基于《悉尼協議》內涵的以學生為中心的教學探討

【摘 要】本文論述基于《悉尼協議》內涵的以學生為中心的教學，以西門子PLC傳輸指令課程教學改革為例，模仿工廠實際操作環境，結合該課程中“比較指令”的課程內容進行教學，引導學生完成仿真實訓操作并進行多維度效果評估，各個教學板塊既循序漸進又相互交融滲透，其關鍵環節是通過引導學生自主動手操作來激發學習興趣和積極性，由感性認識為切入點來掌握基本原理和操作技能，并培養團體合作精神。

【關鍵詞】《悉尼協議》 西門子PLC傳輸指令課程 學生為中心

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）08C-0150-03

隨著中國制造業產業快速升級，工業機器人快速發展，技術含量低端崗位單一的操作型技術工人將會減少，而高端崗位復合型的技術技能人才將有更大需求。為了適應社會對技術技能人才需求的變化，廣西的高職院校應該主動學習和引進國際先進成熟適用的職業標準、專業課程、教材體系和數字化教育資源。《悉尼協議》是針對三年制教育培養的“工程技術專家”認證，其論證標準吸收了工程項目引領的成果導向的教育理論成果，并視學習產出成果為重要的質量準則，且與我國高等職業教育最貼近，很值得廣西等欠發達地區的高職院校引進和借鑒。本文結合電氣自動化技術專業西門子PLC傳輸指令課程探索《悉尼協議》與高職課程改革的結合。

一、“以成果為導向、以學生為中心”教學改革的可行性分析

高職院校生源的學習基礎比較薄弱，很多學生的邏輯思維能力不強，自主學習能力較差，以往大專層次的理工科內容比較抽象深奧的理論知識，很多學生很難有自覺深入學習的興趣和動力。但是，目前很多高職院校課程的教學內容陳舊，很多教師的教學理念和教學方法大部分還是以教師講授為主知識傳授的課堂仍占多數，不少教師對學生不積極的學習態度束手無策，以學生為中心的教學模式沒有完全形成，從教學現場來看，教師講得費勁，學生學得費力，課堂教學效率不高，教學目標達成度低。究其原因，很重要的一點就是教學方法單一、教學手段陳舊、沒有培養學生為中心的學習態度，新形態的教學資源不足。

《悉尼協議》對廣西等欠發達地區高職院校的課程改革很有針對性，強調以“成果導向、學生為中心”作為教育理念和教學設計理念，具體包括以下方面內容：第一，“以學生為中心”。整個教學目標、內容和方式的設置與改革均以學生的成長成才為出發點和歸宿。第二，“以結果為導向”。教學評價指標的設置既要客觀反映學生的學習狀態與效果，也要多維度地評估專業建設成果與未來發展趨向。第三，倡導因地、因時制宜地進行持續改革。教育質量認證體系應該是動態、開放的和持續改進的，一旦通過跟蹤或反饋機制發現專業教學脫離工作實際或社會需求，立即啟動改革行動。第四，尊重專業個性。專業的發展需要有寬松的空間，學校辦學也有其自身獨特性，為此《悉尼協議》提倡進行專業領域科學分類，并設置科學可行的標準化認證體系，如此方能體現教學規律的科學性、學校辦學的自主性以及市場需求的多樣性。

以電氣自動化技術專業的西門子PLC傳輸指令課程教學為例，該課程傳統的教學較為抽象，學生不感興趣。我們貫徹《悉尼協議》的“成果導向、學生為中心”的教育理念和教學設計理念，根據工廠實際生產中典型的PLC控制的智能燈光控制為例，根據生產方針提出問題，引導學生進行系統的動手操作、總結分析、討論和評價，達到思考、動手和檢驗多位一體的教學目的。使用行動導向教學法，組織學生完成生產項目。行動導向是以實踐為主線，主要通過觀察、模仿、練習形成技能。創建工作任務情境，學生按照工作頁的指導完成工作任務，把分散的各知識點應用于實際的崗位工作中，完成任務的過程中既學會了知識的應用，又培養了職業能力，體現“做中學”“學中做”特色。使用小組合作探究法，以學生為中心的教學活動組織教學，教學活動中，學生進行分組學習，兩人一組，以小組的形式完成任務的實施以及對工作成果的評價等工作，在這一過程中獲得工作過程知識，培養溝通能力、自主學習習慣和可持續發展的學習能力。體會崗位的工作流程，學生“做任務”階段有五個環節：任務分析、總體方案設計、硬件連接、軟件設計、調試觀察，這五個環節來源與PLC控制系統設計崗位工作過程，體現了教學服務于就業的特點。教師使用信息化手段教學，教師使用多媒體教學工具開展教學，用多媒體課件組織教學，任務驅動引入課程。為教學順利開展提前借助學院網絡公眾平臺發布一個FLASH任務。讓學生通過學校微信網絡公眾平臺賬號登錄預習開展理論教學，通過公眾平臺在線輔導、資料傳送、作業收集，在教室中憑極域電子課堂管理軟件管理學生編寫程序的現場監控。學生使用信息化手段學習，學習課件、視頻和微課等電子資料，在學生電腦中完成編程、調試等工作，利用WORD軟件繪制plc的I/O硬件連接情況表、程序等技術文件。

“成果導向、學生為中心”的教育理念和教學設計理念應用到西門子PLC傳輸指令課程教學中，就是充分利用信息化教學手段，利用網絡云平臺實施教學互動，化抽象原理為直觀形象，大力開展模擬工程項目引導的理實一體化教學，以學生為中心讓學生主動參與，在做中學，真正提高動手實踐能力。

二、工程項目的導入

本板塊的教學內容是讓學生感受實際工作中PLC控制設計在工程項目中的一般工作流程，體驗實際工程案例解決實際問題的過程，也懂得該課程在生產中的實際應用。

（一）采取工程項目導入教學

基于《悉尼協議》強調的“學生為中心”內涵精神，教師通過設置工程項目引領、工作任務驅動、課程壁壘打通、能力分層遞進，使教學目標、內容和方式的設置能夠以學生的成長成才為出發點和歸宿。教師利用該環節必須激發學生學習興趣，讓學生感覺到該課程有東西可學，而且實際應用大。課程模仿某照明工程公司生產實況：該公司倡導節能環保、經濟實惠的綠色照明理念，秉承為廣大用戶提供專業、智能照明系統的照明解決方案。PLC控制的智能照明系統是計算機技術、通信技術、控制技術相結合、相滲透的產物，是現代高新技術的結晶。

與普通的照明控制不同的是，PLC控制設計通過整體性控制、智能化開關來預置場景變化。為此，不同的場景應該由不同的照明回路組成，控制器對場景進行預置并儲存，調用時可根據順序、時間、事件等來選擇或自動變換場景。

目前，該公司中標了廣西廣影集團攝影棚的攝影燈光控制工程。為了后續靈活的功能變化和擴展，該攝影棚采用了PLC控制的智能燈光控制系統。根據攝影師的攝影用光技巧和效果以及根據目前劇本的要求燈光師傅要求該攝影棚共設計有8個主光源和輔光源。同時根據不同的攝影角度給出的燈光控制要求如下。

任務要求：按SB1按鈕后偶數號燈亮，按SB2按鈕后奇數號燈亮。按SB3所有的燈全亮。按SB5按鈕0～3號燈亮，按SB6按鈕4-7號燈亮。按SB4不管那種狀態的燈全滅。

（二）仿真操作引導

教師開展教師與學生的比賽，提起學生的學習積極性，根據任務要進行一次有獎競賽。為了提高學習效率，充分利用云課堂學習平臺。要求學生最快完成任務的前三名同學把自己的程序拍照片上傳到公眾號，如果獲得同學們及老師的點贊將獲得三份小禮品。

通過比賽，老師用傳輸指令做出來的速度比學生的快，而且程序長度比學生短。從而激發學生的學習興趣之后，教師順水成舟地直接進入教學新內容—— 講解西門子PLC比較指令。

西門子MOV指令學習：

傳送指令有以下三種格式MOV_B、MOV_W、MOV_DW。

MOV 指令是把一個數據存入到另一個數據里面。

MOV_B 是字節傳送：傳送的數據類型是字節型。

MOV_W 是字傳送：傳送的數據類型是字型。

MOV_DW 是雙字傳送：傳送的數據類型是雙字型。

當I0.1接通，則MOV_B指令將數據255傳送到VB1里面，傳送后，VB1=255，此后，即使I0.1斷開，VB1里的數據保持255不變。

指令用法舉例2：

定時器及計數器當前值的讀取。

注：因定時器及計數器的數據類型都為整數型，因此使用傳送指令時一定要用MOV_W。

指令用法舉例：位軟元件的傳送：

要求按下按鈕I0.1，要使Q0.0至Q0.7全部接通。

設置提問：

西門子S7-200可以把一個十進制數輸送給輸入繼電器I0.0-0.7嗎？

技巧：教學生通過電腦計算器工具來如何把十進制數轉換成二進制。（見圖5、圖6）

（三）現場編程演示效果

1.根據I/O分配表與PLC接線圖如果要“q0.1、q0.2”輸出為1，其余q0.0、q0.3、q0.4、q0.5、q0.6、q0.7均為0。用傳送指令 傳送二進制數為00000110轉換十進制為“K6”寫梯形圖。

2.如果要“Q0.0、Q0.1、Q0.3、Q0.4、Q0.6”輸出為1其余輸出為“0”。用傳輸指令 傳送二進制數為01011011轉換為十進制數為“K91”梯形圖。

由于一個工廠的自動化工程項目往往是多個技術的融合，是跨課程，甚至跨專業多項技術的結晶，教師應該打破課程間的壁壘，進行課程體系重構，樹立大工程觀，打破專業界限、課程壁壘，構建企業工程項目案例課程體系。

三、工程項目引領教學實施階段

《悉尼協議》強調評估體系設置“以結果為導向”，這就要求專業建立完善的評估系統，對當前教學成果進行科學評估，也要通過評估明確教改長遠發展方略。因此，完成本次工作場景仿真實訓后，根據知識點開始發布工作任務書給學生，在工作場景仿真實施階段，進行小組內討論，教師根據學生的整體能力水平、認知水平以及各自學生性格特點，將所有的學生每3～4人分為一個討論小組，為了全面地鋪開討論，把學習能力強的同學分到各個小組，從而保證小組成員的多樣化。小組評估的關鍵是每個成員根據實操要求開展討論，取長補短，然后統一意見編寫并調試程序，使學生通過“復盤”之后更深刻地理解和掌握實操的理論和技術要求，從而達到以學生為中心的目的。

教師還可以通過競賽考核，以動態的形式了解學生知識和實操技能的掌握，以及培養學生的工作態度和合作精神。競賽考核應該注意以下問題：第一，競賽小組內部充分考慮學習能力、性格特點、知識結構的互補性，以便于學生協同合作；而小組之間又必須建立競爭機制以提升學生動力。第二，為了體現評價的動態、科學性和客觀性，可以采取組內評價、組間互評、教師評價三級評價體系；其中小組自評和組間互評是評價體系的基礎，教師評價更注重引導性，即更強調學生合作精神和創新能力方面的發掘與評價。第三，及時跟蹤與反饋：教師根據學生競賽中出現的合作與分歧、技術技巧問題進行追蹤分析，并及時聽取學生意見，在總結中進行針對性輔導，鼓勵學生在發揚個性、繼續創新，但同時還要注重深化團隊合作。

通過工程項目引領的教學實施，學生能夠按工程要求分析和編制簡單的客戶所需要程序并進行I/O接線，能用功能指令編制用戶程序，并經調試后應用于生產過程控制。

基于《悉尼協議》所倡導的“成果導向、學生為中心”內涵建設，是一種范式的改變，必須全面、整體、協調推進。首先應轉變教育觀念，從以“教”為中心向以“學”為中心轉變，圍繞學生的培養去設置教學目標、教學內容和教學方式方法。對教學的評價也應側重于能反映學生學習狀態、學習效果的指標，必須考慮到全體學生。電氣自動化技術專業教學改革著眼于培養學生的理論知識水平和實踐操作能力，一門課程全程都是講授法的教學模式難以激發學生的學習興趣，學生處于被動學習狀態，導致教學效果差，學生更加不愿意繼續學習。為了解決該種問題，教師通過生活實際應用的題目激發學生學習興趣，同時通過任務的拓展加深學生對知識的認知牢固。教師應該充分地認識到云平臺下的信息化教學的優越性，根據學生的認知水平、特點以及興趣等，選擇合適的工程項目案例，讓學生進行分組線上線下自由溝通、討論、歸納和總結，實現以學生為中心的目標，從而提高學生理論聯系實際的能力，進而為社會和企業培養一批應用型人才。

【參考文獻】

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[3]熊家慧，單艷芬.“校企合作、產教融合”人才培養模式的實踐——以五年制高職機電一體化技術專業為例[J].江蘇教育，2017（12）

[4]潘宏雨，楊麗坤.“工學結合、校企合作”人才培養模式改革的探索與實踐[J].職業教育，2016（2）

【基金項目】2017年度廣西職業教育教學改革工程項目“基于《悉尼協議》的電氣自動化技術專業人才培養模式改革研究與實踐”（GXGZJ2017A043）

【作者簡介】龐廣富（1979— ），男，廣西欽州人，碩士，廣西工業職業技術學院高級講師。

（責編 盧 雯）