對分課堂教學(xué)模式在電氣控制與PLC課程中的應(yīng)用
——以滁州學(xué)院為例

張銀萍，朱雙杰，賁宗友

(滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州 239000)

1 電氣控制與PLC課程開設(shè)情況與傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的不足

電氣控制與PLC是滁州學(xué)院過程裝備與控制工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課，課程內(nèi)容主要包括電氣控制技術(shù)和PLC技術(shù)兩部分，具有很強(qiáng)的理論性、實踐性、操作性和工程性[1]。課堂教學(xué)和實踐教學(xué)是電氣控制與PLC學(xué)習(xí)和掌握與運用PLC技能訓(xùn)練的重要方法。在課堂上，使學(xué)生正確掌握電氣控制與PLC知識，將課堂所學(xué)轉(zhuǎn)換成自身能力，這是課程教學(xué)的主要目的[2]。該門課的實驗只有12個學(xué)時，如何通過這有限學(xué)時的訓(xùn)練將所學(xué)的知識、原理、操作要點轉(zhuǎn)化為自己的實踐技能，以實現(xiàn)實學(xué)實效，這是實驗教學(xué)的主要目的[3]。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力也是該門課教學(xué)目的之一。

在滁州學(xué)院過程裝備與控制工程專業(yè)的課程體系中，該課程分為理論24學(xué)時，實驗12學(xué)時，總學(xué)時為36學(xué)時。該課程過去采用保姆式教學(xué)模式，教師僅為講授的角色。上課所用教材為知識的載體，學(xué)生只能被動地接受知識。學(xué)生與教師之間缺少互動，學(xué)生和學(xué)生之間也缺少交流，使得“教師教”與“學(xué)生學(xué)”之間不能保持步調(diào)一致。由于缺少互動，“教師教”的過程中往往缺少目標(biāo)性和針對性，導(dǎo)致課堂效率低下，課堂氛圍沉悶。由于課程課時較少，這種不足更為明顯。

本研究針對過程裝備與控制工程專業(yè)電氣控制與PLC課程教學(xué)過程中的不足，研究了對分課堂教學(xué)模式的優(yōu)點，并將其運用于電氣控制與PLC的理論教學(xué)與實驗教學(xué)之中，進(jìn)而提高課堂教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動力，加強(qiáng)教師和學(xué)生之間的溝通，使“教”與“學(xué)”能夠和諧統(tǒng)一，保持一致性。

2 對分課堂教學(xué)模式的理念與特點

對分課堂教學(xué)模式由張學(xué)新教授提出[4]，張教授針對當(dāng)前高校課堂存在的主要不足，綜合講授式與討論式課堂優(yōu)勢，把一半時間給教師講授，另一半時間給學(xué)生討論，并把講授和討論時間分開，使同學(xué)們在教師講授完成以后能夠有足夠的時間內(nèi)化吸收相關(guān)知識點，使講授與討論兩種方式相結(jié)合，完成“教法”與“學(xué)法”的深度融合[5]，克服傳統(tǒng)課堂存在的不足。對分課堂模式正被越來越多的學(xué)者所使用，這種模式能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生能夠根據(jù)自身特點主動學(xué)習(xí)，不再被動地接受知識。這種模式能夠?qū)崿F(xiàn)課程教學(xué)實學(xué)實效的目標(biāo)和對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對高校教師教育實踐具有實際意義。

針對滁州學(xué)院2018級過程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)班實際情況和電氣控制與PLC課程傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的不足，將對分課堂教學(xué)模式運用其中，一方面，能夠保證課程知識傳授的系統(tǒng)性；另一方面，能夠加強(qiáng)師生、生生之間的溝通，提高課堂教學(xué)效果。因此，將對分課堂模式應(yīng)用到電氣控制與PLC課程教學(xué)中很有必要。

3 電氣控制與PLC對分課堂教學(xué)設(shè)計

對分課堂教學(xué)模式應(yīng)用的班級為2018級過程裝備與控制工程專業(yè)班，人數(shù)為36。為達(dá)到理想的教學(xué)效果，先對36位同學(xué)進(jìn)行分組。按照對分課堂的教學(xué)理念和班級實際情況，將班級分為6組，每組6位同學(xué)，上課以小組為單位就座。根據(jù)對分課堂PAD的核心思想，整個教學(xué)過程如圖1所示。

圖1 對分課堂教學(xué)過程Fig.1 Process of PAD class teaching

根據(jù)圖1，本研究以電氣控制系統(tǒng)常用器件這一章節(jié)為教學(xué)實例，進(jìn)行對分課堂教學(xué)模式的設(shè)計。將電氣控制系統(tǒng)常用器件這一章節(jié)的具體教學(xué)計劃分為三個部分：(1)講授(Presentation)。教師串聯(lián)好電氣控制系統(tǒng)常用器件的重要知識脈絡(luò)，進(jìn)行引出講解，拋出每種器件需要掌握的重點內(nèi)容，提出需要解決的問題，明確指出對小組成員的分工，布置課后按小組自我學(xué)習(xí)的內(nèi)容和要求；(2)內(nèi)化吸收(Assimilation)。學(xué)生課下嚴(yán)格完成按小組自我學(xué)習(xí)的內(nèi)容和要求，要進(jìn)行組內(nèi)討論，并將討論結(jié)果和疑問記錄下來，帶到下次課堂；(3)課堂討論(Discussion)。首先，教師進(jìn)行課堂內(nèi)容的引入，每組同學(xué)按照上節(jié)課布置的任務(wù)，將自學(xué)和小組討論的結(jié)果進(jìn)行PPT匯報，匯報完成之后，同學(xué)們進(jìn)行互相打分。然后，教師與同學(xué)們一起討論每組同學(xué)提出的重大疑問。最后，教師針對學(xué)生提出的重大疑問進(jìn)行答疑解惑，并對重要知識點進(jìn)行全方位總結(jié)，確保學(xué)生學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性。

4 電氣控制與PLC對分課堂實施方案

本研究以電氣控制系統(tǒng)常用器件為教學(xué)實例，設(shè)計出對分課堂新教學(xué)模式的實施方案，主要包括講授、內(nèi)化吸收和討論三部分的方案。

4.1 講授

針對電氣控制系統(tǒng)常用器件這一教學(xué)內(nèi)容，以電氣的基本知識和基本類型為主線內(nèi)容進(jìn)行講授，待同學(xué)們內(nèi)化吸收后，進(jìn)行課堂討論。整個章節(jié)的內(nèi)容講授時間比傳統(tǒng)的課堂講授時間少了一半，這對整個章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的把握非常重要。圖2采用思維導(dǎo)圖的方式對需要講授的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)圖2把握整個章節(jié)內(nèi)容的主線和重點，教師可進(jìn)行充分而不過分地引導(dǎo)。

圖2 對分課堂教學(xué)講授內(nèi)容設(shè)計Fig.2 Design of teaching content in PAD class

4.2 內(nèi)化吸收

知識的內(nèi)化吸收是對分課堂實施的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到對分課堂整體的實踐效果，也關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。根據(jù)滁州學(xué)院2018級過程裝備與控制工程專業(yè)教學(xué)班有36位同學(xué)的實際情況，把整個教學(xué)班分為6組，每6位同學(xué)一小組。學(xué)生根據(jù)課上教師講授的內(nèi)容和提出的問題，要在課下完成按小組查資料自學(xué)的任務(wù)，并進(jìn)行小組總結(jié)。小組內(nèi)化吸收需要總結(jié)的內(nèi)容主要包括：小組成員認(rèn)為最重要的內(nèi)容；小組成員能夠理解，但覺得別人有疑問的內(nèi)容；小組成員無法理解的內(nèi)容。要把總結(jié)的內(nèi)容通過PPT的形式進(jìn)行記錄，帶到下次課堂。

4.3 討論

教師先進(jìn)行課堂內(nèi)容的引入，時間約為3 min；每組同學(xué)按照上次課布置的任務(wù)，將小組內(nèi)化吸收的結(jié)果進(jìn)行PPT匯報，時間約為5 min；每組匯報完成以后，全班學(xué)生以組為單位，根據(jù)匯報內(nèi)容進(jìn)行有針對性地討論，并記錄沒有解決的問題，時間約為5 min。6組同學(xué)全部匯報完成之后，教師隨機(jī)抽1～2個小組，分享討論的結(jié)果及沒有解決的問題，時間約2 min。然后，針對學(xué)生尚未解決的問題，教師進(jìn)行有針對性地解答。整個討論過程如圖3所示。

圖3 課堂討論設(shè)計及時間安排Fig.3 Class discussion design and schedule

5 電氣控制與PLC對分課堂實施效果

對分課堂使得學(xué)生與教師之間的互動增加，學(xué)生和學(xué)生之間的交流也越來越多，使“教師教”與“學(xué)生學(xué)”之間保持步調(diào)一致，讓同學(xué)們積極主動地參與到課堂教學(xué)中，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)能力，教學(xué)取得了明顯效果，如表1所示。同時，為深入了解學(xué)生對新教學(xué)模式的滿意程度，采用無記名問卷的方式進(jìn)行調(diào)查。問卷主要分為選擇題和簡答題兩個部分，包括教學(xué)效果、授課方式、自我學(xué)習(xí)能力的提高、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力等各個方面，調(diào)查結(jié)果滿意度如表1所示。

表1 對分課堂學(xué)習(xí)效果與學(xué)生滿意度調(diào)查結(jié)果Tab.1 The results of the investigation of the PAD class learning effect and students’ satisfaction

由表1可知，對分課堂教學(xué)模式的實施，不僅大幅提高了學(xué)生的課堂出勤率和上課發(fā)言百分比，更重要的是學(xué)生的平均學(xué)習(xí)成績從76分提高到了89分，學(xué)生對此教學(xué)模式的綜合滿意度達(dá)到了94%。結(jié)果表明，對分課堂教學(xué)新模式適合在過程裝備與控制工程專業(yè)相關(guān)的課程教學(xué)中廣泛推廣。

6 結(jié)語

把對分課堂教學(xué)新模式融入電氣控制與PLC課程，可以克服傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的弊端，能夠讓學(xué)生更主動深入地理解所學(xué)知識，牢固掌握。同時，還加強(qiáng)了師生、生生之間的溝通，使“教師教”的過程更具目標(biāo)性，“學(xué)生學(xué)”的過程更具主動性，能夠有效提高課堂效率，實現(xiàn)“教師教”和“學(xué)生學(xué)”和諧統(tǒng)一。