基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式研究
——以《可編程控制技術(shù)》課程為例

肖 青

(長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430212)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教育的深度融合，線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)日漸被教師們廣泛應(yīng)用。那么什么是混合式教學(xué)？從物理空間上說(shuō)，混合式教學(xué)包括線(xiàn)上平臺(tái)和線(xiàn)下課堂兩部分。利用線(xiàn)上平臺(tái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，師生、生生互動(dòng)，在線(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)；線(xiàn)下課堂上，展示學(xué)生學(xué)習(xí)成果、教師組織討論與評(píng)價(jià)[1]。要使混合式教學(xué)模式達(dá)到預(yù)期的效果，必須重視線(xiàn)上內(nèi)容的建設(shè)和線(xiàn)下教師的實(shí)施[2]。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要研究混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的要素、線(xiàn)上線(xiàn)下的時(shí)間比例、線(xiàn)上線(xiàn)下的前后搭配順序等，如馬曉雷在“線(xiàn)上線(xiàn)下混合式外語(yǔ)教學(xué)的有效實(shí)踐模式探究”中提出從有效習(xí)得知識(shí)的規(guī)律出發(fā)，運(yùn)用語(yǔ)義波理論構(gòu)建知識(shí)解包與重新打包的波動(dòng)過(guò)程，確保目標(biāo)知識(shí)在線(xiàn)上線(xiàn)下混合式學(xué)習(xí)過(guò)程中的有效積累[3]。韓素芬在“線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與有效方法研究”中，針對(duì)教學(xué)資源、學(xué)生管理、考核體系等關(guān)鍵問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決方法：教師要加快學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技能，同時(shí)具備“導(dǎo)演”能力，要健全教學(xué)管理機(jī)制和教師績(jī)效評(píng)價(jià)體系等[4]。

本文從“課賽融合”的角度出發(fā)，將競(jìng)賽任務(wù)、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等融入線(xiàn)上教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)更新現(xiàn)有線(xiàn)上教學(xué)資源，以競(jìng)賽方式開(kāi)展線(xiàn)下課程教學(xué)，構(gòu)建線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)的優(yōu)質(zhì)課堂。

1 探索基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式的意義

1.1 有利于提升學(xué)生技能水平

技能競(jìng)賽的任務(wù)書(shū)凝結(jié)了許多優(yōu)秀命題專(zhuān)家的心血，一定程度上能夠考察學(xué)生的基礎(chǔ)技能、綜合應(yīng)用能力和工程思維能力。但受到空間和時(shí)間的限制，分解后的某競(jìng)賽任務(wù)無(wú)法在課堂上全部展現(xiàn)。借助線(xiàn)下教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和課外拓展知識(shí)；線(xiàn)上課堂上，學(xué)生則在教師的指導(dǎo)下解決綜合任務(wù)。線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)能充分利用技能競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生工程思維和提升實(shí)踐能力水平。能提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)崗位能力，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展。

1.2 有利于提升教師教學(xué)能力和專(zhuān)業(yè)技能水平

智能時(shí)代，教師應(yīng)具備創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力、導(dǎo)學(xué)能力和自主學(xué)習(xí)能力[5]。研究競(jìng)賽任務(wù)書(shū)、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等能培養(yǎng)教師創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力；以企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程或崗位標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，分解競(jìng)賽任務(wù)、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)并融入課堂，有效實(shí)施以“學(xué)生為中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)能培養(yǎng)教師的導(dǎo)學(xué)和設(shè)計(jì)能力。指導(dǎo)學(xué)生參加技能競(jìng)賽，教師首先要?jiǎng)邮謱?shí)踐，掌握競(jìng)賽技能點(diǎn)才能確保學(xué)生在競(jìng)賽中出彩。此外，競(jìng)賽指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)一般由技能大師、企業(yè)專(zhuān)家、專(zhuān)業(yè)帶頭人、骨干教師、青年教師組成，團(tuán)隊(duì)間的相互交流探討，有助于青年教師專(zhuān)業(yè)技能水平提升。

2 基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式

2.1 理論依據(jù)

混合式教學(xué)是以多種理論為基礎(chǔ)，進(jìn)行學(xué)習(xí)媒體、學(xué)習(xí)模式、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)內(nèi)容等要素的混合。本文主要采用建構(gòu)主義理論進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計(jì)。情景、會(huì)話(huà)、協(xié)作和意義構(gòu)建是建構(gòu)主義理論的四大因素。建構(gòu)主義理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程，而不是簡(jiǎn)單地由教師向?qū)W生傳授知識(shí)的過(guò)程；學(xué)習(xí)需要學(xué)生之間、師生之間的合作互動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，來(lái)共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)；學(xué)習(xí)過(guò)程需要在一定的情景之中進(jìn)行，學(xué)習(xí)者才能更好地理解知識(shí)[6]。

2.2 基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)分析

系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)性是混合式教學(xué)模式的特點(diǎn)?；凇罢n賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)分析包括：教學(xué)對(duì)象分析、教學(xué)目標(biāo)分析、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)資源分析、教學(xué)環(huán)境分析。

教學(xué)對(duì)象分析。以高職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)的《可編程控制技術(shù)》為例，該課程為專(zhuān)業(yè)核心課程，授課對(duì)象為大二學(xué)生。學(xué)生已經(jīng)完成專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，具備一定專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力，但是缺乏工程思維能力、自主學(xué)習(xí)能力。

教學(xué)目標(biāo)分析。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)的就業(yè)崗位有：機(jī)器人系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、機(jī)器人系統(tǒng)安裝調(diào)試、機(jī)器人銷(xiāo)售等，對(duì)學(xué)生編程和調(diào)試能力以及工程應(yīng)用等提出要求。該課程以培養(yǎng)PLC編程與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、典型應(yīng)用能力為教學(xué)目標(biāo)，兼顧培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、踏實(shí)肯干的職業(yè)精神。

教學(xué)內(nèi)容分析。在全國(guó)職業(yè)技能大賽高職組中，與工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的技能大賽有“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”和“機(jī)器人系統(tǒng)集成”等賽項(xiàng)，其中涉及可編程控制器技術(shù)有：電氣設(shè)備知識(shí)(如光電傳感器、氣缸、電磁閥)、PLC組態(tài)、PLC硬件接線(xiàn)與調(diào)試、簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)、指令應(yīng)用、PLC控制伺服步進(jìn)電機(jī)、PLC控制變頻器、以太網(wǎng)通訊、觸摸屏的組態(tài)應(yīng)用、倉(cāng)庫(kù)碼垛等項(xiàng)目的編程。在教學(xué)過(guò)程中，將電氣設(shè)備、指令應(yīng)用等基本內(nèi)容納入《可編程控制技術(shù)》教學(xué)，將PLC控制伺服步進(jìn)電機(jī)、倉(cāng)庫(kù)碼垛等納入《可編程控制器綜合實(shí)訓(xùn)》教學(xué)內(nèi)容。

教學(xué)資源分析。運(yùn)用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)已創(chuàng)建《可編程控制技術(shù)》校級(jí)精品在線(xiàn)開(kāi)放課程，作為線(xiàn)上知識(shí)點(diǎn)資源。預(yù)習(xí)測(cè)試題的必做題與知識(shí)點(diǎn)視頻相關(guān)，而選做題則源銜接競(jìng)賽任務(wù)書(shū)，作為線(xiàn)下課堂教學(xué)的導(dǎo)入部分。同時(shí)也將學(xué)習(xí)指南、競(jìng)賽任務(wù)視頻、實(shí)訓(xùn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品手冊(cè)、課后拓展任務(wù)等上傳至學(xué)習(xí)通。

教學(xué)環(huán)境分析。項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)和講解在機(jī)房進(jìn)行，確保每位同學(xué)能夠及時(shí)仿真驗(yàn)證。涉及硬件接線(xiàn)、程序調(diào)試等在可編程控制器基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成，而第二課堂的相關(guān)拓展任務(wù)則安排在技能競(jìng)賽平臺(tái)上。

2.3 基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式

基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式如圖1所示，總體框架為：搭建基于“課賽融合”的線(xiàn)上教學(xué)資源→開(kāi)展“我做你看裁判評(píng)”線(xiàn)下課堂→實(shí)施第二課堂。具體步驟為：依托企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程，按照學(xué)生認(rèn)知層次分解技能大賽相關(guān)知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)，形成典型學(xué)習(xí)任務(wù)。利用超星網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)通上傳學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)指南、知識(shí)點(diǎn)視頻、預(yù)習(xí)測(cè)試題、實(shí)訓(xùn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等學(xué)習(xí)資料，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)指南、自學(xué)知識(shí)點(diǎn)視頻完成學(xué)習(xí)任務(wù)。線(xiàn)下課堂依托實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)做一體化：教師演示，學(xué)生練習(xí)，最后由優(yōu)秀學(xué)生扮演裁判，教師扮演裁判長(zhǎng)，共同檢驗(yàn)線(xiàn)上學(xué)習(xí)效果。按照5個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展：公布預(yù)習(xí)成績(jī)→問(wèn)題答疑→實(shí)操演練→“裁判”評(píng)分→裁判長(zhǎng)“點(diǎn)評(píng)”。課后學(xué)生充分利用技能競(jìng)賽平臺(tái)，在優(yōu)秀師生的幫助下完成拓展任務(wù)，實(shí)施第二課堂。

圖1 基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

3 基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式的實(shí)施

以《可編程控制器技術(shù)》為例，選取“邊沿檢測(cè)指令”學(xué)習(xí)任務(wù)來(lái)闡述基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式的實(shí)施過(guò)程，如圖2所示。

圖2 以《可編程控制器技術(shù)》邊沿檢測(cè)指令為例的混合式教學(xué)模式的實(shí)施過(guò)程

3.1 搭建基于“課賽融合”的線(xiàn)上教學(xué)資源

選取競(jìng)賽任務(wù)：流水線(xiàn)托盤(pán)接近光電開(kāi)關(guān)A，氣缸1伸出。流水線(xiàn)托盤(pán)離開(kāi)光電開(kāi)關(guān)B，氣缸2伸出。在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)教學(xué)資源中上傳學(xué)習(xí)指南、托盤(pán)流水線(xiàn)氣缸動(dòng)作視頻、邊沿檢測(cè)指令講解視頻、觸摸屏制作視頻、光電開(kāi)關(guān)手冊(cè)、電磁閥手冊(cè)、1200PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖、考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、課前預(yù)習(xí)作業(yè)、課后拓展作業(yè)。其中學(xué)習(xí)指南寫(xiě)明學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)步驟，便于學(xué)生快速完成學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生的平時(shí)成績(jī)由六部分構(gòu)成，其中視頻占比15%、章節(jié)測(cè)驗(yàn)占比10%、作業(yè)占比20%、討論占比10%、簽到占比5%、線(xiàn)下占比40%。線(xiàn)下又分為線(xiàn)下課堂操作、第二課堂任務(wù)。將競(jìng)賽評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)融入考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，涉及程序下載、調(diào)試、功能講解。課前預(yù)習(xí)作業(yè)以客觀(guān)題形式呈現(xiàn)，涉及光電開(kāi)關(guān)的電氣符號(hào)、區(qū)別上升沿和下降沿邊沿檢測(cè)指令。課后拓展練習(xí)：寫(xiě)出調(diào)節(jié)光電開(kāi)關(guān)靈敏度的方法；觸摸屏上顯示光電開(kāi)關(guān)信號(hào)狀態(tài)、氣缸信號(hào)狀態(tài)。

3.2 開(kāi)展“我做你看裁判評(píng)”線(xiàn)下課堂

《可編程控制器技術(shù)》的線(xiàn)下課堂按照先硬件后軟件順序共計(jì)4學(xué)時(shí)進(jìn)行講解。按照公布預(yù)習(xí)成績(jī)→問(wèn)題答疑→新知講解與演示→“裁判”評(píng)分→裁判長(zhǎng)“點(diǎn)評(píng)”5個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)。教師首先點(diǎn)評(píng)課前預(yù)習(xí)情況，公布當(dāng)前平時(shí)成績(jī)排名前10和后10的名單能及時(shí)激勵(lì)和監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。硬件設(shè)計(jì)方面，教師講解PNP型光電開(kāi)關(guān)、電磁閥硬件接線(xiàn)原理，并演示硬件接線(xiàn)步驟。教師扮演“裁判長(zhǎng)”和“現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持”雙重身份，負(fù)責(zé)設(shè)備的通電、故障排查。通電前，各小組自行靜態(tài)檢查接線(xiàn)?？膳e手示意“裁判長(zhǎng)”通電，課堂成績(jī)總分100分，對(duì)于私自通電導(dǎo)致設(shè)備燒毀，酌情扣除10-15分。“裁判長(zhǎng)”現(xiàn)場(chǎng)選取接線(xiàn)耗時(shí)短、工藝分值高的前5名學(xué)生作為現(xiàn)場(chǎng)“工藝裁判”，給其他學(xué)生打分，要求簽字負(fù)責(zé)?！肮に嚥门小泵咳霜?jiǎng)勵(lì)5分。課堂上，對(duì)于教會(huì)他人的同學(xué)，將成為“老師助理”，每教會(huì)一人給予2分獎(jiǎng)勵(lì)。硬件任務(wù)完成后，關(guān)于軟件方面，教師首先講解“接近光電開(kāi)關(guān)A，氣缸1伸出；離開(kāi)光電開(kāi)關(guān)B，氣缸2伸出”的程序設(shè)計(jì)，教師演示后，同學(xué)們分組討論理解邊沿檢測(cè)指令的應(yīng)用。再修改任務(wù)為：“第一次接近光電開(kāi)關(guān)A，氣缸1伸出；第二次接近光電開(kāi)關(guān)A，氣缸1縮回?！庇赏瑢W(xué)們自行設(shè)計(jì)并調(diào)試。限時(shí)20分鐘后考核，“裁判長(zhǎng)”選擇調(diào)試快、程序解析正確的5名學(xué)生為現(xiàn)場(chǎng)“功能裁判”，主要負(fù)責(zé)評(píng)判程序的下載、調(diào)試、功能講解是否正確?？己私Y(jié)束后，學(xué)生會(huì)在線(xiàn)上投票評(píng)選出本次優(yōu)秀的“裁判”，給予2分獎(jiǎng)勵(lì)。最后由“裁判長(zhǎng)”點(diǎn)評(píng)和總結(jié)，并解答學(xué)生本堂課的疑問(wèn)。

3.3 實(shí)施第二課堂

課后在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上傳拓展作業(yè)：1.光電開(kāi)關(guān)的靈敏度調(diào)節(jié)。2.觸摸屏上顯示光電開(kāi)關(guān)、氣缸狀態(tài)。拓展作業(yè)則不設(shè)置時(shí)間限制，學(xué)生利用課余時(shí)間到技能競(jìng)賽平臺(tái)上完成光電開(kāi)關(guān)的調(diào)試，自主學(xué)習(xí)觸摸屏畫(huà)面制作方法。競(jìng)賽設(shè)備實(shí)訓(xùn)平臺(tái)對(duì)全體學(xué)生開(kāi)放，且安排有優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)教師或優(yōu)秀學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。學(xué)生完成任務(wù)后，要求將調(diào)試步驟的上傳至學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行展示。教師根據(jù)線(xiàn)上線(xiàn)下考核成績(jī)和第二課堂的綜合表現(xiàn)，逐步培養(yǎng)參加湖北省工匠杯、湖北省職業(yè)技能大賽、全國(guó)職業(yè)技能大賽等賽項(xiàng)的預(yù)備選手。

4 基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式的實(shí)施效果

4.1 細(xì)化過(guò)程評(píng)價(jià)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)

在開(kāi)展“我做你看裁判評(píng)”線(xiàn)下課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，同學(xué)們紛紛爭(zhēng)當(dāng)工藝裁判、功能裁判、老師助理。第二課堂具有彈性化時(shí)空的特點(diǎn)，學(xué)生在時(shí)間和空間上可自由分配，可鍛煉同學(xué)的自我管理能力、獨(dú)立思考解決問(wèn)題能力。學(xué)生在“賽中學(xué)、學(xué)中賽”，形成良好的你追我趕學(xué)習(xí)氛圍。實(shí)施基于“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式后，2021年度，《可編程控制技術(shù)》的優(yōu)秀率提高10.3%，良好提高了21%，不合格率降為0。

4.2 競(jìng)賽成果豐碩，學(xué)生技能明顯提升

學(xué)生分別在2017年和2018年的湖北省職業(yè)技能大賽高職組工業(yè)機(jī)器人技術(shù)賽項(xiàng)中獲得三等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)，實(shí)施“課賽融合”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式后，學(xué)生在2019年湖北省職業(yè)技能大賽高職組工業(yè)機(jī)器人技術(shù)賽項(xiàng)中獲得一等獎(jiǎng)。2020年學(xué)生參加以工業(yè)級(jí)協(xié)作機(jī)器人智能配餐服務(wù)系統(tǒng)的全國(guó)電子通信行業(yè)職業(yè)技能大賽湖北選拔賽獲得三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，2020年學(xué)生參加“同立方杯”首屆全國(guó)職業(yè)院校自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)裝調(diào)虛擬仿真技能大賽獲高職組一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，2021年學(xué)生積極湖北省工匠杯工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員賽項(xiàng)獲得湖北省青年職業(yè)技能大賽優(yōu)秀選手稱(chēng)號(hào)。麥克斯發(fā)布相關(guān)數(shù)據(jù)表明，我校智能制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生就業(yè)滿(mǎn)意度調(diào)查達(dá)95%。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)在我校所有專(zhuān)業(yè)排名中位于前十，專(zhuān)業(yè)排名涉及學(xué)生就業(yè)率、就業(yè)滿(mǎn)意度、專(zhuān)業(yè)對(duì)口率等。

4.3 課賽融合，考證通過(guò)率高

長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)機(jī)器人專(zhuān)業(yè)學(xué)生20人報(bào)名參加了2021年工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成應(yīng)用“1+X”職業(yè)等級(jí)證書(shū)(中級(jí))考試，考試內(nèi)容涉及1200PLC組態(tài)、觸摸屏畫(huà)面制作、伺服電機(jī)參數(shù)配置與運(yùn)動(dòng)指令應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人編程與操作等。19人通過(guò)考試，通過(guò)率達(dá)95%。2020年和2021年學(xué)生參加機(jī)械行業(yè)能力水平評(píng)價(jià)“工業(yè)機(jī)器人操作調(diào)整工(高級(jí))”的考證通過(guò)率均為100%。