應用型本科人才培養(yǎng)課程教學模式改革研究
——以“電氣控制與PLC技術(shù)” 課程為例

肖 麗 仙

(楚雄師范學院 物理與電子科學學院， 云南 楚雄 675000)

0 引 言

目前，新建地方本科院校正在經(jīng)歷向應用型、技術(shù)型大學轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵階段，應用型本科在人才培養(yǎng)規(guī)格上，不是培養(yǎng)學科型、學術(shù)型、研究型人才，而是培養(yǎng)適應設計、生產(chǎn)、管理、服務第一線需要的高素質(zhì)應用技術(shù)型人才；在培養(yǎng)模式上，應用型本科以適應社會需求為目標，以培養(yǎng)知識應用、創(chuàng)新能力為主線，設計學生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案[1]。在應用型人才培養(yǎng)中，要實現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標，關(guān)鍵在于課程教學的應用型改革。關(guān)于課程教學模式改革的研究，學者們提出了很多改革模式。例如：劉小晶等[2]提出翻轉(zhuǎn)課堂模式在課程教學中的應用。謝幼如[3]提出翻轉(zhuǎn)課堂與大規(guī)模在線開放課程(MOOCs)融合的課程教學模式。白連平等[4-6]提出融合實踐平臺電氣控制與PLC技術(shù)課程教學改革。楊匯軍[7]提出了理論教學與課程設計相結(jié)合的任務驅(qū)動課程設計模式。譚曉玲等[8]對應用型人才培養(yǎng)如何開展課程評價做了研究。楊敏等[9-10]提出了在電工學課程中采用一體化教學的改革實踐。何劍鋒等[11-13]對應用型本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式進行了研究。吳家培等[14-17]對應用型本科人才培養(yǎng)教學模式進行改革研究。這些教學方法的改革一定程度上對課程教學質(zhì)量的提高具有促進作用，但是，針對應用型人才培養(yǎng)對課程教學的要求，尤其是在技術(shù)型、實踐性較強的課程教學中，存在針對性和可操作性不突出的問題。結(jié)合楚雄師范學院物理與電子科學學院的實踐教學平臺和電氣控制及PLC技術(shù)課程特點，提出 “四個一體化”課程教學改革模式，即教學內(nèi)容一體化、教學實驗設備一體化、教學組織一體化和教學評價一體化，實現(xiàn)教、學、做、評的融合，突出培養(yǎng)學生知識應用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，對應用型人才培養(yǎng)教學模式進行探索。

1 教學內(nèi)容一體化

傳統(tǒng)教學模式中，一門課程的理論教學內(nèi)容與實踐教學內(nèi)容在教學計劃中通常是分開設計的，二者自成體系。理論教學內(nèi)容的設計強調(diào)知識的邏輯性與連貫性，實踐教學內(nèi)容相對獨立，二者間互補性不強，教學過程中容易導致學生對理論知識理解及應用上的困難，另一方面又不能較好地理解和掌握實踐教學的目的、意義和方法，影響了學生學習的積極性和教學效果，更不利于培養(yǎng)學生知識應用能力和創(chuàng)新能力。教學內(nèi)容一體化對課程的理論教學內(nèi)容和實踐教學內(nèi)容進行重組優(yōu)化，以模塊為單位設計教學內(nèi)容和認知目標，把實踐教學內(nèi)容分解滲透到理論教學中，每一模塊中既有理論教學內(nèi)容及知識目標，又有實踐訓練內(nèi)容和技能培養(yǎng)目標，實現(xiàn)理論教學與實踐教學內(nèi)容的相互補充。

根據(jù)“電氣控制與PLC技術(shù)”課程特點，把該門課程的教學內(nèi)容分為8個模塊，每個模塊的教學內(nèi)容都包括理論知識和實踐技能兩部分，見表1。

表1 “電氣控制與PLC技術(shù)”課程一體化教學模式教學內(nèi)容及目標設置

每1模塊的教學內(nèi)容及目標設置中，理論教學內(nèi)容按照了解、理解、掌握3個目標層次設計，實踐內(nèi)容分為基礎(chǔ)性、設計性和綜合性3個層次。其中基礎(chǔ)性實踐部分為課堂教學中配合理論知識的理解、運用而設置的適時訓練內(nèi)容，此環(huán)節(jié)的實踐內(nèi)容包括教師演示實驗、學生鞏固練習實驗和課堂測試實驗3個部分。設計性實踐環(huán)節(jié)是每一教學模塊學習結(jié)束時，學生獨立完成的實踐訓練內(nèi)容，為階段性知識應用及操作技能訓練測試。綜合性實踐為一門課程結(jié)束時的課程設計考核內(nèi)容，學生以小組為單位完成綜合性實踐任務，意在鍛煉學生綜合運用知識的能力和工程實踐能力以及創(chuàng)新能力。具體教學中，理論教學和實踐教學的融合應落實于每一次課堂教學中，圍繞每一模塊知識目標和技能目標，教師應設定好每節(jié)課的理論教學內(nèi)容和實踐訓練內(nèi)容。

結(jié)合物理與電子科學學院現(xiàn)有的三菱 FX3U可編程序控制器實訓平臺，設計的各教學模塊3個層次實踐訓練內(nèi)容如表2所示。

2 教學實驗設備一體化

傳統(tǒng)教學中理論教學和實踐教學分開組織，理論教學主要是借助黑板、多媒體技術(shù)和少量教具在教室完成，教學內(nèi)容理論性強、抽象，不便于學生理解掌握。實踐教學在實驗室依托設備開展，理論知識對實踐教學的指導不強，造成理論與實踐脫節(jié)。教學實驗設備一體化強調(diào)實驗設備的理論教學演示功能及學生實踐訓練功能的一致性，把課堂搬進實驗室，實驗室就是教室，教師利用黑板、多媒體和實驗平臺進行理論教學、操作演示，學生利用實踐平臺能完成驗證、鞏固訓練、項目開發(fā)等操作，實現(xiàn)理論知識和實踐技能之間的無縫連接，有利于培養(yǎng)和鍛煉學生知識應用能力和實踐創(chuàng)新能力。

例如，“PLC應用基礎(chǔ)”模塊教學中，單純的理論講解會使學生感到枯燥乏味，影響教學效果。通過教學實驗設備一體化，結(jié)合實驗室配置的三菱FX3UPLC，介紹PLC基本結(jié)構(gòu)、供電、通信及I/O端口連接等，教師邊講解邊操作演示，學生對照實物觀察理解，進行PLC外部接線練習，做到理論知識講解和實踐訓練有機結(jié)合，充分發(fā)揮實驗設備的適時操作和運行顯示功能，使教學內(nèi)容具體、直觀，增強學生參與教學活動的互動性，鍛煉學生的實踐動手能力，增強學習興趣，有利于課堂教學目標的實現(xiàn)。

3 教學組織一體化

傳統(tǒng)教學模式中，理論教學以老師講解為主，學生處于被動接收知識狀態(tài)，學生參與教學的積極性不高，教學效果差。實驗教學單獨在實驗室進行，學生更注重實驗設備的操作和實驗結(jié)果的呈現(xiàn)，容易忽略實踐項目的理論內(nèi)涵。教學組織一體化通常按4個環(huán)節(jié)組織教學，① 借助黑板和多媒體講解基本概念、原理。② 借助多媒體和實踐平臺講解并演示控制過程、設計方法等。③ 學生在實踐平臺上完成驗證操作、鞏固訓練。④ 借助多媒體和實踐平臺進行總結(jié)與評價。4個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了“教、學、做、評”一體的有效融合，充分發(fā)揮學生學習過程中的主體作用，提高學生學習積極性。

例如，在“電氣控制基本環(huán)節(jié)”模塊教學中，① 教師首先分析三相異步電動機單向連續(xù)運行控制電路結(jié)構(gòu)、工作原理，各低壓電器的作用，“自鎖”概念等；② 由教師在實踐平臺上連接控制電路，演示運行控制效果；③ 由教師引導學生分析三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路結(jié)構(gòu)、原理及“互鎖”概念，學生連接控制電路實現(xiàn)運行控制，觀察運行效果。④ 為小結(jié)、評價，采用學生總結(jié)、互評和教師小結(jié)相結(jié)合的方式，分析歸納重要概念、控制規(guī)律和注意事項等。這樣就構(gòu)建了“漸進提高，逐步放手，大膽訓練”的理論教學→現(xiàn)場演示→實踐訓練→評價的課堂教學組織模式，實現(xiàn)了理論與實踐教學一體化組織模式。

4 教學評價一體化

傳統(tǒng)的課程評價主要依據(jù)期中、期末筆試成績和平時成績，平時成績主要來源于課后作業(yè)與出勤，這樣的評價方式只注重考查理論知識，對于專業(yè)性、實踐性較強的課程，不利于考查學生的知識應用能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。教學評價一體化是把考核貫穿于教學全過程，以過程考核和技能考評為主，弱化期中、期末考試。課程評價由過程考核成績和期末考試成績兩大部分構(gòu)成。其中，過程考核由課堂學習評價和模塊考核兩部分構(gòu)成，課堂學習評價對學生出勤、作業(yè)、課堂任務和課堂小測試等進行的評價，模塊考核是每個模塊結(jié)束時的設計性實踐任務。期末考試又分為筆試和實作兩部分，筆試部分考查基本概念、基礎(chǔ)知識和重要理論，實作考評為綜合性課程設計，學生根據(jù)給定任務完成方案設計，操作運行，故障排查，效果展示，設計報告。實作考評采用以“解決實際問題” 為主的質(zhì)量評價體系進行評定，評價指標設置如表3所示。

表3 實作考評指標分解表

以過程考核和實作考評為主的教學評價一體化，能改善學生平時學習不認真，所學知識不會應用，學期末死記硬背應對考試的不良局面，有利于培養(yǎng)學生知識應用能力和實踐創(chuàng)新能力。

5 結(jié) 語

在“四個一體化”教學模式中，依據(jù)教學內(nèi)容一體化的教學設計，借助教學實驗設備一體化平臺，通過教學組織一體化落實課程教學目標，由教學評價一體化檢驗教學目標和效果。在“電氣控制與PLC技術(shù)”課程中采用 “四個一體化”教學模式實現(xiàn)理論與實踐教學內(nèi)容融合、 教學平臺融合、教學組織過程融合和課程評價的融合，遞進式設計各模塊實踐教學內(nèi)容，有利于提高學生知識應用能力和實踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和工程意識，對實現(xiàn)應用型本科人才培養(yǎng)目標有較好促進作用。

參考文獻(References)：

[1] 朱光俊. 更新教育觀念培養(yǎng)應用型本科人才[J]. 中國冶金教育,2009(4):10-11.

[2] 謝幼如, 倪妙珊. 融合翻轉(zhuǎn)課堂與MOOCs的高校MF教學模式[J]. 中國電化教育,2015(10):40-46.

[3] 劉小晶, 鐘 琦. 翻轉(zhuǎn)課堂模式在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教學中的應用研究[J]. 中國電化教育,2014(8):105-110.

[4] 白連平, 祁 鯤. 應用型本科的電氣控制與PLC技術(shù)實驗裝置設計[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(10):72-73.

[5] 任 彥, 崔桂梅. “電氣控制與PLC技術(shù)”教學改革的探索[J]. 實驗室研究與探索, 2011,30(1):112-113.

[6] 劉永華, 吳玉娟. 電氣控制與PLC課程項目化教學改革探索與實踐[J]. 裝備制造技術(shù),2014(11):239-241.

[7] 楊匯軍. PLC技術(shù)及應用課程實踐教學改革的研究[J].遼寧工業(yè)大學學報(社會科學版),2012,14(2):132-133.

[8] 譚曉玲, 譚 俊. 以應用型人才培養(yǎng)為目標的地方高校課程考試改革研究與實踐[J].教育與職業(yè), 2013(17):169-170.

[9] 楊 敏, 張甲杰.“電工電子技術(shù)”課程教學做一體化教學模式的改革研究與實踐[J]. 課程教育研究(學法教法研究),2016(24):30.

[10] 管 旭. 多層次、開放式教學模式研究--基于“教、學、做”一體化的電工電子技術(shù)課程改革[J]. 遼寧高職學報, 2013(11):60-61.

[11] 何劍鋒, 葉志翔, 何月順, 等. 交叉學科視角下應用型本科高校轉(zhuǎn)型試點中創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索——以嵌入式系統(tǒng)課程實踐教學改革為例[J]. 職教論壇,2016(33): 42-44.

[12] 李儒壽. 應用型本科人才培養(yǎng)模式改革探索——以湖北文理學院“211”人才培養(yǎng)模式為例[J]. 高等教育研究, 2012 (8) :65-70.

[13] 吳莉莉, 趙安慶, 邢玉清, 等. 電子信息類專業(yè)創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)模式的研究[J].中國電力教育, 2011(11):94-95.

[14] 吳家培, 鄭建華, 沈玉利. 應用型本科人才培養(yǎng)中程序類課程教學模式改革[J].計算機教育,2010(21) :127-129.

[15] 孫君艷. 基于應用型本科人才培養(yǎng)的“遺傳學”課程的教學改革[J]. 教育教學論壇, 2016(35):101-102.

[16] 包理群, 李祥林, 李 穎. 應用型本科電子信息工程專業(yè)教學模式改革與創(chuàng)新[J]. 蘭州工業(yè)學院學報, 2013, 20(3):99-102.

[17] 石雪飛, 薛峰. “工產(chǎn)學一體化”教學模式改革實踐與研究——以“動畫設計與制作”課程為例[J]. 中國電化教育, 2013(8):104-109.