應用型本科人才培養課程教學模式改革研究
——以“電氣控制與PLC技術” 課程為例

肖 麗 仙

(楚雄師范學院 物理與電子科學學院， 云南 楚雄 675000)

0 引 言

目前，新建地方本科院校正在經歷向應用型、技術型大學轉型發展的關鍵階段，應用型本科在人才培養規格上，不是培養學科型、學術型、研究型人才，而是培養適應設計、生產、管理、服務第一線需要的高素質應用技術型人才；在培養模式上，應用型本科以適應社會需求為目標，以培養知識應用、創新能力為主線，設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案[1]。在應用型人才培養中，要實現人才培養的目標，關鍵在于課程教學的應用型改革。關于課程教學模式改革的研究，學者們提出了很多改革模式。例如：劉小晶等[2]提出翻轉課堂模式在課程教學中的應用。謝幼如[3]提出翻轉課堂與大規模在線開放課程(MOOCs)融合的課程教學模式。白連平等[4-6]提出融合實踐平臺電氣控制與PLC技術課程教學改革。楊匯軍[7]提出了理論教學與課程設計相結合的任務驅動課程設計模式。譚曉玲等[8]對應用型人才培養如何開展課程評價做了研究。楊敏等[9-10]提出了在電工學課程中采用一體化教學的改革實踐。何劍鋒等[11-13]對應用型本科創新人才培養模式進行了研究。吳家培等[14-17]對應用型本科人才培養教學模式進行改革研究。這些教學方法的改革一定程度上對課程教學質量的提高具有促進作用，但是，針對應用型人才培養對課程教學的要求，尤其是在技術型、實踐性較強的課程教學中，存在針對性和可操作性不突出的問題。結合楚雄師范學院物理與電子科學學院的實踐教學平臺和電氣控制及PLC技術課程特點，提出 “四個一體化”課程教學改革模式，即教學內容一體化、教學實驗設備一體化、教學組織一體化和教學評價一體化，實現教、學、做、評的融合，突出培養學生知識應用能力、實踐能力和創新能力，對應用型人才培養教學模式進行探索。

1 教學內容一體化

傳統教學模式中，一門課程的理論教學內容與實踐教學內容在教學計劃中通常是分開設計的，二者自成體系。理論教學內容的設計強調知識的邏輯性與連貫性，實踐教學內容相對獨立，二者間互補性不強，教學過程中容易導致學生對理論知識理解及應用上的困難，另一方面又不能較好地理解和掌握實踐教學的目的、意義和方法，影響了學生學習的積極性和教學效果，更不利于培養學生知識應用能力和創新能力。教學內容一體化對課程的理論教學內容和實踐教學內容進行重組優化，以模塊為單位設計教學內容和認知目標，把實踐教學內容分解滲透到理論教學中，每一模塊中既有理論教學內容及知識目標，又有實踐訓練內容和技能培養目標，實現理論教學與實踐教學內容的相互補充。

根據“電氣控制與PLC技術”課程特點，把該門課程的教學內容分為8個模塊，每個模塊的教學內容都包括理論知識和實踐技能兩部分，見表1。

表1 “電氣控制與PLC技術”課程一體化教學模式教學內容及目標設置

每1模塊的教學內容及目標設置中，理論教學內容按照了解、理解、掌握3個目標層次設計，實踐內容分為基礎性、設計性和綜合性3個層次。其中基礎性實踐部分為課堂教學中配合理論知識的理解、運用而設置的適時訓練內容，此環節的實踐內容包括教師演示實驗、學生鞏固練習實驗和課堂測試實驗3個部分。設計性實踐環節是每一教學模塊學習結束時，學生獨立完成的實踐訓練內容，為階段性知識應用及操作技能訓練測試。綜合性實踐為一門課程結束時的課程設計考核內容，學生以小組為單位完成綜合性實踐任務，意在鍛煉學生綜合運用知識的能力和工程實踐能力以及創新能力。具體教學中，理論教學和實踐教學的融合應落實于每一次課堂教學中，圍繞每一模塊知識目標和技能目標，教師應設定好每節課的理論教學內容和實踐訓練內容。

結合物理與電子科學學院現有的三菱 FX3U可編程序控制器實訓平臺，設計的各教學模塊3個層次實踐訓練內容如表2所示。

2 教學實驗設備一體化

傳統教學中理論教學和實踐教學分開組織，理論教學主要是借助黑板、多媒體技術和少量教具在教室完成，教學內容理論性強、抽象，不便于學生理解掌握。實踐教學在實驗室依托設備開展，理論知識對實踐教學的指導不強，造成理論與實踐脫節。教學實驗設備一體化強調實驗設備的理論教學演示功能及學生實踐訓練功能的一致性，把課堂搬進實驗室，實驗室就是教室，教師利用黑板、多媒體和實驗平臺進行理論教學、操作演示，學生利用實踐平臺能完成驗證、鞏固訓練、項目開發等操作，實現理論知識和實踐技能之間的無縫連接，有利于培養和鍛煉學生知識應用能力和實踐創新能力。

例如，“PLC應用基礎”模塊教學中，單純的理論講解會使學生感到枯燥乏味，影響教學效果。通過教學實驗設備一體化，結合實驗室配置的三菱FX3UPLC，介紹PLC基本結構、供電、通信及I/O端口連接等，教師邊講解邊操作演示，學生對照實物觀察理解，進行PLC外部接線練習，做到理論知識講解和實踐訓練有機結合，充分發揮實驗設備的適時操作和運行顯示功能，使教學內容具體、直觀，增強學生參與教學活動的互動性，鍛煉學生的實踐動手能力，增強學習興趣，有利于課堂教學目標的實現。

3 教學組織一體化

傳統教學模式中，理論教學以老師講解為主，學生處于被動接收知識狀態，學生參與教學的積極性不高，教學效果差。實驗教學單獨在實驗室進行，學生更注重實驗設備的操作和實驗結果的呈現，容易忽略實踐項目的理論內涵。教學組織一體化通常按4個環節組織教學，① 借助黑板和多媒體講解基本概念、原理。② 借助多媒體和實踐平臺講解并演示控制過程、設計方法等。③ 學生在實踐平臺上完成驗證操作、鞏固訓練。④ 借助多媒體和實踐平臺進行總結與評價。4個環節實現了“教、學、做、評”一體的有效融合，充分發揮學生學習過程中的主體作用，提高學生學習積極性。

例如，在“電氣控制基本環節”模塊教學中，① 教師首先分析三相異步電動機單向連續運行控制電路結構、工作原理，各低壓電器的作用，“自鎖”概念等；② 由教師在實踐平臺上連接控制電路，演示運行控制效果；③ 由教師引導學生分析三相異步電動機正反轉控制電路結構、原理及“互鎖”概念，學生連接控制電路實現運行控制，觀察運行效果。④ 為小結、評價，采用學生總結、互評和教師小結相結合的方式，分析歸納重要概念、控制規律和注意事項等。這樣就構建了“漸進提高，逐步放手，大膽訓練”的理論教學→現場演示→實踐訓練→評價的課堂教學組織模式，實現了理論與實踐教學一體化組織模式。

4 教學評價一體化

傳統的課程評價主要依據期中、期末筆試成績和平時成績，平時成績主要來源于課后作業與出勤，這樣的評價方式只注重考查理論知識，對于專業性、實踐性較強的課程，不利于考查學生的知識應用能力、實踐能力和創新能力。教學評價一體化是把考核貫穿于教學全過程，以過程考核和技能考評為主，弱化期中、期末考試。課程評價由過程考核成績和期末考試成績兩大部分構成。其中，過程考核由課堂學習評價和模塊考核兩部分構成，課堂學習評價對學生出勤、作業、課堂任務和課堂小測試等進行的評價，模塊考核是每個模塊結束時的設計性實踐任務。期末考試又分為筆試和實作兩部分，筆試部分考查基本概念、基礎知識和重要理論，實作考評為綜合性課程設計，學生根據給定任務完成方案設計，操作運行，故障排查，效果展示，設計報告。實作考評采用以“解決實際問題” 為主的質量評價體系進行評定，評價指標設置如表3所示。

表3 實作考評指標分解表

以過程考核和實作考評為主的教學評價一體化，能改善學生平時學習不認真，所學知識不會應用，學期末死記硬背應對考試的不良局面，有利于培養學生知識應用能力和實踐創新能力。

5 結 語

在“四個一體化”教學模式中，依據教學內容一體化的教學設計，借助教學實驗設備一體化平臺，通過教學組織一體化落實課程教學目標，由教學評價一體化檢驗教學目標和效果。在“電氣控制與PLC技術”課程中采用 “四個一體化”教學模式實現理論與實踐教學內容融合、 教學平臺融合、教學組織過程融合和課程評價的融合，遞進式設計各模塊實踐教學內容，有利于提高學生知識應用能力和實踐創新能力，培養學生的創新精神和工程意識，對實現應用型本科人才培養目標有較好促進作用。

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