基于翻转课堂的“三相异步电机启停的PLC控制”信息化教学设计

赵玲

[摘 要] 以“PLC控制系统编程与实现”课程中的“三相异步电机启停的PLC控制”项目为例，分别从教学分析、教学设计、教学过程和教学反思四个方面综合应用信息化资源并进行教学设计，借助翻转课堂的理念探索一种有效合理的信息化教学方式。

[关 键 词] 翻转课堂；信息化教学设计； PLC

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）27-0108-02

“PLC控制系统编程与实现”是高职院校电气自动化专业的核心课程，具有实践性强、应用范围广的特点，主要培养学生在生产一线应用PLC技术的能力。“三相异步电机启停的PLC控制”项目是课程的第一个综合实践项目，对整个课程的学习起着承上启下的作用。下面以“三相异步电机启停的PLC控制”项目为例将信息化手段与资源应用于课程教学中，采用翻转课堂的教学理念，以任务驱动带学生进入学习情境，充分利用课程资源库的信息化资源从教学分析、教学设计、教学过程和教学反思四个方面进行信息化教学设计。

一、翻转课堂

翻转课堂是目前流行的一种教学组织形式，其本质是借助于互联网资源将传统的学习时间和场所进行翻转，强调的是学生在课前利用互联网资源等多种途径有针对性地进行自主学习，减弱了课堂教学对学生学习的影响，让学生的学习由被动变为主动，学习途径由单一变为多元化。翻转课堂的实现需要两个支撑条件：软件（信息化学习资源）和硬件（一体化教学环境）。

“PLC控制系统编程与实现”是一门强调动手实践的课程，多采用任务驱动的一体化教学方式，任务完成的前提条件是学生对所学的知识有深刻理解并熟悉实践操作步骤。为了充分有效地利用课堂时间，提高教学效果，一体化教学设计的教学环节往往安排的非常紧凑，学做交替，在教学中有的学生只是模仿地完成了任务，并没有理解上一个环节的内容就已经进入了下一个环节，知识得不到及时消化，问题得不到及时解决。翻转课堂的教学组织形式是把课堂知识和操作学习放在课前，让学生按照各小组的学习任务利用信息化资源，如教学视频、虚拟软件等，有选择性地反复学习直到掌握，把课堂中更多时间用来互相学习交流，完成实践操作，深化对知识的理解，课后由老师通过多个环节进行评分，弥补一体化教学的不足，满足不同基础学生的需要。

二、教学分析

（一）学情分析

通过前期的学习，高职大二学生已经具备电工电子的相关知识，能够熟练正确地使用常用电工工具，并具备基本的电气读识图能力；熟悉S7-200系列PLC的基本结构和工作原理、系统配置和编程软件的使用，这为本项目的学习起到了铺垫作用。另外，通过多年的教学发现，信息化教学方式更能吸引学生的注意力，激起学生的学习兴趣。

（二）教学目标

根据专业培养计划、课程教学大纲、课程标准等教学要求和学生学情将“三相异步电机启停的PLC控制”的教学目标分为知识目标、技能目标和素养目标，在完成这些目标的过程中达到一种能力的培养和提升，具体内容如图1所示，学时为4课时。

根据上述教学目标可以确定教学重点是根据机电控制原理图编写梯形图，教学难点是PLC控制系统的调试与排故。

（三）教学资源

本课程的教学资源包括硬件资源和信息化资源两个部分。硬件资源：PLC控制一体化实训室。软件资源：我校的“PLC控制系统编程与实现”资源库，该资源库集成了配套的视频公开课、网络课程、动画、虚拟实训平台、STEP跟我学/跟我做等资源，同时在教学過程中还借助于微信、QQ等软件工具。

三、教学设计

以我校的“PLC控制系统编程与实现”资源库为依托进行教学设计，采用翻转课堂的教学理念，将课堂分成课前、课中和课后三个部分，以任务驱动带动学生进入学习情境；充分利用资源库中配套的视频公开课、虚拟实训平台等信息化资源，帮助学生做到课前自主学习；利用微信公众平台增进师生沟通；通过动画演示加深课堂知识的理解；虚拟实训环节的演练为实操打下基础；整个环节注重团队合作意识的培养，以小组分工的形式进行集体思考、团队学习，培养了学生的社会协作能力。设计思路见图2。

四、教学过程

（一）课前

教师将本次课程的学习内容分解成一个个小的学习任务通过QQ群、微信群或者凌波教学软件等分别下发给每组学生，学生登录资源库根据自己的工作任务和教师提供的相关信息化学习资源，观看视频、网络PPT、动手做一做等，进行自主学习，做好相关的记录和笔记，为课中的展示做准备。

（二）课中

以学生的学习展示、讨论和实践为主体，教师负责督促、引导、答疑和评价。课堂由以下几个环节组成：

1.抽查学生的自主学习情况。教师通过多媒体教学软件以小组为单位收取学生的学习笔记，了解任务完成情况，随机挑选几名学生的学习笔记及任务完成情况进行检查和点评。

2.学生展示风采，小组讨论，教师点评。教师通过播放机电控制系统中“三相异步电动机启停控制”动画，导入本次学习任务，引导学生分析问题，并按照任务实施步骤的先后顺序鼓励学生上台展示、分享自己的学习成果，每组学生讲完后，进行小组讨论，教师进行点评、补充和总结。

3.强化重点，解决难点。通过对前面环节的观察，教师利用PPT、Flash动画和虚拟实训平台等信息化手段进行模拟调试运行演示，针对教学重点和学生的难点详细进行讲解。

4.虚拟实训练习。学生在计算机上通过虚拟实训平台用仿真软件完成“三相异步电机启停的PLC控制”的设计、I/O点分配、接线、编程和调试任务，观察实训现象，为后续的实操打下基础。教师通过凌波多媒体教学软件监视学生的实时操作动态，指导和答疑。

5.实操练习。学生进行实操练习，教师讲解接线注意事项、系统调试及故障查找和排除方法，考核评分。

（三）课后

教师对学生的课前学习、课上表现、小组讨论、虚拟实训、实操练习、课后作业进行评分，最后按各个考核环节的不同权重给出总成绩；通过微信或网络课程中的在线答疑、交流讨论，架起师生之间的实时沟通的桥梁。

五、教学反思

本次教学设计将翻转课堂的理念与信息化资源相结合，将课堂分为课前、课中和课后三个阶段，课前充分利用信息资源库的优势让学生自主学习课堂内容，由被动学习变为主动学习；课中通过任务引领的方式将枯燥的理论知识融入具体任务，让学生在做中学、学中做；课后充分利用信息化工具和平台与学生沟通。信息化资源的利用贯穿于整个课堂，为学生提供了多种学习方式和灵活的学习时间，也改变了传统的教学方式，更加注重学生自主学习和技能应用能力的培养。

教育信息化是高职院校培养高素质劳动者和技能型人才的重要支撑，也是高职教育未来的发展趋势，如何将信息化资源合理有效地引入教学中是每一位高职教师必须思考和解决的问题。利用与教材相配套的网络信息化教学资源，从视觉、听觉、触觉等多个方面给学生提供不同感受的学习途径，通过多个教学环节的评价可以看出，信息化资源的利用不仅提高了课堂效率，而且培养了学生主动学习的习惯，增强了学生学习的积极性，提升了学生的学习能力和职业能力。

参考文献：

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