翻轉(zhuǎn)課堂在PLC控制技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用與研究

楊冰 黃書童

摘要：現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展使大學(xué)課堂的教學(xué)模式不斷改革與發(fā)展，翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法也在深入應(yīng)用于PLC控制技術(shù)課程的教學(xué)之中。本文通過分析目前PLC控制技術(shù)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，比較傳統(tǒng)教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的差異，最后提出基于翻轉(zhuǎn)課堂的PLC控制技術(shù)課程教學(xué)的改進(jìn)方向及思路。實踐表明，通過將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法應(yīng)用于PLC控制技術(shù)教學(xué)中將有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和課堂教學(xué)效率，進(jìn)一步提升了學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用能力。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；PLC控制技術(shù)；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）24-0167-02

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式概述及研究背景

翻轉(zhuǎn)課堂是將傳統(tǒng)的教學(xué)過程翻轉(zhuǎn)過來，把以往的課堂上教師給學(xué)生直接講授知識的模式轉(zhuǎn)變成讓學(xué)生在課外時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，而課堂上則是教師與學(xué)生進(jìn)行問題討論及交流的互動場所，同時師生在課后同步進(jìn)行教學(xué)與學(xué)習(xí)成果的反思。在該教學(xué)模式中，學(xué)生根據(jù)教師在網(wǎng)絡(luò)上上傳的教學(xué)視頻及學(xué)習(xí)任務(wù)要求，在課前完成規(guī)定的知識學(xué)習(xí)任務(wù)，并將學(xué)習(xí)難點及未解決的問題記錄下來；在課堂學(xué)習(xí)時，學(xué)生將課前學(xué)習(xí)的問題提出來，教師組織學(xué)生進(jìn)行小組討論解決問題，而教師則對未解決的問題進(jìn)行集中解答，以幫助學(xué)生更好地消化吸收所學(xué)知識，同時針對需要實操應(yīng)用的課程應(yīng)利用課堂時間進(jìn)行實操訓(xùn)練或鞏固練習(xí)；課程結(jié)束后教師需對課程教學(xué)效果與教學(xué)視頻制作等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行反思，學(xué)生則對所掌握的知識以及課堂收獲進(jìn)行總結(jié)。

國內(nèi)外學(xué)者針對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用及實踐方法進(jìn)行了諸多研究與探索。N.S.Goedhart等通過對不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生群體展開調(diào)研，探索了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式是否對學(xué)生學(xué)習(xí)和教師授課有幫助，并深入討論了該教學(xué)模式與學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和偏好的相關(guān)性問題[1]。正是由于學(xué)生群體學(xué)習(xí)思維與動機(jī)的多樣性，也為教師授課帶來了巨大挑戰(zhàn)，因此教師也在不斷思考目前的教育模式能否適應(yīng)社會發(fā)展與學(xué)生的需求，并積極探尋新的教育模式[2]。其中，翻轉(zhuǎn)課堂授課模式吸引了各大高校的教師興趣，其核心思想就是讓學(xué)生在課前通過觀看教學(xué)視頻或PPT進(jìn)行自學(xué)，課堂時間主要進(jìn)行問題討論及重難點問題的解答。

二、PLC控制技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

PLC控制技術(shù)是電氣類和自動化類專業(yè)的一門理論與實際緊密結(jié)合的專業(yè)課課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用PLC來解決工業(yè)控制過程中的各類問題。因此，實踐環(huán)節(jié)在PLC課程教學(xué)過程中具有重要的作用，也是鍛煉與提升學(xué)生綜合能力不可或缺的環(huán)節(jié)。

在傳統(tǒng)的PLC控制技術(shù)教學(xué)中，高校教師一般是利用課上的時間給學(xué)生介紹PLC的軟硬件性能以及PLC編程指令等基本知識，并通過工程實例的設(shè)計與編程思路的講解，為學(xué)生提供解決實際工程問題的思路。該授課方式留給學(xué)生進(jìn)行練習(xí)和思考的時間較少，大部分學(xué)生可能無法在課堂上及時消化知識或熟練運(yùn)用PLC編程方法，從而降低了課堂的學(xué)習(xí)效率。而PLC作為一門實踐性較強(qiáng)的工程應(yīng)用課程，除了理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，還應(yīng)該增加工程實踐部分。但很多高校沒有專業(yè)的實訓(xùn)基地，學(xué)生只能在實驗室或者機(jī)房進(jìn)行實踐訓(xùn)練，而實驗室的PLC控制與實際工程應(yīng)用還是有區(qū)別，使學(xué)生無法對PLC應(yīng)用得到全面的認(rèn)識。

三、基于翻轉(zhuǎn)課堂的PLC控制技術(shù)教學(xué)方法研究

鑒于傳統(tǒng)的PLC控制技術(shù)教學(xué)模式過于單一，無法滿足大學(xué)生對于知識創(chuàng)新和個人能力提升的需求，據(jù)此提出將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于PLC控制技術(shù)教學(xué)過程。根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念，PLC控制技術(shù)的教學(xué)過程可分為三個階段：課前自學(xué)與思考、課中討論與答疑、課后總結(jié)與反思。

1.課前自學(xué)與思考環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中，教師需向?qū)W生提供教學(xué)視頻或PPT，讓學(xué)生能在課下自主學(xué)習(xí)，并完成課程在線測試。該方式要求教師及時上傳教學(xué)資料到共享平臺上，如慕課共享平臺、微信群或QQ群等，同時學(xué)生在PC端或者其他移動端進(jìn)行教學(xué)資源的接收與學(xué)習(xí)。

其中，教師在制作教學(xué)視頻或者PPT時，在涵蓋每個知識點的前提下，盡量使其短小精悍，重難點突出，能使學(xué)生在最短的時間內(nèi)把握教學(xué)重難點，理清思路，完成課程學(xué)習(xí)。對于學(xué)生來說，應(yīng)安排好個人的學(xué)習(xí)時間，及時完成自學(xué)工作，并記錄遇到的問題以便在課堂上進(jìn)行解答，因此該環(huán)節(jié)要求學(xué)生在課下具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)自覺性。

2.課中討論與答疑環(huán)節(jié)。該主要作用是教師在課堂上幫助學(xué)生完成教材知識點的消化與吸收。PLC控制技術(shù)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，應(yīng)圍繞每個學(xué)時的教學(xué)任務(wù)、重難點問題、實操環(huán)節(jié)的要求、實踐環(huán)節(jié)成果驗收等內(nèi)容展開，尤其應(yīng)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題和排除設(shè)備故障的綜合能力。通過教師提出設(shè)計任務(wù)要求、學(xué)生開展上機(jī)實踐的形式開展教學(xué)，如：利用梯形圖實現(xiàn)十字路口交通燈的設(shè)計等；課堂上還可以開展學(xué)生分組討論活動，以此加深對各個知識點的認(rèn)識，并進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的口語表達(dá)能力，而教師則對未解決的問題進(jìn)行統(tǒng)一解答。

3.課后總結(jié)與反思環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中，通過課前自學(xué)與課堂學(xué)習(xí)討論的內(nèi)容，教師針對教學(xué)環(huán)節(jié)、學(xué)生針對自身學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)。教師根據(jù)教學(xué)過程反思教學(xué)視頻與PPT的制作質(zhì)量是否有待改進(jìn)，配套的習(xí)題測驗部分是否能幫助學(xué)生把握知識點的重難點。同時教師還應(yīng)根據(jù)課堂學(xué)生提問的內(nèi)容以及學(xué)生隨堂實操的效果，進(jìn)一步反思課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計是否合理。

四、結(jié)論

在PLC控制技術(shù)的教學(xué)過程中，采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式能進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生自學(xué)能力和實踐能力，同時對教師改進(jìn)授課方法、提高教學(xué)效率也有很大幫助。但在該教學(xué)模式中也存在一定的要求與弊端，比如其需要學(xué)生本身具有一定的自覺性和自學(xué)能力，才能順利開展教學(xué)活動，否則教師授課會處于一種十分被動的處境，很難達(dá)到翻轉(zhuǎn)課堂的預(yù)期教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]N.S.Goedhart，N.Blignaut-van Westrhenen， & M.B.M.Zweekhorst. The flipped classroom： supporting a diverse group of students in their learning. Learning Environments Research.

[2]Abeysekera， L.，& Dawson.Motivation and cognitive load in the flipped classroom： Definition， rationale and a call for research. Higher Education Research & Development， 2015，34（1）， 1-14.