应用型本科人才培养课程教学模式改革研究——以“电气控制与PLC技术” 课程为例

肖 丽 仙

(楚雄师范学院 物理与电子科学学院， 云南 楚雄 675000)

0 引 言

目前，新建地方本科院校正在经历向应用型、技术型大学转型发展的关键阶段，应用型本科在人才培养规格上，不是培养学科型、学术型、研究型人才，而是培养适应设计、生产、管理、服务第一线需要的高素质应用技术型人才；在培养模式上，应用型本科以适应社会需求为目标，以培养知识应用、创新能力为主线，设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案[1]。在应用型人才培养中，要实现人才培养的目标，关键在于课程教学的应用型改革。关于课程教学模式改革的研究，学者们提出了很多改革模式。例如：刘小晶等[2]提出翻转课堂模式在课程教学中的应用。谢幼如[3]提出翻转课堂与大规模在线开放课程(MOOCs)融合的课程教学模式。白连平等[4-6]提出融合实践平台电气控制与PLC技术课程教学改革。杨汇军[7]提出了理论教学与课程设计相结合的任务驱动课程设计模式。谭晓玲等[8]对应用型人才培养如何开展课程评价做了研究。杨敏等[9-10]提出了在电工学课程中采用一体化教学的改革实践。何剑锋等[11-13]对应用型本科创新人才培养模式进行了研究。吴家培等[14-17]对应用型本科人才培养教学模式进行改革研究。这些教学方法的改革一定程度上对课程教学质量的提高具有促进作用，但是，针对应用型人才培养对课程教学的要求，尤其是在技术型、实践性较强的课程教学中，存在针对性和可操作性不突出的问题。结合楚雄师范学院物理与电子科学学院的实践教学平台和电气控制及PLC技术课程特点，提出 “四个一体化”课程教学改革模式，即教学内容一体化、教学实验设备一体化、教学组织一体化和教学评价一体化，实现教、学、做、评的融合，突出培养学生知识应用能力、实践能力和创新能力，对应用型人才培养教学模式进行探索。

1 教学内容一体化

传统教学模式中，一门课程的理论教学内容与实践教学内容在教学计划中通常是分开设计的，二者自成体系。理论教学内容的设计强调知识的逻辑性与连贯性，实践教学内容相对独立，二者间互补性不强，教学过程中容易导致学生对理论知识理解及应用上的困难，另一方面又不能较好地理解和掌握实践教学的目的、意义和方法，影响了学生学习的积极性和教学效果，更不利于培养学生知识应用能力和创新能力。教学内容一体化对课程的理论教学内容和实践教学内容进行重组优化，以模块为单位设计教学内容和认知目标，把实践教学内容分解渗透到理论教学中，每一模块中既有理论教学内容及知识目标，又有实践训练内容和技能培养目标，实现理论教学与实践教学内容的相互补充。

根据“电气控制与PLC技术”课程特点，把该门课程的教学内容分为8个模块，每个模块的教学内容都包括理论知识和实践技能两部分，见表1。

表1 “电气控制与PLC技术”课程一体化教学模式教学内容及目标设置

每1模块的教学内容及目标设置中，理论教学内容按照了解、理解、掌握3个目标层次设计，实践内容分为基础性、设计性和综合性3个层次。其中基础性实践部分为课堂教学中配合理论知识的理解、运用而设置的适时训练内容，此环节的实践内容包括教师演示实验、学生巩固练习实验和课堂测试实验3个部分。设计性实践环节是每一教学模块学习结束时，学生独立完成的实践训练内容，为阶段性知识应用及操作技能训练测试。综合性实践为一门课程结束时的课程设计考核内容，学生以小组为单位完成综合性实践任务，意在锻炼学生综合运用知识的能力和工程实践能力以及创新能力。具体教学中，理论教学和实践教学的融合应落实于每一次课堂教学中，围绕每一模块知识目标和技能目标，教师应设定好每节课的理论教学内容和实践训练内容。

结合物理与电子科学学院现有的三菱 FX3U可编程序控制器实训平台，设计的各教学模块3个层次实践训练内容如表2所示。

2 教学实验设备一体化

传统教学中理论教学和实践教学分开组织，理论教学主要是借助黑板、多媒体技术和少量教具在教室完成，教学内容理论性强、抽象，不便于学生理解掌握。实践教学在实验室依托设备开展，理论知识对实践教学的指导不强，造成理论与实践脱节。教学实验设备一体化强调实验设备的理论教学演示功能及学生实践训练功能的一致性，把课堂搬进实验室，实验室就是教室，教师利用黑板、多媒体和实验平台进行理论教学、操作演示，学生利用实践平台能完成验证、巩固训练、项目开发等操作，实现理论知识和实践技能之间的无缝连接，有利于培养和锻炼学生知识应用能力和实践创新能力。

例如，“PLC应用基础”模块教学中，单纯的理论讲解会使学生感到枯燥乏味，影响教学效果。通过教学实验设备一体化，结合实验室配置的三菱FX3UPLC，介绍PLC基本结构、供电、通信及I/O端口连接等，教师边讲解边操作演示，学生对照实物观察理解，进行PLC外部接线练习，做到理论知识讲解和实践训练有机结合，充分发挥实验设备的适时操作和运行显示功能，使教学内容具体、直观，增强学生参与教学活动的互动性，锻炼学生的实践动手能力，增强学习兴趣，有利于课堂教学目标的实现。

3 教学组织一体化

传统教学模式中，理论教学以老师讲解为主，学生处于被动接收知识状态，学生参与教学的积极性不高，教学效果差。实验教学单独在实验室进行，学生更注重实验设备的操作和实验结果的呈现，容易忽略实践项目的理论内涵。教学组织一体化通常按4个环节组织教学，① 借助黑板和多媒体讲解基本概念、原理。② 借助多媒体和实践平台讲解并演示控制过程、设计方法等。③ 学生在实践平台上完成验证操作、巩固训练。④ 借助多媒体和实践平台进行总结与评价。4个环节实现了“教、学、做、评”一体的有效融合，充分发挥学生学习过程中的主体作用，提高学生学习积极性。

例如，在“电气控制基本环节”模块教学中，① 教师首先分析三相异步电动机单向连续运行控制电路结构、工作原理，各低压电器的作用，“自锁”概念等；② 由教师在实践平台上连接控制电路，演示运行控制效果；③ 由教师引导学生分析三相异步电动机正反转控制电路结构、原理及“互锁”概念，学生连接控制电路实现运行控制，观察运行效果。④ 为小结、评价，采用学生总结、互评和教师小结相结合的方式，分析归纳重要概念、控制规律和注意事项等。这样就构建了“渐进提高，逐步放手，大胆训练”的理论教学→现场演示→实践训练→评价的课堂教学组织模式，实现了理论与实践教学一体化组织模式。

4 教学评价一体化

传统的课程评价主要依据期中、期末笔试成绩和平时成绩，平时成绩主要来源于课后作业与出勤，这样的评价方式只注重考查理论知识，对于专业性、实践性较强的课程，不利于考查学生的知识应用能力、实践能力和创新能力。教学评价一体化是把考核贯穿于教学全过程，以过程考核和技能考评为主，弱化期中、期末考试。课程评价由过程考核成绩和期末考试成绩两大部分构成。其中，过程考核由课堂学习评价和模块考核两部分构成，课堂学习评价对学生出勤、作业、课堂任务和课堂小测试等进行的评价，模块考核是每个模块结束时的设计性实践任务。期末考试又分为笔试和实作两部分，笔试部分考查基本概念、基础知识和重要理论，实作考评为综合性课程设计，学生根据给定任务完成方案设计，操作运行，故障排查，效果展示，设计报告。实作考评采用以“解决实际问题” 为主的质量评价体系进行评定，评价指标设置如表3所示。

表3 实作考评指标分解表

以过程考核和实作考评为主的教学评价一体化，能改善学生平时学习不认真，所学知识不会应用，学期末死记硬背应对考试的不良局面，有利于培养学生知识应用能力和实践创新能力。

5 结 语

在“四个一体化”教学模式中，依据教学内容一体化的教学设计，借助教学实验设备一体化平台，通过教学组织一体化落实课程教学目标，由教学评价一体化检验教学目标和效果。在“电气控制与PLC技术”课程中采用 “四个一体化”教学模式实现理论与实践教学内容融合、 教学平台融合、教学组织过程融合和课程评价的融合，递进式设计各模块实践教学内容，有利于提高学生知识应用能力和实践创新能力，培养学生的创新精神和工程意识，对实现应用型本科人才培养目标有较好促进作用。

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