翻轉課堂與一體化教學相結合的教學模式在技工院校中應用探索
——以PLC編程與應用課程教學為例

文/廣東省南華技工學校 劉海潮

一、引言

近年來，翻轉課堂和一體化教學得到廣泛認可，但在實際應用中，常常將翻轉課堂和一體化教學獨立使用。技工院校的專業課程，大部分以實踐教學為主，理論教學為輔，課程設置由簡入深，循序漸進。如果將翻轉課堂和一體化教學分開使用，則容易出現在理論課中因開展翻轉課堂而脫離實踐的問題；而沒有翻轉課堂支持的一體化教學，既沒有時間保障，又不能提高學生自主學習能力，在一定程度上影響學生理論的掌握。為此，筆者嘗試將翻轉課堂與一體化教學相結合運用到專業教學課中，創建適合開展翻轉課堂與一體化教學的有利條件，讓學生通過自主學習，小組合作，理論與實踐有機結合，利用有限的課堂時間，獲得理論知識的同時，提高操作技能。

二、翻轉課堂與一體化教學相結合的背景和基本思路

(一)傳統教學現狀

1.理論和實訓教學脫節

傳統教學模式的理論課與實訓課授課地點分離、授課教師分開。因此在實際教學過程中，課程理論知識點與實訓項目缺乏同步，理論課教師不了解學生的動手能力,實訓課教師又不了解學生的理論基礎水平，甚至造成學生學的一些理論在實操中存在用不到或已過時的問題，而一些實際操作中必需的理論知識又沒有學到，造成理論和實訓的教學脫節。

2.學習興趣難以激發和培養

傳統教學模式難以讓學生明確理論知識的應用價值，不能學以致用，造成學生缺乏學習理論知識的興趣，無心聽課。而缺乏理論知識的實訓教學，學生無法自主地完成實訓任務，僅僅限于模仿教師所做的示范進行重復練習，不能激發和培養學生的學習興趣。

3.課堂效率低，學生缺乏自主學習能力

傳統的教學模式理論課與實訓課授課分離，理論無法同步，實訓課教師往往必須先教本節相關理論，再進行演示，最后學生實操。但課堂大部時間用在理論和演示講解，給學生真正動手操作的時間不到一半，可謂少之又少。由于整個課堂都在教師主導下進行，缺乏課前小組合作學習和師生、學生間的分享、交流學習，容易造成課堂效率低，學生缺乏自主學習能力等問題。

(二)PLC編程與應用課程特點，有利于翻轉課堂與一體化教學相結合

1.以項目任務開展教學

PLC編程與應用課程以項目任務開展教學，在實訓中融入所需的理論知識，從學生對PLC初步認識出發，設計為搶答器電路的PLC控制、自動往返送料小車的PLC控制、彩燈閃爍的PLC控制、十字路口紅綠燈的PLC控制、傳送帶的PLC控制、機械手的PLC控制、郵件分揀機的PLC控制、兩臺PLC通信實現電機Y-△降壓啟動，共八個代表性學習任務，并將PLC基本指令的應用融入前面四個任務，功能指令的應用融入后面四個任務。開展一體化教學，既能增強理論和實踐的溝通與聯系，又能激發學生主動學習的興趣，并能通過有效地將工作任務所需的知識通過工作實踐及時得到吸收，為開展翻轉課堂提供實踐保障。

2.PLC編程的認知規律，有利于翻轉課堂與一體化教學相結合

PLC編程與應用課程教學根據PLC編程工作的認知規律進行設計，由簡入深，循序漸進，非常適合學生在教師的引導下，進行由自主學習、小組探究、展示交流、答疑解惑、任務拓展等環節組成的翻轉課堂教學，并為一體化教學的開展提供時間保障。

(三)翻轉課堂與一體化教學結合的基本思路

以PLC編程與應用課程教學為例，翻轉課堂與一體化教學結合的基本思路是：一是結合教學實際進程，根據學生知識結構和學習能力，準備翻轉課堂教學資源，推行翻轉課堂；二是取消傳統的理論課，以實訓項目為載體，融入理論和實操知識點，實行一體化教學；三是注重培養學生的自主學習能力，實現“要我學”到“我要學”的轉變。

三、翻轉課堂與一體化教學相結合的具體實施過程

(一)教學準備

1.了解學情，做好分組

根據學生知識結構和學習能力的情況，按“組間同質，組內異質”的原則，將學生分成幾個小組，指定組長，為課堂分組討論、交流、學習的實施做準備。

2.制作和發布教學資源，發布學習任務

根據學習任務，結合學生的知識結構和學習能力等情況，制作或搜集與學習任務相關的教學微視頻、課件或相關網址，上傳到師生共同選用的網絡平臺，供學生隨時使用。如設計彩燈閃爍的PLC控制任務(如圖1所示)，將特殊標志位存儲器、計數器等指令的功能及其編程格式和相關簡易編程實例等微視頻、課件上傳到網絡平臺。同時，要根據發布教學資源的內容下達相應的學習任務，任務設置要注意有梯度、有針對性，并能通過學生完成情況來了解他們在學習過程中存在哪些疑難點，以便在課堂上進行分類答疑解惑，或引導學生進行小組討論交流。

圖1

(二)教學平臺

翻轉課堂與一體化教學相結合的教學模式主要以小組合作形式來開展。在硬件上，根據課程學習任務，以3人為1個學習小組配備相應PLC實訓操作臺、實習模塊、計算機、多媒體設備、移動黑板、資料柜等硬件設備來改善教學場所條件。在軟件上，建立相關教學微視頻庫、課件庫，將理論知識融入實訓項目中；將職業素養、企業管理等要求融入教學內容中。在教學評價上，以任務驅動法為依托，主張組內互評，教師評價相結合，以更好地配合翻轉課堂與一體化教學相結合的教學模式的開展。

(三)教學過程

1.自主學習

學生根據下達的學習任務，利用教師上傳的教學微視頻、課件或相關網址等資源進行學習。學生可以根據自身情況來安排和調控自己的學習節奏，遇到問題可以通過聊天軟件向教師和同伴尋求幫助。如設計彩燈閃爍的PLC控制任務，學生根據平臺資源自主學習特殊標志位存儲器、計數器等指令的功能及其編程格式，按任務要求完成I/O分配表、PLC外部硬件連接圖、編制PLC梯形圖程序，并通過學習平臺提交。

2.合作學習

學習小組內部進行小組交流，對課前完成的學習任務進行相互評價，并確定較合理的I/O分配表、PLC外部硬件連接圖、PLC梯形圖程序。分工合作進行PLC外部硬件連接、編制PLC梯形圖程序，并進行調試，確保控制的可行性，對存在的疑難點做好記錄。在一體化課堂上開展合作學習，既便于實施，又能培養學生的團隊意識。

3.任務展示

教師巡視各學習小組操作情況，根據巡視情況，抽取具有代表性的小組進行現場任務展示，并提出自主學習過程中存在的疑難點。教師對完成情況進行點評，在點評過程中，適當鼓勵激發學生的學習熱情。通過教師的點評，學生既可以學習別人的優點，又可以發現自己的不足之處，從而進一步鞏固知識。

4.答疑解惑

教師通過學生反饋的疑難點，分類進行答疑解惑，也可以引導學生通過小組討論的形式解決問題，充分調動了學生之間互動的積極性。這樣，教師就成為指導者而非內容的傳遞者，不但有效地提高課堂答疑解惑的效率，而且為實操練習騰出更多的時間。

5.任務拓展

根據自主學習環節反饋的疑難點，教師課前將疑難點設置為現場學習任務。在完成任務過程中，學生先獨立思考，然后通過小組討論、互相協作的形式，畫I/O分配表、PLC外部硬件連接圖、編制PLC梯形圖程序，最后完成連線與程序調試。這樣，不僅能有效地鞏固所學新知識，而且可以有效地培養學生的團隊協作能力，以及自主思考能力，并進一步提高學生的操作水平，收到較好的教學效果。

四、翻轉課堂與一體化教學相結合取得的效果

從2016級起，筆者在機電專業的PLC編程與應用課程教學中，運用了翻轉課堂與一體化教學相結合的教學模式，取得顯著效果。

1.課堂教學效果大幅提升

由于運用了翻轉課堂與一體化相結合的教學模式，課堂上基本沒有出現學生玩手機或打瞌睡現象，學生人人有事做，各自忙于任務交流討論、連接調試、任務展示，組與組之間進行比拼，擔心自己組落后于人。

2.考證通過率明顯提升

2016級學生電工考證PLC部分通過率為93%，優秀率為35%，良好率為30%；2017級學生電工考證PLC部分考證通過率為95%，優秀率為43%，良好率為35%。

3.技能競賽水平明顯提高

以前參加清遠市“機電一體化”項目競賽，因PLC程序設計與調試完成不佳，最好成績為三等獎。2017年和2018年我校機電專業選手在參加清遠市技能大賽“機電一體化”項目中，PLC編程速度與調試能力大幅提升，連續兩年奪得清遠市技能大賽“機電一體化”項目團體二等獎。

五、結束語

從翻轉課堂與一體化教學相結合在教學中應用的效果來看，技工院校的學生對這種教學模式是認同。通過自主探究、小組合作等方式展開教學，并將理論融入實踐中，實行一體化教學，由于學習過程中帶有很強的目的性和針對性，課堂教學效率必定會大幅提高。因此，筆者相信，翻轉課堂與一體化教學相結合的教學模式，在打造和探索PLC高效課堂的教學道路上一定會得到更廣泛的應用。