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        基于“電氣控制與PLC技術(shù)”課程的創(chuàng)新實(shí)踐型人才培養(yǎng)路徑研究

        2025-02-26 00:00:00黃娜關(guān)正偉
        電腦迷 2025年1期
        關(guān)鍵詞:課程思政教學(xué)改革

        【摘" 要】 文章以“電氣控制與PLC技術(shù)”課程作為具體案例,深入探討了如何通過(guò)實(shí)施線上線下混合式教學(xué)模式的改革,有效培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐型人才。教師在教學(xué)全過(guò)程中通過(guò)理論教學(xué)與實(shí)踐操作的緊密結(jié)合,以期提升學(xué)生的專業(yè)技能。通過(guò)對(duì)課前準(zhǔn)備、課中實(shí)施、課后反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)的改革措施進(jìn)行細(xì)致入微的分析,充分展示了這一教學(xué)模式在重慶移通學(xué)院“四位一體雙院制+特色課程”背景下的成功應(yīng)用及其顯著成效。

        【關(guān)鍵詞】 混合式;教學(xué)改革;課程思政;電氣控制與PLC技術(shù)

        一、課程改革的必要性

        (一)“電氣控制與PLC技術(shù)”課程的重要性

        “電氣控制與PLC技術(shù)”是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)核心課程,旨在為學(xué)生提供現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論與實(shí)踐技能。PLC(可編程邏輯控制器)是工業(yè)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)器人控制等多個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅能夠掌握PLC的基礎(chǔ)原理與編程技能,還能通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作提升動(dòng)手能力,為未來(lái)智能制造等行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

        (二)傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端

        在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師往往采取“一言堂”的授課方式,缺乏與學(xué)生的互動(dòng),課堂上更多是理論知識(shí)的灌輸,而實(shí)踐環(huán)節(jié)有限,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性得不到有效發(fā)揮。在“電氣控制與PLC技術(shù)”課程中,雖然理論講解詳盡,但實(shí)踐操作時(shí)間有限,學(xué)生在課堂上無(wú)法充分應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,因而難以將抽象的理論與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合。此外,傳統(tǒng)教學(xué)還受時(shí)間和空間的限制,學(xué)生只能在特定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí),無(wú)法根據(jù)自身的學(xué)習(xí)節(jié)奏自由安排學(xué)習(xí)進(jìn)度,這大幅影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

        二、線上線下混合式教學(xué)模式改革整體方案

        為了應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式中的這些問(wèn)題,“電氣控制與PLC技術(shù)”課程通過(guò)引入線上線下混合式教學(xué)模式,如圖1所示。打破了課堂時(shí)空的限制,并通過(guò)數(shù)字化工具提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在該課程中,教師利用智慧教學(xué)平臺(tái)將課程內(nèi)容分為課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后鞏固三個(gè)階段,構(gòu)建了一種靈活、互動(dòng)的教學(xué)模式。通過(guò)在線平臺(tái),學(xué)生能夠在課前預(yù)習(xí)視頻課程和教學(xué)資料,掌握PLC的基本概念和操作方法。課中,教師通過(guò)實(shí)際操作和小組討論的形式,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作提升解決問(wèn)題的能力。課后,學(xué)生通過(guò)在線平臺(tái)提交作業(yè),并進(jìn)一步復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí),確保理論與實(shí)踐的充分結(jié)合。

        在多年的“電氣控制與PLC技術(shù)”教學(xué)探索和實(shí)踐中總結(jié)出的線上線下混合式教學(xué)模式,不但高效,且教學(xué)平臺(tái)多元化,是實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程德融教學(xué)的有效載體。課程教學(xué)過(guò)程中重新設(shè)計(jì)線上、線下教學(xué),實(shí)現(xiàn)線上、線下師生和生生之間高效互動(dòng),并融入相關(guān)的德育元素,實(shí)現(xiàn)了課程建設(shè)的高階性和挑戰(zhàn)度。

        三、課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

        (一)課前導(dǎo)學(xué)階段

        教師充分利用在線課程平臺(tái)和智慧教學(xué)軟件,發(fā)布包括視頻課程、課件、驅(qū)動(dòng)問(wèn)題以及在線測(cè)試在內(nèi)的豐富學(xué)習(xí)資源。這些資源涵蓋PLC基礎(chǔ)知識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容,為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的廣闊空間。學(xué)生可根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃,靈活安排預(yù)習(xí)時(shí)間,并通過(guò)在線測(cè)試自我評(píng)估學(xué)習(xí)效果。課前預(yù)習(xí)作為混合式教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其重要性不言而喻。為確保預(yù)習(xí)效果,教師精心設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)任務(wù),注重問(wèn)題驅(qū)動(dòng)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的結(jié)合。例如,教師會(huì)要求學(xué)生課前搜集PLC在現(xiàn)代工業(yè)控制中的前沿應(yīng)用案例或相關(guān)名人傳記,以此培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、誠(chéng)信意識(shí)及創(chuàng)新意識(shí),并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)行深入分析。

        (二)課中雙效課堂階段

        課堂教學(xué)則更加注重互動(dòng)與實(shí)踐。教師采用BOPPPS教學(xué)法、立體式教學(xué)法等先進(jìn)教學(xué)理念,通過(guò)“主題+滲透”的方式巧妙融入德育觀點(diǎn),從而確保課堂教學(xué)的有效性和高效性。

        在課堂上,學(xué)生被分成小組,共同進(jìn)行PLC控制程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試,完成實(shí)際項(xiàng)目任務(wù)。教師則轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)導(dǎo)學(xué)者、問(wèn)題解答者以及關(guān)鍵步驟的指導(dǎo)者。在案例設(shè)計(jì)上,教師緊扣創(chuàng)新型、實(shí)踐導(dǎo)向型人才的培養(yǎng)目標(biāo),通過(guò)案例教學(xué)和項(xiàng)目制學(xué)習(xí)的方式,讓學(xué)生在課堂上既能深入理解PLC的編程與控制原理,又能通過(guò)親身參與實(shí)際項(xiàng)目,切實(shí)鍛煉動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。例如,在PLC實(shí)驗(yàn)室中,學(xué)生需根據(jù)教師提供的實(shí)際工業(yè)控制案例,自主設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。這一過(guò)程中,學(xué)生不僅編程技能得到強(qiáng)化,還在不斷的調(diào)試和優(yōu)化中,逐漸培養(yǎng)了創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)精神、工匠精神以及精益求精的優(yōu)良品質(zhì)。

        (三)第二課堂

        第二課堂主要通過(guò)在創(chuàng)新中心、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)校書(shū)院以及實(shí)習(xí)基地等平臺(tái)開(kāi)展項(xiàng)目制學(xué)習(xí)。學(xué)生依據(jù)實(shí)際工程案例設(shè)計(jì)控制方案,并借助在線平臺(tái)、智慧教學(xué)軟件以及線下等多種渠道提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和反思總結(jié),從而進(jìn)一步錘煉其動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。在“電氣控制與PLC技術(shù)”這門(mén)課程中,教學(xué)目標(biāo)遠(yuǎn)不止于知識(shí)的傳授,更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的全面培養(yǎng)。課程巧妙融合了問(wèn)題驅(qū)動(dòng)與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式,促使學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí),進(jìn)行獨(dú)立思考并有效解決問(wèn)題。此外,課程還積極鼓勵(lì)學(xué)生參與各類工程項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽,如“西門(mén)子杯”中國(guó)智能制造挑戰(zhàn)賽等。這些活動(dòng)為學(xué)生搭建了將理論知識(shí)與實(shí)踐操作緊密結(jié)合的寶貴平臺(tái)。

        四、構(gòu)建多元評(píng)價(jià)機(jī)制

        在混合式教學(xué)模式下,評(píng)價(jià)體系的多樣化設(shè)計(jì)有助于全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果?!半姎饪刂婆cPLC技術(shù)”課程采用了基于線上線下結(jié)合的多維度評(píng)價(jià)機(jī)制,通過(guò)過(guò)程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式,促進(jìn)學(xué)生的全方位發(fā)展。

        (一)理論知識(shí)評(píng)價(jià)

        閉卷考試:這是評(píng)價(jià)學(xué)生理論知識(shí)掌握程度的主要方式。通過(guò)設(shè)計(jì)涵蓋課程重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)的試卷,檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)電氣控制與PLC技術(shù)基本概念、原理、方法等的理解和記憶。

        在線測(cè)試與作業(yè):利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái),定期發(fā)布與課程內(nèi)容相關(guān)的測(cè)試題目和作業(yè),以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。這種方式可以實(shí)時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果,便于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

        (二)實(shí)踐技能評(píng)價(jià)

        實(shí)驗(yàn)操作:在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,通過(guò)模擬實(shí)際工程項(xiàng)目,要求學(xué)生完成PLC控制系統(tǒng)的接線、編程、調(diào)試等任務(wù)。教師根據(jù)學(xué)生的操作過(guò)程、結(jié)果和報(bào)告,評(píng)價(jià)其實(shí)踐技能和問(wèn)題解決能力。

        項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施:鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容,自主設(shè)計(jì)并實(shí)施一個(gè)小型PLC控制系統(tǒng)項(xiàng)目。通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施、調(diào)試和展示等環(huán)節(jié),全面評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和項(xiàng)目管理能力。

        (三)學(xué)習(xí)態(tài)度與習(xí)慣評(píng)價(jià)

        課堂參與度:通過(guò)觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn),如提問(wèn)、討論、回答問(wèn)題的積極性等,評(píng)價(jià)其學(xué)習(xí)態(tài)度和參與度。這有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

        作業(yè)完成情況:檢查學(xué)生作業(yè)的完成情況,包括作業(yè)的質(zhì)量、提交時(shí)間等,以評(píng)價(jià)其學(xué)習(xí)態(tài)度和責(zé)任感。

        自主學(xué)習(xí)計(jì)劃:鼓勵(lì)學(xué)生制定自主學(xué)習(xí)計(jì)劃,并定期檢查其執(zhí)行情況。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和時(shí)間管理能力。

        五、強(qiáng)化教師培訓(xùn)

        (一)專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)

        首先,學(xué)校根據(jù)教師的年齡、職稱、學(xué)科等特征,精心制訂了個(gè)性化的培訓(xùn)計(jì)劃。對(duì)新入職教師,重點(diǎn)開(kāi)展入職引導(dǎo)與基礎(chǔ)技能培訓(xùn);對(duì)骨干教師,則注重教學(xué)方法的更新與深化;而對(duì)學(xué)科帶頭人,則提供高層次的學(xué)術(shù)研討與領(lǐng)導(dǎo)力提升課程。其次,定期邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名教育專家、學(xué)者來(lái)校進(jìn)行專題講座,分享最新的教育理念與教學(xué)方法,讓教師們緊跟教育前沿。此外,組織教師參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議、研討會(huì),拓寬視野,了解教育領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)。在教學(xué)技能方面,開(kāi)展一系列教學(xué)基本功訓(xùn)練,包括板書(shū)設(shè)計(jì)、語(yǔ)言表達(dá)、課堂管理等多個(gè)方面,并通過(guò)教學(xué)觀摩、示范課等活動(dòng),促進(jìn)教師之間的交流與相互學(xué)習(xí),共同提升教學(xué)水平。

        (二)實(shí)踐技能培養(yǎng)

        高校應(yīng)積極與企業(yè)、行業(yè)合作,建立實(shí)訓(xùn)基地,為教師提供實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)。首先,鼓勵(lì)教師深入企業(yè)項(xiàng)目,親身了解行業(yè)需求和技術(shù)應(yīng)用,從而在教學(xué)中更好地融入實(shí)踐元素。其次,定期組織教學(xué)競(jìng)賽、技能比武等活動(dòng),激發(fā)教師的實(shí)踐熱情,提升他們的實(shí)踐技能和教學(xué)水平。此外,鼓勵(lì)教師參與教學(xué)改革項(xiàng)目,探索新的教學(xué)模式和方法,以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。

        (三)團(tuán)隊(duì)合作與交流

        首先,積極鼓勵(lì)教師組建教學(xué)團(tuán)隊(duì),共同備課、研討教學(xué)方法和技巧。通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作,教師們能夠相互借鑒、取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同提升整體教學(xué)水平。其次,注重促進(jìn)學(xué)術(shù)交流與合作,組織教師參加各類學(xué)術(shù)會(huì)議、研討會(huì)等活動(dòng),為他們搭建起與國(guó)內(nèi)外同行交流的平臺(tái)。同時(shí),鼓勵(lì)教師與國(guó)內(nèi)外同行建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系,共同開(kāi)展合作研究,推動(dòng)學(xué)術(shù)進(jìn)步。

        (四)提升信息化素養(yǎng)

        隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,提升教師信息化素養(yǎng)勢(shì)在必行。首先,定期組織信息技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng),幫助教師掌握最新的信息技術(shù)手段和教學(xué)應(yīng)用。其次,鼓勵(lì)教師利用信息技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新和實(shí)踐,提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),建立信息化教學(xué)資源庫(kù),為教師提供豐富多樣的教學(xué)資源和工具。

        六、結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)“電氣控制與PLC技術(shù)”課程線上線下混合式教學(xué)模式的深入探索與研究,本研究充分展現(xiàn)了這一教學(xué)模式在培育創(chuàng)新實(shí)踐型人才方面所蘊(yùn)含的巨大潛力。混合式教學(xué)模式不僅成功突破了傳統(tǒng)教學(xué)中的時(shí)空限制,還通過(guò)線上自主學(xué)習(xí)與線下實(shí)踐操作的緊密融合,顯著提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐操作技巧以及創(chuàng)新思維。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 肖麗仙,王建秋,舒虹. 基于SPOC線上線下混合式教學(xué)模式實(shí)施方案設(shè)計(jì):以“電氣控制與PLC技術(shù)”課程為例[J]. 楚雄師范學(xué)院學(xué)報(bào),2021,36(06):147-150.

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        [3] 蒲偉華,付向艷. 大數(shù)據(jù)背景下的線上線下教學(xué)融合策略[J]. 信息系統(tǒng)工程,2023(07):149-152.

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