信息技術支持下高職課程模塊教學研究

摘要：模塊教學具有指向性強、可操控性強、學習周期短、實踐性強等優勢，是高職教育改革領域中的重點課題。信息化是職業教育發展的必然趨勢，信息技術為職業教育實施模塊化教學提供了關鍵支撐，成為高職教學全面、大力推進課程教學改革的有效路徑。“PLC應用技術”是高職教育體系的重要課程之一，旨在探討信息技術支持下課程實施模塊教學的具體策略，以期為高職教育的課程改革提供參考與借鑒。

關鍵詞：高職教育；PLC應用技術；信息化；模塊教學

一、前言

模塊教學是基于職業能力培養實際需要，將教學內容分為若干模塊，再針對不同模塊采取不同教學策略，以便在實際教學中增強學生職業能力的教學方式[1]。作為一種適用于當前高職教育實踐的教學模式，模塊教學憑借著指向性強、可操控性強、學習周期短、實踐性強等典型特征，成為高職院校基于職業導向實施改革的重要路徑之一。步入信息時代，信息化已成為職業教育發展的重要趨勢，信息技術為強化高職教育職業化特征、提高學生實踐技能提供了有力支撐[2]。“PLC應用技術”是當前高職教育課程體系中的重要課程之一，高職院校在開設“PLC應用技術”課程時，可以嘗試利用信息技術改善模塊教學效果，以提升學生的實踐創新能力，為社會發展培養優質人才。

二、信息技術支持下高職“PLC應用技術”課程實施模塊教學的重要價值

模塊教學是以模塊為基本教學單位，將某一工作任務或學習項目遵循一定的邏輯關系分解為若干個模塊，再逐一采取策略開展教學的一種教學模式[3]。模塊教學與職業教育相契合，因而受到普遍關注，但受限于現有的學習環境、學習資源、學習手段及學習主體，尚未發揮應有的能效。信息技術是當今時代最重要的科技成果之一，也是惠及人類社會生活各個領域的強勁動能。高職教育作為培養適應生產一線的高等應用型技術人才的重要場域，在發展進程中引入信息技術成為一種必然。PLC，即可編程控制器，基于早期繼電器邏輯控制系統發展而來，在融入計算機技術后，現已升級為通用工業自動化裝置，進而成為工業自動控制、機電一體化和傳統產業升級改造領域中的重要技術[4]。目前，“PLC應用技術” 課程已經成為高職院校機電一體化技術、電氣自動化等專業課程體系的核心課程之一，在人才培養中發揮了重要作用，隨著PLC在各行業的應用愈加廣泛，企業對PLC技術人員的需求也在持續增加。“PLC應用技術”課程教學改革成為高職教育領域的重點課題，從理論與實踐兩個維度考察，利用信息技術優化“PLC應用技術”課程模塊教學確有一定價值：

第一，教學資源極大豐富。在高職“PLC應用技術”課程模塊教學中，信息技術有利于獲得更豐富的資源支持。模塊教學主要由若干模塊構成，每個模塊包含特定的知識點和技能點，可嘗試利用信息技術建設與之相匹配的學習資源庫，不僅能夠激發學生的學習興趣和動力，滿足學生的個性化需求，也能為學生的學習提供更為豐富的資源支持。學生基于自身實際或由教師指定學習相應模塊，切實提高學習效率和質量，進而完成整個項目的學習任務。

第二，教學手段靈活多樣。在高職“PLC應用技術”課程模塊教學中，信息技術支持使得教學手段更為靈活多樣：一是模塊劃分的便捷化。信息技術手段應用十分便捷，課程的電子形式更便于教師劃分或組合教學模塊；二是展示手段的動態化。教育信息技術發展到今天，早已脫離了以往靜態、單向、平面的形態，轉而有了更豐富多樣的表現力，教師借助信息化教學手段，將抽象的理論知識以直觀、生動的形式展示給學生，幫助學生更好地理解技術要求；三是教學載體的互動性。信息技術還支持在線學習、遠程教學等教學方式，打破時間和空間的限制，實現師生之間的有效互動，為學生提供更加靈活的學習方式和時間安排。

第三，課程評價及時。在高職“PLC應用技術”課程模塊教學中，信息技術確保了教學評價和反饋的及時性[5]。依托信息技術進行教學評價與反饋是教學的重要環節：一是建構教學平臺搜集數據。通過在線測試、在線問卷等信息技術手段，更便于教師搜集學生的學習相關數據，全面深入地分析學生的學習狀態，為學生提供表達意見和建議的路徑，有利于教師了解學生的學習需求和問題。二是監控手段的即時性。信息技術支持數據分析和學習監測等功能，便于教師實時記錄學生的答題情況和成績，及時了解學生的學習進度、學習狀態、學習難點等，從而調整教學策略和方法，提高教學效果。

三、信息技術支持下高職“PLC應用技術”課程實施模塊教學的基本框架

理論與實踐均證明，信息技術支持下高職“PLC應用技術”課程實施模塊教學對于發揮模塊教學優勢、提高教學效率具有一定價值。結合課程的實際特點，依托信息技術開展的模塊教學框架如圖1所示。

（一）劃分基本模塊

基本模塊是確定“PLC應用技術”課程模塊教學的基本單位。在信息技術支持下的高職“PLC應用技術”課程模塊教學中，首要任務是對課程內容進行合理劃分和設置，教師應對PLC的基本原理、硬件結構、編程方法、應用實例等方面進行深入分析，并根據學生的學習需求和職業發展方向，將課程內容劃分為若干個相對獨立但又相互聯系的模塊。一般來說，技術類課程的模塊大致包括基礎模塊、技能模塊、實操模塊及拓展模塊四部分，每個模塊應包含明確的學習目標和知識點，并圍繞這些目標和知識點設計相應的教學活動和任務。通過模塊化的教學方式，可以使學生更加系統地掌握PLC應用技術的基本知識和技能，提高學習的針對性和實效性。高職“PLC應用技術”模塊化知識體系的模塊劃分范例見表1。

（二）確定學習單元

確定學習單元是明確“PLC應用技術”課程模塊教學的學習任務。高職“PLC應用技術”課程模塊教學的學習單元主要是由基于項目任務的若干模塊構成。以機電設備的PLC簡單控制電路的設計、安裝、調試為例，主要包括PLC的構成及工作原理、三菱軟件的使用及PLC基本指令、萬用表及其用途、常用電工工具及用途、PLC型號選擇、三項異步電動機的PLC正反轉控制電路設計及調試等。

（三）編寫選擇表和流程圖

編寫選擇表和流程圖是設定“PLC應用技術”課程模塊教學的教學流程。選擇表和流程圖是對學生自主學習的具體指導，主要依據整個項目任務的操作程序排列，要求界面清晰、條例清晰、使用便捷，便于學生在自主學習過程中根據任務項目逐一找到所需要學習的具體模塊，進而完成整個單元學習。

（四）編制學習進程表

編制學習進程表是整個“PLC應用技術”課程模塊教學的計劃環節。教師應綜合考慮學生的實際學情、PLC應用技能的現實需要、單元及本課時的學習目標進行合理安排，促使學生按部就班、有序推進完成學習任務。

（五）建構考評機制

建構考評機制是“PLC應用技術”課程模塊教學的考評及反饋環節。根據每一個模塊的實際要求制定相匹配的考核標準。根據PLC課程各模塊的技能考核點設置相應的考核標準，以模塊為基本單位，對學生的實際情況客觀地進行評價，主要檢查理論知識、行為態度、完成進度、技能考核等方面。通常采取分數等級制，≥90分為優秀、80～89為分良好、60～79分為及格、＜60分為不及格。表2為某一學習單元的考評表范例。

四、信息技術支持下高職“PLC應用技術”課程實施模塊教學的有效策略

信息技術的充分利用將極大地提升高職“PLC應用技術”課程教學質量與水平。立足于一線教學實際，建議教師采取以下幾點策略，推進信息技術與高職“PLC應用技術”課程模塊教學的充分融合。

（一）引入數字化教學資源，豐富教學內容

充分利用信息技術手段，引入數字化教學資源，從而豐富教學內容與形式：一是建立資源更新機制。定期檢查和更新教學資源，確保所有內容都是最新的，保證教學材料與當前工業標準和技術發展保持同步。二是開發互動式學習資源。開發并引入交互式的模擬測試和虛擬實驗，這些資源可以提供即時反饋，幫助學生更好地理解復雜的概念和操作。三是多媒體內容的創新應用。利用視頻、動畫和音頻等多媒體材料來演示PLC編程和故障排除過程，使學習材料更生動，增強學生的學習興趣。以上策略將切實提升“PLC應用技術”課程的教學質量，豐富學生的學習體驗。

（二）構建模塊化實訓平臺，提升實踐能力

借助信息技術手段構建模塊化的實訓平臺，將課程內容與實際操作相結合，為學生提供更加貼近實際的實訓體驗：一是模塊化實訓平臺的標準化設計。確保每個實訓模塊都能獨立運行，同時可以與其他模塊組合，形成更加復雜的實訓場景，以滿足不同級別學生的實訓需求。二是實訓平臺的分層次建設。根據學生的學習進度和掌握的技術水平，提供初級、中級和高級的實訓模塊，確保實訓難度逐步升級，以更好地適應學生的學習發展。三是虛擬現實（VR）與增強現實（AR）技術的融入。運用VR和AR技術創建沉浸式的學習環境，讓學生在風險較低的虛擬環境中嘗試復雜的操作，提前熟悉實際工作中可能遇到的各種情況。

（三）采用混合式學習方式，實現個性化學習

利用信息技術建構線上線下相結合的混合式教學模式，為學生提供一個更為開放、便捷的學習環境：一是個性化學習路徑規劃。在線學習平臺通過分析學生的學習歷史、能力水平和興趣愛好，為其定制個性化的學習路徑，包括學習資源、學習順序和學習難度等。二是智能資源推薦系統。建議采用先進的推薦算法，根據學生的個人特征和學習需求，為其精準推送相關的學習資源，如視頻教程、練習題、情境問答等。三是互動式學習功能。通過在線課堂、學習論壇、實時討論等功能，鼓勵學生積極參與互動、發表觀點并提出質疑，促進學習過程中的思維碰撞和知識共享。

（四）優化評價機制，及時評估反饋

應優化評價機制，對學生的理論知識掌握情況、實踐操作能力、學習態度和創新精神等多方面及時進行評估反饋：一是構建多維度評價指標體系。除了常規性測試外，還應包括項目完成情況、團隊協作能力、創新思維等多個維度，以更全面地評價學生的綜合能力和素質。二是線上線下數據整合與分析。利用線上學習平臺收集的數據，結合線下實訓環節的觀察和反饋，對學生進行綜合分析和評價，確保評價結果的客觀性和準確性。三是學生自評與互評機制。鼓勵學生通過反思和討論，積極進行自我評價和互相評價，增強學習的主動性和自我管理能力。四是納入競賽與實踐成果。將學生的競賽參與情況、實踐成果等納入評價體系，考察學生在課程學習過程中的態度、能力和成果，激發其學習的積極性。五是定期評價與反饋會議。定期組織學生進行學習成果展示和討論，教師提供反饋和指導，幫助學生明確學習方向和目標。

五、結語

隨著工業4.0時代的到來，智能制造和自動化技術成為制造業轉型升級的關鍵。PLC作為工業自動化控制的核心設備，在制造業中的應用越來越廣泛。傳統“PLC應用技術”課程教學方式往往側重于理論知識的傳授，缺乏對學生實踐能力的培養，導致學生在實際應用中難以將理論知識與實踐操作相結合。信息技術在高職課程中的應用不僅能夠豐富教學手段和資源，提高學生的學習興趣和參與度，還能夠幫助學生更好地理解和掌握課程內容，提升教學效果。模塊教學注重學生的個體差異和實際需求，能夠根據學生的實際情況進行差異化教學，更好地滿足學生的學習需求。因此，借助信息技術手段，實施模塊教學成為高職“PLC應用技術”課程改革的重要方向，對于提升高職“PLC應用技術”課程的教學質量具有重要作用。

參考文獻

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[3]張蕾，劉小春.高職電氣自動化技術專業PLC技術及應用課程一體化教材研究與開發[J].現代職業教育，2020（19）：102-103.

[4]張科強，池雄飛，石艷玲.課題項目開發的項目化教學改革——以高職《PLC技術及應用》為例[J].湖北農機化，2020（16）：72-73.

[5]苗秋華，管志光，閆勇增.線上線下混合式教學在“PLC技術及應用”課程的探索與實踐[J].科技與創新，2021（16）：151-152+154.

作者單位：福州職業技術學院

責任編輯：王穎振、楊惠娟