可編程控制器技術(shù)課程融合式教學(xué)的探索研究

陳云云 束長寶

[摘? ? ? ? ? ?要]? 可編程控制器技術(shù)（PLC）課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的必修核心課程。在引入純線上教學(xué)形式后，融合多種云教學(xué)資源打造智慧課堂，基本完成了特殊時(shí)期停課不停學(xué)的目標(biāo)，也取得了一定的教學(xué)效果。梳理并歸納總結(jié)了PLC課程純線上教學(xué)模式的利弊，探析如何推進(jìn)線上教學(xué)資源與線下課堂教學(xué)實(shí)踐的進(jìn)一步深度融合、升級(jí)實(shí)踐類課程融合交互式教學(xué)模式并推動(dòng)PLC課程融合交互式教學(xué)改革。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 融合式教學(xué);教學(xué)改革;可編程控制技術(shù)

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）20-0050-02

可編程控制器技術(shù)（PLC）是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的必修核心專業(yè)課程，采用單一線上教學(xué)存在一定的教學(xué)困難。任課教師吸取以往線上線下混合教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，豐富和改革在線教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了PLC課程線上課堂的轉(zhuǎn)變，也取得了一定的教學(xué)效果，也存在一些不足之處。針對(duì)實(shí)踐類課程，如何繼續(xù)提升線上教學(xué)質(zhì)量，推進(jìn)線上教學(xué)資源與線下課堂教學(xué)實(shí)踐的深度融合，升級(jí)實(shí)踐類課程融合交互式教學(xué)模式，是PLC課程建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)[1-2]。

一、PLC課程在線教學(xué)實(shí)施概況

PLC課程作為一門實(shí)驗(yàn)課時(shí)占到總學(xué)時(shí)30%以上的實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，課題組首次進(jìn)行純線上教學(xué)的實(shí)施探索，其間主要依托中國大學(xué)MOOC平臺(tái)的SPOC開放式課程建設(shè)，整合課件和視頻資源，完成單元考核和統(tǒng)計(jì)工作;同時(shí)任課老師充分利用騰訊課堂進(jìn)行直播教學(xué)，借助QQ群作業(yè)、雨課堂等信息化手段，實(shí)現(xiàn)了PLC課程的理論知識(shí)與仿真實(shí)驗(yàn)的線上教學(xué)。

（一） 基于BOPPPS教學(xué)模型的教學(xué)模式實(shí)施

為充分運(yùn)用信息化教學(xué)資源，特引入BOPPPS教學(xué)模型于此次PLC課程的線上教學(xué)過程。此次基于BOPPPS教學(xué)模型的PLC課程線上教學(xué)模式的具體實(shí)施如下：

l.導(dǎo)入階段，采用問題引入方式布置預(yù)習(xí)內(nèi)容。如圖1（a）所示，針對(duì)每一章節(jié)，教師精心編選一些啟發(fā)導(dǎo)入型問題，然后基于SPOC開放課程平臺(tái)發(fā)布。比如，PLC的編程語言和單片機(jī)的編程語言有何不同？通過問題吸引學(xué)生關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生利用平臺(tái)上的課件、視頻等導(dǎo)學(xué)資源自主預(yù)習(xí)這部分內(nèi)容的主要知識(shí)點(diǎn)。

2.直播課前，教師明確提出課堂教學(xué)目標(biāo)，并通過信息化平臺(tái)發(fā)布細(xì)化、量化的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。比如，了解PLC的功能特點(diǎn)、產(chǎn)生、應(yīng)用、分類及發(fā)展方向，掌握PLC的結(jié)構(gòu)與工作原理、內(nèi)部繼電器的編號(hào)與功能，重難點(diǎn)在于掌握PLC的工作原理和周期性循環(huán)掃描的工作方式。這樣一來，讓學(xué)生在直播課前就十分清楚自己學(xué)習(xí)的易難點(diǎn)，在直播課時(shí)有針對(duì)性地聽講，以提高學(xué)習(xí)效率。

3.直播課前，教師基于MOOC平臺(tái)的SPOC開放課程建設(shè)或者雨課堂，開展課前小測(cè)試，其目的在于了解學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。另外，通過在線小測(cè)試的形式讓學(xué)生準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入直播課堂，喚醒學(xué)生課時(shí)狀態(tài)，其效果比傳統(tǒng)課堂點(diǎn)名好。借助信息化平臺(tái)，可以非常方便地收集統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤比較集中的問題，后續(xù)在線直播課堂中可以進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和講解。

4.參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中，教師利用騰訊課堂、騰訊會(huì)議等信息化資源和手段實(shí)施直播課堂教學(xué)，主要通過教師直播講解本課的重難點(diǎn)知識(shí)，如PLC內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及相關(guān)指令的使用。教師在講解PPT的同時(shí)，還可以同屏顯示學(xué)生的彈幕疑問，對(duì)有代表性的問題進(jìn)行隨時(shí)解答。學(xué)生聽課過程中可以“舉手”或發(fā)“彈幕”的形式進(jìn)行提問和參與討論。引導(dǎo)學(xué)生積極參與研討，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

5.每一節(jié)直播課后，教師布置少量本節(jié)課的基礎(chǔ)測(cè)試題，如圖1（b）所示，通過QQ作業(yè)渠道讓學(xué)生利用課下零散時(shí)間完成課后習(xí)題，還可以提交個(gè)性化建議，及時(shí)與教師溝通建議。每一單元小節(jié)后，基于SPOC開展以客觀題為主的單元測(cè)試，快捷的統(tǒng)計(jì)功能方便教師總結(jié)學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)，了解學(xué)生此段時(shí)間學(xué)習(xí)效果，檢測(cè)是否達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（二）線上學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)及在線考核評(píng)定的設(shè)計(jì)

為保證線上學(xué)習(xí)參與率和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)了更為規(guī)范合理的線上學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)和考核方式[3]。

1.注重過程考核。將平時(shí)成績比重由原先的30%調(diào)整為50%，包含線上課堂出勤率、直播課中提問或搶答、QQ作業(yè)在線遞交情況、在線虛擬仿真實(shí)驗(yàn)成績以及在線單元測(cè)試成績等，這些成績數(shù)據(jù)由MOOC平臺(tái)和QQ課堂以及QQ作業(yè)平臺(tái)等自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，最后由教師綜合給出平時(shí)成績。成績統(tǒng)計(jì)直接客觀，圖2給出的是PLC線上教學(xué)各環(huán)節(jié)參與人數(shù)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

2.調(diào)整期末考試形式。期末在線考試中客觀題由MOOC平臺(tái)定時(shí)發(fā)布，主觀題則由QQ班級(jí)群作業(yè)定時(shí)發(fā)布，并在限定時(shí)間內(nèi)遞交，多采用分析、簡答和設(shè)計(jì)等題目形式，主要考核基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用以及對(duì)給定問題的解決能力。

二、線上教學(xué)面臨的問題和挑戰(zhàn)

此次PLC課程的純線上教學(xué)，基本做到了“停課不停教”“停課不停學(xué)”。但在單一線上教學(xué)實(shí)施過程中，也遇到一些問題，主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

1.對(duì)于PLC課程這類的實(shí)踐性偏強(qiáng)的課程，單純的線上教學(xué)難以保證實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的實(shí)際教學(xué)效果。此次采用的是線上實(shí)驗(yàn)演示和學(xué)生自主完成虛擬仿真程序調(diào)試的方式，雖然可以讓學(xué)生熟練應(yīng)用編程軟件，但實(shí)物接線和動(dòng)手練習(xí)得不到鍛煉，對(duì)知識(shí)的理解程度也必然有所降低。