“三教”改革背景下PLC应用技术课程同步闭环建设的实践与探索

2022-11-16 08:03周建清王金娟
产业与科技论坛 2022年20期
关键词:闭环教材素养

周建清 王金娟

随着国家产业升级和经济结构调整的不断加快,社会行业、企业对技术技能人才的需求越来越紧迫,职业教育也迎来高质量发展的新阶段,实施“教师、教材、教法”的改革,提升教学品质迫在眉睫。笔者以所在学校为例,借助常州市名教师工作室的项目研究平台,围绕“三教”,对PLC应用技术课程同步闭环建设进行了改革和探索,着重打造高水平结构化的“双师型”教学创新团队,提升教师的专业能力和PLC控制技术的实践能力;加强校企双元深度合作,建设PLC课程的“纸数融合”型新教材;同步改革PLC课程教学方法,应用行动导向教学理念和现代信息技术,实现工学交替、做学合一。

一、PLC应用技术课程改革建设的现状与反思

(一)课程改革进入深水区,处于改革停滞状态,难以适应职业教育的新理念和新发展。上一轮课程改革,主要是学习行动导向教学理论,以培养学生职业能力为目标开展的学做一体化的教学活动改革。专业建设、师资建设和基地建设方面均取得了前所未有的改革成果,项目式、任务式教学已成为教学的常态,为社会企业输送了大量的技术技能型人才。经过几年的教学实践,专业课程的教学效果未能到达改革的预期,教师对项目式教学方法的理解和应用程度不一,学生未能真正胜任企业岗位的要求,学生的职业能力、核心素养等还需进一步培养和提高。同时课程改革早已进入了改革的深水区,不能突破课堂教学模式、基地建设、师资培训等独立建设改革的定势区间,课程改革的动能也日渐消退,停滞不前。

梳理发现,我们对专业课程的改革重点始终是校内课堂教学方法的改革,没有形成教师、教材和教法的同步改革闭环,缺少反馈校正环节。课程建设需要突破改革的瓶颈,坚持“三教”同步提升,将产教融合纵深推进到课程改革的各个环节,从而实现学生职业核心素养的提升。

(二)PLC课程建设仍为单一学科建设,难以培养以PLC为控制核心的多学科综合应用实践能力。现有的PLC的课程内容是按工作任务序列对PLC的知识与技能的重新架构,外延较为狭窄,存在课程的单一性,这种课程架构与企业的生产已开始脱离。

现代科学技术发展迅速,专业学科相互交叉,相互应用。PLC产品已普遍应用于机电控制领域,其控制技术的应用也成为从事自动化控制相关职业的必备岗位素养和岗位能力。PLC自动控制系统不再是自成体系的封闭系统,而是迅速向开放式系统发展。PLC在进行设备控制任务外,还可以实现信息交流,也可与现场的智能化设备,构成一个现场工业控制网络,如智能型仪表、智能型执行机构等。PLC应用技术课程已然不再是PLC单机技术的学习,而要以PLC为核心,将电气控制、气动液压控制、变频控制、人机对话、数据通信、伺服控制等技术复合集成起来,与企业双元合作构建PLC的综合应用技术课程体系,方能满足企业的人才需求。

二、PLC应用技术课程同步闭环建设的实践与探索

(一)PLC应用技术课程闭环建设系统的构建。PLC课程建设的首要任务是构建课程闭环建设系统,即以PLC课程为聚集地,构建教师、教材和教法同步建设系统。如图1所示,PLC课程闭环是指由课程的基本环节和反馈环节构成的多反馈的综合课程系统,通过反馈对课程的输出值与目标值、期望值作比较,利用产生的偏差信号进行调节控制,使输出值接近于目标值。主要包括课堂教学反馈、校企互动反馈、人才质量反馈等三个闭环网络,且结构上由外而内,相互依托,相互作用。其中人才质量反馈用于修订课程标准,是课程的纲领;校企互动环节用于调节师资团队力量,是开展教材开发和课堂教学的主体;教学反馈环节用于反思调节课堂教学,是课程的落脚点。PLC课程闭环建设的目标就是提升教师整体素质、提高教材质量和创新教学方式方法,进而提高教学质量,让学生受益。

图1 基于三教改革背景下的PLC应用技术课程同步闭环建设系统模型

(二)PLC应用技术课程的“三教”改革建设。PLC应用技术课程是指教学目标、教学内容和教学方式的设计与规划,是人才培养方案和课程标准实施过程的总和,主要包括课程内容、教学团队、教学活动、教学工场等内容,是“三教”改革的汇集点,其建设的主要任务就是建设教学团队,开发课程教材,改革课程标准和教学方法,三者同步建设、闭环合一。

1.教师改革。教师改革包括提升教师职业素养、教学理念、专业能力和教学研究水平,建设项目化教学需要的结构化教学团队。尤为重要的是要建立校企互动机制,教师参与企业机电一体化设备及自动化控制设备的技术研发、技术服务、技术咨询和技术培训等,形成自反馈,将一线PLC控制技术的实际需求、生产任务、技术技能、流程规范、最新发展了然于心,完成教学转化,改革更新PLC课程教学内容,改善自己的课堂教学方法。同时聘请企业的电气工程师兼课互补,以提升教学服务能力为目标,从专业素养、能力水平、工作任务等方面对PLC课程教学团队进行结构化。

2.教材改革。教材改革包括教材内容、教材结构、呈现形态和多元编写团队的改革,建设项目式纸质教材及其数字化教材、工作任务手册和教学资源。要挖掘本课程蕴含的思政元素,将其渗透于任务实施环节中,培养学生的工匠素养。坚持岗课融合,将从事PLC技术的岗位工作任务和专项能力所含的专业知识和专业技能全部嵌入教材,达到企业作业与学校学习的有机结合,实现企业作业教学化、学习内容项目化。关注技术的发展,使教材紧随现代技术的发展,选择新产品、新技术,将PLC、变频器及触摸屏等学科知识融为一体,适应企业的转型升级。建立校企课程建设机制,定期开展课程建设活动,形成人才培养质量反馈网络闭环,及时对接企业的岗位能力、职业素养和企业文化,同步修订人才培养方案、课程标准等课程指导性文件,以指导教材内容的更新。

3.教法改革。教法改革包括课堂教学方式、教学方法、教学模式等课堂教学改革,创新项目教学、模块化教学等教学方式,运用探究式、合作式等教学方法,推广混合式教学、理实一体化教学、职业体验式等新型教学模式,打造优质课堂。课堂教学除了选择方法之外,更要做好教学反馈反思,通过质量监控、常规执行效果、教研评价评课、核心素养培育、课堂文化生成等途径形成比较,从而改进教学方法。

PLC课程闭环建设系统需解决随机生成的干扰因素,如教学内容的多样化需求、虚拟现实的教学情境需求、教学过程中教学手段与教学设备的差异、教学内容与教学场所的更新、学生的差异、企业技术的更新及企业转型升级等,建设系统中“三教”改革互为依托,构建自闭环,形成反馈,同步协调,对随机生成的干扰和影响PLC课程实施质量的因素,形成抗击干扰补偿,自动调整课程建设改革。

三、PLC应用技术课程同步闭环建设的研究价值与实践意义

PLC应用技术课程的“三教”改革建设探索,是专业建设和课程改革的落地和细耕。以PLC及其应用技术为核心,寻求教师结构化专业化的培养途径,提升PLC技术的应用能力和实践能力,从学生的发展规律和PLC的技术发展出发,进行技术学科综合化,搭建PLC应用技术课程结构,将教学内容与企业生产高度融合,促进学生职业能力和核心素养的养成。

(一)利于“三教”改革的统筹。将改革理念落到实处,立足企业一线、立足课堂,以课程为纽带,以技术为主线,构建课程建设闭环系统,不仅统筹“三教”同步改革,系统环节相互校验补偿,而且促进产教融通,提升学生的职业核心素养,形成新课标、新教材、新师资、新方法。

(二)实现课程的实时动态建设。闭环系统可以实时反馈技术的发展日新月异,适应企业的产品及技术需求呈现的快猛发展态势,实现“三教”改革动态完善和课程的可持续建设。

(三)满足多元的市场发展需求。将技能人才培养由单一粗犷向复合综合型转变,学校教育与企业实践融合互通,减缩职业教育人才培养模式与企业产业需求的差距,在技术的先进性、实用性方面找到供需衔接点,培养学科综合的技能型人才。以专业课程建设为统领,改革建设教师专业化、教材立体化和教法实践化,以质量为改革方向,推进校企联合人才培养。

(四)推进职业教育的“三教”改革。PLC应用技术课程为电类及机电类核心技能课程,具有专业的代表性,课程建设与研究经验方法可推广至整个专业的建设和课程改革。

“三教”改革中教师是根本,教材是基础,教法是途径,对应解决教学系统中“谁来教、教什么、如何教”的三个核心问题。“三教”构成了连接教育者和受教育者的桥梁,是一个闭环的系统,具有整体性,是综合改革。课程建设是汇集“三教”的载体,构建的闭环反馈“三教”改革的专业课程建设系统,贯穿三教改革的主线就是深化产教融合、校企合作,实现理实一体、学做合一、工学交替,提升教学的针对性、职业性、实用性和发展性,具有动态完善和可持续建设的特性,三者自动调节、校验,更能增强“三教”改革的效能。

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