在線開放課程《機電設備控制技術》教學流程

黃穎

摘要：《機電設備控制技術》基于機電技術應用專業教學標準，根據機電一體化專業的就業面向和培養目標，立足學生在機電設備控制崗位的職業能力和素養發展，以能力為本位，體現以行動導向的課程設計理念，優化課程教學文件及課程內容，運用在線開放課程平臺，實現線上及線下教學能有效結合，有效實現全學程的學情信息采集和反饋，滿足學生的課程學習。

關鍵詞：機電設備控制技術;在線開放課程;教學流程;工作頁

《機電設備控制技術》在線開放課程經過了一年半的建設，完成了課程標準、資源建設、評價方案，在實踐中采用“理實一體、項目教學”的一體化教學模式。讓學生學習知識的同時能夠掌握職業技能，并養成良好的職業操守和團隊合作精神。采用過程教學、過程評價的教學體系，引入德國工作頁模式，在實踐任務過程中實施教學，學生循序漸進地完成項目任務，做中學，學中做，注重實踐能力的培養，進行全面考核。

一、背景分析

《機電設備控制技術》作為中職學校的一門專業核心課程，一直采用理實一體的教學模式。如何利用在線開放課程進行該課程的教學呢？

二、解決思路

開學的第一節課首先強調課程的重要性：從電工考工到畢業就業，讓學生知道所學知識和技能的應用，及對今后職業發展的影響。提出明確要求：必須按時完成工作頁，必須參加小組教學活動，必須完成在線開放課程平臺上相關資源的瀏覽及測試。并把作業、教學活動中的表現、出勤與考試成績聯系起來，每一項都有相應的比例。

（一）課前預習

課前預習分為四部分：任務的引入、控制任務動畫模擬、控制任務I/O選擇、課前預習測試。

控制任務的引入以圖文形式，結合企業情景進行設計。控制任務動畫模擬，以交互式動畫形式，通過學生的自己操作來理解控制任務的原理。控制任務I/0選擇也是交互式動畫，學生完成后，能熟悉控制任務的I/O口分配。通過三部分的學習，再進行課前預習測試，來檢測學生的掌握情況。

（二）課堂授課

課堂授課是以《機電設備控制技術》校本教材為主線開展的。《機電設備控制技術》校本教材由11個任務組成，每個任務由工作頁、信息頁、評價表組成，工作頁分為六部分，與五步教學分別對應。

《機電設備控制技術》在可編程控制（PLC）理實一體實訓室進行授課，包含PLC實訓設備20套，臺式電腦20臺，實物控制裝置9套，課座椅若干。以小組形式開展教學，可同時容納一個班級約40名學生進行教學活動。滿足機電設備控制技術課程的實踐教學要求。

1.資訊

平臺導學設計：

進行分組討論學習，仔細閱讀控制任務信息頁，并查閱相關工具書和網絡，完成控制任務的工作頁第一、二部分。

在進行資訊收集過程中，老師巡視、溝通，并集中反饋。

工作頁部分：

請仔細閱讀信息頁，并和同組成員共同討論，按要求回答問題。

傳送帶電機控制任務要求里面，完成了幾個動作，這些動作的順序是什么，每個動作的啟動條件是什么？停止條件是什么？

請和同組成員共同討論，寫出光電傳感器的種類和工作原理。

2.計劃

平臺導學設計：

通過學習課件PPT，小組討論，完成控制任務的工作頁第三部分。

在進行制定計劃過程中，老師巡視、溝通，并集中反饋。

工作頁部分：

請和同組成員共同討論后，編寫傳送帶電機控制程序。

（1）請您打開PLC端口隨機分配系統，進行傳送帶電機控制控制PLC輸入輸出端口分配的生成，并填入下面表格。

完成以上任務，請與教師交流。

控制任務解析，是實現整個任務的核心部分，通過PPT觀看學習，再同組同學一起討論，能比較好的完成該部分學習要求。

3.決策實施

平臺導學設計：

通過視頻微課的學習，并完成：I/O接線、面板接線的交互式動畫或視頻后，小組共同完成控制任務的工作頁第四部分。

在決策實施過程中，老師巡視、溝通，并集中反饋。

決策實施階段，要求學生按照操作步驟一步步進行完成。視頻微課是拍攝任課老師操作，學生通過視頻演示學習可以正確完成決策實施階段的任務。I/O接線、面板接線的交互式動畫，在學生進行實踐操作前，先在電腦上進行動畫操作，這樣能提高學生操作的正確性。

工作頁部分：

請和同組同學共同完成，調試傳送帶電機控制程序。

您已完成了程序的編制，請您利用PLC仿真實驗板進行輸入輸出端口接線，并打開PLC編程軟件，正確完成：PLC程序輸入、下載、監控，并完成傳送帶電機控制控制程序調試。

并請再次確保您編寫的程序的正確性，按下列步驟完成調試：（完成相關步驟后，請在前面方框內標注“√”）

工作頁部分：

通過完成本次任務，請和同組同學共同討論，您的收獲是：

（1）此任務中的檢測傳感器是否帶自鎖？

（2）此任務中的啟動是否需要順序控制？

（3）調試時應該注意什么問題？

（三）課后復習

課后分為復習三部分：控制任務三維接線、控制任務梯形圖仿真、課后復習測試。

《機電設備控制技術》的每個任務中，輸入/輸出設備接線，梯形圖程序，調試步驟都是很重要的部分。控制任務三維接線讓學生復習接線部分的內容，控制任務梯形圖仿真包括梯形圖和調試部分，學生通過這部分的動畫的學習，復習程序和調試。課后復習測試是檢測學生對整個任務的掌握情況。

三、經驗策略

（一）依托校本教材，學生參與整個教學過程

任課教師根據課程標準，結合學校的實訓設備，和相應的專業教材，編寫校本教材。校本教材分為信息頁、工作頁、評價表三部分。信息頁的內容為兩部分：需要完成的任務內容，完成任務所需要的理論知識，理論知識以夠用為主，突出重點。工作頁按照教學五步法：資訊、計劃、決策實施、檢查、評價，進行編寫。評價表分為學習過程評價和知識技能點評價，評價由學生自評、同學互評、教師評價，評價方式多元化。

工作頁的第一、二部分是完成“資訊”部分的教學任務。學生通過小組討論，閱讀信息頁，熟悉工作任務的控制要求和端口分配。并查閱相關書籍或通過網絡平臺，完成理論知識的學習。“計劃”部分的教學任務的“難點”，學生通過在線開放課程上PPT課件的學習，小組反復討論后，完成工作頁第三部分。工作頁第四部分是完成教學任務中的“決策實施”部分，學生先在平臺上學習由教師錄制的微課，再通過交互式動畫仿真模擬完成該部分操作內容，最終在實訓設備上，按照工作頁給出的操作步驟進行實操。工作頁第五部分是進行工位的整理，對應教學過程中的“檢查”，讓學生養成良好的職業素養。“評價”是教學過程的最后一步，分成兩個部分：對完成的整個任務進行回顧，教師設置引導性的問題，讓學生完成;再通過評價表進行各個方面的評價打分。

（二）尊重學生、引導學生獨立完成任務

通過工作頁，采用探究式的教學方法，特別是《機電設備控制技術》課程中每個任務程序的編寫沒有標準答案，“條條大路通羅馬”只要能達到控制要求，就是好程序。

在“傳送帶自動控制”任務中，有兩個點學生難解決或者難注意到：檢測傳感器不帶自鎖，延時無法實現;調試時必須實現順序控制。“延時無法實現”的問題，學生在進行計劃階段是發現不了的，在決策實施階段會發現。當有學生提出這個問題后，可以進行集中教學，問學生這個問題怎么解決。在解決這個問題的講授過程中，把理論知識中“輔助繼電器M”引入講解。而對于“順序控制”，是在學生進行整體程序調試時，教師進行“搗亂”，當程序出現錯誤動作時，引導學生“為什么會出現這樣的錯誤”進行思考，并及時進行集中授課講解。

（三）教師更新教學理念、改善教學方法

教師在“教學”中，應該以“學”生自己“學”為主，教師“教”為輔。教師在講課時要把復雜的問題簡單講，深入淺出，讓學生感覺課程簡單易學。在教學過程中，教師只在學生任務無法推進的情況下才給予適當指點，教學內容是互動的，改變了以往教學缺乏學生參與的格局，才能夠引起學生的學習積極性，才能夠真正做到教與學的良性互動。

四、反思展望

《機電設備控制技術》在線開放課程建設已結束，但是新的起點又開始。在以后的課程中，要不斷去完善平臺，使平臺能更合理地應用于課堂。在線開放課程建設中所獲取的經驗，要推廣，幫助專業老師去建立更多的在線開放課程。

參考文獻：

[1]王鑫，王娟.在線開放課程的學習活動設計研究[J].教學與教育信息化，2018.

[2]李艷.《電子技術基礎》在線開放課程建設與實施[J].智庫時代，2019.