基于线上线下融合的《电气控制与PLC》课程教学改革探讨

□王 进 韩晨霞 王 笑

随着科技日新月异,很多新技术、新产品,甚至新理念逐渐进入到人们的生活之中，人类已经进入到大数据时代。大数据时代人们的思维和工作方式发生了很大的变化，传统教学模式无法满足教学需求。翻转课堂、学习通、MOOC和微课程就是大数据变革教育的产物，这些互联网教学平台具有海量电子书、视频等资源方便教师进行课程资源建设，其丰富的社交功能可进行课堂互动、小组讨论、在线考勤、问卷调查等，为线上线下教学改革创造了现实条件[1～3]。

本文针对高职专业核心课程《电气控制与PLC》的教学内容，按照“教学准备(Plan)—教学实施(Do)—教学评价(Check)—教学反思(Act)”四个阶段来改革教学手段和教学方法，围绕以开发“学生学习资源”和培养“学生自主学习”能力的教学理念制作线上教学资源，依托网络教学平台发送给学生，实现课前、课中和课后多教学环节互动，极大程度激发学生学习兴趣，学生可利用智能手机随时随地学习，同时提高教师的信息化教学水平，进而提升教学质量[4]。

一、课程的设计理念

图1 PDCA理论循环流程图

针对机电一体化专业核心课程《电气控制与PLC》教学模式已经无法满足现阶段教学要求，电气教学团队提出将以往实验室现场教学和线上学习通教学相结合的一种教学模式，实践证实对于实验室教学效果有一定提升作用。具体实践过程为：首先，通过3年的跟踪调研，我们将原有教学资源进行重新整改，更新包括微教学视频、思维导图知识点、毕业QQ群、试题库等充实教学资源。其次，利用超星学习通将教学资源发送到学生手上，发挥网络化优势，弥补传统实验室教学缺陷，学生毕业后仍然可再次学习、与老师探讨。最后，利用PDCA循环理论完善整个教学模式，将教学模式分成Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)和Action(处理)四个阶段[5]，当教学环节中发现问题后，将问题做为下学期的计划带入下一次教学中，实现再次循环解决问题，周而复始最终达到提升教学质量的目的(如图1所示)。

二、课程教学实施

线上线下混合式教学实施过程可以分成计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、处理(Act)四个阶段，即教学准备、教学实施、教学评价和教学反思。

(一)教学准备阶段。PDCA理论中的首要环节为计划环节，在教学模式中即为我们的教学准备阶段，教学内容设计是我们的主要工作。准备各类数字化教学资源，挑选合适的网络教学平台，为电气控制与PLC线上线下实践教学的顺利开展提供技术支持。

微课视频资源是建设好线上线下混合式课程的前提和基础，相对于宽泛的传统课堂，微课视频资源的时长更短，内容更加精简。视频一般要求3～8分钟，短小精悍，知识结构完整，教学设计完善，教学方法丰富。学生可以跨越时间、空间的限制，随时随地进行学习，且易于传播。微课视频资源是学生个性化学习的重要资源，是教师课堂教学的有效助力。但是微课视频资源针对的是碎片化知识点，数量多，知识点分散，不具备系统性和完整性，不能形成完整统一的体系。在教学过程中采用思维导图进行课程的设置、教学改革，可以帮助学生建立系统完整的知识框架体系，对学习的内容进行有效的整合，将微视频课中的零散知识点形成一个整体的全局图呈现在脑海中。例如在完成交通灯的PLC控制部分内容的讲解后，学生根据类似图2的思维导图进行回顾和复习，比较传统学习方式可更好地掌握知识点，提高学习效率[6]。

图2 交通灯的PLC控制

(二)教学实施阶段。PDCA理论中的第二环节Do执行环节，在教学模式中即为我们的教学实施阶段，根据教学计划组织开展教学活动，实现教学目标。采用现场实验室教学和线上学习通相结合的教学方法，将教学过程划分为课前、课中、课后三个教学实施环节。课前教师引导学生通过学习通完成线上相关视频知识点学习，课后做好答疑；课中，主要为传统实验室教学，在掌握相关知识前提下组织学生进行实验，如图3所示。

(三)教学评价阶段。PDCA理论中的第三环节Check检查环节，在教学模式中即为我们的教学评价阶段，此环节主要任务为衡量教学过程的结果是否达成教学目标。利用超星学习通平台“成绩管理”和“问卷调查”的功能组织实施教学评价，涵盖学生评价和教师评价。对学生的评价如表1所示，对教师的评价如表2所示[7～8]。

图3 教学模式设计

表1 课程学习评价及考核方案表

表2 教师评价方案表

(四)教学反思阶段。PDCA理论中的最后环节act处理环节，在教学模式中即为我们的教学反思阶段。此环节主要任务为对检查执行结果是否达到了预定的目标，通过归纳总结教学前三环节中的经验，对教学内容的重难点、教学组织实施过程等进行调整，持续完善教学计划。随后把没有解决或新出现的问题转入下一个PDCA循环去解决，再次进入教学准备阶段，开始第二轮PDCA循环[9]。

三、教学效果

经过两个学期的教学实践，有效解决了学院实践教学中的问题。神木职业技术学院2018级机电一体化技术专业学生对《电气控制与PLC》这门课程认可度达到98.6%，平均成绩比前两届学生提升2%，不及格学生为0，88.9%学生对自己的考评分值满意。通过教学改革神木职业技术学院学生在技能大赛中取得较好的成绩，分布在2019和2020年陕西省高等职业院校技能大赛“现代电气控制系统安装与调试”和“自动化生产线安装与调试”赛项中，获二等奖一次、三等奖三次的成绩。电气教学团队在线上线下相结合教学模式的实践过程中，团队成员的“西门子PLC教学资源库建设”和“扩招背景下《电气控制与PLC》课程资源开发与利用的研究”2个项目获得科研立项，极大地提升了教研室的科研水平。

四、结语

基于PDCA循环理念构建的线上线下实践教学模式，改变了传统教学中教师的主导地位，充分调动学生的学习兴趣，学生变被动学习为主动，得到了良好的教学效果。依托互联网融合的线上线下教学平台，有效克服了学生课堂学习时间的限制，工作后仍然可以再次学习；提高了学生的学习兴趣，学习通平台功能强大、互动性强，符合当代学生的学习体验；丰富了学生学习的监管过程、考核过程等。当然，课程改革是一个长期跟踪反馈整改的过程，需要漫长的积淀，运用PDCA循环理念可有效保障教学改革效果的持续提升。