基于“互联网+”的开放式教学改革——以“PLC控制系统设计”课程为例

李英辉，　曲昀卿，　郝敏钗

(石家庄职业技术学院 电气与电子工程系，河北 石家庄　050081)



基于“互联网+”的开放式教学改革
——以“PLC控制系统设计”课程为例

李英辉，曲昀卿，郝敏钗

(石家庄职业技术学院 电气与电子工程系，河北 石家庄050081)

摘要：以石家庄职业技术学院开设的PLC控制系统课程为例，结合教学实践，从“互联网+教材”“互联网+教学”“互联网+学习”“互联网+评价”四个方面，对基于“互联网+”的开放式教学改革进行了探讨.

关键词：开放式教学；“互联网+”；云班课；Moso Books；PLC

根据教学内容与形式同外界环境因素的联系及学生在知识、技能方面的获得方式，教学模式可分为开放式教学模式与封闭式教学模式[1].互联网技术的蓬勃发展为开放式教学模式的发展提供了良好的平台.开放式教学源于科恩创建的以题目为中心的“课堂讨论模型”和“开放课堂模型”——人本主义的教学理论模型；同时还源于斯皮罗创建的“随机通达教学”和“情景性教学”——建构主义的教学模式[2].

开放式教学模式的基本内涵包括以人为本的教育理念、多元的教育教学目标、开放的教学环境和多维的教学设计.这种模式可以展示学生个性，给予学生学习自由，使每个学生都能根据个人能力、兴趣和爱好，开发创新能力、培养创新意识、提高实践能力.

开放式教学包括教与学两个方面，其核心是完成教师和学生在教学活动中角色的转变：教师从知识的传输者变为指导者，学生从知识的被动接受者变为知识的主动构建者[3].开放式教学涉及教学理念、教学目标、教学环境、教学内容、教学过程和教学评价等方面.随着信息技术的不断发展，互联网技术已渗透到教育行业的各个层面，“互联网+教育”引发了教育革命，微课、慕课等教学形式大放异彩，翻转课堂、探究学习等教学手段层出不穷，充分彰显了互联网技术在教学中的影响.“互联网+教育”以培养学生创新思维方式为导向，通过启发、探究和训练，培养学生的自主学习能力.“互联网+教育”的核心主要体现在教材内容更新换代、教学手段推陈出新、学习方式突破局限、考核评价客观科学等方面.

“PLC控制系统设计”课程是电气自动化、机电一体化等专业的一门实践性很强的专业核心课程.为了适应当前大学生学习特点，满足人才培养质量的需求，石家庄职业技术学院电气与电子工程系借助北京智启蓝墨信息技术有限公司开发的云班课平台和Moso Books应用软件，从四个方面进行了基于“互联网+”的开放式教学改革实践.

1“互联网+教材”改革实践

随着互联网技术的蓬勃发展，传统的纸质教材已不能满足信息化教学的需要，因此，“PLC控制系统设计”课程选用由北京高教电子音像出版社出版的电子教材——《PLC控制系统设计与实践》.该教材贯穿教师主导、学生主体的教学理念，适合理实一体化项目教学，内容编排以项目为主线、任务为主干，将PLC控制技术的理论知识和技能要求巧妙融合.该教材为移动交互式数字教材，学生可以借助智能手机、iPad等移动数字终端进行在线互动学习.另外该教材还包含丰富的微课、视频、动画、图片等资源，具有很强的知识性和趣味性，便于开展基于“互联网+”的开放式教学改革.

2“互联网+教学”改革实践

“PLC控制系统设计”课程授课教师采用蓝墨云班课平台开展基于“互联网+”的开放式教学，蓝墨云班课平台专门为移动环境下的教和学而设计，其界面截图如图1所示.

图1　云班课教学平台界面截图

(1)创建班课

利用云班课平台开展教学，首先要创建云班课，笔者创建好的一例云班课界面截图如图2所示.

图2　创建云班课界面截图

将生成的邀请码告知学生，学生注册加入后即可进行学习.教师可编辑班课详情，填写课程详细信息，便于学生了解课程；通过编辑分组将学生分成若干学习小组，便于开展团队学习活动；定期发布通知，便于学生及时了解课程的学习动态.

(2)上传资源

班课中教师可以以本地文件、网页链接、图文页面和资源库的形式上传文档、图片、视频等资源，其界面截图如图3所示.资源上传时可对资源进行分组、分类，还可编辑经验值、知识点和学习要求，指导学生高效学习.

图3　资源上传界面截图

(3)教学互动

上课时教师不必采用传统花名册点名方式，而只需采用手机签到方式进行，界面截图如图4所示.手机签到省时省力，同时方便记录和存储学生的出勤情况.

图4　手机签到界面截图

课堂表现用于记录学生每节课的学习情况，界面截图如图5所示.课堂表现采用指定或手机“摇一摇”的方式选择学生参与互动，对参与学生的表现给予一定的经验值，鼓励学生积极主动学习.

图5　课堂表现界面截图

在教学过程中教师还可发起活动，活动形式包括投票/问卷、头脑风暴、答疑/讨论和测试等，其界面截图如图6所示.通过这些活动教师可以查看和了解学生对知识点掌握情况，同时可以答疑解惑、检测学生的学习效果.

图6　发起教学活动界面截图

3“互联网+学习”改革实践

为了适应开放式教学要求，体现互联网优势，在教学中采用翻转课堂和自主探究学习方式，学生可通过移动终端随时随地进行在线学习和互动，还可利用手机Moso Books进行电子教材学习.手机Moso Books界面截图如图7所示.

图7　手机Moso Books界面截图

(1)自主学习

学生通过查看电子教材中的教学视频(图8)、动画、图片、文档、气泡和拓展阅读等内容进行自主学习，可在学习过程中做笔记，并可查看教师和其他同学的笔记，提高了学生学习的主动性.

图8　教学视频界面截图

(2)知识闯关

为了检验学生对某一知识点和技能点的掌握情况，电子教材中设置了知识闯关(图9)和技能闯关，以增强学习的趣味性，激发学生学习的积极性.

图9　知识闯关界面截图

(3)自我测试

学生学完每个任务后，可进行自我测试,如图10所示，以检测学习成果，帮助学生及时查漏补缺，完善知识结构体系.

图10　自我测试界面截图

4“互联网+评价”改革实践

考核评价是学生最关心的，也是教师最头疼的.开放式教学借助云班课软件进行，注重过程评价而非单纯的结果评价.

(1)经验值奖励

学生在课程学习过程中，教师可通过手机签到、资源学习、课堂表现、活动情况等奖励学生经验值.学生经验值记录界面截图如图11所示.经验值记录了学生学习的某些方面，可作为考核评价的一项指标.

图11　学生经验值记录界面截图

(2)进行测试活动

测试活动可作为期中或期末阶段性考试，题型设置包括判断、单选和多选3种，教师可进行题目乱序、重做次数、限时设置等操作，其界面截图如图12所示.测试结束后系统自动统计学生的成绩、用时、排名及各题的得分率.

图12　测试活动界面截图

(3)设计导学案

为了引导学生科学有效学习，实现翻转课堂和自主探究学习的目标，教师可设计如图13所示导学案.通过云班课平台、QQ群、微信、微博、网络教学平台等互联网技术手段上传，学生下载打印后进行整理，再将作业上传至上述平台，教师及时批阅，并将结果反馈给学生.

导 学 案姓名班级学号项目电动机PLC控制系统设计任务电动机启停PLC控制系统设计学习指导1.观看PLC应用案例视频,了解PLC应用领域2.观看电动机单向启停控制过程视频,简要回答以下问题问题1:现今的工业控制中继电器控制的优缺点问题2:电动机改用PLC控制后,硬件和软件应如何处理3.阅读知识准备中的知识点,简要回答以下问题问题1:PLC的全称是什么,其定义包括哪几方面内容问题2:PLC的分类依据分别是什么问题3:PLC硬件组成包括哪几部分问题4:PLC常用的编程语言有哪些,其中应用最广泛的是什么问题5:输入继电器和输出继电器的区别是什么问题6:观看基本位操作指令视频,回答基本位操作指令包括哪些4.观看STEPT-V4.0编程软件应用视频和仿真软件操作视频,完成以下操作操作1:在编程软件中输入如下所示的梯形图操作2:查看图中所示梯形图对应的语句表和功能图操作3:将图中所示梯形图中的I0.2在符号表中设置符号为TZ,注释为停止操作4:仿真验证Q0.0得电的几种方法操作5:仿真验证T37得电的条件导 学 案任务实施1.I/O分配表设计2.梯形图设计输入输出停止按钮SB1启动按钮SB2热继电器FR接触器KM13.语句表设计技能闯关1.I/O分配表设计2.梯形图设计输入输出自我检测考核评价序号考核内容考核要求(配分/分)配分/分得分/分1学习效果学习认真,态度端正(5)完成学习内容,知识闯关成功(5)解决学习问题,善于总结归纳(10)202任务实施I/O分配表及硬件接线正确(10)梯形图及语句表正确(5)熟练使用软件并调试成功(5)203技能闯关I/O分配表、硬件接线正确(10)逻辑表达式正确(10)梯形图及语句表正确(10)熟练使用软件并调试成功(10)404自我检测按时独立完成自我测试(5)设计思路清晰,方案正确可行(15)20总分:指导教师:日期:

图13导学案

总之，基于“互联网+”的开放式教学改革借助云班课平台和Moso Books软件等现代互联网技术开展教学，充分体现了教师主导、学生主体的开放式教学理念，全面体现了互联网技术的先进性和优越性.二者的结合丰富了教学资源，拓展了学习空间，提高了教师的信息化教学水平，促进了学生的自主学习能力的提高.

参考文献：

[1]徐晓放，夏春德．论开放式教学模式的基本框架[J]．继续教育研究，2011(11)：158-160.

[2]王安国.开放式教学模式探究[J].学周刊，2015(4)：98.

[3]陈晓男.关于开放式教学模式的探索[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2008(6)：54-55.

责任编辑：吴瑞红

Internet-plus-based teaching reform on the PLC-controlled designing

LI Ying-hui,QU Yun-qing,HAO Min-chai

(Department of Electrics and Electronics, Shijiazhuang Vocational Technology Institute, Shijiazhuang, Hebei 050081, China)

Abstract：Internet is extensively applied to education, and the integration of internet+ with education results in revolutionary changes in relation to comprehensive, dimensional and interactive teaching environment. In this paper, the teaching reform based on internet+ is depicted from four aspects of textbooks, teaching, learning and evaluation. It is found that the information-based teaching is improved, while an autonomous learning is promoted, and a preferable teaching effect is achieved.

Key words：open teaching; internet plus; Moso teaching; Moso books; PLC

收稿日期：2016-01-23

基金项目：2015年度河北省高等教育学会高等教育科学研究课题(GJXH2015-55)

作者简介：李英辉(1979-)，男，河北石家庄人，石家庄职业技术学院副教授，硕士，研究方向：电子技术；曲昀卿(1978-)，女，河北石家庄人，石家庄职业技术学院副教授，硕士，研究方向：电子技术；郝敏钗(1978-)，女，河北石家庄人，石家庄职业技术学院副教授，硕士，研究方向：电气技术.

文章编号：1009-4873(2016)02-0008-05

中图分类号：G642.0

文献标志码：A