以“學(xué)”為中心的電氣控制與PLC課程教學(xué)綜合設(shè)計(jì)

王艷芳 李智強(qiáng) 鄭維

摘 要：傳統(tǒng)的電氣控制與PLC課程存在課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)缺乏有效的考核機(jī)制，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，教師在課中教學(xué)環(huán)節(jié)以“教”為中心，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，考核方式單一，考核內(nèi)容偏重知識(shí)考核等問題。針對(duì)這些問題，筆者將目前較流行的線上線下混合式教學(xué)模式引入該課程教學(xué)，積極探索以“學(xué)”為中心的電氣控制與PLC課程教學(xué)模式，以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生完備的工程技術(shù)能力。從教學(xué)效果來看，電氣控制與PLC課程以“學(xué)”為中心的教學(xué)改革探索培養(yǎng)了學(xué)生“學(xué)”的興趣，促使教師建立起了以“學(xué)”為中心的課堂教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：電氣控制與PLC課程;混合式教學(xué)模式;云課平臺(tái)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代高等教育課程教學(xué)也發(fā)生了巨大的變化。很多高校教師一直在探索如何將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)教學(xué)中，以不斷提升教學(xué)效果。近年，許多基于手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的在線課程平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，大大縮短了學(xué)生和教師之間的心理距離，也有利于學(xué)生利用碎片化的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。電氣控制與PLC課程是控制學(xué)專業(yè)的一門核心課程，對(duì)學(xué)生后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)有重要的作用。讓學(xué)生高效地掌握這門課程的內(nèi)容是該專業(yè)教師共同面臨的重要問題。筆者探索將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合的方式，并采用線上線下混合式教學(xué)模式，以期能整體規(guī)劃課程，構(gòu)建以學(xué)生學(xué)習(xí)能力提高為中心（即以“學(xué)”為中心）的新的教學(xué)模式，滿足信息時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需求。

一、傳統(tǒng)的電氣控制與PLC課程教學(xué)存在的問題

第一，傳統(tǒng)的電氣控制與PLC課程的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)缺乏有效的考核機(jī)制，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。傳統(tǒng)的課前預(yù)習(xí)全靠學(xué)生自覺，缺乏有效的考核機(jī)制，基本流于形式。同時(shí)，預(yù)習(xí)考核機(jī)制的實(shí)施也需要教師的配合，這在無形中增加了教師的工作量。根據(jù)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，電氣控制與PLC課程不僅要培養(yǎng)學(xué)生簡單應(yīng)用電氣控制與PLC基礎(chǔ)知識(shí)的能力，還要培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力以及良好的協(xié)調(diào)溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等。如果缺乏預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師在上課時(shí)就需要不斷強(qiáng)調(diào)一些基礎(chǔ)知識(shí)，以至于無法有效引導(dǎo)一些學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化發(fā)展。

第二，教師在課中教學(xué)環(huán)節(jié)以“教”為中心，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)。按照傳統(tǒng)教學(xué)方法，該門課程教師習(xí)慣以“教”為主組織教學(xué)活動(dòng)。他們通常花費(fèi)大量時(shí)間在課堂上傳授基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，很難主動(dòng)參與到課堂活動(dòng)中。著名視聽教育家戴爾在1946年提出了“24小時(shí)后的‘學(xué)習(xí)金字塔理論”。該理論指出，學(xué)生被動(dòng)聽講僅能留存知識(shí)的5%，無法完成自我知識(shí)體系的構(gòu)建，而討論、實(shí)踐、教授給他人知識(shí)等主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式可以使知識(shí)的留存率達(dá)到90%。因此，教師以“教”為中心而組織的教學(xué)活動(dòng)很難有預(yù)期的教學(xué)效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性也不能得到有效的激發(fā)。

第三，考核方式單一，考核內(nèi)容偏重理論知識(shí)。傳統(tǒng)的電氣控制與PLC課程成績由期末考試成績和平時(shí)成績構(gòu)成，期末考試成績占比70%，平時(shí)成績一般由課堂考勤和作業(yè)構(gòu)成，占比30%。期末考試多以基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)考查為主，缺乏考核學(xué)生綜合應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等環(huán)節(jié)。至于平時(shí)成績，雖然課堂出勤率高，但抬頭率較低，致使考勤起不到應(yīng)有的考核作用。該門課程作業(yè)大多是課后作業(yè)，學(xué)生作業(yè)雷同率較高，也無法客觀評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)掌握知識(shí)的情況。

二、以“學(xué)”為中心的電氣控制與PLC課程教學(xué)模式設(shè)計(jì)

針對(duì)上述問題，筆者堅(jiān)持以“學(xué)”為中心原則，采用時(shí)下流行的線上線下混合式教學(xué)模式，重新設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)。

（一）課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

以“學(xué)”為中心的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)教師提出了更高的要求，教師要熟悉課程教學(xué)的所有環(huán)節(jié)，在上課之前進(jìn)行全面布局。課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)主要是教師提前推送資源，學(xué)生預(yù)習(xí)并做預(yù)習(xí)測試題，同時(shí)在討論區(qū)討論。在開課之前，教師需要將課程執(zhí)行大綱發(fā)給學(xué)生。課程執(zhí)行大綱上有明確的課程學(xué)習(xí)目標(biāo)以及每個(gè)單元授課的知識(shí)點(diǎn)、難點(diǎn)、重點(diǎn)等內(nèi)容。每次上課前，教師要借助云課堂推送課前預(yù)習(xí)資源，將學(xué)生本章節(jié)要預(yù)習(xí)的內(nèi)容按照知識(shí)點(diǎn)的形式制作成電子課件，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容不宜過長。同時(shí)，教師也要制作預(yù)習(xí)練習(xí)題，一并投放到云平臺(tái)上，并要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成練習(xí)。學(xué)生既可以隨時(shí)利用碎片化時(shí)間完成學(xué)習(xí)任務(wù)，又可以看到其他同學(xué)的預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)。同時(shí)，教師也可以隨時(shí)查看學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。云課的優(yōu)勢(shì)在于將學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)狀態(tài)完整地記錄下來，學(xué)生可以反復(fù)觀看電子課件進(jìn)行學(xué)習(xí)，也可以在討論區(qū)與其他同學(xué)一起討論完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

（二）課中教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

課中教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括教師講授、重點(diǎn)問題討論、學(xué)生上臺(tái)講授、課堂實(shí)時(shí)測試等環(huán)節(jié)。教師講授主要以學(xué)生在平臺(tái)上預(yù)習(xí)的學(xué)情反饋為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，只講學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)普遍難以理解的內(nèi)容和本章節(jié)的難點(diǎn)與重點(diǎn)。教師要留下充足的時(shí)間進(jìn)行課堂討論、現(xiàn)場測試或翻轉(zhuǎn)課堂等。教師在課堂上使用的云平臺(tái)具有完備的投屏功能，可以在客戶端實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)幻燈片同步，這樣能占用學(xué)生的手機(jī)屏幕，讓學(xué)生把注意力都集中在課堂教學(xué)活動(dòng)中。教師也可以隨時(shí)在課堂教學(xué)中投放討論話題，讓學(xué)生利用手機(jī)客戶端限時(shí)討論重點(diǎn)問題。這樣的舉措充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。此外，課程組在教學(xué)活動(dòng)中設(shè)計(jì)了總結(jié)性匯報(bào)的教學(xué)活動(dòng)，以鍛煉學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、查閱文獻(xiàn)能力、口頭表達(dá)能力等。比如，舉例說明常規(guī)電氣控制與PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，教師讓學(xué)生自行組隊(duì)，各組派代表匯報(bào)講解，教師對(duì)匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、總結(jié)等。在課堂相關(guān)教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)完畢后，教師可以定期在平臺(tái)上對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)實(shí)時(shí)測試，以充分鞏固學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)成果。

（三）課后教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

課后教學(xué)環(huán)節(jié)包括作業(yè)、總結(jié)匯報(bào)點(diǎn)評(píng)、單元知識(shí)總結(jié)歸納以及章節(jié)知識(shí)點(diǎn)達(dá)成度問卷調(diào)查三部分內(nèi)容。學(xué)生將作業(yè)拍照并上傳平臺(tái)，教師采用學(xué)生互評(píng)作業(yè)的方式進(jìn)行考核。線上互相點(diǎn)評(píng)小組總結(jié)匯報(bào)內(nèi)容，每個(gè)組都可以從中知道自己所做匯報(bào)的優(yōu)缺點(diǎn)。學(xué)生需要手寫單元知識(shí)總結(jié)歸納（800字以上），同時(shí)每個(gè)學(xué)生都要填寫線上知識(shí)點(diǎn)達(dá)成度問卷調(diào)查。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)方式，從而幫助學(xué)生更好地完成自我知識(shí)體系的建立。

（四）考核方式的設(shè)計(jì)

由上述教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)可以看出，教師不再大篇幅地講解電氣控制與PLC課程的基礎(chǔ)知識(shí)，而是讓學(xué)生自己動(dòng)起來，主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中。該門課程的考核方式與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如上表所示。

三、結(jié)語

電氣控制與PLC課程開展以“學(xué)”為中心的教學(xué)改革探索：教師利用云平臺(tái)在課前、課中非常便捷地推送學(xué)習(xí)資源以及測試與討論題目，評(píng)價(jià)學(xué)生作業(yè)和總結(jié)匯報(bào)等，同時(shí)能在討論區(qū)及時(shí)解答學(xué)生疑惑，查看學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法。學(xué)生不再局限于課堂，而是利用自己的碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而不斷構(gòu)建完整的知識(shí)體系。從教學(xué)效果來看，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性明顯提高了。電氣控制與PLC課程以“學(xué)”為中心的教學(xué)改革探索培養(yǎng)了學(xué)生“學(xué)”的興趣，促使教師建立了以“學(xué)”為中心的課堂教學(xué)模式，也為同期其他課程做了良好的示范。

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責(zé)編：清 歡