“三教”改革背景下PLC應用技術(shù)課程同步閉環(huán)建設的實踐與探索

周建清 王金娟

隨著國家產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷加快，社會行業(yè)、企業(yè)對技術(shù)技能人才的需求越來越緊迫，職業(yè)教育也迎來高質(zhì)量發(fā)展的新階段，實施“教師、教材、教法”的改革，提升教學品質(zhì)迫在眉睫。筆者以所在學校為例，借助常州市名教師工作室的項目研究平臺，圍繞“三教”，對PLC應用技術(shù)課程同步閉環(huán)建設進行了改革和探索，著重打造高水平結(jié)構(gòu)化的“雙師型”教學創(chuàng)新團隊，提升教師的專業(yè)能力和PLC控制技術(shù)的實踐能力；加強校企雙元深度合作，建設PLC課程的“紙數(shù)融合”型新教材；同步改革PLC課程教學方法，應用行動導向教學理念和現(xiàn)代信息技術(shù)，實現(xiàn)工學交替、做學合一。

一、PLC應用技術(shù)課程改革建設的現(xiàn)狀與反思

(一)課程改革進入深水區(qū)，處于改革停滯狀態(tài)，難以適應職業(yè)教育的新理念和新發(fā)展。上一輪課程改革，主要是學習行動導向教學理論，以培養(yǎng)學生職業(yè)能力為目標開展的學做一體化的教學活動改革。專業(yè)建設、師資建設和基地建設方面均取得了前所未有的改革成果，項目式、任務式教學已成為教學的常態(tài)，為社會企業(yè)輸送了大量的技術(shù)技能型人才。經(jīng)過幾年的教學實踐，專業(yè)課程的教學效果未能到達改革的預期，教師對項目式教學方法的理解和應用程度不一，學生未能真正勝任企業(yè)崗位的要求，學生的職業(yè)能力、核心素養(yǎng)等還需進一步培養(yǎng)和提高。同時課程改革早已進入了改革的深水區(qū)，不能突破課堂教學模式、基地建設、師資培訓等獨立建設改革的定勢區(qū)間，課程改革的動能也日漸消退，停滯不前。

梳理發(fā)現(xiàn)，我們對專業(yè)課程的改革重點始終是校內(nèi)課堂教學方法的改革，沒有形成教師、教材和教法的同步改革閉環(huán)，缺少反饋校正環(huán)節(jié)。課程建設需要突破改革的瓶頸，堅持“三教”同步提升，將產(chǎn)教融合縱深推進到課程改革的各個環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)學生職業(yè)核心素養(yǎng)的提升。

(二)PLC課程建設仍為單一學科建設，難以培養(yǎng)以PLC為控制核心的多學科綜合應用實踐能力。現(xiàn)有的PLC的課程內(nèi)容是按工作任務序列對PLC的知識與技能的重新架構(gòu)，外延較為狹窄，存在課程的單一性，這種課程架構(gòu)與企業(yè)的生產(chǎn)已開始脫離。

現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展迅速，專業(yè)學科相互交叉，相互應用。PLC產(chǎn)品已普遍應用于機電控制領(lǐng)域，其控制技術(shù)的應用也成為從事自動化控制相關(guān)職業(yè)的必備崗位素養(yǎng)和崗位能力。PLC自動控制系統(tǒng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng)，而是迅速向開放式系統(tǒng)發(fā)展。PLC在進行設備控制任務外，還可以實現(xiàn)信息交流，也可與現(xiàn)場的智能化設備，構(gòu)成一個現(xiàn)場工業(yè)控制網(wǎng)絡，如智能型儀表、智能型執(zhí)行機構(gòu)等。PLC應用技術(shù)課程已然不再是PLC單機技術(shù)的學習，而要以PLC為核心，將電氣控制、氣動液壓控制、變頻控制、人機對話、數(shù)據(jù)通信、伺服控制等技術(shù)復合集成起來，與企業(yè)雙元合作構(gòu)建PLC的綜合應用技術(shù)課程體系，方能滿足企業(yè)的人才需求。

二、PLC應用技術(shù)課程同步閉環(huán)建設的實踐與探索

(一)PLC應用技術(shù)課程閉環(huán)建設系統(tǒng)的構(gòu)建。PLC課程建設的首要任務是構(gòu)建課程閉環(huán)建設系統(tǒng)，即以PLC課程為聚集地，構(gòu)建教師、教材和教法同步建設系統(tǒng)。如圖1所示，PLC課程閉環(huán)是指由課程的基本環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)構(gòu)成的多反饋的綜合課程系統(tǒng)，通過反饋對課程的輸出值與目標值、期望值作比較，利用產(chǎn)生的偏差信號進行調(diào)節(jié)控制，使輸出值接近于目標值。主要包括課堂教學反饋、校企互動反饋、人才質(zhì)量反饋等三個閉環(huán)網(wǎng)絡，且結(jié)構(gòu)上由外而內(nèi)，相互依托，相互作用。其中人才質(zhì)量反饋用于修訂課程標準，是課程的綱領(lǐng)；校企互動環(huán)節(jié)用于調(diào)節(jié)師資團隊力量，是開展教材開發(fā)和課堂教學的主體；教學反饋環(huán)節(jié)用于反思調(diào)節(jié)課堂教學，是課程的落腳點。PLC課程閉環(huán)建設的目標就是提升教師整體素質(zhì)、提高教材質(zhì)量和創(chuàng)新教學方式方法，進而提高教學質(zhì)量，讓學生受益。

圖1 基于三教改革背景下的PLC應用技術(shù)課程同步閉環(huán)建設系統(tǒng)模型

(二)PLC應用技術(shù)課程的“三教”改革建設。PLC應用技術(shù)課程是指教學目標、教學內(nèi)容和教學方式的設計與規(guī)劃，是人才培養(yǎng)方案和課程標準實施過程的總和，主要包括課程內(nèi)容、教學團隊、教學活動、教學工場等內(nèi)容，是“三教”改革的匯集點，其建設的主要任務就是建設教學團隊，開發(fā)課程教材，改革課程標準和教學方法，三者同步建設、閉環(huán)合一。

1.教師改革。教師改革包括提升教師職業(yè)素養(yǎng)、教學理念、專業(yè)能力和教學研究水平，建設項目化教學需要的結(jié)構(gòu)化教學團隊。尤為重要的是要建立校企互動機制，教師參與企業(yè)機電一體化設備及自動化控制設備的技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務、技術(shù)咨詢和技術(shù)培訓等，形成自反饋，將一線PLC控制技術(shù)的實際需求、生產(chǎn)任務、技術(shù)技能、流程規(guī)范、最新發(fā)展了然于心，完成教學轉(zhuǎn)化，改革更新PLC課程教學內(nèi)容，改善自己的課堂教學方法。同時聘請企業(yè)的電氣工程師兼課互補，以提升教學服務能力為目標，從專業(yè)素養(yǎng)、能力水平、工作任務等方面對PLC課程教學團隊進行結(jié)構(gòu)化。

2.教材改革。教材改革包括教材內(nèi)容、教材結(jié)構(gòu)、呈現(xiàn)形態(tài)和多元編寫團隊的改革，建設項目式紙質(zhì)教材及其數(shù)字化教材、工作任務手冊和教學資源。要挖掘本課程蘊含的思政元素，將其滲透于任務實施環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)學生的工匠素養(yǎng)。堅持崗課融合，將從事PLC技術(shù)的崗位工作任務和專項能力所含的專業(yè)知識和專業(yè)技能全部嵌入教材，達到企業(yè)作業(yè)與學校學習的有機結(jié)合，實現(xiàn)企業(yè)作業(yè)教學化、學習內(nèi)容項目化。關(guān)注技術(shù)的發(fā)展，使教材緊隨現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，選擇新產(chǎn)品、新技術(shù)，將PLC、變頻器及觸摸屏等學科知識融為一體，適應企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。建立校企課程建設機制，定期開展課程建設活動，形成人才培養(yǎng)質(zhì)量反饋網(wǎng)絡閉環(huán)，及時對接企業(yè)的崗位能力、職業(yè)素養(yǎng)和企業(yè)文化，同步修訂人才培養(yǎng)方案、課程標準等課程指導性文件，以指導教材內(nèi)容的更新。

3.教法改革。教法改革包括課堂教學方式、教學方法、教學模式等課堂教學改革，創(chuàng)新項目教學、模塊化教學等教學方式，運用探究式、合作式等教學方法，推廣混合式教學、理實一體化教學、職業(yè)體驗式等新型教學模式，打造優(yōu)質(zhì)課堂。課堂教學除了選擇方法之外，更要做好教學反饋反思，通過質(zhì)量監(jiān)控、常規(guī)執(zhí)行效果、教研評價評課、核心素養(yǎng)培育、課堂文化生成等途徑形成比較，從而改進教學方法。

PLC課程閉環(huán)建設系統(tǒng)需解決隨機生成的干擾因素，如教學內(nèi)容的多樣化需求、虛擬現(xiàn)實的教學情境需求、教學過程中教學手段與教學設備的差異、教學內(nèi)容與教學場所的更新、學生的差異、企業(yè)技術(shù)的更新及企業(yè)轉(zhuǎn)型升級等，建設系統(tǒng)中“三教”改革互為依托，構(gòu)建自閉環(huán)，形成反饋，同步協(xié)調(diào)，對隨機生成的干擾和影響PLC課程實施質(zhì)量的因素，形成抗擊干擾補償，自動調(diào)整課程建設改革。

三、PLC應用技術(shù)課程同步閉環(huán)建設的研究價值與實踐意義

PLC應用技術(shù)課程的“三教”改革建設探索，是專業(yè)建設和課程改革的落地和細耕。以PLC及其應用技術(shù)為核心，尋求教師結(jié)構(gòu)化專業(yè)化的培養(yǎng)途徑，提升PLC技術(shù)的應用能力和實踐能力，從學生的發(fā)展規(guī)律和PLC的技術(shù)發(fā)展出發(fā)，進行技術(shù)學科綜合化，搭建PLC應用技術(shù)課程結(jié)構(gòu)，將教學內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)高度融合，促進學生職業(yè)能力和核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

(一)利于“三教”改革的統(tǒng)籌。將改革理念落到實處，立足企業(yè)一線、立足課堂，以課程為紐帶，以技術(shù)為主線，構(gòu)建課程建設閉環(huán)系統(tǒng)，不僅統(tǒng)籌“三教”同步改革，系統(tǒng)環(huán)節(jié)相互校驗補償，而且促進產(chǎn)教融通，提升學生的職業(yè)核心素養(yǎng)，形成新課標、新教材、新師資、新方法。

(二)實現(xiàn)課程的實時動態(tài)建設。閉環(huán)系統(tǒng)可以實時反饋技術(shù)的發(fā)展日新月異，適應企業(yè)的產(chǎn)品及技術(shù)需求呈現(xiàn)的快猛發(fā)展態(tài)勢，實現(xiàn)“三教”改革動態(tài)完善和課程的可持續(xù)建設。

(三)滿足多元的市場發(fā)展需求。將技能人才培養(yǎng)由單一粗獷向復合綜合型轉(zhuǎn)變，學校教育與企業(yè)實踐融合互通，減縮職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式與企業(yè)產(chǎn)業(yè)需求的差距，在技術(shù)的先進性、實用性方面找到供需銜接點，培養(yǎng)學科綜合的技能型人才。以專業(yè)課程建設為統(tǒng)領(lǐng)，改革建設教師專業(yè)化、教材立體化和教法實踐化，以質(zhì)量為改革方向，推進校企聯(lián)合人才培養(yǎng)。

(四)推進職業(yè)教育的“三教”改革。PLC應用技術(shù)課程為電類及機電類核心技能課程，具有專業(yè)的代表性，課程建設與研究經(jīng)驗方法可推廣至整個專業(yè)的建設和課程改革。

“三教”改革中教師是根本，教材是基礎(chǔ)，教法是途徑，對應解決教學系統(tǒng)中“誰來教、教什么、如何教”的三個核心問題。“三教”構(gòu)成了連接教育者和受教育者的橋梁，是一個閉環(huán)的系統(tǒng)，具有整體性，是綜合改革。課程建設是匯集“三教”的載體，構(gòu)建的閉環(huán)反饋“三教”改革的專業(yè)課程建設系統(tǒng)，貫穿三教改革的主線就是深化產(chǎn)教融合、校企合作，實現(xiàn)理實一體、學做合一、工學交替，提升教學的針對性、職業(yè)性、實用性和發(fā)展性，具有動態(tài)完善和可持續(xù)建設的特性，三者自動調(diào)節(jié)、校驗，更能增強“三教”改革的效能。