翻转课堂与一体化教学相结合的教学模式在技工院校中应用探索——以PLC编程与应用课程教学为例

文/广东省南华技工学校 刘海潮

一、引言

近年来，翻转课堂和一体化教学得到广泛认可，但在实际应用中，常常将翻转课堂和一体化教学独立使用。技工院校的专业课程，大部分以实践教学为主，理论教学为辅，课程设置由简入深，循序渐进。如果将翻转课堂和一体化教学分开使用，则容易出现在理论课中因开展翻转课堂而脱离实践的问题；而没有翻转课堂支持的一体化教学，既没有时间保障，又不能提高学生自主学习能力，在一定程度上影响学生理论的掌握。为此，笔者尝试将翻转课堂与一体化教学相结合运用到专业教学课中，创建适合开展翻转课堂与一体化教学的有利条件，让学生通过自主学习，小组合作，理论与实践有机结合，利用有限的课堂时间，获得理论知识的同时，提高操作技能。

二、翻转课堂与一体化教学相结合的背景和基本思路

(一)传统教学现状

1.理论和实训教学脱节

传统教学模式的理论课与实训课授课地点分离、授课教师分开。因此在实际教学过程中，课程理论知识点与实训项目缺乏同步，理论课教师不了解学生的动手能力,实训课教师又不了解学生的理论基础水平，甚至造成学生学的一些理论在实操中存在用不到或已过时的问题，而一些实际操作中必需的理论知识又没有学到，造成理论和实训的教学脱节。

2.学习兴趣难以激发和培养

传统教学模式难以让学生明确理论知识的应用价值，不能学以致用，造成学生缺乏学习理论知识的兴趣，无心听课。而缺乏理论知识的实训教学，学生无法自主地完成实训任务，仅仅限于模仿教师所做的示范进行重复练习，不能激发和培养学生的学习兴趣。

3.课堂效率低，学生缺乏自主学习能力

传统的教学模式理论课与实训课授课分离，理论无法同步，实训课教师往往必须先教本节相关理论，再进行演示，最后学生实操。但课堂大部时间用在理论和演示讲解，给学生真正动手操作的时间不到一半，可谓少之又少。由于整个课堂都在教师主导下进行，缺乏课前小组合作学习和师生、学生间的分享、交流学习，容易造成课堂效率低，学生缺乏自主学习能力等问题。

(二)PLC编程与应用课程特点，有利于翻转课堂与一体化教学相结合

1.以项目任务开展教学

PLC编程与应用课程以项目任务开展教学，在实训中融入所需的理论知识，从学生对PLC初步认识出发，设计为抢答器电路的PLC控制、自动往返送料小车的PLC控制、彩灯闪烁的PLC控制、十字路口红绿灯的PLC控制、传送带的PLC控制、机械手的PLC控制、邮件分拣机的PLC控制、两台PLC通信实现电机Y-△降压启动，共八个代表性学习任务，并将PLC基本指令的应用融入前面四个任务，功能指令的应用融入后面四个任务。开展一体化教学，既能增强理论和实践的沟通与联系，又能激发学生主动学习的兴趣，并能通过有效地将工作任务所需的知识通过工作实践及时得到吸收，为开展翻转课堂提供实践保障。

2.PLC编程的认知规律，有利于翻转课堂与一体化教学相结合

PLC编程与应用课程教学根据PLC编程工作的认知规律进行设计，由简入深，循序渐进，非常适合学生在教师的引导下，进行由自主学习、小组探究、展示交流、答疑解惑、任务拓展等环节组成的翻转课堂教学，并为一体化教学的开展提供时间保障。

(三)翻转课堂与一体化教学结合的基本思路

以PLC编程与应用课程教学为例，翻转课堂与一体化教学结合的基本思路是：一是结合教学实际进程，根据学生知识结构和学习能力，准备翻转课堂教学资源，推行翻转课堂；二是取消传统的理论课，以实训项目为载体，融入理论和实操知识点，实行一体化教学；三是注重培养学生的自主学习能力，实现“要我学”到“我要学”的转变。

三、翻转课堂与一体化教学相结合的具体实施过程

(一)教学准备

1.了解学情，做好分组

根据学生知识结构和学习能力的情况，按“组间同质，组内异质”的原则，将学生分成几个小组，指定组长，为课堂分组讨论、交流、学习的实施做准备。

2.制作和发布教学资源，发布学习任务

根据学习任务，结合学生的知识结构和学习能力等情况，制作或搜集与学习任务相关的教学微视频、课件或相关网址，上传到师生共同选用的网络平台，供学生随时使用。如设计彩灯闪烁的PLC控制任务(如图1所示)，将特殊标志位存储器、计数器等指令的功能及其编程格式和相关简易编程实例等微视频、课件上传到网络平台。同时，要根据发布教学资源的内容下达相应的学习任务，任务设置要注意有梯度、有针对性，并能通过学生完成情况来了解他们在学习过程中存在哪些疑难点，以便在课堂上进行分类答疑解惑，或引导学生进行小组讨论交流。

图1

(二)教学平台

翻转课堂与一体化教学相结合的教学模式主要以小组合作形式来开展。在硬件上，根据课程学习任务，以3人为1个学习小组配备相应PLC实训操作台、实习模块、计算机、多媒体设备、移动黑板、资料柜等硬件设备来改善教学场所条件。在软件上，建立相关教学微视频库、课件库，将理论知识融入实训项目中；将职业素养、企业管理等要求融入教学内容中。在教学评价上，以任务驱动法为依托，主张组内互评，教师评价相结合，以更好地配合翻转课堂与一体化教学相结合的教学模式的开展。

(三)教学过程

1.自主学习

学生根据下达的学习任务，利用教师上传的教学微视频、课件或相关网址等资源进行学习。学生可以根据自身情况来安排和调控自己的学习节奏，遇到问题可以通过聊天软件向教师和同伴寻求帮助。如设计彩灯闪烁的PLC控制任务，学生根据平台资源自主学习特殊标志位存储器、计数器等指令的功能及其编程格式，按任务要求完成I/O分配表、PLC外部硬件连接图、编制PLC梯形图程序，并通过学习平台提交。

2.合作学习

学习小组内部进行小组交流，对课前完成的学习任务进行相互评价，并确定较合理的I/O分配表、PLC外部硬件连接图、PLC梯形图程序。分工合作进行PLC外部硬件连接、编制PLC梯形图程序，并进行调试，确保控制的可行性，对存在的疑难点做好记录。在一体化课堂上开展合作学习，既便于实施，又能培养学生的团队意识。

3.任务展示

教师巡视各学习小组操作情况，根据巡视情况，抽取具有代表性的小组进行现场任务展示，并提出自主学习过程中存在的疑难点。教师对完成情况进行点评，在点评过程中，适当鼓励激发学生的学习热情。通过教师的点评，学生既可以学习别人的优点，又可以发现自己的不足之处，从而进一步巩固知识。

4.答疑解惑

教师通过学生反馈的疑难点，分类进行答疑解惑，也可以引导学生通过小组讨论的形式解决问题，充分调动了学生之间互动的积极性。这样，教师就成为指导者而非内容的传递者，不但有效地提高课堂答疑解惑的效率，而且为实操练习腾出更多的时间。

5.任务拓展

根据自主学习环节反馈的疑难点，教师课前将疑难点设置为现场学习任务。在完成任务过程中，学生先独立思考，然后通过小组讨论、互相协作的形式，画I/O分配表、PLC外部硬件连接图、编制PLC梯形图程序，最后完成连线与程序调试。这样，不仅能有效地巩固所学新知识，而且可以有效地培养学生的团队协作能力，以及自主思考能力，并进一步提高学生的操作水平，收到较好的教学效果。

四、翻转课堂与一体化教学相结合取得的效果

从2016级起，笔者在机电专业的PLC编程与应用课程教学中，运用了翻转课堂与一体化教学相结合的教学模式，取得显著效果。

1.课堂教学效果大幅提升

由于运用了翻转课堂与一体化相结合的教学模式，课堂上基本没有出现学生玩手机或打瞌睡现象，学生人人有事做，各自忙于任务交流讨论、连接调试、任务展示，组与组之间进行比拼，担心自己组落后于人。

2.考证通过率明显提升

2016级学生电工考证PLC部分通过率为93%，优秀率为35%，良好率为30%；2017级学生电工考证PLC部分考证通过率为95%，优秀率为43%，良好率为35%。

3.技能竞赛水平明显提高

以前参加清远市“机电一体化”项目竞赛，因PLC程序设计与调试完成不佳，最好成绩为三等奖。2017年和2018年我校机电专业选手在参加清远市技能大赛“机电一体化”项目中，PLC编程速度与调试能力大幅提升，连续两年夺得清远市技能大赛“机电一体化”项目团体二等奖。

五、结束语

从翻转课堂与一体化教学相结合在教学中应用的效果来看，技工院校的学生对这种教学模式是认同。通过自主探究、小组合作等方式展开教学，并将理论融入实践中，实行一体化教学，由于学习过程中带有很强的目的性和针对性，课堂教学效率必定会大幅提高。因此，笔者相信，翻转课堂与一体化教学相结合的教学模式，在打造和探索PLC高效课堂的教学道路上一定会得到更广泛的应用。