工學結合一體化課程教學設計

李增毅

摘 要：物料分揀控制系統安裝與調試是自動化生產線安裝與調試專業的核心課程之一，以往通常采用傳統的理論與實驗相結合的教學方法，教學效果不佳。筆者在教學中對物料分揀控制系統安裝與調試課程進行了工學結合一體化教學設計及實踐，收到了良好的教學效果。

關鍵詞：工學結合一體化 ?教學設計 ?物料分揀

工學結合一體化是以國家職業標準為依據，以綜合職業能力培養為目標，以典型工作任務分析構建課程體系，以具體工作任務為學習載體，以學生為中心，以教師為主導，并按照工作過程和學習者自主學習要求設計和安排教學活動的課程。工學結合一體化課程的學習可以概括為一句話：“學習即工作，工作即學習。”每一次課教師都會布置任務，要求學生以小組活動的形式去做。學生接到任務后，便開始明確工作任務內容，查詢資料，制訂工作方案，實施工作方案，交付驗收，總結評價，最終完成工作任務。

一、工學結合一體化課程教學設計

以機電設備安裝與維修專業自動化生產線安裝與調試課程的物料分揀控制系統安裝與調試學習任務為例，進行教學設計。

1.課題來源

筆者學院機電一體化是全國技工院校第三批一體化課程教學改革試點專業，經過企業調研數據分析，自動化生產線安裝與調試課程符合企業的實際需求，對機電一體化專業人才培養起到很大的作用。該課程共設置生產線氣動推桿送料裝置維修、物料分揀控制系統安裝與調試、自動化生產線交流調速、人機界面及組態構建、自動化生產線組裝與調試等五個學習任務。

2.學情分析

學生為機電設備安裝與維修專業高級工三年級，已經具備PLC基本指令編輯梯形圖和狀態轉移圖、傳感器工作原理及運用、變頻器的參數設置等能力;學習興趣濃厚，善于思考，能夠通過查閱資料解決問題;但缺乏職業素質的養成、工作不夠嚴謹，部分學生團隊協作能力不強。

3.學習目標

通過線上視頻學習，能夠說出物料分揀裝置的應用場合;通過小組合作學習，能夠說出電感式和光纖式傳感器的工作原理及接線方式;在教師的指導下，按照電工安裝布線技術規范，能完成PLC與外部設備的連接;按照學習任務要求，能完成系統程序編輯、調試及運行;對物料分揀過程中出現的故障，能夠正確調整或修改程序;通過完成學習任務，提升團隊協作能力，做好現場6S管理工作。

4.學習任務

（1）任務描述。某工廠生產線加工金屬材質、白色塑料盒、黑色塑料三種零件，在該生產線的終端有一分揀裝置，用以識別這三種零件，并將這三種零件分別送達不同的地方。廠方委托我們設計一套分揀系統。目前，已經完成了設計開發與硬件裝配，現在需要6個工時編制系統的控制程序，并完成調試。

（2）學習內容

①指出物料分揀裝置組成部件的名稱及作用。

②調節傳感器靈敏度、設置變頻器參數。

③繪制電氣控制原理圖并完成電路的連接，并編寫PLC程序，完成調試運行。

（3）教學重點與難點

①教學重點

物料分揀控制系統安裝與調試是本學習任務的教學重點。要求學生明確工作任務，制訂工作方案，并進行工作任務實施、總結和評價。

②教學難點

物料分揀的程序設計及推料調整是本學習任務的難點。通過觀看在線視頻、查閱資料、討論分析、學習分享等多種形式，啟發學生編程設計的思路;引導學生把工作任務拆分成變頻器參數設置、傳送帶運行操作、物料識別分揀三個內容，由局部到整體逐個擊破;對于工作過程中遇到的共性問題，教師進行集中講解和示范操作，化解教學難點。

③教學策略

根據學習目標學生特點，課程采用“工學結合一體化教學”模式進行授課。以實際生產任務要求為主線，借助信息化技術手段實現以學生為中心，教師為主導的工學一體化教學課堂。通過工作中學習，學習中工作，培養學生的專業能力、社會能力和方法能力。

5.學習資源

根據工學結合一體化教學要求，要創建具有工作區和學習區兩大部分構成的工作環境;滿足開展學習工作任務的設備及工具資源，如235A自動化生產線設備、多媒體計算機（網絡）、電工常用工具等;提供參考書、學習工作頁、評價表等輔助教材資源;采用藍墨云班課、微視頻、抖音、問卷星等工具輔助教學。

6.教學實施過程

（1）課前明確工作任務

利用藍墨云班課在線平臺上傳學習資源，下達物料分揀控制的安裝與調試學習任務;通過在線答疑引導學生學習，并隨時檢查學生學習完成引導問題情況;根據學生在線學習的情況，進行課前學習評價。

（2）課中制訂工作方案

教師發放任務書、學習工作頁、評價表等，并引導學生解讀任務書，明確工作具體要求;從實際工作任務中提取工作角色，引導學生按照工作崗位需求進行分工;指導學生根據工作任務要求，制訂工作方案，要求學生完成工作方案后，通過云班課提交圖樣、程序編輯、變頻器參數設置視頻等學習成果，以便指導糾正;集中點評各小組的工作方案，引導小組優化工作方案。通過小組合作，制訂工作方案，培養團隊協作精神;通過制訂方案，完成學習引導問題，突破教學難點;通過頭腦風暴展示活動，培養學生語言表達能力，對表現好的學生及時點贊。

（3）課中實施工作方案

強調在任務實施過程中，嚴格遵守電氣設備安全操作規程，做好人身安全、設備安全及現場6S管理;引導學生按照工作方案進行施工：系統接線圖紙安裝接線、程序輸入、E700變頻器參數設置等;指導學生按照物料分揀任務要求，利用PLC編程軟件在線仿真分揀工作，對遇到程序有誤或者無法運行的小組給以指點糾正，并做好記錄;教師巡回監控各小組施工進度，對施工過程不規范、不安全的操作行為及時制止，并指導糾錯。

（4）課中交付驗收

教師發布物料分揀系統控制安裝與調試的驗收標準，學生根據工作任務書，依照驗收標準，對物料分揀系統控制安裝與調試進行功能檢驗;對部分學生未能完全實現系統功能進行問題分析，協助小組解決問題;收集整理各小組完成工作任務所提交的資料（工作記錄、圖表等），對各組完成任務情況，進行評價打分。通過對工作任務的驗收，培養學生對產品質量控制意識;通過學生示范操作演示，培養學生語言表達能力，同時檢查完成任務的整體情況。

（5）課中總結評價

組織各小組通過上傳圖片、視頻等多種形式分享學習收獲及心得體會，進行工作總結匯報，使學生養成經常對資料收集、整理、記錄、歸檔的良好習慣;組織學生進行自我評價、組間評價、組內評價;教師對小組完成本次工作任務進行綜合評價。通過總結匯報，培養學生整理、歸納、總結、語言表達的能力，增加學生自信心;通過多元化評價，鼓勵學生自我反思、自我提高、取長補短。

（6）課后拓展學習

課后完成工作任務實訓總結報告并提交;在線下發拓展學習工作任務要求，在物料分揀控制系統安裝與調試任務的基礎上，進行PLC程序修改，實現控制要求;在線參與問題交流，以便解決程序設計難點。

7.學習評價

課題圍繞學習目標設計學習工作任務，通過工學結合一體化教學模式，培養學生專業能力、方法能力和綜合素質能力。

二、工學結合一體化教學設計的反思

1.創新點

采用線上線下混合式、行動導向、多元化評價等多種形式相結合開展教學，充分體現了現代化信息教學手段與工學結合一體化教學模式的融合，豐富教學課堂活動，提高了學生學習積極主動性，較好地實現了在學習中工作，在工作中學習。

2.教學效果

利用學生愛玩手機的習慣，應用到課程教學中，學生學習積極性較高，課堂氣氛較為活躍。通過教學效果調查問卷分析，教師在開展教學中對學生的專業能力、社會能力和方法能力關注度較高;學生更喜歡以行動為導向的教學模式。

3.存在問題

個別學生認為任務太復雜，難以完成任務要求，學習積極性還有待提高;對小組施工過程監管不夠到位，個別工位亂象叢生;信息化教學手段運用不夠熟練，還有待加強。

4.改進措施

加強信息化教學手段的學習，理論與實踐結合，從實戰應用過程中，提高教學業務水平;結合學生特點，設置不同層次、不同難度的任務，滿足個性化發展，提升學生的學習積極性。

三、小結

工學結合一體化在我國中等職業教育教學改革中，還處在探索階段，尤其是不同學科教學中更是一個有待深入研討和創新的課題。在課程教學設計及實施中，還會有許多問題需要解決，只要繼續推進和深化教學改革，開拓探索，不斷創新中等職業院校教育人才培養模式，工學結合一體化必將極大地推進中等職業院校教育的發展。

參考文獻：

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[4]戴士弘.職業教育課程教學改革[M].北京：清華大學出版社，2007.

（作者單位：廣西工業技師學院）