线上线下混合式教学方法在欧姆龙PLC课程中的探索与实践

张林帅 顾硕鑫 黄小燕 蒋涛

摘要：针对自动化专业、电气工程及其自动化等专业的特点，通过对现有教学资源的整合，提出了基于欧姆龙PLC的线上线下混合式教学方法，并对该教学方法的思路构建，实施过程进行了重点阐述。采用PLC的线上线下混合式教学方法，能将学生的兴趣激发出来，并且能够及时进行问题的沟通和解决，从而整体提升高校自动化类专业的教学质量和教学效果。

关键词：混合式教学;欧姆龙PLC;探索和实践;线上教学

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）31-0241-03

Exploration and Practice of Online and Offline Blending Teaching Method in OMRON PLC Course

ZHANG Lin-shuai， GU Shuo-xin， HUANG Xiao-yan， JIANG Tao

（Chengdu University of Information Technology， Chengdu 610000， China）

Abstract： According to the characteristics of automation specialty， electrical engineering and automation specialty， through the integration of existing teaching resources， this paper puts forward the online and offline blend teaching method based on OMRON PLC， and focuses on the construction and implementation process of the teaching method. The online and offline hybrid teaching method of PLC can stimulate students' interest， and timely communicate and solve problems， so as to improve the teaching quality and effect of automation specialty in colleges and universities as a whole.

Key words： Blending Teaching; OMRON PLC; Exploration and Practice; Online Teaching

1 背景

可编程控制器（Programable Logic Controller， PLC）课程可以说一门理论和实践并重的课程，是我校自动化专业的一门核心课程，课程以讲授为主，并配合使用欧姆龙PLC作为硬件作为学生的实验课程，可实现多种控制線路的设计，程序的设计和调试。

在传统PLC线下教育教学过程中，通常是教师讲授后学生再完成实验课程，但是实验课程的内容并不能涵盖PLC课程的所有内容，只能针对比较重要的几个方面设计相关实验。同时，授课内容的繁重也缩短了实验课程的时间，在上课过程中习题课也占据了不少的时间，教师和学生都需要耗费大量的精力以完成整个课程。虽然教学模式和方法在不断改进，教学效果相对于传统教学有了很大改善，但依然存在很多问题[1]。例如：学生自主学习资源缺乏;因故缺课的学生无法通过自学全面跟上课程的知识点;学生主体作用不充分等问题，最终会导致课堂教学效果与预期效果相差甚远。随着“互联网+”为主要特征的新一代技术革命的兴起，各种学习平台应运而生，在线学习和课堂教学的有机融合形成了线上线下混合教学的方式[2-3]。这种混合教学模式既可以分担不少课堂内容，为学生提供大量的网络或其他途径的教学资源，也可以缩短教师在课后对于学生作业或测试的批改，充分利用了线上教学的优势来弥补线下教学的不足，提高教学效率，提升学生的学习效果[4]。

成都信息工程大学控制工程学院可编程控制器及应用课程组充分利用网络教学平台，对线上线下混合式教学方法进行了探索和实践。

2 线上线下混合教学应用探索

2020年疫情的来临，让线上授课的方式不再隐藏于幕后，无论对中小学生还是高校的大学生，线上教学都不再是一种陌生的教学方式，而线下教学作为传统的教学方式已经经受了数十年的考验，并在不断的创新突破。但是无论线上还是线下的教学，单一的方式往往有着弊端，比如线上课程无法确定学生学习的积极性，也没办法比较好的调动课堂气氛，线下课程则可能面对各种各样的课堂情况影响课堂的效率和质量，一些不必要的环节其实可以在线上完成而不需要占用线下课程的时间[5]。基于此，本文将从线上线下混合教学的角度以PLC课程为例分析其优势和多元性。图1即为线上线下混合教学的一般思路，下面我们将从线上教学，线下教学，线上线下考核等几方面分别阐述。

2.1 线上教学

对于线上教学可使用的软件或平台非常的多，在表1中列出了目前市面上比较常见的几款教学平台和软件的优缺点，并做了对比分析。在实际线上教学环节中，可以根据不同平台的优势选取多种平台组合使用的方式。

教师在使用线上教学平台的同时，也可考虑自己构建配套的线上资料库，这样只有第一年制作资源较为烦琐，首先应对课程资源进行全面而系统的整合，确定哪些需要自行制作，哪些可以使用网络上的资源，资源可以分为PPT，教学视频，虚拟仿真实例、动画、课后作业以及练习题库等，其中内容可以根据实际项目和任务来区分构建。这样在后续使用时只需要在资源库里面升级或更换即可，也将大大地减少教学工作量。最终形成项目、任务以及知识点三级框架的资源素材库。而且可以把资源上传到校内或其他平台的资源库中，但是一定要分门别类设置。这样教师在使用资源库时只需要提前将资源库里面已有内容按照不同的学习阶段分配给学生即可，学生接到任务推送后，可以完成诸如预习、复习，课后作业，练习题等内容。教师再通过后台查看学生的学习数据，也可以由平台批改客观题类型的作业，平时成绩则可由平台记录统一给出，即可大大地减少课下的教学工作量。另外，线上教学有录制回放功能，学生在课堂上对于某个知识点不懂时，可以反复观看教师的授课环节进行理解，提高学生的学习效率。对于生病或者因为其他特殊的原因没有及时参加线上课程的学生，可以自行安排时间观看教学视频，突破时空界限，及时跟上课程进度。通常情况下，在学习PLC编程指令时，理论教学结束后才开展实践教学活动，从而导致学生不能将理论及时应用到实践中进行掌握和理解。线上教学可在讲解完理论知识点后立即进行线上虚拟仿真实践展示，学生可同步动手通过仿真软件加强对编程指令的学习和掌握。

2.2 线下教学

以往PLC的线下课程中既要承担所有的课程讲授工作量，还包括习题课，实验课等等，势必要减少讲授课程的工作量，在实际教学过程中对于教材的内容要有取有舍。线上教学的加入可以把原本线下教学舍掉的部分放在线上教学中，比如利用MOOC或自制的线上教学资源，让学生利用网络学习，教师则可通过查看软件后台的学习痕迹判断学生学习的情况即可，基于以上内容，线下教学的时间就更为充裕一些，教师可以在课堂上多设置一些教学环节，也可以给实验环节增加更多的时间，让学生将线上的软件仿真结果在真实实验中进行验证。

线上线下混合式教学相辅相成，线上教学为学生提供了学习的资源和空间，逐步培养学生的自学能力，线下教学为学生提供学习氛围以及与教师的课堂互动，为老师提供了解学生对知识掌握情况的机会，便于及时调整教学策略。

2.3 线上线下考核

无论是线上还是线下教学，最终均需要对学生的学习成果进行考核。线下考核的方式有很多，PLC课程通常采用课堂出勤、课堂表现、课堂互动及线下闭卷考试的方式来检验学生的学习成果。线上教学往往存在着考核不够彻底的弊端，选择一个合适的平台就很重要了，如雨课堂在发布作业后可以直接线上批改和记录，通过后台记录分析学生完成作业的情况。MOOC里可以学生在完成课程学习后要通过课程考核才能拿到勋章，以证明自己的学习过程和结果。腾讯课堂或钉钉可以查看学生在线时长和对教学资源学习的时长。所以只要根据需求选择一种或多种合适的平台即可满足线上教学的考核要求。线上线下联合建立多元化考核机制能够培养学生的主动学习的积极性和创新能力，能够体现教师的主导作用和学生的主体地位，提高教学质量和教学效果。

3 线上线下混合式教学初见成效

PLC课程线上线下混合式教学方法在2020年的教学实践中，对2017级自动化专业四个班共计117名学生进行了相关问卷调查，调查结果如下。

3.1 教学方法

调查发现，相比较传统的线下教学方法而言，90%以上的学生赞同线上线下混合式教学方法。这种方式为学生们提供了丰富的课程资源，并且随着智能手机的普及应用，学生们可以打破时间和空间的限制，随时随地进行课程知识的学习、复习和巩固以及与任课教师的交流和沟通。线上授课资源的丰富性以及实践性，弥补了线下授课的枯燥乏味的不足，线下授课的互动性又增强了学生与老师之间的交流，调查中80%以上的学生认为这种混合教学方法能够激发他们对获取知识的兴趣，并主动地查找相关资料进行学习，相对于以往的线下教学效果来说，学生的学习积极性和主动性得到了明显提高。

3.2 课程考核

课程考核贯穿整个线上线下混合式教学过程，从线上的自我学习和仿真实践到线下的课堂互动和现场实验，从理论知识到实操技能全方位进行检验和考核。调查表明，95%以上的学生认为线上线下混合式考核方式能够不断提升学生自身能力。通过对期末总评成绩的分析也能够看出，采用混合式教学方式的学生相比于传统线下教学的学生来说，其对于理论知识和实操技能的掌握程度都有很大的提高。

4 结束语

线上线下教学在PLC课程中显示了它的优势，这是因为PLC这门课程是一门理论结合实践的课程。这种教学模式既延续了教师主导学生主体的教学规律，同时把知识按照教学资源重新合理分配，让教学时间分配更为合理和充裕。学生可以获得更多的知识储备，教师也减少了工作量节省了时间。高校工科教育中还有很多类似的课程，在未来的发展过程中均可以考虑引用线上线下混合的教学模式，同时青年教师也应该在教学中不断探索和深化该教学模式，以形成具有学科特色的教学改革方向。

参考文献：

[1] 杨芳.基于线上PLC应用技术课程教学的研究和实践[J].黄冈职业技术学院学报，2020，22（5）：42-45.

[2] 张文燕.基于课程三菱PLC的线上线下混合教学的探究[J].现代职业教育，2016（26）：50.

[3] 卢丹萍.线上线下混合教学在PLC应用技术课程中的教学方法探索[J].现代职业教育，2019（20）：204-205.

[4] 安然.线上线下教学模式在PLC技術课程中的应用研究[J].电子世界，2020（12）：79-80.

[5] 梁艳，贾先.线上线下混合式教学在实践课中的应用研究——以《智能制造技术》课程为例[J].科技视界，2020（34）：18-20.

【通联编辑：谢媛媛】

收稿日期：2021-06-20

基金项目：教育教学研究与改革项目：多学科交叉融合下机器人工程专业人才培养模式探索与实践（项目编号：JG2018-526）

作者简介：张林帅（1988—），男，讲师，博士，研究方向为血管介入手术机器人、水下机器人、移动机器人定位与导航;顾硕鑫（1988—），女，讲师，博士，研究方向为水下机器人、水下无线通信、水下多机协作;黄小燕（1974—），女，副教授，硕士，研究方向为模式识别、智能系统;蒋涛（1975—），男，教授，博士，研究方向为模式识别、智能系统、无人驾驶、移动机器人。