可編程控制器技術課程融合式教學的探索研究

陳云云 束長寶

[摘? ? ? ? ? ?要]? 可編程控制器技術（PLC）課程是電氣工程及其自動化專業的一門實踐性較強的必修核心課程。在引入純線上教學形式后，融合多種云教學資源打造智慧課堂，基本完成了特殊時期停課不停學的目標，也取得了一定的教學效果。梳理并歸納總結了PLC課程純線上教學模式的利弊，探析如何推進線上教學資源與線下課堂教學實踐的進一步深度融合、升級實踐類課程融合交互式教學模式并推動PLC課程融合交互式教學改革。

[關? ? 鍵? ?詞]? 融合式教學;教學改革;可編程控制技術

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）20-0050-02

可編程控制器技術（PLC）是電氣工程及其自動化專業的一門實踐性較強的必修核心專業課程，采用單一線上教學存在一定的教學困難。任課教師吸取以往線上線下混合教學的經驗，豐富和改革在線教學模式，實現了PLC課程線上課堂的轉變，也取得了一定的教學效果，也存在一些不足之處。針對實踐類課程，如何繼續提升線上教學質量，推進線上教學資源與線下課堂教學實踐的深度融合，升級實踐類課程融合交互式教學模式，是PLC課程建設面臨的挑戰[1-2]。

一、PLC課程在線教學實施概況

PLC課程作為一門實驗課時占到總學時30%以上的實踐性較強的專業課程，課題組首次進行純線上教學的實施探索，其間主要依托中國大學MOOC平臺的SPOC開放式課程建設，整合課件和視頻資源，完成單元考核和統計工作;同時任課老師充分利用騰訊課堂進行直播教學，借助QQ群作業、雨課堂等信息化手段，實現了PLC課程的理論知識與仿真實驗的線上教學。

（一） 基于BOPPPS教學模型的教學模式實施

為充分運用信息化教學資源，特引入BOPPPS教學模型于此次PLC課程的線上教學過程。此次基于BOPPPS教學模型的PLC課程線上教學模式的具體實施如下：

l.導入階段，采用問題引入方式布置預習內容。如圖1（a）所示，針對每一章節，教師精心編選一些啟發導入型問題，然后基于SPOC開放課程平臺發布。比如，PLC的編程語言和單片機的編程語言有何不同？通過問題吸引學生關注，引導學生產生學習動機，讓學生利用平臺上的課件、視頻等導學資源自主預習這部分內容的主要知識點。

2.直播課前，教師明確提出課堂教學目標，并通過信息化平臺發布細化、量化的每個知識點的學習目標。比如，了解PLC的功能特點、產生、應用、分類及發展方向，掌握PLC的結構與工作原理、內部繼電器的編號與功能，重難點在于掌握PLC的工作原理和周期性循環掃描的工作方式。這樣一來，讓學生在直播課前就十分清楚自己學習的易難點，在直播課時有針對性地聽講，以提高學習效率。

3.直播課前，教師基于MOOC平臺的SPOC開放課程建設或者雨課堂，開展課前小測試，其目的在于了解學生的預習效果。另外，通過在線小測試的形式讓學生準時進入直播課堂，喚醒學生課時狀態，其效果比傳統課堂點名好。借助信息化平臺，可以非常方便地收集統計錯誤比較集中的問題，后續在線直播課堂中可以進行重點關注和講解。

4.參與式學習環節中，教師利用騰訊課堂、騰訊會議等信息化資源和手段實施直播課堂教學，主要通過教師直播講解本課的重難點知識，如PLC內部定時器、計數器及相關指令的使用。教師在講解PPT的同時，還可以同屏顯示學生的彈幕疑問，對有代表性的問題進行隨時解答。學生聽課過程中可以“舉手”或發“彈幕”的形式進行提問和參與討論。引導學生積極參與研討，加深對所學知識的理解。

5.每一節直播課后，教師布置少量本節課的基礎測試題，如圖1（b）所示，通過QQ作業渠道讓學生利用課下零散時間完成課后習題，還可以提交個性化建議，及時與教師溝通建議。每一單元小節后，基于SPOC開展以客觀題為主的單元測試，快捷的統計功能方便教師總結學生易錯點，了解學生此段時間學習效果，檢測是否達到預期的教學目標。

（二）線上學習評價及在線考核評定的設計

為保證線上學習參與率和培養學生的自主學習能力，及時調整設計了更為規范合理的線上學習評價和考核方式[3]。

1.注重過程考核。將平時成績比重由原先的30%調整為50%，包含線上課堂出勤率、直播課中提問或搶答、QQ作業在線遞交情況、在線虛擬仿真實驗成績以及在線單元測試成績等，這些成績數據由MOOC平臺和QQ課堂以及QQ作業平臺等自動統計，最后由教師綜合給出平時成績。成績統計直接客觀，圖2給出的是PLC線上教學各環節參與人數的相關統計數據。

2.調整期末考試形式。期末在線考試中客觀題由MOOC平臺定時發布，主觀題則由QQ班級群作業定時發布，并在限定時間內遞交，多采用分析、簡答和設計等題目形式，主要考核基礎理論知識的理解和應用以及對給定問題的解決能力。

二、線上教學面臨的問題和挑戰

此次PLC課程的純線上教學，基本做到了“停課不停教”“停課不停學”。但在單一線上教學實施過程中，也遇到一些問題，主要體現以下幾個方面：

1.對于PLC課程這類的實踐性偏強的課程，單純的線上教學難以保證實驗環節的實際教學效果。此次采用的是線上實驗演示和學生自主完成虛擬仿真程序調試的方式，雖然可以讓學生熟練應用編程軟件，但實物接線和動手練習得不到鍛煉，對知識的理解程度也必然有所降低。