基于“四分層”的自動線安裝與調試課程項目化教學實踐研究

錢振華?陸波?何彥虎

摘 要：自動線安裝與調試是自動化技術專業群的一門實踐性、綜合性很強的專業核心課程。針對該課程教學中存在的問題，本文提出“四分層”的教學改革模式，并從學生分層、教學內容分層、項目實施過程分層、評價分層等四個方面詳細闡述了課程改革實施過程。

關鍵詞：自動線 分層教學 項目化 實踐

課 題：本文系浙江省高等教育課堂教學改革研究項目（項目編號：kg20160806）、湖州職業技術學院校級教學改革項目（項目編號：2016xj25）研究成果。

自動線安裝與調試是自動化技術專業群的一門實踐性、綜合性很強的專業核心課程，其涵蓋了PLC控制技術、氣壓傳動技術、電動機與拖動技術、傳感器技術、觸摸屏技術和工業控制網絡技術等，是學生到企業進行生產實踐前對所學專業知識的一次綜合應用，是學生在校的一次大練兵，也是進一步進行畢業設計和頂崗實習的基礎。通過本門課程的學習，學生要掌握典型自動化生產線的機械、電氣結構組成和控制原理，能綜合運用PLC、氣動、傳感器、觸摸屏等技術對典型自動化生產線進行安裝、調試和維護。同時，使學生養成良好的職業素養與職業道德，強化團隊合作精神和環境意識，為將來走上工作崗位打下堅實的基礎。

一、本課程的教學現狀

目前，國內高職院校自動化類專業中有很多都開設了該門課程，他們在教學內容、教學方法和教學評價等方面進行了一定的教學改革，也取得了一定的成效。有的學校以工作過程為導向，采用“教、學、做”一體化的教學模式，培養學生的崗位綜合實踐能力；有的學校“以就業為導向、以能力為本位”進行了該課程的整體設計，并結合職業技能大賽和職業資格鑒定要求進行多元化考核；有的學校還采用任務驅動的項目化教學來提高學生的職業能力。但是，他們大都站在教師的角度來設計課程教學項目，考慮的問題集中在教學項目的設計與實施方面，這樣做的結果導致教學項目的設計脫離學生的實際學習情況。筆者在經過大量教學實踐和調研后發現，該課程教學在學生學習情況和教學狀況等方面存在以下問題。

1.學生學習情況差異較大，影響項目化教學的開展

在學習方面，一部分學生專業基礎知識扎實，學習能力強，對課程抱有濃厚的興趣，能主動學習；一部分學生專業基礎知識不夠扎實，需要在老師和同學的幫助下才能開展任務，只是被動地學習；還有一部分學生缺乏專業基礎知識，對課程毫無興趣，抗拒學習。在目前的課堂教學中，雖然學生學習情況差異較大，但還是按照全班統一任務學習，存在“吃不飽”“吃不了”現象，學生兩極分化情況嚴重。

2.“一刀切”的評價方式，影響學生的學習積極性

本課程目前采用同一個評價標準對全班學生進行評價。這樣就導致學習好的學生故步自封、不思進取，學習積極性不高；學習能力差的學生又覺得難度偏大，學習興趣低下。

二、課程總體改革思路

針對自動線安裝與調試課程在學生學習和教師教學等方面存在的問題，湖州職業技術學院遵循“因材施教”的教學思想，實施分層教學。所謂分層教學，即承認學生群體在學習上存在個體差異的事實，并有意識地將其區分成若干類別或層次，進行有針對性的教學組織與活動。筆者從學生的學情分析入手，采用全程閉環式“四分層”（即學生分層、教學內容分層、項目實施過程分層、評價分層）的理念進行項目化教學改革與實踐，課程教學改革路線圖如圖1所示。采用全程閉環式“四分層”的教學理念可以充分調動學生學習積極性、增強學生自信心、挖掘學生潛力，使不同層次的學生都能夠各有所學，學有所得。

三、基于“四分層”的課程項目化教學實踐

1.學生分層

自動化類學生經過2年的專業基礎學習，在學習能力、專業知識儲備等方面差異很大。因此，根據學生的具體學情進行科學的分層是順利開展項目化教學的前提和有效保證。分層需綜合考慮學生的學習能力、專業知識水平、實踐動手能力、個性特點等的差異，可以將一個教學班中的學生分為A、B、C 三個層次。分層時，應充分認識學生的基礎水平，聽取學生的意見，并由教師指導學生自主確定。另外，分層是動態的，每一個教學項目結束后，可根據學生的項目完成情況和個人意愿允許其升層或降層。分層過程中可將學生在專業相關選修課程中取得的成績作為參考依據，如傳感器技術應用、機床電氣控制技術、PLC控制技術、液壓與氣壓傳動、變頻器應用等課程。

2.教學內容分層

根據學生層次確定項目教學中的知識目標和能力目標，不同的學生層次有不同的教學目標。自動線安裝與調試課程主要由供料單元、加工單元、裝配單元、分揀單元、搬運單元等7個單元組成，每個單元都有相關的技術側重點，從技術難度上看是遞增的。因此，在教學內容分層過程中，以技術難度為依據進行分層，并進行合理的崗位分工。A層次學生主要側重于培養自動線控制系統整體裝調能力，以及解決生產實際問題的能力；B層次學生主要側重于自動線單元的硬件安裝、PLC編程和調試，培養靈活運用自動化技術的能力；C層次學生主要側重于掌握自動線單元的硬件組成、簡單控制單元的安裝和調試，培養學習興趣。根據以上不同層次的教學目標，為每一層次的學生“量身定做”課程教學內容與項目，如圖2所示。同時，對于B、C層次的學生，在完成相應教學內容的基礎上，可進入高一層次項目的學習，最大限度地激發學生的學習潛能。

3.項目教學實施分層

為培養學生的團隊協作能力，項目教學法在實施過程中一般采用分組教學模式。將同一層次的學生分在同一個小組中，每組2～3人。教學實施過程可采用基于工作過程的“六步教學法”，即資訊、計劃、決策、實施、檢查和評價。但是，考慮到不同層次之間學生的學習能力個體差異，因而所采用的教學方法也應有所差異。特別是在決策、實施和檢查環節，教師需對不同層次的小組給予不同的指導和幫助。對A層次學生小組以自學、啟發為主，引導其獨立完成項目任務；對B層次學生小組以討論、講授為主，多關注該組學生的任務進展，鼓勵其自主解決遇到的問題；對C層次學生小組以講授、鞏固復習為主，加大指導力度，并鼓勵其完成學習項目，提高學習積極性。項目教學實施過程如圖3所示。

4.評價分層

項目評價分層是項目化分層教學模式的重要環節，可以采用項目化過程考核的方式。項目完成后，由教師組織小組進行項目匯報，根據每個小組的項目完成水平與小組成員的項目答辯情況給出項目考核成績。本課程為三個層次的學生分別制訂的考核評價方案，見下表。

四、改革總結

實施“四分層”的項目化教學改革以來，自動線安裝與調試課程的教學質量有了明顯提高。學習能力強的學生能夠脫穎而出，在高質量地完成課程學習的基礎上，進而參加全省、全國高職組自動化生產線安裝與調試賽項。在該項目上，筆者所在學校已連續多年獲得浙江省賽三等獎以上，并多次代表浙江參加全國大賽。而學習能力差些的學生的課程通過率也有了顯著提高，每學期均在95%以上，并且一半以上的學生能通過高級維修電工技能考核。

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（作者單位：湖州職業技術學院）endprint