機電傳動控制與PLC課程混合式教學改革研究

杜學芳，宋 娟，趙 軒，馬曉杰

(河南工學院 機械工程學院，河南 新鄉 453003)

0 引言

隨著“互聯網+”的大力發展，一系列新型教育手段應運而生[1]，特別是疫情期間，各大高校都進行了翻轉課堂教學或混合式教學[2]。機電傳動控制與PLC課程是河南工學院機械工程學院機電類專業的一門核心專業課，在人才培養方案中起著承前啟后的作用，其地位尤其重要。本文以機電傳動控制與PLC課程線上和線下混合式教學改革為例，并將思政元素融入到課程的教學過程中[3]，為課程的教學改革作出積極的探索。

1 現有教學模式的不足

目前，該課程現有教學模式存在著理論與實踐相脫節的現象[4]，其主要原因如下：

(1)課程內容量大而廣，但課堂教學只有40課時，課堂教學非常緊湊，教師只能將有限的時間用于知識點的傳授；

(2)課程各知識點間的聯系不夠緊密，在課堂教學過程中缺少相應的實物展示和過程演示，學生對某些知識點的認識和理解只停留在理論階段；

(3)理論教學與實踐教學存在時間間隔。

2 教學改革的思路

為解決機電傳動控制與PLC課程知識點多、課時短、學不能致用的問題，采用線上和線下混合教學模式。

2.1 教學準備階段

將基礎知識錄制成10～20 min的微課，并將微課、學習資料、PPT等素材資料放在“學習通”APP上，進行該課程教學資源庫建設，供學生課前預習使用。設置一些簡單的選擇題或思考題，用來考察學生的預習效果，進行師生互動。

2.2 教學組織階段

根據線上預習效果，在課堂教學過程中，可以對重點內容進行針對性地講解，同時對知識點進行梳理。對于某些實踐性較強的環節，教師適當進行虛擬仿真教學，讓學生參與進去，提升學習效率和學習質量，教師要及時了解學生的學習狀況。

2.3 教學反饋階段

通過線上提交作業、學生互評作業等多種方式考察學生的學習效果。線下通過多種方式鞏固學生的知識，提高學生的應用能力。

3 混合式教學改革與實踐

3.1 理清知識單元教學改革思路

以電器控制技術部分為例，根據教學大綱，結合學生的學習規律。知識單元的學習包括課前預習、課中授課和課后復習3部分組成，其教學流程圖如圖1所示。

圖1 教學流程圖

3.2 虛實結合教學

以PLC控制技術部分為例，該部分實踐操作性較強，引入虛擬仿真一體化實訓室，用以彌補理論教學與實踐教學不同步的弊端。

利用TIA博途軟件和100VR對S7-300PLC進行一系列的操作訓練，將位邏輯指令、定時器指令、計數器指令等相關指令融入到仿真系統中。不僅讓學生掌握這些指令的使用，還可以讓學生看到實際操作后的效果，將理論知識和技能訓練融合，讓學生動手操作過程中獲得更多的成就感和滿足感。

以定時器指令的講解為例。課前：教師通過線上教學平臺發布任務，學生通過該課程教學資源庫進行預習，包括觀看微課、PPT等，完成課前測試，了解5種定時器指令的功能和使用；課中：教師進行深入講解，以案例為導入，引導學生進行討論，激發學生的學習興趣，同時進行示范操作，學生邊練習邊操作；課后：教師通過教學平臺發布作業，學生通過虛擬仿真平臺反復練習，掌握定時器指令的使用。

3.3 將思政元素融入知識單元

將思政元素無痕融入專業知識講解過程中，幫助學生樹立積極的人生觀和價值觀。以三相交流電機的講解為例，進行如下教學設計：首先，通過新聞視頻引入案例，在雨課堂上對高鐵電機選型進行投票，讓學生了解三相交流電機的結構特點；其次，通過對三相交流電機旋轉磁場的講解，融入中國傳統文化——“三才”文化，堅定學生的文化自信；最后，通過歷史對比，讓學生體會高鐵人的工匠精神和創新精神，各知識單元所對應的思政元素，如表1所示。

表1 各知識單元所對應的思政元素

4 教學改革評價體系

混合教學模式下采用過程化考核，通過“學習通”APP的后臺數據統計，根據學生線上自主學習和線下完成情況進行分析和評價，對未及時完成任務的學生進行督促，并結合學生平時表現進行綜合評價。在對機電2019級120名同學的調查問卷中，97名學生對該課程采用混合式教學感到滿意，滿意度達到80%以上。

5 結語

混合教學模式已成為當前教學發展的趨勢，本文對混合式教學模式進行了初探，為河南工學院機電傳動控制與PLC課程教學質量的提升獻出綿薄之力，對其他相關課程的混合式教學改革提供積極的借鑒。

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