基于線上線下融合的《電氣控制與PLC》課程教學改革探討

□王 進 韓晨霞 王 笑

隨著科技日新月異,很多新技術、新產品,甚至新理念逐漸進入到人們的生活之中，人類已經進入到大數據時代。大數據時代人們的思維和工作方式發生了很大的變化，傳統教學模式無法滿足教學需求。翻轉課堂、學習通、MOOC和微課程就是大數據變革教育的產物，這些互聯網教學平臺具有海量電子書、視頻等資源方便教師進行課程資源建設，其豐富的社交功能可進行課堂互動、小組討論、在線考勤、問卷調查等，為線上線下教學改革創造了現實條件[1～3]。

本文針對高職專業核心課程《電氣控制與PLC》的教學內容，按照“教學準備(Plan)—教學實施(Do)—教學評價(Check)—教學反思(Act)”四個階段來改革教學手段和教學方法，圍繞以開發“學生學習資源”和培養“學生自主學習”能力的教學理念制作線上教學資源，依托網絡教學平臺發送給學生，實現課前、課中和課后多教學環節互動，極大程度激發學生學習興趣，學生可利用智能手機隨時隨地學習，同時提高教師的信息化教學水平，進而提升教學質量[4]。

一、課程的設計理念

圖1 PDCA理論循環流程圖

針對機電一體化專業核心課程《電氣控制與PLC》教學模式已經無法滿足現階段教學要求，電氣教學團隊提出將以往實驗室現場教學和線上學習通教學相結合的一種教學模式，實踐證實對于實驗室教學效果有一定提升作用。具體實踐過程為：首先，通過3年的跟蹤調研，我們將原有教學資源進行重新整改，更新包括微教學視頻、思維導圖知識點、畢業QQ群、試題庫等充實教學資源。其次，利用超星學習通將教學資源發送到學生手上，發揮網絡化優勢，彌補傳統實驗室教學缺陷，學生畢業后仍然可再次學習、與老師探討。最后，利用PDCA循環理論完善整個教學模式，將教學模式分成Plan(計劃)、Do(執行)、Check(檢查)和Action(處理)四個階段[5]，當教學環節中發現問題后，將問題做為下學期的計劃帶入下一次教學中，實現再次循環解決問題，周而復始最終達到提升教學質量的目的(如圖1所示)。

二、課程教學實施

線上線下混合式教學實施過程可以分成計劃(Plan)、執行(Do)、檢查(Check)、處理(Act)四個階段，即教學準備、教學實施、教學評價和教學反思。

(一)教學準備階段。PDCA理論中的首要環節為計劃環節，在教學模式中即為我們的教學準備階段，教學內容設計是我們的主要工作。準備各類數字化教學資源，挑選合適的網絡教學平臺，為電氣控制與PLC線上線下實踐教學的順利開展提供技術支持。

微課視頻資源是建設好線上線下混合式課程的前提和基礎，相對于寬泛的傳統課堂，微課視頻資源的時長更短，內容更加精簡。視頻一般要求3～8分鐘，短小精悍，知識結構完整，教學設計完善，教學方法豐富。學生可以跨越時間、空間的限制，隨時隨地進行學習，且易于傳播。微課視頻資源是學生個性化學習的重要資源，是教師課堂教學的有效助力。但是微課視頻資源針對的是碎片化知識點，數量多，知識點分散，不具備系統性和完整性，不能形成完整統一的體系。在教學過程中采用思維導圖進行課程的設置、教學改革，可以幫助學生建立系統完整的知識框架體系，對學習的內容進行有效的整合，將微視頻課中的零散知識點形成一個整體的全局圖呈現在腦海中。例如在完成交通燈的PLC控制部分內容的講解后，學生根據類似圖2的思維導圖進行回顧和復習，比較傳統學習方式可更好地掌握知識點，提高學習效率[6]。

圖2 交通燈的PLC控制

(二)教學實施階段。PDCA理論中的第二環節Do執行環節，在教學模式中即為我們的教學實施階段，根據教學計劃組織開展教學活動，實現教學目標。采用現場實驗室教學和線上學習通相結合的教學方法，將教學過程劃分為課前、課中、課后三個教學實施環節。課前教師引導學生通過學習通完成線上相關視頻知識點學習，課后做好答疑；課中，主要為傳統實驗室教學，在掌握相關知識前提下組織學生進行實驗，如圖3所示。

(三)教學評價階段。PDCA理論中的第三環節Check檢查環節，在教學模式中即為我們的教學評價階段，此環節主要任務為衡量教學過程的結果是否達成教學目標。利用超星學習通平臺“成績管理”和“問卷調查”的功能組織實施教學評價，涵蓋學生評價和教師評價。對學生的評價如表1所示，對教師的評價如表2所示[7～8]。

圖3 教學模式設計

表1 課程學習評價及考核方案表

表2 教師評價方案表

(四)教學反思階段。PDCA理論中的最后環節act處理環節，在教學模式中即為我們的教學反思階段。此環節主要任務為對檢查執行結果是否達到了預定的目標，通過歸納總結教學前三環節中的經驗，對教學內容的重難點、教學組織實施過程等進行調整，持續完善教學計劃。隨后把沒有解決或新出現的問題轉入下一個PDCA循環去解決，再次進入教學準備階段，開始第二輪PDCA循環[9]。

三、教學效果

經過兩個學期的教學實踐，有效解決了學院實踐教學中的問題。神木職業技術學院2018級機電一體化技術專業學生對《電氣控制與PLC》這門課程認可度達到98.6%，平均成績比前兩屆學生提升2%，不及格學生為0，88.9%學生對自己的考評分值滿意。通過教學改革神木職業技術學院學生在技能大賽中取得較好的成績，分布在2019和2020年陜西省高等職業院校技能大賽“現代電氣控制系統安裝與調試”和“自動化生產線安裝與調試”賽項中，獲二等獎一次、三等獎三次的成績。電氣教學團隊在線上線下相結合教學模式的實踐過程中，團隊成員的“西門子PLC教學資源庫建設”和“擴招背景下《電氣控制與PLC》課程資源開發與利用的研究”2個項目獲得科研立項，極大地提升了教研室的科研水平。

四、結語

基于PDCA循環理念構建的線上線下實踐教學模式，改變了傳統教學中教師的主導地位，充分調動學生的學習興趣，學生變被動學習為主動，得到了良好的教學效果。依托互聯網融合的線上線下教學平臺，有效克服了學生課堂學習時間的限制，工作后仍然可以再次學習；提高了學生的學習興趣，學習通平臺功能強大、互動性強，符合當代學生的學習體驗；豐富了學生學習的監管過程、考核過程等。當然，課程改革是一個長期跟蹤反饋整改的過程，需要漫長的積淀，運用PDCA循環理念可有效保障教學改革效果的持續提升。