在线开放课程教学资源库的建设与实践——以PLC高级编程实训为例

牟 迪，杨一曼

(辽宁机电职业技术学院自动控制工程系， 辽宁 丹东 118000)

0 引 言

《国家职业教育改革实施方案》(职教20条)中要求，“坚持知行合一、工学结合。借鉴‘双元制’等模式，总结现代学徒制和企业新型学徒制试点经验，校企共同研究制定人才培养方案，及时将新技术、新工艺、新规范纳入教学标准和教学内容”[1]；“健全专业教学资源库，建立共建共享平台的资源认证标准和交易机制，进一步扩大优质资源覆盖面。遴选认定一大批职业教育在线精品课程”“适应‘互联网+职业教育’发展需求，运用现代信息技术改进教学方式方法，推进虚拟工厂等网络学习空间建设和普遍应用”[2]。

PLC高级编程实训是辽宁机电职业技术学院智能控制技术专业必修的一门专业核心课程，60学时4学分，设置在第四学期，是在学生学习可编程控制技术及应用课程后、并具备了电气控制线路维修能力和可编程控制器基本编程能力的基础上，开设的一门理实一体化的课程。其功能与作用是对接专业人才培养目标，面向电气工程师、安装维修技术员工作岗位，重点服务企业，特别是中小微企业的技术研发和产品升级；是培养工程知识能力和自学能力，为后续运动控制系统集成实训、电气控制系统安装与调试实训、智能控制技术生产实习奠定基础的专业课程。

开发PLC高级编程实训在线课程教学资源库、完善在线开放课程平台(超星平台)、并应用于该专业线上线下混合教学，旨在提高授课、备课、学课的效率，满足不同学生的学习需求，达到课程的育人目标。同时，该课程的教学资源建设与应用成熟后，还可以开展高质量培训，落实职业院校实施学历教育与培训并举的法定职责。

1 总体建设方案

1.1 在线课程教学资源库建设指导思想与目标

根据国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》(职教20条)和《高等学校课程思政建设指导纲要》等文件中对职业教育人才培养、课程建设改革的要求，确定PLC高级编程实训课程资源库的指导思想为“切实做到产教深度融合，校企深度合作，坚持知行合一、工学结合。全面落实立德树人根本任务，提高人才培养质量”。

课程资源库建设目标为:从需求出发构建专业课程体系，确保有效性；构建项目的建设机制，实现共享；着眼于教学实施的可行性，引导课程教学模式改革；多元合作开发教学资源，全方位满足教师教学、学生学习。

另外，PLC作为工业自动化的核心设备应用极为广泛，可以说只要有工厂，有控制要求，就会有PLC的应用。PLC程序设计不仅是工控技术人员必须掌握的一门专业技术，也是高职自动化专业学生所必备的最基本的职业技术技能。PLC在实际应用中，其程序设计是重中之重，有不少学生学完PLC以后，在真正进行编程的时候往往显得束手无策，不知从何下手，其原因就是缺少练习，尚未建立编程思维。本课程的教学资源库建成包含大量工程实例，旨在通过大量练习和自学，使学生养成编程逻辑思维。

1.2 在线课程教学资源库建设内容

对标国家精品在线开放课程认定相关文件和辽宁省职业教育精品在线开放课程建设技术要求(2020年版)，建设内容包括：平台建设，本课程使用超星平台；课程教学内容，包括各技能模块，每个技能模块中包含技能目标、学习指导、技能测验、参考资料、教案；课程教学资源中心，包括媒体、视频、微课、案例、课件、习题等；课程概要，包括课程简介、教学标准、教学日历、课程导学、教学设计、评价标准、课程负责人及课程团队。

2 在线课程教学资源库建设具体内容

2.1 教学内容

以培养学生4个关键能力为目标，学校与三菱电机开展了深度校企合作，将企业最新资讯融入到课程中，突出实用性和先进性；结合“1+X”证书内容、技能大赛内容开发大量接近工程实际的案例，设计出“必需够用”的专业理论知识和技术实践知识、职业能力训练内容、学生自主学习支持材料等构成课程内容体系，课程内容与职业标准相对接，按工作任务过程及其逻辑关系和认知层次，整合、序化课程教学内容，开发了包含长动控制和暂停控制程序设计，定时器指令和计数器指令应用程序设计，顺序控制和SFC程序设计，时钟、运算和显示程序设计，程序流程控制程序设计等14个教学项目、66个设计实例，总计212个动画、视频和微课。

2.2 课程思政建设内容

根据《高等学校课程思政建设指导纲要》对工学类专业课程课程思政“要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技包括的家国情怀和使命担当[3]的要求”，建设了一个由“心细如发，探手轻柔，5 μm 的公差也要‘执拗’返工——李峰、蒙眼插线，穿插自如，李刚方寸之间也能插接百条线路，成就领跑世界的‘中国制造’、肉眼难辨手工打造精美弧线托举中国大飞机翱翔蓝天”等大量弘扬大国工匠精益求精品质的视频资源，包含“中国人从‘访客’变‘房客’：空间站中常驻10人，3成来自中国”等时事新闻激发学生爱国情怀的视频资源组成的课程思政教学资源库，发挥课程的育人作用，教学资源库建设内容如表1所示。

表1 PLC高级编程实训教学资源库建设具体内容Tab.1 The specific content of the construction of PLC advanced programming training teaching resource database

2.3 教学内容设计特点

为适应不同学生的学习需求，从横向来看，教学资源库中的课程教学内容分为基础学习—进阶—高阶3个阶段，课堂教学内容与课程思政内容为基础学习内容，具有普适性；课程教学资源库开发的大量工程案例教学内容为进阶学习内容；而三菱电机杯大学生电气与自动化大赛比赛内容设计的教学内容为高阶学习内容。从纵向来看，学习项目选取也是由易到难，给学生以成就感并富有挑战性。

3 在线课程教学资源库在教学中的应用情况

教学过程设计为与生产过程对接，成立“工程项目组”，模拟企业真实工作流程为学习情境，把项目分析、计划、实施、创新等内容融于工作任务之中。使用“教、学、做、创”合一的教学方法。其中，教为主导，学为主体，做为核心，创为提升。使用“案例情景教学”和“角色扮演模拟演练教学”2种具体实施方式，融“教、学、做、创”为一体， 进行“教学”“讨论”“实战”一体的体验式教学[4]。

在线课程教学资源库的内容在教学实施过程“课前、课中、课后”均有所应用，且作用不同、适用不同类型学生，既可以满足课程标准中对学生学习目标的完成要求，也可以满足有更多学习需求学生的能力提升要求。

图1 在线课程教学资源库在教学中的应用实例Fig.1 Examples of the application of online course feaching resource dafabase in teaching

3.1 课程教学资源在课前应用

教师布置预习内容，学生进入超星学习通，通过观看视频、微课预习相关知识点，了解编程的任务要求。此处要求班级所有学生都完成预习任务，由每个“工程项目组”组长负责监督检查本组成员工作任务完成情况。

3.2 课程教学资源在课中应用

在线课程教学资源库中的课程思政内容作为课程开始的热身活动。播放彰显精益求精、刻苦钻研、努力创新等大国工匠精神高贵品质的视频，激发和提升学生在编程过程中注重细节、发散创新的意识。播放与当堂课程知识点相关的现象视频，作为新课程的导入，使学生了解本堂课的工作任务。

3.3 课程教学资源在课后应用

本在线课程教学资源库包含了大量PLC编程设计实例，可供有更多学习兴趣和学习需求的学生开展PLC编程练习。对学生的课后练习不做硬性要求，但是根据超星学习通后台数据统计，可以反映出学生的学习状态，为本课程和本课程教学资源建设的诊断和改进提供有力的数据支持。在线课程教学资源库在教学中的应用过程如图1所示。

4 在线课程教学资源库应用成果

PLC高级编程实训在线课程教学资源库建设基本完成后，及时应用于课程教学中。在辽宁机电职业技术学院智能控制专业2018、2019级全部班级、2019级技师班、“三菱电机杯”全国大学生电气与自动化大赛参赛选手培训中投入应用。教师及时记录数据，并展开分析，进行课程与教学资源库的诊断与改进工作[5]。

表2 课程教学资源库资源类型与数量对比Tab.2 Comparision of the type and quantity of curriculum teaching resource database

首先，总结2020年6月与2021年6月2个时间节点，对PLC高级编程实训课程教学资源库资源类型与数量进行了对比。对标国家精品在线开放课程认定相关文件和辽宁省职业教育精品在线开放课程建设技术要求(2020年版)，通过课程建设团队的共同协作，2021年6月教学资源类型与数量有了明显增长。课程教学资源库资源类型与数量对比如表2所示。

图2 2018、2019级学生任务点完成情况Fig.2 Completion of students of grades 2018 and 2019

其次，对超星学习通后台2018、2019级学生任务点完成数据进行了对比。2018、2019级学生任务点完成情况如图2所示。2018级选课人数30人，2019级选课人数81人。经过对比发现，通过对在线课程教学资源的大力开发与丰富，配以模拟企业真实工作流程为学习情境“工程项目组”的教学方法改革，虽然教学资源库中的任务点大量增加，2019级学生任务点完成情况仍有了明显的提升。由于本课程课后学习对学生不做硬性要求，学生任务点完成情况不计算为课程成绩，所以，任务点完成情况可以有效反映学生课后自主学习的情况以及学生的学习兴趣。

最后，就2019级选课的81名学生对在线课程的教学资源使用感受进行了问卷调查，调查一系列学生评价指标。统计结果显示，开发的课程教学资源任务目标明确，课程导入合理，微课知识点讲解清楚、能够激发学生学习兴趣，有助于自主学习，课程思政教育效果较好。在线课程教学资源使用效果调查结果如表3所示。

表3 在线课程教学资源使用效果Tab.3 The effect of using online teching resource database %

5 结 语

PLC高级编程实训在线课程教学资源库建设具有以下特点：坚持知行合一工学结合，校企深度合作，双元开发教学资源中的各工程项目；教学资源丰富，质量高；具有课程思政教学资源库。在线课程教学资源库建成后不仅可以服务教学，在后疫情时期，还可以开展社会培训以落实职业院校实施学历教育与培训并举的法定职责。

PLC高级编程实训课程的下一步课程改革目标是：继续深化校企合作，聘请企业工程师授课与录制微课；计划根据课程内容开展高质量培训，服务先进制造业；进一步建设课程思政、创新创业资源库；积极创造条件搭建远程教学平台，扩大课程资源的交互空间。