OBE教育理念下机电设备PLC控制与调试课程的教学改革实践

陈 琼 吕原君 丁长涛

浙江工业职业技术学院电气电子工程学院 浙江绍兴 312000

20世纪80年代，成果导向教育(OBE)流行于美国与澳大利亚的教育界，OBE的核心内容为以学生为中心、成果导向和持续改进，通过教学目标制订、教学设计、教学过程实施、学生期望与能力、学生素质养成与人文关怀、就业岗位等目标的不断总结和分析，改进教育教学目标、设计和方式方法，最终以学生合格完成在校学习和就业为初级成果，以学生掌握相关能力为中级成果，以学生能服务社会为中后级目标。2006年，我国开始构建一种以学生中心、产出导向和持续改进的工程教育专业认证体系[1]，其在更新教育观念、促进科学办学和提高教育教学质量上发挥了积极作用。2015年，教育部颁布了《关于建立职业院校教学工作诊断与改进制度的通知》，要求各个高等职业院校(以下简称“高职院校”)建立和完善内部质量保证体系及运行机制[2]。目前，许多高职院校已经认识到OBE教育对于专业学生职业发展和个人能力的提高具有较大帮助[3-5]，引入了OBE理念并大力推进教学改革，例如，黑龙江职业学院等高职院校探索了适合学校和专业发展的教育目标与核心能力并大力开展了课程改革。一些教育工作者提出了课程改革方案，例如专家李坤崇提出课程目标单纯且容易理解，以符合逻辑、科学和理性的方式设计课程内容。根据调查发现，许多高校的课程内容很大程度上还是由选定的教材决定，OBE理念如何融入课程建设仍然值得深思。

本校以机电一体化技术专业为试点，以高职自动化类专业核心课程—机电设备PLC控制与调试课程为例，重点解决以下问题：如何制订课程教学目标及能力指标，学生学完这门课程后如何评定；如何配套与课程建设的相关条件。

1 课程体系建设方案

基于OBE理念给出了课程体系建设方案(如图1所示)。首先，开展各种途径的调研工作，以行业企业需求、校友期望和学校定位等确定学校和分院的培养目标和核心能力；其次，提出专业领域的核心能力及能力指标，初定课程体系后给出各门课程的教学目标、能力指标及权重，计算课程体系对核心能力的实际值，如果不满足核心能力培养要求则需要进一步调整课题体系，若满足要求则制订完善的课程地图；接着，制订课程标准并组织教学实施，强调以学生为中心的人才培养，经过一定时间后以评估和评价课程教学目标的达成度，运用评价结果和其他相关信息促进教与学的持续改进；最后，一年后通过调研和专业指导委员会研讨持续改进课程地图。如此往复不断地调整课程体系及教学内容以提升培养目标的达成度。

图1 基于OBE的课程体系建设方案

2 课程大纲的设计

通过调研获得了教师、毕业生、用人单位的信息，初步确定了学校的核心素质、核心能力，初步确定了机电一体化技术专业的能力指标(见表1)。根据课程在专业中的定位、学生个人能力与发展、毕业生/用人单位期望和行业发展需求，制订课程的教学目标和核心能力，确定课程能力指标、课程教学内容和考核方式，选用教材及相关教学资源。

课程教学大纲是课程教学的规范，包含了课程教学目标、教学内容、教学方法、教材信息等课程要素，围绕最终教学成果组织。以下结合课程描述、教学目标、教学方式和评价方式进行说明。

2.1 课程描述及目标

课程描述需要用精简的语言描述目的、历程和预期结果[4]。本课程表述如下：本课程旨在引领学生掌握PLC、触摸屏、变频器的基本知识和电气控制行业规范，完成典型机电设备控制的工作任务。采用“课程周”的形式，通过PLC程序设计、触摸屏界面设计、变频器参数设置、电气接线等方式，建立自主学习和沟通合作意识，执行简单设备的控制和创新，提升机电一体化领域职业素养。

结合表1所示的核心能力，给出了表2的课程教学目标和表3的课程核心能力权重。由于本课程的重点在于机电控制综合能力的应用和创新，同时兼顾职业道德和沟通合作(对社会关怀和身心健康两个方面的培养不做要求)。

表1 机电一体化技术专业的能力指标

表2 课程教学目标

表3 课程核心能力权重

2.2 课程教学内容

本课程共有60学时，以3个“课程周”的形式进行教学。根据课程描述和教学目标，本课程的主要教学内容为PLC、触摸屏、变频器和通信技术等，它主要分为7个模块，每个模块给出了相应的能力指标代码(见表4)。

表4 教学名称与对应的能力指标代码

表4 (续)

2.3 评价方法

以OBE为指导的评价方法采用多元评价的方式评估学生的学习过程和成果，关注学生在各个项目教学中的表现和个体差异[6-9]。本课程在学习评价中分为3个阶段：平时成绩、期中成绩和期末成绩，评价方式主要包括表现性评价、档案袋评价、纸笔测验和口头评价，评价说明和配分见表5，整个评价过程注重学生的表现型评价，在教学时重视学生的表现力，如程序设计、自主学习、团队合作和表达能力，通过纸笔测验分析学生的书写规范性、创新思维等。

表5 评价方法

3 三联动培养人才

在线课程资源、实践平台和专业社团三轴联动更好地将OBE理念融入课程。在线课程资源的建设结合绍兴地区产业背景精心制作微课、习题库、虚拟设备等课程资源。专业社团有序开展创新活动项目，创新成果将融入课程资源。实践平台则更好地满足教学要求和社团活动。目前开展了如下内容的建设。

3.1 开发在线课程资源

建成了资源丰富、技术先进、开放共享、持续发展的机电设备PLC控制课程资源，使其成为师生互动的平台。本课程借助IRAI软件平台开展了项目化教学，开发了交通信号灯控制等25个基础教学模型和瓶装生产线等10个企业案例模型，提升了学生的工程应用能力。

3.2 搭建机电设备控制技术创新中心

与绍兴及周边地区企业相结合，由校企联合建立创新中心，提供专项实践实训和综合实践实训的教学服务。整个中心包含了PLC实训室、工业控制创新训练实训室、罗克韦尔自动化实训室、机电技术综合应用实训室、工业机器人柔性智造等机电设备控制类实训室，累计投入1 400万元。

3.3 提升专业社团活力

在社团中成立多个机电设备控制小组，通过技能和学科竞赛、学生项目、对外技术服务等内容将创新教育贯穿于该课程教学的全过程，完善了课程教学内容，提升了教师和学生的互动，并通过获奖证书、授权专利、省市级学生项目等形式进行课程成绩的配分，整个社团工作如图2所示。两年来，学生作为第一申请人授权学生专利27项，政府部门组织的省级及以上竞赛28项，学生主持浙江省大学生科技创新活动计划项目(新苗计划)3项和绍兴市大学生科技创新项目6项。

图2 社团创新活动及所做工作

4 结语

以OBE理念为指导开展了机电设备PLC控制与调试课程的教学实践，给出了该课程的教学大纲设计方法和内容，开展了在线课程资源、实践平台和专业社团三轴联动模式培养人才。经过实践表明，学生主动学习的积极性得到进一步提高，满足了预期成果。本课程将继续完善课程教学大纲的内容，深化项目化教学改革，提升学生的创新能力，完善多元评价体系，强化师资教学能力培养。