“PLC应用技术”精品在线开放课程建设的探索与实践＊

陈慧敏，于福华，熊国灿

“PLC应用技术”精品在线开放课程建设的探索与实践＊

陈慧敏，于福华，熊国灿

（北京经济管理职业学院，北京 100102）

为了推动工科专业课程在线开放课程建设，以“PLC应用技术”课程为例，详细介绍了其建设思路、建设成效及推广应用情况。实践证明，“PLC应用技术”精品在线开放课程，因信息技术和课程内容有效整合，有效构建了教学任务情境化、任务内容单元化、教学方法“混合”化、辅助教学网络化、实践教学虚实化，考核评价全面化的教学模式，不但拓展了学生的学习时间和空间，且充分体现了学生在学习过程中的主体地位，能有效促使学生自主、合作、探究和高效学习，对于引导高职工科专业课进行精品在线课程建设有一定的借鉴作用。

“PLC应用技术”；在线开放课程；教学改革；自动化类专业

1 引言

随着现代信息技术的发展以及信息技术在教育教学中的应用，在线开放课程以其授课方式新颖、受众群体门槛低、学习活动不受时间空间限制等特点，越来越受到互联网时代学习者的欢迎[1]。

从2015年起，教育部大力推动高等职业教育精品在线开放课程建设，但因种种原因，高职院校中工科专业课程在线开放课程建设不尽如人意，如何实现学生自主、合作、探究和高效学习，有效融合信息技术和专业课课程内容，实现人才培养目标，是从业者一直探索的问题。北京经济管理职业学院电气自动化团队以“PLC应用技术”课程为例，积极探索实践以现代信息技术作支撑，以灵活的授课方式、自主的学习形式为目标追求，以优质资源集聚、服务开放共享为特征的精品在线课程建设。

2 建设思路

高职院校人才培养的目的主要是向社会输送更多专业性和技术性人才，确保学生在毕业后能适应预期的岗位要求，这要求教学内容与实际匹配，具有一定前瞻性，在进行课程设计时，不但要映射专业技能的工作过程，还要考虑教育的价值、学生能力、发展顺序、教学组织等方面的因素[2]，确保学生具备扎实的理论功底，而且还能让学生具备较强的专业实践能力，以此有效地促进学生的全面发展。

2.1 课程内容重构

“PLC技术应用”是自动化类专业的核心课程之一，其控制核心PLC的全称是可编程序逻辑控制器，是一种专门为工业环境应用而设计的计算机，其应用方面涵盖了几乎所有的工业控制领域，在工业自动化越来越发达的今天，掌握了PLC编程技术也就是掌握了自动化控制技术。课题组经过广泛的调研和研讨，针对PLC应用技术的发展前景、行企业对学生能力的要求以及学生成长发展顺序，结合自动化类岗位群生产技术水平的职业岗位能力，根据自动化类专业标准与课程标准，构建符合高级技术技能人才培养的“PLC应用技术”课程。

在PLC设备选型上，选择了主流小型控制系统西门子S7-1200系列PLC[3]；在课程内容组织上，遵循学习者能力培养的基本规律，根据专业岗位特点，将知识点碎片化，实际案例任务化，教学任务情景化，任务内容单元化、资源信息化，制作成一系列微课教学视频，辅助理论教学和实践指导，易于实现线上线下的混合式教学模式，强化学生综合素质提升和创新应用能力的培养；在教学内容选取上，主要依据本行业工作岗位群中的典型案例，并且在提炼后进行设置，通过“操作环境”“硬件安装”“程序设计基础”“指令系统”“程序设计”“HMI”“通信”7个项目共16个任务的编排教学，由浅入深完成教学内容编排。

2.2 课程资源开发积累

为配合多元化教学模式的实现，本课程开发并积累了各种形式教学资源，包括：任务情景FLASH、知识点讲解、任务解析、技能操作示范等短视频教学，PPT课件、工作任务书、活页教材等教学文件。

2.3 教学平台的选用及建设

“PLC应用技术”课题组依托智慧职教平台MOOC学院，在该平台上传课程相关的教学资源，把“PLC应用技术”建设为在线开放课程，全面向社会学习者进行开放，学习者可以根据自己的学习时间和地点自主进行学习。相关教学单位或者兄弟院校的授课者，可依据本单位或院校学习者的具体情况，在“职教云”导入MOOC学院教学资源，构建对应的在线教学环境，为学习者开设专属在线课程，开展线上线下混合教学。

2.4 教学模式的不断改进

随着信息技术在教育教学中的应用，线上、线下混合式教学，更能够增强学生参与度，学习热情高涨。课题组将混合式教学模式融入“PLC应用技术”精品在线开放课程的理论和实践教学中，不断改革教学模式和教学手段。线上，教学资源有微课、PPT、文档、虚拟操作等学习资源，线下有教师面对面交流、针对性讲解、实物操作。在具体的课程教学中可分为课前学习预热、课中师生互动教学、课后巩固反馈3个阶段来实施。

2.5 课程考核评价方式改革

课题组对于课程考核评价体系设计较为立体，主要分为线上线下完成全过程考核评价。在线上，合理利用“职教云”平台的功能，从学生的课件学习、考勤、课堂参与、课堂表现、作业完成度等方面进行考核；在线下，从学生任务完成情况、团队合作能力及对知识的应用创新方面进行考核，使得课程考核更加过程化、具体化，促进教学质量的进一步 提高。

2.6 高素质建设团队组建

课程建设的质量很大程度取决于课程建设团队的质 量[4]，课题组组建了一支能够运用新技术、新理念、新手段来提升课程内涵的业务能力强、有丰富教学经验和工程实践经验的高素质建设团队。课题组成员由课程负责人、专业教师和资源制作人员组成。课程负责人负责课程的策划、布局、统筹；专业教师负责课程及课程资源的结构规划、设计和内容组织；资源制作人员负责将专业教师提供的内容制作成适宜的形式供学生使用。

3 建设成效

3.1 教学任务情境化

“PLC应用技术”课程提炼本行业工作岗位群中的典型案例，结合PLC相关的知识点内容，形成教学任务，再用简短、有趣的动画，以生动的形象将教学任务的控制要求情境化，有效地让工科专业课褪去枯燥、艰涩的外衣，让学生在轻松有趣的视频中快速理解任务控制要求，让学习轻装上阵。

3.2 任务内容单元化

课程任务基本上都拆解为知识点准备、任务解析和技能操作3个单元。教学中授课教师可从知识点准备→任务解析→技能操作分单元进行，这样在教学过程中，留给学生相应的思考时间和空间，实现课堂教学与自主学习相结合，提升学生自主学习和解决问题的能力。

3.3 教学方法混合化

线上线下混合式教学，通过“混合”，充分利用面对面教学和在线学习的各自优势，逐步改变传统教学以教师、课堂和书本为中心的局面，不但提高了学生的学习兴趣和效率，而且可以实现学生碎片化的线上学习，引导学生充分利用时间随时随地地碎片学习，突出学生在整个教学中的主体地位，提高课堂教学的实效性和趣味性。

3.4 辅助教学网络化

“PLC应用技术”课题组共开发了微课视频44个（总时长468 min）、非视频资料60个、作业资源16个、习题总数67道等，并将此教学资源上传至智慧职教平台，学生可以根据自己的需求和学习进度，从网络获取相应的学习资源，满足学习需求。同时，智慧职教网络平台有非常好的学习辅导和交流模块，有效利用该模块，能充分发挥学生的主体性和教师的引导作用。

教师答疑区，及时解决学生学习上遇到的问题；综合讨论区，对具有共性的问题学生可以自行讨论，或者通过浏览系统内的帖子自行解决；课堂交流区，可以针对具体课堂内容及时反馈收获和问题，让教师了解教学各方面情况，从而判断它的质量、成效和缺陷，更好地改进教学手段与方法，能第一时间发挥最大的教学效果。

3.5 实践教学虚实化

鉴于“PLC应用技术”课程是一门技术性和实践性非常强的课程，为了实现学生在无设备或者设备有限的情况下，学习过程中能有比较好的“实践”体验。课题组设计的“技能实操示范”单元就比较好的诠释线上虚拟实践教学。“技能实操示范”视频单元共分3个部分，硬件部分有利于学生通过视频熟悉PLC实训平台的结构，虚拟完成课程任务的硬件接线；软件部分录屏实操不但可以让学生完整跟随教师进行操作，且还可利用西门子博图软件强大的仿真功能和组态可视化功能，完成模拟仿真调试；实操试车成果视频让学生在实际操作前提前预判实验效果。同时，有了线上虚拟实践教学，线下实践教学将更加简单有效，一方面实物设备与线上虚拟设备的情况是一致的，基本上教师只需要注意实训室的安全事宜，以及在学生求助时给予一定帮助即可，大部分课堂就交给学生自主进行；另一方面虚拟和现实有机结合，学生对设备的理解更为透彻，也能帮助学生有效建立设备的虚拟框架，可在无设备的情况自行进学习探究，有设备的情况进行实物验证，进一步拓展教学空间和时间，且有效解决实训室实训设备不足的困境。

3.6 考核评价全面化

“PLC应用技术”课程的线上线下相结合的考核评价全面而具体，能体现学生的每一份付出和努力，检测到全部学习轨迹和数字数据，有效评估了学生的整体素质能力，体现教学改革的成果。其考核评价体系涵盖理论知识，职业素养、团队协作、实践动手能力、创新意识、纠错能力等各个方面，全面评价一名学生的综合素质，对教学效果进行了直观而有效的反映，并能对今后的教学过程提供有效的指导。

4 推广应用情况

该课程于2019-12底上线于智慧职教MOOC平台，面向本校学生以及全社会开放，截至2020-06，完成了2期教学，MOOC使用课程高校总数187所，选课总人次417人；SPOC使用课程高校总数24所，选课总人次2 416人，遍布全国各省市地区高校，受到了广大选课者的好评。目前进入第三期教学，选课者一致认为该课程有效整合了素材资源，课程理念新颖，在教学内容情景营造、教学方法时空转换、教学手段思维创新方面显示出了比较大的优势。

5 结束语

“PLC应用技术”是工科自动化类专业的核心课程，课题组通过对信息技术和课程内容有效整合，促使该课程教学任务情境化、任务内容单元化、教学方法“混合”化、辅助教学网络化、实践教学虚实化，考核评价全面化，探索出了一条工科专业课建设精品在线开放课程的有效方法。实践证明，“PLC应用技术”精品在线开放课程，不但拓展了学习时间和空间，且充分重视课堂这一主阵地，充分体现了学生在学习过程中的主体地位，能有效促使学生自主、合作、探究和高效学习，对于引导高职工科专业课进行精品在线课程建设有一定的借鉴作用。

［1］戴丽娟，张冲.开放大学在线开放课程建设的实践与探索——以江苏开放大学为例［J］.广东开放大学学报，2020，29（2）：38-42.

［2］西门子全新小型可编程控制器系列S7-1200正式发布——西门子（中国）有限公司工业业务领域工业自动化集团［EB/OL］.［2021-02-01］.http://www.cnki.com.cn/ Article/CJFDTotal-KBCK200906005.htm.

［3］熊志坚，董倩宇.高校翻转-混合式教学课程质量综合评价研究［J］.高教学刊，2020（18）：1-6.

［4］陈艳秋，王姣姣.基于高职精品课程建设中网络教学平台建设探讨［J］.湖北开放职业学院学报，2020，33（10）：118-119.

陈慧敏（1979—），女，湖南人，硕士研究生，教师，副教授，研究方向为工业控制。

校级精品在线开放课程建设项目（编号：20201006）

2095－6835（2021）06－0086－02

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.031

〔编辑：丁琳〕