基于OBE理念的高职PLC综合实训课程开发与实践

摘"要：高职PLC综合实训课程主要面向电气工程技术员职业岗位，培养从事基于PLC的电气控制领域高素质技术技能人才。本文通过分析企业生产过程，基于OBE（OutcomeBased"Education）理念，反向设计教学内容和教学情境，开发出《太阳能电池片质量检测控制系统》这一基于岗课赛证综合育人的教学项目；教学过程采用丰富的信息技术手段，并将工匠精神有机融入；评价过程引入X证书标准和技能大赛评分标准，探索基于柯氏四级评估模型的增值评价模型。

关键词：综合实训课程；OBE理念；岗课赛证；增值评价

一、概述

PLC（可编程逻辑控制器）以高可靠性、通用性强等特征在采矿业、自动化生产线、农业机械电气化等领域得到广泛的应用。［13］高职PLC综合实训通常是“PLC应用技术”课程的实训环节。通过本课程的学习，学生具备PLC应用能力和解决PLC控制系统实际问题的能力，为后续学习和工作提供保障。

PLC综合实训课程具有很强的工程性，以往在教学实施过程中主要以三相异步电动机控制实践技能训练为主，缺乏工程实践的过程，教学效果也欠佳，学生对电气控制系统的整体把握不足。为此我校供电专业教学团队通过走访区内外各类生产型企业，了解基于PLC的电气控制系统工作过程，借鉴工程认证领域OBE理念，开发出《太阳能电池片质量检测控制系统》这一教学项目，依据实际工程实施过程进行教学内容和教学情境的设计。教学实施过程采用丰富的信息技术手段，提高学生的学习兴趣。通过“三环六步法”有序组织教学，同时注重课程思政的有机融入，提高实践育人效果。

二、OBE理念概述

成果导向教育的理论源于教育目标理论［4］，近些年在工程教育领域获得广泛的应用，其核心理念是以教学输出成果为基础，反向设计教学内容［5］，始终围绕“做什么、如何做、如何评价”三问题进行组织教学［6］。基于OBE理念的课程设计要遵循学习成果导向，强调实践与创新能力培养，注重过程评价与反馈的原则。

三、基于OBE理念的PLC综合实训课程开发

（一）课程内容构建

本课程以电气工程技术员岗位能力培养为核心，融合“1+X”《可编程控制器系统应用编程职业技能等级标准》和世界职业院校技能大赛“新型电力系统技术与应用”赛项评分标准，遵循从易到难的认知规律，依据OBE反向设计理念，将教学内容设计为项目背景介绍、常用低压电器的计算选型等12个组成部分，根据工程实际实施流程设计相关教学情境（如表1所示）。

本项目设计的出发点是：太阳能电池片上的污渍和裂纹对发电效率和电池使用寿命会产生很大的影响，传统人工的检测存在缺乏统一标准、检测效率低、质量参差不齐等问题。围绕“如何设计太阳能电池片质量检测控制系统”这一核心问题，以电气控制系统项目实施流程为学习主线，将“敬业、精益、专注、创新”的工匠精神有机融入，实现岗课赛证综合育人［7］（如图1）。

（二）三维教学目标确定

本课程授课对象通常是高职二年级或三年级学生，通过前导课程的学习已具备基础识图和绘图能力，掌握了电机控制电路的安装接线，已具备简单PLC控制系统的设计、编程能力，设备调试和故障分析能力有待提高。针对学生在任务实施过程中仍存在安装接线、工具使用不规范、电气设备操作安全意识有待加强等问题，确定三维教学目标（如表2）。

（三）教学方法与策略

本项目基于行动导向的教学理念，以企业实际项目为载体，模拟企业真实情景，采用“资讯—决策—计划—实施—检查—评价”六步教学法组织教学［8］。还采用任务驱动、小组讨论、教师示范等方法，在多个场所开展教学。基于学生对信息化教学感兴趣的特点，依托学习通平台，引用专业教学资源库，采用数字孪生、虚拟工厂、教学团队研发助学系统等丰富的教学资源，提升学生学习兴趣，为教学实施和教学成效提供保障（如图2）。

（四）评价体系构建

依托学习通平台实现全过程数据采集与即时评价，评价依据国家标准、技能大赛赛项评分标准、“1+X”职业技能评分细则，构建全过程、全方位、全员的考核评价体系。强化评价过程，基于柯氏四级评估模型探索增值评价［9］。本文将二、三级评估整合在一起，创新性地提出基于三级评估的增值评价模型，教师依照该评估模型，适时调整课程内容，让学生达到适应岗位新要求（如图3）。

四、基于OBE理念的PLC综合实训课程实践

（一）真实项目引领，典型任务驱动，“三环六步”学做合一

本项目引入企业对电池片质量检测的实际需求，设计基于PLC的太阳能电池片质量检测控制系统。采用线上线下混合教学模式，将教学实施过程分为课前导学、课中实施、课后拓展三环节：课前发布学习任务，教师在线答疑并根据学情及时优化调整教学策略；课中按照“资讯—决策—计划—实施—检查—评估”六个步骤组织教学，实训过程采取密台阶、多实践、勤反馈、早补救、常激励五个教学措施，落实学生中心地位；课后拓展环节，促进学生不但要掌握课堂内容，还要通过拓展任务强化实践技能，提高自主分析解决问题的能力。

（二）立体资源构建，理虚实三融合，解决重点突破难点

依托复合型智能制造生产线，创设真实生产教学情境，以基于工作过程的任务为驱动，在项目实施的不同阶段，利用智慧教室、PLC基础实训室、“1+X”实训室等多个场所，实现层层递进，为课程项目式实践教学提供优良的硬件设施。根据项目化教学实际需求，教学团队与企业专家共同编写新形态活页式教材，把知识整合到企业实际项目中，促进项目化教学落地。教师团队自主开发助学系统，以游戏形式吸引学生，以分组对抗方式调动学生参与的积极性，促进关键技术技能点的掌握。

（三）过程数据采集，学习效果分析，动态评价即时诊改

教学中运用学习平台、智能助学系统等及时获取学生学习效果数据，实现学生“全过程+全要素”数据的伴随式采集，全面、动态、精准地反映学生的学习成长轨迹，并利用采集的数据进行整体和个体分析。教师根据数据分析及时发现教学效果与教学目标之间的差距，及时调整教学策略、改善课堂管理、优化教学进度；学生根据效果数据进行自我激励与反思，加强同伴合作，改进学习方法。

（四）融入思政元素，培养电气工匠，德艺双馨润物无声

以培养工匠精神和电气工程技术员职业素养为主线，将工匠精神的“敬业、精益、专注、创新”贯穿整个工作过程，将电气工程技术员职业素养“环保、严谨、规范、缜密、先进、吃苦耐劳”贯穿每个工作任务，润物无声，力争培养德艺双馨的工程技术人员。

五、课程实施效果

根据采集到的学生评分等数据显示，学生按任务要求合理进行团队分工，操作符合技能大赛规范和“1+X”证书标准，检测系统功能完成度高；接线规范与安全操作意识增强，团队协作能力大大提升，增强了学生的工匠意识，展现出了工匠精神。据学习平台统计，人均课程资源学习时长和学习次数较前面项目有了明显增加，课堂活动参与度比传统课程有所提高。通过实践教学，学生所学知识技能快速得到验证，增强了学生的获得感，极大地激发了学生的学习兴趣和竞技意识。

参考文献：

［1］洪武，姜勇，张文亮，等.基于PLC控制的自动剥锌机上料机构分布制动技术研究与应用［J］.中国矿业，2024，33（S1）：263267.

［2］崔永远.PLC技术在机械电气自动化控制中的应用研究［J］.有色金属工程，2023，13（09）：177.

［3］杨金玉.基于PLC技术的采摘机械臂气动控制与应用［J］.农机化研究，2023，45（12）：230234.

［4］申天恩，斯蒂文·洛克.论成果导向的教育理念［J］.高校教育管理，2016，10（05）：4751.

［5］李志义.成果导向的教学设计［J］.中国大学教学，2015（03）：3239.

［6］张广兵，董发勤，等.成果导向教育模式之溯源、澄清与反思［J］.黑龙江高教研究，2021（05）：1215.

［7］曾天山.试论“岗课赛证”综合育人［J］.教育研究，2022，43（05）：98107.

［8］姜大源.工作过程系统化课程的结构逻辑［J］.教育与职业，2017（13）：512.

［9］谢冰心，傅仲斌.职业教育学生向度增值评价的设计理路：基于增值评价价值和理性回归的视角［J］.职业技术教育，2024，45（23）：7680.

基金项目：2023年西藏职业技术学院“发电厂及电力系统专业群内涵提升项目”

作者简介：李斌飞（1983—"），男，汉族，河北石家庄人，硕士，讲师，研究方向：供用电技术专业教学与科研。