萬 云，楊雪寧

(1.重慶城市職業(yè)學院，重慶 402160 ；2.湖南高速鐵路職業(yè)技術學院，湖南 衡陽 421002)

所謂“四化一體”，是指在教學過程中要做到教學內容項目化、任務分解模塊化、學生參與崗位化、學生實踐工單化于一體[1]。在課題組前期所發(fā)表的《工業(yè)機器人專業(yè)“四化一體”教學模式的構建研究》一文中，從理論依據(jù)、教學目標、教學方式、教學評價、操作流程等方面構建了“四化一體”教學模式[1]。課題組將所構建的這種教學模式成功運用在電氣控制與PLC課程中，取得了一定可推廣的價值。

1 課堂教學中存在的問題

電氣控制與PLC是重慶城市職業(yè)學院(以下簡稱“學院”)智能制造專業(yè)群中一門重要的專業(yè)基礎課程。它是在對專業(yè)群職業(yè)工作崗位進行整體調研與分析后，參照專業(yè)技術人員崗位標準而開設的。該課程既強調基本理論和概念的學習，又注重生產(chǎn)操作技能的培養(yǎng)。雖然該課程的開設年限很長，但在課堂教學中仍然存在以下幾大問題。

1)教學項目未體現(xiàn)校企“交叉與融合”環(huán)節(jié)

在新工科專業(yè)的課程中，要求教學內容實現(xiàn)校企的“交叉與融合”[2]。在未實行“四化一體”教學模式前，學院的電氣控制與PLC課程(以下簡稱“本課程”)實際上與這一要求之間還存在一定距離。課程雖是項目化教學，但授課教師并未主動聯(lián)系企業(yè)，項目不是來自企業(yè)一線，而是來自教材，或者是教師自己根據(jù)自身經(jīng)驗設置的一些情景式項目，沒有將企業(yè)中的工程應用與教學內容“交叉與融合”。這樣的項目限制了學生的眼光，不僅不利于學生掌握最新技術技能，也不利于鍛煉學生的綜合能力。因此，在前幾年的教學中，學生雖然學過該課程，但是畢業(yè)進入企業(yè)后發(fā)現(xiàn)所用的并非所學的，即學校所學的與企業(yè)所用的已經(jīng)脫軌。

2)實訓任務分解模糊，“協(xié)調與共享”要素欠缺

新工科專業(yè)的課程教學過程要求教學任務明確，教學過程要體現(xiàn)“協(xié)調與共享”。但在本課程之前的教學中對實訓任務的分解是較為模糊的，也未體現(xiàn)學生與學生之間、學生與教師之間的“協(xié)調與共享”要素[2]。如教師在講到不同尺寸大小的快遞包裹自動分揀項目時，給學生布置實訓任務就是三步：第一步是教師提出控制要求，第二步是學生根據(jù)控制要求自行編程，第三步是學生自行檢查、調試。在整個實訓任務的過程中，教師未將任務進一步分解細化，遇到問題未給學生提供解決方向，只管程序是否正確，未考慮學生是否知道原因，也未考慮學生與學生之間、學生與教師之間對知識的交流，更別說考慮團隊之間的協(xié)調、共享。

3)學生培養(yǎng)未“多元化”，課程滲入與職業(yè)和崗位有關的知識較少

本課程在未采用“四化一體”教學模式前，教學的重點更多是放在學生技術技能培養(yǎng)上，從而忽略了對學生從業(yè)能力的培養(yǎng)。從業(yè)能力的培養(yǎng)不僅包含技術技能，還應包含職業(yè)能力、崗位能力的培養(yǎng)。在整個課程教學中，教師只講電器設備的原理、電氣原理圖的識讀、PLC程序的編寫調試等技術技能知識，未滲入與學生職業(yè)、崗位相關的知識，對學生從業(yè)能力的培養(yǎng)未實現(xiàn)“多元化”，這也極大限制了學生工作創(chuàng)新能力的提升。

2 “四化一體”教學模式的特點

綜合來講，“四化一體”教學模式有以下幾大特點，這些特點適合解決本課程所遇到的問題。具體如下。

1)項目來源企業(yè)，任務分解明確

“四化一體”教學模式強調的是，項目的設置需來源于工程實踐，將企業(yè)真實項目循序漸進地交叉融合至教學內容中，以此提升學生處理真實項目的能力，提升學生的從業(yè)競爭能力，鍛煉學生分析真實項目的思維。同時，強調將項目細分成任務，將任務細分成模塊，分解過程中遵循“協(xié)調與共享”原則，注重理論模塊和實踐模塊、老師與學生、學生與學生之間的協(xié)調與共享。通過模塊化的講解讓學生理解項目要求，通過項目化的交流建立成員之間的信息共享渠道。

2)“職業(yè)”“崗位”融入課程，“多元”助創(chuàng)新

“四化一體”教學模式的內涵指出，學生在參與項目的過程中，需以小組為單位，模擬企業(yè)真實工作崗位和環(huán)境，扮演企業(yè)工作人員完成項目建設，且對崗位所完成的任務實行工單制，讓學生有目的、有步驟地完成學習任務，提升學生的職業(yè)、崗位等素養(yǎng)，間接助力學生在工作崗位上的創(chuàng)新力。

3)教學方式多樣性

在“四化一體”教學模式中，其采用的教學方式是混合式教學，即將課前、課中、課后與線上、線下有機結合起來，課前利用線上信息化平臺來監(jiān)測、督促學生預習課程內容；課中采用任務驅動、角色扮演、模擬仿真、小組討論等經(jīng)典的線下教學方式完成教學任務；課后利用工作室開展好第二課堂、利用線上作業(yè)等來鞏固所學內容。以求通過多樣性的方法，將學生粗淺的學習引向深度學習。

4)教學評價全面性

“四化一體”教學模式在教學評價上體現(xiàn)的特點是較為全面的：從評價對象來看，包含有對教師的評價和對學生的評價；從參評者來看，包含有教師同行、學生、企業(yè)人員等；從評價內容來看，有對教學內容、教態(tài)教風、執(zhí)行效果、學習態(tài)度、學習內容、職業(yè)能力等方面；從評價形式來看，有線上、線下等方式?？傮w而言，該模式的教學評價是較為全面的，涉及各方面的評價，這對于教師的教學能力、學生的學習和從業(yè)能力提升具有指導意義。

5)教學流程完整性

“四化一體”教學模式最主要的特點之一即為流程的完整性。其要求整個教學過程必須流暢通順，其中主要包括以下幾個過程：資訊分組-方案計劃-確定決策-實踐實施-檢查展示-評估反饋-反思總結。在整個流程中，教師需對整個項目做到心中有數(shù)，任務分解到模塊、到崗位，以確保整個流程的完整性。

3 “四化一體”教學模式在課程教學中的應用

現(xiàn)以學院工業(yè)機器人技術專業(yè)的電氣控制與PLC課程中“不同尺寸部件的分揀控制”項目為例，分別從課前準備階段、課中教學實施階段、課后鞏固階段3方面入手，將“四化一體”教學模式應用其中。

1)課前準備階段

一是要設計好學生分組。在學期初，通過超星學習通信息化教學平臺隨機將學生分成幾個組，避免學生自己分組，以防同寢室、好友均在一個組，這樣分組有利于提升學習氛圍[3]。組分好后各組自行投票選擇組長，每組除了完成學習任務分組外，還會從規(guī)定的4個組(課堂活躍組、課堂反饋組、課堂監(jiān)督組、課堂保障組)里選擇任意一個來配合教師完成整個教學任務。其中，課堂活躍組的任務主要是配合教師完成每周1個小游戲；課堂反饋組是配合教師每周對上周知識點進行一次回顧；課堂監(jiān)督組是配合教師管好課堂紀律、監(jiān)督課后線上、線下的自學情況；課堂保障組是配合教師確保多媒體、信息化教學平臺等的正常使用，同時完成對課堂積分的統(tǒng)計等任務。在本課程中，所任教的工業(yè)機器人專業(yè)其中一個班的分組在學習通軟件后臺如圖1所示。

圖1 課前準備階段班級分組情況

二是要規(guī)范好課堂約定，獎罰分明，以確保課堂正常運轉[4]。在本課程中，教師會事先和學生做好如表1中的約定。

三是準備好教學材料，首先將準備好的教學課件、錄制好的微課等上傳至超星學習通信息化平臺，讓學生提前預習；再是準備好教學中所需要用到的道具、跟崗位相關的工作任務單、活頁掛紙等；最后預設好要創(chuàng)設的情境環(huán)境，在課堂中需要用到的搶答題、討論題等。

四是確定好教學方法與教學手段、搞好教學設計。在本項目中，用到了情境模擬教學法、引導啟發(fā)教學法和小組討論法[5]，利用這幾種教學法來為課堂教學服務。同時在教學設計中，還需要考慮學生在不配合情況下如何能積極調動學生的參與性，同時也要考慮實物操作過程中的不安全因素等，盡量考慮周全，以防教學事故發(fā)生。

表1 課堂約定內容與對應懲罰措施

2)課中教學實施階段

課中實施階段主要有以下幾步。

第一步：組織好課堂秩序，構建好課堂氛圍。

在項目開始前，根據(jù)學期初分好的組要求各組完成各自的任務。比如，課堂反饋組要負責好上周知識點的回顧；課堂活躍組要完成小游戲的組織；課堂監(jiān)督組要提醒學生將手機放好；課堂保障組要提醒大家打開相關操作軟件，發(fā)放相關工作任務單等。通過以上操作，構建好課堂氛圍，讓學生迅速進入課堂狀態(tài)[6]。

第二步：提出項目資訊、引入項目。

首先，通過一段工程中實際應用分揀的視頻引入該項目，讓學生知道學有所用，提升學生的學習興趣。然后，引入工作崗位和職責，本項目共引入了項目經(jīng)理、工藝員、技術員、質量監(jiān)督員4個崗位。告知學生項目經(jīng)理的崗位職責主要是負責召集其他崗位共同研討項目如何開展，如何將項目模塊化，同時給其他崗位分配任務，統(tǒng)籌整個項目的全局。工藝員的崗位職責主要是負責對各分模塊進行分析，并撰寫各分模塊的工藝文件和整個項目的工藝文件。技術員的崗位職責主要是負責各分模塊的分析、程序編寫和調試等。質量監(jiān)督員的崗位職責主要是負責整個過程的監(jiān)督和評價。最后，根據(jù)引入的工作崗位，讓各組來認領崗位，各組認領后就進入到計劃、決策階段。

第三步：各崗位開展討論、分解模塊、做出決策。

各組明確自身崗位職責后，迅速進入崗位，開展討論，商量實施計劃。以項目經(jīng)理崗位為例，組織項目經(jīng)理崗位的同學召集其他崗位學生商量項目對策，結合“四化一體”的“任務分解模塊化”的要求，引導學生去討論該項目要完成哪些小模塊等。同時，引導各組學生要完成該項目的各小模塊該如何做，具體如何實施，并做出實施方案及發(fā)放項目派工單給各組學生。如圖2所示。

圖2 工藝員崗位項目派工單

第四步：對照決策，實施計劃。

各崗位制訂實施計劃、商討決策后，就進入到實施階段[7]。本項目實際就是一個仿真訓練、實物操作、完善工單的過程，學生根據(jù)商量好的決策，先通過仿真軟件進行訓練，訓練完成后，連接實物下載程序進行操作，在操作的過程中不斷完善派工單上內容。同時在操作的過程中，對所做的計劃不斷修改，確保達到最優(yōu)狀態(tài)。

第五步：運行調試、成果展示。

各崗位完成各分模塊的基本功能后，需要結合項目來實現(xiàn)整體運行調試，以最終實現(xiàn)項目的整體功能。在調試過程中，全程由項目經(jīng)理組織、協(xié)調各崗位開展工作，并且會繼續(xù)完善各崗位的工單，待整體功能實現(xiàn)后，會將最后的成果進行展示，以便于下一步的評價。

第六步：項目總結、考核評價。

根據(jù)前面所提交的工作單、所展示的程序或者硬件成果開展總結和評價，先是由各崗位的小組長進行總結、自評和互評，小組成員可以補充評價；再由教師對所開展的項目以及針對各崗位進行總結和評價[8]；某些項目會提交至合作企業(yè)技術員或者工程師給予評價。綜合以上評價后得出各崗位各成員的項目考核成績。如圖3所示。

圖3 教師部分評分記錄

3)課后鞏固階段

按照所構建的“四化一體”教學模式的操作流程完成教學實施階段后，就進入到課后鞏固階段。該階段主要分為兩方面的鞏固。

一是教師課后的鞏固。這個主要涉及對課堂的反思和總結。在本項目中，重點是從教學方法和教學手段的應用、學生配合度、課堂設計是否合理以及提出改進措施等幾方面進行反思和總結。

二是學生課后的鞏固。引導學生從功能的實現(xiàn)、操作過程中的得失、同學之間的配合度、崗位的職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成等幾方面進行總結[9]。同時，授課教師鼓勵學生加入自己的工作室和所指導的電氣控制協(xié)會，通過在工作室開展第二課堂的方式來進一步提升學生的技術技能，通過與老師一起承接項目來加強崗位能力的提升。

4 結語

實踐表明，“四化一體” 教學模式應用后，本課程取得了良好的教學效果。課堂上學生們的學習熱情、 積極性也得到了空前提高，學生對崗位的適應能力、分析問題和解決問題的能力、職業(yè)素養(yǎng)等都不同程度地得到提升。