基于成果導向的PLC技術與應用課程教學優(yōu)化與實踐

徐海英

[摘? ? ? ? ? ?要]? 近年來，成果導向教學模式在培養(yǎng)應用型人才和工程教育領域得到了廣泛應用。將OBE教育理念應用到PLC技術與應用課程的教學實踐中，結合對OBE教學理念的理解對課程頂層設計進行思考，重點探索成果導向教育理念在PLC課程教學情境中的應用，優(yōu)化課堂教學和評價策略以切實提高教學效果。

[關? ? 鍵? ?詞]? 成果導向;PLC技術;課堂教學

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）21-0108-02

20世紀90年代，學生學習成果SLOs（Student Learning Outcoms）基于成果的教育OBE（Outcoms Based Education）模式在美國興起。此后，這一模式在澳大利亞、加拿大、英國、新西蘭等國家及我國港澳臺地區(qū)得到廣泛運用。

本人有幸赴西澳南城市職業(yè)技術學院訪學，對澳大利亞職業(yè)教育體系、教育質量管理框架、課程包、教學方法、評價機制、社會文化等方面進行考察學習，并進行企業(yè)走訪。澳大利亞職業(yè)教育的學生學習的主要目的是獲得職業(yè)技能和從業(yè)資格，學習內容以應用性為主。能力培訓是TAFE職業(yè)培訓體系的主要特色，其培養(yǎng)目標不在于學生在課堂教學中學習了什么，學了哪些理論知識，而是學生經過學習后能夠做什么。所以對學生的評估不僅著眼于學生知識的考評，而更注重實踐考核，強調學生的動手能力、實踐和操作能力。這種基于學生學習成果的教育過程是典型的OBE教學模式，澳大利亞職業(yè)教育的成功有目共睹，也使OBE教學模式在培養(yǎng)應用型人才和工程教育領域得到了廣泛應用。

對于職業(yè)院校來講，尤其是工科專業(yè)，主要培養(yǎng)面向企業(yè)設計與生產一線的應用型人才，企業(yè)關注學生的實踐動手能力，知識的靈活應用能力，這些基本上是“顯性的”，也是易觀察和可檢驗的，這和OBE模式的理念不謀而合，因此高職院校積極探索基于OBE模式的課程改革，以提高人才培養(yǎng)的質量。

一、PLC技術與應用課程教學現(xiàn)狀

PLC技術與應用課程是電氣自動化、機電一體化、電子類等專業(yè)的專業(yè)課，是一門實踐性與工程應用很廣泛的課程。目前，高職的PLC技術與應用課程經過多年的教學改革，已打破傳統(tǒng)以知識體系為主的教學順序，采用以知識為基礎，以課題模塊為單元，設計教學項目，讓學生通過學習任務的完成來理解和鞏固相關知識以完成教學目標。在實施過程中，教師講完與項目相關的原理、指令后，引導學生應用知識進行實踐操作。在一定程度上調動了學生的學習積極性，但和教學預期仍有差距，個人認為主要有以下幾方面的問題。

1.在教學設計和實施過程中難以跳脫知識導向的模式，關注學生對獲得知識的總結和整理，缺乏對學生自我發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、評價等方面能力的培養(yǎng)。

2.學生習慣了教師的引導，習慣了按照教師的要求完成學習任務，大部分學生在惰性的驅使下缺少獨立思考的自覺，習慣等待教師的提示。

3.在實踐操作過程中，學生“知其然而不知其所以然”，一旦發(fā)現(xiàn)新的問題就會束手無策，打退堂鼓，學習興趣無法持續(xù)。

二、基于成果導向的PLC技術與應用課程優(yōu)化與實踐

針對現(xiàn)有教學的不足，將OBE工程教育模式引入PLC課程教學，以能力目標為核心，結合學情，設計整個教學活動，包括教學計劃、教學大綱、評價模式等。這種以學生的學習結果為教學驅動力，進而反向設計教學活動和評價標準，并將教學成果與預期效果進行比較，從而對能力目標進行修正的模式，更加符合職業(yè)院校的人才培養(yǎng)目標，有利于優(yōu)化教學環(huán)節(jié)和教學內容、更新教學方法，基于重視對學生學習效果的評價，進而提高教學質量。

（一）課程培養(yǎng)目標優(yōu)化

依據成果導向理念，在制定課程培養(yǎng)目標時，要充分做好以下幾個方面的工作：（1）明確學校的辦學定位，兼顧學校服務的地域性特點。（2）了解企業(yè)對畢業(yè)生的專業(yè)知識、專業(yè)技能、綜合素質、基礎知識等方面的要求。（3）邀請高校、企業(yè)、行業(yè)專家進行交流、討論，及時了解專業(yè)發(fā)展動態(tài)。（4）建立畢業(yè)生和用人單位的跟蹤、反饋通道，并及時整理反饋信息，以便及時修改和調整培養(yǎng)目標。綜合整理、分析以上幾項工作的材料，確定學生應取得的學習成果，從而確定課程知識、能力、素質、情感等層面的教學目標。經過多年的教學改革和實踐，在充分的企業(yè)調研和交流后，我校的PLC技術與應用課程總體目標是培養(yǎng)面向機械、電子、電氣行業(yè)中以PLC為控制器的電氣控制系統(tǒng)的設計、安裝、調試等崗位;培養(yǎng)面向制造業(yè)，具有良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神，掌握本專業(yè)的技術知識，具備相應實踐技能以及較強的實際工作能力，熟練掌握常用生產機械PLC控制線路的故障分析及檢修、自動生產線等典型機電設備的安裝調試、運行維護與技術改造等專業(yè)技能，為工業(yè)機器人的操作、編程、應用及智能制造單元打下良好專業(yè)基礎的同時，為企業(yè)生產一線培養(yǎng)需要的高素質、高技能型人才。

（二）課程教學項目優(yōu)化

PLC技術與應用是一門較早實施項目化教學的課程，但原來在教學項目的設計上，更注重對知識求全、求深，根據知識點來設計任務點，項目的設計整體性不足，脫離工程實際。在OBE理念指導下，優(yōu)化教學項目，設計更貼近工作實際，有整體性、代表性的教學項目，以更好地培養(yǎng)學生分析和解決工程問題的能力、使用現(xiàn)代工具的能力、自主學習的能力，以滿足畢業(yè)要求和崗位要求。針對不同專業(yè)方向和不同生源的學生，我校PLC課程的教學項目主要有交通信號燈PLC控制系統(tǒng)、簡易的自動化生產線PLC控制系統(tǒng)、液體自動灌裝PLC控制系統(tǒng)、立體倉庫PLC控制系統(tǒng)、物料分揀與運輸PLC控制系統(tǒng)等。

（三）課堂教學策略優(yōu)化

OBE教學理念弱化教師教了什么，強調學生學了什么，重點是教學過程的輸出而非輸入，改變以往的灌輸型教學模式為研究型教學模式，加強個性化教學。

目前，PLC技術課程普遍采用的項目化教學方法，“做中學”的學習方式，本質上也是一種OBE教學模式。在項目實施時，參照實際工業(yè)自動化項目的設計流程：“確定系統(tǒng)控制任務與設計要素→確定電氣控制方案→確定控制系統(tǒng)的輸入輸出信號→硬件選型與配置→I/O分配、繪制接線圖→硬件設計、安裝和程序設計、調試→軟硬件聯(lián)調（現(xiàn)場調試）→項目完善→項目歸檔→交付使用”來設計教學過程。以電機的正反轉控制項目為例，在實際教學過程中，一般實施步驟如下：分析繼電器接觸器控制電路的工作原理→教師提出改造任務、并下發(fā)實訓任務單→引導學生根據任務單的要求進行電路設計→學生完成硬件接線和程序設計→進行電路調試和檢查→項目評價。這符合崗位工作流程，以項目為載體、技能訓練為主體，提高學生的工程實施和團隊協(xié)作能力。經過教學實踐，這種教學方式使學生學習的主動性得到激發(fā)，實驗積極性提高，師生交流互動增加，課堂氣氛較活躍，更好地實現(xiàn)了教學目標。

這種模仿式的教學模式，適合單項能力訓練。但在一定程度上忽視了學生學習能力個體化差異，有時在課堂實施的時候會形成以教師教法、以教師的教學思路為主來確定學生的學習路徑，弱化了學生探究的過程，整個教學過程像流水線上的作業(yè)，學生完成的項目結果也大同小異。因此，針對不同的學情、不同的教學要求，采取豐富的教學策略，在實施成果導向教育過程中，將項目教學法和講授法、案例分析法、引導法、練習法等多種教學方法結合使用，探討多條教學途徑。

成果導向教育強調了教學中的第一性是“學”，肯定了教學過程中的主體是學生，充分展示了以“學生為中心”的教育新理念，重視學習活動和效果中學生個體差異的影響。如在進行“物料分揀與運輸PLC控制系統(tǒng)”項目的教學中，教師通過講授法、實物展示、視頻演示等方式，詮釋學習成果，提出學習目標：能正確操作使用物料分揀系統(tǒng);能進行日常維護和檢修;能進行系統(tǒng)更新、完善。引導學生進行分組討論、交流學習策略。總結學生的討論結果，布置分步任務，教學設計如下圖所示。

在課堂實施過程中，關鍵點有：

（1）學習成果（含分步成果）要明確，使學生的學習目標聚焦在這些學習成果上。

（2）學習成果（含分步成果）要可檢驗，以便進行科學的評價和自評。

（3）重視學習活動和效果中學生個體差異：要求學生及時記錄、匯報自己的完成情況，階段性地（如一次課結束）展示學習成果，一方面便于教師掌握不同學生的學習特點和學習狀態(tài)，適時調整教學策略，另一方面鍛煉學生表達能力的同時看到自己每次課的成果和進步，激發(fā)學習成就感和學習激情。

（4）項目的學習成果要有拓展空間，便于學生應用所學知識進行拓展實踐和創(chuàng)新。

（5）項目評價很關鍵，在進行項目評價時，以自我參照評價為主。每個學生的知識底蘊不一樣，學習能力和學習方法也不盡相同，我們可以以不同的等級來進行針對性評定，采用多元和梯次的評價標準，使評價不在學生之間做過多的比較，只要個人學習能力有進步并且達到學習成果的要求即可。

三、結語

目前，教育已經進入4.0時代，新時代需要高校培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、團結協(xié)作、解決問題能力的新型人才。基于新時代對人才培養(yǎng)的要求、成果導向教學模式的優(yōu)點和PLC課程的特點，將OBE教育理念引入PLC技術與應用課程的教學實踐中，對課程設計進行優(yōu)化，不僅在課程的宏觀設計上體現(xiàn)OBE理念，更要落實到課堂教學實踐中，將學生的學習驅動力最大化，注重學生解決問題能力、創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，才能切實有效地提高人才培養(yǎng)質量。

參考文獻：

[1]申天恩，趙樂天.成果導向教育理念在課程建設頂層設計中的應用[J].教學研究，2018（11）：86-91.

[2]鳳權.OBE教育模式下應用型人才培養(yǎng)的研究[J].安徽工程大學學報，2016，31（3）：81-85.

[3]顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式：汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）.

[4]趙洪梅.基于成果導向教育的工程教育教學改革[D].大連：大連理工大學，2016.