“PLC應用技術”課程線上線下混合教學改革探討

楊星晨

（陜西能源職業技術學院 煤炭與化工產業學院，陜西 咸陽 712000）

0 引 言

在“中國制造2025”和“工業4.0”的時代背景下，企業對高素質復合型人才的需求量不斷增加，傳統的教學模式已無法適應當前的社會需求。因此，如何調整人才培養方案，構建合理的教學體系，已經成為教學改革亟待解決的問題。“PLC 應用技術”是機電類專業的核心課程，主要培養學生PLC 技術在生產線的應用能力，是一門具有較強綜合性與實踐性的專業課程，該課程主要介紹了PLC 設備的硬件組成，函數、函數塊、組織塊的創建與使用，程序的設計和調試等內容。要想學好這門課，需要學生即具備扎實的理論基礎，又要有較強的動手能力和工程實踐能力。顯然，傳統的教學培養體系已經不適用于此類工程應用型課程。因此，為了順應時代發展，為社會培養更多的高素質復合型人才，“PLC應用技術”教學改革便具有一定的迫切性和必要性。線上、線下混合式教學理念的出現，就很好地解決了當前“PLC 應用技術”教學所存在的問題。

1 “PLC 應用技術”課程教學存在的問題

1.1 “PLC 應用技術”課程教學團隊缺乏“雙師型”素質

教師是立教之本、興教之源，“PLC 應用技術”教學改革的關鍵點還是在于教師的自身水平。但是，在教學隊伍建設的過程中，由于受到地方財政和學校政策等因素的影響，我國職業教育教學隊伍普遍存在著來源單一、缺乏“雙師型”素質、總體數量不足、培養體系不健全等問題，嚴重制約了職業教育的健康發展。目前，高職院校引入教師主要有錄用碩、博應屆畢業生，企業、科研院所調入以及同類、同等次院校教師調入等三種途徑。其中，企業、科研院所調入教師雖有著充足的企業實踐經驗，但隨著職業教育辦學規模的逐漸擴大，教學任務逐年增加。致使“雙師型”教師長期脫離生產崗位，對行業新技術、新工藝、新流程、新標準了解甚少，專業技能落后企業發展和產業轉型的最新所需。而青年教師主要以應屆碩、博畢業生為主，沒有企業實踐經歷，基本不了解崗位職責、施工流程和技術要求，沒有專業實踐經驗，在教學過程中只能是“照本宣科”。雖然，近兩年高職院校加強了“雙師型”教師培養體系，試圖通過各類培訓來提高青年教師“雙師型”素質。但是，多數老師的企業實踐鍛煉大部分都是利用寒、暑假進行開展。因此，沒有充足的時間去參與一個完整的項目，培訓基本處于一個斷斷續續的狀態，達不到本質上的提高。

1.2 “PLC 應用技術”課程教學方法缺乏創新。

在“雙高”建設的背景下，眾多高職院校在“PLC 應用技術”課程的教學模式上也進行了深入探究，但是由于受到教師水平和硬件設施的影響，目前的主流教法如圖1所示，還是采用：“學生線上預習→教師理論講解→教師案例演示→學生分組實驗→分析實驗結果→教師點評、總結”。

圖1 “PLC 應用技術”教學流程

這種教學模式雖然在一定程度上能保證教學質量，但很難做到因材施教。采用這種教學方式難免會讓部分學生產生走過場的慣性思維，認為“PLC 應用技術”的學習只是機械性、重復性的完成教師演示的實驗步驟，對指令本身和硬件連接不做過多思考，根本不理解實驗的意義，只能做到“照貓畫貓”。如果任務要求發生變動，便完全做不出來。實驗過程中，經常會出現一個學生負責接線、一個學生負責編程，一個學生負責圍觀，而且這種搭配基本上會持續一整個學期。最終導致接線的學生不懂指令，編程的學生不懂硬件連接，圍觀的學生毫無參與感，基本是啥也不會。久而久之，PLC 實驗便只留于形式，忽略了實驗的本質，無法達到提高學生實踐能力的目的。

1.3 “PLC 應用技術”課程評價考核手段缺乏

考核體系單一是當前高職院校普遍存在的問題，PLC 課程的理論學習和實際應用是一個系統性的過程，但傳統的課程教學評價體系只側重于理論知識的考察。通常學生的綜合成績由期末考試和平時成績兩部分組成，期末考試一般只注重于基礎概念的考核，而淡化了實際項目的運用能力。平時成績則以簽到、提問、課后作業等形式進行展開，這種考核方式既不能很好地對知識的應用能力，又忽視了學生在實踐環節中的努力。近兩年，隨著教學改革的不斷推進，PLC 實訓成績也納入了“PLC 應用技術”課程教學評價體系，但在實際考核環節，授課教師多以實驗結果作為評判標準，忽略了實驗過程。有些學生為了應付老師檢查，經常直接拷貝其他組的程序，自己完全不做思考。因此，這種考核模式也很難客觀、準確的反映學生真實的學習效果。

2 “PLC 應用技術”課程改革

2.1 組建專業素質較強的教學團隊

“校企合作”與“工學合一”已經成為高職院校人才培養的經典模式，因此，在組建“PLC 應用技術”教學團隊時，團隊成員應承擔起科研服務與產教融合的任務。“PLC 應用技術”教學團隊應包括專業帶頭人、骨干教師、青年教師以及企業兼職教師4 個層次。其中，專業帶頭人、骨干教師以及青年教師主要以“線下”教學為主，將理論知識在課堂和實驗室中進行講授。專業帶頭人編寫人才培養方案，制定培養目標；骨干教師和青年教師執行培養方案，幫助學生夯實基礎；企業兼職教師依托“線上”教學，幫助學生提升實際操作水平。并且，在教學過程中要不斷更新教學內容，防止學校所授內容與企業所需產生較大脫節。因此，學校應與相關企業加強合作。一方面，學校應每年指派專職教師進入企業進行實地調研，了解企業現實需要，實時修正培養方案。另一方面，可以構建校企聯合培養班，由合作企業委派兼職教師到校講課，傳授專業知識和企業文化。此外，還可以借助現代化教學手段，利用互聯網讓學生在課堂中看到企業實際生產情況，從而形成開放性的教學課堂，把產教融合理念落到實處。

2.2 增強課程的新穎性和實用性

“PLC 應用技術”課程涉及的知識面較廣、元器眾多、概念抽象，這使得很多學生在學習過程中感到枯燥乏味、難以理解，產生畏難、厭學等情緒。這種情況下，就很難借助傳統的教學模式來達到預期的教學效果，但這并不意味著要完全摒棄傳統的教學模式。反之，要把傳統教學模式和線上、線下混合式教學理念相結合，以實現知識傳授和素質教育的協同發展。“線上”教學環節主要是利用互聯網技術，將課程資源放到網絡平臺上，以供學生學習。相比于“線下”教學，“線上”教學打破了時間和空間的約束，使學生可以隨時隨地的學習，提高了零散時間的利用率。在“線上”預習環節，要充分考慮學生的需求和喜好，利用經典商業案例、科技視頻來輔助教學，激發學生對知識的求知欲。在理論教學環節，教師可以利用智慧職教平臺，將教學資源提前發布在課程網站中，以供學生學習。針對實驗中所涉及的重要指令、操作方法、電器內部構造等相關內容錄制動畫、微課、3D 視頻，以生動形象的方式來引導學生學習，從而代替枯燥、乏味的口頭講解，以提高學生自主學習的積極性和主動性。其中，圖2所示的“PLC 應用技術”課程在智慧職教平臺中主要發布了導學、教材、課程設計、題庫、作業等內容，學生可以隨時隨地查看、瀏覽課程相關資源，以到達課前預習、課中學習、課后復習的效果。

圖2 智慧職教平臺線上教學

在教學過程中，學生對知識的掌握程度總是參差不齊，但教育的目標是保證每個學生獲得最大的工程實踐能力。因此，在實驗教學環節，可以根據學生對知識的掌握程度，設置難易程度不同的教學案例，以供其選擇，從而更好地因材施教。在實驗分組環節，根據學生對知識的掌握程度，進行均勻分配，發揮幫扶作用。教師也可以組織學生開展對抗性比賽，利用學生的競爭意識，提高學習效率。在實驗環節，應強化PLC 仿真軟件的使用，全面提高學生程序調試水平。很多知識點在理論教學環節無法進行演示，概念抽象難懂，教師可以利用仿真軟件進行輔助教學。通過更改軟件中的參數條件，學生可以更加直觀的理解邏輯指令的工作原理、電器元件的執行過程以及PLC 寄存器的輸出狀態。以生動形象的方式來引導學生學習，有效解決了教學中的重、難點問題，提高了學生學習的興趣。并且，由于程序已經經過仿真軟件驗證，程序中的邏輯性錯誤已經得到解決，實驗結果有了明確預期。學生在實驗過程中將會更加自信，同時也保證了實驗設備的安全性。有效地降低了因程序編寫錯誤，導致的人身財產安全問題。在課后環節，應合理安排PLC 實驗室開放時間，支持學生利用閑暇時間，進入實驗室進行練習，并定期舉報PLC相關比賽，鼓勵學生多編程、多調試、多實踐，對設備有本質上的認識，實現理實一體化教學資源的最大利用率，達到開放式的學習體系。

2.3 制定完善的課程評價標準

要想提高“PLC 應用技術”的教學質量，就必須豐富考核和評價機制，重視過程性評價。考核內容應包括日常管理積分、PLC 實訓成績以及期末考試成績等3 部分。日常管理積分主要通過“線上”教學來進行考核，具體包括：智慧職教平臺簽到、線上單元與微課的學習時長以及在線測試等，其綜合占比為30%，意在培養學生的職業素養和工匠精神。圖3為智慧職教平臺在線測試，圖4為機電2015 班和機電18501 班測試成績。

圖3 在線測試

圖4 測試成績

PLC 實訓成績綜合占比為30%，意在培養學生的動手能力和團隊協作能力。期末考試成績綜合占比為40%，意在培養學生牢固的理論基礎。其中，PLC 實訓為“線下”教學。PLC 實訓成績應提高實驗過程考察的評分占比，并以此為基礎采用動態考核方式，對分組學生進行隨機考察。例如，可以把一個項目拆分為硬件連接、變量表編輯、程序編寫、故障排除和程序調試等多個考核單元，讓學生隨機抽題，并在規定時間內完成。這種考核方式時間可控、難度適宜，卻可以全面考查學生是否熟悉實驗設備、是否能夠獨立編寫程序、是否具有排故能力、是否掌握本節課的重、難點知識。并且，便于老師準確、客觀、動態的掌握學生的學習情況，及時調整教學內容，做到因材施教。由于此種考核方式具有隨機性，就迫使每位同學必須全過程、全方面參與PLC 實訓，杜絕了“濫竽充數”的可能性，從而有效地提高教學質量。

3 結 論

綜上所述，線上線下混合式教學既繼承了傳統教學模式的優點，又豐富了教學手段，提高了學生的學習興趣，增強了課程的新穎性和實用性；學生可根據自身學習情況、時間安排，隨時隨地進行學習；教師可實時掌握學生學習動態，對反饋問題進行精講、細講。并且，線上線下混合式教學采用了更加科學的考核體系，重視過程性評價，激發了學生學習的主動性和積極性。“PLC 應用技術”課程也要積極利用線上教學優勢，引入工程案例，著力提高學生知識轉換層次和工程實踐能力，從而實現職業院校對知識、能力理實一體化的有效融合，為社會培養出更多、更優秀的復合型人才。