黃文靜，戚建國

（1.河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，河北 石家莊050000；2.醫(yī)科達(dá)（北京）醫(yī)療器械有限公司，北京100000）

當(dāng)前，在《中國制造2025》戰(zhàn)略實(shí)施的背景下，中國持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，大力發(fā)展新一代信息技術(shù)、智能高端裝備[1]。在供給側(cè)改革、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)調(diào)整的大背景下，智能制造、信息技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)興起，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)調(diào)整對(duì)技能人才需求發(fā)生了新的變化，新技術(shù)、新知識(shí)、新能力對(duì)技能人才產(chǎn)生了更高的要求[2]。而低壓電器與PLC控制技術(shù)為企業(yè)數(shù)字化、智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型所必需的關(guān)鍵技術(shù)，在制造、冶金、化工、制藥等行業(yè)的自動(dòng)化控制中普遍應(yīng)用[3]。課題組經(jīng)過對(duì)河鋼集團(tuán)、首鋼集團(tuán)、天鋼集團(tuán)等企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，制造業(yè)智能化生產(chǎn)升級(jí)改造中，企業(yè)面臨巨大的技術(shù)技能人才缺口問題，面對(duì)企業(yè)的智能化升級(jí)改造，企業(yè)急需低壓電器與PLC控制系統(tǒng)維護(hù)、調(diào)試、設(shè)計(jì)、開發(fā)的高技能人才。

“低壓電器與PLC控制”課程為各高校電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械制造與自動(dòng)化、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、應(yīng)用化工技術(shù)、冶金材料工程等專業(yè)普遍開設(shè)的一門專業(yè)課程[4]。本課程具有知識(shí)覆蓋面廣、更新發(fā)展速度快、既強(qiáng)調(diào)理論又偏重實(shí)踐、與實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用緊密結(jié)合的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成起著重要的支撐作用。

低壓電器與PLC控制技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)控制工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，要求本課程教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際、實(shí)用性強(qiáng)、技術(shù)更新快，PLC編程對(duì)邏輯抽象思維能力要求也很高[5]。同時(shí)課程還要滿足“90后”“00后”教學(xué)對(duì)象具有的自主性強(qiáng)、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)、運(yùn)用信息技術(shù)能力強(qiáng)、易于浮躁的特點(diǎn)[6]。而目前大部分“低壓電器與PLC控制”課程仍采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，多為教師講授、演示占課程的主要部分，教學(xué)內(nèi)容注重理論知識(shí)點(diǎn)的講解而缺乏具體的實(shí)際應(yīng)用載體，學(xué)生被動(dòng)地學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果不太理想。

針對(duì)以上問題本文研究“低壓電器與PLC控制”課程線上線下混合式教學(xué)模式改革。設(shè)計(jì)結(jié)合企業(yè)的不同工程項(xiàng)目和實(shí)例，通過線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將課件、視頻、作業(yè)等教學(xué)資源放到網(wǎng)上發(fā)布，幫助學(xué)生課前預(yù)習(xí)，課上主題討論、頭腦風(fēng)暴，課后完成作業(yè)、復(fù)習(xí)等，同時(shí)將課堂搬到實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，結(jié)合線下教學(xué)、實(shí)訓(xùn)，教師示范與學(xué)生操作訓(xùn)練互動(dòng)，突出學(xué)生的主體地位，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)為教學(xué)所用，使學(xué)生在具有真實(shí)的工作環(huán)境中，實(shí)施工程項(xiàng)目實(shí)踐，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生的專業(yè)水平和整體素質(zhì)得到顯著提高。

1 現(xiàn)有教學(xué)模式、內(nèi)容等存在的主要問題

近幾年“低壓電器與PLC控制”課程的改革也在進(jìn)行著，有的學(xué)校率先扛起了項(xiàng)目化課程改革的大旗，有的則邁出了案例式教學(xué)的步伐，然而教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果并沒有明顯的改善[7]。具體存在以下問題。

1.1 課程體系與教學(xué)內(nèi)容過時(shí)

傳統(tǒng)的“低壓電器與PLC控制”課程在教學(xué)內(nèi)容的編排上一般是先介紹常用低壓電器的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理、電氣控制原理等，然后講解PLC指令和程序設(shè)計(jì)。這樣編排的教學(xué)內(nèi)容將電氣控制與PLC控制分開進(jìn)行教學(xué)，而沒有將低壓電器與PLC控制結(jié)合在一起，使得教學(xué)內(nèi)容割裂，與現(xiàn)代實(shí)際工程應(yīng)用脫節(jié)，且教學(xué)內(nèi)容缺乏具體的載體，培養(yǎng)的學(xué)生不能滿足企業(yè)的實(shí)際需求。

1.2 教學(xué)模式與教學(xué)方法落后

傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍以課堂教學(xué)為主，由老師來講解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生被動(dòng)地學(xué)習(xí)，使知識(shí)艱澀難懂，枯燥乏味[8]。實(shí)驗(yàn)部分也都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，由教師給出源程序和電路圖，然后運(yùn)行觀看效果，使得培養(yǎng)的學(xué)生缺乏自主思考的能力。而PLC編程對(duì)邏輯抽象思維能力要求很高，這樣傳統(tǒng)的課堂教學(xué)會(huì)造成學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力不足。

1.3 試卷考試方式重理論輕能力

傳統(tǒng)的期末考試多采用試卷統(tǒng)一考試，側(cè)重考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念的理解、記憶能力，學(xué)生只需死記硬背知識(shí)點(diǎn)就可以獲得高分，不利于全面、真實(shí)地考核出學(xué)生真實(shí)的知識(shí)能力結(jié)構(gòu)。且試卷考試僅能對(duì)書面知識(shí)進(jìn)行考核，無法考察學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，影響了學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 線上線上混合式教學(xué)模式改革探究

2.1 項(xiàng)目引導(dǎo)、教學(xué)做一體化

為了培養(yǎng)服務(wù)于企業(yè)一線的高技能人才，在課程設(shè)計(jì)上以行業(yè)和崗位需求為導(dǎo)向，以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以典型工作任務(wù)為載體，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展為目標(biāo)，進(jìn)行項(xiàng)目課程開發(fā)。

首先進(jìn)行企業(yè)調(diào)研，調(diào)查企業(yè)的用人需要和標(biāo)準(zhǔn)等，以企業(yè)實(shí)際需求為依據(jù)，確定課程目標(biāo)。再根據(jù)企業(yè)需求的調(diào)研結(jié)果，制定教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容的選取立足于滿足企業(yè)的需求，與企業(yè)崗位的能力需求吻合，開發(fā)接近實(shí)際工作崗位的項(xiàng)目，將理論知識(shí)點(diǎn)串接到項(xiàng)目中去。

2.2 課程教學(xué)目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握電氣控制線路的工作原理，具備對(duì)電氣控制線路識(shí)圖、分析、安裝、調(diào)試、故障檢測(cè)的能力；掌握PLC工作原理及編程方法，能夠根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)，對(duì)所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，并應(yīng)用于生產(chǎn)過程控制。

2.3 課程內(nèi)容

根據(jù)課程目標(biāo)、智能制造背景下企業(yè)的發(fā)展新需求、市場(chǎng)新技術(shù)和機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)生所需要的崗位能力，并對(duì)接1+X標(biāo)準(zhǔn)選取課程內(nèi)容。課程內(nèi)容主要包括兩部分：常用的低壓電器、電氣控制系統(tǒng)的基本控制電路，西門子PLC所構(gòu)成控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)。

本課程以西門子S7系列PLC為載體，開發(fā)接近實(shí)際工作崗位的項(xiàng)目，通過設(shè)計(jì)如圖1所示的7個(gè)不同的實(shí)際工程項(xiàng)目，以項(xiàng)目為單元，以實(shí)際應(yīng)用為主線，引導(dǎo)學(xué)生由實(shí)踐到理論再到實(shí)踐，將理論知識(shí)自然地嵌入到每一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目中，教、學(xué)、做、練緊密結(jié)合。每個(gè)項(xiàng)目均包括“任務(wù)引入與分析”“知識(shí)學(xué)習(xí)”“項(xiàng)目實(shí)施”“知識(shí)擴(kuò)展”“能力提升”，由簡單到復(fù)雜、由單一到綜合，每個(gè)項(xiàng)目環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)，全面訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力、表達(dá)能力、檢查評(píng)估能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、社會(huì)能力等。針對(duì)項(xiàng)目問題設(shè)計(jì)包含“初始控制方案確定、PLC及元器件選型、基本程序設(shè)計(jì)、最終電路方案確定、PLC上機(jī)調(diào)試”等全流程教學(xué)方案，等全流程教學(xué)方案，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

圖1 項(xiàng)目化教學(xué)單元

2.4 線上線下混合式教學(xué)模式開展教學(xué)

在實(shí)際教學(xué)中，采用線上線下混合式教學(xué)模式開展教學(xué)。上課前，首先由教師布置項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)，提前將課件、視頻、動(dòng)畫等資源放到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上發(fā)布，學(xué)生到學(xué)習(xí)網(wǎng)站上查閱學(xué)習(xí)資料，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，提前找到問題，制定完成項(xiàng)目任務(wù)的計(jì)劃、步驟等。通過課前學(xué)習(xí)可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

在課中，在接近實(shí)際工作崗位的工作情境中開展教學(xué)活動(dòng)，課堂中采用啟發(fā)式、討論式、參與式、協(xié)作式教學(xué)方式，以具體工程項(xiàng)目為主線，將課堂搬到實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，教師示范與學(xué)生操作訓(xùn)練互動(dòng)，學(xué)生在“做”中“學(xué)”，學(xué)生自主編制、調(diào)試程序、修改程序、自主完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，突出學(xué)生主體地位。還可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將學(xué)生不容易理解的抽象電路控制和PLC程序調(diào)試等演示出來，主題討論、頭腦風(fēng)暴，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效解決重難點(diǎn)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，分析和解決問題的能力。

課后由學(xué)生自主填寫工作日志，完成工作總結(jié)，并進(jìn)行小組互評(píng)，最后由教師針對(duì)同學(xué)們的項(xiàng)目完成情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并將本節(jié)課的教學(xué)資料上傳到網(wǎng)絡(luò)課堂，學(xué)生可以自主完成作業(yè)、復(fù)習(xí)，還可以到教學(xué)網(wǎng)站學(xué)習(xí)進(jìn)行知識(shí)擴(kuò)展等。同時(shí)通過QQ群、微信等移動(dòng)互聯(lián)平臺(tái)，隨時(shí)解決學(xué)生的問題。讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)為教學(xué)所用，促使課堂教學(xué)的良性發(fā)展。

線上線下混合式教育模式，使學(xué)生全程參與教學(xué)活動(dòng)，不僅能夠獲得知識(shí)和崗位的職業(yè)能力，而且增強(qiáng)了學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.5 線上線下混合式過程考核

將傳統(tǒng)的試卷考核方式改為線上線下混合的過程考核。利用線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)及線下課堂表現(xiàn)的過程考核方式，探索實(shí)施素質(zhì)教育、提升教學(xué)質(zhì)量的有效方法。

本課程由各個(gè)獨(dú)立又完整的項(xiàng)目組成，以每個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目成績進(jìn)行累加，建立對(duì)學(xué)生參與教學(xué)、完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、工作態(tài)度、創(chuàng)新過程的綜合考核體系，以每個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目成績進(jìn)行累加，綜合統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)。把傳統(tǒng)對(duì)成績的一次考試評(píng)定，分散到學(xué)習(xí)過程節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量控制，將考核貫穿到日常教學(xué)中，并以提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力為目標(biāo)，以達(dá)到對(duì)教學(xué)的全程監(jiān)控，不斷總結(jié)提高的目的。

課程總成績可以由以下幾部分構(gòu)成：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)成績50%、實(shí)訓(xùn)成績40%、期末考核10%。具體做法如下。

第一，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的學(xué)習(xí)情況占總成績50%，具體包括：資源學(xué)習(xí)；出勤、課堂表現(xiàn)、回答問題等；作業(yè)；理論考核。第二，實(shí)訓(xùn)過程考核占總成績40%，建立對(duì)學(xué)生參與教學(xué)、完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、工作態(tài)度、創(chuàng)新過程的綜合考核。第三，終結(jié)考核占總成績10%，由于本課程的特點(diǎn)，對(duì)于新技術(shù)應(yīng)用的能力和對(duì)于現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行二次開發(fā)應(yīng)用能力要求較高，因此終結(jié)考核要安排一個(gè)全面反映學(xué)生能力的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以評(píng)價(jià)學(xué)生解決生產(chǎn)過程中實(shí)際問題的能力。

2.6 創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)

將專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生掌握分析問題并能夠創(chuàng)造性地解決企業(yè)實(shí)際問題的能力，鼓勵(lì)學(xué)生將低壓電器與PLC控制的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，利用低壓電器與PLC技術(shù)開展科技類社團(tuán)活動(dòng)、科研課題、專利申請(qǐng)、科技學(xué)術(shù)競賽等活動(dòng)，在實(shí)踐活動(dòng)中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，在實(shí)踐過程中提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。

3 創(chuàng)新之處

針對(duì)目前“低壓電器與PLC控制”課程內(nèi)容著重知識(shí)點(diǎn)的傳授，缺乏具體的載體，與企業(yè)實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)的問題，課程改革在課程設(shè)計(jì)理念上以企業(yè)實(shí)際需求為依據(jù)，確定課程目標(biāo)，圍繞課程目標(biāo)，以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目為載體選取課程內(nèi)容。注重學(xué)生能力培養(yǎng)，突出學(xué)生主體。

針對(duì)本課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)用性強(qiáng)、技術(shù)更新快、對(duì)邏輯抽象思維能力要求高、學(xué)生難以理解的問題，研究線上線下混合式教學(xué)模式，通過線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)將項(xiàng)目課件、視頻、項(xiàng)目作業(yè)等資源放到網(wǎng)上發(fā)布，幫助學(xué)生課前預(yù)習(xí)，課上主題討論、頭腦風(fēng)暴，課后完成作業(yè)、復(fù)習(xí)等，同時(shí)結(jié)合線下教學(xué)、實(shí)訓(xùn)，將課堂搬到實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，教師示范與學(xué)生操作訓(xùn)練互動(dòng)，突出學(xué)生的主體地位，提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

針對(duì)“90后”“00后”教學(xué)對(duì)象具有自主性強(qiáng)、動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)、運(yùn)用信息技術(shù)能力強(qiáng)、易于浮躁的特點(diǎn)，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，增大課堂信息量，讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)為教學(xué)所用，使學(xué)生在具有真實(shí)的工作環(huán)境中，實(shí)施工程項(xiàng)目實(shí)踐，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提高學(xué)生專業(yè)水平和整體素質(zhì)。

4 教學(xué)效果

以項(xiàng)目為導(dǎo)向的線上線下混合式教學(xué)模式受到了學(xué)生歡迎，學(xué)生全程參與教學(xué)，教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高。項(xiàng)目式教學(xué)將理論知識(shí)嵌入到每一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目中，教、學(xué)、做緊密結(jié)合，切實(shí)提高學(xué)生綜合能力。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)資源豐富，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，線上線下混合式教學(xué)，有效解決教學(xué)重難點(diǎn)。過程考核貫穿始終，建立綜合考核體系，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性明顯提高。如圖2所示，通過實(shí)踐檢驗(yàn)表明，學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力顯著提高。

圖2 學(xué)生平均成績

5 結(jié)語

本文針對(duì)“低壓電器與PLC控制”課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)用性強(qiáng)、技術(shù)更新快、對(duì)邏輯抽象思維能力要求高、學(xué)生難以理解的問題，探索研究以項(xiàng)目為導(dǎo)向的線上線下混合式教學(xué)模式改革。通過線上線下混合式教學(xué)模式改革，讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為教學(xué)所用，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，使學(xué)生在具有真實(shí)的工作環(huán)境中，實(shí)施工程項(xiàng)目實(shí)踐，注重學(xué)生能力培養(yǎng)，突出學(xué)生主體。通過實(shí)踐檢驗(yàn)表明，學(xué)生專業(yè)水平和整體素質(zhì)顯著提高。