基于“電氣控制與PLC技術(shù)”課程的創(chuàng)新實(shí)踐型人才培養(yǎng)路徑研究

【摘" 要】 文章以“電氣控制與PLC技術(shù)”課程作為具體案例，深入探討了如何通過實(shí)施線上線下混合式教學(xué)模式的改革，有效培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐型人才。教師在教學(xué)全過程中通過理論教學(xué)與實(shí)踐操作的緊密結(jié)合，以期提升學(xué)生的專業(yè)技能。通過對(duì)課前準(zhǔn)備、課中實(shí)施、課后反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)的改革措施進(jìn)行細(xì)致入微的分析，充分展示了這一教學(xué)模式在重慶移通學(xué)院“四位一體雙院制+特色課程”背景下的成功應(yīng)用及其顯著成效。

【關(guān)鍵詞】 混合式；教學(xué)改革；課程思政；電氣控制與PLC技術(shù)

一、課程改革的必要性

（一）“電氣控制與PLC技術(shù)”課程的重要性

“電氣控制與PLC技術(shù)”是電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的一門核心課程，旨在為學(xué)生提供現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論與實(shí)踐技能。PLC（可編程邏輯控制器）是工業(yè)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)器人控制等多個(gè)領(lǐng)域。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握PLC的基礎(chǔ)原理與編程技能，還能通過實(shí)驗(yàn)操作提升動(dòng)手能力，為未來智能制造等行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師往往采取“一言堂”的授課方式，缺乏與學(xué)生的互動(dòng)，課堂上更多是理論知識(shí)的灌輸，而實(shí)踐環(huán)節(jié)有限，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新性得不到有效發(fā)揮。在“電氣控制與PLC技術(shù)”課程中，雖然理論講解詳盡，但實(shí)踐操作時(shí)間有限，學(xué)生在課堂上無法充分應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，因而難以將抽象的理論與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合。此外，傳統(tǒng)教學(xué)還受時(shí)間和空間的限制，學(xué)生只能在特定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)，無法根據(jù)自身的學(xué)習(xí)節(jié)奏自由安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，這大幅影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二、線上線下混合式教學(xué)模式改革整體方案

為了應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式中的這些問題，“電氣控制與PLC技術(shù)”課程通過引入線上線下混合式教學(xué)模式，如圖1所示。打破了課堂時(shí)空的限制，并通過數(shù)字化工具提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在該課程中，教師利用智慧教學(xué)平臺(tái)將課程內(nèi)容分為課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后鞏固三個(gè)階段，構(gòu)建了一種靈活、互動(dòng)的教學(xué)模式。通過在線平臺(tái)，學(xué)生能夠在課前預(yù)習(xí)視頻課程和教學(xué)資料，掌握PLC的基本概念和操作方法。課中，教師通過實(shí)際操作和小組討論的形式，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐操作提升解決問題的能力。課后，學(xué)生通過在線平臺(tái)提交作業(yè)，并進(jìn)一步復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)，確保理論與實(shí)踐的充分結(jié)合。

在多年的“電氣控制與PLC技術(shù)”教學(xué)探索和實(shí)踐中總結(jié)出的線上線下混合式教學(xué)模式，不但高效，且教學(xué)平臺(tái)多元化，是實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程德融教學(xué)的有效載體。課程教學(xué)過程中重新設(shè)計(jì)線上、線下教學(xué)，實(shí)現(xiàn)線上、線下師生和生生之間高效互動(dòng)，并融入相關(guān)的德育元素，實(shí)現(xiàn)了課程建設(shè)的高階性和挑戰(zhàn)度。

三、課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

（一）課前導(dǎo)學(xué)階段

教師充分利用在線課程平臺(tái)和智慧教學(xué)軟件，發(fā)布包括視頻課程、課件、驅(qū)動(dòng)問題以及在線測(cè)試在內(nèi)的豐富學(xué)習(xí)資源。這些資源涵蓋PLC基礎(chǔ)知識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的廣闊空間。學(xué)生可根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)計(jì)劃，靈活安排預(yù)習(xí)時(shí)間，并通過在線測(cè)試自我評(píng)估學(xué)習(xí)效果。課前預(yù)習(xí)作為混合式教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重要性不言而喻。為確保預(yù)習(xí)效果，教師精心設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)任務(wù)，注重問題驅(qū)動(dòng)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的結(jié)合。例如，教師會(huì)要求學(xué)生課前搜集PLC在現(xiàn)代工業(yè)控制中的前沿應(yīng)用案例或相關(guān)名人傳記，以此培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、誠(chéng)信意識(shí)及創(chuàng)新意識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)行深入分析。

（二）課中雙效課堂階段

課堂教學(xué)則更加注重互動(dòng)與實(shí)踐。教師采用BOPPPS教學(xué)法、立體式教學(xué)法等先進(jìn)教學(xué)理念，通過“主題+滲透”的方式巧妙融入德育觀點(diǎn)，從而確保課堂教學(xué)的有效性和高效性。

在課堂上，學(xué)生被分成小組，共同進(jìn)行PLC控制程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試，完成實(shí)際項(xiàng)目任務(wù)。教師則轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)導(dǎo)學(xué)者、問題解答者以及關(guān)鍵步驟的指導(dǎo)者。在案例設(shè)計(jì)上，教師緊扣創(chuàng)新型、實(shí)踐導(dǎo)向型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，通過案例教學(xué)和項(xiàng)目制學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生在課堂上既能深入理解PLC的編程與控制原理，又能通過親身參與實(shí)際項(xiàng)目，切實(shí)鍛煉動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。例如，在PLC實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生需根據(jù)教師提供的實(shí)際工業(yè)控制案例，自主設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。這一過程中，學(xué)生不僅編程技能得到強(qiáng)化，還在不斷的調(diào)試和優(yōu)化中，逐漸培養(yǎng)了創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)精神、工匠精神以及精益求精的優(yōu)良品質(zhì)。

（三）第二課堂

第二課堂主要通過在創(chuàng)新中心、開發(fā)實(shí)驗(yàn)室、學(xué)校書院以及實(shí)習(xí)基地等平臺(tái)開展項(xiàng)目制學(xué)習(xí)。學(xué)生依據(jù)實(shí)際工程案例設(shè)計(jì)控制方案，并借助在線平臺(tái)、智慧教學(xué)軟件以及線下等多種渠道提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和反思總結(jié)，從而進(jìn)一步錘煉其動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。在“電氣控制與PLC技術(shù)”這門課程中，教學(xué)目標(biāo)遠(yuǎn)不止于知識(shí)的傳授，更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的全面培養(yǎng)。課程巧妙融合了問題驅(qū)動(dòng)與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，促使學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行獨(dú)立思考并有效解決問題。此外，課程還積極鼓勵(lì)學(xué)生參與各類工程項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽，如“西門子杯”中國(guó)智能制造挑戰(zhàn)賽等。這些活動(dòng)為學(xué)生搭建了將理論知識(shí)與實(shí)踐操作緊密結(jié)合的寶貴平臺(tái)。

四、構(gòu)建多元評(píng)價(jià)機(jī)制

在混合式教學(xué)模式下，評(píng)價(jià)體系的多樣化設(shè)計(jì)有助于全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。“電氣控制與PLC技術(shù)”課程采用了基于線上線下結(jié)合的多維度評(píng)價(jià)機(jī)制，通過過程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，促進(jìn)學(xué)生的全方位發(fā)展。

（一）理論知識(shí)評(píng)價(jià)

閉卷考試：這是評(píng)價(jià)學(xué)生理論知識(shí)掌握程度的主要方式。通過設(shè)計(jì)涵蓋課程重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)的試卷，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)電氣控制與PLC技術(shù)基本概念、原理、方法等的理解和記憶。

在線測(cè)試與作業(yè)：利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，定期發(fā)布與課程內(nèi)容相關(guān)的測(cè)試題目和作業(yè)，以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。這種方式可以實(shí)時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果，便于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。

（二）實(shí)踐技能評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)操作：在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，通過模擬實(shí)際工程項(xiàng)目，要求學(xué)生完成PLC控制系統(tǒng)的接線、編程、調(diào)試等任務(wù)。教師根據(jù)學(xué)生的操作過程、結(jié)果和報(bào)告，評(píng)價(jià)其實(shí)踐技能和問題解決能力。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施：鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容，自主設(shè)計(jì)并實(shí)施一個(gè)小型PLC控制系統(tǒng)項(xiàng)目。通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施、調(diào)試和展示等環(huán)節(jié)，全面評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和項(xiàng)目管理能力。

（三）學(xué)習(xí)態(tài)度與習(xí)慣評(píng)價(jià)

課堂參與度：通過觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，如提問、討論、回答問題的積極性等，評(píng)價(jià)其學(xué)習(xí)態(tài)度和參與度。這有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

作業(yè)完成情況：檢查學(xué)生作業(yè)的完成情況，包括作業(yè)的質(zhì)量、提交時(shí)間等，以評(píng)價(jià)其學(xué)習(xí)態(tài)度和責(zé)任感。

自主學(xué)習(xí)計(jì)劃：鼓勵(lì)學(xué)生制定自主學(xué)習(xí)計(jì)劃，并定期檢查其執(zhí)行情況。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和時(shí)間管理能力。

五、強(qiáng)化教師培訓(xùn)

（一）專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)

首先，學(xué)校根據(jù)教師的年齡、職稱、學(xué)科等特征，精心制訂了個(gè)性化的培訓(xùn)計(jì)劃。對(duì)新入職教師，重點(diǎn)開展入職引導(dǎo)與基礎(chǔ)技能培訓(xùn)；對(duì)骨干教師，則注重教學(xué)方法的更新與深化；而對(duì)學(xué)科帶頭人，則提供高層次的學(xué)術(shù)研討與領(lǐng)導(dǎo)力提升課程。其次，定期邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名教育專家、學(xué)者來校進(jìn)行專題講座，分享最新的教育理念與教學(xué)方法，讓教師們緊跟教育前沿。此外，組織教師參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議、研討會(huì)，拓寬視野，了解教育領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)。在教學(xué)技能方面，開展一系列教學(xué)基本功訓(xùn)練，包括板書設(shè)計(jì)、語(yǔ)言表達(dá)、課堂管理等多個(gè)方面，并通過教學(xué)觀摩、示范課等活動(dòng)，促進(jìn)教師之間的交流與相互學(xué)習(xí)，共同提升教學(xué)水平。

（二）實(shí)踐技能培養(yǎng)

高校應(yīng)積極與企業(yè)、行業(yè)合作，建立實(shí)訓(xùn)基地，為教師提供實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)。首先，鼓勵(lì)教師深入企業(yè)項(xiàng)目，親身了解行業(yè)需求和技術(shù)應(yīng)用，從而在教學(xué)中更好地融入實(shí)踐元素。其次，定期組織教學(xué)競(jìng)賽、技能比武等活動(dòng)，激發(fā)教師的實(shí)踐熱情，提升他們的實(shí)踐技能和教學(xué)水平。此外，鼓勵(lì)教師參與教學(xué)改革項(xiàng)目，探索新的教學(xué)模式和方法，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。

（三）團(tuán)隊(duì)合作與交流

首先，積極鼓勵(lì)教師組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)，共同備課、研討教學(xué)方法和技巧。通過團(tuán)隊(duì)合作，教師們能夠相互借鑒、取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同提升整體教學(xué)水平。其次，注重促進(jìn)學(xué)術(shù)交流與合作，組織教師參加各類學(xué)術(shù)會(huì)議、研討會(huì)等活動(dòng)，為他們搭建起與國(guó)內(nèi)外同行交流的平臺(tái)。同時(shí)，鼓勵(lì)教師與國(guó)內(nèi)外同行建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，共同開展合作研究，推動(dòng)學(xué)術(shù)進(jìn)步。

（四）提升信息化素養(yǎng)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，提升教師信息化素養(yǎng)勢(shì)在必行。首先，定期組織信息技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，幫助教師掌握最新的信息技術(shù)手段和教學(xué)應(yīng)用。其次，鼓勵(lì)教師利用信息技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新和實(shí)踐，提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，建立信息化教學(xué)資源庫(kù)，為教師提供豐富多樣的教學(xué)資源和工具。

六、結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)“電氣控制與PLC技術(shù)”課程線上線下混合式教學(xué)模式的深入探索與研究，本研究充分展現(xiàn)了這一教學(xué)模式在培育創(chuàng)新實(shí)踐型人才方面所蘊(yùn)含的巨大潛力。混合式教學(xué)模式不僅成功突破了傳統(tǒng)教學(xué)中的時(shí)空限制，還通過線上自主學(xué)習(xí)與線下實(shí)踐操作的緊密融合，顯著提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐操作技巧以及創(chuàng)新思維。

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