“工学结合”背景下基于工作过程的《电气控制与PLC技术》课程开发研究

摘 要：本文以“工学结合”背景下的项目化课程开发研究《电气控制与PLC技术》课程为例。通过对比传统教学模式，开发了基于工作过程的课程标准、教学设计、教学资源以及应用理实一体的项目化教学模式等项目化课程资源。

关键词：工学结合 项目化课程开发 电气控制与PLC技术

1 绪论

工学结合这一教育模式，可以使学习与工作融为一体，对学生学习效果的显著提升，对企业用人需求的满足，是以工作流程为基础，实行项目化课程的一种强有力的方式。

《电气控制与PLC技术》作为铁道机车运用与维护相关专业的核心课程，实践性和应用性极强，要求学生通过学习，获得电气设备的安装和调试技能。不过，一般的教学模式存在理论脱离实践等问题。通过采用基于工作过程的项目化教学方法，可提高学生实操的能力，提升解决实际项目化问题的能力。

2 工学结合与项目化课程开发认知

2.1 工学结合

工学结合是一种融合学习与工作的方法，是学校理论教学与现场实践联系的途径。工学结合使学生能够在现场工作情景下进行学习，以此提高学生的实践能力。工学结合通常采用项目驱动教学法，学生通过参与实际的项目，能够提高自己的团队协作能力、沟通能力和问题解决能力。

2.2 项目化课程开发

项目化课程开发是工学结合背景下提升教学质量的重要手段。基于工作过程的任务教学是项目化课程开发的关键，项目课程的开发以现场工作任务为基础。项目化教学活动是在教师的教授下，学生可独立思考并完成项目中的各任务。教师要提供必要的学习资源和指导，组织学生进行小组合作，鼓励学生进行讨论和交流，培养学生的团队合作精神和沟通能力[1]。

3 《电气控制与PLC技术》课程现状

3.1 教学内容与实际岗位需求的差距

传统的《电气控制与PLC技术》课程教学内容多数情况和专业岗位需求不匹配。教学内容过于陈旧，没有涉及专业的前沿知识，不能满足实际岗位需求。

3.2 教学方法陈旧，教学效果不佳

《电气控制与PLC技术》课程目前大多以教师为中心，学生被动接受知识的方法开展。传统的教学模式下，学生只能被动地学习知识点，无法培养学生对知识的独立理解和思考运用的能力[2]。

3.3 学生学习特点与需求

高职学生在学习《电气控制与PLC技术》课程时，普遍表现出对实践教学的强烈需求，倾向于通过实际操作来学习知识和技能。他们认为实践教学能够让他们更直观地理解课程内容，提高学习的兴趣和积极性。

4 项目化下的《电气控制与PLC技术》课程开发方法

铁道机车运用与维护专业面向的岗位主要包括机车乘务员、机车检修员、电气设备安装调试员等。对照岗位任务，进行项目化课程设计[3]。

4.1 制定课程标准

4.1.1 知识、技能及素质要求

重构学生应学习获取的知识、技能与素质要求，如表1所示。

4.1.2 课程内容

结合项目化课程的要求，重构了本课程的教学内容，如图1所示。

4.2 制定教学设计

基于项目化的教学设计，目标是提高学生的实践能力。项目的选择应紧密围绕机车乘务员和机车检修员的岗位任务。让学生知道需要解决的实际问题是什么，同时需要把握项目下每个具体任务的难度，利用合适的方法，帮助学生探索项目的解决过程[4]。如表2所示，为项目设计一览表。

4.3 开发多形式的教学资源

为了更好地实施基于工作过程的《电气控制与PLC技术》课程教学，开发多形式的教学资源，以满足学生的学习需求和提高教学效果。

4.3.1 行业标准及规程资料

收集整理与铁道机车运用与维护相关的行业标准及规程资料，为学生提供专业的参考依据。这些资料涵盖了机车电气线路设计标准、安装规范、检修规程等多个方面，旨在帮助学生全面了解并掌握铁道机车领域的专业知识和技术要求。通过系统学习这些标准和规程，学生不仅能加深对理论知识的理解，还能在实际操作中遵循行业规范，确保作业的安全性和有效性。

4.3.2 工作任务单

设计详细的工作任务单，明确每个项目的具体任务和要求，并设计对应的任务单。工作任务单应包括项目名称、任务类型、实现步骤等内容。例如，在机车电气原理图设计项目中，工作任务单可以明确学生需要完成的任务是根据给定的机车电气系统要求，设计出合理的电气原理图。任务步骤可以包括分析系统功能和要求、选择合适的电气元件、绘制原理图、审核和优化原理图等。工作任务单能够帮助学生清晰地了解项目任务，提高学习的针对性和效率。

4.3.3 实训手册

学生参照实训手册进行项目操作。实训手册应包括项目实施步骤、方法，常见问题的原因及解决方法。例如，在机车PLC程序编写项目中，实训手册可以介绍 PLC 编程的基本方法和技巧，如梯形图编程、指令表编程等。同时，还可以提供常见故障的诊断和排除方法，如程序错误、硬件故障等。实训手册能够帮助学生在项目实施过程中遇到问题时及时找到解决方法，提高项目的成功率。

4.3.4 项目视频教程

对每个项目制作项目视频教程，根据子任务的顺序，直观地展示项目的实施过程和方法。视频教程可以包括项目的介绍、任务分解、实施步骤、注意事项等内容。

4.3.5 活页式项目化教材

以项目为模块，编写活页式项目化教材。教材应包括项目的背景、目标、任务、实施步骤、知识链接、案例分析等内容[5]，教材内容多为学生探究填写完成的任务式设计，可培养学生独立思考的能力，方便教师教学和学生学习。

4.3.6 考评方案

制定科学的考评方案。包括项目训练过程的考评和结课终结性的考评。考评的内容包含基础知识的认知，解决项目问题的技能。考评的方法包括书写、问答、讲解、操作等。

4.3.7 评价系统

教学资源中包括课后评价系统，可以及时了解学生的学习情况。评价系统包括学生评价、教师反思、企业反馈等方面。学生可以通过填写评价表等方式对教学进行评价。教师通过反思教学过程，总结经验教训，不断提高教学质量。企业通过对学生的表现进行评价，反馈教学内容与实际工作需求的差距。

4.4 推广理实一体化教学模式

理实一体化教学方法去除了传统教学中理论与实践隔离的不良循环，是理论教学与实践教学密切结合的方法，让学生在理论思考的过程中，同时可以动手实践。将抽象的理论理解现象化，提升了学生的学习效果。

5 结论

本研究在工学结合的背景下，紧密结合专业工作过程的实际需求，对《电气控制与PLC技术》课程进行了全面的项目化重构，旨在显著提升学生自主独立思考和解决实际项目问题的能力。这一改革举措不仅顺应了现代职业教育的发展趋势，也充分体现了“做中学、学中做”的教育理念，力求通过实践操作加深学生对理论知识的理解与应用能力。本研究将传统的理论讲授模式转变为以项目为导向的教学模式，让学生在真实的项目情境中学习和成长。

项目化重构的过程中，设计了一系列与企业实际需求紧密相连的项目案例，涵盖了电气控制系统的设计、安装、调试等多个环节。每个项目案例都围绕着一个核心问题展开，要求学生运用所学知识进行分析、设计并最终实现解决方案。这样的教学设计不仅能够激发学生的主动学习兴趣，还能有效锻炼他们的创新思维和实践能力。

同时，引入了多元化的评价体系，除了传统的考试成绩外，更加注重对学生项目完成情况的评估，包括项目设计的合理性、实施过程中的团队合作能力以及最终成果的创新性等方面。通过这一系列的改革措施，可提升学生自主独立思考和解决实际问题的能力，为培养符合现代工业需求的技术技能型人才提供了经验和借鉴。

参考文献：

[1]罗希榕，邱宁宏，覃成.基于工作过程的课程项目化教学改革探索与实践——以“辣椒栽培”课程为例[J].教育教学论坛，2023（52）：120-123.

[2]钟慧多，喻菲菲，杜灿谊，等.基于工作过程和项目设计的新能源汽车技术核心课程构建[J].现代职业教育，2022（03）：109-111.

[3]范水英.基于工作过程的项目式教学模式探索——以物联网工程综合实训课程为例[J].现代职业教育，2021（16）：40-41.

[4]方宝涛.基于工作过程的汽车涂装技术课程项目化教学探索与研究[J].教育教学论坛，2019（43）：181-182.

[5]陈福坤，曹雯雯，吴琴琴，等.基于工作过程的项目化教学在水环境监测课程中的改革与实践[J].教育观察，2023，12（22）：88-91.