楊燕 歐陽名三 周孟然 陳靜 于水娟

(安徽理工大學(xué) 安徽淮南 232001)

近年來，工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)高校的教育教學(xué)理念產(chǎn)生很大推動(dòng)[1]，切實(shí)提高了我國工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，因此國內(nèi)各高校以通過工程教育認(rèn)證的專業(yè)數(shù)量作為學(xué)校專業(yè)實(shí)力水平的反映。筆者學(xué)院的自動(dòng)化專業(yè)今年參加了工程教育專業(yè)認(rèn)證，借此機(jī)會(huì)，將目前的課程培養(yǎng)體系進(jìn)行了梳理整合，同時(shí)大力推進(jìn)自動(dòng)化專業(yè)的課程教育改革，面向產(chǎn)出加強(qiáng)課程教學(xué)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，面向工程實(shí)際，以達(dá)到工程教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)[2]。

可編程控制器（PLC）是自動(dòng)化核心專業(yè)課程之一，在當(dāng)前工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，根據(jù)專業(yè)論證的目標(biāo)本科畢業(yè)生應(yīng)該達(dá)到的12條能力要求，面向產(chǎn)出筆者從課程目標(biāo)建立、教育教學(xué)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、評(píng)價(jià)體系支撐點(diǎn)、觀測(cè)點(diǎn)及權(quán)重等各方面做了深入研究討論，對(duì)PLC 課程教學(xué)模式進(jìn)行持續(xù)改革與創(chuàng)新。

1 課程目標(biāo)的修訂——聚焦學(xué)生能力的培養(yǎng)與達(dá)成，強(qiáng)化課程的教學(xué)設(shè)計(jì)與質(zhì)量評(píng)價(jià)

根據(jù)社會(huì)需求、學(xué)校定位確立培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合畢業(yè)要求建立課程體系、課程教學(xué)、考核評(píng)價(jià)，分別對(duì)畢業(yè)要求形成支撐、實(shí)現(xiàn)支撐、證明支撐，以達(dá)成畢業(yè)要求為導(dǎo)向建立人才培養(yǎng)體系。課程目標(biāo)是課程的教育教學(xué)基礎(chǔ)，通過設(shè)置清晰的課程目標(biāo)明晰學(xué)生能力，支持相關(guān)畢業(yè)要求，體現(xiàn)解決復(fù)雜工程問題的能力。經(jīng)過研討修改過的課程目標(biāo)更加細(xì)化具體，實(shí)踐課程放在了更加重要的地位，對(duì)課程的評(píng)價(jià)體系更加全面和科學(xué)[3]。課程目標(biāo)強(qiáng)調(diào)對(duì)PLC 基本原理、硬件組成的熟悉、常用指令系統(tǒng)的應(yīng)用、梯形圖設(shè)計(jì)方法的掌握、模擬量的運(yùn)用以及網(wǎng)絡(luò)通信方面應(yīng)用。

表1反映的是課程具體教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以看出面向產(chǎn)出設(shè)計(jì)課程目標(biāo)能體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)所獲，能支撐相關(guān)畢業(yè)要求，能引導(dǎo)課程的教與學(xué)。

表1 課程具體教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系

2 教育教學(xué)內(nèi)容形式持續(xù)改進(jìn)

2.1 教學(xué)內(nèi)容革新——增加工程案例，以系統(tǒng)的眼光強(qiáng)化工程創(chuàng)新理念的培養(yǎng)

課堂教學(xué)是傳授知識(shí)的主要方式，課堂上闡述基本原理，相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)增加很多實(shí)際的工程案例，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，以S7-200 SMART 為例，講述小型可編程控制器的構(gòu)成、原理和指令系統(tǒng)，以及系統(tǒng)設(shè)置、調(diào)試和使用方法；同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生在電氣控制與PLC理論、思維方法的建立和應(yīng)用，以工程項(xiàng)目形式做到理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和積極向上的精神風(fēng)貌[4]。

2.2 教學(xué)形式革新——測(cè)試、實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目、自評(píng)學(xué)等多種形式交互學(xué)習(xí)

（1）課堂教學(xué)講授注意采用啟發(fā)式教學(xué)，激勵(lì)學(xué)生思考，利用投影、幻燈、錄相片、多媒體課件等教學(xué)手段，強(qiáng)化講課效果，同時(shí)經(jīng)常有課堂測(cè)試、提問等互動(dòng)了解學(xué)生掌握情況，也是平時(shí)分的一項(xiàng)考核標(biāo)準(zhǔn)。

（2）以實(shí)驗(yàn)課、課外作業(yè)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)等教學(xué)環(huán)節(jié)作為課程學(xué)習(xí)的補(bǔ)充，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)好基本理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際設(shè)備情況，掌握PLC工作原理、使用、編程和安裝，為正確設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用PLC 打下一定的基礎(chǔ)，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的PLC 實(shí)訓(xùn)和應(yīng)用程序開發(fā)能力，為今后從事PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)奠定基礎(chǔ)。

（3）增加學(xué)生自評(píng)學(xué)測(cè)評(píng)，自評(píng)學(xué)有課程目標(biāo)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生按完成掌握情況自己打分，能和老師互動(dòng)，知道哪里學(xué)生掌握好哪里有欠缺，及時(shí)調(diào)整做持續(xù)改進(jìn)[5]。

表2是教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系及學(xué)時(shí)分配，包含課程的主要教學(xué)任務(wù)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，體現(xiàn)對(duì)相關(guān)畢業(yè)要求或觀測(cè)點(diǎn)的支撐作用，達(dá)到學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)，適應(yīng)專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求達(dá)到的目標(biāo)。

表2 教學(xué)內(nèi)容與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系及學(xué)時(shí)分配

3 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐環(huán)節(jié)——結(jié)合社會(huì)畢業(yè)需求設(shè)定項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)

專業(yè)認(rèn)證尤其強(qiáng)調(diào)能綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決工程問題和進(jìn)行創(chuàng)新性研究，這就越發(fā)凸顯了實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性。PLC課程這幾年越來越加大實(shí)踐性教學(xué)的力度[6]，配備了相應(yīng)課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和專門的實(shí)訓(xùn)課程，緊跟社會(huì)的需求安排了相應(yīng)的項(xiàng)目內(nèi)容，對(duì)課程的理解運(yùn)用有著不可缺少替代的作用，也鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提升了專業(yè)綜合素養(yǎng)。

具體安排了4 個(gè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)課程由基礎(chǔ)到編程、綜合、設(shè)計(jì)由淺入深引入，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)精髓要義。在大四的實(shí)訓(xùn)中增加了后續(xù)難些的課題比如通信、觸摸屏練習(xí)、功能性指令練習(xí)、中斷、子程序應(yīng)用等項(xiàng)目，對(duì)后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好和必要基礎(chǔ)，學(xué)生反饋良好。

表3是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)安排，從基本的驗(yàn)證到綜合訓(xùn)練，到設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，由淺入深有基礎(chǔ)到能力的培養(yǎng)過程，帶來比較好的學(xué)習(xí)結(jié)果。

表3 課內(nèi)實(shí)驗(yàn)安排表

4 考核與評(píng)價(jià)體系建立

4.1 課程評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)合理性支撐關(guān)系

原先的課程考核基本是分?jǐn)?shù)決定，專業(yè)論證要求由各方面舉證課程目標(biāo)達(dá)成的原因，具體見圖1。

圖1 課程評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)合理性關(guān)系

由考核數(shù)據(jù)舉證課程目標(biāo)達(dá)成度，有課程目標(biāo)達(dá)成度舉證畢業(yè)要求有沒有達(dá)到，形成有機(jī)閉環(huán)系統(tǒng)。在研討中發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)課程評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)合理性存在幾個(gè)問題。

4.1.1 考核數(shù)據(jù)不支撐

課程目標(biāo)設(shè)計(jì)合理，能力要求可衡量，但考核數(shù)據(jù)無法舉證能力要求或是無法有效舉證，這是課程硬傷和屬于可改進(jìn)的問題。

4.1.2 課程目標(biāo)不合理

課程目標(biāo)設(shè)計(jì)不合理，考核數(shù)據(jù)雖能反映課程的教學(xué)任務(wù)，體現(xiàn)學(xué)生能力，但與課程目標(biāo)無法匹配，這需要改進(jìn)課程目標(biāo)。

4.1.3 支撐任務(wù)不合理

課程目標(biāo)設(shè)計(jì)合理，考核數(shù)據(jù)能反映課程目標(biāo)要求，但課程支撐的畢業(yè)要求不合理，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果無法舉證畢業(yè)要求，這需要整體支撐任務(wù)。

4.2 考核環(huán)節(jié)、考核內(nèi)容與評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)教學(xué)目標(biāo)的支撐

據(jù)此三者間的耦合關(guān)系，仔細(xì)設(shè)置了課程目標(biāo)及畢業(yè)要求之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表（見表1），并細(xì)化了相應(yīng)數(shù)據(jù)支撐體系表（如表4 所示），可以很清楚表明課程完成度的各支撐點(diǎn)及各自權(quán)重[7]，也可以給課程目標(biāo)設(shè)置相應(yīng)權(quán)重，由原先的最終分?jǐn)?shù)論細(xì)分為平時(shí)表現(xiàn)、測(cè)試、作業(yè)、考核等方面，這樣結(jié)果更為科學(xué)全面，通過定性定量計(jì)算課程達(dá)成度評(píng)價(jià)也使老師了解學(xué)生哪里更需要加強(qiáng)提高[8]，對(duì)教師個(gè)人教學(xué)改進(jìn)是個(gè)良好的促進(jìn)完善，對(duì)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的持續(xù)教學(xué)改革提供了很具體的方向內(nèi)容[9]，學(xué)生同樣也會(huì)清楚得分標(biāo)準(zhǔn)失分差在哪里，不會(huì)有異議。

表4 考核環(huán)節(jié)、考核內(nèi)容與評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)教學(xué)目標(biāo)的支撐

5 結(jié)語

通過對(duì)課程各個(gè)方面的持續(xù)具體研討修正，結(jié)合自身學(xué)校及學(xué)院特色條件與他校的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)專業(yè)認(rèn)證的達(dá)標(biāo)要求對(duì)PLC 課程進(jìn)行了詳細(xì)的教育教學(xué)改進(jìn)，對(duì)師生都是很大的促進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生深層次學(xué)習(xí)，必將推動(dòng)該院系的人才培養(yǎng)質(zhì)量大大提升。