“PLC应用技术”课程线上线下混合教学改革探讨

杨星晨

（陕西能源职业技术学院 煤炭与化工产业学院，陕西 咸阳 712000）

0 引 言

在“中国制造2025”和“工业4.0”的时代背景下，企业对高素质复合型人才的需求量不断增加，传统的教学模式已无法适应当前的社会需求。因此，如何调整人才培养方案，构建合理的教学体系，已经成为教学改革亟待解决的问题。“PLC 应用技术”是机电类专业的核心课程，主要培养学生PLC 技术在生产线的应用能力，是一门具有较强综合性与实践性的专业课程，该课程主要介绍了PLC 设备的硬件组成，函数、函数块、组织块的创建与使用，程序的设计和调试等内容。要想学好这门课，需要学生即具备扎实的理论基础，又要有较强的动手能力和工程实践能力。显然，传统的教学培养体系已经不适用于此类工程应用型课程。因此，为了顺应时代发展，为社会培养更多的高素质复合型人才，“PLC应用技术”教学改革便具有一定的迫切性和必要性。线上、线下混合式教学理念的出现，就很好地解决了当前“PLC 应用技术”教学所存在的问题。

1 “PLC 应用技术”课程教学存在的问题

1.1 “PLC 应用技术”课程教学团队缺乏“双师型”素质

教师是立教之本、兴教之源，“PLC 应用技术”教学改革的关键点还是在于教师的自身水平。但是，在教学队伍建设的过程中，由于受到地方财政和学校政策等因素的影响，我国职业教育教学队伍普遍存在着来源单一、缺乏“双师型”素质、总体数量不足、培养体系不健全等问题，严重制约了职业教育的健康发展。目前，高职院校引入教师主要有录用硕、博应届毕业生，企业、科研院所调入以及同类、同等次院校教师调入等三种途径。其中，企业、科研院所调入教师虽有着充足的企业实践经验，但随着职业教育办学规模的逐渐扩大，教学任务逐年增加。致使“双师型”教师长期脱离生产岗位，对行业新技术、新工艺、新流程、新标准了解甚少，专业技能落后企业发展和产业转型的最新所需。而青年教师主要以应届硕、博毕业生为主，没有企业实践经历，基本不了解岗位职责、施工流程和技术要求，没有专业实践经验，在教学过程中只能是“照本宣科”。虽然，近两年高职院校加强了“双师型”教师培养体系，试图通过各类培训来提高青年教师“双师型”素质。但是，多数老师的企业实践锻炼大部分都是利用寒、暑假进行开展。因此，没有充足的时间去参与一个完整的项目，培训基本处于一个断断续续的状态，达不到本质上的提高。

1.2 “PLC 应用技术”课程教学方法缺乏创新。

在“双高”建设的背景下，众多高职院校在“PLC 应用技术”课程的教学模式上也进行了深入探究，但是由于受到教师水平和硬件设施的影响，目前的主流教法如图1所示，还是采用：“学生线上预习→教师理论讲解→教师案例演示→学生分组实验→分析实验结果→教师点评、总结”。

图1 “PLC 应用技术”教学流程

这种教学模式虽然在一定程度上能保证教学质量，但很难做到因材施教。采用这种教学方式难免会让部分学生产生走过场的惯性思维，认为“PLC 应用技术”的学习只是机械性、重复性的完成教师演示的实验步骤，对指令本身和硬件连接不做过多思考，根本不理解实验的意义，只能做到“照猫画猫”。如果任务要求发生变动，便完全做不出来。实验过程中，经常会出现一个学生负责接线、一个学生负责编程，一个学生负责围观，而且这种搭配基本上会持续一整个学期。最终导致接线的学生不懂指令，编程的学生不懂硬件连接，围观的学生毫无参与感，基本是啥也不会。久而久之，PLC 实验便只留于形式，忽略了实验的本质，无法达到提高学生实践能力的目的。

1.3 “PLC 应用技术”课程评价考核手段缺乏

考核体系单一是当前高职院校普遍存在的问题，PLC 课程的理论学习和实际应用是一个系统性的过程，但传统的课程教学评价体系只侧重于理论知识的考察。通常学生的综合成绩由期末考试和平时成绩两部分组成，期末考试一般只注重于基础概念的考核，而淡化了实际项目的运用能力。平时成绩则以签到、提问、课后作业等形式进行展开，这种考核方式既不能很好地对知识的应用能力，又忽视了学生在实践环节中的努力。近两年，随着教学改革的不断推进，PLC 实训成绩也纳入了“PLC 应用技术”课程教学评价体系，但在实际考核环节，授课教师多以实验结果作为评判标准，忽略了实验过程。有些学生为了应付老师检查，经常直接拷贝其他组的程序，自己完全不做思考。因此，这种考核模式也很难客观、准确的反映学生真实的学习效果。

2 “PLC 应用技术”课程改革

2.1 组建专业素质较强的教学团队

“校企合作”与“工学合一”已经成为高职院校人才培养的经典模式，因此，在组建“PLC 应用技术”教学团队时，团队成员应承担起科研服务与产教融合的任务。“PLC 应用技术”教学团队应包括专业带头人、骨干教师、青年教师以及企业兼职教师4 个层次。其中，专业带头人、骨干教师以及青年教师主要以“线下”教学为主，将理论知识在课堂和实验室中进行讲授。专业带头人编写人才培养方案，制定培养目标；骨干教师和青年教师执行培养方案，帮助学生夯实基础；企业兼职教师依托“线上”教学，帮助学生提升实际操作水平。并且，在教学过程中要不断更新教学内容，防止学校所授内容与企业所需产生较大脱节。因此，学校应与相关企业加强合作。一方面，学校应每年指派专职教师进入企业进行实地调研，了解企业现实需要，实时修正培养方案。另一方面，可以构建校企联合培养班，由合作企业委派兼职教师到校讲课，传授专业知识和企业文化。此外，还可以借助现代化教学手段，利用互联网让学生在课堂中看到企业实际生产情况，从而形成开放性的教学课堂，把产教融合理念落到实处。

2.2 增强课程的新颖性和实用性

“PLC 应用技术”课程涉及的知识面较广、元器众多、概念抽象，这使得很多学生在学习过程中感到枯燥乏味、难以理解，产生畏难、厌学等情绪。这种情况下，就很难借助传统的教学模式来达到预期的教学效果，但这并不意味着要完全摒弃传统的教学模式。反之，要把传统教学模式和线上、线下混合式教学理念相结合，以实现知识传授和素质教育的协同发展。“线上”教学环节主要是利用互联网技术，将课程资源放到网络平台上，以供学生学习。相比于“线下”教学，“线上”教学打破了时间和空间的约束，使学生可以随时随地的学习，提高了零散时间的利用率。在“线上”预习环节，要充分考虑学生的需求和喜好，利用经典商业案例、科技视频来辅助教学，激发学生对知识的求知欲。在理论教学环节，教师可以利用智慧职教平台，将教学资源提前发布在课程网站中，以供学生学习。针对实验中所涉及的重要指令、操作方法、电器内部构造等相关内容录制动画、微课、3D 视频，以生动形象的方式来引导学生学习，从而代替枯燥、乏味的口头讲解，以提高学生自主学习的积极性和主动性。其中，图2所示的“PLC 应用技术”课程在智慧职教平台中主要发布了导学、教材、课程设计、题库、作业等内容，学生可以随时随地查看、浏览课程相关资源，以到达课前预习、课中学习、课后复习的效果。

图2 智慧职教平台线上教学

在教学过程中，学生对知识的掌握程度总是参差不齐，但教育的目标是保证每个学生获得最大的工程实践能力。因此，在实验教学环节，可以根据学生对知识的掌握程度，设置难易程度不同的教学案例，以供其选择，从而更好地因材施教。在实验分组环节，根据学生对知识的掌握程度，进行均匀分配，发挥帮扶作用。教师也可以组织学生开展对抗性比赛，利用学生的竞争意识，提高学习效率。在实验环节，应强化PLC 仿真软件的使用，全面提高学生程序调试水平。很多知识点在理论教学环节无法进行演示，概念抽象难懂，教师可以利用仿真软件进行辅助教学。通过更改软件中的参数条件，学生可以更加直观的理解逻辑指令的工作原理、电器元件的执行过程以及PLC 寄存器的输出状态。以生动形象的方式来引导学生学习，有效解决了教学中的重、难点问题，提高了学生学习的兴趣。并且，由于程序已经经过仿真软件验证，程序中的逻辑性错误已经得到解决，实验结果有了明确预期。学生在实验过程中将会更加自信，同时也保证了实验设备的安全性。有效地降低了因程序编写错误，导致的人身财产安全问题。在课后环节，应合理安排PLC 实验室开放时间，支持学生利用闲暇时间，进入实验室进行练习，并定期举报PLC相关比赛，鼓励学生多编程、多调试、多实践，对设备有本质上的认识，实现理实一体化教学资源的最大利用率，达到开放式的学习体系。

2.3 制定完善的课程评价标准

要想提高“PLC 应用技术”的教学质量，就必须丰富考核和评价机制，重视过程性评价。考核内容应包括日常管理积分、PLC 实训成绩以及期末考试成绩等3 部分。日常管理积分主要通过“线上”教学来进行考核，具体包括：智慧职教平台签到、线上单元与微课的学习时长以及在线测试等，其综合占比为30%，意在培养学生的职业素养和工匠精神。图3为智慧职教平台在线测试，图4为机电2015 班和机电18501 班测试成绩。

图3 在线测试

图4 测试成绩

PLC 实训成绩综合占比为30%，意在培养学生的动手能力和团队协作能力。期末考试成绩综合占比为40%，意在培养学生牢固的理论基础。其中，PLC 实训为“线下”教学。PLC 实训成绩应提高实验过程考察的评分占比，并以此为基础采用动态考核方式，对分组学生进行随机考察。例如，可以把一个项目拆分为硬件连接、变量表编辑、程序编写、故障排除和程序调试等多个考核单元，让学生随机抽题，并在规定时间内完成。这种考核方式时间可控、难度适宜，却可以全面考查学生是否熟悉实验设备、是否能够独立编写程序、是否具有排故能力、是否掌握本节课的重、难点知识。并且，便于老师准确、客观、动态的掌握学生的学习情况，及时调整教学内容，做到因材施教。由于此种考核方式具有随机性，就迫使每位同学必须全过程、全方面参与PLC 实训，杜绝了“滥竽充数”的可能性，从而有效地提高教学质量。

3 结 论

综上所述，线上线下混合式教学既继承了传统教学模式的优点，又丰富了教学手段，提高了学生的学习兴趣，增强了课程的新颖性和实用性；学生可根据自身学习情况、时间安排，随时随地进行学习；教师可实时掌握学生学习动态，对反馈问题进行精讲、细讲。并且，线上线下混合式教学采用了更加科学的考核体系，重视过程性评价，激发了学生学习的主动性和积极性。“PLC 应用技术”课程也要积极利用线上教学优势，引入工程案例，着力提高学生知识转换层次和工程实践能力，从而实现职业院校对知识、能力理实一体化的有效融合，为社会培养出更多、更优秀的复合型人才。