翻轉課堂教學模式在《PLC應用技術》課程教學中的應用

夏瑩+孫傳慶

【摘 要】傳統項目化教學中由于學生個體差異性的存在，消化教師講授知識的能力不同，在任務訓練中兩級分化現象很明顯，部分學生跟不上進度，自暴自棄。將翻轉課堂引入課程教學改革，把指令的基本學習放到課前，讓學生自主學習，采用有效措施保證課前學習質量。課堂教學中將難度高的任務進行細分，分層設計，以闖關模式引導學生完成與自身能力對應的子任務，彌補了傳統課堂的不足之處。

【關鍵詞】翻轉課堂；PLC應用技術；職業教育

PLC應用技術課程是電氣自動化技術專業的重要核心課程，在專業的知識體系中起到重要作用。據麥可思畢業生數據調查報告可見，電氣自動化專業學生就業專業對口率大約在85%，只要有自動化設備的地方就一定有PLC的身影，所以這門課程不僅起著承上啟下的知識鏈接作用，同時也為學生的就業打下良好基礎。

為了凸顯職業教育在技能上的培養重心，該門課程已經從傳統教學模式改革為項目化教學模式，每次課的教學實施分為任務引入、任務分析、知識點講解、任務實施、檢查評價、任務總結幾個環節。在實施中發現，由于學生自身能力的差異，兩級分化現象尤為明顯，僅有一部分接受能力較強的學生能夠跟上緊湊的教學節奏，大部分同學感到比較吃力，指令的基本應用不熟悉，項目編程思路不清晰，課堂時間的有限讓學生變為了教師程序答案的驗證者，并非設計者，教學效果大打折扣。因此，將翻轉課堂教學模式引入該門課程教學中，充分發揮課外課堂和課內課堂的配合作用，收到了良好的效果。

1 翻轉課堂的認識

翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。在這種教學模式下，教師不再占用課堂的寶貴時間來講授知識，這些信息需要學生在課后利用各種信息化途徑自主學習。互聯網時代，學生可以通過互聯網學習豐富的在線課程，微課視頻、學習平臺、一體化教材，同時利用網絡與教師和別的同學交流討論。在課上，圍繞具體的實踐項目進行深入地探索和實踐訓練，鞏固深化教學內容。由于知識的學習從課上轉移到了課外，學生接受能力的差異性就不再是教師頭疼的問題，學生可以自主規劃學習內容、學習節奏、風格和呈現知識的方式，達到掌握知識點內容這個統一目標。翻轉課堂模式是大教育運動的一部分，它與混合式學習、探究性學習、其他教學方法和工具在含義上有所重疊，都是為了讓學習更加靈活、主動，讓學生的參與度更強。“翻轉課堂式”是對傳統課堂教學結構與教學流程的徹底顛覆，由此引發教師角色、課程模式、管理模式等一系列變革。

2 翻轉課堂的具體實施

2.1 課程實踐任務的設計

對于電氣自動化技術專業學生，本門課程總學時為72課時。西門子300PLC中共需要學習位邏輯指令、比較器指令、轉換器指令、計數器指令、跳轉指令、整數函數運算指令、浮點數函數運算指令、移位/循環指令、定時器指令等近10大類指令。圖1為位邏輯指令所涉及的部分訓練任務，比較器指令設計的部分訓練任務如圖2所示。

2.2 課前學習

翻轉課堂能否有效實施，課前學習階段非常重要。本門課程的訓練任務多達35個，所以指令的學習和基本應用學生需要在課前完成，而高職學生的學習主動性比較差，如果課前學習的任務不能完成，課上的訓練深化將無法正常開展，效果會受很大影響。為了有效提高學生的學習積極性，督促學生按時完成課前準備任務，我們從以下幾方面努力：（1）將傳統的以章節為節點的課堂實錄視頻改為時下熱門的微課視頻。研究結果表明利用視頻學習時，人的注意力最集中的時間段是前十分鐘，所以我們將整門課的知識進行重新梳理，劃分為最小知識點進行錄制，保證每個視頻的學習時間不超過10分鐘。圖3為定時器指令細分微課視頻知識點，圖4為移位/循環指令細分微課視頻知識點；（2）充分利用信息化技術，保證學生可以多途徑獲取學習資源，例如手機掃描二維碼、電腦登陸學習平臺、Abook等等；（3）利用FLASH動畫設計一些有趣的交互游戲，利用游戲的趣味性激發學生學習的熱情，幫助學生加深指令的基本使用要點；（4）一定要有課前學習測驗部分，且此部分成績結合視頻學習情況在該門課程中所占比例為40%。利用學習平臺，學生自主完成測驗環節，提交測驗后，軟件對做錯的題目會一一加紅標注，提醒學生糾正錯誤。此外，學習平臺會對測試題中每道題的錯誤率進行統計，便于老師課前了解學生學習情況，更加有針對性地設計課上教學內容。

2.3 課堂學習

翻轉課堂的亮點就在于課前學習與課堂學習的合理分工和相輔相成，如果將這2個課堂混在一起，教學內容上區分不明確，將完全失去實施翻轉課堂的意義。在保證學生已經掌握基本知識點的基礎上，課堂教學主要通過任務的訓練進一步提升知識的應用能力，同時培養學生的邏輯思維能力以及團隊合作能力。在實施過程中要注意幾個方面：（1）對學生的課前學習完成情況要全面了解，對重難點的把握將更準確，對完成情況很好的同學要采用加分機制和全班表揚，激勵其他同學認真完成課前學習環節，為課堂學習的順利進行做好保障；（2）訓練任務的發布要依據由易到難的順序，符合學生的認知規律，同時能更好地激發學生的自信心和學習積極性；（3）對課堂教學方法進行精心設計，盡量減少教師講授，采用小組設計、小組競賽、小組匯報方式，讓學生成為課堂的核心，以學生為中心；（4）對于某些難度較大的訓練任務，可以設計為幾個不同難度的子任務，讓學生依據自身的能力選擇不同難度的實現目標，讓所有的同學都能夠積極參與到學習中，避免因為與其他同學的差距而消極怠工，自我放棄。

3 結論

在傳統教學中，由于個體學習能力的差異性，使得講授速度和教學效果永遠是兩難的問題，講得快則很多學生無法跟上教學節奏，指令的基本使用還未掌握好，緊跟著就進入任務訓練，教學效果不理想；講得太慢則會影響整個任務訓練的完成，留給學生思考、發散思維、創新的時間就很有限。引入翻轉課堂教學方式后，把指令的基本學習放到了課前利用網絡資源自主學習，學生可以根據自己的習慣和喜好挑選學習資源和調整學習進度，完成此部分內容的學習。在課堂學習中，將難度稍大的任務進一步細分，按照難度從低到高，學生根據自己的水平逐個完成闖關任務。翻轉課堂教學模式增進了學生的自信心，能夠激發他們更好地自主學習，很好地改善了該課程的教學效果。

【參考文獻】

[1]夏玉紅.基于電氣控制與PLC課堂的翻轉課堂探究[J].電子制作，2014（19）：139-140.

[2]姜海燕.翻轉課堂在PLC技術課程中的嘗試[J].科技論壇，2016（10）：110

[3]張磊，等.翻轉課堂在高職《PLC與變頻率使用與維護》課程中的教學設計分析[J].科技風，2015（03）：262