證的目的。

6 結(jié)語

階段的成果只作為改進教學的依據(jù)，最終學習成果，既是OBE理念的終點，也是起點。[2]以成果為導向，教師可以提高對學生學習的期望，制定具有挑戰(zhàn)性的目標，培養(yǎng)出服務社會、服務企業(yè)卓越專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]李志義.成果導向的教學設計[J].中國大學教學，2015.（3）：32-39.

[2]吳昌林，徐敏.新工科下高校人才培養(yǎng)的“OBE”模式[EB/OL].http：//www.csdp.edu.cn/ article/ 2768.html.2017.07.13.

[3]李偉文.電氣控制與PLC技術(shù)課程教學改革誤區(qū)例析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017.（4）：162.

[4]張爽，張其久.基于OBE成果導向的機械類工業(yè)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].科技風，2018-3，2018.（7）：51-52.

[5]姚年春，徐敏.基于OBE理念的自動化人才培養(yǎng)模式研究[J].職教通訊，2018.（2）：10-13.

課題：1.中原工學院2017年度 “機械電子工程專業(yè)”校級教學團隊建設項目；2.2017年中原工學院教學改革與研究項目：《可編程序控制器》課程自主式實踐教學研究，立項編號：22；3.2018年中原工學院教學改革與研究項目：產(chǎn)學研合作教育模式下機械類專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+知識培養(yǎng)的研究與實踐，立項編號：50

作者簡介：第一作者靳繼勇（1978-），男，河南洛陽人，碩士，中原工學院機電學院講師，研究方向：機電控制。